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빅데이터를 활용한 수학기반 STEAM 프로그램이 중학생 영재의 창의적 문제해결력, 수학 진로지향도 및 STEAM 핵심역량에 미치는 영향

The Effect of Mathematics-Based STEAM Program Using Big Data on the Creative Problem-Solving Abilities, Mathematics Career Orientation and STEAM Core Competence of Gifted Middle School Students

초록/요약

본 연구의 목적은 수학 기반 STEAM 프로그램이 중학생 영재 학생들의 창의적 문제해결력, 수학 진로지향도 및 STEAM 핵심역량에 미치는 영향을 알아봄으로써 성취는 높으나 그에 비해 수학과목에 대한 흥미나 동기가 취약한 중학생 영재들의 창의적 문제해결력, 수학 진로지향도 및 STEAM 핵심역량에 대한 태도를 높이고 앞으로 영재들에게 질 좋은 수학 기반 STEAM 프로그램을 내실 있게 만들어 실제 영재교육 현장에 많이 투입하고자 하는 데 있다. 연구 대상 집단은 경기도 소재 A교육지원청 부설 영재교육원 중학교 2학년 학생 21명이며, 본 연구의 모형은 단일집단 사전–사후검사 실험설계이다. 우선 영재반 학생들에게 창의적 문제해결력, 수학진로지향도, STEAM 핵심역량에 대한 사전검사를 실시하였다. 이후, 빅데이터를 활용한 수학 기반 STEAM 프로그램을 12차시 적용한 후, 그 효과를 알아보기 위하여 동일한 사후검사를 실시하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 수학 기반 STEAM 프로그램 적용 후, 중학생 영재의 창의적 문제해결력이 통계적으로 유의미하게 향상되었고, 하위영역 중에서는 특정영역의 지식/사고기능/기술의 이해 및 숙달여부와 확산적 사고 영역에서 유의미한 향상이 나타났다. 둘째, 수학 기반 STEAM 프로그램 적용 후, 중학생 영재의 수학 진로지향도가 통계적으로 유의미하게 향상되었고, 하위영역 중에서는 수학 진로에 대한 가치 인식 영역에서 유의미한 향상이 나타났다. 셋째, 수학 기반 STEAM 프로그램 적용 후, 중학생 영재의 STEAM 핵심 역량이 통계적으로 유의미하게 향상되었고, 하위영역 중에서는 내용적 융합 영역에서 통계적으로 유의미한 향상이 나타났다. 결론적으로, 수학 기반 STEAM 프로그램은 중학생 영재의 창의적 문제해결력, 수학 진로지향도, STEAM 핵심역량을 향상시키는데 효과가 있었다. 특히, 수학 기반 STEAM 프로그램을 통하여 중학생 영재학생들이 수학 진로에 대한 가치를 인식하였다는 점은 시사하는 바가 크다. 본 연구를 통해 중학생 영재들을 위해 각 분야의 전문가들이 수학 진로와 연계된 다양하고 창의적인 수학 기반 STEAM 프로그램을 개발하여 실제 영재교육 현장에 제공되기를 기대한다.

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목차

Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 필요성 및 목적 1
2. 연구문제 3
3. 용어의 정의 4
4. 연구의 제한점 5
Ⅱ. 이론적 배경 및 선행연구 7
1. 융합인재교육(STEAM) 7
2. 창의적 문제해결력 14
3. 수학 진로지향도 17
4. STEAM 핵심역량 19
5. 선행연구 고찰 23
Ⅲ. 연구 방법 및 절차 27
1. 연구 대상 27
2. 연구 설계 27
3. 연구 절차 28
4. 빅데이터를 활용한 수학 기반 STEAM 프로그램 적용 29
5. 검사도구 32
6. 검사 실시와 자료 분석 36
Ⅳ. 연구 결과 및 논의 38
1. 빅데이터를 활용한 수학 기반 STEAM 프로그램이 중학생 영재의 창의
적 문제해결력에 미치는 영향 38
2. 빅데이터를 활용한 수학 기반 STEAM 프로그램이 중학생 영재의 수학
진로지향도에 미치는 영향 45
3. 빅데이터를 활용한 수학 기반 STEAM 프로그램이 중학생 영재의 STEAM
핵심역량에 미치는 영향 53
Ⅴ. 결론 및 제언 63
1. 결론 63
2. 제언 64
참고 문헌 66
부 록 69
Abstract 76

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