2019. 11. 15.

2019 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2019. 11. 15.

【 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영(현화초등학교)

STEAM 프로그램

유형 (유형2) 다양한 교과 간 협동 연구를 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 ( √ ) 프로그램명 과학핵심역량교육(SCE) 실천을 위한 융합인재교육(STEAM) 프로그램

학교급

대상 학년(군)

중심과목

중심과목

성취기준 영역

연계과목

국어 수학 사회 미술

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 3~4학년] (2) 쓰기 [초등학교 3~4학년] (2) 도형

[초등학교 3~4학년] (2) 우리가 살아가는 모습 [초등학교 3~4학년] (2) 표현

연구기간 협약체결일 ~ 2019.11.30.

신청금액 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 5명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 4명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속(학교명) 담당과목 직위 성명

연구책임자 OO초등학교 전과목 교사 채**

공동연구원 OO초등학교 전과목 교사 정**

공동연구원 OO초등학교 전과목 교사 이**

공동연구원 OO초등학교 전과목 교사 육**

공동연구원 OO초등학교 전과목 교사 김**

2019년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 융합인재교육 (STEAM) 교사연구회를 운영하고자 본 신청서를 제출하며, 연구 (사업)를 수행함에 있어 관계규정과 제반사항을 준수할 것을 확약합니다.

2019년 11월 15일

연구책임자 : 채 * * (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

목 차

1. 요약문

2. 서론

3. 연구 수행 내용

① STEAM 프로그램 개발 및 적용 ··· 1

② STEAM 적용 성과 연구 및 조사 ··· 2

③ STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천 ··· 3

가. 전문가 자문 활동 ··· 3

나. 융합인재교육(STEAM) 워크숍 및 수업 나눔 ··· 5

다. 학술대회 참석을 통한 정보공유 ··· 8

4. 연구수행 결과

5. 결론 및 제언

6. 참고문헌

[부록]

1. 요약문

본 연구는 과학핵심역량을 함양하기 위한 융합인재교육 (STEAM) 프로그램을 개발하 여 학생들을 대상으로 적용하고 그 영향에 대한 분석을 실시하고자 하였다 . 또한 대부 분의 프로그램들이 과학적 지식의 함양에만 중점을 두는 것과 다르게 본 프로그램은 학생들의 역량 함양이라는 목표를 바탕으로 탐구 활동을 수행하는 과학탐구역량을 함 양하는 것에 초점을 두었다 .

2. 서론

2015 개정 교육과정의 도입으로 학생중심의 과학탐구수업 추구하는 과학핵심역량교육(SCE:

Science core Competency Education)에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 교육과정에서 의도하는 교육이 실제 학교 현장에서 이루어지기 위해서는 많은 노력이 필요하다. 특히 선생 님들이 매일 활용하는 과학 교과서의 경우 수업의 시작부터 끝까지 일련의 과정이 체계적으로 정리되어 있고, 그 이외의 것들은 다룰 수 없는 것이 현실이다. 따라서 모든 단원에 적용하기 힘들지만 ‘재미있는 나의 탐구’와 ‘통합단원’의 도입과 같이 한 학년에 한 단원 정도의 과학핵 심역량 함양 중심의 수업을 진행할 수 있는 기본적인 가이드라인이 도입된하면 많은 선생님들 이 이를 바탕으로 조금씩 수업을 학생중심으로 추구해나갈 수 있을 것이라고 판단된다.

본 프로그램은 학생중심의 과학탐구수업을 통해 과학핵심역량(ScC: Science core Competency)의 함양을 추구하는 과학 수업에 조금이나마 도움이 되고자 개발한 것으로 하나 의 주제를 중심으로 탐구를 진행하기 때문에 자연스럽게 융합인재교육(STEAM)을 실현할 수 있는 프로그램이라고 할 수 있다.

3. 연구 수행 내용

➀ STEAM 프로그램 개발 및 적용

◦ ‘재미있는 나의 탐구’와 ‘통합단원’의 도입과 같이 새로운 교육과정에서는 단편

- 과학핵심역량중심 수업전략을 기반으로 한 융합인재교육 프로그램 개발

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 과학핵심역량교육(SCE) 실천을 위한 융합인재교육(STEAM) 프로그램 선행

프로그램명 해당없음

학교급 초등 대상 학년(군) 3-4학년군 중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역 [초등학교 3~4학년] (1) 재미있는 나의 탐구

연계과목

국어 수학 사회 미술

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 3~4학년] (2) 쓰기 [초등학교 3~4학년] (2) 도형

[초등학교 3~4학년] (2) 우리가 살아가는 모습 [초등학교 3~4학년] (2) 표현

개발결과

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 3 과학(2) + 사회(1)

2 3 과학(2) + 국어(1)

3 2 과학(1) + 수학(1)

4 4 과학(2) + 미술(2)

5 4 과학(3) + 국어(1)

➁ STEAM 적용 성과 연구 및 조사

◦STEAM 수업 평가 방법 개발

-STEAM 수업 적용 학생 성취도(지식·기능·태도->과학핵심역량의 재구조화 모형 에 의한 영역 구분 ) 평가 방법 개발

-학생생활기록부 기재 방법 제시: 경기도교육청 학생생활기록부 기재 치침 참고

◦적용 성과 조사

-STEAM 수업 전·후 학생 태도 검사

-수업 적용 학생(3-4학년군, 147명)을 실험집단으로 하는 준실험연구 방법을 통 해 학생들의 사전 및 사후 태도 검사 실시

-태도 검사도구는 신뢰도와 타당도의 확보를 위해 표준화된 검사도구를 활용

➂ STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천 가. 전문가 자문활동

◦전문가 자문 활동을 통해 융합인재교육(STEAM)에 대한 참여 교사들의 인식 제 고 기회 제공 및 확산

- 1학기 전문가 자문회의 개최

연 번 장 소 일 시 참 석 자 비 고

1 경인교육대학교 2019. 6. 교수 *** 등 연구회 운영 방안

· 과학핵심역량중심 수업전략을 활용한 프로젝트식 STEAM 수업을 기본으로 한다

· 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험와 같은 융합인재교육의 학습 준거틀을 바탕으로 한다

· 현행 교육과정은 융합에 많은 제약이 있기 때문에 연구회에서 하는 연구의 핵심은 현재의 문제 점을 초월한 또는 이상적인 환경일지라도 미래에 실현 가능하다면 그 가능성을 보여주는 연구 과제 수행이 되어야 한다

내용적 지식 위주의 학습 탈피

· 학생의 호기심과 흥미에 의한 탐구가 기본이 되어야 함

· 내용적인 측면이 부족하더라도 다른 단원 및 학습의 대부분이 내용 위주이기 때문에 한 단원 정 도의 역량중심 단원 구성은 필요함

· 핵심은 학생이 자율적인 탐구를 경험해보았다는 것에 방점

실험 설계

· 너무 많은 인원을 대상으로 할 필요가 없음

· 양적연구 뿐만 아니라 질적인 측면에서의 연구가 필요함

- 2학기 전문가 자문회의 개최

연 번 장 소 일 시 참 석 자 비 고

2 경인교육대학교 2019. 8. 교수 *** 등 3 경인교육대학교 2019. 10. 교수 *** 등 프로그램 적용

· 1학기에 진행한 프로그램에 대한 반성

· 피드백을 바탕으로 2학기 프로그램 수정 보완

· 2학기 프로그램 적용에 대한 효과적 방안 모색

· 학생들의 다양한 호기심을 탐구 활동으로 실현하기 위한 방안 모색

사전검사 관련

· 1학기에 진행한 사전검사 관련 피드백

· 사전검사가 작년과 달라져서 발생하는 실행상의 오류 체크

· 3-4학년군의 경우 실과 과목이 없으나 사전 검사에 실과 과목에 대한 문항에 제시되어 학생들의 혼선 및 검사문항의 신뢰도 하락 우려

중간보고서 작성

· 학생중심 탐구의 다양한 방안을 보여주는 것이 필요함

· 교과서에 제시된 형식적 교육방법 이외에 조금은 자유로울 수 있는 프로젝트식 탐구 학습의 예 시안 성격으로 진행이 필요

· 교사들에게 학생중심 탐구의 기본 가이드 안으로 다가갈 수 있도록 서술

· 너무 형식적인 결과 및 서술에만 매달릴 필요가 없음 -> 본 프로그램의 경우 교과서 제작이 아 님

최종보고서 작성 방안

· 사후검사를 실시한다

· 창의재단에서 제공한 사후검사의 효율적 실행 방안에 대한 협의

· 창의재단에서 제공하는 URL은 매우 길고 따로 검색을 통해 문항을 작성할 수 없으므로 학교에 서 실행하기에 매우 어려운 단점이 있음

· 이를 보완하는 방법으로 링크를 온라인에 게시하여 학생들이 검색해서 바로 누르면 설문이 가능 하도록 변형하는 과정이 필요

연구회의 다양한 배움 및 성과를 공유하는 보고서

· 다양한 배움 및 공유의 내용을 보고서에 작성하여 단순히 프로그램만 개발하는 연구회에서 벗어 나야함

· 본질적인 측면은 종이와 같은 문서에 있는 것이 아니라 교사들 간의 상호 교류 및 전문적 학습 공동체의 효과적인 운영에 있음

· 추후 창의재단도 과제의 형식적인 틀을 고정하는 것에서 벗어나 연구회의 운영을 오픈하여 다양 한 방식의 연구가 진행될 수 있도록 해야함

나. 융합인재교육 워크숍 및 수업 나눔

◦융합인재교육(STEAM)의 인식개선 및 확산을 위한 전문가 활동 - 2019 STEAM 수업 공개 및 협의회

· 일시: 2019. 9. 19.(목)

· 장소: 자란초등학교

· 내용: 융합인재교육(STEAM)의 수업 적용 및 발전 방향에 대한 수업 나눔

- 2019 STEAM 선도학교 교원 대상 강의 및 워크숍

· 일시: 2019. 10. 29.(화)

· 장소: 자란초등학교

· 내용: 융합인재교육(STEAM) 수업 재구성의 실제 및 MAKER 교육 실습

2019 STEAM선도학교 STEAM & MAKER 교육 연수

`

자란초등학교 혁신연구부

Ⅰ 개요

구분 내용

기간 2019. 10. 29 (화요일) 15:00~17:00 (학교일정에 의해 변경가능) 장소 현화초등학교 무한상상실

대상 자란초등학교 학년 스팀선도교원 및 신청교원 방법 실험 및 실습

1. 목적

가. STEAM 교육에 대해 이해하고 다양한 STEAM 교육의 실제사례를 경험 할 수 있다.

나. MAKER 교육에 대해 알아보고 실험 및 실습을 통해 MAKER교육의 실제 운영방법을 알 수 있다.

2. 방침

가. 대상은 각 학년 STEAM 교육 선도교원 및 신청교사로 한다.

나. 현화초등학교 무한상상실과 연계하여 운영하도록 한다.

다. 실질적인 연수가 되도록 연수자들에게 사전 학습안내를 실시하도록 한다.

라. 실험 및 실습에 위험요소가 있을 수 있으니 사전 안전교육을 실시하고 운영하도록

한다.

Ⅱ 연수강사 및 프로그램

1. 연수강사 및 강사이력

소속 강사명 강사이력 시간

현화초 채** 경인교육대학교 과학과 시간강사,

경기남부권역 STEAM교육 연구회 대표 2

2. 운영프로그램

강사명 강좌명 내용 시간

채희인

STEAM 교육의 재구성 및 실제

▹STEAM 교육의 의미 및 방향

▹STEAM 교육과 교육과정 재구성

▹STEAM 교육의 실제 운영 및 학급 적용 방안 탐구

▹STEAM 교육 활용 Tip

1

MAKER 교육의 의미와 실험 및 실습

▹MAKER 교육이란?

▹MAKER 교육과 초등교육의 연계성

▹무한상상실 탐방 및 실험, 실습

1

Ⅲ 기대효과

1. STEAM에 대해 이해하고 실제 학급 및 학년 교육과정에 적용하여 운영할 수 있다.

2. MAKER 교육을 접하고 다양한 실험 및 실습을 통해 흥미를 가지고 이를 STEAM과

연계하여 운영할 수 있다.

STEAM 선도학교 교원 대상 강의 및 워크숍 강의자료

STEAM 선도학교 교원 대상 강의 및 워크숍 강의자료

STEAM 선도학교 교원 대상 강의 및 워크숍 강의자료

STEAM 선도학교 교원 대상 강의 및 워크숍 강의자료

다. 학술대회 참석을 통한 정보공유

◦한국초등과학교육학회 참석을 통한 융합인재교육(STEAM) 정보공유 활동 - 2019 한국초등과학교육학회 제77차 하계학술대회

· 일시: 2019. 8. 9.(금)

· 장소: 전주교육대학교 교육문화관 2층

· 내용: 초등과학교육에서 융합인재교육(STEAM)과 과학핵심역량의 조화 방안에 대한 협의

· 필요성

1. 2015 개정 과학과 교육과정의 도입으로 인해 학생의 과학핵심역량 함양 중심의 융합인재교 육에 대한 필요성이 제기되었다.

2. 한국과학창의재단에서는 학생들의 융합적사고를 촉진하고 실현하기 위한 무한상상실을 보 급하고 있다.

3. 학교 단위 또는 지역 거점으로 운영될 무한상상실에 대한 구축 및 운영 방안이 구체적으로 마련되어 있지 않아 무한상상실 구축의 어려움, 관련 교육 주체들의 인식 및 의견 반영의 어려움, 운영 및 활용 방안 마련의 어려움이 있다.

4. 초등학생들의 과학핵심역량 함양 중심의 융합인재교육을 실현할 수 있는 무한상상실 운영 방안에 대한 탐색이 필요하다.

· 학술대회 결과 및 시사점

1. 융합인재교육(STEAM)의 효율적이고 효과적인 실현을 위한 공간 구축 및 실제적의미의 융 합인재교육 구현에 대한 연구자들 간의 의견 나눔 및 정보교환

4. 연구수행 결과

◦연구 설계 및 절차

- 본 연구는 과학핵심역량 함양을 위한 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발 하여 학생 중심의 과학 탐구 활동을 통해 과학핵심역량의 한 요소인 태도에 미치는 영향을 파악하고자 하였다 .

- 태도 검사지는 박현주 외(2014)가 개발하여 수정·보완하여 한국과학창의재단에 서 배표한 융합인재교육 (STEAM) 태도 검사지를 활용하였다.

- 특히 올 해 검사 문항의 경우 작년과 다르게 사교육 등과 관련된 문항과 학생 의 과목에 대한 성취 정도를 묻는 문항 등 새롭게 개선된 측면이 있었다 . - 사전 검사는 7월 실행하였으며, 사후검사의 경우 10월에 실행되었다.

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 16차시

수업 적용 일정 2019. 6. ~ 2019. 11.

(STEAM 수업)수혜학생 수 현화초등학교 147명(3-4학년군 4개반)

학생 태도검사 사전검사 2019. 7.

사후검사 2019. 10.

학생 및 교사 만족도조사 10월 30일 실시 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최

1. 2019.9.19. 융합인재교육(STEAM) 수업공개 및 협의회

2. 2019.10.29. 융합인재교육(STEAM) 선도학교 교사대상 상의 및 MAKER 실습

논문 또는 학술대회 2019.08.09. 한국초등과학교육학회 참석

특허출원 (국외, 국내) 해당 없음

◦1 단계 수업 결과

- 첫 단계는 학생들이 탐구를 실행하기 위한 기초적인 단계로서 학생들이 일상 생활에서 갖게 되는 과학적 흥미와 호기심을 누적 기록하여 탐구의 기본 소재 로 활용하기 위함이다 .

- 이 때, 호기심 기록 활동지를 활용하여 우리 주변에서 갖게 되는 과학적 궁금 증을 기록하고 그 결과를 모아서 학생이 궁금해 하는 한 두 가지의 궁금증을 명확히 하는 활동을 하게 된다 . 이와 같은 활동을 하는 이유는 학생들이 궁금 해 하는 과학적 현상이 무엇인지에 대하여 명확하게 알고 있을 때 장기간에 걸친 탐구 활동을 진행할 수 있기 때문이다 .

- 마지막으로 탐구 활동을 위한 모둠 조직을 통해 팀명 정하기 등의 활동을 하

여 학생들의 탐구 활동이 모둠 간의 협동을 통해 이루어질 수 있도록 한다 .

◦2 단계 수업 결과

- 두 번째 단계는 탐구 계획을 세우기 위한 과정으로 이루어져 있다. 이전 단계 에서 과학적 현상에 대한 궁금증과 호기심을 느꼈다면 준비하기 단계에서는 간단한 계획을 세워보고 검색을 통해 내가 알고 있는 것과 새롭게 알게 된 것 을 정리하며 , 최종적인 계획을 세우게 된다.

- 이 때, 학교의 컴퓨터실과 학생들이 가지고 있는 스마트폰을 활용하면 많은 도움이 된다 . 학생들은 스마트폰을 게임과 SNS의 도구 정도로만 활용하고 있 기 때문에 다양한 문제점들이 생기고 있다 . 하지만 단순히 스마트폰을 멀리하 거나 사용하지 못하게 하는 것만으로는 올바른 교육이라고 말하기 힘들며 실 제 스마트폰이 학습에 어떤 방식으로 활용될 수 있는가에 대한 지도가 필요하 다 . 따라서 이 단계에서 스마트폰을 학습에 활용해보는 다양한 경험을 쌓는 것이 중요하며 인터넷 검색 , 앱 활용 등의 방식으로 진행될 수 있다.

- 실제로 학생들은 활동 초기에 인터넷 검색과 앱 활용에 많은 어려움이 있었지

만 한 번의 경험만으로도 많은 학생들이 이전보다 훨씬 발전된 활용능력을 보

였으며 단순히 게임의 도구로만 생각하지 않는 계기가 되었다 .

◦3 단계 수업 결과

- 세 번째 단계는 학생의 계획을 바탕으로 탐구 활동을 하는 단계이다.

- 이 때, 학생들의 원활한 탐구 활동을 위해서 학교에 구비된 다양한 자원을 활 용할 필요가 있다 . 특히 과학준비실의 자료들을 우선 적으로 활용하고, 없을 경우 학습 준비물 구입비 등을 활용하는 것도 좋은 방법이라고 할 수 있다 . 특히 우험하거나 가정에서 사전 준비가 필요한 경우 학부모님의 협조를 구하 는 것도 중요하므로 , 학생-교사-학부모와 같은 다양한 교육 주체들이 협력할 필요가 있다 .

- 탐구를 실행 할 때에는 개별로 실시하기에는 교육과정의 시간이 부족하기 때

문에 모둠 또는 학급 단위의 계획을 최종적으로 작성하여 함께 탐구하는 것이

중요하다 .

◦4 단계 수업 결과

- 마지막 단계는 탐구를 통해 학생들이 발견한 결과와 과학적 지식 그리고 성취 감을 느끼는 단계이다 .

- 이 때, 학생들이 탐구의 과정에서 느꼈던 다양한 감정을 표현하게 하는 활동은 과학적 태도의 중요성을 강조하는 2015 개정 과학과 교육과정의 목표에 부합하 는 활동이라고 판단된다 .

- 마지막으로 학생들이 했던 탐구를 통해 새로운 탐구의 씨앗으로 삼는 것이 중 요하였다 . 학생들은 하나의 탐구활동을 마치면 호기심이 그것으로 끝나는 것이 아니라 더 확장되는 것을 볼 수 있었다 . 이 때 확산적 발문을 적절히 활용하면 학생들이 더 확장된 탐구 문제를 발견하는 것을 확인할 수 있었다 .

5. 결론 및 제언

본 프로그램의 기본은 학생들이 일상생활에서 느끼는 호기심을 교사의 도움을 통해 학생 주도적 인 탐구방법을 통하여 실현하는 것이다. 그 과정에서 특정 주제에 대하여 다각도로 접근하기 때 문에 자연스럽게 융합인재교육(STEAM)을 실현할 수 있으며, 과학핵심역량(ScC)의 함양을 이루어 낼 수 있다.

하지만 본 프로그램을 학교 현장에서 바로 실현하기 위해서는 많은 문제점들을 극복해야 한다.

따라서 교과서가 통합과 융합적으로 구성되는 것이 중요하다고 할 수 있다. 우리나라 교육의 현 실상 교과서를 벗어나서 교육하는 것이 어렵기 때문에 이를 보완하기 위해서는 교과서 자체가 융 합적이고 통합적으로 구성될 필요가 있다. 그렇다고 모든 부분을 융합적으로 제시해야된다는 것 은 아니며 한 학년에 한 단원이라도 진정한 의미의 학생중심의 융합교육이 이루어질 수 있도록 구성되어야 한다는 것이다.

6. 참고문헌

채희인(2017). 과학핵심역량의 재구조화에 기반한 초등과학 수업전략 개발 및 적용. 경인

교육대학교 박사학위 논문.

* 연구 추진일정

일 정 수행내용

추 진 일 정

비고 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월

연구착수 ○

STEAM 프로그램 연구 ○ ○ ○ ○ ○

전국 워크숍 참석 ○

태도검사(사전) ○

중간보고서 제출 ○

STEAM 프로그램 적용 ○ ○

STEAM 행사 개최 ○ ○

태도검사(사후) ○

프로그램 수정-보완 ○ ○ ○

한국초등과학교육학회

하계학술대회 참석 ○

결과보고서 제출 ○

성과발표회 참석 ○

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

초등학교 과학 (1)재미있는 나의탐구 STEAM 프로그램

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~3/16 [재미있는 나의 탐구] 우리 주변의 자연 현상에 호기심을 갖고

탐구하는 자세를 가진다.

과학(2)+사회(1)

2 4~6/16 [재미있는 나의 탐구] 스스로 탐구할 수 있고 관찰과 실험이 가능한

탐구문제를 정할 수 있다. 과학(2)+국어(1)

3 7~8/16 [재미있는 나의 탐구] 탐구 문제를 해결하기 위한 탐구 계획을 세울 수

있다. 과학(1)+수학(1)

4 9~12/16 [재미있는 나의 탐구] 탐구 계획에 따라 탐구를 실행할 수 있다. 과학(2)+미술(2)

5 13~16/16 [재미있는 나의 탐구] 탐구를 실행하고, 발표 자료를 만들어 탐구

결과를 발표할 수 있다. 과학(3)+국어(1)

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 16차시)

차시 주요내용

1~3 /16

주제(단원)명 도전하기(과학적 지식 및 현상 탐구, 도전의 명료화, 프로젝트 조직화)

※ 과학적 지식 및 현상 탐구

- 과학에 대한 흥미와 호기심 발견하기 ^Co - 과학 탐구 활동 소개 ^ET

- 과학적 지식 및 현상 탐구 활동지 소개

※ 도전의 명료화

- 과학적 지식 및 현상 탐구 활동지 확인

※ 프로젝트 조직화 - 프로젝트 그룹 조직

4~6 /16

주제(단원)명 준비하기(사전계획하기, 재탐색, 계획의 명료화)

※ 사전계획하기 ^Co

※ 재탐색 - 재탐색 안내

※ 계획의 명료화 ^CD - 재탐색 내용 발표 - 구체적인 계획 수립

7~8 /16

주제(단원)명 탐구하기(탐구준비, 탐구실행, 탐구 결과 산출 및 검토)

※ 탐구준비 ^Co - 탐구준비하기 - 탐구 유의사항 점검

※ 탐구실행 ^CD

※ 탐구 결과 산출 및 검토 ^ET - 탐구결과 정리

- 보고서 작성

19~12 /16

주제(단원)명 탐구하기(탐구준비, 탐구실행, 탐구 결과 산출 및 검토)

※ 탐구준비 ^Co - 탐구준비하기 - 탐구 유의사항 점검

※ 탐구실행 ^CD

※ 탐구 결과 산출 및 검토 ^ET - 탐구결과 정리

- 보고서 작성

13~16

주제(단원)명 발견하기(프로젝트 전체를 살펴보기, 성취의 내면화, 새로운 도전)

※ 프로젝트 전체를 살펴보기 ^Co - 활동 점검

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/3-4 학년군

중심과목 성취기준

영역

[초등학교 3~4 학년군]

재미있는 나의 탐구

중심과목 성취기준

[재미있는 나의 탐구] 탐구 문제를 해결하기 위한 탐구 계획을 세울 수 있다.

주제(단원)명 우리들의 과학탐구 차시 7~8/16

학습목표 우리 주변의 과학적 문제 상황을 발견하고, 이를 해결하기 위한 탐구과정을 설계할 수 있다.

연계과목 수학 연계과목

성취기준 영역

[초등학교] (2) 도형

STEAM 요소

S 미세먼지, 과학적 문제 상황, 과학적 탐구 T 마스크 성능 비교

E 미세먼지 측정 A 표현

M 도형

개발 의도 학생들이 일상생활의 과학적 문제를 발견하고, 이를 해결하기 위한 탐구과정을 설계하고 실행하는 과정에서 융합적 역량과 과학핵심역량을 함양할 수 있도록 한다.

과학핵심역량중심 수업전략을 바탕으로 수업의 전 과정을 구성하였다.

- ①도전하기, ②준비하기, ③탐구하기, ④발견하기 단계로 진행하였다.

- 본 차시는 ②준비하기의 세 번째 단계인 계획의 명료화 단계이다.

우리 반은 학생들이 일상생활의 문제를 과학적으로 해결하기 위한 프로젝트 중심의 수업을

시작하였다. 프로젝트의 경우 과학핵심역량중심 수업전략의 흐름을 바탕으로 진행되며, 장기 프로젝트의 특성상 과학의 탐구 단원과 창체 시간을 활용하였다.

학생들의 기본 특성을 살펴보면 많은 학생들이 주변의 사물과 현상에 관심을 갖고 있었지만 대부분 순간의 호기심에만 머물러 있었으며, 학원, 숙제 등 바쁜 일과와 주변의 조력자가 없어서

지나쳐버리기만 하였다.

학생들을 대상으로 사전 조사한 결과에서도 많은 학생들이 호기심을 그냥 넘어가 버리거나 조금 더 발전 된 경우 검색 또는 부모님께 여쭈어보기도 하였다. 하지만 이마저도 계속적으로 진행되지 못하고 단발성으로 끝나버렸다. 따라서 우리 반에서는 학생들이 학기 초부터 다양한 문제들에 대한 호기심을 기록하고 그 중 학생들의 투표와 호기심 정도, 탐구의 가능성 등과 같은 다양한 물리적 요소들에 대한 고려를 바탕으로 주제를 선정하였다.

우리 반에서는 다양한 탐구 주제가 나왔으며, 1 학기에 선정한 탐구 주제는 “미세먼지”입니다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

학생들이 일상생활에서 갖게 되는 과학적 호기심 및 학적으로 해결할 수 있는 문제

상황

창 의 적 설 계

창의적 설계

탐구의 과정을 통해 학생들이 친구들과 협력하여 우리 주변의

과학적 문제 상황을 자기주도적으로 해결하였다는 성취감

및 협동심

감 성 적 체 험 일상생활의 과학적 문제 상황을

해결할 수 있는 장치 설계

감성적 체험

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및

유의점

도입 (20 분)

학생들이 일상생활에서 발견한 과학적 문제 상황 및 호기심 ^Co

호기심 기록장 및 학생들이 설계한 탐구 계획을 바탕으로 탐구 준비하기 ^CD

Tip! 활동 초기 학생들이 주변 현상에 대한 호기심과 궁금증이 없거나 적을 수 있다. 그 이유는 대부분 순간적인 호기심으로 지나쳐버리기 쉬우며, 찾아보거나 주변 어른들에게 물어봐도 잘 검 색되지 않거나 무관심한 경우가 많았다. 따라서 학생들이 주변의 과학적 현상에 대하여 호기심을 갖도록 다양한 확산적 발문을 하는 것이 필요하다. 특히 학생들과 관련이 깊은 현상에 대하여 질 문을 해보는 것도 중요하다고 할 수 있다.

활동지

Tip!

탐구준비의 경우 교사, 학생, 학부모 로 이루어진 과학 학습공동체를 활용 하는 것이 중요함

전개 (80 분)

탐구계획을 바탕으로 탐구 실행하기 ^CD

Tip! 일반적으로 과학 탐구 실행을 실험실에서 과학기기들을 준비해놓고 하는 실험으로만 간주 하기 쉬우나 사고활동, 검색, 주변 사물 관찰 등 다양한 활동들이 탐구가 될 수 있다. 따라서 학 생들이 탐구를 실행할 때 다양한 방식으로 이루어질 수 있도록 확산적 사고를 촉진하는 것이 중 요하다.

탐구계획을 바탕으로 과학적 문제를 해결할 수 있는 장치를 설계하기 ^CD

Tip! 장치를 설계하고 제작할 때에는 학생들의 안전을 중요하게 고려하는 것이 필요하다. 이 때 학부모와 협력하여 가정에서 준비해주거나 어른들이 도와주어야 하는 것이 있을 경우 과학학습 공동체의 유기적인 연계를 통해 해결해가는 것이 중요하다.

Tip! 현재 교과서에 제시되어 있는 기 초·통합탐구방법에 대하여 학생들이 자 연스럽게 이해하고 실행할 수 있도록 하는 것이 중요하 다.

정리 (20 분)

탐구결과 산출 및 검토 ^ET

Tip! 탐구를 통해 얻어진 다양한 결과를 종합하여 보고서 및 결과물을 산출해내는 것이 중요하 다. 이 때 학생들 사이의 원활한 의사소통이 필요하며 협력적인 자세 및 배려와 같은 태도가 요 구된다고 할 수 있다.

4. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~3 /16

상 과학적 현상에 대한 궁금증을 바르게 기록하고 탐구문제를 명료하게 정하였는가?

포트폴리오 평가 포트폴리오 중 과학적 현상에 대한 궁금증을 기록하고 탐구문제를 평가지

정하였는가?

하 과학적 현상에 대한 궁금증을 기록하고 탐구문제를 정하는 것을 어려워하는가?

4~6 /16

상 탐구 문제, 탐구 방법, 탐구 순서, 준비물, 예상되는 결과가 잘 드러나도록 탐구계획을 세웠는가?

보고서 평가 탐구 계획 보고서 중 탐구 문제, 탐구 방법, 탐구 순서, 준비물, 예상되는

결과를 일부 포함하여 탐구계획을 세웠는가?

하

탐구 문제, 탐구 방법, 탐구 순서, 준비물, 예상되는 결과와 같은 요소들을 고려하여 탐구계획을 세우는

것을 어려워하는가?

7~8 /16

상 탐구계획에 따라 알맞게 탐구를 준비하고 탐구를 실행하였는가?

관찰평가 관찰평가지

중 탐구계획에 따라 탐구를 준비하고 탐구를 실행하였는가?

하 탐구계획에 따라 탐구를 준비하고 실행하는 것을 어려워하는가?

9~12 /16

상 탐구계획에 따라 알맞게 탐구를 준비하고 탐구를 실행하였는가?

관찰평가 관찰평가지

중 탐구계획에 따라 탐구를 준비하고 탐구를 실행하였는가?

하 탐구계획에 따라 탐구를 준비하고 실행하는 것을 어려워하는가?

13~16 /16

상

탐구 결과를 바르게 발표하고, 탐구 결과를 확장하여 새로운 탐구에 대한 흥미와 호기심을

갖는가?

관찰평가 관찰평가지

중 탐구 결과를 발표하고, 새로운 탐구에 대한 흥미와 호기심을 갖는가?

하 탐구 결과를 발표하는 것을 어려워하는가?

가. 포트폴리오 평가지(1~3차시)

평가 목표 과학적 현상에 대한 궁금증을 바르게 기록하고 탐구문제를 명료하게 정할 수 있다.

평가 방법 포트폴리오 평 가 자 ☐ 교사 ☑ 자기 ☐ 동료

※ 나의 활동에 대해 스스로 평가하여 봅시다.

평가 항목 네 아니오

평 가 항 목

호기심 나는 우리 주변의 과학적 현상에 대한 궁금증을 호기심 기록장에 바르게 기록하였다.

탐구문제 명료화

나는 호기심 기록장에 적어 놓은 궁금증을 바탕으로 탐구문제를 명확하게 기록하였다.

※ 평가 노하우 : 학생들의 경우 일상생활에서 과학적 현상에 대한 궁금증을 느낄 경우가 많이 있다. 하지만 보통의 경우 그 궁금증은 순간적이며 휘발성을 갖고 있다. 즉 그 때에 궁금했던 내 용을 기록하지 않으면 금방 잊어버리는 경우가 매우 많다. 따라서 학생들이 흥미와 호기심을 갖 는 내용을 지속적으로 기록할 수 있도록 격려하고 호기심 기록장의 내용들을 간단하게 확산적 질문으로 피드백 해주는 것이 필요하다. 그럴 경우 학생들의 흥미와 호기심의 그 폭과 깊이가 확 장된다. 또한 포트폴리오 평가를 실시하는 것은 자기 스스로 점검하는 측면이며 현 상태에 대한 인식을 가능하게 해준다. 그러므로 자기 점검의 과정을 통해 과학적 흥미와 호기심을 심화할 수 있도록 지도한다.

나. 보고서 평가(4~6차시)

모둠명 평가 영역

평가

(매우우수 5, 우수 4, 보통 3, 미흡 2, 매우미흡 1)

5 4 3 2 1

모둠별 평가 (25)

탐구문제 탐구방법 탐구순서 준비물 예상되는 결과

합계

※ 평가 노하우 : 탐구 계획을 수립할 경우에는 탐구문제, 탐구방법, 탐구순서, 준비물, 예상되는

다. 관찰평가지(7~8차시/9~12차시)

번호 이름 탐구준비 탐구실행

배움과 성장의 기록

상 중 하 상 중 하

라. 관찰평가지(13~16차시)

번호 이름 탐구결과 발표 새로운 탐구

배움과 성장의 기록

상 중 하 상 중 하

7. 학교생활기록부 기재 예시

항목 학생부 기재 예시

교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항

(과학) 주변 현상에 대한 흥미와 호기심을 바탕으로 탐구 활동 계획을 올바르게 세움. 자기주도적 학습능력을 바탕으로 탐구 활동을 스스로 준비하고 탐구 계획에 알맞게 실행함. 탐구 결과를 바탕으로 새로운 탐구 문제로 확장할 수 있는 확산적 사고활동을 함.

(수학) 교실 및 생활 주변에서 여러 가지 물체를 활용하여 직육면체 모양을 만들 수 있음. 여러 거지 입체도형의 모양을 만들고, 그 모양에 대해 위치나 방향을 이용하여 말할 수 있음. 입체도형의 모양과 평면도형의 모양을 이용한 입체도형 만들기와 꾸미기를 할 수 있음.

행동특성 및 종합의견

일상생활의 과학적 문제를 인식하고 탐구 계획을 세워 바르게 해결함. 하나의 주제를 바탕으로 다양한 영역의 지식을 융합하여 탐구 활동을 수행함. 활발한 의사소통과 경청 그리고 배려의 자세를 바탕으로 협력적인 모둠 활동을 함.