과학과 예술 융합교육 프로그램의 협업활동 효과 연구

Abstract

오늘날 사회에서 마주하는 대부분의 문제들은 한 사람의 지식과 능력으로는 해결할 수 없는 복합적인 형태를 띠고 있다. 문·이과를 나누지 않는 지식과 함께 고정관념에서 벗어난 창의적 사고와 협업할 수 있는 자세가 필요하다. 우리는 그 어느 때보다 상호의존적인 시대를 살고 있으며 현재 4차 산업혁명 시대에서 협업의 의미와 가치는 더욱 커지고 있다. 이와 같은 흐름 속에서 본 연구는 과학과 예술의 상호보완적 이해를 위한 과학과 예술의 융합교육 프로그램을 개발하고 나아가 그 융합교육 프로그램을 학습하는 과정에서 학생들의 협업활동에 대한 효과성을 살펴보는 것에 목적을 둔다. 이와 같은 측면에 주안점을 두고 본 연구는 ‘과학과 예술의 상호보완성’, ‘과학과 예술의 융합’, ‘과학과 예술융합에서의 협업활동’에 대한 고찰과 분석을 통해 이론적 토대를 마련하였다. 이에 따라 본 연구는 과학과 예술이 지닌 유사한 맥락들을 발견하고 서로 도움을 주고받을 수 있는 접점을 찾음으로써 나와 다른 강점을 가진 사람과 협업을 하면 더 좋은 결과를 향할 수 있음을 경험해 볼 수 있는 프로그램을 계획하였다. 이를 토대로 ‘평면적 사고의 틀을 깨주는 분자구조와 지기구조의 재현’을 주제로 과학과 예술, 두 유형의 학생들이 활발하게 협업할 수 있는 장을 만들기 위해서 과학과 예술의 융합교육 프로그램이 고안되었다. 융합교육 프로그램은 STEAM의 학습준거틀과 PDIE 모형을 토대로 개발되었다. 개발된 본 프로그램은 경기도에 소재한 G고등학교 1학년 학생을 대상으로 2021년 9월부터 11월까지 적용되었다. COIN진로역량검사를 통해 학생들은 과학형과 예술형으로 분류되어 과학형-과학형, 예술형-예술형의 동질형모둠과 과학형-예술형의 이질형모둠으로 구성되었다. 수업 결과는 과학측면(과학에 대한 가치·태도검사, 교과 내용 이해도 평가), 예술측면(예술에 대한 가치·태도 검사, 포트폴리오 평가), 역량측면(21세기 학습자 역량검사), 만족도 조사로 나누어 해석되었다. 연구 결과, 대부분의 영역에서 이질형모둠의 향상이 두드러지게 나타난 것을 발견할 수 있었다. 특히 과학측면, 예술측면의 결과물이 각각 과학형, 예술형의 동질형모둠에게 더 유리할 것으로 예상되었지만 이질형모둠의 상승률이 더 높게 나타났다. 이는 결국 융합적 문제 해결을 위한 협업 과정에서 이질형모둠이 동질형모둠보다 더 교육에 효과적인 모습을 볼 수 있다고 분석할 수 있다. 이와 같은 연구 결과를 통해 얻게 된 결론은 다음과 같다. 첫째, 협업활동을 계획할 때 모둠을 구성하는 방법에 대한 다양한 고려가 시도되어야 한다. 지금까지의 융합교육은 프로그램에 집중되어있는 경우가 많았으며 어떻게 팀을 구성할 것인가에 대한 체계적인 고민이 다소 부족했다. 앞으로는 프로그램 개발과 더불어 프로그램이 어떻게 진행되어야 하며 협업이 어떻게 이루어져야 하는지에 대한 고민이 필요하다. 둘째, 본 연구에서 최초의 협업은 과학교사와 예술교사의 협업이라고 할 수 있다. 그동안의 융합과 협업은 활동 주체인 학생을 초점으로 구성되는 경향이 많았지만 프로그램의 보다 높은 전문성을 위해서는 프로그램을 계획하는 주체인 교사간의 협업이 매우 중요하다고 할 수 있다. 셋째, 협업의 효과를 경험하기 위해서는 갈등을 조절하고 해결해 나갈 충분한 시간의 ‘갈등의 경험’이 필요하다. 이질적인 구성원들로 이루어진 우리 사회에서의 협업 과정에는 필연적으로 갈등이 발생한다. 하지만 이 갈등을 해결해나가는 과정에서 우리는 의사소통능력, 공감 능력 등 협업에 필수 요건을 키우게 될 것이다. 나아가 협업은 빠르게 달라진 시대인 만큼 새로운 시대에 맞는 협업을 고민해봐야 할 것이다. 이상과 같이 본 연구는 과학과 예술의 상호보완적 이해를 위한 융합교육 프로그램을 개발하고 학생 협업활동을 적용하였다. 이를 통해 본 연구는 협업활동의 효과적 모둠 구성의 기준을 제공할 수 있을 것이라 기대한다.|Most of today’s social issues are so complex that they cannot be solved by only one person's knowledge or ability. Therefore, it is necessary for one to be equipped with knowledge on both liberal arts and natural sciences, out-of-the-box creative thinking skills, and a collaborative attitude. We live in an era of interdependence than ever before, and the significance and value of collaboration is growing in the current era of the fourth industrial revolution. Against this backdrop, this study aims to develop an arts and science convergence education program for the understanding of the complementarity of arts and science and to examine the effect of students' collaborative activities while taking the convergence education program. To this end, this study developed a theoretical foundation by examining and analyzing “the complementarity of arts and science,” “the convergence of arts and science,” and “collaborative activities in arts and science.” In line with this, a common ground where arts and science have similar contexts and can benefit each other was discovered, based on which a program was designed where students can obtain better results by collaborating with those who have different strengths. Based upon the program, an arts and science convergence education program was devised to provide two different types of students, arts and science, with an opportunity to collaborate actively on the theme of “the reproduction of molecular and packaging structures that break the framework of plane thinking.” The convergence education program was designed based on the standard learning framework of STEAM and the PDIE model. This program was applied to the first-year students at High School G located in Gyeonggi-do from September to November 2021. Through the career aptitude test COIN, the research subjects were classified into the science type and the art type and then divided into the homogeneous groups of science-science and arts-arts and the heterogeneous group of science-arts. The learning results were analyzed from the scientific aspect (the value of and attitude towards science, the assessment of students’ understanding of the class), the artistic aspect (the value of and attitude towards arts, portfolio assessment), and the competency aspect (the capability of learners in the 21st century), and a satisfaction survey was performed. As a result, it was found that the heterogeneous group showed a noticeable improvement in most areas. Although they had been expected to show a better performance in the scientific and artistic aspects than each of the homogeneous groups, the heterogeneous group had a higher rate of increase. This reveals that the heterogeneous group is more effective than its counterparts in the educational collaborative process for convergence problem solving. The conclusion of this study drawn from the above results is as follows: First, when planning collaborative activities, various factors must be considered to organize groups. Current convergence education has focused on programs, rather than the systematic organization of teams. Going forward, it is necessary to develop a program by contemplating how to implement the program and how collaboration should be conducted. Second, the first collaboration in this study can be seen as the collaboration between the science and art teachers. Until today, covergence and collaboration tended to focus on the main subjects, students. For higher professionalism, however, collaboration among teachers who plan the program is very important. Third, it is necessary to “experience conflict” to learn the effect of collaboration by spending sufficient time in adjusting and resolving conflict. Conflict is inevitable during the process of collaboration in our society that is made up of heterogeneous members. Resolving such conflict, we become able to develop crucial requirements for collaboration, such as communication skills and empathy. Living in a rapidly changing era, collaboration must also transform accordingly. As a result, this study developed an convergence education program for the understanding of the complementarity of arts and science and applied students’ collaborative activities. As such, this study is expected to provide criteria for effective grouping for collaborative activities.