STEAM 프로그램 : 기후변화에서의 과학역량 반영 정도

기후변화 프로그램 1차시는 상황 제시 단계로 최첨단 이산화탄소 저감 기술을 소개 하여 기후변화에 대한 대응이 중요함을 인식하는 내용으로 구성되어 있다. 이 차시에 서는 이산화탄소 저감 기술인 이산화탄소 플라스틱의 중요성에 대해서 의사소통하는 역량이 함양될 수 있으며, 지구온난화에 대한 대응이 중요하므로 이산화탄소를 줄이기 위한 방안에 대해 이야기를 나누며 참여하고, 기후변화에 더 알아갈 수 있도록 한다.

이산화탄소 플라스틱의 중요성과 이산화탄소를 줄여야만 하는 이유에 대해 토의하는 과정에서 학생들은 과학적인 근거를 들어 이야기하는 활동을 통해 과학적 근거로 논증 하기 역량을 함양할 수 있으며 이를 토의하면서 자신의 의견을 제시하고 상대방의 의 견도 수용하며 의견조율을 통해 의사결정을 하여 상대방의 의견 수용 및 조율하기 역 량을 함양할 수 있다. 또한 지구온난화가 인간에게 심각한 피해를 주는 것을 알고 지 구온난화를 발생시키는 이산화탄소를 줄이기 위한 방안이 어떤 것이 있을지 이야기하 면서 사회적 이슈에 대해 이야기하기 역량을 함양할 수 있으며, 수업시간의 활동과 주 어진 자료를 학습하고 난 후, 학생들이 좀 더 자세히 알고 싶은 것이 무엇인지 발표하 게 함으로써 자기주도적이고 지속적인 참여하기 역량을 함양시킬 수 있다. 이 차시를 통해 학습자는 과학적 의사소통 능력의 과학적 근거로 논증하기, 상대방의 의견 수용 및 조율하기, 과학적 참여와 평생 학습 능력의 사회적 이슈에 대해 이야기하기, 자기주 도적이고 지속적으로 참여하기 역량을 함양할 수 있다(표 23).

1차시_이산화탄소 플라스틱이 무엇일까요?

- 이산화탄소 플라스틱의 생산 과정을 알아낸 것이 왜 우리나라 경제에 중요한 이슈가 되는지 이해한다.

- 기후 변화에 적절하게 대응하는 것이 어떤 의미가 있는지 인식한다.

과학적 의사소통 능력_과학적 근거로 논증하기

과학적 의사소통 능력_상대방의 의견 수용 및 조율하기 과학적 참여와 평생 학습 능력_사회적 이슈에 대해 이야기하기 과학적 참여와 평생 학습 능력_자기주도적이고 지속적으로 참여하기 표 23. STEAM 프로그램: 기후변화(1차시) 분석 결과

기후변화 프로그램 2차시는 상황 제시 단계로 최근에 발생했던 이상 기상 현상을 검 색해보고, 그 현상들이 기온/강수량의 변화로 인한 기후변화와 관련된 것임을 인식하 는 내용으로 구성되어 있다. 이 차시에서는 기후변화를 주제로 최근 뉴스에서 본 기상 현상 중 기후변화와 관련된다고 생각하는 것을 단순히 글이 아닌 마인드맵을 그리도록 함으로써 본인의 지식 및 의사를 다양한 방법으로 표현할 수 있도록 하고 이 활동을 통해 다양한 의사표현 방법 사용하기 역량을 함양할 수 있다. 조별로 웹이나 신문 및 방송 등 다양한 매체를 통해 전달되는 이상 기상 현상 관련 정보에 대해 찾는 활동을 통해 다양한 매체 속 정보 이해하기 역량을 함양할 수 있다. 조별로 찾아본 기상 현상 들이 무엇이고 그 현상이 어떠한 원인으로 발생하게 되었는지에 대해 과학적인 근거를 들고, 이의 특징에 대해 발표하기 활동을 통해 과학적 근거로 논증하기 역량을 함양할 수 있다. 수업의 마지막으로 이상 기상 현상과 지구의 기온 변화가 나타나게 된 원인 에 대하여 탐색하고 이를 뒷받침하는 근거에 대해 생각해보는 활동을 통해 논리적 사 고하기 역량을 함양할 수 있다. 이 차시를 통해 학습자는 과학적 사고력의 논리적 사 고하기, 과학적 의사소통 능력의 다양한 의사표현 방법 사용하기, 과학적 근거로 논증 하기, 다양한 매체 속 정보 이해하기 역량을 함양할 수 있다(표 24).

2차시_기후가 변하면 어떻게 될까요?

- 최근에 발생한 이상 기상 현상을 기후 변화와 연관시켜 설명할 수 있다.

과학적 사고력_논리적 사고하기

과학적 의사소통 능력_다양한 의사표현 방법 사용하기 과학적 의사소통 능력_과학적 근거로 논증하기 과학적 의사소통 능력_다양한 매체 속 정보 이해하기 표 24. STEAM 프로그램: 기후변화(2차시) 분석 결과

기후변화 프로그램 3차시는 창의적 설계 단계로 우리 지역의 기후도 변하고 있나?

이에 대해 기후 요소 데이터를 직접 계산하고 분석하고 변환하여 우리 지역의 기후가 변하고 있음을 파악하는 내용으로 구성되며, 기상청 홈페이지를 통해 정보를 습득하고, 기온과 강수량의 변화 경향을 효과적으로 표현하기 위해 의견을 나누고 우리 지역의 기후 변화 경향을 분석하도록 한다. 이 차시에서는 기상청 홈페이지 등 다양한 매체를 통하여 우리 지역의 구체적인 기후 요소 데이터를 검색하여 찾아보고 알아보는 활동을 통해 다양한 매체 속 정보 이해하기 역량을 함양할 수 있으며, 20년 동안의 평균 기온 과 강수량 값을 엑셀로 입력하고 변화 경향을 알아보기 위해 데이터를 효과적으로 표 현하기 위한 방법을 찾는 활동을 통해 다양한 의사표현 방법 사용하기 역량을 함양할 수 있다. 또한 이를 찾는 활동을 하면서 학생들은 창의적 사고하기 역량을 함양할 수 있다. 기온과 강수량의 변화 경향을 효과적으로 나타낼 수 있는 방법에 대해 자신의 의견을 제시하고 상대방의 의견을 수용하며 의견을 조율하여 가장 효과적인 방법으로 자료를 나타내는 활동과 월별 , 계절별 날씨 변화 경향과 연별 변화도의 자료를 비교 분석하여 우리 지역의 기후 변화 양상에 대한 토의하기 활동을 통해 상대방의 의견 수 용 및 조율하기 역량을 함양할 수 있다. 기상청에서 수집한 기후자료인 우리 지역의 연 평균 기온과 강수량 수치를 분석 및 해석하여 장기적인 변화를 파악하고 월별, 계 절별 날씨 변화 경향과 연별 변화도의 자료를 비교분석하여 우리 지역의 기후 변화 양 상을 해석하는 활동을 통해 자료 분석 및 해석하기 역량을 함양할 수 있다. 사회적으 로 이슈가 되고 있는 기후변화와 관련하여 열대야 일수 변화, 농작물 재배 가능 지역 의 분포 변화를 조사하고 기후가 어떻게 변화하는지에 이야기하는 활동을 통해 사회적 이슈에 대해 이야기하기 역량을 함양하고, 과연 우리나라의 기후 자료의 변화 경향을 근거로 지구가 더워지는 지구 온난화 현상이 나타난 것인지를 설명하는 활동을 통해 결론 도출 및 일반화하기 역량이 함양될 수 있다. 이 차시를 통해 과학적 사고력의 창 의적 사고하기, 과학적 탐구 능력의 자료 분석 및 해석하기, 결론 도출 및 일반화하기, 과학적 의사소통 능력의 다양한 의사표현 방법 사용하기, 상대방의 의견 수용 및 조율 하기, 다양한 매체 속 정보 이해하기, 과학적 참여와 평생 학습 능력의 사회적 이슈에 대해 이야기하기 역량을 함양할 수 있다(표 25).

3차시_우리 지역의 기후가 변했나요?

- 기상청 홈페이지를 활용하여 장기간에 걸친 기상 요소의 변화 경향을 파악하기 위한 자료를 검색할 수 있다.

- 우리 지역의 장기간의 기온, 강수량 자료를 분석, 계산하여 기후의 변화 경향을 수학적으로 표현할 수 있다.

과학적 사고력_창의적 사고하기

과학적 탐구 능력_자료 분석 및 해석하기 과학적 탐구 능력_결론 도출 및 일반화하기

과학적 의사소통 능력_다양한 의사표현 방법 사용하기 과학적 의사소통 능력_상대방의 의견 수용 및 조율하기 과학적 의사소통 능력_다양한 매체 속 정보 이해하기

과학적 참여와 평생 학습 능력_사회적 이슈에 대해 이야기하기 표 25. STEAM 프로그램: 기후변화(3차시) 분석 결과

기후변화 프로그램 4-5차시는 창의적 설계 단계로 실험의 온실에서 온실 효과가 나 타나는 원인을 추리하여 온실 효과를 내는 물질은 어떤 특성을 가져야 하는지 탐색하 는 내용으로 구성되며, 온실효과 실험 장치를 만들어 관찰하고 예상하는 등의 활동을 통해 얻은 자료를 분석하고 해석하여 온실 효과를 내는 물질의 특성을 탐색할 수 있도 록 한다. 두 개의 다른 온실을 만들어 10분 동안 전등 불빛을 비추면 온실 내부의 기 온이 어떻게 변할지 예상한 뒤, 이를 직접 실험하여 기온을 측정하고 변화를 관찰하며 변화과정을 작성하는 활동을 통해 기초탐구기능을 통한 자료수집하기 역량을 함양할 수 있다. 온실 내의 기온 변화를 관찰한 결과 두 온실 내부의 온도 변화가 다르게 나 온 이유는 무엇인지, 온실 내에서 내부 온도를 높이는 과정이 어떻게 다를지 과학적인 근거를 들어 조별로 토의하는 활동을 통해 과학적 근거로 논증하기 역량을 함양할 수 있다. 검은 색 온실의 온도 변화가 그렇게 나타난 이유에 대해 의견을 도출하는 활동 을 통해 논리적 사고하기 역량을 함양할 수 있으며, 검은 온실의 온도 변화가 그렇게 나타난 이유로 제시한 주장의 타당함을 알아보기 위해 가설을 설정하고 탐구실험을 설 계하는 활동을 통해 가설 설정 및 탐구 설계하기 역량을 함양할 수 있다. 설계한 온실 의 주재료인 필름의 종류에 따라 관찰한 온도 변화를 비교하여 수치를 분석하고 해석 하는 활동을 통해 자료 분석 및 해석하기 역량을 함양할 수 있다. 이 차시를 통해 과 학적 사고력의 논리적 사고하기, 과학적 탐구 능력의 가설 설정 및 탐구 설계하기, 기 초탐구기능을 통한 자료수집하기, 자료 분석 및 해석하기, 과학적 의사소통 능력의 과 학적 근거로 논증하기 역량을 함양할 수 있다(표 26).