'사람이 되고픈 휴머노이드의 꿈‘ 프로그램 개발 및 적용을 주제로 한 본 연구 를 통해서 다음과 같은 성과를 기대한다.
1. 융합인재교육(STEAM) 수업 모델 개발은 FUN-THINK 수업을 통하여 과학적 사고력과 창의성 신장에 도움이 될 것이다.
2. 학년군 과학-교과중심형 융합인재교육(STEAM) 수업 모델 개발은 교육과정 재구성으로 흥미로운 교수․학습 활동이 이루어질 것이다.
3. 스토리텔링을 활용한 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발·적용은 학생들의 문제해결력 신장 및 확산적 사고 함양에 도움을 줄 것이다.
4. 융합인재교육(STEAM)에 대한 교원들의 인식과 교과 적용 능력 강화에 도움 이 될 것이다.
5. 융합인재교육(STEAM)의 적용 방안 연구를 통해 교육 역량을 확대하고 ‘꿈’,
‘참’, ‘멋’의 조화를 통해 미래 사회를 선도하는 창의적인 융합인재를 육성할 수 있다.
참 고 문 헌
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▣ 교재 개발 자료
5학년 2학기
1. 우리 몸 (과학)
주제명 사람이 되고 싶은 휴머노이드의 꿈 적용학년/시기 5학년 2학기 / 9월
관련과목 과학, 미술, 체육, 수학
1. 주제 및 제작의도
2009 과학과 교육과정 분석을 통하여 생물영역의 ‘탄생과 성장’이라는 대주제 아래 학년군 소주제로 1~2학년군의 ‘나의 자람’, 3~4학년군의 ‘동물의 세계’, 5~6학년군의 ‘인체의 탐구’로 설정하여 위계성과 계열성을 갖추고 설계하였다.
5~6학군의 ‘인체의 탐구’는 미래사회를 배경으로 한 ‘사람이 되고픈 휴머노이드 의 꿈’이라는 소주제로 스토리텔링과 첨단과학을 접목하였다.
이 프로그램은 휴머노이드와 우리 몸의 비교를 통해 인체 각 기관의 기본적인 구조와 기능을 다루면서 이들이 유기적으로 관련되어 있음을 인식하고 우리 몸에 대한 흥미와 호기심을 가질 수 있도록 다양한 주제중심의 학습 활동으로 구성하 였다. 이를 통해 자신의 몸을 재발견하고 소중한 내 몸의 건강을 유지하는 방법을 생각해볼 수 있도록 하였다. 또한 학생들에게 우리 몸에 대하여 관찰한 것을 스스 로 발견하여 탐구하며, 창의적 설계를 하고 감성적 체험을 할 수 있는 기회를 제공하고자 한다.
2. 학습 목표
○
내용 목표
휴머노이드와 우리 몸의 차이점과 공통점을 설명할 수 있다.
뼈와 근육의 생김새, 위치, 하는 일을 말할 수 있다.
휴머노이드와 비교하여 인간의 순환기관과 감각기관의 종류, 위치, 생김새, 기능을 설명할 수 있다.
휴머노이드와 비교하며 인간의 소화 기관과 배설 기관의 종류와 위치, 생김새와 기능을 설명할 수 있다.
질병이나 사고로 인해 손상된 인체의 장기를 대신할 수 있는 인공장기의 종류와 기능을 설명할 수 있다.
․ 휴머노이드와 우리 몸의 차이점과 공통점을 알아본다.
․ 뼈와 근육의 생김새와 하는 일을 이해한다.
․ 인간의 순환 기관과 감각 기관의 종류, 위치, 생김새와 기능을 알아본다.
․ 인간의 소화 기관과 배설 기관의 종류, 위치, 생김새와 기능을 알아본다.
․ 인간의 기관을 대신할 수 있는 인공장기의 종류와 기능을 설명한다.
․ 효과적인 관절의 움직임을 표현하기 위한 다양한 장치를 고안하고 잘 다룬다.
․ 미래에 개발될 휴머노이드를 설계해 본다.
․ 뼈와 근육의 모형을 만들어 움직여 본다.
․ 순환장치를 구상하고 제안하여 인간의 순환 기관의 원리를 알아본다.
․ 소화과정 모형을 만들고 만들어진 기관을 이용해 인체 모형을 완성한다.
․ 인식기능, 운동기능 등을 구현할 수 있는 휴머노이드를 상상하여 그려 보고 설명한다.
․ 미래의 개발될 휴머노이드에게 편지쓰기를 통해 휴머노이드의 심정을 공감한다.
․ 몸에서 동작을 만들며 심미적 아름다움을 느낀다.
․ 순환장치를 창의적으로 제작하고, 발전적인 감각 기관의 특징을 창의적 으로 구상해 본다.
․ 소화와 배설 기관의 ‘나의 자랑’ 역할극을 통해 인체의 소중함을 느낀다.
․ 인간과 휴머노이드가 함께하는 모습 상상하여 그려본다.
○
과정 목표
미래에 개발하고 싶은 휴머노이드를 그리고 설명할 수 있다.
우리 몸의 뼈와 근육을 관찰하고 인체모형 만들기를 통해 우리 몸에 대하여 흥미와 호기심을 갖고 건강한 자신의 몸을 소중히 여길 수 있다.
인간의 순환기관과 감각기관의 발전방향을 모색하고 건강에 어려움을 겪는 사람의 입장을 공감하고 배려할 수 있다.
휴머노이드를 통하여 인간의 존엄성을 알고 인간의 생명 유지 및 건강한 삶에 대한 각오를 다진다.
손상된 장기로 인해 건강에 어려움을 겪는 사람을 위해 도움을 줄 수 있는 방법을 생각해 본다.
3. STEAM 과목 요소
․ 우리 몸에서 선대칭인 부분 찾아보며 선대칭의 개념을 이해한다.
․ 순환장치를 제작하기 적절한 공기의 압력과 호스길이의 비를 구하여 본다.
․ 각 소화 기관의 길이를 재어 비교해 본다.
상황제시 (Co)
․ 휴머노이드와 인간의 차이점 비교하기
․ 인간과 휴머노이드의 뼈와 근육의 차이점 비교하기
․ 물 순환장치 화분을 보고 인간의 순환 기관의 원리 알아보기
․ 휴머노이드와 인간의 영양분 얻고 배설하는 방법 비교하기
․ 휴머노이드가 인간과 같아진다면 어떻게 될지 생각해 보기
창의적 설계 (CD)
․ 미래에 개발하고 싶은 휴머노이드 설계하기
․ 여러 가지 도구를 사용하여 뼈와 근육의 모형 만들기
․ 뼈와 근육의 과학지식에 기초하여 장애인을 위한 보조기구 설계하기
․ 얼굴의 대칭구조를 찾아보고 다양한 표정을 만드는 얼굴 근육의 위 치를 찾아 그려보기
․ 물 순환장치를 꾸미고 인간의 순환 기관과 비교하기
․ 소화 기관 모형 만들어 인체 모형에 설치하기
․ 인간이 될 수 있는 휴머노이드 상상하여 설계하기
․ 실생활에 필요한 신호나 표지판에 자신이 생각하는 창의적인 움직 임을 모둠별로 생각해 보기
․ 소화기관과 배설 기관의 모형 만들어 인체 모형에 설치하기
․ 감각기관의 기능 알고 휴머노이드의 감각기관을 창의적으로 그리기
감성적 체험 (ET)
․ 미래의 휴머노이드에게 편지 쓰며 휴머노이드의 입장 이해하기
․ 다양한 표정을 만드는 근육의 위치를 찾아보고, 멋진 표정을 만들어 자존감 높이기
․ 인체 골격의 중요성을 깨닫고 우리 몸의 소중함 체득하기
․ 더 발전된 감각 기관 구상을 통해 인간의 한계에 도전하는 창의적 사고 유도하기
․ 신부전증 환자의 혈액 투석 과정을 통해 배설 기관의 소중함 알기
․ 휴머노이드의 인간화에 대한 토론을 통한 인간의 존엄성 인식하기
4. STEAM 단계 요소
차시 과목 단원 소주제 학습내용
1-2
과학 1. 우리의 몸
휴머노이드와 우리 몸의
차이점 알아보기
‘바이센티니얼맨’ 영화를 보고 휴머노이드와 우리 몸의 차이점 알아보기
Co ‘바이센티니얼맨’ 영화 속에서 휴머노이드와 우리 몸의 차이점을 직관적으로 말해 봅시다.
<활동1>휴머노이드와 우리 몸 비교하기
CD 마인드 맵으로 휴머노이드와 우리 몸의 차이 점을 표현해 봅시다.
<활동2>현재까지 개발된 휴머노이드
Co 현재까지 개발된 휴머노이드에 대해 조사해 보는 과정을 통해 현재 휴머노이드 기술에 대해 생각해 봅시다.
실과 3. 정보 기기와 사이버 공간
미래의 휴머노이드
그리기
<활동3>미래의 휴머노이드
CD 미래에 개발될 또는 내가 개발하고 싶은 휴 머노이드를 그리고 설명해 봅시다.
미래의 휴머노이드에게 편지쓰기
ET 휴머노이드가 현재는 우리 인간과 다르지만 미래의 휴머노이드는 인간과 흡사한 몸을 가 질 것이라는 상상을 하며 미래 휴머노이드에 게 편지를 쓰고 휴머노이의 입장을 이해해 봅시다.
3-5 과학
(5학년) 1. 우리의 몸
뼈와 근육의 역할 뼈와 근육의 모형 만들기
인체 골격 모형을 관찰하면서 내 몸의 뼈 만져보기
뼈와 근육의 생김새를 자유롭게 발표하기
뼈와 근육의 모형을 만들어 움직여보기
CD ‘뼈가 없다면, 근육이 없다면 어떻게 될까’등 뼈와 근육에 대한 궁금한 점을 생각해 봅시 다.
<활동2> 인체 골격 모형을 관찰하며 내 몸 의 여러 부분의 뼈를 만져보기
내 몸의 뼈와 근육의 위치와 생김새, 하는 일 을 자유롭게 발표하기
뼈와 근육의 모형을 만들어서 움직여보기
빨대손 만들어 자신의 몸처럼 따라해 보기
뼈대에 요술풍선을 연결해 근육의 모형 만들 어 움직임 확인하기
CD 만약 뼈가 없다면, 근육이 없다면 어떻게 될 지 생각을 하며 뼈와 근육에 대해 궁금한 점 을 생각해 봅시다.