○ S(물리Ⅰ) : 에너지 양자화의 의미와 중요성(빛의 성질과 이용) ○ S(물리Ⅰ) : 반도체의 의미와 중요성(반도체와 신소재) ○ S(물리Ⅰ) : 광전효과의 원리와 중요성(빛의 성질과 이용) ○ S(물리Ⅱ) : 레이저의 원리와 실생활 활용(빛의 이용) ○ T/E： 일상생활 속에 ICT관련 기술을 찾아보기 - RFID의 활용, NFC 기술
○ T/E： 일상생활 속에 광전효과 관련 기술을 찾아보기
- CdS 광센서의 동작 특성을 확인하고 레이저하프 장치를 제작한다.
○ T/E： 일상생활 속에 반도체관련 기술을 찾아보기
- 다이오드와 트랜지스터, 정보의 저장(플래시 메모리 등) ○ A：레이저하프의 케이스 설계하기
○ M：실생활에서 찾은 황금비, 피보나치 수열 계산
- 피타고라스와 음악에서 시작해서 실생활에서의 황금비를 찾아본다.
4. STEAM 단계 요소
○ 상황제시
대장간에서 쇠를 두드리는 소리는 늘 시끄러웠는데, 오늘따라 아름답게 들렸다. 그 이유가 뭘까?
온도가 적당한가? 쇠가 잘 달구어졌나? 비밀은 바로 2 와 3의 비율! 모든 악기에서 2와 3의 비율을 이루면 아름다운 화음이 된다는 것을 알았다. 아름다운 음악은 저절로 태어나는 것이 아니라 감동을 찾다보면 비율이 있다는 것을 알 수 있었다. 바로 음악 속에 수학이 존재하는 것이다. 이렇게 피타고라스는 "이 세상은 정수의 비율로 이루어졌다"는 결론을 내렸다.
엄마가 간다-과학탐험대와 떠나는 신나는 여행의 동영상을 통해 소리공명, 소리나는 레이저 터널, 음의 파형을 볼 수 있는 실험장치를 통해 ICT와 과학·음악과의 연계성을 찾아 소리의 공명을 통해 음악있는 공간을 설계해 보자.
- 6차시에서 음악속에 담겨진 수학의 원리와 그 아름다움에 대해 알 수 있다.
- 7차시에서 소리의 공명을 통해 음악이 만들어지며, 아름다운 음을 내주는 악기의 고유진동수에 대해 학습하며 재생의 원리에는 물리가 있음을 확인한다. 골드웨이브 프로그램을 통해 주파수와 음계의 파형을 탐색해 본다.
○ 창의적 설계
창의적 설계 단계에서는 구체적인 과학적 탐구로써 전자기유도의 원리와 페러데이 법칙을 활용한 레이저 광통신 장치를 제작하게 되는데, 이때 제작된 장치를 개선할 수 있는 방법을 평가하고 설계, 모색하는 과정을 경험하게 된다. 수신율을 높이기 위해 태양전지를 출력을 높이기 위해 트랜지스터를 이용해 본다.
- 9차시에서 ICT의 최신기술인 NFC 기술을 활용하여 간단하게 전자기유도 실험장치를 구성하기 위한 방안을 모색해 보고, 제작, 실험해 본다.
○ 감성적 체험
감성적 체험 단계에서는 학습한 내용을 바탕으로 다양한 ICT기술을 이용하여 정보를 전달해 본다. ICT 관련 유망직업을 찾아보고, 조사한 직업 중 미래의 명함에 QR코드를 입력하는 등 창의적 아이디어를 표현하여 자기소개 자료 만들기를 실행한다.
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5. 지도안 총괄표
과목 물리, 기술 총차시 5
(6~10차시) 단원 Ⅲ. 정보와 통신
1. 전자기장 2. 정보의 전달과 저장 3. 전반사와 광통신 5. 전자기 유도
교육과정
수학: II. 여러 가지 함수의 미분법 III. 수열 _ 03.수열의 점화식
기술: III. 직업과 진로 설계 _ 1.일과 직업의 세계, 1-3.직업 정보 탐색 물리I: II 물질과 전자기장 _ 1 전자기장, 05.전자기유도
III 정보와 통신 _ 1 소리와 빛, 01.소리와 초음파, 02.공명과 화음 03.마이크와 스피커
_ 2 정보의 전달과 저장, 02. 무선통신과 방송 03.전반사와 광통신 미술: 5 생활 속 디자인 _ 미적체험/표현/감상
학습목표 - 유도전류의 개념을 설명할 수 있다.
- 페러데이 전자기 유도법칙을 다양하게 활용하는 방법을 안다.
흐름 문제제시 & 제작활동 학습자료(▶) 및
유의점(
※
)상황제시 ICT와 수학
(10분) (1/5)
S T E A
테레민 연주 동영상을 먼저 본 후 음악속에 담긴 수학과 과학의 원리를 찾아보자. 하루 생활을 통해 일상생활 중에 접하는 통신 관련 ICT관련 기술을 찾아보자.
창의적 설계 일상 생활 속의 ICT(유비쿼터스)
(30분) (2/5)
S T E A M
- 소리의 발생과 전달, 소리의 간섭과 공명에 대해 이해한다.
- 줄의 정상파, 고유진동수의 개념을 이해한다.
- ICT를 활용한 다양한 정보의 전달 방법 빛 음악(악기)의 재생 원리를 이해한다.
▲피타고라스 음계에 의한 기타줄의 길이
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창의적 설계 광통신으로 ICT정보
전달하기 (30분)
3/5
S T E A M
- 광통신 제작 키트로 선행 실험을 한다.
- 광통신(레이저)실험을 통해 소리가 스피커를 통해 나오는 과정에 대해 이해한다.
▲광통신 제작 키트
▶광통신 제작키트
창의적 설계 스마트폰의 NFC 이용
전자기유도 실험 (30분)
4/5
S T E A M
- 전파통신의 기본 개념에 대해 이해한다.
- 전기공진, 공진주파수의 개념을 이해한다.
- RFID 와 NFC의 활용을 이해한다.
- NFC를 이용한 전자기유도 실험을 하고, 전자기유도와 교류회로의 기능에 대해 이해한다.
감성적 체험 ICT 직업 탐색
(30분) 5/5
S T E A M
- 직업 정보의 의미를 알고, 한국직업능력개발원이 운영하는 캐리어넷을 통해 ICT 관련 직업을 조사한다.
- 모둠별로 ICT관련 직업을 조사한 후, 발표한다.
- 조사한 직업에 관한 미래 명함을 만든다.
▲미래 명함 만들기
▶ppt:미래 명함 만들기
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6. 평가 계획
□ 수행.관찰 평가 계획 (예시)
□ 수행.관찰 평가 계획 (예시)
평가영역 평가항목 우수(A) 보통(B) 미흡(C)
감성적 체험
집중과 끈기
과제에 대한 집중력이 좋으며 과제를 끈기 있게 해결함
과제에 대한 집중력은 있으나 끈기가 부족함
과제에 대한 집중력과 끈기가 부족함
호기심과 자신감
새로운 내용을 배우고 싶어 하며 융합적 과제를 해결할 때 어려워하지 않고 적극적으로 참여함
새로운 내용에 대해 약간의 흥미가 있으며 융합적 과제를 해결할 때 어려워하지만 참여함
새로운 내용에 대해 흥미가 거의 없으며 융합적 과제를 해결할 때 어려워하고 참여하지 않음
창의성
문제를 해결하는 과정에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 두드러지게 나타남
문제를 해결하는 과정에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 가끔씩 나타남
문제를 해결하는 과정에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 거의 나타나지 않음
창의적 설계
해결방안 및 계획
아두이노 프로그램을 작성하고 결과를 구하는 과정이 구체적이고 정확함
아두이노 프로그램을 작성하는 과정이 구체적이나 언어에 대한 이해가 부족하여 정확도가 떨어짐
아두이노 프로그램을 작성하고 해를 구하는 과정에 대한 구체적 계획이 부족함
문제해결 과정
프로그램의 구현을 정확하게 표현하고 문제를 해결하는 과정이 타당함
원활한 작동을 위해 입력의 문제 요소를 찾아냈으나 문제를 해결하는 과정이 타당하지 못하지만 문제를 끝까지 해결함
아두이노 언어의 논리(과학적) 요소를 이해내지 못하여 문제를 해결하지 못함
산출물 도출
제작한 레이저 하프에 과학과 공학·예술의 융합적 사고가 잘 나타남
제작한 하프에 공학과 예술의 융합적 사고가 부분적으로 나타남
제작한 레이저 하프에 과학과 예술의 융합적 사고가 나타나지 못함
총평
감성적 체험 창의적 설계
집중과 총평 끈기
호기심과
자신감 창의성 해결방안
및 계획
문제해결 과정
산출물 도출
평가 영역
이름