중등 로봇 영재를 위한 스마트시티 주제중 TEAMS 통합교육프로그램 개발 및 적용 효과

The Developments and the Effect of TEAMS Integrative Education Programs based on ‘Smart-city’ Theme-Centered for the Robot Gifted Students in Secondary School.

이 연구에서는 중등 로봇 영재를 위한 스마트시티 주제 중심의 TEAMS 통합교육 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 그 효과를 분석하였다. 이를 위해 개발된 스마트시티 주제 중심의 TEAMS 통합교육 프로그램을 5주 동안 중등로봇영재학급에 적용하고 사전, 사후 검사를 통해 영재교육대상자의 기술적 문제 해결력, 로봇에 대한 태도의 변화를 분석하였다. 이와 함께 이 수업에 참여한 영재교육대상자 6명에 대한 심층면접을 실시하여 적용 효과에 대한 연구 결과분석의 보조 자료로 활용하였다. 먼저, 준비, 개발, 평가의 단계에 따라 중등 로봇 영재를 위한 스마트시티 주제중심 TEAMS 통합교육 프로그램 개발하였다. 이는 기술/공학 중심의 예술(그 밖의 과목들), 수학, 과학이 통합된 교육프로그램으로서 총 15차시로 구성하였다. 중등 로봇 영재교육대상자들은 제시된 문제에 맞춰 교구용 로봇을 활용하여 스마트 도시 건설에 적합한 건설구조물을 제작하였으며 전시회활동을 통해 산출물을 발표하였다. 둘째, 중등 로봇영재들의 기술적문제해결력과 로봇에 대한 태도는 스마트시티 주제중심 TEAMS 통합교육 프로그램을 받기 전보다 받은 후 통계적으로 유의미하게 향상되었다. 셋째, 심층 면접 결과 학생들은 로봇이 다른 분야에 융(통)합되어 활용된다는 것을 직접적으로 알 수 있었으며 다양한 과목들이 로봇을 개발할 때 필요하다는 것을 인식했다는 의견이 많았다. 또한, 문제 상황과 역할 분담을 통해 간접적으로나마 미래 직업을 경험해보았다는 의견이 있었다. 로봇은 4차 산업혁명에 필수적인 기술 중 하나로서 생활 전반과 산업 전반에 모두 융합되어 활용될 수 있는 만큼 다양한 기술 및 분야와의 통합프로그램이 지속적으로 개발되어야 할 것이다.

The purpose of this study was to develop and apply the Smart City theme - based TEAMS integrative educational program for robot gifted students in secondary schools, and analyze the technological problem solving ability and the change of attitude toward robot. For this purpose, TEAMS integrative education program focusing on the construction theme was developed and applied to the robot gifted class in Gyeonggi-Do. At this time, the technological problem solving ability and the change of the attitude toward the robot were analyzed through pre - and post - test. In addition, we conducted in - depth interviews on six subjects of gifted education and used them as supporting data for the analysis of research results. First, we developed TEAMS integrative education program focusing on construction subject for middle school robot gifted according to preparation, development, and improvement stages. It consists of a total of 15 classes and is an educational program that integrates technology-oriented arts(other subjects), mathematics, and science. The gifted and talented students made a construction structure suitable for the implementation of Smart City by using the parabolic robots in accordance with the presented problems. Second, the technological problem solving ability and robotic attitude of the middle school robot gifted students were significantly improved after receiving the Smart City themed centered TEAMS integrative education program. Third, in-depth interviews showed that students were directly aware that robots fused with other disciplines and recognized that various subjects were needed when developing robots. There was an opinion that indirectly through the problem situation and role sharing, I experienced the future job. Robot is one of the essential technologies for the 4th industrial revolution, and as such, it is necessary to continuously develop integrated programs with various technologies and fields as it can be utilized in both life and industry as a whole.