본 연구의 목적은 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 효과를 알아보는 것이다. 이러한 목적을 위해 프로그램 개발연구를 수행한 후, 프로그램을 적용하고 효과 검증을 실시하였다. 본 연구에서 설정한 연구문제는 다음과 같다.
1. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 구성은 어떠한가?
1-1. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 목적과 목표는 어떠한가? 1-2. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 교육내용은 어떠한가? 1-3. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 교수·학습 방법은 어떠한가? 1-4. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 평가는 어떠한가?
2. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 효과는 어떠한가? 2-1. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램이 유아의 과학적 탐구능력에 미치는 효과는 어떠한가? 2-2. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램이 유아의 창의적 인성에 미치는 효과는 어떠한가?
위의 연구문제는 다음과 같은 절차로 연구를 진행하였다.
연구문제 1에서는 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램을 개발하기 위해 문헌고찰 및 선행연구 분석을 통해 본 연구의 프로그램 개발에 필요한 요소를 추출하고, 유아교육기관 현장 교원의 요구 조사 결과를 분석하여 적용점을 추출하였다. 다음으로 전문가와의 협의를 통해 내용타당도를 검증하여 프로그램의 시안을 구성하였다. 이어 전문가 집단 협의를 통해 프로그램의 적합성 여부를 검토하고, 예비 연구 및 현장 적합성을 검증한 후 프로그램 수정·보완을 거쳐 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램의 최종안이 개발되었다. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램의 교육 목적은‘자연물과 주변 환경에 관심을 가지고, 자연물 소재의 융합적 활동을 통해 창의적 문제해결 능력과 융합적 소양을 증진한다.’이다. 이러한 목적을 달성하기 위한 구체적 목표는‘자연물에 관심을 가지고, 융합적 활동 경험을 통해 자연친화적인 태도와 융합적 능력을 기른다.’,‘자연물을 소재로 한 과학적 탐구활동을 통해 과학적 기술과 과학적 탐구능력을 증진한다.’,‘문제를 인식하고 창의적으로 문제를 해결하는 과정을 통해 창의적 인성 발달을 도모한다.’이다. 본 프로그램의 교육내용은 STEAM 교육 요소인 과학(S), 기술(T), 공학(E), 예술(A), 수학(M)의 요소를 융합한 내용으로 구성하고, 2019 개정 누리과정의 자연탐구 영역의 내용인 ‘탐구 과정 즐기기’,‘생활 속에서 탐구하기’,‘자연과 더불어 살기’의 내용을 반영하여 구성하였다. 교수·학습 방법은 교수·학습 원리, 교수전략, 교수·학습단계, 교사의 역할로 구성하였다. 교수·학습 원리는‘놀이 중심 원리’,‘실생활 중심 원리’,‘탐구 학습의 원리’,‘융합·통합의 원리’이고, 교수전략으로 ‘흥미 유발하기’,‘융합적 사고 격려하기’,‘과학적 탐구 격려하기’,‘감성적 체험 격려하기’를 적용하였다. 교수·학습 단계는 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험 단계로 선정하였으며, 교사의 역할은 관찰자, 격려자, 상호작용 지원자, 환경 제공자의 역할을 제시하였다. 마지막으로 평가방법은 유아평가와 프로그램 평가로 이루어졌으며, 유아평가는 형성평가와 총괄평가, 프로그램 평가는 STEAM 교육 활동 준거 틀을 활용하였다.
연구문제 2에서는 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램의 효과를 알아보기 위해 프로그램을 적용하고 유아의 과학적 탐구능력과 창의적 인성에 미치는 효과를 분석하였다. 이를 위해 본 연구에서 개발한 프로그램을 실험집단과 비교집단의 유치원 원아 총 52명을 대상으로 적용하여 연구 대상 유아의 과학적 탐구능력, 창의적 인성의 사전-사후 검사를 실시하고 그 변화를 살펴봄으로써 본 연구 프로그램의 효과를 검증하였다. 집단 간의 차이를 검증하기 위해 독립표본 t-검증 및 공변량 분석(ANCOVA)을 실시하였으며, 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램의 적용 효과에 대한 결과는 다음과 같다. 첫째, 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램이 유아의 과학적 탐구능력에 미치는 효과를 분석한 결과, 과학적 탐구능력 전체와 과학적 탐구능력의 하위 요소인 예측하기, 분류하기, 관찰하기, 측정하기, 토의하기에서 실험집단이 비교집단에 비해 유의미한 향상을 보였다. 따라서 본 프로그램은 유아의 과학적 탐구능력 증진에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램이 유아의 창의적 인성에 미치는 영향을 분석한 결과, 창의적 인성 전체와 창의적 인성의 하위 요소인 독특성-호기심, 개방성-유머, 민감성-다양한흥미, 상상력-놀이성, 독립성-몰두에서 실험집단이 비교집단에 비해 유의미한 향상을 보였다. 따라서 본 프로그램은 유아의 창의적 인성 증진에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
결론적으로 본 연구에서 개발한 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램은 자연물 소재의 융합적 활동을 통해 창의적 문제해결력을 기르고 융합적 인재를 양성하는 목적에 부합한 목표, 교육내용, 교수·학습 방법, 평가가 연계되어 구성되었다. 또한, 본 연구에서 개발한 프로그램은 유아의 과학적 탐구능력 및 창의적 인성 발달에 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램이 유아의 과학적 탐구능력과 창의적 인성 발달에 긍정적인 영향을 미쳤음을 의미한다. 따라서 본 연구에서 개발된 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램은 유아의 과학적 탐구능력 및 창의적 인성 발달을 증진시키는 것으로서, 유아교육현장에서 의미 있게 활용될 수 있는 이론적 근거와 시사점을 제공한다.
The purpose of this study was to find out the effect of STEAM education program by developing and applying it for young children based on natural objects. For this purpose, after developing the program, it was applied and the its effectiveness was verified. The research questions set in this study were as follows.
1. What is the composition of the STEAM education program for young children based on natural objects? 1-1. What are the goals and objectives of the STEAM education program for young children based on natural objects? 1-2. What are the contents of the STEAM education program for young children based on natural objects? 1-3. What are the teaching and learning methods of the STEAM education program for young children based on natural objects? 1-4. What are the evaluation methods of the STEAM education program for young children based on natural objects?
2. What is the effect of the STEAM education program for young children based on natural objects? 2-1. What is the effect of the STEAM education program for young children based on natural objects on children''s scientific inquiry ability? 2-2. What is the effect of the STEAM education programs based on natural objects on children''s creative personality?
The research questions were studied in the following procedure.
To develop the STEAM education program for young children based on natural objects, the elements necessary for the program development of this study were extracted through the literature review and previous research analysis, and the application points were extracted by analyzing the survey results of field teachers at the early childhood education institutions. Next, the contents were revised and supplemented through consultation with experts to form a draft of the program. Subsequently, after reviewing the suitability of the program through expert group consultations, the possibility of the program filed application by the preliminary research was verified, revised and supplemented, and the final draft of the STEAM education program for young children based on natural objects was developed. The goals of the STEAM education program for young children based on natural objects are ''to make young children interested in the surrounding environment and to promote young children’s creative problem-solving ability and convergent ability through converging activities with natural objects’. The specific objectives to achieve the goals are ''to be interested in natural objects and to cultivate a nature-friendly attitude and convergent ability through experiencing converging activities'', ''to promote the scientific skills and inquiry ability through scientific activities with natural objects’, and ‘to promote the creative personality through the process of recognizing problems and solving problems creatively''. The educational content of this program was composed of STEAM educational elements: Science (S), Technology (T), Engineering (E), Art (A), and Mathematics (M). It was composed by reflecting the contents of the nature research area in 2019 Nuri-curriculum: ''Enjoy the exploration process'', ''Explore in life'', and ''Live with nature''. The teaching·learning methods consist of the teaching·learning principles, the teaching strategies, the teaching·learning stages, and the teacher roles. The teaching and learning principles are ''the play-oriented principle'', ''the real life-oriented principle'', ''the inquiry-learning principle'', and ''the convergence/integration principle''. The teaching strategies are ''inducing interest'', ''encouraging convergent thinking'', ''encouraging scientific inquiry'' and ''encouraging emotional experience''. The teaching/learning stages are ‘situation presentation’, ‘creative design’, and ‘emotional experience’, and the roles of the teachers are suggested as observers, encouragers, interaction supporters, and environment providers. Lastly, the evaluation methods consist of young children evaluation and program evaluation. For the young children evaluation, formative evaluation and summative evaluation are used and for the program evaluation, the evaluation criteria of the STEAM education program are used.
For the second research question, the program was applied and the effect of the STEAM education program for young children based on natural objects on the scientific inquiry ability and creative personality was analyzed. The total of 52 kindergarten young children in the experimental group and the comparative group participated and the pre-tests and post-tests of the young children''s scientific inquiry ability and creative personality were conducted. The effectiveness of the program was verified by examining the changes between pre and post tests. To verify the group differences, the independent sample t-test and covariance analysis(ANCOVA) were conducted, and the results of the application effect of the STEAM education program for young children based on natural objects are as follows. First, the result of the effect of the natural object-based STEAM education program on young children''s scientific inquiry ability showed that the experiment group’s changes between pre and post tests were significantly higher than the ones of the comparative group in the overall score of and in the sub-factor scores of scientific inquiry ability: predicting, classifying, observing, measuring, and discussing. Therefore, it was found that the program was effective in promoting young children’s scientific inquiry ability. Second, the result of the effect of the natural object-based STEAM education program on young children''s creative personality showed that the experiment group’s changes between pre-test and post-test were significantly higher than the ones of the comparative group in the overall score of and in the sub-factor scores of creative personality: uniqueness-curiosity, openness-humor, sensitivity-a variety of interests, imagination-play, independence?immersion. Therefore, it was found that the program was effective in promoting young children’s creative personality. In conclusion, the STEAM education program for young children based on natural objects developed in this study is linked to the goal of promoting creative problem-solving ability and of educating convergent talent through natural object-based converging activities in terms of educational objectives, contents, teaching-learning methods, and evaluation methods. In addition, the program developed in this study was verified as effective for young children’s scientific inquiry ability and creative personality development. This means that the STEAM education program for young children based on natural objects had a positive effect on the development of young children''s scientific inquiry ability and creative personality. Therefore, the STEAM education program for young children based on natural objects developed in this study promotes the scientific inquiry ability and creative personality development of young children, and provides theoretical basis and implications that can be meaningfully used in the early childhood education field.
Ⅰ. 서론11. 연구의 필요성 및 목적12. 연구문제83. 용어의 정의 9Ⅱ. 이론적 배경111. STEAM 교육 112. 자연물 313. 자연물 기반 STEAM교육 관련 변인 41Ⅲ. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 개발571. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 개발 절차 572. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 시안 구성 603. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 개발 최종안 130Ⅳ. 자연물 기반 유아 STEAM 교육 프로그램 적용 효과1591. 연구방법 1602. 결과 및 해석 181Ⅴ. 논의 및 결론1. 요약 및 논의 2092. 결론 및 제언 227