본 연구는 만 4세 유아들을 대상으로 유아교육기관에서 STEAM교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 창의성 및 과학적 문제해결력에 미치는 영향에 대해 알아보는데 목적이 있다.
본 연구의 목적을 달성하기 위한 연구문제는 다음과 같다.
연구문제 1. STEAM 교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 창의성에 미치는 영향은 어떠한가?
1-1. STEAM 교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 유창성에 미치는 영향은 어떠한가?
1-2. STEAM 교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 융통성에 미치는 영향은 어떠한가?
1-3. STEAM 교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 독창성에 미치는 영향은 어떠한가?
1-2. STEAM 교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 상상력에 미치는 영향은 어떠한가?
연구문제 2. STEAM 교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 과학적 문제해결력에 미치는 영향은 어떠한가?
2-1. STEAM 교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 문제의 발견 및 진술능력에 미치는 영향은 어떠한가?
2-2. STEAM 교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 문제에 대한 아이디어 제안 및 적용능력에 미치는 영향은 어떠한가?
2-3. STEAM 교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 문제에 대한 문제해결에 대한 결론짓기에 미치는 영향은 어떠한가?
본 연구를 위하여 연구자는 서울시 노원구에 소재하는 H유치원 2학급의 만4세 유아 48명(실험집단 24명, 비교집단 24명)을 연구 대상으로 하여 실험집단에게는 STEAM교육 접근에 의한 발명활동을 실시하고, 비교집단에는 일반적인 과학활동을 실시하였다. 연구절차는 예비검사, 사전검사, 실험처치, 사후검사 순으로 진행 되었다. 실험처치 기간은 2014년 9월 15일부터 2014년 12월 13일까지 11주 동안 총 10회 활동을 진행하였으며, 한 주에 한 가지 정도의 발명품을 STEM교육 접근에 의해 제작하고 실생활에 사용해 보도록 하였다.
연구도구로는 유아의 창의성을 측정하기 위해 전경원(2005b)이 표준화한 ‘유아 종합 창의성 검사(Korean Comprehensive Creativity Test for Young Children: K-CCTVC)’를 사용하였으며, 과학적 문제해결력에 관한 검사도구로는 Tegano, Sawyers와 Moran(1989)이 개발한 것으로, 선행 연구들(김숙자, 2011; 문은자, 2000; 안정숙, 1992; 장경혜, 1994)에서 사용한 바 있는 검사도구를 사용하였다.
집단의 동질성 검사를 위해 사전 검사를 실시하였고, 수집된 자료는 SPSS 18.0 프로그램을 이용하여 t-검증을 통해 분석하였다.
만4세를 대상으로 한 STEAM교육 접근에 의한 발명활동의 영향에 대한 본 연구의 결과를 요약하여 제시하면 다음과 같다.
첫째, STEAM교육 접근에 의한 발명활동을 경험한 유아집단이 경험하지 않은 유아집단보다 창의성이 향상되었다. 창의성의 하위요소인 유창성, 융통성, 독창성, 상상력에 있어서 실험집단이 비교집단보다 점수가 향상되었으며 통계적으로도 유의미한 차이를 보였다.
둘째, STEAM교육 접근에 의한 발명활동을 경험한 유아집단이 경험하지 않은 유아집단보다 과학적 문제해결력이 향상되었다. 과학적 문제해결력의 하위요소인 문제의 발견 및 진술, 문제에 대한 아이디어 제안 및 적용, 문제해결에 대한 결론짓기 모두에서 실험집단이 비교집단보다 점수가 향상되었으며 통계적으로도 유의미한 차이를 보였다.
결론적으로 STEAM교육 접근에 의한 발명활동이 유아의 창의성 및 과학적 문제해결력을 증진시키는데 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 STEAM교육에 대한 다양한 연구가 더욱더 필요하며, 유아의 창의성과 과학적 문제해결력 증진을 위해 STEAM교육 접근에 의한 발명활동이 효과적인 방법이라고 할 수 있다.

The purpose of this study was to examine the effect of STEAM educational approach-based inventive activity in childhood educational institutes on the creativity and scientific problem-solving ability of young children of 4 years age.
For this, study questions were established as follows:
Question 1: ‘What effect does a STEAM educational approach -based inventive activity have on young children''s creativity?’
1-1: ‘What effect does a STEAM educational approach-based inventive activity have on young children''s fluency?’
1-2: ‘What effect does a STEAM educational approach-based inventive activity have on young children''s adaptability?’
1-3: ‘What effect does a STEAM educational approach-based inventive activity have on young children''s originality?’
1-4: ‘What effect does a STEAM educational approach-based inventive activity have on young children''s imagination?’
Question 2: ‘What effect does a STEAM educational approach- based inventive activity have on young children''s scientific problem-solving ability?’
2-1: ‘What effect does a STEAM educational approach-based inventive activity have on young children''s problem detection and statement ability?’
2-2: ‘What effect does a STEAM educational approach-based inventive activity have on young children''s idea proposal and application ability for problem-solving?’
2-3: ‘What effect does a STEAM educational approach-based inventive activity have on young children''s conclusion for problem-solving?’
Study subjects were 48 children of 4 years age, sampled from 2 classes (a class of experiment group, n=24; and a class of control group, n=24) of H Kindergarten, Nowon-gu, Seoul, and the experiment group was carried out STEAM educational approach-based inventive activities, whereas the control group carried out ordinary scientific activities.
Study was carried out in the sequence of a preliminary test, a pre-test, an experiment and a post-test. Total 10 sessions of experiment was carried out for 11 weeks, from September 15 to December 13, 2014, and children were encouraged to produce an invention work in a week based on the STEAM educational approach and then use it in their daily life.
In order to test young children’s creativity, the author used K-CCTVC (Korean Comprehensive Creativity Test for Young Children), standardized by Jeon Gyeong-won (2005b). And in order to test young children’s scientific problem-solving ability, the author used the test tool developed by Tegano, Sawyers & Moran (1989) and used by preceding studies, such as Kim Suk-ja (2011), Mun Eun-ja (2000), Ahn Jeong-suk (1992) and Jang Gyeong-hye (1994).
In order to test the homogeneity of both groups, a pre-test was carried out, and collected data were analyzed with t-test using the SPSS 18.0 program.
Study findings are as follows:
First, the creativity of the experiment group who carried out STEAM educational approach-based inventive activities was improved more than that of the control group who did not experience it. And the score of the experiment group was improved more in such sub-variables of creativity as fluency, adaptability, originality and imagination than that of the control group, and the difference between both groups was statistically significant.
Second, the scientific problem-solving ability of the experiment group who carried out STEAM educational approach-based inventive activities was improved more than that of the control group who did not experience it. And the score of the experiment group was improved more in such sub-variables of problem-solving ability as problem detection and statement, idea proposal and application for problem-solving, and conclusion for problem-solving than that of the control group, and the difference between both groups was statistically significant.
In conclusion, STEAM educational approach-based inventive activities seem to be effective in the improvement of young children’s creativity and scientific problem-solving ability. In this vein, it is necessary to carry out a variety of researches on the STEAM education in the future.