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지난 25일, ‘2011년 통합 STEAM교육 국제 세미나 및 STEAM 교사 연구회 오리엔테이션’이 이화여자대학교에서 개최됐다.
교육과학기술부(장관 이주호)가 주최하고 한국과학창의재단(이사장 강혜련)이 주관하며 이화여자대학교 과학교육과 WCU사업단이 후원한 이 행사는 근래 미국교육의 중점사항이라 할 수 있는 STEM 혹은 STEAM교육을 국내에 소개하는 국제 세미나와 이에 대한 정보와 상호 연구 계획을 공유하여 올바른 연구 방향 설정을 하기 위한 오리엔테이션으로 구성됐다.
본 행사엔 버지니아 공대의 마크 샌더스 박사와 유타주립대학의 데이비드 캠벨 박사, STEAM교육 전문가인 버지니아주 기술교육협회 회장 조지 야크만, 경북대학교 이효녕 교수, 한양대학교 최정훈 교수가 강사로 초청됐다.
교과 간 통합적 접근으로 이뤄지는 STEAM교육
STEAM 교육은 과학교육의 한 형태로, 세미나에 강사로 초빙된 조지 야크만 회장이 2006년 학위논문을 통해 처음으로 이 용어를 사용했다. 이보다 이전인 1990년대 미국 과학 재단에서 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 수학(Mathematics)을 통틀어 일컫는 말로 STEM이라는 용어를 사용했다. 이것이 교육 분야에서 교과 간의 통합적 접근의 의미로 사용된 것이다. 여기에 예술(Art)까지 포함 시킨 것이 STEAM이다.
사실 이것들은 이미 우리의 교육과정에 모두 포함돼 있는 것들이다. 이미 오래전부터 대부분의 사람들이 이에 대한 교육을 받아왔다. 하지만 STEAM교육의 의미는 단순히 이 학문들을 개별적으로 습득하는데 있는 것이 아니다. 이들이 한데 융합된 교육을 말하는 것이다.
즉, 수학시간엔 수학만, 과학시간엔 과학만을 학습하는 것이 아니라 한 가지의 주제를 가지고도 과학, 기술, 공학, 수학, 예술적 측면으로 접근해 통합적인 학습이 이뤄지게 하는 것이다. 이는 학습의 효율을 높일 뿐만 아니라 흥미유발과 동기유발이 쉽고 학습자의 발달에도 긍정적인 영향을 미친다. 또한 STEAM교육을 통한 다양한 학문 간의 연계는 현대 사회의 화두로 떠오른 ‘융합’과도 일맥상통한다.
STEM교육 경험한 미국학생 87% 만족
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버지니아 공대의 마크 샌더스 교수는 이에 대해 설명하기 위해 직접 접은 종이비행기를 가지고 나왔다. 종이비행기를 날리자 금세 바닥으로 곤두박질 쳤고 이를 다시 집어든 그는 종이비행기를 더 오래 날 수 있게 하기 위한 방법들에 대해 얘기했다.
얇은 종이 한 장으로 만든 비행지만 매우 다양하고 복잡한 것들이 있을 수 있다. 항공공학, 수학, 대칭성, 유체역학 등 다양한 학문적 측면에서 접근 할 수 있다는 것이다. 샌더스 교수는 이것이 바로 STEM(혹은 STEAM)교육의 간단한 예라 설명했다.
어떤 과학교과서에도 이처럼 ‘종이비행기를 더 멀리, 오래 날게 하기 위한 방법’이라는 단원은 찾을 수 없다. 하지만 이와 같은 내용들은 쉽게 접할 수 있으면서도 효율적인 교육내용이 될 수 있다. 샌더스 교수는 이런 교육법은 문제를 분석하는 범위나 수준에 따라서 전공이나 학년, 수준에 관계없이 적용될 수 있다는 장점도 언급했다.
STEM교육의 성과는 관련 교육과정을 경험한 학생들의 응답을 통해 확인 할 수 있었다. 유타주립대학의 데이비드 캠벨 교수는 미국 서부지역에서 진행된 비형식 STEM 학습 경험인 MESA(Mathematics Engineering Science Achievement)프로그램과 이에 참가한 학생들을 대상으로 한 조사를 통해 그 근거를 제시했다. 해당프로그램에 참여한 학생 중 총 169명이 설문에 응답을 했다. 그 중 87%인 147명이 ‘본 프로그램이 도움이 됐다’며 긍정적인 반응을 보였다.
또한 그는 세부적인 설문 자료를 제시하며 실험이나 시연과 같은 실질적 체험활동들에 대한 만족도가 높게 나왔음을 밝혔다. 버지니아주 기술교육협회 조지 야크만 회장은 과학이 매우 흥미로운 학문인데도 불구하고 과학에 대한 학생들의 선호도 및 성적이 낮은 현상을 이와 관련지어 설명했다. 워크시트 작성 위주의 수업은 학생들의 흥미를 떨어뜨리며 동기를 부여하지 못하게 되어 결국 성취도를 하락시키고 지적 발달도 저하시킨다는 것이다.
교사연구회 운영으로 STEAM교육 확산 계획
이는 미국에서 나타나는 문제만이 아니다. 특히 우리나라는 이전부터 과학의 학업 성취도에 비해 과학학습에 대한 동기와 흥미는 국제평균에 비해 매우 낮은 수준이라는 것이 알려져 왔다. 하지만 최근엔 성취도도 하락하고 있다. 경북대 이효녕 교수는 PISA(Program for international Student Assessment) 2006 결과에서 이전에 비해 성취도가 하락한 것으로 나타났으며 이는 과학적 문제 인식이나 과학 지식의 실생활 연계 능력 등이 부족하기 때문이라 밝혔다.
이런 문제점들을 해결하기에 STEAM교육은 매우 훌륭한 방법이라는 것이 전문가들의 공통된 의견이다.
이에 교과부는 올해부터 창의적 융합인재와 과학 기술 인재를 체계적으로 양성하기 위해 STEAM교육을 추진할 계획을 가지고 있다. 한국과학창의재단의 조향숙 실장은 STEAM교육을 확신시키기 위한 사업인 ‘STEAM 교사연구회’의 운영 방안에 대해 설명했다. 올 하반기엔 47개의 교과연구회와 16개의 연구시험학교로 기반을 조성하고 내년 상반기 까지 160개의 교과연구회와 160개의 연구시범학교를 목표로 STEAM교육 수업을 확산시킬 예정이다.
한국과학창의재단은 ‘STEAM 교육 추진사업단’과 ‘STEAM 교육 현장지원센터’를 운영해 교사연구회를 지원할 계획을 가지고 있다. 추진사업단은 STEAM교육과 관련된 리소스를 제공하고 교사연수, 오리엔테이션, 보고회 등을 통해 참여교사들의 전문성 강화를 돕는다. 현장지원센터에선 교사연구회의 워크숍 및 보고회 등에 STEAM 교육 전문가를 지원하고 각종 컨설팅 서비스를 제공함으로써 STEAM 교육 네트워크를 구축하고 확산시키기 위한 의도를 가지고 있다.
이런 지원을 받는 교사연구회는 개발된 교육모델을 교육 현장에 적용하고 각 실정에 맞는 수업지도안을 개발 및 개선하게 된다. 또한 교사연구회에서 이뤄지는 수업사례 및 성과 발표를 통해 보다 현실적이고 구체적인 정보를 공유함으로써 STEAM 교육을 확산시키겠다는 계획이다.
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| ▲ 조지 야크만이 제시한 STEAM피라미드 ⓒYakman |
STEAM교육이 필요로 하는 ‘다양한 분야에서의 접근이 가능하면서도 현장에 적합한 모델’을 개발해내기란 쉬운 일이 아니다. 게다가 다양한 학문간의 통합적 이해가 필요하기 때문에 학생을 이끌어야 하는 입장인 교사에게도 창의성을 비롯한 다양한 역량이 요구되기도 한다.
당일 행사에서는 초청강연이 끝난 후 STEAM 교육 교사 연구회 선정된 교사들이 초·중·고등학교로 각각 나뉘어 분과별 주제발표 및 토론시간을 가졌다. 이 자리에서 교사 및 교육관계자들은 STEAM교육에 대한 다양한 내용을 통해 이해를 돕고 정보를 공유하며 앞으로의 연구 방향 및 계획을 발표했다.
이번에 선정된 1기 STEAM 교사연구회는 당일 행사를 시작으로 올해 8월에 연구회 연수 및 중간 결과를, 내년 1월 말엔 시범적용 사례를 중심으로 한 최종결과를 발표 하겠다는 계획을 가지고 있다.
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저작권자 2011.06.27 ⓒ ScienceTimes