중학교 기술·가정교과의 운동 물체 만들기 단원에서 활용할 오토마타 만들기 프로젝트 학습 수업자료 개발 및 적용

Abstract

This study implemented a lesson incorporating project learning, centered around making automata, in the ‘Making a Moving Object’ unit of the manufacturing technology domain in middle school technology and home economics subjects, as an alternative to traditional lecture-based instruction. To apply project learning, the study analyzed related content and developed a teaching and learning process that provides students with the opportunity to explore and carry out their own design and development, fostering interest; developed learning materials are expected to allow students to learn theoretical content and record the processes of designing and creating automata, enabling practical classroom application. Through this, we aimed to enhance student's interest and understanding of the lesson content, positively influence lesson satisfaction, and provide foundational information for students to apply their knowledge and experience in middle school technology and home economics subjects. To fulfill these research objectives, this study compared the level of satisfaction with lessons where these materials were applied with project learning with traditional lecture-based lessons. The study conducted a paired samples t-test to compare mean scores after implementing both lessons, and the results are as follows. Firstly, the application of project learning in the "Making a Moving Object" unit of the Manufacturing Technology domain (the application of project-based lessons hereafter) had a positive effect on the curiosity and interest in leaning compared to lecture-based lessons. Secondly, the application of project learning had a positive impact on overall lesson satisfaction compared to lecture-based lessons. Thirdly, the application of project learning had a positive impact on the degree of helpfulness in subject learning satisfaction compared to lecture-based lessons. These results signify that automata-making lessons in middle school technology and home economics subjects using project learning are more effective in enhancing lesson satisfaction than theory- and lecture-based lessons and positively influence students' satisfaction with the learning process. We can consider the following major conclusions from these findings: Firstly, educational research applying project learning to other units or various topics in the technology and home economics subjects needs to be conducted beyond the "Making a Moving Object" unit chosen for this study. If we continuously develop lesson materials that apply project learning to various technology domains in middle school technology and home economics subjects and seek ways to nurture students' creative thinking and problem-solving abilities, students may develop problem-analysis skills and empathetic attitudes from these subjects that can be utilized in real life. Secondly, this study has limitations in generalizing its findings as it derived results from a small sample of 108 students from a single school. Further research needs to be conducted in a wider variety of schools, grades, and regions. Furthermore, individual-based project lessons were deployed for this study; it would be useful to organize a variety of project-based lessons, such as group-based ones, which could facilitate student-centered process activities and cooperative learning. Thirdly, this study was conducted over a short period, but research with long-term lessons deployed is necessary for increased class satisfaction. Also, alternatives that reduce the burden of curriculum restructuring and lesson preparation are needed at the school site. The application of project learning is expected to help students foster an attitude of solving problems in the manufacturing technology domain they encounter in real life within the learning process where they practice idea exploration and evaluation; it is also expected to provide diverse learning experiences to learners in technology and home economics subjects. |본 연구는 중학교 기술·가정 교과에서 제조기술영역의 ‘운동 물체 만들기’ 단원에서 강의식 수업과 오토마타 만들기를 주제로 한 프로젝트 학습을 적용한 수업을 실시하였다. 프로젝트 학습을 적용하기 위해 프로젝트 학습의 관련 내용을 분석하고, 분석한 내용을 바탕으로 학생들이 흥미를 가지고 자기 주도적으로 설계 및 디자인하여 탐색·실행할 수 있는 기회를 제공하는 교수·학습 과정안을 개발하였다. 또, 학습자가 이론적 내용을 학습할 수 있는 학습지와 오토마타를 설계하고 디자인하는 등의 과정을 기록할 수 있는 학습 활동지를 개발함으로써 실제 수업에 적용하여 활용할 수 있게 하였다. 이를 통해 학습자의 흥미와 수업 내용의 이해도를 높이고, 수업 만족도에 긍정적인 영향을 미치고자 하였으며, 중학교 기술·가정교과에 대한 경험과 지식을 실천할 수 있는 기초정보를 제공하고자 하였다. 이러한 연구의 목적을 수행하기 위하여, 본 연구는 이러한 수업자료를 실제 수업에 적용한 프로젝트 학습과 전통적 학습에 기초한 강의식 수업에서의 수업 만족도를 비교 분석 하였다. 두 수업을 적용 후 평균 점수를 바탕으로 대응표본 t-검정을 실시한 구체적인 연구결과를 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 제조기술영역의 운동 물체 만들기 단원에서의 프로젝트 학습의 적용은 강의식 수업 보다 학습 내용에 대한 수업 만족도에 긍정적인 영향을 미치고 있음을 파악할 수 있었다. 둘째, 제조기술영역의 운동 물체 만들기 단원에서의 프로젝트 학습의 적용은 강의식 수업 보다 학습의 호기심 및 흥미에 대해 긍정적인 영향을 미치고 있음을 파악할 수 있었다. 셋째, 제조기술영역의 운동 물체 만들기 단원에서의 프로젝트 학습의 적용은 강의식 수업 보다 교과 학습에의 도움 정도에 대한 수업 만족도에 긍정적인 영향을 미치고 있음을 파악할 수 있었다. 결론적으로 본 연구는 프로젝트 학습을 적용한 중학교 기술·가정 교과의 오토마타 만들기 수업이 이론에 기초한 강의식 수업보다 수업 만족도를 향상 시키는데 효과적이며, 학습자의 학습 과정에 대한 만족도에 긍정적인 영향을 미쳤음을 검증하였다는 데에 의의를 갖는다. 이러한 본 연구결과를 토대로 주요 결론을 고찰해보면 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서 선정한 ‘운동 물체 만들기’ 단원 외에 기술·가정교과에서 다른 단원 또는 다양한 주제로 프로젝트 학습을 적용한 교육 연구가 이루어질 필요가 있다. 중학교 기술·가정교과에서의 다양한 기술 영역에 프로젝트 학습을 적용한 수업자료를 개발하고, 학생의 창의적 사고, 문제 해결 능력 등을 함양할 수 있는 방안을 지속적으로 모색한다면, 학생들이 기술·가정 교과로부터 실생활에서 활용할 수 있는 문제 분석 능력 및 공감하는 태도를 기를 수 있을 것이라 판단하였다. 둘째, 본 연구는 소규모 학교의 108명만을 대상으로 실시한 후 결과를 도출하였기 때문에 결과를 일반화하기에는 한계를 갖는다. 따라서 보다 다양한 학교와 학년 및 지역 등에 실시하는 후속 연구가 이루어질 필요가 있다. 또, 본 연구에서는 개별 형태의 프로젝트 수업을 진행하였으나 모둠 형태 등 다양한 형태의 프로젝트 수업을 실시하여 학생 중심의 과정 활동과 협력이 가능한 학습이 이루어질 수 있도록 구성하는 것이 유용할 것이라 판단하였다. 셋째, 본 연구는 단기간에 걸쳐 이루어진 수업으로 수업의 만족도가 향상되기 위해서는 장기간에 걸친 수업을 적용한 연구가 필요하다. 교육과정의 재구성과 재료 등 수업 준비의 부담이 경감될 수 있는 학교 현장의 대안이 필요함을 시사하였다. 이를 통하여, 학습자가 아이디어 탐색과 평가를 실천하는 학습 과정 속에서 실생활에서 접하는 제조기술영역의 문제를 스스로 해결할 수 있는 태도를 함양하고, 기술·가정 교과에서 다양한 학습 경험을 학습자에게 제공할 수 있기를 기대한다.