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프랙탈은 부분과 전체가 똑같은 모양을 하고 있으며 크기를 달리하며 수없이 반복되는 구조를 뜻한 다. 우리가 생활하는 환경에서 프랙탈의 사례는 다양하게 발견 할 수 있다. 이러한 예로는 우리의 몸이 나 식물, 물리적 환경인 자연에서 많이 찾아 볼 수 있다. 본 연구에서는 반복 구조물인 프랙탈을 익히 고 이를 활용하여 모둠별로 창의적 산출물 제작을 해보는 STEAM 프로그램을 개발하여 수업에 적용하 였을 때 초등학생들의 과학 탐구 능력, 창의적 문제해결력 및 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보고 자 하였다. 프로그램 내용은 일상생활에서 찾을 수 있는 다양한 프랙탈의 사례를 통해 개념을 접하고 칸토르 집합, 코흐 곡선, 시에르핀스키 삼각형을 그려보고 프랙탈 카드를 만드는 활동으로 구성하였다. 모둠별로 프랙탈에 대한 창의적 산출물을 구상하여 제작하고 상호 평가를 통한 피드백을 제공함으로 써 단순히 새로운 개념을 배우고 익히는 것을 넘어 감성적 체험이 되도록 구성하였다. 연구결과에 따 르면 과학 탐구 능력에서는 추리영역이, 창의적 문제해결력에서는 이해와 확산 영역이, 과학적 태도에 서는 호기심, 비판성, 자진성 및 창의성 영역에서 유의미한 결과를 보였다. STEAM 프로그램 및 수업 에 대한 만족도는 5점 만점에 4.23으로 매우 양호한 결과를 나타냈다. 이런 여러 검사 결과에서 양호 하게 나오게 된 것은 프랙탈이라는 새로운 개념을 접하고 학생 스스로 다양한 조작활동을 해보며, 최 종적으로 힘을 합해 창의적으로 산출물을 만들어내고 상호 평가하는 과정에서 여러 영역에 긍정적인 영향을 끼쳤음을 의미한다. 이에 본 연구의 STEAM 프로그램을 좀 더 보완한다면 학생들에게 더욱 다 양한 영역에서 효과가 있을 것이라 사료된다. 앞으로 연구 결과의 일반화를 위해서는 도시와 읍면, 학 생 수가 많은 학급과 학생 수가 적은 학급 등 다양한 형태의 학급에 적용해 볼 필요가 있다.
Fractal is repeated so many times and the same with different size and the shape of a whole and the part. Fractal cases reported from environment in which we live is wide can be found. Examples including our bodies, plants and physical environment in nature can find a lot. In this study, we developed a STEAM program to learn about fractal structure and to create creative products for each group, and applied the program to explore scientific inquiry ability and creative problem –solving ability and scientific attitudes of elementary school students when applying the program. Through various examples of fractals found in daily life, the student could acquire the knowledge of it and create a fractal card after drawing the Kantor set, Koch curve, and Cierpinski triangles. By creating creative outputs for fractals in groups and providing feedback through peer assesment, the group has acquire emotional experiences and social interaction rather than just learning new concepts. Research has shown meaningful consequences in the fields of reasoning in scientific inquiry ability, understanding and expansion in creative problem-solving ability, and curiosity, non-parasitive, initiative and creativity in scientific attitudes. These effects have come into play when they come across new concepts called fractals, engage in a variety of operational activities and they cooperatively produce and evaluate creative products based on their ability. It is considered that if the STEAM program in this study is better developed, it will be more effective to students in a broader range of areas.
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Fractal Theory, Creative Products, Scientific Inquiry Ability, Creative Problem Solving Ability, Scientific Attitude
