애니메이션을 활용한 TPACK 기반 STEAM 프로그램 개발 및 적용

Abstract

본 연구에서는 초등과학과 교육과정의 '식물의 한살이' 단원과 관련하여 애니 메이션을 활용한 TPACK (Technologyical Pedagogical Content Knowledge)기반 STEAM 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 테크놀로지 측면에서는 스마트기기를 활용하는 지식, 조사학습, 놀이학습 등을 활용한 교육학 지식, 식물의한살이에 관한 내용학 지식이 효과적으로 상호작용할 수 있도록 고려하여STEAM 준거 틀에 따라 총 12차시로 구성하였다.개발된 프로그램은 J도 J시 J초등학교 4학년 2개 반 48명의 학생들을 실험집단으로 설정하여 적용하였으며, 같은 학교 4학년 또 다른 2개 반 48명의 학생을 비교 집단으로 설정하여 교과서 중심으로 수업을 했다. 적용한 프로그램의효과를 알아보기 위해서 실험 집단과 비교 집단을 대상으로 사전, 사후에 학업성취도, 과학 탐구 능력, 창의적 문제해결력, 과학 흥미도 검사를 실시하였고,그 결과는 공변량 분석을 하였다. 또한 프로그램을 적용한 수업의 만족도를 알아보기 위해 실험 집단의 만족도 검사도 실시하였다. 분석 결과 창의적 문제해결력, 과학 탐구 능력 및 과학 흥미도에서 유의미하게 향상된 결과를 보였다.프로그램을 적용한 수업 만족도 또한 높게 나타났다. 이는 애니메이션을 만들기위해 스마트기기를 활용하여 식물을 관찰하고, 정보를 찾고, 다양한 활동을 하는 과정에서 과학 탐구 능력에 긍정적 영향을 미쳤다고 생각된다. 또한 창의적문제해결력, 과학 흥미도는 다양한 활동으로 알게 된 내용을 애니메이션을 만들면서 창의적으로 사고하고, 자신만의 작품을 만들고, 발표를 하면서 긍정적 영향을 주어 향상되었다. 반면 학업 성취도 검사에서는 유의미한 차이가 나타나지않았는데, 이는 실험 집단에 적용한 프로그램과 비교 집단에 적용한 교과서 중심 수업 모두 충분히 식물의 한살이에 대해 충분히 학습할 수 있도록 차시가구성되어 있었기 때문이라고 생각된다. 이는 앞으로 많은 애니메이션을 활용한TPACK 기반 STEAM 프로그램이 개발되어 초등학교에 적용될 필요가 있음을시사한다.

The study has developed a technological pedagogical content knowledge(TPACK) based STEAM program that utilizes animation in relation to the'life cycle of plants' unit of elementary science curricula. The program iscomposed of 12 lessons according to the STEAM education standard inorder to effectively interact with technology, pedagogy and contentknowledge. The program was applied to the experimental group (48 studentsin 2 classes). The theoretical lesson of the 2015 revised curriculum wasapplied to the comparative group (48 students in 2 classes). The results ofstudy showed significant differences of the students` scientific inquiryability, creative problem-solving ability, and science interests to theexperimental group participating in the TPACK based STEAM program.The satisfaction of the class with the program was also high. This meansthe program have a positive effect on scientific inquiry ability in the processof observing plants, finding information, and doing various activities usingsmart devices to make animations. We also think that creativeproblem-solving ability and science interest have improved by makinganimations with various activities, thinking creatively, making my ownworks, and making presentations. In the future we need to develop TPACKbased STEAM programs more variously that utilize animation production