중학교 전자 기계 기술 단원에서 활용할 오토마타 만들기 STEAM 수업자료 개발 및 적용

evelopment and Application of Automata STEAM Instruction Material in Electromechanical Technology Unit at Middle School

이 연구의 목적은 기술 수업에서의 STEAM 교육의 활성화를 위하여 과학, 공학, 예술, 수학적 내용을 융합하여 학습자의 흥미와 창의적 문제해결력을 함양할 수 있는 STEAM 수업자료를 개발하는데 있다. 2007 개정 교육과정과 2009개정 교육과정을 바탕으로 기술ㆍ가정 교과의 ‘전자 기계 기술’ 단원의 목표 및 학습내용을 분석하여 오토마타 만들기의 주제를 선정하였다. 이 연구를 수행하기 위해 STEAM 이론에 대한 문헌 연구를 통해 개발의 이론적 근거를 설계하였고, 수업절차 PDIE 모형을 기반으로 준비, 개발, 실행, 평가 단계를 거쳤으며, 개발된 수업자료는 전문가 집단에 의한 평가와 예비 수업과 본 수업에 적용하여 학생평가를 통해 수정?보완하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, STEAM 교육의 정의에 제시된 학습자의 흥미와 창의적 문제해결력 함양의 목표를 달성하기 위한오 토마타를 제작하였다. 둘째, 오토마타를 제작하고 이와 관련된 수업과정안, 파워포인트, 활동지 답안, 학습 안내지, 활동지를 개발함으로써 실제 수업에 적용하여 직접 활용할 수 있도록 하였다. 셋째, STEAM 수업자료를 실제 수업시간에 학습자들에게 적용한 결과, 수업을 보다 쉽게 이해하고 흥미와 수업 만족도가 높음을 알 수 있었다. 넷째, 전문가 집단을 대상으로 실시한 설문의 결과에서 개발된 STEAM 수업자료가 전반적으로 수업자료로서 적절하다는 평가 결과를 나타냈다.

This study is aimed at developing the STEAM instruction materials for making automata which is included in the unit of electronic and mechanic technologies, based on needs of the teaching-learning methods relevant to purposes and contents in the course of the technology and housekeeping. In the paper, the teaching procedure for developing the STEAM instruction materials is passed through steps of preparation, development, implementation and education with the PDIE model. In the step of preparation, the requirement analysis, the learning purpose and the assessment tool are designed. In the development step, teaching materials such as a teaching guidance plan, the power point and the answer sheet of study activity paper and learning materials such as the learning guidance and the study activity papers are developed. A preliminary instruction is implemented and the feedback from the class is applied in the step of implementation. In the evaluation step, the developed instruction materials are evaluated, modified and finally completed. The results from the above progress are as follows. The first is that the STEAM automata for education to reach an efficient STEAM education’s target is able to be made. Secondly, with the automata made, the related things such as teaching guidance plans, the power-point, the answer sheet of a study activity paper, learning guidance papers and the study activity paper can be developed and may be virtually applied to the class. In the third, it is shown that students are more interested in and more easily understand a class even with their satisfaction improved as a result of adopting the STEAM instruction materials in the class. Finally, the appropriacy of the materials is analysed to be on a higher level in the test by a group of related experts.