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자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 개발 및 효과

The Development and Effect of Integrated Mathematics-Science Education Program Using Natural Objects for Young Children

김순희 (Kim Soon Hee, 인천대학교 대학원)

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이 연구의 목적은 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램을 개발하고, 이를 만 5세 유아들에게 적용하여 그 효과를 알아보는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 프로그램 구성을 위한 연구를 수행한 후, 프로그램의 적용 효과를 검증하는 연구를 실시하였다. 본 연구에서 설정한 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 목적 및 목표, 교육내용, 교수-학습 방법, 평가를 어떻게 구성할 것인가? 둘째, 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 적용 효과는 어떠...
이 연구의 목적은 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램을 개발하고, 이를 만 5세 유아들에게 적용하여 그 효과를 알아보는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 프로그램 구성을 위한 연구를 수행한 후, 프로그램의 적용 효과를 검증하는 연구를 실시하였다. 본 연구에서 설정한 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 목적 및 목표, 교육내용, 교수-학습 방법, 평가를 어떻게 구성할 것인가? 둘째, 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 적용 효과는 어떠한가? 위의 연구 문제에 따라 먼저, 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램을 구성하기 위하여 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 개발의 필요성 진단을 위한 교사심층면담과 유아교육 현장의 요구 조사, 문헌고찰 및 선행연구 고찰, 예비연구, 전문가 협의를 거쳐 최종적으로 본 프로그램을 구성하였다. 이러한 과정을 거쳐 완성된 프로그램의 목적은 유아가 호기심을 가지고 주변 세계를 탐구하며, 여러 상황과 문제를 인식하고 논리 수학적으로 해결하기 위한 수학적 태도 능력을 기르고, 일상생활에서 발생하는 문제를 해결하기 위해 탐구하는 과학적 태도와 더불어 자연을 이해하고 소중히 생각하며 자연과 조화로운 삶을 살아갈 수 있는 생활태도를 형성하는 것이다. 이와 같은 목적을 달성하기 위해 설정한 구체적인 목표는 첫째, 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램을 통해 일상생활에서 발생하는 여러 상황과 문제를 인식하고 논리 수학적으로 해결하기 위한 수학적 태도 능력을 기르고, 둘째 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육 프로그램을 통해 유아들의 과학적 태도에 긍정적인 자세를 형성한다. 이 연구에서 교육프로그램의 내용은 ‘자연물에 대한 호기심 가지기, 자연물의 특성과 규칙성 이해하기, 자연물의 길이·크기·무게·시간에 따라 비교하기, 자연체험에 대한 감각 능력 기르기, 자연친화적 태도 기르기, 자연물에 대한 호기심 확장하기, 생명존중과 생태적 소양 기르기, 자연물의 생태적 특징 변화 이해하기’의 세부내용을 선정하였다. 프로그램의 교수-학습 방법은 교수-학습 원리, 교수-학습 방법, 교사의 역할로 구분하여 구성하였다. 프로그램의 교수-학습 원리과정은 놀이중심의 원리, 체험중심의 원리, 자발성의 원리, 통합의 원리로 구성되었으며, 교수-학습 방법은 주의집중하기, 소집단 학습방법, 자연과 친해지기, 이야기 나누기, 자유로운 표상활동, 놀이와 재미있는 관찰하기, 오감각의 통합적 표현하기, 감상하고 즐기기로 선정하였다. 교사의 역할은 물리적인 안전한 환경제공하기, 적극적인 상호작용 하기, 자연에 대한 좋은 선입견 갖기, 개방적인 질문과 긍정적인 분위기 조성하기, 문제해결 및 창의성을 촉진하기로 구성하였으며, 평가는 검사도구에 의한 유아평가와 총괄평가로 수행하도록 선정하였다. 다음으로는 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램이 유아의 수학적 태도와 과학적 태도에 미치는 효과를 검증해 봄으로써 유아교육기관에서의 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육적용에 대한 타당성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 인천광역시에 소재한 A어린이집 만5세아 17명과 B어린이집 만5세아 19명을 대상으로 연구를 실시하였다. 프로그램 적용기간은 2014년 4월 7일부터 2014년 7월 18일까지 15주간으로 실험집단 유아들에게 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램을 실시하였다. 프로그램이 유아의 수학적 태도와 과학적 태도 검사에 미치는 효과를 알아보기 위해 검사를 실시하였다. 과정을 통해 수집된 자료들은 SPSS-win 12.0 프로그램을 이용하여 유아의 수학적 태도와 과학적 태도에 대한 각 집단별 사전, 사후 평균에 대해 독립표본 공변량 분석(ANCOVA)을 실시하였으며, 개발된 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 효과를 검증한 결과 유아의 수학적 태도와 과학적 태도는 전반적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 이 연구에서 개발한 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램은 유아의 수학적 태도와 과학적 태도 형성에 긍정적인 영향을 주었음을 알 수 있었다. 이 연구에서 개발된 프로그램은 유아교육현장을 기초로 하여 개발하였기에 누리과정 자연탐구영역의 내용을 적용하는데 있어 자연스럽게 수·과학교육과 연계하여 접근할 수 있으며, 유아의 수학적 태도와 과학적 태도 형성을 도울 수 있는 프로그램으로서 가치가 있다. 더 나아가 유아의 전인발달을 꾀할 수 있는 프로그램으로도 발전시킬 수 있음을 시사해 주고 있다.
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목차

1. 서론 1
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목차

1. 서론 1
1.1. 연구의 필요성 및 목적 1
1.2. 연구 문제 6
1.3. 용어의 정의 7
1.3.1. 자연물 7
1.3.2. 자연물을 활용한 수·과학 통합 교육 7
1.3.3. 수학적 태도 7
1.3.4. 과학적 태도 8
2. 이론적 배경 9
2.1. 유아와 자연친화교육 9
2.1.1. 자연친화교육 9
2.1.2. 유아와 숲교육 12
2.1.2.1. Sharing Nature 프로그램 12
2.1.2.2. 숲 생태교육의 동향 14
2.1.2.3. 유아숲체험교육 15
2.2. 유아수학교육 17
2.2.1. 유아수학교육의 동향 17
2.2.2. 통합적 유아수학교육 21
2.3. 유아과학교육 24
2.3.1. 유아과학교육의 동향 24
2.3.2. 통합적 유아과학교육 26
2.4. 수·과학 통합교육 29
2.4.1. 수·과학 통합교육 29
2.4.2. 수·과학 학습유형 30
2.4.2.1. 자연적인 수·과학 학습 30
2.4.2.2. 비형식적인 수·과학 학습 31
2.4.2.3. 형식적인 수·과학 학습 31
2.4.3. 수·과학 교육의 통합적 운영 31
2.5. 유아의 수학적 태도 33
2.5.1 수학적 태도의 개념 및 구성요소 33
2.6. 유아의 과학적 태도 38
2.6.1. 과학적 태도의 개념 및 구성요소 38
3. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 개발 44
3.1. 프로그램 개발 절차 과정 44
3.2. 프로그램 개발을 위한 요구분석 47
3.2.1. 교사면담을 통한 요구조사 47
3.2.1.1. 연구대상 47
3.2.1.2. 연구방법 49
3.2.1.3 심층면담의 범주 49
3.2.1.4 심층면담결과 49
3.3. 프로그램 개발을 위한 문헌 고찰 57
3.3.1. 프로그램의 목적 및 목표 선정을 위한 문헌고찰 58
3.3.2 .프로그램의 교육내용 선정을 위한 문헌고찰 62
3.3.2.1 자연물 주제내용 선정 62
3.3.2.2 교육내용 선정 65
3.3.3 프로그램의 교수-학습방법 선정을 위한 문헌고찰 69
3.3.3.1. 교수-학습의 원리 선정 69
3.3.3.2. 교수-학습 방법의 선정 71
3.3.3.3. 교사의 역할 74
3.3.3.4. 프로그램의 평가방법 선정을 위한 문헌고찰 77
3.4. 전문가협의 80
3.5. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 최종안 81
3.5.1. 목적 및 목표 83
3.5.2. 교육 내용 83
3.5.3. 교수-학습방법 86
3.5.3.1. 프로그램의 교수-학습 원리 86
3.5.3.2. 프로그램의 교수-학습 과정 86
3.5.4. 교사의 역할 87
3.5.5. 평가 88
4. 연구방법 및 절차 90
4.1. 연구방법 90
4.1.1. 연구대상 91
4.1.1.1. 유아 91
4.1.2 연구 설계 92
4.1.3 검사도구 93
4.1.3.1. 수학적 태도 검사 93
4.1.3.2. 과학적 태도 검사 94
4.2. 연구절차 97
4.2.1. 예비검사 97
4.2.2. 검사자 훈련 및 검사자간 일치도 97
4.2.3. 사전검사 98
4.2.4. 교사교육 98
4.2.5. 프로그램 적용 100
4.2.6. 사후검사 116
4.3. 자료처리 및 분석 116
5. 연구결과 및 해석 117
5.1. 유아의 수학적 태도에 미치는 효과 117
5.1.1. 프로그램적용이 유아의 수학적 태도 변화에 미치는 영향 117
5.1.2. 프로그램적용이 유아의 수학적 태도 하위요소에 미치는 영향 119
5.2. 유아의 과학적 태도에 미치는 효과 126
5.2.1. 프로그램적용이 유아의 과학적 태도 변화에 미치는 영향 126
5.2.2. 프로그램적용이 유아의 과학적 태도 하위요소에 미치는 영향 128
6. 요약 및 결론 141
6.1. 요약 141
6.1.1. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 개발
141
6.1.2. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 적용효과 143
6.2. 논의 145
6.2.1. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 개발에 대한 논의 145
6.2.2. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 적용효과에 대한 논의 152
6.3. 결론 및 제언 155
참고문헌 158
Abstract 175
부록 179