연구성과물검색
유형별/분류별 연구성과물 검색
HOME ICON HOME > Research Project Search > Research View

Research Projects Detailed Information

창의적 융합인재 육성을 위한 교육 이론 및 프로그램 개발
Development of education theory and program for fostering creative convergence human resources
  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Program 학제간융합연구사업 [지원년도 신청 요강 보기 지원년도 신청요강 한글파일 지원년도 신청요강 PDF파일 ]
Project Number 2016S1A5B6913974
Year(selected) 2016 Year
Research period 1 Year (2016년 09월 01일 ~ 2017년 08월 31일)
chief of research 백성혜
Executing Organization 한국교원대학교
the present condition of Project 종료
Research Summary
  • Goal
  • 본 연구의 목적은 창의적 융합인재를 기르기 위해 필요한 보다 근본적인 이론을 개발하는 것이다. 지금까지 이루어진 융합교육의 다양한 시도들은 근본적인 이론에 근거를 두기 보다는 실천적 실행에 의미를 둔 활동이어서 수행 후에 교육적 효과를 담보로 하기 어려웠다. 따라서 이 연구를 통해 우리나라의 교육 상황맥락에 적합한 융합교육이론을 생성하고, 이를 근거로 교사교육 프로그램을 개발하여 창의적 융합인재 육성을 위한 교사의 전문성 향상의 발판을 마련하고자 한다.
  • Expectation Effectiveness
  • 지금까지 이루어지고 있는 다양한 교육적 시도로 인해 양적으로는 융합인재 육성을 위한 다양한 자료들이 개발되고 시행됨에도 불구하고, 우리나라 학생들의 과학, 수학 분야의 흥미도는 매우 낮으며, 융합적 역량의 증진에 대한 증거도 확인하기 어렵다. 그동안 지적된 이러한 문제들은 그동안의 융합인재 교육에서 융합교육에 대한 이론 없이 산발적으로 개발된 프로그램을 활용하였기 때문이라고 볼 수 있다. 특히 우리나라 교육의 근거가 되는 이론들은 주로 외국의 학자들이 제안한 이론들이었기에 우리나라의 교육 상황맥락에 적합하지 않은 경우가 많았다. 이러한 한계점을 극복하고 우리나라의 교육 상황맥락과 학생들의 특징을 고려한 교육이론이 개발된다면 학생들의 창의적 융합사고능력의 향상에 기여할 수 있으며, 궁극적으로는 도전정신을 갖춘 창의적 융합인재들이 육성되어 우리나라의 창조경제의 구체적 실현에 이바지하게 될 것이다. 그동안 융합교육에서는 성과가 가시적으로 드러나기 어려운 이론 개발에 대한 투자는 저조하였으나, 이 연구를 통해 융합교육의 근간이 되는 기초 연구에 대한 투자가 이루어진다면 교육의 체질 개선과 함께 지속적인 교육인재 육성에 이바지할 것이라고 기대할 수 있다. 또한 이 연구에서는 개발한 교육 이론에 근거한 교육프로그램을 실천할 교사들의 역량을 강화시키기 위한 전문성 발달과정에 대한 지원도 기획함으로써 지속적으로 교육적 효과를 기대할 수 있을 것이다.
  • Summary
  • 본 연구에서는 현재까지 이루어진 융합교육에 관련된 교수학습내용, 방법, 교수학습에 활용된 도구 등의 효과를 정량적, 정성적으로 분석하고, 융합교육 환경, 학습자와 학습 과제에 대한 분석을 진행한다. 그리고 첨단과학기반의 융합교육 연구모델을 개발하기 위하여 컴퓨팅 사고력(Computational thinking) 기반의 과학연구 모델, 과학사와 수학사, 공학사 등 다양한 역사에 기반한 융합교육연구 모델, SMART 도구 기반의 융합교육 모델 등을 개발한다. 또한 창의적 융합인재 양성을 위한 융합교육 이론을 도출하기 위하여 학교급별, 학습 수준별 융합교육 이론을 개발하며, 이때 이론에는 교육과정 구성, 교수학습 도구 개발, 교수학습 전략 개발, 평가 유형 개발 등을 포함한다. 이후 생명공학, 정보과학, 에너지 등 융합이 요구되는 분야를 선정한 후 개발한 이론에 기반하여 창의적 융합교육이론에 근거한 융합교육 프로그램을 개발한다. 이때 융합에서의 Core idea를 설정하고 교과별 융합 요소를 추출한 후에 이를 토대로 학습자용 교재와 교사용 지도서를 개발하며, 이를 적용하여 학생들의 창의성, 공학적 설계 능력, 과학적 사고능력 등의 향상 여부를 통해 효과를 검증하고 문제점을 도출한다.
Research Summary
  • Korean
  • 이 연구에서는 현재까지 이루어진 창의적 융합교육의 현황을 분석하고, 융합교육에 관련된 이론 도출 및 연구 모델을 개발하였다. 그리고 융합교육 이론과 모델에 근거한 융합교육 프로그램을 개발하고 개발한 융합교육 프로그램과 학습 교재를 초·중등학교에 적용하고, 적용 결과 나타난 학생들의 반응을 분석하여 교육적 효과를 알아보았다. 또한 개발한 융합교육 프로그램을 지도할 수 있는 교사의 역량을 높이기 위한 강의를 실시하였다.
    연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 전국의 STEAM 연구학교에서 개발한 STEAM 프로그램을 대상으로 분석한 결과, 지금까지 수행된 프로그램들에 반영되어 있는 핵심역량은 초등학교, 중학교 등 학교 급에 따라 큰 차이가 없었다. 모든 학교에서 창의적사고, 융합지식이해, 의사소통, 협동, 융합도구 활용의 5가지 핵심역량이 큰 비중을 차지하고 있었으며, 비판적 사고와 문제해결능력은 비교적 적게 반영되고 있었다. 융합태도 능력의 배려심과 책임감의 핵심역량의 경우 하나의 프로그램을 제외한 나머지 모든 프로그램에서 반영되지 않고 있었다. 또한 교사들은 각 STEAM 학습 준거에 대한 이해가 부족한 채 프로그램을 개발하고 있었으며, 그렇기 때문에 각 단계에서 요구되어지는 핵심역량에 대한 반영이 미비하였다.
    둘째, 융합교육의 이론을 고찰하기 위하여 융합의 의미가 무엇인지 그 개념적인 문제가 정돈되지 않은 이유, 또한 교육과의 연관관계가 불투명한 원인 등에 대해 분석하고, 융합교육에서 풀어야 할 과제를 점검해 보았다. 본 연구에서는 기본적으로 다원적 실재론(multiple reality)의 입장에서 논의를 전개하였다. 특히 융합교육의 양태에 관한 논의는 융합의 가치만을 고려하는 제한된 시각을 넘어 좀 더 복잡한 가치연관관계를 다루었다. 이를 위해서 본 연구에서는 ‘본위’의 선택을 중심으로 융합교육의 양태를 고찰하였다. 이러한 고찰을 통해, 융합교육을 구성하는 융합과 교육은 어떤 의미를 가지며, 그 각각의 가치는 어떤 맥락에서 감식될 수 있는지를 살펴보았다. 이어서 다원적 실재론에 근거하여 융합을 본위로 할 때와 교육을 본위로 할 때, 그리고 그것을 둘러싼 여타의 세계를 본위로 할 때로 나누어 융합교육이 어떻게 다른 양태로 나타나는지를 고찰하였다.
    셋째, 융합연구에서 중요성이 높아지고 있는 컴퓨팅 사고력을 기반으로 한 과학 및 공학 연구 모델을 구성하고, 특히 과학사와 수학사, 철학사를 기반으로 학생들을 위한 교육 모델을 도출하였다. 컴퓨팅적 사고의 세부 요소로는 자료수집 ⇒ 자료 분석 ⇒ 자료 표현 ⇒ 문제 분해 ⇒ 추상화 ⇒ 알고리즘과 절차의 단계로 제시하였다. 또한 스마트 도구 기반의 융합교육 모델도 설정하였다. 스마트 도구는 정보의 활용을 더욱 폭넓게 만들어주고 있고 다양한 문제 해결 상황에서 활용할 수 있으므로, 다양한 분야에서 스마트 도구를 활용하여 융합교육 모델의 근거를 개발하였다.
    마지막으로 융합교육 프로그램으로 총 8종을 개발하였다. 그리고 개발한 물리 프로그램을 초등학교 6학년, 중학교 1학년, 고등학교 2학년 학생 집단에 적용한 결과, 학생들은 통계적으로 모두 유의미하게 학습발달의 전진을 보였다. 비교집단은 통계적으로 유의미한 변화가 없는 반면 실험집단은 모두 통계적으로 유의미하게 변화하였다는 점에서 이 프로그램의 가치를 확인할 수 있었다. 또한 현직 교사들을 대상으로 한 대학원 강의를 2개 개설하여 개발한 융합교육 이론과 모델, 그리고 교육프로그램을 교사교육에 적용하였다.
  • English
  • In this study, we analyzed the present creative convergence education researches and developed theory and models related to convergence education. In addition, we have developed convergence education programs based on the theory and the models, and applied the programs and learning materials to the students of elementary and secondary schools for analyzing educational effects by responses of the students. The lectures related to convergence education for teachers were opened to increase the capacity of teachers to teach the developed convergence education programs.
    The results of the study are as follows. First, as a result of analyzing STEAM programs developed by STEAM Research Schools, the core competencies reflected in the programs performed did not differ greatly according to the school grade such as elementary school and middle school. In all schools, the five core competencies of creative thinking, understanding of convergence knowledge, communication, cooperation, and utilizing convergence tools occupied a large part, and critical thinking and problem-solving abilities occupied relatively small part. The core competencies of consideration and responsibility of convergence attitude were not reflected in all other programs except one program. Teachers were also developing programs that lacked understanding of the STEAM learning criteria, and therefore did not reflect the core competencies required at each stage.
    Second, to examine the theories of convergence education, we analyzed the meaning of convergence, the reason why the conceptual problem was not arranged, and the reason why the relation with education was unclear, and examined the problems to be solved in convergence education. In this study, the discussion was based on the view of multiple reality. In particular, discussions on aspects of convergence education addressed more complex value associations beyond a limited perspective that considers only the value of convergence. For this purpose, this study examined the aspect of convergence education focusing on the choice of 'main'. Through these observations, we have examined the meaning of convergence and education that constitute convergence education, and the context in which each value can be identified. Then, based on pluralistic realism, we considered how convergence education appeared in different ways by dividing it into consolation, and other worlds surrounding it.
    Third, science and engineering research models based on computing thinking which is increasing in importance in convergence researches were constructed, and education models for students were derived based on science history, mathematics history, and philosophy history. The detailed elements of computing thinking are data collection ⇒ data analysis ⇒ data representation ⇒ problem decomposition ⇒ abstraction ⇒ algorithm and procedure. We also set up a convergence education model based on SMART tools. Since SMART tools make use of information more widely and can be utilized in various problem solving situations, SMART tools are used in various fields to develop the basis of the convergence education models.
    Finally, we developed a total of 8 kinds of convergence education programs. As a result of applying the developed programs to 6th grade, 7th grade, and 11th grade students, the students showed statistically significant improvement in learning development. The value of the programs were confirmed by the statistically significant change in the experimental group compared to the comparison group. In addition, two graduate lectures for in-service teachers based on the theory and models of convergence education developed and applied to teacher education.
Research result report
  • Abstract
  • 이 연구에서는 현재까지 이루어진 창의적 융합교육의 현황을 분석하고, 융합교육에 관련된 이론 도출 및 연구 모델을 개발하였다. 그리고 융합교육 이론과 모델에 근거한 융합교육 프로그램을 개발하고 개발한 융합교육 프로그램과 학습 교재를 초·중등학교에 적용하고, 적용 결과 나타난 학생들의 반응을 분석하여 교육적 효과를 알아보았다. 또한 개발한 융합교육 프로그램을 지도할 수 있는 교사의 역량을 높이기 위한 강의를 실시하였다.
    연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 전국의 STEAM 연구학교에서 개발한 STEAM 프로그램을 대상으로 분석한 결과, 지금까지 수행된 프로그램들에 반영되어 있는 핵심역량은 초등학교, 중학교 등 학교 급에 따라 큰 차이가 없었다. 모든 학교에서 창의적사고, 융합지식이해, 의사소통, 협동, 융합도구 활용의 5가지 핵심역량이 큰 비중을 차지하고 있었으며, 비판적 사고와 문제해결능력은 비교적 적게 반영되고 있었다. 융합태도 능력의 배려심과 책임감의 핵심역량의 경우 하나의 프로그램을 제외한 나머지 모든 프로그램에서 반영되지 않고 있었다. 또한 교사들은 각 STEAM 학습 준거에 대한 이해가 부족한 채 프로그램을 개발하고 있었으며, 그렇기 때문에 각 단계에서 요구되어지는 핵심역량에 대한 반영이 미비하였다.
    둘째, 융합교육의 이론을 고찰하기 위하여 융합의 의미가 무엇인지 그 개념적인 문제가 정돈되지 않은 이유, 또한 교육과의 연관관계가 불투명한 원인 등에 대해 분석하고, 융합교육에서 풀어야 할 과제를 점검해 보았다. 본 연구에서는 기본적으로 다원적 실재론(multiple reality)의 입장에서 논의를 전개하였다. 특히 융합교육의 양태에 관한 논의는 융합의 가치만을 고려하는 제한된 시각을 넘어 좀 더 복잡한 가치연관관계를 다루었다. 이를 위해서 본 연구에서는 ‘본위’의 선택을 중심으로 융합교육의 양태를 고찰하였다. 이러한 고찰을 통해, 융합교육을 구성하는 융합과 교육은 어떤 의미를 가지며, 그 각각의 가치는 어떤 맥락에서 감식될 수 있는지를 살펴보았다. 이어서 다원적 실재론에 근거하여 융합을 본위로 할 때와 교육을 본위로 할 때, 그리고 그것을 둘러싼 여타의 세계를 본위로 할 때로 나누어 융합교육이 어떻게 다른 양태로 나타나는지를 고찰하였다.
    셋째, 융합연구에서 중요성이 높아지고 있는 컴퓨팅 사고력을 기반으로 한 과학 및 공학 연구 모델을 구성하고, 특히 과학사와 수학사, 철학사를 기반으로 학생들을 위한 교육 모델을 도출하였다. 컴퓨팅적 사고의 세부 요소로는 자료수집 ⇒ 자료 분석 ⇒ 자료 표현 ⇒ 문제 분해 ⇒ 추상화 ⇒ 알고리즘과 절차의 단계로 제시하였다. 또한 스마트 도구 기반의 융합교육 모델도 설정하였다. 스마트 도구는 정보의 활용을 더욱 폭넓게 만들어주고 있고 다양한 문제 해결 상황에서 활용할 수 있으므로, 다양한 분야에서 스마트 도구를 활용하여 융합교육 모델의 근거를 개발하였다.
    마지막으로 융합교육 프로그램으로 총 8종을 개발하였다. 그리고 개발한 물리 프로그램을 초등학교 6학년, 중학교 1학년, 고등학교 2학년 학생 집단에 적용한 결과, 학생들은 통계적으로 모두 유의미하게 학습발달의 전진을 보였다. 비교집단은 통계적으로 유의미한 변화가 없는 반면 실험집단은 모두 통계적으로 유의미하게 변화하였다는 점에서 이 프로그램의 가치를 확인할 수 있었다. 또한 현직 교사들을 대상으로 한 대학원 강의를 2개 개설하여 개발한 융합교육 이론과 모델, 그리고 교육프로그램을 교사교육에 적용하였다.
  • Research result and Utilization method
  • 지금까지의 우리나라의 융합교육에 대한 관심은 높았으나 융합교육에 대한 이론과 방향성이 정립되어 있지 않았다. 따라서 이 연구에서는 현재까지 개발되어진 융합교육 프로그램을 분석하였으며, 융합교육 연구를 위한 이론과 모델을 개발하고 이를 근거로 교육적 효과를 가지는 융합교육프로그램들을 개발하였다. 이러한 연구 결과들은 앞으로 이루어질 다양한 방향의 융합교육 연구 및 융합교육 프로그램 개발의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한 개발한 융합교육 이론을 바탕으로 앞으로의 융합교육의 효과가 훨씬 가시적으로 나타날 수 있으며, 이러한 교과는 궁극적으로 학교 교육의 변화를 위한 촉진제의 역할을 하게 될 것이다. 이러한 궁극적인 학교 교육의 변화는 앞으로 융합교육 분야에서 우리나라를 세계적인 선구적 연구 위치를 선점하게 할 것이며, 관련 분야 연구의 석·박사 학위 배출을 통해 활발한 학문 후속 세대 양성에도 이바지 할 것이다.
    학생들의 성장에 가장 직접적인 영향을 미치는 존재가 바로 교사라는 입장에서 볼 때 교육의 질 향상을 위해서 교사의 변인은 매우 중요하다. 특히 기존의 교육 방식을 고수하는 것에서 벗어나 융합수업을 효과적으로 운영할 수 있고 질 높은 융합수업을 할 수 있는 역량을 지속적으로 강화시켜야 한다. 따라서 이 연구 결과물은 앞으로 이루어질 교사교육을 위한 자료로서 활용될 수 있을 것이다. 현재 연구 결과물을 활용한 대학원 강좌를 통하여 현직 교사들에게 융합교육에 대한 실천적 지식을 가르칠 수 있으며, 지속적인 교사교육을 통하여 연구의 성과를 확산하고자 한다. 새로운 지식이 내면화되고 실행 수준까지 가기 위해서는 교사의 전문성 발달을 위한 전폭적인 연구와 투자가 필요하다. 이 연구를 통해 새롭게 개발한 교육이론을 최적화하고 교사들을 위한 교육지원시스템을 구축하여 그들이 융합수업 전문가로 성장하도록 돕는다면, 기존의 지식을 수용하기 위해 일방적 강의로 길들여진 교사들이 자신이 배운 방식에서 벗어나 새로운 방식으로 학생들을 가르칠 수 있는 역량을 가지게 될 것이다. 이러한 변화는 통해 궁극적으로는 교사를 양성하는 기관인 교대와 사대, 그리고 교사연수체제의 변화가 이루어질 것이라고 기대한다. 이 연구 결과물은 교대와 사대의 새로운 융합교육과정 개발의 기초 자료로 활용될 수 있다.
    창의적 미래인재 양성을 위하여 융합교육에 대한 수요가 매우 높다. 이 연구에서 개발된 융합교육 프로그램은 문제 해결의 과정으로서 학생들의 사고 확정을 경험하도록 하였다. 이러한 융합교육 프로그램은 융합적 사고를 필요로 하는 인력 양성기관에서 교육 프로그램으로 이용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 특목고, 특성화고, 과학예술영재학교 뿐 아니라 대학에서 신설되는 융합학과 등 우수한 융합과학기술분야 산업인력 양성을 위한 교육에 활용이 가능하다. 또한 융합교육이론을 적용하는 과정에서 관련 연구 전문가들의 양성이 가능할 것이며, 융합교육 분야의 활성화가 이루어져서 미래의 창의적 융합인재의 배출이 가능해질 것이다.
  • Index terms
  • 창의적 융합인재, 융합교육이론, 융합교육모델, 융합교육프로그램 개발, 교사교육프로그램
  • Research Achievements List
데이터를 로딩중 입니다.
데이터 이용 만족도
자료이용후 의견
입력