통합적 STEM 교육이 일반고등학교 학생의 과학 및 기술교과 자기효능감과 공학 태도에 미치는 효과

The Effects of the Integrated STEM Education on Science and Technology Subject Self-efficacy and Attitude toward Engineering in High School Students

이 연구의 목적은 통합적 STEM 교육이 일반고등학교 학생의 과학 및 기술교과 자기효능감과 공학 태도에 미치는 효과를 구명하는 데 있었다. 연구의 대상은 인천광역시에 소재하는 D고등학교 1학년 4개 학급 남학생 127명으로 65명의 학생들을 실험집단으로, 62명의 학생들을 통제집단으로 구성하였다. 가설 검증을 위한 실험설계는 이질통제집단 사전?사후측정 설계(nonequivalent control group pretest-posttest)를 이용하였으며 실험집단에게는 고등학교 1학년 기술교과 내용과 관련 있는 수학, 과학, 공학적 요소를 의도적으로 통합하여 재구성한 통합적 STEM 교육 프로그램을, 통제집단에게는 수학, 과학, 공학적 요소가 의도적으로 포함되지 않은 기술 수업을 실시하였다. 가설검증을 위한 유의 수준은 p＜.05로 하였고, 통계처리는 SPSS-18.0 for windows 통계 프로그램을 이용하였며, 집단간 유의차를 검증하기 위하여 공변량분석(ANCOVA)을 사용하였다. 이 연구를 통하여 가설을 검증한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1)첫째, 통합적 STEM 교육이 학생들의 과학교과 자기효능감에는 유의한 효과가 존재하지 않았다. 2)둘째, 통합적 STEM 교육이 학생들의 기술교과 자기효능감에는 유의한 효과가 존재하였다. 3)셋째, 통합적 STEM 교육이 학생들의 공학 태도에 유의한 효과가 존재함이 확인되었다. 이와 같은 결론을 토대로 후속연구를 위한 제언으로는 1)통제집단을 전통적 기술 수업을 받은 집단, 기술 수업을 받지 않은 집단 등으로 다양화할 필요가 있으며, 2)기술교과가 아닌 다른 교과의 수업주제를 통해 이와 같은 연구를 수행하여, 통합적 STEM 교육의 효과를 검증할 필요가 있다.

The purpose of this study was verify the effect of an integrated STEM education on high school students’ science and technology self-efficacy and attitude toward engineering. The specific objectives of the study were as follows : 1) To analyze the effect of an integrated STEM education on the students’s science self-efficacy . 2) To analyze the effect of an integrated STEM education on the students’s technology self-efficacy. 3) To analyze the effect of an integrated STEM education on the students’s attitude toward engineering. The method of statistical analysis to test the hypotheses of this study was the analysis of covariance(ANCOVA) using SPSS-18 for windows and significance level of .05 was established prior to data treatment. The results of this study were as follows 1) There was no significant effect between an integrated STEM education and technology education without integrated STEM education in science self-efficacy. 2) Second, there was significant effect between an integrated STEM education and technology education without integrated STEM education in technology self-efficacy. 3) Third, there was significant effect between an integrated STEM education and technology education without integrated STEM education in attitude toward engineering.