Journal of the Korean Society of Earth Science Education (대한지구과학교육학회지)

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Development and Effect of HTE-STEAM Program: Focused on Case Study Application for Free-Learning Semester

HTE-STEAM(융합인재교육) 프로그램 개발 및 효과 : 자유학기제 수업 활용 사례를 중심으로

  • Received : 2018.12.12
  • Accepted : 2018.12.18
  • Published : 2018.12.31
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Abstract

The purpose of this study was to develop a reasoning-based HTE-STEAM program for the development of the cognitive capacity of middle school students and enhancement of their STEAM literacy, and to investigate the effectiveness of this study in the school setting. The subjects of this study were the students of two middle schools located in the central region of Korea. The students participated in the HTE-STEAM program during their free-learning semesters and 202 of them were selected by random sampling method. Main findings were as follows: First, pre- and post-HTE-STEAM program has shown a significant value in statistical verification (p<.05) and the level of logical thinking ability of the research participants improved after the class compared to before the class. Second, the paired samples t-test comparing the difference between the pre and post scores of the STEAM attitude test has shown a significant value in statistical verification (p<.05), and the HTE-STEAM program has turned out to have a positive effect on the STEAM literacy of the research participants. Third, in the HTE-STEAM satisfaction scale test, the mean value of the sub-construct stood at 3.27~4.12, showing a positive overall response. Therefore, the HTE-STEAM program under the topic of earth science of 'Disaster and Safety' developed at the final stage of this study has proven to have a positive influence on the research participants in terms of the development of cognitive capacity by reasoning and collaborative learning, an important quality of communication and consideration necessary for STEAM literacy.

이 연구의 목적은 중학생들의 인지 발달과 융합인재소양을 향상시키기 위해 추론 중심의 HTE-STEAM 프로그램을 개발하여 이에 대한 학교현장에서의 효과성을 알아보고자 하였다. 연구대상은 우리나라 중부지역에 위치한 두 개 중학교에 재학 중인 자유학기제 기간 동안 HTE-STEAM 프로그램에 참여한 중학생들로, 무선 표집에 의해 선정된 202명의 학생들이다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, HTE-STEAM 프로그램 수업의 전 후에 대한 통계적 검정에서 유의미한 값을 나타내었으며(p<.05), 연구 참여자들의 논리적 사고력 수준은 수업전과 비교하여 수업 후에 향상되었다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전 사후 점수 차에 의한 대응표본 t검점에서 모두 유의미한 통계적 검정 결과를 나타내어(p<.05), HTE-STEAM 프로그램이 연구 참여자들에게 융합인재소양에 대한 긍정적인 영향을 끼친 것으로 나타났다. 셋째, HTE-STEAM 만족도 검사에서는 하위 구인의 평균값이 3.27~4.12를 나타내어 전체적으로 긍정적인 반응을 나타내었다. 따라서 이 연구에서 최종 구안한 지구과학의 '재해 재난과 안전'이라는 주제의 HTE-STEAM 프로그램은 연구 참여자들에게 추론에 의한 인지 수준의 발달과 협력학습이라는 소통과 배려의 융합인재소양에 긍정적인 영향을 끼친 것으로 나타났다.

Keywords

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Fig. 1. Research process

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Fig. 2. Levels of logical thinking through class

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Fig. 3. Average of sub-construct about satisfaction of HTE-STEAM

Table 1. Experimental design

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Table 2. The three-dimensions framework of HTE-STEAM program

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Table 3. The result of response by review of experts

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Table 4. The cognitive development stages by Piaget(Roadrangka et al., 1983)

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Table 5. The sub-construct of STEAM attitudes test

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Table 6. Paired sample t-test of logical thinking

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Table 7. Paired sample t-test of ‘conservative logic’

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Table 8. Paired sample t-test of ‘proportion logic’

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Table 9. Paired sample t-test of ‘controlling variable logic’

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Table 10. Paired sample t-test of ‘probability logic’

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Table 11. Paired sample t-test of ‘correlative logic’

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Table 12. Paired sample t-test of ‘combinational logic’

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Table 13. Paired sample t-test of sub-construct of STEAM attitudes test

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