Two-year Follow-Up Study on Effects of STEAM Education Program Based on Physical Computing

2년간의 추적 연구를 통한 Physical Computing 기반의 STEAM 프로그램의 효과

By PISA 2007, TIMSS 2011, Korean high school students had high academic achievement to science and mathematics, while they had low attitude. Prospective college students are increasingly avoiding natural science and engineering. Moreover, the opportunities to learn to computer science in middle and high school are disappeared rapidly. The necessity of STEAM program based on Physical computing arise under these situation. Therefore, we developed STEAM program and studied the effects of the program in 2012. The result showed that students' scientific interests and attitude, scientific problem solving ability, scientific creative problem solving ability, personality test for children, and satisfaction of school life were enhanced. This study is follow-up study for the same students who improved every domain of the measurements. They were administerd pre-test at start of 2012, post-test at end of 2012, and delayed post-test at the end of 2013, on same test. The result of the study showed that only attitude to Scientific Inquiry was enhanced, but there was no significant result on the other domain of the test in comparison with start of 2012. But this result demonstrate the effect of STEAM education conversely.

국제 학업 성취도인 PISA2007, TIMSS 2011에 의하면 우리나라 학생들의 수학, 과학 학업성취도는 최상위에 해당하지만, 관련 태도가 낮다는 결과가 나왔다. 또, 사회에 만연한 이공계 기피현상, 초중고에서 점점 사라지고 있는 정보과학 교육의 현실을 반영하는 학습 경험을 제공해야 할 필요성이 제기되었다. 이러한 필요성에 의해 본 연구자는 2012년에 Physical Computing 기반의 STEAM 프로그램을 개발하고 그 효과를 연구하였다. 그 결과 과학적 문제해결력, 과학적 태도, 인성 등에서 향상되는 결과를 얻었다. 본 연구에서는 2012년 연구의 후속연구이다. STEAM 프로그램을 적용하여 향상을 가져 온 4학년 학생들이 1년 후에 STEAM 교육을 받지 않았을 때 학생들에게 어떤 변화가 생겼는가를 연구하였다. 분석 방법은 4학년 초, STEAM 교육을 받은 4학년말, STEAM 교육을 받지 않은 5학년말의 검사 결과를 비교하였다. 그 결과 과학적 탐구에 대한 태도를 제외한 모든 영역에서 STEAM 교육을 받지 않은 5학년말은 4학년 초에 비해 향상이 없는 결과를 얻었다. 이것은 STEAM 교육의 필요성에 대한 역설적인 증거라고 할 수 있다.