식물 미세먼지 제거 학습을 위한 교과융합형 문제해결 프로그램의 개발과 적용

Development and Application of Curriculum Convergence Problem Solving Program for Plant Fine Dust Removal Learning

본 연구의 목적은 초등학생들 대상으로 식물 미세먼지 제거능력 학습을 위한 융합적 문제해결 프로그램을 개발하고 이를 현장에 적용하여 교과융합적 문제해결능력이 향상되는 교육적 효과를 검증하는데 있다. 이를 위해 문제해결학습과정을 이용하여 문제를 해결하되 본 연구의 주제인 <교실 미세먼지가 심각해지고 있다>를 교과융합적 지식을 활용하여 해결하고자 하였다. 이를 위해 관련 교과로 원예-정보-수학을 선정하여 교과통합적 융합교과 기반의 문제해결학습프로그램을 구성하고 현장에 적용한 후 효과를 분석하였다. 이때 교육적 효과로는 양적 조사방법은 문제해결 능력, 식물 미세먼지 제거역량을 분석하였으며 질적 조사방법은 문제해결 수업단계별 일러스트로 제작한 활동지를 활용하여 분석하였다. 문제해결 능력은 긍정성 문항에 대해 모두 통계적으로 유효한 차이가 났으며(p<.05) 특히 다양한 융합적 문제해결을 요하는 문항들에 대해 특히 효과가 있었다. 요인분석결과도 다양한 문제해결지식을 요하는 능력 개선효과에 특히 의미가 있었다. 식물 미세먼지 이해역량에서의 지식, 기술, 태도 영역에서는 주로 지식과 기술 영역학습에서 효과적이었던 것으로 나타났다. 융합교과 프로그램에 기반한 문제해결 학습모형 단계별로 활용한 활동지는 융복합적 교과지식 전달이 자칫 이해가 힘들 수 있는 점을 일러스트를 적극 활용함으로서 이해를 쉽도록 하였으며 <교실 미세먼지 해결하기>라는 현실문제를 원예, 수학, 정보의 3교과를 연계하여 문제인식 및 원인파악-문제해결을 위한 지식탐색-문제해결을 위한 방법탐색-문제해결검증 및 보완 순서에 따라 해결해나갈 수 있었다.

The purpose of this study is to develop a convergent problem-solving program for elementary school students to learn the ability to remove fine dust from plants and apply it in practice to verify the educational effect of improving the convergent problem-solving ability. To this end, the problem was solved by using the problem-solving learning process, but <classroom fine dust is becoming more serious>, the subject of this study, was intended to be solved using subject convergent knowledge. To this end, horticulture-information-mathematics were selected as related subjects, and a problem-solving learning program based on an integrated curriculum was constructed and applied into practice, and the effect was analyzed. At this time, as for the educational effect, the quantitative survey method analyzed the problem-solving ability and the plant fine dust removal capability, and the qualitative survey method analyzed using activity sheets produced with illustrations for each stage of problem-solving class.. Problem-solving ability showed statistically significant difference for all positive questions (p<.05), and it was particularly effective for questions that required various convergent problem solving. The ability to understand plant fine dust was mainly effective for knowledge and technical questions. The activity sheets used according to the convergent problem-solving stage were produced as illustrations of all the study papers used in the tram to enhance understanding. In recognizing and identifying the cause of the problem, we learned to understand the current status of fine dust and the principle of removing fine dust from plants, compare air purifiers and fine dust removal plants, and understand growth diagnostic kits, housing design, and fine dust data algorithms. In the search for methods to solve problems, fine dust data was expressed in a flow chart and other various ways, and hypothesis verification and supplementation include the contents corresponding to finding fine dust removal plants and creating a classroom garden for fine dust removal.