“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로

(1)

2020 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 최종보고서

2020. 11.

제주동초등학교

(2)

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“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 요약문

··· 1

2. 서론

··· 1

3. 연구 수행 내용 및 결과

··· 1

4. 연구 수행 결과

··· 2

5. 결론 및 제언

··· 3

[부록]

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 부록2. 활동 사진

부록3. 회의록

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1. 요약문

본 연구회는 ‘스마트 채소 재배기 만들기’ 라는 주제로 STEAM 프로그램을 개발하고 제주 동초등학교 5~6학년 학생 150명을 대상으로 적용하였다. 프로그램은 총 12차시로 구성되었 으며 과학을 중심교과로 실과와 미술과를 관련 교과로 하였다. 채소를 키우기 위한 비생물 적 요소를 학습하고 창의적인 방법으로 재배 할수 있는 방법을 구안한 후 이를 창의적인 방법으로 제작할 수 있도록 하였다. 그 후 제작한 재배기에서 채소를 직접 키우고 결과를 통해 보완도 할 수 있는 시간을 제공하였다.

2. 서론

◦ 현재 사회에서 경쟁력이 있는 인재상은 기존의 지식을 얼마나 많이 알고 있느냐가 아 니라 지식을 어떻게 결합하여 새로운 가치를 만드는 사람이다.

◦ STEAM 교육에서 추구하는 방향도 기존의 것들을 가지고 새로운 가치를 부여하고 이 를 융합적인 사고력을 활용하여 창의적인 결과물을 만들어내는 데 있다.

◦그래서 활동적이며 흥미를 통해 과제에 몰입할 수 있는 현 2015 개정 교육과정과 연계 한 프로그램이 필요하다.

◦ 이런 교육 활동을 통해 학생들을 우리 사회가 바라는 창의적인 사고력을 바탕으로 문 제를 해결할 수 있는 인재로 지도하고자 한다.

3. 연구 수행 내용

가. STEAM 프로그램 개발 및 적용 1) 스마트 채소 재배기 만들기(12차시)

2) 제주동초 5학년, 6학년 학생 150명에게 적용하였음.

나. STEAM 프로그램 적용 성과 연구 및 조사 1) 프로그램 운영 관련 태도검사

2) 전문가와의 협의를 통해 개발 프로그램 보완

다. STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천

1) 도내 STEAM 교육 전문가에게 관련 자문 실시

2) STEAM선도학교 및 타 STEAM교사 연구회와 정보 공유

라. 프로그램 개발 중점 사항

- 나만의 스마트 채소 재배기를 만들어 보는 것을 목적으로 식물을 키우는데 필요한 조건을

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실험을 통해 이해 인공적인 환경에서 식물이 잘 자라는 조건을 지속시켜 주는 데 중점을 둔다.

마. 당초 계획대비 변경 사항 유무 - 없음

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 스마트 채소 재배기 만들기

선행 프로그램명

1. 교실 속 스마트 실험실 만들기(법전중앙초)

2. 하바리움 식물 표본’ STEAM 수업안 개발 및 적용(해남동초) 학교급 초등학교 대상 학년(군) 5~6학년 목표 수혜학생 수 100명 중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역

생명의 연속성 생물의 구조와 에너지

연계과목 실과

미술

연계과목 성취기준 영역

기술시스템, 기술활용 표현, 감상

개발계획

주제 연번 차시

(시수) 과목 연계(안)

1 2 과학(1) + 실과(1)

2 2 과학(1) + 실과(1)

3 2 과학(1) + 미술(1)

4 4 과학(1) + 미술(2)+ 실과(1)

5 2 과학(1) + 미술(1)

4. 연구 수행 결과

구분 추정 성과(예상 목표)

교수학습지도안 개발 차시 총 12차시

수업 적용 일정 2020.8.17~2020.10.30

수혜 학생 수 150명(초등학교 6학년 전교생+5학년 3개반)

학생 태도검사

사전검사 8월, 6개 학급(150명) 사후검사 11월, 6개 학급(150명) 학생 및 교사만족도 조사 11월 20일 완료

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5. 결론 및 제언

가. 결론

- 기존에 개발된 프로그램을 참고하여 우리 학교에 적용하기 적합한 프로그램을 만들 수 있어서 좋았고 학생들이 재미있게 참여하는 모습이 보기 좋았다.

- 다양한 전공의 교사들이 모여서 STEAM 프로그램을 개발하는 과정에서 시각 을 넓힐 수 있어서 좋았다.

- STEAM 수업을 준비하는 과정은 번거롭고 힘들지만 수업을 진행 할 때는 학 생 주도의 활동이 될 수 있는 것을 느낄 수 있었다. STEAM수업에 대한 고민 이 수년째 되고 있는데 많은 교사들이 동참했으면 한다.

- 내년에도 기회가 된다면 올해 개발한 프로그램을 적용해 보고 싶다.

- 올해 코로나 19로 인하여 활동이 제한적이었는데 하루 빨리 현 상황이 종료 되고 원활한 활동을 할 수 있으면 좋겠다.

나. 제언

- 설문조사와 관련하여 통일된 응답이 있었으면 한다.(6월에 문의 할 때는 사전 설문 온라인 조사 계획이 없다고 했다가 10월에 안내하는 것은 그렇다.)

- 코로나 19로 인하여 프로그램 적용이 힘들었는데 최종보고와 관련한 일정은 이러한 상황이 반영되지 않아 추진되는 것이 부담스럽다.

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[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

초등학교 과학 수업용 STEAM 프로그램 -스마트 채소 재배기 만들기-

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 2015 개정 교육과정 성취기준 연계과목

1 1~2/12

[6과05-02] 비생물 환경 요인이 생물에 미치는 영향을 이해하여 환 경과 생물 사이의 관계를 설명할 수 있다.

[6실04-08] 절차적 사고에 의한 문제 해결의 순서를 생각하고 적용한 다.

실과

2 3~4/12

[6과12-02] 식물의 전체적인 구조 관찰과 실험을 통해 뿌리, 줄기, 잎, 꽃의 구조와 기능을 설명할 수 있다.

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

실과

3 5~8/12

[6실05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작 한다.

[6미02-01] 표현 주제를 잘 나타낼 수 있는 다양한 소재를 탐색할 수 있다.

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

실과 미술

4 9~10/12

[6과13-01] 전지와 전구, 전선을 연결하여 전구에 불이 켜지는 조 건을 찾아 설명할 수 있다.

[6과17-02] 자연 현상이나 일상생활의 예를 통해 에너지의 형태가 전환됨을 알 고, 에너지를 효율적으로 사용하는 방법을 토의할 수 있다.

[6실04-07] 소프트웨어가 적용된 사례를 찾아보고 우리 생활에 미치 는 영향을 이해한다.

실과

5 11~12/12

[6과05-01] 생태계가 생물 요소와 비생물 요소로 이루어져 있음을 알고 생태 계 구성 요소들이 서로 영향을 주고받음을 설명할 수 있다.

[6과05-03] 생태계 보전의 필요성을 인식하고 생태계 보전을 위해 우리가 할 수 있는 일에 대해 토의할 수 있다.

[6미02-06] 작품 제작의 전체 과정에서 느낀 점, 알게 된 점 등을 서 로 이야기할 수 있다.

실과 미술

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2. STEAM 프로그램 총괄표(총 12차시)

차시 주요내용

1~2 /12

주제(단원)명 씨가 싹트는데 필요한 요소 정리하기

Co 식물을 키워본 경험을 통해 당시 어려웠던 점 얘기 나누기

CD 씨앗이 싹트거나 자라는데 필요한 조건 생각하기 씨가 싹트는데 필요한 조건 실험 설계하기 발아를 위한 나만의 지피포트 만들기

ET 아이디어 공유하기

3~4 /12

주제(단원)명 온실을 효과적으로 활용하기

Co 식물이 자라는데 온실이 우리에게 주는 이로움 정리하기

CD 채소가 잘 자라기 위한 비생물적 요소 조건 정리하기 채소를 키우기 위한 온실 설계하기

ET 아이디어 공유하기

5~8 /12

주제(단원)명 채소재배기 만들기

Co 실내 채소재배기의 특징 정리하기

CD 채소재배기 설계하기 채소재배기 제작하기 채소 씨앗 심기

ET 작품공유하기

9~10 /12

주제(단원)명 채소재배기 스마트하게 바꾸기

Co 제작한 채소재배기에서 아쉬운 점 정리하기

CD 스마트 농장과 관련된 자료를 찾고 나의 작품에 적용할 수 있는 것 찾기 채소재배기를 쉽게 관리할 수 있는 창의적인 방법

항상 재배가 가능한 장치 추가하기

11~12 /12

주제(단원)명 내가 만든 채소재배기 홍보하기

Co 나의 창의적인 작품을 남이 알아주지 않는다면...

CD 내가 제작한 채소재배기 홍보계획 세우기 홍보자료 만들기

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STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 과학 학교급/학년 초등학교 6 학년

중심과목 성취기준

영역

생명의 연속성 중심과목

성취기준

[6과05-02] 비생물 환경 요인이 생 물에 미치는 영향을 이해하여 환경 과 생물 사이의 관계를 설명할 수 있다.

주제명 씨가 싹트는데 필요한 요소 정리하기 차시 1~2/12

학습목표 씨가 싹트거나 자라는데 필요한 조건을 지피토프를 활용하여 탐구해보기

연계과목 실과 연계과목

[6실04-08] 절차적 사고에 의한 문제 해결의 순서를 생각하고 적용한다.

STEAM 요소

S 씨가 싹트거나 자라는데 필요한 조건 알기 T 지피포트를 활용하여 발아 조건 실험실 설계하기 E 실험 설계에 맞게 지피포트 설치하기

A 나만의 지피포트 만들기 M 관리할 수 있는 지피포트 수

개발 의도

씨가 싹트거나 자라는 데는 다양한 조건이 필요하다. 친환경적인 지피포트를 활용 하여 씨가 싹트거나 자라는데 필요한 조건을 알아보기 위한 실험을 설계해봄으로 써 과학적 문제해결력과 의사소통 능력을 향상하는 데 목적이 있다.

본 학습은 씨가 싹트거나 자라는데 필요한 다양한 조건을 확인해보기 위한 학습이다. 대부 분 씨앗 싹트기 실험은 솜을 이용하여 발아를 시키거나 플라스틱 포트를 이용하여 실험한다.

하지만 실험이 끝난 후 플라스틱 포트에서 정식용 화분에 식물을 옮기다가 뿌리가 부러지는 등 손상을 입는다. 또한, 실험과정에서 솜이나 플라스틱 포트 같은 쓰레기가 발생하게 된다.

친환경 지피포트의 경우 식물체와 포트를 분리하지 않고 포트채 옮겨심으면 되므로 친환경적 이고 발아 과정을 쉽게 관찰할 수 있다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

-다양한 씨앗을 제시 하고 과연 어떤 식 물의 씨앗인지 생각 해 보고 이 씨앗이 싹트거나 자라는데 어떤 조건이 필요할 지 학생들이 스스로 생각해 보도록 한다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

탐구한 내용을 탐 구 웹페이지를 통해 공유하고 나누기

감 성 적 체 험 -씨앗을 싹틔우기 위한 조건

을 탐구하고 지피포트를 활용 하여 실험을 설계하기

감성적 체험

(11)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (15 분)

□ ^Co 다양한 씨앗의 종류 관찰하기 ❍ 씨 알아맞히기 놀이

❍ 씨의 모양과 색깔 관찰하기

❍ 여러 가지 씨의 공통점과 차이점 이야기해보기

(자)동영상 지 식 채 널 e-그 씨앗 속에는 씨 앗이 있을 까?

전개 (50 분)

□^Co 씨앗이 싹트거나 자라는데 어떤 조건이 필요한가요?

❍ 씨가 싹트는데 필요한 조건 알아보기 - 빛이 필요한 것 같습니다.

- 물이 필요한 것 같습니다.

- 양분이 필요할 것 같습니다.

- 온도가 중요할 것 같습니다.

❍ ^Co 씨가 싹트는데 필요한 조건 실험 설계하기 ☞ 같게 할 조건: 씨앗, 지피포트, 흙

☞ 다르게 할 조건: 물

- 씨가 싹 트는 데 물이 미치는 영향을 알아보는 실험에서는 다른 조건은 모두 같게 하고, 물의 양을 다르게 합니다.

☞ 다르게 할 조건: 온도

- 씨가 싹 트는 데 온도가 미치는 영향을 알아보는 실험에서는 다른 조건 은 모두 같게 하고, 냉장고 등을 이용하여 온도를 다르게 합니다.

☞ 다르게 할 조건: 빛

- 씨가 싹 트는 데 빛이 미치는 영향을 알아보는 실험에서는 다른 조건은 모두 같게 하고, 검은 상자 등을 이용하여 빛을 차단합니다.

☞ 다르게 할 조건: 양분

- 씨가 싹 트는 데 양분이 미치는 영향을 알아보는 실험에서는 다른 조건 은 모두 같게 하고, 지피포트에 흙을 넣지 않습니다.

□ ^CD 발아를 위한 나만의 지피포트 만들기 ❍ 실험 조건에 맞는 지피포트를 구성하기

- 지피포트에 실험 조건을 나타내는 글이나 그림 그리기 - 페트리접시를 지피포트의 물받침용으로 활용한다.

( 유 ) 빛 이 씨가 싹트 는 데 필 요한 조건 은 아니지 만 광발아 씨와 양발 아 씨가 있으며, 빛 이 필요한 조 건 이 라 고 실험 설계를 하 여 씨가  트는 데 빛이 필요 한 조건이 아님을 확 인할 수 있다.

정리 (15 분)

□ ^ET 씨가 싹 트는데 필요한 조건 정리하기 - 물과 적당한 온도가 필요합니다.

□ 오늘 탐구한 내용에 관한 이야기 나누기

(12)

4. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 1~2/12

< 지피포트에서 씨앗 키우기>

①지피포트와 페트 리접시를 준비합니 다.

②지피포트에 흙을 넣고 씨앗을 심습 니다.

③지피포트에 물을 부어줍니다.

④화분이 충분히

적시도록 물을 부 어주면서 싹을 틔 웁니다.

⑤ 싹이 다 자라면 지피포트채 화분에 옮겨 심습니다.

(13)

5. 교사자료

차시 1~2/12

▶지피포트 사용 방법

1.지피포트(jiffy pot)는 피트포트라고도 합니다. 피트모스에 펄프(pulp)를 혼합해서 압축 성 형한 것으로 씨앗발아 및 삽목용으로 알맞은 원예용 포트입니다.

통기와 흡수성이 좋고 뿌리가 쉽게 포트벽을 관통할 수 있으며 또한 포트 그대로 정식할 수 있어서 편리합니다. 일반 비닐 등을 사용한 포트와는 달리 포트 그대로 정식할 수 있는 농업 선진국에서 보편화된 육묘용 포트입니다

2.장점

-포트 그대로 정식 가능 -정식시 이식장해가 없음.

-보수성과 통기성이 우수.

-뿌리의 발생이 왕성.

-균일한 육묘가 가능.

-가볍고 취급이 간편.

-포트는 분해되어 토양개량제가 됨.

-병해 예방 가능.

-육묘기간이 단축됨.

3. 파종하여 기르기

발아하기전에 포트가 마른다면 포트밑에서 물을 흡수할수 있게 추가로 적당량의 물을 공급 해 줍니다. 종종 너무 물을 자주 주어 싹이 트기 전에 씨앗이 썩는 경우가 있으니 주의하시 기 바랍니다. 대부분의 씨앗은 25도 이상에서 발아가 잘 됩니다.

25도 정도를 유지해 주면 씨앗 발아일수에 따라 싹이 나오게 됩니다.

4) 정식

떡잎이 난후 떡잎이 어느정도 자라면, 햇빛을 서서히 보게 합니다.

급격한 환경변화는 식물에게 안좋습니다. 그늘에 있다가 갑자기 햇빛을 보게되면 식물이 적 응을 못하므로 약한 햇볕부터 보도록 합니다. 본잎이 날 때가 되었는데도, 햇볕에 놓지 않 으면 웃자라게 됩니다. 본잎이 4~6장 나올 무렵에 이식하면 되겠습니다. 이식할 때에는 그 대로 심어주면 됩니다.

자료출처

2015 개정 교육과정 교사용 지도서, 과학 4-1.

조수헌, 김헌. Office Building에서 실내 습도가 근무자의 건강에 미치는 영향. 대한 산업의학회지, 1990.

(14)

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~2 /12

상

비생물 환경 요인이 생물에 미치는 영향을 이 해하여 환경과 생물 사이의 관계를 설명할 수 있다.

자기/동료평가 자기/동료평가지 (학생용) 중 비생물 환경 요인이 생물에 미치는 영향을 이

해하여 환경과 생물 사이의 관계를 이해한다.

하

비생물 환경 요인이 생물에 미치는 영향을 이 해하여 환경과 생물 사이의 관계 이해에 어려 움을 겪는다.

6-1. 자기/동료평가지(1~2차시)

평가방법 평가기준 평가

상 중 하

자기평가

나의 역할은 무엇이었나요?

적극적으로 활동에 참여하였나요?

정리한 내용을 잘 설명했나요?

모둠 내 동료평가

모둠 활동에 적극적으로 참여하였나요?

모둠의 구성원 간 의사소통은 잘 되었나요?

(15)

STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

영역

성취기준

[6과05-02] 비생물 환경 요인이 생 물에 미치는 영향을 이해하여 환경 과 생물 사이의 관계를 설명할 수 있다.

[6과12-02] 식물의 전체적인 구조 관찰 과 실험을 통해 뿌리, 줄기, 잎, 꽃의 구조와 기능을 설명할 수 있다.

주제명 온실을 효과적으로 활용하기 차시 3~4/12

학습목표 식물이 잘 자라는데 온실의 효과를 설명할 수 있다.

[6실05-03] 생활 속에 적용된 발명과 문제 해결의 사례를 통해 발명의 의 미와 중요성을 이해한다.

STEAM 요소

S 식물이 잘 자라는데 필요한 비생물적 요소 알기 T 비생물적 요소를 알아보기 위한 장치 설계하기 E 실험 설계에 맞게 온실 설치하기

A 나만의 온실 만들기 M 온도측정 및 결과처리 개발 의도

식물이 잘 자라기 위해서는 다양한 비생물적 요소가 영향을 준다. 그중 온도의 변 화를 적게 하는 것이 식물의 생장에 어떤 영향을 주는지에 대한 실험 장치를 설 계하고 관찰한 내용을 친구들과 공유하도록 하였다.

본 학습은 앞 차시에서 싹을 틔운 지피포트를 활용하여 지피포트 속에 있는 식물이 잘 성장 할 수 있는 환경을 알아보고자 한다. 식물이 잘 자라기 위해서는 다양한 비생물적 요소가 중 요하지만, 그중에 온도를 일정하게 했을 때 식물의 생장에 영향을 주는지에 대해 과학적인 방법으로 알아보고자 실험 장치를 설계하였다. 페트병을 사용하여 나만의 온실을 만들고 온 도변화를 적게 하는 것이 식물의 생장에 미치는 영향을 알아볼 수 있는 실험을 설계하도록 하였다. 이러한 수업 과정을 통해 가설을 설정하고 실험을 설계하고 제작하여 관찰하는 과학 적 탐구과정을 통해 과학하는 즐거움을 느낄 수 있도록 하였다.

상황 제시

상 황 제 시

-지난 시간에 싹을 틔운 식물을 어떻게 해야 잘 자라나게 할 수 있을지 생각 해 보도록 한다.

창 의 적 설 계

탐구한 내용을 탐 구 웹페이지를 통해 공유하고 나누기

감 성 적 체 험 -식물이 잘 자라기 위한 조건

을 탐구하고 온실을 활용하여 식물재배기를 만드는 방법 정 리하기

감성적 체험

(16)

학습

및 유의점

도입 (15 분)

□ ^Co 스마트 팜 영상 보기

❍ 스파트팝에서는 농사를 어떻게 짓고 있나요?

- 물을 자동으로 주고 있습니다.

- 온도의 변화를 적게 하고 있습니다.

- 빛을 일정량 이상 공급하고 있습니다.

(자)동영상 Y TN - 사이 언 스 ( 농 사 를 똑똑하 게 짓다)

전개 (50 분)

□^Co 식물이 살 수 없는 곳에서 식물을 키우려면

- 햇빛이 없는 곳에서 식물을 어떻게 재배할 수 있을까?

- 추운 곳에서는 식물을 어떻게 재배할 수 있을까?

□^Co 식물이 잘 자라는데 어떤 조건이 필요한가요?

❍ 식물이 자라는데 필요한 조건 알아보기 - 빛이 필요한 것 같습니다.

- 물이 필요한 것 같습니다.

- 양분이 필요할 것 같습니다.

- 온도가 중요할 것 같습니다.

❍ ^Co 식물이 자라는데 필요한 조건 실험 설계하기 ☞ 같게 할 조건: 식물, 흙, 물

☞ 다르게 할 조건: 온도

- 식물이 자라는 데 온도가 미치는 영향을 알아보는 실험에서는 다른 조건 은 모두 같게 하고, 온도만을 다르게 합니다.

□ ^CD 식물이 잘 자라기 위한 화분 만들기 ❍ 온실 화분 만들기

- 페트병을 이용하여 온실 화분 만들기 - 온도계를 이용하여 온도 측정하기

(유) 빛, 바 람, 화분을 두는 장소, 식물의 상태 (크기, 영양 상태 등), 화 분의 크기 등 다양한 조건을 동일 하게 통제하 는 것이 필 요하다.

정리 (15 분)

□ ^ET 식물이 잘 자라는데 필요한 조건 정리하기 - 온도의 변화가 크지 않은 적당한 온도가 필요합니다.

-

(17)

차시 3~4/12

<페트병 온실 만들기>

화분에 페트병 씌우기

적당한 크기의 페트병 을 준비합니다.

알맞은 크기로 페트 병을 자르기

(18)

차시 3~4/12

온실을 효과적으로 활용하기

^{이름 :}

활동 1 - 전통적인 밭에서의 재배와 온실에서 재배의 장단점

[장점]

[단점]

활동 2 - 식물을 빨리 키우려면 어떻게 해야 할까요?

1. 식물은 광합성을 통해 성장합니다. 광합성에 필요한 세가지 요소를 적어 봅시 다.

2. 식물을 빨리 키우기 위해서는 어떻게 해야 할지 광합성 작용과 관련지어 설명 해 봅시다.

(19)

5. 교사자료

차시 3~4/12

(20)

자료출처 2015 개정 교육과정 교사용 지도서, 과학 4-1.

(21)

STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

영역

성취기준

[6과05-02] 비생물 환경 요인이 생물 에 미치는 영향을 이해하여 환경과 생물 사이의 관계를 설명할 수 있다.

주제명 채소 재배기 만들기 차시 5~8/12

학습목표 채소를 재배할 수 있는 장치를 설계하고 제작할 수 있다.

연계과목 실과, 미술 연계과목

6실05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다. [6미02-01] 표현 주제를 잘 나타낼 수 있는 다양한 소재를 탐색할 수 있다. [6미02-03] 다양한 자료를 활용하여 아이디어와 관련된 표현 내용을 구체 화할 수 있다.

STEAM 요소

S 식물이 잘 자라는데 필요한 비생물적 요소 알기 T 제작 계획 세우기

E 채소재배기 만들기

A 다양한 재료의 특징 이해하고 소재 탐색하기 M 채소재배기 설계하기

개발 의도

앞서 학습한 내용과 연계하여 본 프로그램의 주제인 ‘채소재배기’를 제작하기 위 한 재료들의 정보를 수집하고 특징을 고려하여 설계한 후 제작해 볼 수 있는 경 험을 제공한다.

본 학습은 앞 차시에서 학습한 내용을 바탕으로 채소를 재배하기 위한 장치를 만들어 볼 수 있도록 하였다. 학생들은 우선 식물이 잘 자라기 위한 비생물적 요소를 고려하여 시중에 팔 고 있는 재배기의 공통적인 특징을 정리한다. 그리고 정리한 내용을 바탕으로 주변에서 구할 수 있는 재료를 이용하여 채소재배기를 설계하고 직접 제작한 후 ‘새싹 비타민’을 심어보도록 하였다. 이러한 수업 과정을 통해 학생들은 주변에서 재료를 구하고 직접 설계하며 제작하며 학습은 물론 생활에서 도움을 되는 과학에 대한 즐거움을 느낄 수 있다.

상황 제시

상 황 제 시

-식물을 키워본 경험 을 공유하고 생장에 미치는 요소를 정리 하기

창 의 적 설 계

제작한 채소재배기 의 특징을 친구들에 게 설명하는 자료 만들기

감 성 적 체 험 -새싹 비타민씨가 잘 자랄 수

있는 채소재배기를 설계하고 제작하기

감성적 체험

(22)

학습

및 유의점

도입 (15 분)

□ ^Co 다양한 채소재배기 영상 보기

https://www.youtube.com/watch?v=q5-b6B42cU4 ❍ 채소재배가 가능한 장치의 공통점은 무엇인가요?

- 일정한 온도, 일정한 습도 조절이 가능해야 합니다.

- 바람이 잘 통해야 합니다.

❍ 학습목표 알아보기

채소를 재배할 수 있는 장치 만들기

( 학 ) 동 영 상 YTN-사이언스 (상추 심고 콩 나물 키우고' 실내 채소 재 배 5 배)

전개 (130 분

)

□^CD 비생물적 요소를 잘 조절하는 방법 조사

❍ 시중에 나와 있는 채소 재배기에서 비생물적 요소를 조절하기 위한 방법을 조사해 봅시다.

- 온도를 일정하게 유지하기 위해 온도측정이 가능해야 하며 온실을 활 용하여 만들어야 합니다.

- 빛이 잘 들어올 수 있도록 모든 면을 투명하게 합니다.

- 공기가 잘 들어올 수 있도록 합니다.

□^CD 제한 조건에서 채소가 잘 자라기 위한 재배기 설계 ❍ 채소가 잘 자라기 위한 장치는 어떤 것들이 있나요?

- 온실 효과와 사용의 편리를 위해 뚜껑을 설치하려고 합니다.

- 바람이 잘 통하도록 구멍을 뚫었습니다.

- 습도를 유지하기 위해 스펀지를 밑바닥에 설치했습니다.

- 온도를 측정하기 위해 온도계를 부착했습니다.

※ 제한 조건: 되도록 재활용품을 사용하여 구입하는 경우 모두 합한 금액 이 2천 원을 넘지 않도록 한다.

□^CD 채소 재배기 제작하기

❍ 채소를 잘 키울 수 있는 재배기를 제작해 봅시다.

□ ^CD 채소씨 심기

❍ 채소 씨를 심기 위해 생각해야 할 점을 알아봅시다.

- 흙에 심을 것인지 아니면 다른 곳에 심을 것인지 정합니다.

- 심는 씨의 양과 간격은 어떻게 할지 생각해야 합니다.

❍ 효과적으로 기를 수 있도록 채소씨 심기

( 유 ) 주 변 에 서 쉽게 구할 수 있는 재료를 활용하여 만 들 수 있도록 한다.

정리 (15 분)

□ ^ET 채소재배기의 특징과 구조 안내

❍ 각자 제작한 채소재배기의 특징과 구조를 안내하는 자료를 만들어 봅시다.

□ 오늘 탐구한 내용과 관련하여 아쉬운 점 얘기하기

(23)

차시 5~8/12

LED등을 화분과 연결하여 실험 LED등과 거치대 연결

적색LED와 청색LED로 구성된 LED등 준비

(24)

STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

영역

성취기준

[6과13-01] 전지와 전구, 전선을 연 결하여 전구에 불이 켜지는 조건을 찾아 설명할 수 있다.

주제명 채소재배기 스마트하게 바꾸기 차시 9~10/12

학습목표 사용이 편리하고 채소가 잘 자랄 수 있도록 채소재배기를 보완할 수 있다.

[6과17-02] 자연 현상이나 일상생활의 예를 통해 에너지의 형태가 전환됨을 알고, 에너지를 효율적으로 사용하는 방법을 토 의할 수 있다.

[6실04-07] 소프트웨어가 적용된 사 례를 찾아보고 우리 생활에 미치는 영향을 이해한다.

STEAM 요소

S 전기가 흐르는 회로 만들기, 스위치를 활용한 회로 만들기 T 전기 장치를 활용한 효율적인 채소 재배기 만들기

E 재배용 LED 등 연결하기, 환기시스템 제작하기 A 주변과 어울리도록 재배기 꾸미기

개발 의도

전기를 활용한 장치를 활용하여 제작한 채소재배기에 자동화 시스템을 넣을 수 있도록 하였다. 학생들은 연결된 회로 구성을 활용하여 조명 장치와 환기장치를 포함한 자동화 시스템을 설계 및 제작을 해 볼 수 있도록 하였다.

본 학습은 앞 차시에서 제작한 채소재배기에 전기 장치를 활용하여 좀 더 편리하며 효과적 으로 채소를 키울 수 있는 시스템을 설계하고 제작해 볼 수 있도록 하였다. 우선 밤에도 식 물이 자랄 수 있도록 재배용 LED를 활용할 수 있도록 했다. 또 공기 순환 또는 온도 조절을 위한 환기장치를 직접 전기회로를 구성하여 제작해 활용 할 수 있게 하였다.

학생들은 일부 안내된 활동에 나름대로 창의적인 방법으로 채소를 재배할 수 있는 시스템을 설계하고 구성해 보는 활동을 통해 일상생활에서 느끼는 불편함을 직접 해결해 볼 수 있는 성취감을 맛볼 수 있다.

상황 제시

상 황 제 시

-제작한 채소재배기 에서 아쉬운점 또는 개선하고 싶은 점 정리하기

창 의 적 설 계

개선한 채소재배기 의 특징을 친구들에 게 설명하는 자료 만들기

감 성 적 체 험 -채소재배기에 전기 장치를

활용하여 스마트하게 바꾸기

감성적 체험

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학습

및 유의점

도입 (15 분)

□ ^Co 제작한 채소재배기 개선하기

❍ 제작한 채소재배기에 고치거나 수정하고 싶은 점 얘기하기 - 밤에도 채소를 재배할 수 있는 장치를 만들고 싶다.

- 온도를 일정하게 유지할 수 있는 장치를 만들고 싶다.

- 습도를 조절하거나 물을 자동으로 줄 수 있는 장치를 만들고 싶다.

(유) 자유 롭게 얘기 할 수 있 도록 한다.

전개 (50 분)

□ ^CD 스마트 채소재배기를 만들기 위한 조건 생각하기 ❍ 개선하고 싶은 대로 제작하려면 무엇이 필요할까요?

- 전기 장치를 연결할 수 있어야 합니다.

- 자동으로 자동 할 수 있도록 장치를 만들 수 있어야 합니다.

□ ^CD 재배기 스스로 개선하려는 방법 정리

❍ 모둠별 협의를 통해 개선 할 수 있는 방법 정리하기 - 전기 스위치로 조절하는 장치를 만들 수 있습니다.

- 자동으로 작동하는 장치를 만들기 위해서는 추가로 공부가 필요합니다.

- 주변과 잘 어울리는 재배기 만들기는 가능합니다.

□ ^CD 제작한 채소 재배기 수정하기

❍ 모둠별로 제작한 채소재배기를 수정하여 제작해 봅시다.

□ ^CD 교실 환경 조성하기

❍ 재배기를 교실에서 관리하기 좋은 환경은 어떤 것이 있을까요?

- 환기가 잘 되는 창가 가까이 둡니다.

- 조명 장치를 활용할 수 있도록 콘센트 근처에 둡니다.

❍ 재배기를 효과적으로 관리하는 방법을 정리해 봅시다.

- 매일 온도와 습도를 조절할 수 있도록 조를 짜서 관리합니다.

- 일지를 쓰면서 자리는 것을 관찰합니다.

(자)LED조명 장치, 스위 치, 쿨러, 아 두이노, 서 보모터 (유) 모둠 별 협의를 통해 직접 제작할 수 있는 장치 로 개선 할 수 있 도록 한다.

정리 (15 분)

□ ^ET 개선한 채소재배기 소개하기

(26)

STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

영역

성취기준

[6과05-01] 생태계가 생물 요소와 비생 물 요소로 이루어져 있음을 알고 생태계 구성 요소들이 서로 영향을 주고받음을 설명할 수 있다.

주제명 내가 만든 채소재배기 홍보하기 차시 11~12/12 학습목표 제작한 채소 재배기를 특징을 효과적으로 소개할 수 있다.

연계과목 실과, 미술 연계과목

[6과05-03] 생태계 보전의 필요성을 인식하고 생태계 보전을 위해 우리 가 할 수 있는 일에 대해 토의할 수 있다.

[6미02-06] 작품 제작의 전체 과정에 서 느낀 점, 알게 된 점 등을 서로 이야기할 수 있다.

STEAM 요소

S 식물이 자라기 위한 조건 T 홍보자료 제작하기

A 다양한 재료와 방법을 활용하여 홍보자료 만들기

개발 의도

홍보자료를 제작해 보는 활동을 통해 지금까지 학습한 내용을 정리하고 다양한 방법으로 제작한 창의적인 산출물의 가치를 스스로 인식할 수 있는 기회를 제공 한다.

프로그램을 마무리하는 단계로 지금까지 학습한 내용을 정리하고 창의적인 생각을 통해 제 작한 산출물의 효용성을 파악해 볼 수 있도록 하였다. 이러한 경험을 통해 학생들은 창의적 인 생각이 산출물 형태로 나왔을 때 효율적이고 효용성이 높아야 한다는 것을 느낄 수 있다.

이는 학생들에게 앞으로 결과물을 제작함에 있어 타인에게 인정받을 수 있는 제품이 창의성 도 평가 받을 수 있다는 점을 알게 되는 기회를 제공한다.

상황 제시

상 황 제 시

-새로운 생각은 모두 창의적인 생각일까?

현실적으로 불가능 한 생각은 창의적이 라고 생각할 수 있 을까?

창 의 적 설 계

홍보자료를 통해 친구들에게 작품 평 가 받기

감 성 적 체 험 -제작한 채소재배기의 특징과

제작한 과정을 소개하는 홍보 자료 만들기

감성적 체험

(27)

학습

및 유의점

도입 (15 분)

□ ^Co 창의적인 생각이 되기 위한 조건 생각하기

❍ 새로운 생각은 모두 창의적인 생각일까요? 만약에 누군가 새로운 생각 을 했지만 현실적으로 제작하기가 불가능하거나 다른 문제가 생긴다면 그 생각은 창의적인 생각이라고 할 수 있을까요?

- 창의적인 생각은 실제로 제작이 가능해야 합니다.

- 새로운 것이 다른 문제를 만들어내지 않아야 합니다.

전개 (50 분)

□^CD 제작한 채소재배기를 홍보하기에 효과적인 방법 생각하기 ❍ 채소재배기를 홍보하기에 좋은 방법을 모둠별로 협의하기 - 작동 과정을 보여 줄 수 있어 동영상으로 제작하면 좋겠습니다.

- 특징을 요약하여 설명하기에 프리젠테이션 방법이 좋겠습니다.

- 한 눈에 알아보기 쉽게하기 위해 큰 종이레 특징을 정리하는 방법이 좋 겠습니다 .

□^CD 협의한 내용대로 홍보자료 제작하기

❍ 모둠별 협의한 내용대로 홍보자료를 주어진 조건에 맞게 만들어 봅시다.

□^CD 제작한 홍보자료 발표하기

❍ 2분이라는 제한 시간내에 모둠별 제작물을 효과적으로 설명해 봅시다.

(유) 홍보자 료를 수업시 간 내에 만 들 수 있도 록 내용과 범위를 정할 수 있도록 한다.

정리 (15 분)

□ ^ET 활동 소감 정리하기

□ ^ET 학습한 경험을 바탕으로 탐구하고 싶은 내용 발표하기

(28)

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

11~12 /12

상

생태계가 생물 요소와 비생물 요소로 이루어져 있음을 알고 생태계 구성 요소들이 서로 영향을 주고받음을 설 명할 수 있다.

자기/동료평가 자기/동료평가지 (학생용) 중 생태계가 생물 요소와 비생물 요소로 이루어져 있음을

이해 한다.

하 생태계가 생물 요소와 비생물 요소로 이루어져 있음을 이해하는데 어려움이 있다.

6-1. 자기/동료평가지(11~12차시)

평가방법 평가기준

평가

상 중 하

자기평가

나의 역할은 무엇이었나요?

적극적으로 활동에 참여하였나요?

정리한 내용을 잘 설명했나요?

모둠 내 동료평가

모둠 활동에 적극적으로 참여하였나요?

모둠의 구성원 간 의사소통은 잘 되었나요?

(29)

[부록2]

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