한국과학창의재단 이사장 귀하

(1)

2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2018.10.

서울명덕초등학교

【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 실생활 진로교육 중심 초등융합인재 프로그램 개발

학교급 초등 대상 학년(군) 5-6학년군

중심과목 과학 중심과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년 과학] (1) 온도와 열 [초등학교 5~6학년 과학] (2) 태양계와 별 [초등학교 5~6학년 과학] (3) 용해와 용액

연계과목 사회

미술

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년 사회] (6)우리나라의 경제발전 [초등학교 5~6학년 사회] (8)통일 한국의 미래와 지구촌의 평화

[초등학교 5~6학년 미술] (1) 체험 (2) 표현

연구기간 2018.3.협약체결일 ~ 2018.11.23.(약 8개월)

연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 5명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 4명)

연구 수행자에 관한 사항

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 서울명덕초등학교 초등 교사 김용근

공동연구원 서울명덕초등학교 초등 교사 이아영

공동연구원 서울명덕초등학교 초등 교사 유승순

공동연구원 서울명덕초등학교 초등 교사 허소윤

공동연구원 서울명덕초등학교 초등 교사 김수진

2018년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 융합인재교육(STEAM) 교사연구회를 운영한 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2018년 10월 30일

연구책임자 : 김용근 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(2)

“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

목 차

1. 요약문··· 1

2. 서 론··· 1

3. 연구 수행 내용··· 1

4. 연구 수행 결과··· 3

5. 결론 및 제언 ··· 6

[부록]

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

(3)

1. 요약문

과학 협업이란 과학의 활동을 통하여 조사, 산출물 제작, 소양의 함양 등의 활동을 할 때 학생과 학생간의 협동과 함께 새로운 소산을 만들어가는 활동을 말한다. 그래서 과학 협업을 통하여 학생들을 서로가 경쟁하는 상대가 아닌 함께 하는 ‘동반자’ 적 인 사고를 함양하게 된다. 이번 연구를 통해 학생들 간의 협업을 통한 프로그램을 구 현하고 시민 과학의 요소를 삽입하여 진로와 직업에 관한 내용을 다루고자 한다. 융합 주제에 관한 조사 탐구하기→과학협업을 통해 산출물 만들기→만든 제품을 디자인 포 장, 설명서 등을 창의적으로 기획하여 상품화하기 등이 과정을 통해서 과학 협업 산출 물을 매개로 한 직업 관련형 융합인재 프로그램을 개발 및 적용하였다.

2. 서론

◦진로 및 직업교육을 활성화하기 위해서 과학 협업의 방법을 모색함.

◦과학 협업이란 과학의 활동을 통하여 조사, 산출물 제작, 소양의 함양 등의 활동을 할 때 학생과 학생간의 협동과 함께 새로운 소산을 만들어가는 활동을 말함. 이러한 과학 협업을 통하여 학생들을 서로가 경쟁하는 상대가 아닌 함께 하는 ‘동반자’ 적 인 사고를 함양하게 됨. 이번 연구를 통해 학생들 간의 협업을 통한 프로그램을 구현 함.

◦진로와 직업에 관한 활동을 바탕으로 산출물 제작활동에 참여함으로서 시민 과학의 요소를 융합함.

◦융합주제에 관한 조사 탐구하기→과학협업을 통해 산출물 만들기→만든 제품을 디자 인 포장, 설명서 등을 창의적으로 기획하여 상품화하기 등이 과정을 통해서 과학 협업 산출물을 매개로 한 직업 관련형 융합인재 프로그램을 개발 및 적용함.

3. 연구 수행 내용

◦프로그램 개발 지침

- 융합인재교육(STEAM)의 개념*에 맞게 프로그램을 개발한다.

- 체험·탐구·실험 등을 통해 학생의 흥미와 이해를 높이고, 과학기술 기반의 융합적 사고력과 문제 해결력을 배양하는 교육을 실천한다.

* STEAM 교육의 개념 : 학교 교육에서 학생들이 어렵다고 생각하는 과학이나 수학 과목을 공학, 기술, 예술 등과 접목시켜 가르침으로써 학생들의 실생활 문제해결능 력을 키울 수 있는 교육이다.

- 흥미, 동기, 성공의 기쁨 등을 통해 새로운 문제에 도전하고자 하는 열정이 생기게 하는 감성적 프로그램 구성한다.

- STEAM 관련 분야의 최신 연구 동향 주요 이슈 및 현안과 관련 있는 과제 중심으로 STEAM 프로그램 개발한다.

- 실생활 문제와 수업을 연결, 과학기술 분야의 이슈를 교실로 가져와서 학생들이 수 업시간에 바로 배울 수 있게 프로그램 개발한다.

◦ 다음과 같은 내용으로 프로그램을 개발하고 적용하였다.

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 실생활 진로교육 중심 초등융합인재 프로그램 개발

학교급 초등 대상 학년(군) 5-6학년군

중심과목 과학 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년 과학] (1) 온도와 열 [초등학교 5~6학년 과학] (2) 태양계와 별 [초등학교 5~6학년 과학] (3) 용해와 용액

연계과목 사회

미술

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년 사회] (6)우리나라의 경제발전 [초등학교 5~6학년 사회] (8)통일 한국의 미래와 지구촌의 평화

[초등학교 5~6학년 미술] (1) 체험 (2) 표현

개발계획

주제 연번 차시

(시수) 과목 연계(안)

1 3 미술(0.5) + 사회(0.5) + 과학(2) 2 3 미술(0.5) + 사회(0.5) + 과학(2) 3 3 미술(0.5) + 사회(0.5) + 과학(2)

4 3 미술(1) + 과학(2)

개발·적용

현황 ※ 2018. 10. 30. 기준, 12차시 중 12차시 개발 및 적용 완료

(4)

4. 연구 수행 결과

가. STEAM 프로그램 운영 설문

한국과학창의재단에서 제공하는 설문지를 활용한 학생들의 학업성취도와 흥미도 등을 파악하고 다양한 산출물을 통해 평가를 고려하였다. 직업체험 및 탐험 등에 대한 사고 를 특히 강조하여 학생들의 성과를 평가하여 일반화 하였다.

(단, 한국과학창의재단 온라인 설문은 별도로 운영함) 평가대상: 서울명덕초등학교 5-6학년군 학생 총 100명

평가적용기간: 2018년 9월 초 사전 조사, 9월 중순 프로그램 투입, 2018년 10월 중 사후 조사

적용 목표

초등학교 5학년부터 6학년까지의 서울소재 초등학교 학생들을 대 상으로 과학 협업 산출물을 매개로 한 직업 관련형 융합인재 프로 그램의 효과를 설문지로 분석함

적용 규모

- 5학년, 6학년 프로그램 100명을 적용함.

프로그램1: 본교 5-6학년군 학생 25명 프로그램2: 본교 5-6학년군 학생 25명 프로그램3: 본교 5-6학년군 학생 25명 프로그램4: 본교 5-6학년군 학생 25명

○ 설문 도구: 한국과학창의재단 초등학교를 대상으로 한 태도 설문지와 만족도 설문 을 초등학교 학생에 맞게 발췌하여 설문함.

효과성 조사 도구: 스팀 태도 검사지 (초등 수준 재구성)

항목 ^{전혀 동의하지}_않음 동의하지 않음 동의함 매우 동의함

1 나는 과학 수업에서 흥미로운 것을 배운다. ‚ ƒ „

2 과학 실험을 잘 볼 수 있다는 자신이 있다. ‚ ƒ „

3 나는 과학관련 책을 즐겨 읽는다. ‚ ƒ „

4 과학시간에 내 생각을 적극적으로 표현한다. ‚ ƒ „

5 나는 과학 공부하는 것이 좋다. ‚ ƒ „

6 나는 과학을 공부하지 않아도 된다면 좋겠다. ‚ ƒ „

7 수업시간에 친구들과 소통하는 것은 중요하다. ‚ ƒ „

8 나는 과학시간에 친구의 발표를 듣는다. ‚ ƒ „

9 수학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. ‚ ƒ „

10 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. ‚ ƒ „

나. STEAM 프로그램 운영 설문 결과

한국과학창의재단에서 제공한 설문을 자체적으로 수정 변화하여 설문한 결과는 다음과 같다.

◌ 효과성 조사 도구: 스팀 태도 검사지 (사전)

1 나는 과학 수업에서 흥미로운 것을 배운다. 34 28 24 14

2 과학 실험을 잘 볼 수 있다는 자신이 있다. 40 27 25 8

3 나는 과학관련 책을 즐겨 읽는다. 42 25 20 13

4 과학시간에 내 생각을 적극적으로 표현한다. 26 41 27 6

5 나는 과학 공부하는 것이 좋다. 38 24 25 13

6 스팀교육이 직업교육에 도움이 되었다고 생각한다. 30 37 23 10

7 수업시간에 친구들과 소통하는 것은 중요하다. 34 28 24 14

8 나는 과학시간에 친구의 발표를 듣는다. 28 39 25 8

9 수학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 38 24 25 13 10 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 40 27 25 8

◌ 효과성 조사 도구: 스팀 태도 검사지 (사후)

1 나는 과학 수업에서 흥미로운 것을 배운다. 8 25 40 27

2 과학 실험을 잘 볼 수 있다는 자신이 있다. 17 16 41 26

3 나는 과학관련 책을 즐겨 읽는다. 15 18 39 28

4 과학시간에 내 생각을 적극적으로 표현한다. 12 21 37 30

5 나는 과학 공부하는 것이 좋다. 8 25 27 40

6 스팀교육이 직업교육에 도움이 되었다고 생각한다. 17 26 39 18

7 수업시간에 친구들과 소통하는 것은 중요하다. 15 18 39 28

8 나는 과학시간에 친구의 발표를 듣는다. 8 25 39 28

9 수학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 10 23 38 29 10 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 17 16 41 26

전반적으로 학생들은 과학에 대한 흥미, 실험에 대한 자신감, 과학관련 책, 수업에 대 한 적극적인 의사표현, 과학서적에 대한 흥미도, 수업시간에 친구들과의 소통, 과학시 간의 발표, 이공계 직업에 대한 호감도 등이 모두 향상되었음을 알 수 있음

(5)

다. STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천

◦ 다음과 같이 주요 활동을 운영함

구분 수행 계획

교수학습지도안 개발 차시 총 12차시

수업 적용 일정 2018.09.15. ~ 2018.10.20.

(STEAM 수업)수혜학생 수 서울명덕초등학교 5~6학년 100명

학생 태도검사 사전검사 특화 수업 실시 전

사후검사 특화 수업 실시 후

학생 및 교사 만족도조사 10월 30일 이전 희망자 실시

교사연구회 STEAM 행사 개최

1차 교내 산출물 협의회 (2018.9.12.) 2차 교내 산출물 협의회

(2018.10.5.) 3차 교내 산출물 협의회

(2018.10.16.)

1차 관내 스팀 수업공개 (2018.7.24.) 2차 관내 스팀 수업공개

(2018.9.20.) 3차 관내 스팀 수업공개

(2018.10.8.) 4차 관내 스팀 수업공개

(2018.10.22.)

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

교내 산출물 협의회 관련 공문 (총3회 실시) 관내 수업공개 홍보 공문 (총 4회 실시)

5. 결론 및 제언

◦ 교사연구회 참여를 통한 STEAM 프로그램 개발·적용 관련 좋았던 점: 교사연구회 참여를 통해 연구진이 희망했던 분야에 대한 긍정적인 논의와 프로그램의 효과적인 기획 및 적용을 통한 교육 적인 성과가 기억에 남음

◦ STEAM 수업 수혜 학생들의 반응(인터뷰): 각 프로그램의 세부내용에 삽입

◦ STEAM 교사연구회와 해당 STEAM 수업 프로그램 발전을 위한 개선 방안: 효과분석에 관한 설문인원 수와 적용자 인원수에 초점을 두기 보다는 새로운 시도의 프로그램을 기획하는 것에 대 한 초점을 두어 운영하면 좋을 것 같음

(6)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 초등학교 5, 6학년군 산출물 기반 STEAM 프로그램 실생활 진로교육 중심 초등융합인재 프로그램 개발

(원심력을 활용한 크로마토그래피 산출물 제작)

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~2/3 [4 과 01-02] 크기와 모양은 같지만 서로 다른 물질로 이루어진 물체들을 관찰하여 물질의 여러 가지 성질을 비교할 수 있다.

[초등학교 3~4학년]

(1) 물질

2 3/3 [6 과 03-04] 용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법을 고안할 수 있다.

(3) 용해와 용액

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 3차시)

차시 주요내용

1~2/3

주제(단원)명 원심력을 활용한 크로마토그래피 제작하기

원심력의 의미 알기 (STEAM 요소: S) ^Co 상황 제시

수성펜에 원심력을 부여하는 원심분리기를 활용하여 크로마토그래피 제작하기 (STEAM 요소: S, T, E, A) ^CD 창의적 설계

크로마토그래피와 원심분리기의 의미 알기 (STEAM 요소: S) ^ET 감성적 체험

3/3

주제(단원)명 크로마토그래피 제작이 가능한 원심분리기 홍보하기

크로마토그래피와 원심분리기의 장점 설명하기 (STEAM 요소: S) ^Co 상황 제시, 국어 과목과 연계 원심분리기 판매를 위한 디자인 마케팅 보고서 제작하기

(STEAM 요소: S, T, E, A) ^CD 창의적 설계, 미술, 국어 과목과 연계 원심분리기 마케팅 보고서 상호발표하기 (STEAM 요소: S) ^ET 감성적 체험

3-1. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 (1~2/3)

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교 5~6 학년군

중심과목 성취기준 영역

[초등학교]

(1)물질 (3)용해와 용액

중심과목 성취기준

[4 과 01-02] 크기와 모양은 같지만 서로 다른 물질로 이루어진 물체들을 관찰하여 물질의 여러 가지 성질을 비교할 수 있다.

[6 과 03-04] 용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법을 고안할 수 있다.

주제명

크로마토그래미와 원심분 리기의 의미를 알고 원심 분리기 제작하기

차시 1~2/3

학습목표 원심력을 활용한 크로마토그래피를 제작할 수 있다.

크로마토그래피와 원심분리기의 뜻을 설명할 수 있다.

연계과목 미술 연계과목

성취기준 영역

[초등학교 5~6학년] (2) 표현 [6미03-04] 용액의 진하기를

상대적으로 비교하는 방법을 고안할 수 있다.

STEAM 요소

S 물질, 용해와 용액 등에 관한 이해함 T 크로마토그래피와 원심분리기의 장점 설명함 E 원심력을 유발하기 위한 기구를 개발함

A 원심분리기 마케팅 보고서에 디자인 요소를 핵심을 두어 제작함 M 해당없음

개발 의도

학생들에게 크로마토그래피를 쉽게 보여 줄 수 있는 원심분리기를 소개해보고자 기획하였 다. 원심분리기는 균질액을 입자와 밀도에 따라 분리해 낼 수 있는 장치이다. 핵연료도 이 와 같은 원리로 분리해 내는 것을 인지한 상태에서 학생들에게 원심분리기 마케팅을 위한 소개서를 개발하는 것도 포함시켜 직업교육과 연계시켜 진행해 보고자 한다.

크로마토그래피(Chromatography)는 Chromato 는 색, Graphein 은 기록하다는 그리스어에서 그 어 원이 왔다. 색소 물질을 흡착제에 의해 분리하는 방법으로 색측분석이라고도 한다. 종이 크로마토그래피 에 그치지 않고 최근에는 혈액, 소화요소, 비타민, 당분 등을 분리하거나 확인하는데 이용된다.

본 프로그램을 통해 원심력을 활용한 크로마토 그래피의 모습을 경험하고 원심력을 활용한 원심분리기 의 장점과 단점을 분석하여 학생들에게 마케팅 판매 제안서를 작성하는 활동을 진행하고자 한다. 이와 같은 활동을 통해 학생들에게 제조 생산물의 장점을 파악하고 그 효과를 증대하는 활동과 종합적 사고력 을 증진시키고자 한다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

검정색 수성싸인펜은 원래부터 검정색 재료 를 만든 것일까?

수성싸인펜은 다양한 색의 물질을 합하여 만 든 것은 아닐까?

창 의 적 설 계

창의적 설계

자신이 제작한 원심분 리기를 활용하여 수성 싸인펜 안료가 분리되 는 모습을 발표하고 그 성과를 표현한다.

감 성 적 체 험 원심력을 활용한 원심분리기를

제작하고 검정색 수성 싸인펜을 활용하여 제작 활동을 한다.

감성적 체험

(7)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

Co 상황제시

검정색 수성싸인펜은 원래부터 검정색 재료를 이용하여 만든 것일까? 아니면 다양 한 색의 물질을 합하여 만든 것일까?

T: 검정색 수성싸인펜은 단일 물질일까요?

S: 처음부터 검정색 물질로 수성싸인펜 잉크를 만든 것으로 생각됩니다.

크 로 마토 그 래피 결과 물 사진

Tip! 문제의

식을 갖고 참 여 하도 록 유도한다.

전개 (50 분)

학습목표 제시: 원심력을 이용하여 크로마토그래피를 제작할 수 있다.

활동 1: 간이 원심분리기 만들기 ^CD 창의적 설계 T: 간이 원심분리기를 다음 순서에 따라서 제작해봅시다.

1. 필요한 준비물을 준비한다. 2. 스위치 단자에 일반 빨간 전선과 건 전지 홀더의 빨강전선을 연결한다.

3. 모터를 끼우고 접착면을 활용하여 고정한다.

4. 건전기 고정장치와 모터를 판에 고 정한다.

5. 접착면에 선반을 고정한다.

6. 종이를 올려놓고 회전을 시켜 본다.

이후 수성싸인펜을 이용하여 크로마토 그래피 모습을 관찰한다.

활동 2: 원심력을 이용하여 검정색 수성싸인펜의 크로마토그래피 제작하기

원 심 분리 기 제작 물품

Tip! 원심분

리기를 순 서에 따라 제작할 때 접 착 테이 프 가 정확히 접 착 하도 록 유도한다.

Tip! 제작 하는 산출 물이 원활 하게 작동 하기 위해 공 학 적으 로 어떻게 제 작해야 하 는지 유도 한다.

CD 창의적 설계

T: 원심분리기를 작동시켜서 회전하는 모습을 확인해 봅시다.

S: 크로마토그래피를 확인해 본다.

1. 거름종이를 선반에 올려놓고 전원을 켜서 회전하는 모습 확인한다.

2. 수성펜으로 점을 찍듯 그림을 그린 다음 스포이트로 물을 한방울 씩 떨어 뜨려서 변화하는 모습을 관찰한다.

활동 3: 제작한 크로마토그래피의 특징 표현하기 ^ET 감성적 체험 T: 각자가 마련한 변수에 따라 어떻게 다른 결과를 얻었는지 발표해 봅시다.

S: 자신의 의견을 발표한다.

(예시 답) 물을 많이 뿌린 크로마토그래피는 진한 모양이 원의 중심에서 밖으로 몰 려서 진하게 표현됨을 볼 수 있습니다.

수성싸인펜의 색깔에 따라서 분리되는 정도가 다르고 그 모습이 다름을 알 수 있다.

Tip! 수성 싸 인 펜 의 위치와 형 태 등을 달 리하여 다 양한 모습 의 크로마 토 그 래 피 형태가 나 오도록 유 도한다.

정리 (20 분)

정리하기 ^ET 감성적 체험

T: 이번 활동을 통해 새롭게 알게 된 점은 무엇입니까?

(예시 답) 우리가 손으로 물과 섞인 물질을 강하게 회전시킬 수 없는데 공학적으로 설계한 원심분리기를 이용하여 쉽게 분리할 수 있었다.

원심분리기를 이용하여 다양하고 예쁜 모양의 그림을 볼 수 있었다.

하나의 색이 아니라 그 색을 만들기 위해서는 여러 가지 색이 혼합된 형태임을 확 인할 수 있었다.

차시예고

T: 다음 시간에는 우리가 만든 원심분리기를 홍보하는 활동지를 제작하여 발표하는 활동을 하겠습니다.

Tip! 자신 이 경험한 원 심 분리 기 제작의 경 험 및 결과 물의 모습 을 종합적 으로 리뷰 해본다.

(8)

3-2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 (3/3)

[초등학교]

(1) 물질 (3)용해와 용액

[4 과 01-02] 크기와 모양은 같지만 서로 다른 물질로 이루어진 물체들을 관찰하여 물질의 여러 가지 성질을 비교할 수 있다.

[6 과 03-04] 용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법을 고안할 수 있다.

주제명

크로마토그래피와 원심분 리기의 의미를 알고 원심 분리기 소개자료 만들기

차시 1~2/3

학습목표 원심력을 활용한 크로마토그래피를 홍보물을 통해 소개할 수 있다.

자신이 제작한 원심분리기를 마케팅과 관련한 산출물로 제작할 수 있다.

[초등학교 5~6학년] (2) 표현 [6미03-04] 용액의 진하기를

상대적으로 비교하는 방법을 고안할 수 있다.

STEAM 요소

S 물질, 용해와 용액 등에 관한 이해함 T 크로마토그래피와 원심분리기의 장점 설명함 E 원심력을 유발하기 위한 기구를 개발함

A 원심분리기 마케팅 보고서에 디자인 요소를 핵심을 두어 제작함 M 해당없음

개발 의도

학생들에게 크로마토그래피를 쉽게 보여 줄 수 있는 원심분리기를 소개해보고자 기획하였 다. 원심분리기는 균질액을 입자와 밀도에 따라 분리해 낼 수 있는 장치이다. 핵연료도 이 와 같은 원리로 분리해 내는 것을 인지한 상태에서 학생들에게 원심분리기 마케팅을 위한 소개서를 개발하는 것도 포함시켜 직업교육과 연계시켜 진행해 보고자 한다.

크로마토그래피(Chromatography)는 Chromato 는 색, Graphein 은 기록하다는 그리스어에서 그 어 원이 왔다. 색소 물질을 흡착제에 의해 분리하는 방법으로 색측분석이라고도 한다. 종이 크로마토그래피 에 그치지 않고 최근에는 혈액, 소화요소, 비타민, 당분 등을 분리하거나 확인하는데 이용된다.

본 프로그램을 통해 원심력을 활용한 크로마토 그래피의 모습을 경험하고 원심력을 활용한 원심분리기 의 장점과 단점을 분석하여 학생들에게 마케팅 판매 제안서를 작성하는 활동을 진행하고자 한다. 이와 같은 활동을 통해 학생들에게 제조 생산물의 장점을 파악하고 그 효과를 증대하는 활동과 종합적 사고력 을 증진시키고자 한다.

상황 제시

상 황 제 시

원심분리기를 이용한 크로마토그래피에 대한 이야기를 공유한다.

실생활에 어떻게 이와 같은 원리를 이용하는 것일까?

창 의 적 설 계

제작한 산출물을 발표 해본다. 홍보의 방향이 합리적이고 인간의 감 성을 자극하는 내용인 지 파악하도록 상호 이 야기를 하는 자리를 마 련한다.

감 성 적 체 험 저속원심분리기, 고속원심분리기,

초원심분리기, 핵 분해를 위한 원 심분리기 등 다양한 과학의 방면 에서 사용되고 있는 내용을 인식 한다.

학생들에게 쉽게 원심분리를 이 해하는 교구를 홍보하는 작품을 제작한다.

감성적 체험

학습

및 유의점

도입 (10 분)

Co 상황제시

T: 지난 시간에 우리가 만든 실험도구는 무엇이었으면 어떻게 사용하는 교구인지 발표해봅시다.

S: 수성싸인펜의 성분을 분석할 수 있는 원심분리기입니다. 원심분리기를 이용하면 크로마토그래피를 얻을 수 있습니다.

크 로 마토 그 래피 결과 물 사진

Tip! 지 난

시 간 수 업 내용을 파 악 하 도 록 유도한다.

전개 (50 분)

학습목표 제시: 원심력을 활용한 크로마토그래피를 홍보물을 통해 소개할 수 있다.

활동 1: 크로마토그래피의 뜻 알기 ^CD 창의적 설계

T: 크로마토그래피는 어떤 뜻을 가지고 있는지 조사한 내용을 발표해 봅시다.

S: 크로마토그래피에 관한 뜻일 발표한다.

(예시답) 크로마토그래피(Chromatography)는 Chromato 는 색, Graphein 은 기록 하다는 그리스어에서 그 어원이 왔습니다.

(예시답) 크로마토그래피는 색소 물질을 흡착제(물질을 잘 붙이는 자료)에 의해 분리 하는 방법으로 색 측분석이라고도 부릅니다.

(예시답) 종이 크로마토그래피 뿐만 아니라 혈액, 소화요소, 비타민, 당분 등을 분리 하거나 확인하는데 이용됩니다.

활동 2: 크로마토그래피 원리 알기 ^CD 창의적 설계 T: 크로마토그래피의 원리를 소개합니다.

앞에서 말한 바와 같이, 적절한 정지상과 이동상을 사용하여 시료들이 섞여 있는 혼합물을 이동속도 차이를 이용하여 분리하는 것을 크로마토그래피라고 한 다. 예를 들면, 종이에 검은 수성 사인펜으로 점을 찍고 물을 묻히면 사인펜이 푸른색, 붉은색, 노란색 등 여러 색깔이 서로 다른 위치에 퍼져 분리가 되는데 그 이유는 검정 싸인펜 속의 색소들이 서로 이동속도가 다르기 때문이다. 원심 분리 크로마토그래피는 종이에 물이 천천히 번지는 시간을 원심력으로 빠르게 물의 확산속도를 증가시켜 색의 분리현상을 아주 순식간에 보여줄 수 있는 크로 마토그래피 실험기라고 볼 수 있다.

S: 크로마토그래피의 원리를 이해한다.

활동 3: 원심분리기를 자신만의 마케팅 기법으로 소개하는 홍보물 제작하기

CD 창의적 설계

T: 크로마그래피를 만들 수 있는 원심분리기를 자신만의 마케팅 기법으로 홍보물을 제작해봅시다. 홍보물의 형태 (UCC, A4 용지 홍보문구 등)

원 심 분리 기 홍보물 제 작 물품

Tip! 크로마

토 그 래피 의 뜻과 원리, 원 심 분리 기 의 성능 등 을 정확히 알고 홍보 물을 만들 수 있도록 안내한다.

(9)

S: 자신만의 마케팅 기법으로 홍보물을 제작한다.

산출물 예시 1 산물물 예시 2

T: 원심 분리를 할 수 있는 우리가 만든 교구는 어떤 역할을 할 수 있는지 발표해 봅시다.

S: 우리가 만든 원심분리기를 사용하면 멋있는 크로마토그래피를 제작할 수 있다.

지방, 금속이온, 혈액, 소화요소, 비타민, 당분 등을 분리하는 원리를 쉽게 이해 하는 데 도움이 된다.

T: 어떠한 방법으로 자신만의 홍보물을 만들었습니까?

S: 동영상으로 제작, A4 용지를 이용해서 홍보산출물 만들기, 다양한 광고문구 등을 이용하여 자신만의 홍보물을 만들었습니다.

Tip! 제작 하는 산출 물의 장점 을 강조하 여 홍보하 는 활동에 적 극 적으 로 참 여 하도 록 유도한다.

정리 (20 분)

정리하기 ^ET 감성적 체험

T: 원심분리기를 홍보하는 활동을 통해 얻게 된 점은 무엇입니까?

(예시 답) 내가 만든 원심분리기가 지방, 금속이온, 혈액, 소화요소, 비타민, 당분 등 을 분리하는데 도움이 되는 기본이 된다는 점을 강조하여 홍보물을 만들었습니다.

학생들이 쉽게 크로마토그래피를 제작하는 의미있는 활동이었습니다. 등 차시예고

T: 다음 시간에는 다른 산출물 제작 활동을 하고 그 결과로 얻을 수 있는 활동을 하겠습니다.

Tip! 자신 이 경험한 원 심 분리 기 홍보 활동 의 경험과 느 낀 점 을 발표한다.

4. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 1~3/3

1) 크로마토그래피의 원리

적절한 정지상과 이동상을 사용하여 시료들이 섞여 있는 혼합물을 이동속도 차이를 이용하여 분리하는 것을 크로마토그래피라고 한다. 예를 들면 종이에 검은 수성 사인펜으로 점을 찍고 물을 묻히면 사인 펜이 푸른색, 붉은색, 노란색 등 여러 색깔이 서로 다른 위치에 퍼져 분리가 되는데 그 이유는 검정 싸 인펜 속의 색소들이 서로 이동속도가 다르기 때문이다. 원심분리 크로마토그래피는 종이에 물이 천천 히 번지는 시간을 원심력으로 빠르게 물의 확산속도를 증가시켜 색의 분리현상을 아주 순식간에 보여 줄 수 있는 크로마토그래피 실험기라고 볼 수 있다.

2) 원심분리기(Centrifugal separator)

원심력을 이용하여 균질액을 여러 부분으로 나눌 수 있는 기계로 균질액을 시험관에 넣고 원심분리기 에서 고속회전을 시키면 입자의 크기와 밀도에 따라 물질을 분리해 낼 수 있는 장치이다. 핵연료도 이 방법으로 농축할 수 있다. 중력에 대해 몇배의 원심력이 생가는가에 따라 원심분리기의 성능을 구분하 여 원심력의 크기는 질량*반지름*각 속도의 제곱이고 원심분리기의 반지름과 회전 속도에 좌우된다.

저속원심분리기, 고속원심분리기, 초원심분리기 등이 있음

종이에 검은 수성 사인펜으로 점을 찍고 물을 묻히면 사인펜이 푸른색, 붉은색, 노란색 등 여러 색깔이 서로 다른 위치에 퍼져 분리가 된다. 그 이유는 검정 싸인펜 속의 색소들이 서로 이동속 도가 다르기 때문이다.

원심분리기는 균질액을 시험관 에 넣고 원심분리기에서 고속회 전을 시키면 입자의 크기와 밀 도에 따라 물질을 분리해 낼 수 있는 장치이다.

(10)

5. 교사자료

차시 1~3/3

1) 크로마토그래피(Chromatography)

Chromato 는 색, Graphein 은 기록하다는 그리스어에서 그 어원이 왔다. 색소 물질을 흡착제에 의해 분리하는 방법으로 색측분석이라고도 한다. 20 세기초 구소련의 식물학 미하일 츠베트가 발명하였으며 식물의 잎에 함유되 어 있는 엽록소분리를 위해 잘게 빻은 탄산칼슘을 유리관에 채워서 식물즙을 통과시켜서 분리했다. 크로마토그래 피는 종이 크로마토그래피, 얇은 막 크로마토그래피 등이 있다. 현재 크로마토그래피는 지방, 금속이온, 혈액, 소화 요소, 비타민, 당분 등을 분리하거나 확인하는데 이용된다.

아래 그림과 같이 샘플에 따라 흡착의 정도와 양상의 모습을 기록한 모습이 다르다.

2) 물질의 분리의 예: 항체에 달라 붙은 균을 자성으로 제거하기

최근, 식중독 균에 달라붙는 항체를 자성 나노입자에 붙인 뒤에 이를 이용해 식중독 균의 유무를 30 분 안에 눈으로 확인할 수 있는 방법을 개발하였다. 자성 물질 로는 자성을 띠는 산화철금 나노입자(Fe3O4) 클러스터 를 사용했다. 이 연구팀은 항체 붙인 자성 나노입자를 식중독 균인 살모넬라가 들어 있을 우유에다 넣어 식중 독 균에 항체 접합 나노입자들이 달라붙도록 했다. 다 음에 피펫으로 이 용액을 먼저 빨아들이고서 이어 여과 기능을 하는 고분자 용액(폴리에틸렌글리콜)을 빨아들 여, 피펫 안에다 이중 용액층을 만들었다. 피펫을 영구자석 위에 세워둔다. 10 분가량 지나면 식중독 균과 결합한 자성 나노입자들만이 자석에 끌려 피펫 아래쪽으로 모여든다. 그 결과, 박테리아들이 좁은 피펫 끝에 농축되기 때 문에 1 밀리리터 당 100 마리 정도의 낮은 농도로도 살모넬라균을 맨눈으로 확인할 수 있다. 이 장치의 장점은 복 잡한 장치 없이 세균을 검출할 수 있다는 점이다. 이 기술은 별다른 장치 없이도 간편하고 경제적으로 효과를 낼 수 있다는 점이다.

자료출처 ● http://swsciencemall.com/

● 한겨례신문 2013.11.26. 일자

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~2 /3

상

크로마토그래피와 원심분리기의 뜻을 정확하게 설명 할 수 있고 원심력을 이용한 크로마토그래피를 바르 게 제작할 수 있다.

개인별 발문 및 산출물 관찰 평가

제작 완성 개별 산출물 중

크로마토그래피와 원심분리기의 뜻을 대략적으로 설 명할 수 있고 원심력을 이용한 크로마토그래피를 대 략적으로 제작할 수 있다.

하 크로마토그래피와 원심분리기의 뜻을 알지 못하고 원심력을 이용한 크로마토그래피를 제작할 수 없다.

3 /3

상 원심분리기의 장점을 정확히 알고 마케팅과 관련한 홍보물을 창의적으로 제작할 수 있다.

개인별 발문 및 산출물 관찰평가

제작 완성 개별 중 원심분리기의 장점을 대략적으로 알고 마케팅과 관 산출물

련한 홍보물을 제작할 수 있다.

하 원심분리기의 장점을 알지 못하고 홍보물을 제작할 수 없다.

가. 자기/동료평가지(1~3차시)

평가방법 평가기준 평가

상 중 하

자기평가

크로마토그래피와 원심분리기의 뜻을 정확하게 설명할 수 있다.

원심분리기 제작활동에 적극적으로 참여하였다.

홍보물 제작활동에 적극적으로 참여하였다.

동료평가 원심분리기 및 홍보물 제작활동에 창의적이고 적극적으로 참여하였다.

제작한 활동 홍보물에 필요한 질문과 대답에 적극적으로 참여하였다.

※ 평가 노하우: 크로마토그래피와 원심분리기의 뜻을 알고 제작 활동에 적극적으로 참여하는 노 력을 기반으로 학생들을 평가한다.

나. 관찰평가지(1~3차시)

번호 이름

지식 태도

배움과 성장의 기록 크로마토그래피와

원심분리기의 뜻을 정확하게 알고 설명할 수 있다.

원심분리기 제작 및 적용활동에 적극적으로

참여할 수 있다.

상 중 하 상 중 하

※ 평가 노하우: 산출물 제작활동에 적극적으로 참여하고 그 결과를 세심하게 기록한다.

(11)

실생활 진로교육 중심 초등융합인재 프로그램 개발 (창작용 네온사인 산출물 제작)

1 1/3 [4과07-04]우리 주변의 물질을 고체, 액체, 기체로 분류할 수 있다. [초등학교 3~4학년]

(1)물질 2 2~3/3 [6과17-02]자연 현상이나 일상생활의 예를 통해 에너지의 형태가 전

환됨을 알고, 에너지를 효율적으로 사용하는 방법을 토의할 수 있다.

(17)에너지와 생활

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 3차시)

[초등학교]

(1)물질

[4과07-04]우리 주변의 물질을 고체, 액체,기 체로 분류할 수 있다.

[6과17-02]자연 현상이나 일상생활의 예를 통 해 에너지의 형태가 전환됨을 알고, 에너지를 효율적으로 사용하는 방법을 토의할 수 있다.

주제명

네온사인의 제작 원리를 이해하며 창의적인 네온 사인 만들기

차시 1/3

학습목표 네온사인의 제작 원리를 설명할 수 있다.

네온사인을 제작할 수 있다.

1/3

주제(단원)명 네온사인의 제작 원리를 이해하며 네온사인 제작하기

물질의 종류와 플라즈마 알기 (STEAM 요소: S) ^Co 상황 제시 네온사인의 제작 원리를 이해하고 네온사인 제작하기

(STEAM 요소: S, T, E, M) ^CD 창의적 설계

네온사인의 활용 분야에 대해 알아보기 (STEAM 요소: T, A) ^ET 감성적 체험

2~3/3

주제(단원)명 창의적인 네온사인 만들어 홍보하기 다양한 네온사인의 사례 살펴보기

(STEAM 요소: A, T, M) ^Co 상황 제시, 미술 과목과 연계 창의적인 네온사인을 만들기 위한 계획하여 제작하기

(STEAM 요소: S, T, E, A, M) ^CD 창의적 설계, 미술, 실과와 연계 자신이 만든 네온사인 발표하기 (STEAM 요소: A) ^ET 감성적 체험

연계과목 실과 연계과목

[6실05-04]다양한 재료를 활용하여 창 의적인 제품을 구상하고 제작한다.

STEAM 요소

S 물질의 종류 및 플라즈마에 대해 이해함

T 플라즈마를 응용한 네온사인의 제작 원리를 이해함 E 네온사인의 제작 원리를 이해하고 제작함 A 디자인 요소를 고려하며 네온사인을 제작함

M 한붓그리기의 특징을 이해하며 네온사인에 사용되는 도안 이해하기

개발 의도

학생들이 생활 속에서 흔하게 볼 수 있는 네온사인을 과학과 공학, 예술 등 다양한 측면으 로 이해해 볼 수 있는 기회를 주고자 본 수업을 기획하였다. 미래 산업으로 다양한 분야에 활용되고 있는 플라즈마에 대해 이해시키고, 이를 활용한 네온사인의 제작 원리를 학생들이 알아 제작해 보도록 할 것이며, 그 과정에서 자신의 아이디어를 디자인하여 표현해 보는 활 동 및 이에 대한 홍보 활동을 통해 직업교육과 연계시켜 진행해 보고자 한다.

기체에 에너지를 가할 경우 분자가 양이온과 전자(음이온)로 분리되어 섞여 있는 상태가 되는데, 이러한 물질 의 상태가 플라즈마이다. 우주에 존재하는 물질의 99%는 플라즈마 상태이며, 생활의 편의를 위해 일부러 플라 즈마 상태를 만들기도 하는데 네온사인, 형광등, 플라즈마 볼 등이 그 예이다.

본 프로그램은 학생들이 생활 속에서 흔하게 접하는 네온사인의 제작 원리를 플라즈마와 연계하여 이 해하고 네온사인을 창의적으로 만들어 하여 다른 학생들에게 설명하고 홍보하는 활동을 경험할 수 있도 록 설계되었다. 이를 통해 학생들에게 미래 산업의 중요한 분야로 각광받고 있는 플라즈마에 대해 알게 하고 이를 활용한 다양한 분야에 대해 관심을 가질 수 있도록 하며, 이를 활용한 네온사인을 창의적으로 만들어 보면서 창의력과 종합적 사고력을 증진시킬 수 있다.

상황 제시

상 황 제 시

우리 주변에서 볼 수 있는 네온사인은 어떤 원리로 만들어 지는 것 일까?

창 의 적 설 계

상황에 맞도록 창의적 으로 네온사인을 제작 하고 작품에 담겨있는 아이디어를 설명하고 홍보하기

감 성 적 체 험 플라즈마의 개념과 네온사인의

제작 원리를 이해하며 창의적인 네온사인을 제작하기

감성적 체험 학습

및 유의점

도입 (5 분)

◐동기유발 ^Co 상황제시

T: 4 장의 사진 속에 나오는 것들에는 어떤 공통점이 있을까요?

S: 다양한 빛으로 이루어져 있습니다.

사진자료 Tip! 다 양 한 의견이 제시될 수 있도록 허 용적 분위기를

(12)

번개 오로라 네온사인 플라즈마볼

만든다.

전개 (30 분)

◐ 학습목표 제시: 네온사인의 제작 원리를 이해하며 창의적인 네온사인을 만들 수 있다.

◐ 활동 1: 플라즈마와 네온사인에 대해 알아보기 T: 플라즈마에 대해 알아봅시다.

물질의 형태 설명 플라즈마 관련 동영상

S: 동영상과 선생님의 설명을 통해 플라즈마의 개념에 대해 이해한다.

T: 네온사인에 대해 알아봅시다.

네온사인 개념 설명 네온사인 관련 동영상

S: 동영상과 선생님의 설명을 통해 플라즈마와 네온사인의 관계, 네온사인의 제작 원리에 대해 이해한다.

◐ 활동 2: 네온사인 만들기 ^CD 창의적 설계 T: 다음 순서에 따라서 네온사인을 제작해봅시다.

S: 네온사인의 제작 방법을 이해하며 네온사인을 만든다.

1. 필요한 준비물을 준비한다. 2. 직접 그린 그림이나 도안 위에 아크릴판 을 올려놓고 투명테이프를 붙여 고정시킨다.

<물질의 형태> 사진 https://post.naver.

com/viewer/postVi ew.nhn?volumeNo

=4336065&member No=5814911

<플라즈마> 동영상 https://www.you tube.com/watch

?v=IncJk9qWY1U

<네온사인> 동영상 http://clipbank.ebs.

co.kr/clip/view?clipI d=VOD_20110309_C0 370

Tip! 플 라 즈 마와 네온사인 과의 관계를 학생들이 이해 할 수 있도록 지도한다.

네온사인 제작 물품

<네온사인> 제작과정

세원과학사

http://swscien cemall.com/

Tip! E L 와이 어를 활용하여 네온사인을 편리 하게 만들 수 있 음을 지도한다.

지도한다.

Tip! 네 온 사

◐학생 활동 장면◐

관련 개념 이해 학습 내용 정리

네온사인 제작 과정 네온사인 제작 산출물

3. 와이어를 붙일 곳에 순간접착제를 조금 바 른 뒤, 네온사인 와이어를 붙여 이어나간다.

4. 네온사인 빛이 안나오게 하고 싶은 곳은 절연테이프를 감아 주어 빛을 차단시킨다.

5. 완성된 작품에 와이어와 어탭터를 연결

하고 받침대를 만들어 그 위에 올려준다. 6. 어두운 곳에서 완성된 네온사인을 켜본다.

인 도안과 수 학의 한붓그리 기를 연계하여 지도한다.

Tip! 순 간 접 착제 사용을 할 때 손에 묻 지 않도록 주 의시킨다. 접 착제 사용을 어려원하는 학 생들은 테이프 를 사용하도록 지도한다.

정리 (5 분)

◐ 정리하기 ^ET 감성적 체험

T: 이번 활동을 통해 새롭게 알게 된 점이나 느낀 점은 무엇입니까?

(예시 답) 고체,액체,기체 외의 플라즈마라는 물질의 상태가 있다는 것을 알았다.

네온사인의 만들어지는 원리를 알았다.

네온사인을 만드는 방법을 알게 되었다.

T: 오늘 배운 내용을 학습지에 정리하여 봅시다.

◐차시예고 및 과제 제시

T: 다음 시간에는 창의적으로 네온사인을 제작해 보고 발표하는 활동을 하겠습니다.

함께 작업을 할 팀을 2~3 명으로 구성하고, 네온사인 도안을 만들어 보도록 합니다.

정리 학습지 도안 구성 학 습지

Tip! 팀을 구 성할 때는 2~3 명으로 할 수 있도록 한다.

Tip! 작 품 을 미리 구상해 올 수 있도록 한다.

(13)

3-2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 (2~3/3)

[초등학교]

(1)물질

[4과07-04]우리 주변의 물질을 고체, 액체,기 체로 분류할 수 있다.

[6과17-02]자연 현상이나 일상생활의 예를 통 해 에너지의 형태가 전환됨을 알고, 에너지를 효율적으로 사용하는 방법을 토의할 수 있다.

주제명 창의적인 네온사인을 만

들고 발표하며 홍보하기 차시 2~3/3 학습목표 창의적인 네온사인을 설계하여 만들 수 있다.

자신이 제작한 네온사인에 대해 발표하며 홍보할 수 있다.

[초등학교 5~6학년] (2) 표현

[6미02-03]다양한 자료를 활용하여 아이디어 와 관련된 표현 내용을 구체화할 수 있다.

STEAM 요소

S 물질의 종류 및 플라즈마에 대해 이해함

T 플라즈마를 응용한 네온사인의 제작 원리를 이해함 E 네온사인의 제작 원리를 이해하고 제작함

A 디자인 요소를 고려하며 네온사인을 창의적으로 제작함 M 한붓그리기의 특징을 이해하며 네온사인에 사용되는 도안 만들기

개발 의도

학생들이 생활 속에서 흔하게 볼 수 있는 네온사인을 과학과 공학, 예술 등 다양한 측면으 로 이해해 볼 수 있는 기회를 주고자 본 수업을 기획하였다. 미래 산업으로 다양한 분야에 활용되고 있는 플라즈마에 대해 이해시키고, 이를 활용한 네온사인의 제작 원리를 학생들이 알아 제작해 보도록 할 것이며, 그 과정에서 자신의 아이디어를 디자인하여 표현해 보는 활 동 및 이에 대한 홍보 활동을 통해 직업교육과 연계시켜 진행해 보고자 한다.

기체에 에너지를 가할 경우 분자가 양이온과 전자(음이온)로 분리되어 섞여 있는 상태가 되는데, 이러한 물질 의 상태가 플라즈마이다. 우주에 존재하는 물질의 99%는 플라즈마 상태이며, 생활의 편의를 위해 일부러 플라 즈마 상태를 만들기도 하는데 네온사인, 형광등, 플라즈마 볼 등이 그 예이다.

본 프로그램은 학생들이 생활 속에서 흔하게 접하는 네온사인의 제작 원리를 플라즈마와 연계하여 이 해하고 네온사인을 창의적으로 만들어 하여 다른 학생들에게 설명하고 홍보하는 활동을 경험할 수 있도 록 설계되었다. 이를 통해 학생들에게 미래 산업의 중요한 분야로 각광받고 있는 플라즈마에 대해 알게 하고 이를 활용한 다양한 분야에 대해 관심을 가질 수 있도록 하며, 이를 활용한 네온사인을 창의적으로 만들어 보면서 창의력과 종합적 사고력을 증진시킬 수 있다.

상황 제시

상 황 제 시

네온사인은 어떻게 활 용되고 있을까?

창 의 적 설 계

자신이 제작한 네온사 인에 대해 친구들에게 발표하며 홍보한다.

감 성 적 체 험 네온사인의 제작 방법을 알고 자

신의 생각과 느낌을 담아 창의적 인 네온사인을 계획하고 만든다.

감성적 체험

학습

및 유의점

도입 (10 분)

◐ 동기유발 ^Co 상황제시

T: 네온사인이 사용되는 사례에 대해 발표해 봅시다.

S: 간판으로 이용하고 있습니다.

인테리어 소품으로 활용되고 있습니다.

인테리어 건물 장식 간판 예술작품

네 온 사 인 이 활용된 사례 가 담긴 사진

Tip! 다 양 한 답이 나올 수 있도록 허용 적 분위기를 유지한다.

전개 (60 분)

◐ 학습목표 제시: 네온사인을 창의적인 만들고 이를 발표하며 홍보할 수 있다.

◐활동 1: 나만의 네온사인 만들기 ^CD 창의적 설계 T: 네온사인을 창의적으로 제작해 봅시다.

S: 팀원과 협의하고 협력하며 네온사인을 만든다.

작품 제작을 위한 협의 활동하기

개인 아이디어 아이디어 협의 활동 팀 계획서 만들기

→ →

작품 제작하기

◐활동 3: 제작한 네온사인 발표하고 홍보하기 ^ET 감성적 체험 T: 각 팀에서 만든 네온사인에 대해 발표하고 홍보해 보도록 합시다.

S: 자신의 작품을 제작하게 된 계기, 작품에 담긴 의미 등을 설명하며 홍보활동을 한다.

작품 발표하기

네온사인 계 획서 네온사인 만 들기 물품

Tip! 와 이 어 를 붙여 나갈 방향을 생각 하며 도안을 만들고 절연 테이프를 적 절하게 활용 하여 원하는 모양이 나올 수 있도록 지 도한다.

Tip! 만 들 어 진 작품에 담 긴 작가의 의 도 및 작품의 장점이 충분 히 설명될 수 있도록 사전 에 발표 시나 리오를 작성 하도록 하는 것도 좋다.

(14)

정리 (10 분)

◐학습 활동 평가 및 정리하기 ^ET 감성적 체험

T: 친구들의 작품에서 잘된 점이나 보충해야 할 점을 찾아 발표하여 봅시다.

(예시) ◯◯팀 작품은 아이스크림 가게의 특징을 잘 살펴 표현된 것 같습니다.

△△팀 작품은 절연테이프 처리가 제대로 되지 않아 보이지 않아야 할 부 분이 보이는 점을 보완해야 할 것 같습니다.

작품 예시

T: 이번 활동을 통해 새롭게 알게 된 점은 무엇입니까?

(예시) 네온사인을 만드는 방법을 알게 되어 좋았다.

친구들과 협력하여 작품을 만들어 가는 과정에서 많은 걸 배울 수 있었다.

계획했던 것을 만들 때 다 표현하지 못해 다소 아쉬웠다. 등 T: 이번 활동의 전체 과정을 떠올려보며 성찰학습지를 작성하여 봅시다.

S: 활동의 전 과정에서 자신이 배우고 느낀 점을 생각하며 학습지를 작성한다.

Tip! 작품 평 가는 장점을 위 주로 할 수 있 도록 지도한다.

Tip! 수 업 의 전 과정을 돌 아보며 학생들 이 알게 된 점, 좋았던 점, 아쉬웠던 점을 종합적으로 성 찰할 수 있도 록 한다.

정리학습지

◐ 수업 평가 활동◐

4. 학생활동지

차시 1/3

네온사인에 담겨 있는 과학을 알아보자!

물질의 상태

( ) ( ) ( ) ( )

( )

그리스어로 ‘만들기 어려운 신비한 조형물’이란 뜻을 가지고 있으며 기 체 상태의 분자가 양이온과 전자(음이온)로 분리된 채 섞여 있는 상태이 다.

자연속의 플라즈마

현상

네온사인의 제작 원리

※( ) 안에 공통으로 들어갈 단어를 쓰세요.

전극을 설치한 유리관에 비활성 기체를 채워 넣은 후 방전시켜 플라즈마 상태를 만들면 기체 속의 전자들이 이동하면서 ( )에너지를 방출하게 되는데, 기체의 종류에 따라 방출하는 에너지양이 다르기 때문에 각기 다 른 색의 ( )을 내뿜게 된다. 이를 활용하여 간판 등에 활용한 것이 네 온사인이다.

플라즈마 기술이 적용된 예

※3가지 이상 쓰세요.

(15)

차시 2~3/3

☆ 학습 활동 되짚어보기 - 나만의 네온사인 만들기 -

활동에서 배운 점,

느낀 점

활동을 하며 좋았던 점

활동을 하며 아쉬웠던 점

◎학습 활동을 평가하여 봅시다.

평가 내용 평가

네온사인이 만들어지는 원리에 대해 이해했나요?

네온사인을 만드는 제작 과정에 대해 이해했나요?

네온사인을 만들기 위한 계획을 친구와 협의하여 잘 세웠나요?

친구들과 협동하며 네온사인 만들기 활동을 잘 하였나요?

함께 활동했던 팀원들은 활동에 적극적으로 참여하였나요?

팀원1 팀원2

(매우 그렇다-5 , 그렇다-4, 보통-3 , 아니다-2, 매우 그렇지 않다-1)

5. 교사자료

차시 1~3/3

1) 플라즈마

고체 상태에서 에너지를 가하면 액체, 액체에서 에너지를 가하면 기체가 되는데, 기체에 에너지를 가할 경우 새롭게 만들어 지는 제 4 의 상태가 바로 플라즈마이다.

그리스어로 ‘만들기 어려운 신비한 조형물’이란 뜻을 가지고 있으며 기체 상태의 분자가 양이온과 전자(음이온)로 분리된 채 섞여 있는 상태이다.

우주에 존재하는 물질의 99%는 플라즈마 상태이며, 우리 주변에서 볼 수 있는 자연 적인 플라즈마 현상으로는 번개와 오로라 이다. 또한 생활의 편의를 위해 일부러 플 라즈마 상태를 만들기도 하는데 네온사인, 형광등, 플라즈마 볼 등이 그 예이다.

2) 네온사인의 원리

전극을 설치한 유리관에 비활성 기체를 채워 넣은 후 방전시키면 방전되면서 나온 전자들이 기 체 원자들과 충돌하면서 원자가 에너지를 받는 순가 양이온과 전자가 분리되는 플라즈마 상태가 된다. 이 전자들이 바닥상태로 이동하면서 빛에너지를 방출하게 되는데, 기체의 종류에 따라 방 출하는 에너지양이 다르기 때문에 각기 다른 색의 빛을 내뿜게 된다. 이를 활용하여 간판 등에 활용한 것이 네온사인이다.

자료출처

●https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=4336065&memberNo=5814911

● h ttp s:// w w w .y o u tu b e.co m / w a tc h ? v = In c Jk 9 q W Y 1U

● 친절한 화학 교과서: 괴짜 엄마가 들려주는 흥미진진 화학 세계(유수진, 부키)

(16)

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1 /16

상 플라즈마 개념 및 네온사인의 제작원리에 대한 이해가 정확 하고 네온사인의 제작 방법에 따라 바르게 제작할 수 있다.

관찰평가 산출물평가

관찰평가지 산출물 중 플라즈마 개념 및 네온사인의 제작원리에 대해 이해하며 네 학습지

온사인의 제작 방법에 따라 알고 제작할 수 있다.

하 플라즈마 개념 및 네온사인의 제작원리에 대해 이해하며 네 온사인의 제작 방법에 따라 알고 제작할 수 있다.

2~3 /16

상 네온사인의 제작 방법을 정확하게 알고 네온사인을 창의적 으로 구상하여 잘 만들 수 있다.

관찰평가 산출물평가

관찰평가지 산출물 발표 중 네온사인의 제작 방법을 알고 네온사인을 창의적으로 구상

하여 만들 수 있다.

하 네온사인의 제작 방법에 대한 이해가 부족하고 네온사인을 창의적으로 만들지 못한다.

가. 자기/동료평가지(1~3차시)

평가방법 평가기준 평가

상 중 하

자기평가

플라즈마와 네온사인의 개념 및 네온사인의 제작과정을 설명할 수 있다.

네온사인을 창의적으로 설계하여 만들 수 있다.

네온사인을 만드는 과정에서 친구들과 협력하며 적극적으로 참여하였다.

동료평가 네온사인을 만드는 과정에서 친구들과 협력하며 적극적으로 참여하였다.

※ 평가 노하우 : 평가 전 평가기준 및 성취수준에 대해 학생들이 정확하게 인지하고 평가에 참 여할 수 있도록 한 후 실시한다.

다. 관찰평가지(1~3차시)

번호 이름

지식 태도

배움과 성장의 기록 네온사인의 제작 원리와

과정을 설명할 수 있다.

친구들과 협력하며 네온사인을 만드는 과정에

적극적으로 참여한다.

상 중 하 상 중 하

※ 평가 노하우 : 태도의 평가는 동료평가의 반영 및 계획 단계에서부터 역할 분담을 할 수 있도록 지도하면 학습 과정에서의 학생의 역할을 파악하는데 도움이 된다.

7. 학교생활기록부 기재 예시

항목 학생부 기재 예시

교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항

(미술) 네온사인 창의적으로 구상하고 자신의 아이디어를 표현하기 위해 다양한 자료를 활용하여 잘 만들 수 있음.

(실과) 네온사인의 제작원리 및 제작과정을 알고 이를 활용하여 네온사인을 창의적으로 구상하여 제작할 수 있음.

행동특성 및 종합의견

수업 중 배운 개념과 지식을 실생활에 적용하여 창의적으로 응용할 수 있으며 협력학습을 할 때 다른 사람의 의견을 존중하고 배려하며 공동의 문제해결에 적극적으로 참여함.

(17)

실생활 진로교육 중심 초등융합인재 프로그램 개발 (기후변화에 대비한 휴대용 목걸이 선풍기 제작)

1 1/3 [6실05-03]생활 속에 적용된 발명과 문제해결의 사례를 통해 발명의 의미와 중요성을 이해한다.

(6) 날씨와 우리 생활 2 2~3/3 [6실05-04]다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작

한다.

(2) 표현 2. STEAM 프로그램 총괄표(총 3차시)

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교 5~6 학년군

[초등학교]

(5)기술 활용 중심과목 성취기준 [6실05-03]생활 속에 적용된 발명과 문제해결의 사례를 통해 발명의 의미와 중요성을 이해한다.

주제명 기후변화를 해결하기 위한

친환경 상품 아이디어 내기 차시 1/3

학습목표 기후변화를 해결하기 위한 친환경 상품 아이디어를 1 가지 이상 산출할 수 있다.

연계과목 과학 연계과목

[초등학교 5~6학년] (6) 날씨와 우리 생활 [6과06-04]계절별 날씨의 특징을 우리

1/3

주제(단원)명 기후변화를 해결하기 위한 친환경 상품 아이디어 내기

기후변화가 우리 생활에 미치는 영향 알기 (STEAM 요소: S) ^Co 상황 제시, 과학과와 연계 기후변화를 해결하기 위한 친환경 상품의 제작 원리를 이해하고 새로운 아이디어 산출하기 (STEAM 요소: S, T, E, M) ^CD 창의적 설계

다른 모둠의 아이디어 듣고 공유하기 (STEAM 요소: E, T, A) ^ET 감성적 체험

2~3/3

주제(단원)명 휴대용 목걸이 선풍기를 제작하고 개선점을 보완하여 제품 소개하기

다양한 종류의 휴대용 목걸이 선풍기 살펴보기 (STEAM 요소: A, T) ^Co 상황 제시 안전한 휴대용 목걸이 선풍기 제작하기, 제작한 휴대용 목걸이 선풍기의 보완점을 PMI 기법으로

토의하기 (STEAM 요소: S, T, E, A) ^CD 창의적 설계, 미술과와 연계 개선된 휴대용 목걸이 선풍기 소개하기 (STEAM 요소: E, T, A) ^ET 감성적 체험

나라에 영향을 주는 공기의 성질과 관 련지을 수 있다.

STEAM 요소

S 기후변화가 우리 생활에 미치는 영향을 이해함.

T 기후변화를 해결하기 위한 친환경 상품의 제작 원리를 이해함.

E 기후변화를 해결하기 위한 친환경 상품 아이디어 내기 A 제품에 디자인 요소를 고려하여 설계함.

M 여름과 겨울의 연교차를 계산함.

개발 의도

날씨가 우리 생활과 밀접한 관련이 있으며 특히 기후변화와 온도 상승에 따른 불편함을 인 식하고 이를 창의적으로 해결하는 기회를 주고자 본 수업을 기획하였다. 기후변화를 해결하 기 위한 친환경 상품의 다양한 탐색을 통해 최첨단 과학, 기술, 공학에 대한 흥미를 제고하 고, 실생활과 연계된 과학적 지식과 소양의 함양이 이루어질 수 있도록 한다.

실생활의 문제를 해결하기 위한 혁신상품이 다양한 분야와 국가에서 만들어지고 있다. 이는 실생활의 문 제를 해결하고자 하는 문제의식에서 출발된 것으로 기후변화를 해결하기 위한 상품으로는 ‘전기스쿠터’,

‘쓰레기를 줄여주는 도로 포장재’, ‘전기가 필요 없는 냉장고’, ‘개인 설치용 풍력 발전기’ 등이 있다. 본 프로그램은 이러한 상품들의 제작 원리를 이해하고 탐색하는 가운데, 학생 스스로 흥미와 호기심을 가지 고 자신만의 아이디어를 산출할 수 있도록 하였다. 또한 이를 모둠 친구들과 토의하는 가운데 다양한 아 이디어들이 더해져 심화·발전 된 아이디어를 생성하고, 수업 후반부에서는 다른 모둠의 아이디어를 공유 하며 학생들의 창의성을 증진시키고자 한다.

상황 제시

상 황 제 시

사상 최악의 폭염에 시달렸던 2018 년 여 름, 우리사회는 기후 변화에 어떻게 대처해 야 할까?

창 의 적 설 계

다른 친구의 의견을 듣고 심화·발전 된 아 이디어 생성하기 다른 모둠의 아이디어 듣고 공유하기

감 성 적 체 험 기후변화를 해결하기 위한 친환경

아이디어 상품들의 제작원리와 디 자인을 살펴보고 새로운 상품을 위한 아이디어 산출하기

감성적 체험 학습

및 유의점

도입 (5 분)

◐동기유발 ^Co 상황제시

T: 여러분 ‘서프리카’ 혹은 ‘서베리아’란 말을 들어 보았나요?

S: 서울이 시베리아 보다 더 추워 ‘서베리아’라는 별명이 생겼습니다./ 여름에는 더 더워지고 겨울에는 더 추워지고 있습니다.

T: 이번 해 우리나라는 1907 년 기상관측을 시작한 이래 가장 높은 기온을 기록 했습니다. 또 2018 년 1 월에도 ‘역대 최강 혹한’으로 불리기에 부족함이 없는 강

신문기사 Tip! 신 문 기 사를 통해 문 제 의 식 을 갖고 참여할 수 있도록 한다.