(해외)발명교육을 통한 학생 참여 촉진: '교내 및 교외 교육 설계의 여섯 가지 반복' 논문의 시사점_Jackson et al. (2024)

오늘은 발명교육이 과학, 기술, 공학, 예술, 수학(STEAM) 분야에서 학생들의 공평한 참여를 촉진하는 방법을 탐구한 논문에 대해 이야기를 나누어 보겠습니다. 연구자들은 6-8학년 학생들을 대상으로 교내 및 교외 환경에서 발명교육 커리큘럼의 여섯 가지 반복을 설계하고 실행했습니다. 연구 내용은 다음과 같습니다.

 

연구 대상

• 미국 북동부 소재 Mills City의 중학생들(6-8학년)
• 교내 과정: 7학년 학생 약 160명/년도(3년간 진행)
• 교외 캠프: 6-8학년 학생 약 25명/년도(3년간 진행) 다양한 인종, 성별, 사회경제적 배경, 언어적 배경을 가진 학생들 포함

 

연구 도구

• 발명교육 커리큘럼:
  • Shoe Soles(신발 밑창) - 2017년 2월 캠프
  • Noise Makers(소리 제작기) - 2018년 2월 캠프
  • U Control(전자식 문) - 2019년 2월 캠프
  • Chill Out(단열 장치) - 2017-2019년 가을학기 수업
• 팀 멤버 역할 프레임워크:
  • Doodler(스케치, 다이어그램 담당)
  • Organizer(자재, 임무, 인력 조직)
  • Talker(팀 내/간 소통, 커뮤니티 소통)
  • Tinkerer(재료, 공급품, 프로토타입, 최종 제품 작업)
• 평가 도구:
  • 일일 설문조사(약 100건)
  • 사전/사후 인터뷰(약 12건)
  • 비디오/오디오 녹화 및 현장 노트
• 연구 방법
  • 문화심리학 접근법 기반 설계 기반 연구(Design-Based Research)
  • 현상학적 혼합 방법론 연구(Phenomenological Mixed-Methods Study)
  • 질적 데이터: 과정, 감정, 내생적(in vivo) 코드화 후 패턴 및 축 코딩
  • 양적 데이터: t-검정 및 분산분석(ANOVA)
  • 신뢰도: Cronbach's α 0.78-0.92
  • 질적 분석 신뢰도: 상호평가자 신뢰도 0.85-0.90 이상

 

주요 발견 및 교육적 시사점

• 학생 참여의 6차원 프레임워크:
  • 연구는 기존의 3차원(정서적, 행동적, 인지적) 참여 모델을 확장하여 개인 및 사회적 차원을 포함한 6차원 프레임워크를 제안
  • 개인-정서적, 개인-행동적, 개인-인지적, 사회-정서적, 사회-행동적, 사회-인지적 차원
• 자기효능감 발달:
  • 학생들은 능력에 대한 인식과 불안 관리 측면에서 자기효능감 향상
  • 특히 커리큘럼과 직접 관련된 영역에서 가장 큰 발전이 있었음
• 사회적 참여의 중요성:
  • 사회적 참여가 개인적 불안을 상쇄하는 효과
  • 협력적 학습이 자기효능감 향상에 기여
• 교육 설계 고려사항:
  • 3인 팀 구성이 개인 책임감과 집단 유연성의 균형에 효과적
  • 학생들의 취미와 동료 발명가들에 대한 명시적 관심 필요
  • 응답 척도와 도전 수준의 세분화를 통한 형성평가 확대
• 교내 및 교외 학습 연계:
  • 교내 학습에서도 즐거움과 불안 감소 촉진 가능
  • 교외 학습에서는 기존 취미와 연결된 인지적 참여 심화 가능

 연구자들은 발명교육이 STEAM 분야에서 학생들의 공평한 참여를 촉진할 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 결론짓습니다. 특히 다양한 정체성을 가진 학생들(인종, 성별, 사회경제적 지위 등)의 참여를 보장하기 위해 교육 설계가 중요함을 강조합니다. 향후 교육 설계에는 지속가능성 인식, 협업 및 창의성 증진을 위한 다양한 평가 방식, 그리고 지속가능한 화학과 물리적 컴퓨팅과 같은 새로운 분야로의 확장이 필요합니다.

 

인용 출처 Jackson, D. W., Zhang, H., Asante, C. K., Semerjian, A. R., Barnett, G. M., Couch, S., Estabrooks, L., Kiel, J., & Kulkarni, N. (2024). Inventors emerging in-school and out-of-school: six iterations of educational design to promote equitable student engagement. Frontiers in Education, 9, 1287521.