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전주연(2019), 경인교육대학교, 2015 개정 교육과정에 따른 3, 4학년 과학 교과서의 STEAM 요소 분석 (석사학위 논문)
김진옥, 김진수(2020), 실과교육연구, MBS(Maker-Based STEAM) 교육을 위한 절차 모형의 이론적 탐색
한국과학창의재단(2017), STEAM 우수 프로그램북(초등)
한국과학창의재단(2018), 과학이 좋아지는 STEAM (융합이 즐겁다 : 초등학교3~4학년 편)
[부록1] STEAM 프로그램 개발 적용 교육과정 및 지도안(평가 포함)
° ° ° (프로그램명) Safe! 안전한 세상으로 이끄는 STEAM 프로그램 1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정
연번 차시 (중심과목)
2015 개정 교육과정 성취기준
(연계과목) 성취기준 영역
1 1~2/17 [6과07-03] 일상생활에서 속력과 관련된 안전 사항과 안전장치의 예를 찾아 발표할 수 있다.
(실과)
[초등학교 5학년]
기술 시스템 2 3~5/17 [6과05-03] 생태계 보전의 필요성을 인식하고 생태계 보전을 위해 우리
가 할 수 있는 일에 대해 토의할 수 있다.
(미술)
[초등학교 5학년]
(2) 표현
3 6~9/17 [6실05-04]다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.
[초등학교 5 학년]
(실과) (4)기술시스템 (사회) (6)우리나라의 경제발전
(미술) (2)표현 4 10~13/17 [6실04-05] 다양한 재료를 활용하여 수송수단을 구상하고, 제작한다.
(과학)
[초등학교 5학년]
(7) 물체의 운동
5 14~17/17 [6실02-08] 생활 안전사고의 종류와 예방 방법을 알아 실생활에 적용한다.
[초등학교 5 학년]
(미술) (2) 표현 (과학) (17) 열과 에너지
2. STEAM 프로그램 총괄표(총 17차시)
차시 주요내용
1~2 /17
주제(단원)명 안전한 세상, STEAM과 만나다!
- 생활 속 문제를 해결하기 위한 과정을 경험하고 문제를 해결과정을 경험하고, 안전을 지키기 위한 제품의 제작을 위한 과학원리와 방법을 익히기
Co 생활 속 안전이 위협받는 상황 알아보기
- 학생들이 나서서 주변의 안전 문제를 해결한 사례 알아보기
Co 생활 속 안전이 위협받는 상황 알아보기 - 안전 문제 해결의 필요성 느끼기
CD 안전을 위한 ‘체인지 메이커 프로젝트’ 경험하기(협업 활동)
- 문제 발견하기 ☞ 해결방안 모색하기 ☞ 결과 예측하기 ☞ 아이디어 구체화하기
CD 안전 문제 해결을 위한 STEAM 교육
- 과학적 이론(S), 제품 개발에 필요한 방법(T, E), 예술적 디자인(A) 알아보기
1~2 /17
ET 안전 ‘체인지 메이커 프로젝트’ 결과 발표하기 - 모둠의 안전 문제해결 계획 발표하기
ET 안전을 지키기 위한 STEAM 소양 알아보기
- 실생활의 문제를 해결하기 위한 사회적 책임감과 유연한 융합적 사고 가지기
3~5 /17
주제(단원)명 생태계를 지켜라!(미세먼지)
- 실외 미세먼지, 황사 등의 환경오염이 우리에게 미치는 영향만큼 실내 미세먼지도 우리의 건강에 적신호를 가지고 올 수 있다는 사실에 관심을 가지고 모두가 안전하고 건강한 삶을 살기 위한 방법을 찾고, 실내 미세먼지를 측정하여 공기 정화의 필요성을 직관적으로 알 수 있도록 해주는 실내 미세먼지 측정 로봇 제품을 제작하고 기업 운영 기획하기
Co 실내 미세먼지의 피해 알아보기
- 실내 미세먼지의 원인 및 실내 미세먼지가 우리의 건강에 미치는 영향 알아보기
CD 실내 미세먼지를 줄일 수 있는 방안 찾아보기
- 실내 미세먼지 줄이기 및 극복하기 위한 방법 구상하기
CD 실내 미세먼지를 측정하기 위한 물품 제작하기 - 실내 미세먼지 측정 로봇 제작 구상하기
- 디자인과 기능을 모두 고려한 실내 미세먼지 측정 로봇 제작하기(마이크로비트 활용)
ET 실내 미세먼지 측정 로봇 판매하기
- 박람회처럼 제작한 실내 미세먼지 측정 로봇을 직접 구매자들 앞에서 설명하고 판매하기 - 제품 판매를 위한 기능 및 디자인 요소의 중요성 공유하기
6~9 /17
주제(단원)명 코로나 19 OUT!
- 코로나 19 로 변화한 사회의 모습을 알아보고 코로나 19 예방 수칙을 확인한다.
- 코로나 19 예방 수칙 중 우리에게 유용하고 필요한 자동 손소독기 제품을 구상한다.
- 블록코딩과 마이크로비트의 센서를 활용하여 자동 손소독기를 설계하고 개발한다.
Co 2020년 코로나19로 변화한 사회의 모습 살펴보기
-코로나19로 개인의 위생과 관리가 철저해진 상황에서 변화한 사회의 모습을 살펴본다.
CD 코로나 19 상황에서 유용하게 쓰일 수 있는 생활 용품 구상하기
-코로나19로 더 자주 이용하게 된 손소독제를 좀 더 편리하게 사용할 수 있는 제품을 구상한다.
CD 마이크로비트를 활용하여 자동 손소독기 제작하기
-자동 손소독기 제작에 필요한 센서와 출력 장치 및 모터를 활용하여 자동 손소독기를 만들기 위한 프로그래밍을 하고 제작한다.
ET 자동 손소독기 제품 비치 장소 선정 및 홍보물 만들고 발표하기
-자동손소독기를 유용하게 쓸 수 있는 장소를 선택해 비치하고 자동 손소독기의 필요성과 제품 의 편리성 및 유용성을 알릴 수 있는 홍보자료 만들고 발표한다.
10~13 /17
주제(단원)명 모두가 안전한 교통수단
- 안전한 교통수단을 만들기 위한 다양한 안전장치에 대해 알아보고, 마이크로비트를 활용해 안전한 교통수단을 만들어 보기
Co 수송수단의 기본요소를 이해하고 “안전장치”관련 동영상 감상하기 - 수송수단의 기본요소를 이해하고, 다양한 안전장치를 살펴보기
CD 마이크로비트를 활용한 코드작성 알아보기 - 수송수단을 만들기 위해 필요한 코드작성법 배우기
CD 안전장치를 이용한 수송장치 만들기
- 마이크로비트 부품을 활용하여 제품 만들기
- 메이크코드를 이용하여 자신이 설계한 제품에 맞는 코드 작성하기
CD 수송장치 꾸미기
- 부품을 활용한 기본뼈대를 완성하여 자신이 만들고 싶은 수송장치 제작하기
ET 수송장치 시연하기
- 자신이 만든 장치의 원리를 설명하고 직접 모의도로에서 시연하기
- 다른 장치들에 대해 알아보고, 서로의 장단점 공유하기
14~17 /17
주제(단원)명 학교 재난 알리미 Maker
- 학교생활 속에서 발생할 수 있는 재난과 위험요소에 대한 경각식을 가지고, 다양한 재난 상황에서 학교 구성원 모두의 안전을 위한 학교 재난 알리미 제품 제작하기
Co 재난 상황과 안전장치에 대해 알아보기
- 재난 상황에 대비하고 안전장치를 통해 생명을 구한 사례 이야기 나누기
- 언제 어디서든 발생할 수 있는 재난 상황에 철저하게 대비해야 소중한 생명을 지킬 수 있음
CD 다양한 재난대비 안전장치의 원리 알아보기
- 에너지 형태 전환을 활용한 재난대비 안전장치들의 원리 알아보기
CD 마이크로 비트를 활용한 재난대비 알리미 아이디어 구상하기
- 재난 상황에서 학생들의 안전을 보호할 수 있는 알리미 아이디어 구상하기 - 에너지의 형태 변환을 고려하여 마이크로 비트 효과적으로 활용하기
CD 학교 재난 알리미 제작하기
- 다양한 재난 상황에 대비하여 효과적으로 재난 상황을 알릴 수 있도록 구상하기 - 마이크로 비트 활용 재난대비 알리미 제작하기
ET 학교 재난 알리미 발표회 및 설치 운영하기
- 제작한 다양한 형태의 학교 재난 알리미 아이디어 공유 및 발표
- 학교 구성원 모두의 안전을 생각하며 실제 학교에서 활용할 수 있도록 설치하여 운영하기
3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 가. 안전한 세상, STEAM과 만나다!
중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/5 학년
중심과목 성취기준
영역
[초등학교 5-6 학년]
(5) 환경과 생태계 / (7) 힘과 운동
중심과목 성취기준
〔6 과 05-03〕생태계 보전의 필요성을 인식하고 생태계 보전을 위해 우리가 할 수 있는 일에 대해 토의할 수 있다.
〔6 과 07-03〕일상생활에서 속력과 관련된 안전 사항과 안전장치의 예를 찾아 발표할 수 있다.
주제(단원)명
안전한 세상, STEAM과 만나다!
° ° ° 안전한 세상으로 이끄는 STEAM프로그램
차시 1~2/17
학습목표 - 생활 속 문제를 해결하기 위한 과정을 경험하고 문제를 해결할 수 있다.
- 안전을 지키기 위한 제품의 제작을 위한 과학원리와 방법을 익힐 수 있다.
연계과목 실과 연계과목
성취기준 영역 [초등학교 6학년] 기술 시스템
STEAM 요소
S 문제 해결을 위한 과학적 원리 발견하기
T 생활 속 안전을 지키기 위한 새로운 기술에 대해 알아보기 E 내가 원하는 기능 구현을 위한 도구의 원리 이해하기
A 필요한 물건을 제작하기 위한 제품 디자인 요소와 예술기법 찾기
M
-개발 의도
본 차시는 우리 생활 속 위험요소와 관련된 관심에서 시작하여 현재의 문제를 이해하고, 해결하는 과정을 거쳐 미래 메이커(maker)로 발전할 수 있는 안전 실천을 위한 STEAM 프 로젝트를 구안하여 도입하는 기초를 갖추기 위해 개발되었다.
일상 생활에서 우리를 편리하게 해주는 수많은 제품은 사소한 관심으로 비롯하였고 이러한 과정은 창 의력과 기술적 문제 해결 능력의 개발에 큰 영향을 미친다. 오늘날의 사회는 다양한 기술과 지식이 빠르 게 성장하고 있어 편리하지만, 안전과 관련하여 해결이 필요한 다양한 문제들도 동시에 나타난다. 이번 차시에서는 과학의 원리와 지식을 기본으로 생활 속의 안전과 관련된 문제를 해결하기 위해 필요한 물건 을 만들어가는 과정을 체인지메이커 활동과 STEAM 프로그램을 통해 경험하도록 유도한다. 그리고 한걸음 더 나아가 문제해결을 위해 SW 코딩을 활용하는 체험기회를 제공하고자 한다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
• 코로나 19, 미세먼지 학교 앞 교통안전 문제 상황으로 우리 생활 속 안전 위협 체감하기
• 우리 주변 안전 문제 상황 찾아보기
창 의 적 설 계
창의적 설계
• ‘체인지 메이커 프로 젝트’ 결과 공유하기
• 안전한 생활을 위해 필요한 STEAM 소양 알 아보기
감 성 적 체 험
• ‘체인지 메이커 프로젝트’ 활동 (문제 발견 → 해결책 제시하기 → 결과예측 → 아이디어 구체화)
• 안전 문제 해결을 위해 활용 가능한 STEAM교육 방법 안내
감성적 체험