본 연구의 목적은 STEAM 프로그램이 과학과 정의적 영역에 미치는 영향에 대한 경험적 연구 결과들을 메타분석하여 STEAM 프로그램의 개발과 개선에 기여하는 것이다. 이를 위하여 초, 중등 학생을 대상으로 STEAM 프로그램을 실시하여 과학과 정의적 영역에 미치는 영향을 연구한 34편의 국내학술지 및 학위논문을 선별하였다. 민감도 분석으로 이상치를 제거한 후, 무선효과 모형을 채택하여 33개의 효과크기를 분석한 결과 전체 평균효과크기 0.557이 산출되었으며, STEAM 프로그램이 과학과 정의적 영역에 긍정적인 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 효과크기 간 이질성의 원인을 탐색하기 위하여 학교급, 처치 횟수, 실험집단 크기, 감성적 체험 수준, 주요 활동 특징의 다섯 가지 조절변수를 투입하여 메타-회귀 분석을 실시하였다. 그 결과 주요 활동 특징 중 스마트기기/미디어 활용 변수와 실험집단 크기 변수의 회귀계수가 각각 -0.279와 -0.009로 통계적으로 유의함을 확인하였다. 이러한 결과는 향후 STEAM 프로그램의 설계와 내용 및 활동 구성시 참고할만한 지침이 될 수 있을 것이다. 본 연구는 효과크기의 독립성 가정을 고려하여 통합된 효과크기를 이용하였고, contour-enhanced 깔대기 그림을 도입하여 메타분석에서 발생하는 출판편향 문제를 심도 있게 해석하였으며, 기존의 STEAM 관련 메타분석 연구 에서 발견하지 못한 유효한 조절변수를 찾아냈다는 데에 연구 의의가 있다.
The purpose of this study was to examine STEAM programs’ effect on science affective domains through a meta-analysis. A total of 53 effect sizes were obtained from 34 articles, theses, and dissertations, the subjects of which were elementary, middle, and high school students. The overall mean effect size of a random-effects model was 0.557, after sensitivity analyses and outlier deletion. Particularly, a contour-enhanced funnel plot was utilized in order to further understand asymmetry in funnel plots and investigate possible publication bias. Effect sizes from the same study were also aggregated for meta-regression. Five moderators were included in a mixed-effects model to account for heterogeneity in the true effects. The meta-regression yielded coefficients of two moderators statistically significant: media/software usage (-0.279) and group size (-0.009). Previous meta-analyses on STEAM failed to identify significant moderators. The results shed light on designs and executions of future STEAM programs.
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