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Suggesting an Analysis Framework for Korea STEAM Programs in the Perspective of Engineering Design

공학설계 측면에서 한국 STEAM 프로그램 분석틀 제안

  • Received : 2018.03.26
  • Accepted : 2018.04.24
  • Published : 2018.04.30

Abstract

The purpose of this study was to analyze Korea STEAM Programs in the perspective of Engineering Design. A pilot study of analyzing 41 STEAM programs was conducted by using Guzey et al. (2014)'s STEM program analysis framework. Based on the pilot study result, we suggested specific criteria to analyze Korea STEAM program and developed an analysis framework by considering characteristics of Korea STEAM program we found. The analysis framework suggested by this study has 5 more criteria compared to the Guzey et al. (2014)'s framework. By using the suggested framework, we analyzed another 76 STEAM programs developed by the grant of Korea foundation for the Admin of Science & Creativity (KOFAC) in 2016. The analysis results show that only 28.5% of total 76 Korea STEAM programs are focused on Engineering Design and the programs categorized as 'Complete Engineering Design Lesson' were only 5.4%. More than half of the programs (62.3%) are focused on only science contents with crafting and/or concept drawing activities.

본 연구는 한국 STEAM 프로그램에 공학 설계(Engineering Design)가 얼마나 반영되었는지 분석한 것이다. Gusey et al. (2014)의 STEM 프로그램 분석도구를 바탕으로 41개의 STEAM 프로그램을 분석하는 예비 연구를 진행하였으며 그 결과를 바탕으로 한국 STEAM 프로그램의 특성에 맞게 유형을 분류할 수 있는 핵심 요소와 분석 도구를 제안하였다. 한국 STEAM 프로그램의 분석 요소는 Gusey et al. (2014)가 제안한 요소와 더불어 과학 탐구과정과 과학 내용과 관련된 5개의 요소들이 추가되었다. 본 연구에서 제안된 요소와 분석틀을 사용하여 76개의 프로그램을 분석한 결과 한국STEAM 프로그램은 공학설계 요소의 반영 비율이 낮고(28.5%) 과학 내용 중심적이며(62.3%) 완전한 공학 설계 과정이 반영된 프로그램은 5.8%에 불과했다.

Keywords

References

  1. 강주원, 남윤경(2016). 융합인재교육(STEAM)을 위한 창의적 공학문제해결 성향 검사도구 개발, 대한지구과학교육학회지, 9(3), 276-291. https://doi.org/10.15523/JKSESE.2016.9.3.276
  2. 공준호, 홍승호(2017). '뼈와 근육'을 주제로 한 STEAM 프로그램이 초등학생들의 기초 탐구능력 및 과학적 태도에 미치는 효과, 생물교육학회지, 45(3), 344-354.
  3. 교육과학기술부(2012), 2009 개정 과학 교사용 지도서.
  4. 교육부(2017). 2015 개정 과학 교사용 지도서 현장 검토본.
  5. 김민철(2013). 미국의 STEM 교육 정책과 한국의 STEAM 교육 정책의 비교. 전남대학교 석사학위 논문.
  6. 김용진, 김어진, 류민정, 문병무, 민재식, 이승석, 이승우, 이윤형, 이종선, 주경남, 최선영, 최윤희, 한효정(2017). 융합인재교육(STEAM) 프로그램의 분석 및 콘텐츠 맵 개발 연구, 한국과학창의재단 연구결과보고서.
  7. 김지영, 박은미, 박지은, 방담이, 이윤하, 윤회정 (2015). 통합교육의 효과에 대한 메타분석, 한국과학교육학회지, 35(3), 403-417. https://doi.org/10.14697/jkase.2015.35.3.0403
  8. 김지영, 박은미, 박지은, 방담이, 이윤하, 윤회정 (2015). 통합교육의 효과에 대한 메타분석, 한국과학교육학회지, 35(3), 403-417. https://doi.org/10.14697/jkase.2015.35.3.0403
  9. 문대영(2008). STEM 통합 접근의 사전 공학 교육프로그램 개발, 공학교육연구, 11(2), 90-101.
  10. 문대영(2009). 초등학생의 공학에 대한 태도 및 공학 문제 해결에 대한 사례연구, 한국실과교육학회지, 22(4), 51-66.
  11. 백윤수, 박현주, 김영민, 노석구, 이주연, 정진수, 최종현. (2012). 융합인재교육 (STEAM) 실행방향 정립을 위한 기초연구. 한국과학창의재단 연구 보고서.
  12. 성의석, & 나승일(2012). 통합적 STEM 교육이 일반고등학교 학생의 과학 및 기술교과 자기효능감과 공학 태도에 미치는 효과, 한국기술교육학회지, 12(1), 255-274.
  13. 신영준, 한선관(2011). 초등학교 교사들의 융합인재교육(STEAM)에 대한 인식 연구, 초등과학교육, 30(4), 514-523.
  14. 심재호, 이양락, 김현경(2015). STEM, STEAM 교육과 우리나라 융합인재교육의 이해와 해결 과제, 한국과학교육학회, 35(4), 709-723. https://doi.org/10.14697/jkase.2015.35.4.0709
  15. 옥현주(2011). 영국의 STEM 교육 동향과 시사점, KEDI 교육정책포럼 215, 28-32.
  16. 이상균, 이하룡(2013). 프로젝트 기반 STEAM 프로그램 개발 및 적용 효과, 대한지구과학교육학회지, 6(1), 78-86.
  17. 이선주(2015). 공학적 설계 과정을 강조한 과학 수업이 공업계 고등학교 학생들의 과학 태도에 미치는 영향, 한국교원대학교 석사학위 논문.
  18. 이춘식(2008). 학생들의 기술에 대한 태도 척도 개발, 실과교육연구, 14(2), 157-174.
  19. 이효녕, 권혁수, 박경숙, 오희진 (2014). 과학 탐구 기반의 통합적 STEM 교육 모형 개발 및 적용, 한국과학교육학회, 34(2), 63-78 https://doi.org/10.14697/JKASE.2014.34.2.0063
  20. 조향숙(2012). 융합인재교육(STEAM)의 정책, 연구, 실천, 융합인재교육 STEAM 학술대회 자료집, 13-28.
  21. 최은영, 문병찬, 한광래(2017). 국내 융합인재교육(STEAM)의 연구 동향 분석, 대한지구과학교육학회지, 10(2), 185-198. https://doi.org/10.15523/JKSESE.2017.10.2.185
  22. Bevins, S. (2012). STEM: Moving the liberal arts education into the 21st century. Technology and Engineering Teacher, 71(4), 10-13.
  23. Brophy, S., Klein, S., Portsmore, M., & Rogers, C. (2008). Advancing engineering education in P-12 classrooms. Journal of Engineering Education, 97(3), 369-387. https://doi.org/10.1002/j.2168-9830.2008.tb00985.x
  24. Eger, J. M. (2011). National Science Foundation slowly Turning STEM to STEAM. Retrieved from http://www.huffingtonpost.com/john-m-eger/national-science-foundati_b_868449.html.
  25. Glancy, A. W., & Moore, T. J. (2013). Theoretical foundations for effective STEM learning environments.
  26. Guzey, S. S., Tank, K., Wang, H. H., Roehrig, G., & Moore, T. (2014). A high-quality professional development for teachers of grades 3-6 for implementing engineering into classrooms. School science and mathematics, 114(3), 139-149. https://doi.org/10.1111/ssm.12061
  27. Hjalmarson, M., & Lesh, R. (2008). Engineering and design research: Intersections for education research and design. Handbook of design research methods in education: Innovations in science, technology, engineering, and mathematics learning and teaching, 96-110.
  28. Moore, T. J., Glancy, A. W., Tank, K. M., Kersten, J. A., Smith, K. A., & Stohlmann, M. S. (2014). A framework for quality K-12 engineering education: Research and development. Journal of pre-college engineering education research.
  29. Moore, T. J., Tank, K. M., Glacy, A. W., & Kersten, J. A. (2015). NGSS and the landscape of engineering in K-12 state science standards. Journal of Research in Science Teaching, 52(3), 296-318. https://doi.org/10.1002/tea.21199
  30. Nam, Y., Lee, S. J., & Paik, S. H. (2016). The Impact of Engineering Integrated Science (EIS) Curricula on First-Year Technical High School Students' Attitudes -toward Science and Perceptions of Engineering. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 12(7), 1881-1907.
  31. National Research Council (2009). Engineering in K-12 education: Under standing the status and improving the prospects. Washington, DC: National Academies Press.
  32. National Research Council (2012). A framework for K-12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. Washington, DC: National Academies Press.
  33. National Research Council (2013), Developing Assessments for the Next Generation Science Standards. Washington, DC: The National Academy Press.
  34. NGSS Lead States (2013), Next Generation Science Standards: For States, By States. Washington, DC: The National Academy Press.
  35. Pinnell, M., Rowly, J., Preiss, S., Franco, S., Blust, R., & Beach, R. (2013). Bridging the gap between engineering design and PK-12 curriculum development through the use the STEM education quality framework. Journal of STEM Education: Innovations and Research, 14(4), 28-35
  36. Platz, J. (2007) How do you turn STEM into STEAM? Add the Arts!. Retrieved from http://www.oaae.net/index.php/en/resources/educator/stem-to-steam.
  37. Roehrig, H. H., Moore, T. J., Wang, H. H., & Park, M. S. (2012). Is adding the E enough? Investigating the impact of K-12 engineering standards on the implementation of STEM integration. School Science and Mathematics, 112(1), 31-44. https://doi.org/10.1111/j.1949-8594.2011.00112.x
  38. Roehrig. H. (2017, January). A Curricular Framework for Integrated STEM. In chairperson Nam. Y. Science and Engineering Integrated STEM Education. Workshop conducted at the Pusan National University. Pusan, South Korea.
  39. Strauss, A., & Corbin, J. (1998). Basics of qualitative research: Procedures and techniques for developing grounded theory
  40. Tarnoff, J. (2010). STEM to STEAM-recognizing the value of creative skills in competitiveness debate. Retrieved from http://www.huffingtonpos
  41. Yakman, G. (2008). STE@M Education: An overview of creating a model of integrative education. Retrieved from http://steamedu.com/wp-content/uploads/2014/12/2008-PATT-Publication-STEAM.pdf.