Abstract

This study is a case study of STEAM education. We have developed teaching and learning materials, suggested teaching method, and analysed the result for exploring the potential and effect of STEAM. The content of this study is based on the history of mathematics. Science (S) is related to the 24 divisions of the year, the height of the sun, the movement of heavenly bodies. Technology (T) is related to the exploration with graphic calculators. Engineering (E) is related to design sundial and research on the design principles. Art (A) is related to literature review about mathematical history, the understanding of the value of the mathematics. Mathematics (M) is related to the trigonometric functions. We have considered that Project-Based Learning is proper teaching and learning for STEAM education, we have designed the STEAM PBL and analysed the results focused on the developing integrative knowledge, mathematical attitude including mathematical value, the competencies of 21 century. The result of this study is as follows. We find that STEAM education activates students' collaboration, communication skills and improves representation and critical thinking skills. Also STEAM education makes positive changes of students' mathematical attitudes including the values of the mathematics.

본 연구는 최근 중요성이 부각되고 있는 STEAM 교육의 사례 연구로서 STEAM에 적합한 수업 자료 개발, 교수 학습 방법의 제안, 효과 분석을 통한 STEAM의 가능성 탐색을 목적으로 한다. STEAM 교육의 소재는 수학과 과학이 분리되기 이전의 수학사를 기반으로, 과학(S)은 24절기, 태양의 고도, 천체의 운동, 기술(T)은 그래픽 계산기를 이용한 탐구, 공학(E)은 해시계의 설계 원리 탐구 및 제작, 예술(A)은 수학사 문헌 탐구 및 수학의 심미적 가치에 대한 이해, 수학(M)은 삼각함수와 관련된다. 또한 STEAM의 특성과 문헌 연구를 토대로 프로젝트기반학습이 STEAM 교육에 적합할 것으로 보고 융합적 프로젝트기반학습을 설계하여 STEAM PBL이 융합적 지식 형성과 수학적 가치를 포함하는 수학적 태도와 21세기 역량 신장에 효과적인지에 중점을 두어 분석하였다. 수업을 분석한 결과, 학생들이 팀원 간의 협력, 의사소통과 표현, 비판적 사고를 토대로 문제해결을 하는 모습이 많이 포착되었으며, 수업을 통해 수학적 가치를 포함한 수학적 태도가 긍정적인 방향으로 변화된 것으로 나타났다.

Keywords

• STEAM;
• PBL;
• history of mathematics;
• 21 century skills;
• sundial;
• trigonometric function

• 융합인재교육;
• 프로젝트기반학습;
• 수학사;
• 21세기 역량;
• 해시계;
• 삼각함수;