반복 구조를 활용한 창의적 산출물 만들기 STEAM 프로그램 적용 효과

Abstract

본 연구에서는 반복 구조물인 프랙탈을 익히고 이를 활용하여 모둠별로 창의적 산출물 제작을 해보는 STEAM 프로그램을 개발하여 수업에 적용하였을 때 초등학생들의 과학 탐구 능력, 창의적 문제해결력 및 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 프로그램 내용은 일상생활에서 찾을 수 있는 다양한 프랙탈의 사례를 통해 개념을 접하고 칸토르 집합, 코흐 곡선, 시에르핀스키 삼각형을 그려보고 프랙탈 카드를 만드는 활동으로 구성하였다. 모둠별로 프랙탈에 대한 창의적 산출물을 구상하여 제작하고 상호 평가를 통한 피드백을 제공함으로써 단순히 새로운 개념을 배우고 익히는 것을 넘어 감성적 체험이 되도록 구성하였다. 연구결과에 따르면 과학 탐구 능력에서는 추리영역이, 창의적 문제해결력에서는 이해와 확산 영역이, 과학적 태도에서는 호기심, 비판성, 자진성 및 창의성 영역에서 유의미한 결과를 보였다. 이런 결과가 나오게 된 것은 프랙탈이라는 새로운 개념을 접하고 학생 스스로 다양한 조작활동을 해보며, 최종적으로 힘을 합해 창의적으로 산출물을 만들어내고 상호 평가하는 과정에서 여러 영역에 긍정적인 영향을 끼쳤음을 의미한다. 이에 본 연구의 STEAM 프로그램을 더 보완한다면 학생들에게 더욱 다양한 영역에서 효과가 있을 것이라 사료된다.

In this study, we developed a STEAM program to learn about fractal structure and to create creative products for each group, and applied the program to explore scientific inquiry ability and creative problem –solving ability and scientific attitudes of elementary school students when applying the program. Through various examples of fractals found in daily life, the student could acquire the knowledge of it and create a fractal card after drawing the Kantor Set, Koch Curve, and Cierpinski triangles. By creating creative outputs for fractals in groups and providing feedback through peer assesment, the group has acquire emotional experiences and social interaction rather than just learning new concepts. Research has shown meaningful consequences in the fields of reasoning in scientific inquiry ability, understanding and expansion in creative problem-solving ability, and curiosity, non-parasitive, initiative and creativity in scientific attitudes. These effects have come into play when they come across new concepts called fractals, engage in a variety of operational activities and they cooperatively produce and evaluate creative products based on their ability. It is considered that if the STEAM program in this study is better developed, it will be more effective to students in a broader range of areas.