센서(Sensor) 및 LCD 단자의 이해
2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안
중심과목 통합과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교 통합과학]
(9) 발전과 신재생 에너지
중심과목 성취기준
[10통과09-05]
인류 문명의 지속가능한 발전을 위한 신 재생 에너지 기술 개발의 필요성과 파력 발전, 조력 발전, 연료 전지 등을 정성적 으로 이해하고, 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 예시할 수 있다.
주제(단원)명 발전과 신재생 에너지 차시 1/16
학습목표 1. 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 제시할 수 있다. 2. 신재생 에너지 기술 개발의 필요성을 알 수 있다.
연계과목 기술가정 연계과목
성취기준 영역
[고등학교 기술가정 12 기가 05-09]
적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.
STEAM 요소
S 전자기 유도 및 연료전지 작동과정 이해 T
E 발전기 구조 탐구 A
M
개발 의도
과학 원리를 적용하여 에너지를 생산하는 과정에서 과학이 적용됨을 이해하고 에너지를 만드는 기본 원리를 알 수 있으며, 인류가 에너지를 생기는 여러 가지 문제를 파악할 수 있다.
인류가 필요로 하는 에너지와 생산 방법 및 문제점 학습 열에너지
- 생산 원리: 나무, 석탄, 석유 등의 연소, 전류의 열작용
- 문제점: 나무나 화석 연료의 연소 과정에서 미세 먼지와 온실 가스를 배출. 전기 에너지 생산 과 정에서 온실 가스, 미세먼지 혹은 방사능 오염 문제가 있음.
전기 에너지
- 생산 원리: 수력, 화력, 원자력, 풍력, 태양열, 조력, 지열, 파력 등 전자기 유도, 태양광 광전 효과 - 문제점: 수력 생태계 변화, 화력 미세먼지 발생, 원자력 방사능 오염. 풍력, 태양열, 조력, 지열, 파
력 환경 변화, 태양광 폐기물 환경오염 발생
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
※ 환경오염, 지구온난 화는 무엇일까?
※ 환경오염과 지구온 난화의 주요 원인은 무엇일까?
창 의 적 설 계
창의적 설계
※ 에너지 생산 과정에 서 과학이 중요하게 적용됨을 알 수 있 다.
감 성 적 체 험 에너지 생산 과정에서 발생하는
문제점을 줄일 수 있는 방법을 생각할 수 있다.
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (5 분)
Co 일상생활에 에너지가 반드시 필요함을 이해한다.
ET 인류가 현재 사용하고 있는 에너지 발생 기구를 조사하여 발표한다.
전개 (40 분)
Co 열에너지, 전기 에너지 등 에너지 생산 장치 조사하고 작동 원리 발표하기
CD 조별로 열에너지, 전기에너지 등 에너지 발생 장치의 작동 원리와 에너지 생산 과정에서 유발되는 환경오염, 지구온난화 등의 문제점이 있는지 조사하고 토의한다.
ET 조별로 자신들이 조사하고 토의한 내용을 발표할 수 있는 포스터나 PPT 를 제 작하여 발표한다.
ET 다른 조의 발표 과정에서 의문점을 질문하고 장단점을 서로 토의하고 개선점을 제시할 수 있도록 한다.
조별로 조 사 내용이 중 복 되 지 않도록 사 전에 조율 한다.
정리 (5 분)
ET 에너지 생산에 과학적 원리와 지식이 중요한 역할을 하는 것을 인식한다. 새로 운 에너지 생산 장치도 과학이 이용될 수 있음을 파악한다.
중심과목 통합과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교 통합과학]
(8) 생태계와 환경
중심과목 성취기준
[10통과08-04]
에너지가 사용되는 과정에서 열이 발생 하며, 특히 화석 연료의 사용 과정에서 버 려지는 열에너지로 인해 열에너지 이용 의 효율이 낮아진다는 것을 알고, 이 효율 을 높이는 것이 사회적으로 어떤 의미가 있는지를 설명할 수 있다.
주제(단원)명 생태계와 환경 차시 2/16
학습목표 1. 신재생 에너지 기술을 개발해야 하는 필요성을 설명할 수 있다.
2. 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 제시할 수 있다.
연계과목 기술가정 연계과목
성취기준 영역
[고등학교 기술가정 12 기가 05-09]
적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.
STEAM 요소
S 여러 가지 에너지 생산 과정과 그 원리를 탐구한다.
T 단열재 등 에너지 효율을 높일 수 있는 기술을 조사한다.
E 에너지 생산 과정이나 전달 과정에서 손실되는 에너지를 줄일 수 있는 방법을 조사한다.
A M
개발 의도 에너지를 만드는 과정에서 발생하는 지구 환경 문제를 인식하고 이를 줄이는 노력에 적극 적으로 참여하는 태도를 키울 수 있다.
에너지 절약 필요성 학습
- 에너지 생산 과정에서 많은 문제가 발생함을 이해: 미세먼지, 온실 가스, 방사능 오염, 생태계 파 괴, 환경오염
- 일상생활에서 에너지를 절약할 수 있는 방법과 실천 방안 토의: 에너지 절약 제품 사용, 냉난방기 최소 사용, 단열재 이용
- 에너지 절약으로 얻을 수 있는 효과 파악: 미세먼지, 환경오염, 온실가스 배출 최소화, 미세 플라 스틱 배출 감소 등
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
※ 환경오염과 지구온 난화를 감소시킬 수 있는 실천 방안은 무엇일까?
창 의 적 설 계
창의적 설계
※ 에너지 절약을 실천 하여 환경오염과 지 구온난화 감소에 동 참한다.
감 성 적 체 험 에너지 생산과 전달 과정에서 손
실되는 에너지를 줄일 수 있는 새로운 방법을 고안할 수 있다.
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (5 분)
Co 에너지 생산 과정에서 발생하는 여러 가지 문제점을 해결할 수 있는 방안은 무 엇일까?
ET 친환경적인 새로운 에너지 생산 방법을 생각해 보고 발표하기
전개 (40 분)
CD 모둠 별로 에너지 절약 장치와 친환경 에너지 생산 장치 만들기
Co 에너지 생산 과정에서 발생할 수 있는 문제점들을 조사하기
ET 발생한 문제점을 해결할 수 있는 방법을 생각하기
Co 친환경 에너지 생산 장치가 필요한 이유는 무엇일까?
CD 새로운 친환경 에너지 생산 장치를 고안해 보자.
ET 새로운 친환경 에너지 생산 장치를 고안하는 데 어려움은 무엇인지 조사하고 토론하자.
Co 에너지 절약이 필요한 이유는 무엇일까?
CD 에너지 절약을 위하여 실천할 수 있는 방안을 조사하고 정리한다.
ET 모둠 별로 조사하고 토의한 내용을 발표할 수 있는 포스터나 PPT 를 제작하여 발표한다.
인터넷 가 능한 컴퓨 터 제공
정리 (5 분)
ET 각 모둠이 발표한 내용을 바탕으로 모든 학생이 에너지 절약을 실천할 수 있는 방안을 제시한다.
중심과목 통합과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년 중심과목
성취기준 영역
[고등학교 통합과학]
(9) 발전과 신재생 에너지
중심과목 성취기준
[10통과09-04]
핵발전, 태양광 발전, 풍력 발전의 장단점 과 개선방안을 기후변화로 인한 지구 환 경 문제 해결의 관점에서 평가할 수 있다.
주제(단원)명 발전과 신재생 에너지 차시 3/16
학습목표 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 제시할 수 있다.
연계과목 미술, 기술가정 연계과목
성취기준 영역
[고등학교 미술 12 미 01-03] 현대의 사회 현상과 문제를 이해하고 미술을 통한 참여 방안을 모색할 수 있다.
[고등학교 기술가정 12 기가 05-09]
적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.
STEAM 요소
S 여러 가지 에너지 생산 과정과 그 원리를 탐구한다.
T 에너지 자급 주택의 에너지 공급 방법을 탐구한다.
E 여러 가지 에너지 공급원 특성에 알맞게 주택에 적용되는 기술을 탐구한다.
A 여러 가지 에너지 공급원 특성에 알맞은 주택을 디자인한다.
M
개발 의도 인류가 일생생활을 하는 동안 반드시 필요한 에너지를 만드는 과정에서 발생하는 지구 환 경 문제를 인식하고 이를 줄이는 노력에 적극적으로 참여하는 태도를 키울 수 있다.
환경 문제 및 에너지 절약과 관련하여 에너지 자급 주택 설계하여 발표하기 - 에너지 자급 주택에 대하여 사례 조사하기: 인터넷 및 도서 활용
- 에너지 자급 주택에 필요한 에너지 수급 계획 및 방안
- 에너지 자급 주택 설계: 에너지 수급 계획에 따라 일상생활이 편리하도록 주택 구조를 설계하며 자연 친화적인 아름다운 주택을 목표로 하여 경제적인 주택을 그림으로 표현하여 발표함.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
※ 지속 가능한 에너지 생산 방법은 무엇일 까?
창 의 적 설 계
창의적 설계
※ 과학이 지속 가능한 생활에 매우 중요함 을 체험할 수 있다.
감 성 적 체 험 에너지 공급 방법에 따라 구조적
제한을 극복하고 사람들이 생활 하기 편리하며 주변 환경과 어울 리는 아름다운 주택을 설계할 수 있다.
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점 도입
(5 분)
Co 지구 환경을 지키고 에너지 절약을 실천할 수 있는 방법은 무엇일까?
ET 에너지 자급 주택이 무엇인지 생각해 본다.
에너지 자급 주택
사례
전개 (40 분)
Co 가정에서 필요한 에너지는 어떤 것이 있을까?
ET 집에서 자신이 사용한 에너지를 사례별로 조사하고 그 내용을 발표하자.
CD 에너지 사용 과정에서 낭비되는 에너지 비율을 에너지 종류에 따라 조사하자.
ET 에너지 절약을 위해서 자신에 실천한 경험을 얘기해 보자.
Co 에너지 자급 주택이 무엇이고 에너지 자급 주택 사례를 조사하자.
CD 에너지 자급 주택에 에너지가 공급되는 방법이나 에너지 절약 방법을 조사하고 자신만의 에너지 자급 주택을 제안하자.
ET 자신이 제안한 에너지 자급 주택 모양과 구조를 포스터나 PPT 로 제작하여 발 표한다.
ET 자신과 다른 학생이 제시한 에너지 자립 주택을 비교하여 장단점을 토의하자.
정리 (5 분)
ET 제시된 에너지 자급 주택이 실제 가능한 것인지 생각해 보고 에너지를 절약하 는 것이 매우 중요함을 인식한다.