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“이 보고서는 2019년도 정부의 재원으로

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(1)

2019 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2019. 11.

서울광희초등학교

(2)

【 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과제명 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

유형 (유형2) 다양한 교과 간 협동 연구를 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 ( √ ) 프로그램

「Sound Up! No Power ! 에코 스피커」 프로그램 학교급 초등 대상 학년(군) 초 3, 4, 5학년

중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역 [초등학교 과학] 파동 / (8) 소리의 성질

연계과목

수학 미술 음악

연계과목 성취기준 영역

[초등 3~4학년 수학] (2) 도형, (3) 측정 [초등 5~6학년 수학] (5) 자료와 가능성 [초등 5~6학년 미술] (2) 표현

[초등 3~6학년 음악] (3) 생활화

[초등 5~6학년 실과] (2) 가정생활과 안전, (5) 기술활용

연구기간 2019.5.16. ~ 2019.11.30.

연 구 비 일금사백만원(₩4,000,000)

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

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 서울광희초등학교 초등(과학) 교사 조정남

공동연구원 서울광희초등학교 초등(사회) 교사 전지나

공동연구원 서울광희초등학교 초등(영어) 교사 강하라

공동연구원 서울도성초등학교 초등(과학) 교사 김종철

공동연구원 서울오금초등학교 초등(과학) 교사 윤미영

2019년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

융합인재교육(STEAM) 교사연구회를 운영한 최종 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2019년 11월 15일

연구책임자 : 조 정 남 (인)

(3)

“이 보고서는 2019년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

1. 요약문

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 Sound Up! No Power ! 에코 스피커 선행

프로그램명 해당 없음

학교급 초등 대상 학년(군) 3, 4, 5학년

중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역 [초등학교 과학] 파동 / (8) 소리의 성질

연계과목

수학 미술 실과 음악

연계과목 성취기준 영역

[초등 3~4학년 수학] (2) 도형, (3) 측정 [초등 5~6학년 수학] (5) 자료와 가능성 [초등 5~6학년 미술] (2) 표현

[초등 3~6학년 음악] (3) 생활화

[초등 5~6학년 실과] (2) 가정생활과 안전 (5) 기술활용

개발계획

주제 연번 차시(시수) 과목 연계(안)

1 2 과학(1) + 음악(0.5) + 실과(0.5)

2 2 과학(1.5) + 수학(0.5)

3 2 과학(0.5)+실과(0.5)+수학(0.5)+미술(0.5) 4 2 과학(0.5) + 미술(0.5) + 실과(1) 5 2 과학(0.5)+실과(0.5)+수학(0.5)+음악(0.5)

학습 목표

지식

• 다양한 무전력 에코 스피커를 탐구하고 과학적, 기술적, 수학적 원리를 설명할 수 있다.

• 나만의 무전력 에코 스피커를 만들기 위해 과학적, 기술적, 수학적 원리를 적용할 수 있다.

탐구 • 나만의 무전력 에코 스피커의 구상도를 스케치하고 계획할 수 있다.

• 목적에 알맞은 무전력 에코 스피커를 만들 수 있다.

태도

• 생활 속에서 소리와 관련된 물품을 개발하고 발전시키려는 마음을 가진다.

• 나만의 스피커를 이용한 음악 발표회에서 자신의 작품에 자긍심을 갖고, 다른 사람의 작품과 의견을 존중하는 태도를 가진다.

STEAM 과목 요소

S 소리의 발생, 소리의 세기, 소리의 높낮이, 소리의 전달, 공명, 물체와 물질 T 발명기법을 통해 디자인하기, 자원과 환경의 관계, 발명품에 적용된 기술 및 원리 E 생활 소품 제작 및 활용, 발명의 의미와 중요성, 창의적인 제품 구상 및 제작 A 재료의 특징, 제품의 구조, 조형요소, 작품 표현방법, 음악 생활화

M 길이의 단위(cm), 평면도형, 입체도형, 자료의 수집, 분류, 정리

STEAM 단계 요소

상황 제시

• 생활 속에서 무전력 에코 스피커가 필요한 상황으로 어떤 경우가 있을까?

• 실생활의 무전력 에코 스피커는 어떻게 활용되고 있을까?

• 다양한 무전력 에코 스피커의 특징은 무엇일까?

• 나만의 스피커를 효과적으로 발표하는 방법은 무엇일까?

창의적 설계

• 다양한 무전력 에코 스피커를 조사하여 발표하기

• 소리의 원리를 알아보고 소리의 울림을 키우는 방법 탐구하기

• 무전력 에코 스피커 제작의 재료를 탐색하고 디자인 구상하기

• 나만의 무전력 에코 스피커 만들기

• 나만의 스피커의 효과 검증 및 소개 자료 제작하기 감성적

체험

• 무전력 에코 스피커의 특징과 소리의 울림을 키우는 방법 토의하기

• 나만의 무전력 에코 스피커 디자인 공유 및 보완하기

• 나만의 무전력 에코 스피커의 효과 알아보기

• 제작한 무전력 에코 스피커 발표를 통해 친구들과 경험 공유하기

(5)

q 교육과정 성취 기준 분석

차시 주제명 과목 교육과정 성취기준

1

무전력 에코 스피커의 필요성 알기

과학

[4과08-01] 여러 가지 물체에서 소리가 나는 현상을 관찰하여 소리가 나는 물체는 떨림이 있음을 설명할 수 있다.

[4과08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

음악 [4음03-01] [6음03-01] 음악을 활용하여 가정, 학교, 사회 등의 행사에 참여하 고 느낌을 발표한다.

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

2 소리, 그것이 알고 싶다

과학

[4과08-01] 여러 가지 물체에서 소리가 나는 현상을 관찰하여 소리가 나는 물체는 떨림이 있음을 설명할 수 있다.

[4과08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

[4과08-03] 여러 가지 물체를 통하여 소리가 전달되거나 반사됨을 관찰하고 소음을 줄이는 방법을 토의할 수 있다.

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

3~4

나는 무전력 에코 스피커

디자이너

과학

[4과08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

[4과08-03] 여러 가지 물체를 통하여 소리가 전달되거나 반사됨을 관찰하고 소음을 줄이는 방법을 토의할 수 있다.

[4과01-04] 여러 가지 물질을 선택하여 다양한 물체를 설계하고 장단점을 토 의할 수 있다.

실과 [6실02-06] 간단한 생활 소품을 창의적으로 제작하여 활용한다.

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

수학

[4수02-07] 컴퍼스를 이용하여 여러 가지 크기의 원을 그려서 다양한 모양 을 꾸밀 수 있다.

[4수03-13] 주어진 각도와 크기가 같은 각을 그릴 수 있다.

[6수02-05] 직육면체와 정육면체의 겨냥도와 전개도를 그릴 수 있다.

[6수02-08] 원기둥을 알고, 구성 요소, 성질, 전개도를 이해한다.

미술

[4미02-04] 표현 방법과 과정에 관심을 가지고 계획할 수 있다.

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

[6미02-02] 다양한 발상 방법으로 아이디어를 발전시킬 수 있다.

5~6

나만의 무전력 에코 스피커

만들기

과학

[4과08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

[4과08-03] 여러 가지 물체를 통하여 소리가 전달되거나 반사됨을 관찰하고 소음을 줄이는 방법을 토의할 수 있다.

실과 [6실02-06] 간단한 생활 소품을 창의적으로 제작하여 활용한다.

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

미술

[4미02-05] 조형 요소(점, 선, 면, 형·형태, 색, 질감, 양감 등)의 특징을 탐 색하고, 표현 의도에 적합하게 적용할 수 있다.

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

7~8

나만의 무전력 에코 스피커로 SOUND UP!

음악 발표회

과학 [4과08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

실과 [6실02-06] 간단한 생활 소품을 창의적으로 제작하여 활용한다.

수학

[4수05-03] 여러 가지 자료를 수집, 분류, 정리하여 자료의 특성에 맞는 그 래프로 나타내고, 그래프를 해석할 수 있다.

[6수05-04] 자료를 수집, 분류, 정리하여 목적에 맞는 그래프로 나타내고, 그 래프를 해석할 수 있다.

음악 [4음03-01] [6음03-01] 음악을 활용하여 가정, 학교, 사회 등의 행사에 참여하 고 느낌을 발표한다.

(6)

q 차시별 지도계획

차시 주제명 학습목표 STEAM 프로그램 성취목표/요소

1~2

무전력 에코 스피커의 필요성 알기

∘ 무전력 에코 스피커의 필요성을 알고 그 특징을 조사하여 발표할 수 있다.

Co 무전력 에코 스피커가 필요성한 문제 상황 알아보기

CD 다양한 스피커를 조사하고 문제 해결 방안 탐색하기

ET 무전력 에코 스피커의 특징 토의하기 Co 무전력 에코 스피커 제작 의지 다지기

3~4 소리, 그것이 알고 싶다

∘ 소리의 원리를 이해하고, 소리를 모아 더 크게 만들 수 있는 방법에 대하여 토의할 수 있다.

Co 소리를 모아 크게 만드는 다양한 사례 살펴보기

CD 물체에서 소리가 날 때의 공통점 알아보기 CD 소리의 세기, 높낮이, 전달 탐구하기 CD 소리의 반사, 울림 알아보기

CD 소리를 모으고 울림을 키우는 방법 알아보기 ET 소리가 잘 울리는 제품을 만들기 위한

아이디어 공유 및 보완하기

5~6

나는 무전력 에코 스피커

디자이너

∘ 소리를 모아 더 크게 만드는 무전력 에코 스피커 만드는 방법을 토의할 수 있다.

∘ 나만의 무전력 에코 스피커를 창의적으로 설계할 수 있다.

Co 다양한 무전력 에코 스피커로 음악을 발표하는 모습 감상하기

CD 무전력 에코 스피커 제작을 위한 다양한 재료와 형태 탐색하기

CD 무전력 에코 스피커 디자인하기 ET 디자인 공유 및 보완하기

7~8

나만의 무전력 에코 스피커

만들기

∘ 나만의 무전력 에코 스피커 만들기에 즐겁게 참여할 수 있다.

∘ 소리를 모으고 울리게 하여 더 크게 하는 스피커를 창의적으로 만들 수 있다.

Co 무전력 에코 스피커 제작 동영상 살펴보기 CD 디자인과 재료, 도구 파악하기

CD 폐품, 목공블럭, 수학교구, 3D프린터 등 다양한 재료와 방법으로 나만의 무전력 에코 스피커 만들기

ET 내가 만든 스피커를 이용하여 소리 크기 측정해 보기

9

~10

나만의 무전력 에코 스피커로 SOUND UP!

음악 발표회

∘ 나만의 무전력 에코 스피커를 소개하는 자료를 만들 수 있다.

∘ 나만의 스피커를 소개하고 서로 의견을 나눌 수 있다.

Co 인포그래픽, UCC 등 다양한 홍보 방법 살펴보기

CD 인포그래픽, UCC 등 제작 방법 알아보기 CD 나만의 스피커를 이용하여 소리의 크기를

측정한 결과 분석하기

CD 나만의 스피커 소개 자료 제작

ET 나만의 스피커를 이용한 음악 발표를 통해 친구들과 경험 공유하기

(7)

2. 서론

가. 연구의 필요성

일상생활에서 음악이나 강의 등 소리를 많이 듣는다. 이때 전기를 이용한 스피커를 사 용하는 경우가 많은데, 야외에서는 전기를 이용하기 힘든 경우도 많고 친환경적인 시각에 서 볼 때 에너지를 사용하지 않는 스피커가 필요한 경우가 있다.

본 프로그램에서는 이러한 상황을 이해하고 무전력 에코 스피커의 필요성을 찾고 소리의 원리를 실험을 통해 이해한 후, 다양한 재료와 방법을 이용하여 나만의 무전력 에코 스피 커를 만들어 본다. 만든 제작품을 발표 전시하는 프로젝트를 수행함으로써 학생들의 과학 기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고력과 문제해결력을 함양시키고자 한다.

본 프로그램은 10차시로 구성되어 있다. 1~2차시는 무전력 에코 스피커의 필요성을 알고 무전력 에코 스피커의 특징을 찾아본다. 3~4차시는 소리의 세기, 높낮이, 전달, 반사, 울림 등의 원리를 실험을 통해 이해하면서 에코 스피커를 만들기 위한 조건을 찾아본다. 5~6차시 에서는 나만의 무전력 에코스피커를 만드는 창의적인 디자인을 고안하고 다양한 재료를 선택 하여 디자인한다. 7~8차시는 디자인한 나만의 무전력 에코스피커를 만들고 마지막 9~10차시 는 감성적 체험 단계로 각자 만들고 활용해 본 산출물을 소개하는 발표회를 통해 의견을 공 유하고 문제 해결의 기쁨을 나눈다.

학생들은 무전력 에코스피커의 원리를 이해하고 제작하며, 결과를 공유하는 과정을 통해, 실 생활의 문제를 해결하는 성공의 기쁨과 친구들과 서로 소통하고 협력하는 역량을 키우는 기 회가 될 것이다.

나 . 연구의 목표

1) 지식

• 다양한 무전력 에코 스피커를 탐구하고 과학적, 기술적, 수학적 원리를 설명할 수 있다.

• 나만의 무전력 에코 스피커를 만들기 위해 과학적, 기술적, 수학적 원리를 적용할 수 있다.

2) 탐구

• 나만의 무전력 에코 스피커의 구상도를 스케치하고 계획할 수 있다.

• 목적에 알맞은 무전력 에코 스피커를 만들 수 있다.

3) 태도

• 생활 속에서 소리와 관련된 물품을 개발하고 발전시키려는 마음을 가진다.

• 나만의 스피커를 이용한 음악 발표회에서 자신의 작품에 자긍심을 갖고, 다른 사람의 작품과 의견을 존중하는 태도를 가진다.과 의견을 존중하는 태도를 가진다.

다 . 연구의 내용과 범위

본 융합인재교육(STEAM) 프로그램은 소리의 원리를 탐구하고 나만의 무전력 에코스피커 를 만드는 과정을 통하여 초등학생들의 융합적 사고력과 창의성을 신장시키기 위해 구안된 것으로 연구의 내용과 범위는 다음과 같다.

(8)

본 프로그램은 ‘Sound Up! No Power ! 에코 스피커’라는 주제와 관련된 교과의 교육 목 표 및 내용을 분석하고 재구성하여 개발되었다. 따라서 초등학교 교육과정에서 다루어지는  STEAM 관련 교과 전반의 내용을 아우르고 있다. 본 프로그램은 서울의 G초등학교 4학년 1개 학급과 3~5학년 다문화 학생, D초등학교 3학년 1개 학급, O초등학교 5학년 1개 학급, 총 92명에게 적용하였으며, 사전, 사후 설문은 다문화학생을 제외한 총 81명을 대상으로 조 사하였다.

3. 연구 수행 내용

과제 1 STEAM프로그램 개발 및 적용 1) STEAM 프로그램 연구를 위한 환경 조성 q STEAM 교육을 위한 환경 조성

∘STEAM프로그램 적용을 위한 교육자료 및 재료 구비, 결과물 게시 공간 마련

∘교실에 프로그램 결과 및 아이디어 게시로 학생들 간 의견 공유

∘교사 연구 동아리 구성․운영하여 프로그램 개발

2) 개발한 STEAM 프로그램

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 Sound Up! No Power ! 에코 스피커

학교급 초등 대상 학년(군) 3, 4, 5학년

중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역 [초등학교 과학] 파동 / (8) 소리의 성질

연계과목

수학 미술 실과 음악

연계과목 성취기준 영역

[초등 3~4학년 수학] (2) 도형, (3) 측정 [초등 5~6학년 수학] (5) 자료와 가능성 [초등 5~6학년 미술] (2) 표현

[초등 3~6학년 음악] (3) 생활화

[초등 5~6학년 실과] (2) 가정생활과 안전 (5) 기술활용

개발계획

주제 연번 차시(시수) 과목 연계(안)

1 2 과학(1) + 음악(0.5) + 실과(0.5)

2 2 과학(1.5) + 수학(0.5)

3 2 과학(0.5)+실과(0.5)+수학(0.5)+미술(0.5) 4 2 과학(0.5) + 미술(0.5) + 실과(1) 5 2 과학(0.5)+실과(0.5)+수학(0.5)+음악(0.5)

차시 학습 주제

1~2 무전력 에코 스피커의 필요성 알기

3~4 소리, 그것이 알고 싶다

5~6 나는 무전력 에코 스피커 디자이너

7~8 나만의 무전력 에코 스피커 만들기

9~10 나만의 무전력 에코 스피커로 SOUND UP! 음악 발표회

(9)

3) 개발 프로그램 검증 및 적용 가) 프로그램 검증

∘과학교육 전문가 1인으로부터 자문을 받아 개발된 지도안 타당도 검증함 ∘프로그램 적용 이후 전문가 자문을 받아 수정함

q 프로그램 적용

∘적용 대상 : 초 3, 4, 5학년 92명

(D초 3학년 1개 학급, G초 4학년 1개 학급, 다문화특별학급, O초 5학년 1개 학급)

∘적용 시기 : 9.30(월)~10.18(금)

∘적용 방법 : 관련 교과 시간 및 창의적체험활동 시간에 적용 개발한 교사용 지도안과 수업용 보조자료 활용 수업

과제 2 STEAM 프로그램 적용 성과 연구 및 조사 1) 수업 프로그램의 적용 성과 조사

q 검증 시기 : 사전검사 7월, 사후 검사 10월 실시 q 검증 방법 :

∘프로그램에 참여한 학생 대상 STEAM프로그램 적용 결과 자체 설문 실시 및 인터뷰

∘STEAM 교육 지원연구단에서 제공하는 태도검사와 만족도 조사지를 활용한 사전, 사후검사 실시 q 검증 방법 결과 환류 : 시범 적용 내용을 프로그램 수정 보완에 반영하여 최종 프로그램 완성

2) 학생 성취도 영역별 평가 계획

영역 평가 관점

지식 • 다양한 무전력 에코 스피커를 탐구하고 과학적, 기술적, 수학적 원리를 설명할 수 있는가?

• 나만의 무전력 에코 스피커를 만들기 위해 과학적, 기술적, 수학적 원리를 적용할 수 있는가?

기능 • 나만의 무전력 에코 스피커 구상도를 스케치하고 계획할 수 있는가?

• 목적에 알맞은 무전력 에코 스피커를 만들 수 있는가?

태도

• 주변의 사물에 대하여 관심을 가지는가?

• 생활 속에서 소리와 관련된 물품을 개발하고 발전시키려는 마음을 가지는가?

• 발표회에서 자신의 작품에 자긍심을 갖고, 다른 사람의 작품과 의견을 존중하는 태도를 보이는가?

과제 3 STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천 1) STEAM 협력 연구 강화

q 교내 STEAM 관련 학생 동아리 사전 적용 및 연구

q 외부 전문가(서울교대 교수)와 프로그램 개발 전, 후 자문 및 검증

(10)

2) 교사 연수를 통한 확산 실천 q 본교 교직원 연수

- 일시 : 19. 10. 11.(금) 15:00~16:00 - 장소 : 본교 다문화교실

- 대상 : 교원학습공동체 교사 7명 - 내용 : 개발 프로그램 소개

q 타학교 교원 대상 STEAM교육 워크숍 운영 - 일시 : 19.11.29.(금) 예정

- 장소 : 본교 연수협력실

- 대상 : 서울시교육청 직무연수 참여 교사 20여명 - 내용 : 개발 프로그램 소개 및 스팀 교육 안내

4. 연구 수행 결과

가. 연구수행 결과물

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 10차시

수업 적용 일정 2019.9.30.(월)~2019.10.18(금)

(STEAM 수업)수혜학생 수 92명(D초 3학년, G초 4학년, 다문화학생, O초 5학년) 학생 태도검사 사전검사 7월 24일, 3개 학급(81명) 실시 완료

사후검사 10월 21일, 3개 학급(81명) 실시 완료

학생 및 교사 만족도조사 10월 21일 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최 19. 10. 11 15:00~16:00 교원학습공동체 대상 연구 결과 공개 19.11.29. 15:30~16:00 교외 STEAM워크숍 개최 예정

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

(11)

나. STEAM 프로그램 적용 결과 1) STEAM 적용 결과

STEAM 수업 적용 후 자체 설문을 통한 변화를 5점 척도로 알아본 결과, STEAM 수업을 통한 수학, 과학 과목 흥미도 변화는 4.43, 모둠 내 소통 및 협력 4.56, 수학, 과학 과목에 대한 긍정적 인식 변화 4.70, 이공계 진로 선택은 4.36으로 STEAM수업이 수학, 과학에 대한 흥미와 인식, 진로 관련 등에 긍 정적인 영향을 준 것을 알 수 있었다.

문항 설문 내용 매우

긍정 긍정 보통 부정 매우 부정 결과 1 STEAM 수업을 통해 수학, 과학 과목에 흥미가 생겼다. 63.0% 25.9% 4.9% 3.7% 2.5% 4.43 2 STEAM 수업을 통해 모둠활동 중 친구들과 의견을

나누고 협력하는 것이 중요하다는 것을 알았다. 66.7% 24.7% 6.2% 2.5% 0.0% 4.56 3 STEAM 수업을 통해 수학, 과학 과목이 도움이 된다는

것을 알았다. 71.6% 27.2% 1.2% 0.0% 0.0% 4.70

4 STEAM 수업을 통해 이공계 분야에 진로를 선택하고

싶다는 생각이 들었다. 56.8% 30.9% 6.2% 3.7% 2.5% 4.36

2) STEAM 만족도 결과(5점 척도)

STEAM 수업에 대한 만족도를 자체 설문을 통해 5점 척도로 알아본 결과, 4.53, 흥미도 4.60, 참여도 4.67, 내용 수준의 적절성 4.20으로 학생들의 만족도가 높게 나왔다.

문항 설문 내용 매우

긍정 긍정 보통 부정 매우 부정 결과 1 STEAM 수업에 만족하십니까? 61.7% 29.6% 8.6% - - 4.53 2 STEAM 수업은 재미있었나요? 66.7% 27.2% 6.2% - - 4.60 3 STEAM 수업 활동에 적극적으로 참여하였나요? 70.4% 25.9% 3.7% - - 4.67 4 STEAM 수업의 내용 수준은 어떠하다고 생각합니까? 40.7% 38.3% 21% - - 4.20

5. 결론 및 제언

본 프로그램은 다양한 과목을 융합하여 개발된 프로그램으로 과학교과의 소리 단원을 중심 으로 수학, 미술, 실과 등과 관련 내용을 추출하고 융합하여 구성하였다.

무전력 에코 스피커의 필요성을 느끼고 소리의 원리를 이해한 후, 다양한 재료를 탐색하여 나만의 무전력 에코 스피커를 디자인하고 만들어 발표회하는 과정을 총 10차시에 걸친 프로그램 으로 제작하였다. 개발한 프로그램을 3~5학년 학생들을 대상으로 프로그램을 적용한 결과 수학, 과학에 대한 흥미, 모둠 내 협력 의지, 이공계 진로 등 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인다.

본 프로그램은 연구 참여대상자 수가 지역적, 수적으로 제한사항이 있어 일반화하기 어렵지 만 프로그램을 보다 정교화하고 수정, 보완한다면 STEAM 태도의 긍정적 향상 효과를 보일 수 있는 프로그램으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

(12)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

「Sound Up! No Power ! 에코 스피커」 STEAM 프로그램

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~2/10

[4과08-01] 여러 가지 물체에서 소리가 나는 현상을 관찰하여 소리가

나는 물체는 떨림이 있음을 설명할 수 있다. [4과08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

(음악)

[초등 3~6 학년]

(3) 생활화 (실과)

[초등 5~6 학년]

(5) 기술활용

2 3~4/10

[4과08-01] 여러 가지 물체에서 소리가 나는 현상을 관찰하여 소리가

나는 물체는 떨림이 있음을 설명할 수 있다. [4과08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

[4과08-03] 여러 가지 물체를 통하여 소리가 전달되거나 반사됨을 관

찰하고 소음을 줄이는 방법을 토의할 수 있다.

(실과)

[초등 5~6 학년]

(5) 기술활용

3 5~6/10

[4과08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

[4과08-03] 여러 가지 물체를 통하여 소리가 전달되거나 반사됨을 관

찰하고 소음을 줄이는 방법을 토의할 수 있다.

[4과01-04] 여러 가지 물질을 선택하여 다양한 물체를 설계하고 장단

점을 토의할 수 있다

(수학)

[초등 3~4학년] (2) 도형, (3) 측정 (실과)

[초등 5~6학년] (5) 기술활용 (미술)

[초등 5~6학년] (2) 표현

4 7~8/10

[4과08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

[4과08-03] 여러 가지 물체를 통하여 소리가 전달되거나 반사됨을 관

찰하고 소음을 줄이는 방법을 토의할 수 있다.

(실과)

[초등 5~6 학년]

(2)가정생활과 안전, (5) 기술활용 (미술)

[초등 5~6학년] (2) 표현

5 9~10/10 [4과08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

(실과)

[초등 5~6 학년]

(2)가정생활과 안전 (수학)

[초등 5~6학년] (5)자료와 가능성 (음악)

[초등 3~6 학년]

(3) 생활화

(13)

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 10차시)

차시 주요내용

1~2/10

주제(단원)명 스피커, 넌 누구니?

Co 무전력 에코 스피커가 필요성한 문제 상황 알아보기

CD 다양한 스피커를 조사하고 문제 해결 방안 탐색하기

ET 무전력 에코 스피커의 특징 토의하기

Co 무전력 에코 스피커 제작 의지 다지기

3~4/10

주제(단원)명 소리, 그것이 알고 싶다

Co 소리를 모아 크게 만드는 다양한 사례 살펴보기

CD 물체에서 소리가 날 때의 공통점 알아보기

CD 소리의 세기, 높낮이, 전달 탐구하기

CD 소리의 반사, 울림 알아보기

CD 소리를 모으고 울림을 키우는 방법 알아보기

ET 소리가 잘 울리는 제품을 만들기 위한 아이디어 공유 및 보완하기

5~6/10

주제(단원)명 나는 무전력 에코 스피커 디자이너

Co 다양한 무전력 에코 스피커로 음악을 발표하는 모습 감상하기

CD 무전력 에코 스피커 제작을 위한 다양한 재료와 형태 탐색하기

CD 무전력 에코 스피커 디자인하기

ET 디자인 공유 및 보완하기

7~8/10

주제(단원)명 나만의 무전력 에코 스피커 만들기

Co 무전력 에코 스피커 제작 동영상 살펴보기

CD 디자인과 재료, 도구 파악하기

CD 폐품, 목공블럭, 수학교구, 3D프린터 등 다양한 재료와 방법으로 나만의 무전력 에코 스피커 만들기

ET 내가 만든 스피커를 이용하여 소리 크기 측정해 보기

9~10/10

주제(단원)명 나만의 무전력 에코 스피커로 SOUND UP! 발표회

Co 인포그래픽, UCC 등 다양한 홍보 방법 살펴보기

CD 인포그래픽, UCC 등 제작 방법 알아보기

CD 나만의 스피커를 이용하여 소리의 크기를 측정한 결과 분석하기

CD 나만의 스피커 소개 자료 제작

ET 나만의 스피커를 이용한 음악 발표를 통해 친구들과 경험 공유하기

(14)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

1~2차시 스피커, 넌 누구니?

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/3, 4 학년군

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] (8) 소리의 성질 중심과목 성취기준

[4 과 08-01] 여러 가지 물체에서 소리가 나는 현상을 관찰하여 소리가 나는 물체는 떨림이 있음을 설명할 수 있다.

[4 과 08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

주제(단원)명 스피커, 넌 누구니? 차시 1~2/10

학습목표 ∘ 무전력 에코 스피커의 필요성을 알고, 그 특징을 조사 및 발표할 수 있다.

연계과목 실과, 음악 연계과목

성취기준 영역

(음악) [초등 3~6 학년] (3) 생활화 (실과) [초등 5~6 학년] (5) 기술활용

STEAM 요소

S 우리 주변의 소리, 무전력 에코 스피커가 필요한 상황 탐색 T 스피커의 종류와 원리 조사

E 스피커의 구조와 기능 조사, 무전력 에코 스피커 구조 구상

A 다양한 스피커의 디자인 요소 탐색, 무전력 에코 스피커 디자인 구상 M 다양한 스피커의 모양과 크기 탐색

개발 의도 ∘ 무전력 에코 스피커가 필요한 상황 알기

∘ 무전력 에코 스피커의 구조와 기능 조사·토의하기

전기를 사용하지 않는 에코 스피커가 필요한 문제 상황을 제시하여, 무전력 에코 스피커의 필요성을 느끼게 한다. 다양한 종류의 스피커를 조사하며 여러 무전력 에코 스피커를 찾아보고, 장점, 필요한 곳, 특징 등을 토의를 통해 찾도록 한다. 이러한 과정을 통해 무전력 에코 스피커 제작 및 탐구에 대한 의지를 다지게 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시 상

황 제 시

■ 생활 속에서 무전력 에코 스피커가 필요 한 상황으로 어떤 경 우가 있을까?

창의적 설계

■ 무전력 에코 스피커 만들기 다짐하기

감 성 적 체 험

■ 다양한 스피커 조사하여 발표하기

■ 무전력 에코 스피커의 특징 토 의하기

감성적 체험 학습

단계 교수-학습 활동 자료(▷) 및

유의점(▶)

도입 (10 분)

CO 무전력 에코 스피커가 필요한 문제 상황 알아보기 ○ 소라의 일기를 읽고 문제 상황 파악하기

∙소라네 가족이 캠핑을 가서 무엇을 했나요?

- 고기도 먹고 잠자리도 잡았습니다.

- 노래도 부르고 춤도 췄습니다. 등

∙캠핑을 하면서 아쉬웠던 점은 무엇인가요?

- 춤을 추는데 음악 소리가 작아 흥이 나지 않았습니다.

∙이 문제를 해결하려면 어떻게 해야 할까요?

- 휴대가 가능한 스피커가 있으면 좋겠습니다.

- 소리를 크게 하는 장비가 있으면 좋겠습니다. 등

∙휴대가 가능하고 소리를 크게 하는 장치의 이름을 뭐라고 하면 좋겠습 니까?

- 휴대용 스피커, 에코 스피커, 무전력 스피커, 무전력 에코 스피커 등

▷ppt (소라의 일기)

▶ 스 피 커 의 이름을 학급 에서 토의하

(15)

학습

단계 교수-학습 활동 자료(▷) 및

유의점(▶)

<학습문제 확인>

무전력 에코 스피커의 필요성을 알고, 그 특징을 조사∙발표해 봅시다.

여 다른 이 름으로 바꿀 수 있다.

전개 (60 분)

CD 다양한 스피커를 조사하고 소라네 가족의 문제 해결 방안 탐색하기 ○ 생활 속 다양한 스피커를 조사하기

∙여러분이 가장 많이 사용하는 스피커는 어떤 것인가요?

- 콘센트나 컴퓨터에 연결해서 사용하는 스피커입니다.

∙모둠친구들과 함께 인터넷을 이용하여 다양한 스피커를 찾아봅시다.

- 인터넷을 이용하여 주변에서 볼 수 있는 스피커를 찾아보고, 그 특징을 학습지에 쓴다.

∙조사한 스피커를 발표해 봅시다.

○ 소라네 가족의 문제 해결 방안 탐색하기

∙조사한 스피커 중 소라의 일기에서 소라네 가족에게 필요한 스피커는 어떤 것이 있을까요?

- PA 스피커, 블루투스 스피커, 새활용 스피커, 무전력 스피커, AI 스피커 등이 있습니다.

∙이 중 전기가 필요 없이 소리를 크게 할 수 있는 스피커는 어떤 것인 가요?

- 무전력 스피커입니다. 에코를 이용한 스피커입니다. 등

▷스마트기기, 활동지

▶활동지는 학습자의 수준, 특성에 맞게 수정하여 제 시한다.

ET 무전력 에코 스피커의 특징 토의하기

○ 무전력 에코 스피커의 특징 알기

∙다양한 무전력 에코 스피커를 살펴보고, 무전력 에코 스피커의 특징을 찾아봅시다.

- 특징을 포스트 잇에 써서 모둠 칠판에 붙인다.

- 모둠별로 비슷한 내용끼리 모으고, 분류하여 정리해 봅시다.

∙각 모둠에서 찾은 특징을 발표하고, 토의해 봅시다.

- 장점 : 에너지를 절약할 수 있다. 휴대가 가능하다, 친환경적이다 등 - 필요한 상황 : 응급/구조 상황에서 소리 신호를 크게 전달해야 할 때 수업시간에 전기의 사용을 줄이면서 음악 반주를 할 때 등

- 특징 : 소리가 울릴 수 있는 공간이 있습니다. 소리가 밖으로 전달되 는 깔대기 모양이나 구멍이 있습니다 등

▷포스트잇

▶ 개인->모 둠-> 전체로 토의 범위를 확장한다.

정리 (10 분)

ET 무전력 에코 스피커 제작 의지 다지기

○ 무전력 에코스피커의 필요성, 장점, 특징 정리하기

○ 수업을 돌아보고 다짐하기

∙수업에 참여한 결과를 자기평가하고, 무전력 에코스피커 제작을 위한 한 줄 다짐을 작성해봅시다.

▷ 자기 평가지

(16)

3~4차시 소리, 그것이 알고 싶다

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/3, 4 학년군

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] (8) 소리의 성질 중심과목 성취기준

[4 과 08-01] 여러 가지 물체에서 소리가 나는 현상을 관찰하여 소리가 나는 물체는 떨림이 있음을 설명할 수 있다.

[4 과 08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

[4 과 08-03] 여러 가지 물체를 통하여 소리가 전달되거나 반사됨을 관찰하고, 소음을 줄이는 방법을 토의할 수 있다.

주제(단원)명 소리, 그것이 알고 싶다. 차시 3~4/10

학습목표 ∘ 소리의 원리를 이해하고, 소리를 모아 더 크게 만들 수 있는 방법에 대하여 토의할 수 있다.

연계과목 실과 연계과목

성취기준 영역 (실과) [초등 5~6 학년] (5) 기술활용 STEAM

요소

S 소리의 발생, 소리의 세기, 소리의 높낮이, 소리의 전달, 공명, 물체와 물질 T 발명품에 적용된 기술 및 원리

E 소리를 잘 모으고 울림을 크게 하는 구조, 적절한 재료 탐색 개발 의도 ∘ 소리의 발생, 세기, 높낮이, 전달 등을 설명하기

∘ 소리의 울림을 크게 하는 다양한 방법 토의하기

소리를 모아 크게 만드는 다양한 사례에서 공통점을 찾고, 관련된 원리를 탐구하도록 한다. 소리의 발생, 세기, 높낮이, 전달 등 소리의 원리를 실험을 통해 탐구하고, 소리의 반사와 울림을 알아보며 무전력 에코 스피커를 어떻게 만들어야 하는지 탐구해 보도록 한다.

소리를 잘 모으고 울리게 하는 제품을 만들기 위한 아이디어를 친구들과 공유하며 보완하고, 다음 차시에 대한 흥미를 자극한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

■ 소리를 모아 크게 만드는 다양한 사례 살펴보기

■ 어떻게 하면 문제 해결에 도움이 되는 도구를 만들 수 있을까?

창의적 설계

■ 의견 나누고 보완하기

감 성 적 체 험

■소리의 원리(소리의 발생, 세기, 높낮이, 전달 등) 탐구하기

■소리를 모으고 울림을 크게 하는 원리 탐구하기

■소리의 울림을 키우는 다양한 방법 토의하기

감성적 체험 학습

단계 교수-학습 활동 자료(▷) 및

유의점(▶)

도입 (5 분)

CO 소리를 모아 크게 만드는 다양한 사례 살펴보기 ○ 소리를 모아 크게 만드는 제품 살펴보기

∙집음기(음파 확대기), 보청기, 청진기 등의 제품들을 살펴봅시다.

∙이 제품들은 어떤 공통점이 있나요?

▷사진자료

▶제품의 공

(17)

학습

단계 교수-학습 활동 자료(▷) 및

유의점(▶) -소리를 더 잘 듣게 해줍니다.

-둥근 모양이 있습니다.

∙똑같은 소리라도 모아서 들으면 더 잘 들을 수 있습니다. 이번 시간에 는 소리에 대해 알아보고, 소리를 모아 더 크게 만들 수 있는 방법을 토의해 보겠습니다.

<학습문제 확인>

소리에 대해 알아보고, 소리를 모아 더 크게 만들 수 있는 방법을 토 의해 봅시다.

통점을 찾으 면서 ‘소리 를 모으면 더 잘 들을 수 있다’는 것을 자연스 럽게 깨닫도 록 한다.

전개 (60 분)

CD <활동 1> 물체에서 소리가 날 때의 공통점 알아보기 ○ 소리가 나지 않을 때와 소리가 날 때의 차이점 찾기

∙목에서 소리가 나지 않을 때와 소리가 날 때 목에 대고 있는 손의 느 낌은 어떤가요?

∙스피커에서 소리가 나지 않을 때와 소리가 날 때 스피커에 대고 있는 손의 느낌은 어떤가요?

∙소리가 나지 않는 소리굽쇠와 소리가 나는 소리굽쇠를 물에 대 보면 어떻게 될까요?

○ 물체에서 소리가 날 때의 공통점 찾기

∙물체에서 소리가 날 때의 공통점은 무엇인가요?

-물체가 떨립니다.

CD <활동 2> 소리의 세기, 높낮이, 소리의 전달 알아보기 ○ 소리의 세기 알아보기

∙손뼉을 살짝 칠 때와 세게 칠 때의 소리를 비교해 봅시다.

∙소리가 작은 스피커 앞의 촛불 모습과 소리가 큰 스피커 앞의 촛불 모습을 비교해 봅시다.

-소리가 큰 스피커 앞의 촛불이 더 많이 흔들립니다.

○ 소리의 높낮이 알아보기

∙실로폰의 음판을 차례대로 치면서 소리의 높낮이를 비교해 봅시다.

-높은 소리가 날 때: 음판의 길이가 짧습니다.

-낮은 소리가 날 때: 음판의 길이가 깁니다.

○ 소리의 전달 알아보기

∙실전화기로 친구들과 이야기해 봅시다. 친구의 말이 무엇을 통해 전달 되었나요?

-실을 통해 전달되었습니다.

∙‘인어들이 연주하는 수중음악회’ 뉴스를 보고 생각해 봅시다. 어떻게 물속에서 음악회를 열 수 있었을까요?

-물속에서도 소리가 전달되었기 때문입니다.

∙이렇게 소리는 기체 뿐 아니라 고체와 액체를 통해서도 전달됩니다.

▷스피커

▷수조 안의 물, 소리굽 쇠

▷촛불, 스 피커

▶촛불 사용 시 화상에 유의한다.

▷실로폰

▶실로폰 음 판을 같은 힘으로 쳐서 소리의 세기 는 일정하게 한다.

▷실전화기

▷ 동 영 상 (https://bit.l y/34hwlIT)

(18)

학습

단계 교수-학습 활동 자료(▷) 및

유의점(▶) CD <활동 3> 소리의 반사, 울림 알아보기

○ 소리의 반사와 관련된 경험 이야기하기

∙텅 빈 체육관이나 동굴에서 소리가 어떻게 들렸나요?

-소리가 울렸습니다.

-소리가 다시 들렸습니다. (메아리)

○ 여러 가지 물체를 이용해 소리의 방향 바꾸기

∙소리가 나는 스피커를 플라스틱 통 속에 넣고 소리를 들어 봅시다.

∙플라스틱 통의 위쪽에서 나무판을 비스듬히 들고 있을 때 스피커에서 나오는 소리를 들어 봅시다.

∙스타이로폼판을 비스듬히 들고 있을 때 스피커에서 나는 소리를 들어 봅시다.

∙세 가지 상황에서 들리는 소리의 크기를 비교해 봅시다.

-나무판을 들고 있을 때 가장 크게 들리고, 아무것도 들지 않았을 때 가장 작게 들립니다.

∙소리가 나아가다가 물체에 부딪쳐 되돌아오는 성질을 소리의 반사라 고 합니다. 실험결과를 바탕으로 어떤 물체를 사용해야 소리의 반사가 잘 일어날지 생각해 봅시다.

-딱딱한 물체에서 소리가 더 잘 반사됩니다.

CD <활동 4> 소리의 울림을 키우는 방법 알아보기 ○ 소리가 잘 반사되어 울리기 위한 조건 찾기

∙소리가 잘 반사되어 울리면 우리 귀에 더 잘 들립니다. 통이 붙어있는 소리굽쇠의 소리와 통을 떼어낸 소리굽쇠의 소리를 비교해 봅시다.

-통이 붙어있는 소리굽쇠의 소리가 훨씬 크고 잘 들립니다.

∙소리굽쇠와 울림통, 현악기, 우든 스피커 등은 소리가 잘 울리는 제 품들입니다. 소리가 잘 울리게 하기 위해 공통적으로 갖고 있는 장치를 찾아봅시다.

∙소리가 잘 울리는 이 제품들의 공통점을 찾아봅시다.

-제품 안에 비어 있는 공간이 있습니다.

-모양은 다르지만 통 같은 것이 있습니다.

∙여러분이 찾은 공통점을 ‘울림통’이라고 합니다. ‘울림통’이 있으면 같 은 소리라도 더 잘 울려서 우리 귀에도 더 잘 전달됩니다.

▷ 스 피 커 , 플라스틱통, 나무판, 스 타이로폼판

▷ 소 리 굽 쇠 와 울림통

▷사진자료

정리 (15 분)

ET 소리 잘 들리는 제품을 만들기 위한 아이디어 공유 및 보완하기 ○ 아이디어 공유 및 보완하기

∙소리가 잘 들리는 제품을 만들기 위해 아이디어를 모아 봅시다.

-보청기나 청진기와 같이 소리를 잘 모을 수 있는 둥근 장치를 만듭니다.

-소리가 잘 반사될 수 있도록 딱딱한 물체로 만듭니다.

-울림통을 만들어 소리가 잘 울릴 수 있도록 합니다.

∙다음 시간에는 실제로 소리가 잘 들리는 제품을 만들기 위해 더 자세 한 계획을 세워 봅시다.

▷활동지

▶ 과 학 적 인 원리를 바탕 으로 아이디 어를 찾도록 안내한다.

(19)

5~6차시 나는 무전력 에코 스피커 디자이너

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/3, 4 학년군

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] (8) 소리의 성질 중심과목 성취기준

[4 과 08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

[4 과 08-03] 여러 가지 물체를 통하여 소리가 전달되거나 반사됨을 관찰하고 소음을 줄이는 방법을 토의할 수 있다.

[4 과 01-04] 여러 가지 물질을 선택하 여 다양한 물체를 설계하고 장단점을 토의할 수 있다.

주제(단원)명 나는 무전력 에코 스피커 디자이너 차시 5~6/10

학습목표 ∘ 소리를 모아 더 크게 만드는 무전력 에코 스피커 만드는 방법을 토의할 수 있다.

∘ 나만의 무전력 에코 스피커를 창의적으로 설계할 수 있다.

연계과목 수학, 실과, 미술 연계과목

성취기준 영역

(수학)[초등 3~4학년] (2) 도형, (3) 측정 (실과)[초등 5~6학년] (5) 기술활용 (미술)[초등 5~6학년] (2) 표현

STEAM 요소

S 소리의 세기, 소리의 전달과 반사, 물질의 성질 T 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품 구상

E 소리를 잘 모으고 울림을 크게 하는 구조, 적절한 재료 탐색

A 주제를 잘 나타낼 수 있는 소재를 활용해 작품 구상, 아이디어 발전 M 컴퍼스와 자, 각도기 이용, 원과 입체도형의 구성 요소, 성질, 전개도 이해

개발 의도 ∘ 무전력 에코 스피커 제작을 위한 재료 탐색하기

∘ 디자인 아이디어를 탐색 ž 공유하고 무전력 에코 스피커 디자인하기

다양한 무전력 에코 스피커를 살펴보고, 그 특징을 찾아 적절한 재료와 형태를 탐색한다. 소리를 모아서 크게 퍼뜨릴 수 있으며 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료를 찾고, 소리의 원리를 고려한 형태를 탐색하여 자신만의 에코 스피커를 디자인한다.

디자인을 친구들과 공유하며 의견을 나누고 보완할 수 있도록 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

■ 다양한 재료로 만든 무전력 에코 스피커 살펴보기

■ 어떻게 하면 문제 해결에 도움이 되는 도구를 만들 수 있을 까?

창 의 적 설 계

창의적 설계

■ 완성된 디자인을 발 표하고 및 의견 나누 어 보완하기

감 성 적 체 험

■ 소리를 모아서 크게 퍼지게 할 수 있는 재료와 모양 탐색하기

■ 디자인 아이디어 탐색 및 공유 하기

■ 나만의 창의적인 무전력 에코 스피커 디자인하기

감성적 체험

(20)

학습

단계 교수-학습 활동 자료(▷) 및

유의점(▶)

도입 (10 분)

CO 다양한 재료로 만든 무전력 에코 스피커 살펴보기 ○ 무전력 에코 스피커 제품 살펴보기

도자기 스피커

(http://naver.me/IxLi9bMy)

나무 스피커

(https://namusesang.com/221376012405)

∙위 제품의 공통점은 무엇인가요?

- 모두 소리를 증폭시키는 울림통이 있습니다.

- 스마트폰을 고정시키는 곳이 있습니다.

- 스마트폰에서 소리가 나오는 부분에 홈이 있어 소리를 모읍니다.

∙우리도 이와 같이 소리를 모으고 울림을 크게 하는 무전력 에코 스피 커를 디자인해 봅시다.

<학습문제 확인>

소리를 모아 더 크게 만드는 무전력 에코 스피커 만드는 방법을 토의 하고, 무전력 에코 스피커를 창의적으로 설계할 수 있다.

▷동영상 (무전력 공명

스피커)

▶지난 시간 에 만든 디 자인과 비교 하며 동영상 을 감상하도 록 한다.

전개 (60 분)

CD <활동 1> 소리를 모아서 크게 퍼트릴 수 있는 재료와 형태 탐색하기 ○ ‘방음판과 확성기의 원리’ 동영상 보기

∙동영상을 보며 소리를 막아주는 방음판의 원리와 소리를 퍼트리는 확 성기의 원리를 알고, 소리를 크게 퍼트릴 수 있는 재료와 형태를 탐색 해 봅시다.

○ 패들렛(Padlet)을 이용해 다양한 재료 탐색하기

∙에코 스피커를 만들 수 있는 다양한 재료를 탐색하여 공동 작업 플랫 폼인 ‘패들렛’에 업로드해 봅시다.

- 방음판이 소리를 흡수하기 위해 푹신한 소재를 사용하므로, 울림통을 만드는 재료는 푹신푹신한 것 보다는 딱딱한 것이 좋습니다.

- 확성기에서 소리의 진동을 크게 만들기 위해 용수철을 사용한 것처럼, 에코 스피커에도 용수철과 비슷한 도구를 사용하면 좋을 것 같습니다.

▷동영상 1

https://www.

youtube.com/

watch?v=0Vvz V_1ZI68), 동영상 2 (https://ww w.youtube.c om/watch?v

=euSmYm-n yd0)

(21)

○ 모둠별로 재료 선택하기

∙ 모둠 친구들이 패들렛에 적은 것을 함께 보며 어떤 재료를 사용해 만드는 것이 좋을지 이야기 해 봅시다.

- 휴지심, 종이컵 등 폐품을 사용하면 좋을 것 같습니다.

- 단단한 나무 상자를 이용해 만들면 좋을 것 같습니다.

∙ 모둠 토의를 통해 결정된 재료를 활동지에 적어 봅시다.

○ 패들렛(Padlet)을 이용해 스피커의 형태 고안하기

- 소리가 나오는 휴대전화 스피커 부분 보다 울림통이 커야 소리를 크게 퍼트릴 수 있을 것 같습니다.

- 소리가 새어나가지 않게 울림통과 휴대전화가 이어지는 부분에 틈이 없 게 만들어야 합니다.

CD <활동 2> 무전력 에코 스피커 디자인하기

○ 내가 만들고 싶은 무전력 에코 스피커 디자인하기

∙ 모둠 토의 결과를 바탕으로 나만의 무전력 에코 스피커를 디자인해 봅시다.

- 모둠에서 결정된 재료, 형태 등을 고려하여 나만의 무전력 에코 스피 커를 활동지에 디자인하여 간단하게 나타낸다.

○ 우리 모둠의 무전력 에코 스피커 디자인 결정하기

∙ 모둠 친구들의 디자인을 보고 최종 디자인을 결정해 봅시다.

∙ 모둠에서 결정된 아이디어를 보완하여 우리 모둠의 무전력 에코 스 피커를 디자인해 봅시다.

▷활동지

정리 (10 분)

ET 디자인 공유 및 보완하기 ○ 디자인 공유 및 의견 제시하기

∙자기 모둠의 디자인을 다른 친구들에게 발표해 봅시다.

∙친구의 아이디어에 대한 자신의 의견을 말해 봅시다.

-1 모둠의 폐품을 활용한 아이디어가 좋은 것 같습니다.

-2 모둠의 디자인은 재료를 구하는 데 어려움이 있을 것 같아 주변에서 쉽 게 구하기 쉬운 재료를 활용하면 좋을 것 같습니다.

○ 친구들의 의견을 반영하여 디자인 확정하기 ∙친구들의 의견을 PMI 로 분류하여 봅시다.

∙친구들의 의견을 반영하여 모둠의 디자인을 보완하여 나타내 봅시다.

(22)

7~8차시 Sound Up ! No Power ! 에코 스피커 만들기

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/3, 4 학년군

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] (8) 소리의 성질 중심과목 성취기준

[4 과 08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

[4 과 08-03] 여러 가지 물체를 통하여 소리가 전달되거나 반사됨을 관찰하고 소음을 줄이는 방법을 토의할 수 있다.

주제(단원)명 Sound Up ! No Power !

에코 스피커 만들기 차시 7~8/10 학습목표 ∘ 나만의 무전력 에코 스피커 만들기에 즐겁게 참여할 수 있다.

∘ 소리를 모으고 울리게 하여 더 크게 하는 스피커를 창의적으로 만들 수 있다.

연계과목 실과, 미술 연계과목

성취기준 영역

(실과)[초등 5~6학년] (2)가정생활과 안전 (5) 기술활용 (미술)[초등 5~6학년] (2) 표현

STEAM 요소

S 소리의 세기, 공명, 물질의 성질

T 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품 구상

E 소리를 잘 모으고 울림을 크게 하는 구조, 적절한 재료 탐색

A 주제를 잘 나타낼 수 있는 소재를 활용해 작품 구상, 아이디어 발전 M 컴퍼스와 자, 각도기 이용, 도형(원, 각도, 입체도형)

개발 의도 ∘ 폐품, 목공블럭, 3D프린터 등 다양한 방법으로 나만의 무전력 에코 스피커 만들기 무전력 에코 스피커를 만드는 과정이 나온 동영상을 보며, 나만의 무전력 에코 스피커를 제작할 때

어떻게 할지 생각해 보도록 한다. 지난 시간에 그린 디자인과 재료, 도구를 파악하여 효율적으로 제작하기 위한 계획을 세운다. 폐품, 목공블럭, 수학교구, 3D 프린터 등 다양한 재료와 방법으로 나만의 무전력 에코 스피커를 만들어 보고 내가 만든 스피커를 이용하여 소리의 크기 변화를 측정해 본다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

■ 무전력 에코 스피커 에는 어떤 것들이 있을까?

■ 내가 만든 무전력 에코 스피커는 문제 해결에 얼마나 도움이 될까?

창 의 적 설 계

창의적 설계 ■ 친구들과 협력하여 문제 해결하기

■ 직접 만든 무전력 에코 스피커를 실제 로 이용하며 성공의 기쁨이나 실패 경험 하기

감 성 적 체 험

■ 재료의 특성과 도구 사용법, 디자인 파악하기

■ 폐품, 목공블럭, 3D프린터 등 다양한 방법으로 나만의 무전 력 에코 스피커 만들기

감성적 체험 학습

단계 교수-학습 활동 자료(▷) 및

유의점(▶)

도입 (5 분)

CO 무전력 에코 스피커 제작 동영상 살펴보기 ○ 무전력 에코 스피커 제품 살펴보기

∙각각 어떤 재료로 무전력 에코 스피커를 만들었나요?

-나무, 실리콘, 폐품으로 만들었습니다.

∙이 외에 어떤 재료로 만들 수 있을까요?

-포디프레임을 이용하고, 은박지를 감쌉니다. 등

∙소리를 모으고 울림을 크게 하는 무전력 에코 스피커를 만들어 봅시다.

<학습문제 확인>

나만의 무전력 에코 스피커 만들기에 즐겁게 참여하여 창의적인 작품을 만들어 봅시다.

▷동영상 (무전력 공명

스피커 제작 과정)

▶지난 시간 에 만든 디자 인과 비교하 며 동영상을 감 상 하 도 록 한다.

(23)

학습

단계 교수-학습 활동 자료(▷) 및

유의점(▶)

도입 (5 분)

CO 무전력 에코 스피커 제작 동영상 살펴보기 ○ 무전력 에코 스피커 제품 살펴보기

∙각각 어떤 재료로 무전력 에코 스피커를 만들었나요?

-나무, 실리콘, 폐품으로 만들었습니다.

∙이 외에 어떤 재료로 만들 수 있을까요?

-포디프레임을 이용하고, 은박지를 감쌉니다.

-카프라를 이용하면 좋을 것 같습니다. 등

∙우리도 이와 같이 소리를 모으고 울림을 크게 하는 무전력 에코 스피 커를 만들어 봅시다.

<학습문제 확인>

나만의 무전력 에코 스피커 만들기에 즐겁게 참여하여 창의적인 작품을 만들 어 봅시다.

▷동영상 (무전력 공명

스피커 제작 과정)

▶지난 시간 에 만든 디 자인과 비교 하며 동영상 을 감상하도 록 한다.

전개 (60 분)

CD <활동 1> 디자인과 재료, 도구 파악하기 ○ 디자인 확인하기

∙무전력 에코 스피커를 만들 때 생각해야 할 점을 말해 봅시다.

- 핸드폰을 꽂을 때 소리 나오는 부분이 울림통과 연결되도록 해야 합 니다.

- 울림통을 만드는 재료가 푹신푹신한 것 보다는 딱딱한 것이 좋습니다.

- 울린 소리가 바깥으로 전달될 수 있는 구멍이 있어야 합니다. 등 ∙수정할 부분이 있는지 확인해 봅시다.

○ 재료와 도구 파악하기

∙각 모둠에서 준비한 재료와 도구를 확인해 봅시다.

- 1 모둠 : 컵라면 그릇, 휴지심, 은박지, 마카, 양면테이프 등<폐품>

- 2 모둠 : 나무 블록, 목공 본드, 톱 등<목공>

- 3 모둠 : 수학교구(지오픽스, 4D 프레임 등), 은박지, 종이 등<교구>

- 4 모둠 : 컴퓨터 등<3D 프린터 활용>

∙사용할 재료의 특성을 살펴봅시다.

- 나무 블록을 적당한 크기로 잘라 연결하면 더 울림이 잘 될 것 같다.

- 지오픽스나 소프트 블록과 같은 교구는 뼈대로 사용하고 안쪽에 은박 지나 얇은 스티로폼을 붙여 만들 수 있다.

∙도구 사용 시 주의점에 대한 동영상을 보고 이야기 해 봅시다.

- 송곳, 가위, 은박지 자르는 부분은 날카로우니까 주의해야 할 것 같아.

- 나무를 자를 때 힘들고 위험할 경우에는 선생님께 도움을 청하는 것이 좋을 것 같아

- 도구를 사용할 때 장갑을 끼고 주변 친구들에게 조심하라고 말해야 겠어.

▷지난 시간 제작한 디자인

▷모둠 재료

▶동영상 (도구 사용 시 주의점)

CD <활동 2> 무전력 에코 스피커 만들기

○ <선택 1> 폐품을 활용하여 무전력 에코 스피커 만들기

▷각종 폐품, 가위, 테이프,

(24)

∙ 사발면 그릇, 빈 상자, 종이컵, 휴지심 등을 이용하여 무전력 에코 스 피커를 만들어 봅시다.

① 휴지심 또는 빈 상자에 핸드폰을 꽂을 수 있도록 적당한 크기로 한 쪽에 홈을 뚫는다.

② 소리가 나올 수 있도록 구멍을 뚫거나 종이컵(사발면 그릇) 2 개를 준비한다.

③ 위 1 번과 2 번을 연결한다.

④ 예쁘게 꾸민다.

목장갑 , 풀 등

▶상자나 그릇을 뚫을 때 위험하므로 교사가 도와 주도록 한다,

○ <선택 2> 나무 블록을 활용하여 스피커 만들기

∙ 지오픽스, 4D 프레임 등을 이용하여 무전력 에코 스피커를 만들어 봅 시다.

① 적당한 크기로 나무 블록을 자른다.

② 나무블록으로 전체적인 형태를 만들어 보고, 목공풀로 붙인다.

③ 소리가 나갈 수 있는 구멍을 고려하여 작은 크기의 나무블록을 붙인 다.

④ 예쁘게 꾸민다.

▷나무블록, 톱, 목공풀, 목공장갑 등

▶톱질은 위 험할 수 있으 므로 카프라 를 활용한다.

○ <선택 3> 수학교구를 활용하여 스피커 만들기

∙ 지오픽스, 4D 프레임 등을 이용하여 무전력 에코 스피커를 만들어 봅 시다.

① 수학교구를 활용하여 기본 뼈대를 만든다.

② 뼈대에 소리가 잘 반사되고 공명될 수 있도록 스티로폼 또는 판지로 감싼다.

③ 은박지로 감싸거나 마카를 뿌려 예쁘게 꾸민다.

▷각종 수학 교구, 가위, 테이프, 판지, 스 티 로 폼 , 은박지

○ <선택 4> 3D 프린터를 활용하여 무전력 에코 스피커 만들기 ∙팅커캐드를 이용하여 만들어 봅시다.

① 팅커캐드에 접속하여 ‘등록’버튼을 클릭하여 계정을 생성한다.

② 로그인하면 팅커캐드 튜토리얼을 할 수 있다. 새 디자인 작성 버튼을 클릭한다.

③ 오른쪽 쉐이프 메뉴에서 원하는 모양을 선택해 작업평면 위로 올려 놓는다.

④ 디자인 내용은 자동저장 되므로 좌측 상단의 팅커캐드 로고를 클릭 하면 내가 만든 여러 가지 디자인을 볼 수 있다. 발표할 디자인을 클릭하여 친구들에게 공유한다.

▶ 교 사 자 료 참고

Tip! 팅 커 캐 드와 같은 무료 프로그 램을 이용하 여 만들고, 타 기관 연 계하여 출력 하는 방법이 있다.

정리 (15 분)

ET 나만의 무전력 에코 스피커 실제 사용해보기

○ 완성된 무전력 에코 스피커로 들었을 때 소리의 크기 측정하기 ∙핸드폰의 음악을 재생시키고 소리의 크기를 측정해 봅시다.

∙완성된 스피커를 이용하여 음악을 들으며 소리의 크기를 측정해 봅시다.

○ 제작 활동에 참여한 결과 돌아보기

∙제작 활동에 참여한 결과를 자기, 동료 평가지에 표시해 봅시다.

∙즐거운 마음으로 성실히 참여했는지 생각해 봅시다.

▷활동지 핸드폰 소 리 측정 앱

▶같은 구간 의 크기를 측 정 하 도 록 한다.

(25)

9~10차시 나만의 무전력 에코 스피커로 SOUND UP! 발표회

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/3, 4 학년군

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] (8) 소리의 성질 중심과목 성취기준

[4 과 08-02] 소리의 세기와 높낮이를 비교할 수 있다.

주제(단원)명 나만의 무전력 에코 스피커로

SOUND UP! 음악 발표회 차시 9~10/10

학습목표 ∘ 나만의 무전력 에코 스피커를 소개하는 자료를 만들 수 있다.

∘ 나만의 스피커를 소개하고 서로 의견을 나눌 수 있다.

연계과목 실과, 수학, 음악 연계과목

성취기준 영역

(실과)[초등 5~6 학년] (2)가정생활과 안전 (수학)[초등 5~6학년] (5)자료와 가능성 (음악)[초등 3~6 학년] (3) 생활화

STEAM 요소

S 소리의 세기, 공명, 물질의 성질 T 소프트웨어(동영상, PPT 등 제작) 활용 E -

A 작품 감상 M 표와 그래프

개발 의도

∘나만의 에코 스피커를 활용한 결과 표와 그래프로 나타내어 분석하기

∘인포그래픽, UCC 등 제작 방법 알기

∘나만의 에코 스피커 발표 자료 만들고 발표하기

∘발표회를 통해 서로의 작품에서 잘된 점과 개선할 점을 찾고 경험 공유하기

인포그래픽, UCC 등 제작 방법을 알아보고, 이를 활용하여 나만의 무전력 에코 스피커를 소개하는 자료를 만들도록 한다. 만든 자료로 친구들 앞에서 나만의 스피커를 소개하고 음악 발표를 통해 스피커의 효과를 느껴 보도록 한다. 이러한 발표를 통해 경험을 공유하고 성공의 기쁨을 느끼도록 한다. 실패할 경우에는 친구들과 함께 문제점을 찾아보며 보완하고자 하는 의지를 다지도록 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

■ 인포그래픽, UCC 등 다양한 홍보 방법 살펴보기

■ 우리가 만든 에코 스피커를 어떻게 하면 효과적으로 알릴 수 있을까?

창 의 적 설 계

창의적 설계 ■ 친구들과 문제

해결의 경험을 공유하기

■ 다른 친구들의 의견을 듣고 성취감과 도전해 보고 싶은 용기 가지기

감 성 적 체 험

■ 인포그래픽, UCC 등 제작 방법 익히기

■ 에코스피커를 실제로 적용한 결과 분석하기

■ 발표 자료 만들고 발표하기

감성적 체험

참조

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