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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 한혜숙
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 단국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 연구에서는 수학교과 중심의 STEAM 수업 경험이 중학교 1학년 학생들의 수학적 모델링 능력에 미치는 영향을 파악하기 위해서 단일집단 사전-사후검사 설계를 통해서 연구를 수행하였다. 본 연구는 자유학기제 수학 탐구 수업 시간을 활용하여 한 학기 동안 수행되었고, 연구에 참여한 학생들의 수학적 모델링 능력의 변화를 살펴보기 위하여 연구자는 선행연구 분석을 통해 사전, 사후 수학적 모델링 검사 문항을 발굴 및 개발하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다.
첫째, 본 연구에서 수행된 사전, 사후 수학적 모델링 능력 검사 결과에 의하면, 사전 검사에 비해서 사후 수학적 모델링 검사의 평균이 향상되었고, 사전, 사후검사 간에 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 수행된 수학교과 중심의 STEAM 수업은 중학교 1학년 학생들의 수학적 모델링 능력의 향상에 긍정적인 영향을 준다고 볼 수 있다.
둘째, 문항별 분석 결과에 의하면, 문항1에서는 사전, 사후검사 간에 통계적으로 유의미한 차이가 없었지만, 문항2에서 사전, 사후검사 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났는데 이는 수학적 모델링 문제 유형의 차이에서 비롯된 결과로 볼 수 있다. 사전, 사후검사에서 활용된 문항의 경우 열린 형태의 실세계 문제를 다루는 문항으로 학생들에게 친숙한 형태의 문항은 아니었고, 적절한 수학적 모델을 도출하고 또 해결책을 도출하기 위해서는 다양한 변인을 고려해야하는 문항이었다. 특히, 문항2의 경우에는 학생들의 창의적 사고 및 열린 사고를 더욱 요구하는 유형이었는데, STEAM 수업 경험이 그러한 문항의 해결에 더욱 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인다.
셋째, 각 문항의 하위문항별 분석 결과에 의하면, 문항1에서는 하위문항2에서 사전, 사후검사의 두드러진 변화가 있었는데, 답안 내용 분석 결과, 사전검사보다 사후검사에서 수학적 모델을 설정하여 문제 해결을 시도한 학생의 수가 크게 증가한 것으로 나타났다. 문항2에서는 하위문항3과 하위문항4에서 눈에 띄는 변화가 있었다. 하위문항3에서는 사전검사에 비해 사후검사에서 문제 해결을 위해 추가적으로 고려해야 할 사항을 제시하는 학생의 수가 크게 늘고, 무응답을 제시한 학생의 수가 현저히 줄어드는 결과를 얻었는데, 학생들이 문제 해결에 있어 적극적으로 답안을 작성하기 위해 노력했다고 생각되며, 사전검사에 비해서 사후검사에서 문제 해결에 영향을 주는 요인들을 더욱 다각도에서 고민하고 문제 해결 방안을 탐색했다고 볼 수 있다. 하위문항4에서도 사후검사에서 무응답과 관련 없는 응답을 한 학생 수가 줄었고, 학생들이 자신이 얻은 수학적 결과를 근거를 들어 실제 상황에 맞게 적용하려고 노력하여 답안을 작성한 학생 수가 늘었는데 이는 STEAM 수업이 학생들이 실제 상황에 적용하여 문제의 결과를 도출할 때, 다양한 지식을 융·통합하도록 영향을 준 것으로 판단된다.
이와 같은 연구 결과를 통해서 수학교과 중심의 STEAM 수업이 중학생들의 수학적 모델링 능력의 향상을 기대할 수 있는 효과적인 수업 전략이 될 수 있음을 알 수 있었다. 이에 학교 현장에서 수학교과 중심의 STEAM 수업이 보다 활성화 될 수 있기를 기대해 본다.
첫째, 본 연구에서 수행된 사전, 사후 수학적 모델링 능력 검사 결과에 의하면, 사전 검사에 비해서 사후 수학적 모델링 검사의 평균이 향상되었고, 사전, 사후검사 간에 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 수행된 수학교과 중심의 STEAM 수업은 중학교 1학년 학생들의 수학적 모델링 능력의 향상에 긍정적인 영향을 준다고 볼 수 있다.
둘째, 문항별 분석 결과에 의하면, 문항1에서는 사전, 사후검사 간에 통계적으로 유의미한 차이가 없었지만, 문항2에서 사전, 사후검사 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났는데 이는 수학적 모델링 문제 유형의 차이에서 비롯된 결과로 볼 수 있다. 사전, 사후검사에서 활용된 문항의 경우 열린 형태의 실세계 문제를 다루는 문항으로 학생들에게 친숙한 형태의 문항은 아니었고, 적절한 수학적 모델을 도출하고 또 해결책을 도출하기 위해서는 다양한 변인을 고려해야하는 문항이었다. 특히, 문항2의 경우에는 학생들의 창의적 사고 및 열린 사고를 더욱 요구하는 유형이었는데, STEAM 수업 경험이 그러한 문항의 해결에 더욱 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인다.
셋째, 각 문항의 하위문항별 분석 결과에 의하면, 문항1에서는 하위문항2에서 사전, 사후검사의 두드러진 변화가 있었는데, 답안 내용 분석 결과, 사전검사보다 사후검사에서 수학적 모델을 설정하여 문제 해결을 시도한 학생의 수가 크게 증가한 것으로 나타났다. 문항2에서는 하위문항3과 하위문항4에서 눈에 띄는 변화가 있었다. 하위문항3에서는 사전검사에 비해 사후검사에서 문제 해결을 위해 추가적으로 고려해야 할 사항을 제시하는 학생의 수가 크게 늘고, 무응답을 제시한 학생의 수가 현저히 줄어드는 결과를 얻었는데, 학생들이 문제 해결에 있어 적극적으로 답안을 작성하기 위해 노력했다고 생각되며, 사전검사에 비해서 사후검사에서 문제 해결에 영향을 주는 요인들을 더욱 다각도에서 고민하고 문제 해결 방안을 탐색했다고 볼 수 있다. 하위문항4에서도 사후검사에서 무응답과 관련 없는 응답을 한 학생 수가 줄었고, 학생들이 자신이 얻은 수학적 결과를 근거를 들어 실제 상황에 맞게 적용하려고 노력하여 답안을 작성한 학생 수가 늘었는데 이는 STEAM 수업이 학생들이 실제 상황에 적용하여 문제의 결과를 도출할 때, 다양한 지식을 융·통합하도록 영향을 준 것으로 판단된다.
이와 같은 연구 결과를 통해서 수학교과 중심의 STEAM 수업이 중학생들의 수학적 모델링 능력의 향상을 기대할 수 있는 효과적인 수업 전략이 될 수 있음을 알 수 있었다. 이에 학교 현장에서 수학교과 중심의 STEAM 수업이 보다 활성화 될 수 있기를 기대해 본다.
목차
국문초록 ⅰ표목차 ⅴ그림목차 ⅵⅠ. 서론 11. 연구의 필요성과 목적 12. 연구문제 23. 용어의 정리 34. 연구의 제한점 4Ⅱ. 이론적 배경 51. STEAM 51.1 STEAM 교육의 의미 51.2 STEAM 교육의 수업 구성의 원리 72. 수학적 모델링 82.1 수학적 모델 82.2 수학적 모델링 82.3 수학적 모델링의 과정 92.4 수학적 모델링 과제의 특성 12Ⅲ. 연구 방법 141. 연구 대상 142. 연구 설계 143. 연구 절차 144. STEAM 수업 절차 165. 검사도구 245.1 사전 사후 수학적 모델링 검사 문항 245.2 채점기준표 개발 295.3 검사 실시 296. 자료수집 및 채점방법 31Ⅳ. 연구 결과 및 분석 341. STEAM 수업 경험이 수학적 모델링 능력에 미치는 영향 341.1 사전, 사후검사 결과 비교 342. 사전, 사후검사 문항의 각 하위문항별 분석 352.1 사전, 사후검사 결과의 하위문항별 평균 비교 352.2 사전, 사후검사의 하위문항에 대한 답안 내용 분석 372.2.1 하위문항1의 답안 내용 분석 372.2.2 하위문항2의 답안 내용 분석 402.2.3 하위문항3의 답안 내용 분석 502.2.4 하위문항4의 답안 내용 분석 54Ⅴ. 결론 및 제언 601. 결론 602. 제언 62참고문헌 63부 록 66영문요약 90
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