한국과학창의재단 이사장 귀하

(1)

2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2018. 10.

문정고등학교

(2)

【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 고등학교 과학탐구실험 수업용 STEAM 프로그램

학교급 고등학교 대상 학년(군) 1학년

중심과목 과학탐구실험

중심과목 성취기준

영역

[과학탐구실험] (2) 생활 속의 과학 탐구

중심과목 과학

중심과목 성취기준

영역

[과학탐구실험] (2) 생활 속의 과학 탐구

연구기간 연계과목

연 구 비 2018.3.협약체결일 ~ 2018.11.23.(약 8개월)

참여연구원 일금사백만원(￦4,000,000)

연구 수행자에 관한 사항

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 문정고등학교 생물 교사 임혁

공동연구원 문정고등학교 지구과학 교사 유혜영

공동연구원 보인고등학교 물리 교사 류화수

공동연구원 문현고등학교 물리 교사 심선희

공동연구원 경기여자고등학교 생물 교사 임현구

공동연구원 풍문고등학교 화학 교사 김명재

2018년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

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

2018년 10월 30일

연구책임자 : 임 혁 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(3)

“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

1. 요약문

실생활에서 발생할 수 있는 문제에 대한 해결 능력뿐만 아니라 문제 인식능력을 향상시키 고자 학생중심 참여수업을 위한 융합형 수업을 12차시 개발하여 고등학교 1학년 8개 학급 181명에 적용하였다. 학생에게는 자기주도학습능력을 키울 수 있는 기회였으며 우리사회에서 가장 필요로 하는 협업에 대한 학습 경험을 접할 수 있는 기회였다. 연구에 참여한 교사에게 는 공동연구를 통하여 학생들에게 융합적 사고를 할 수 있는 프로그램을 개발할 수 있는 소 중한 경험을 제공하였다. 이러한 경험은 학교현장에서 창의·융합형 인재를 양성할 수 있는 기반을 구축할 수 있는 기회를 제공하였다.

2. 서론

Ÿ 스스로 탐구하고자 하는 주제에 대한 문제해결능력을 기르기 위함 Ÿ 2015 탐구과학실험 개정교육과정과 연계된 탐구활동 프로그램 개발

Ÿ 과학, 수학, 공학과 예술영역이 융합된 학습프로그램 개발 및 적용을 통한 융합적 사고를 가진 인재교육 수행

Ÿ 교실안의 과학적 지식이 일상에서 나타나는 현상을 과학적으로 설명할 수 있다는 것을 인 식하는 기회 제공

Ÿ 여러 교과목이 융합된 학습활동을 통하여 창의성 배양과 학습활동에 대한 호기심을 증폭 시킬 수 있는 기회제공

3. 연구 수행 내용 및 결과

가. 연구 수행 내용

1) STEAM 프로그램 개발 : 고등학교 1학년 과학탐구실험 수업에 적용할 수 있는 STEAM 프로그램 12차시 개발

2) STEAM 프로그램 적용 : 고등학교 1학년 8학급 181명에게 개발한 STEAM 프로그램 을 6월 ~ 10월까지 고등학교 1학년 과학탐구실험 수업 시간에 적용

3) 5월에 사전 태도 검사 실시

4) 10월 사후 태도 검사와 만족도 검사 실시 나. 연구 수행 결과

1) 고등학교 1학년 과학탐구실험 수업에 적용할 수 있는 STEAM 프로그램 13차시 개발 2) STEAM 수업 차시별 평가 방법 개발

3) 주제별 학교생활기록부 기재 방법 예시 제시

4) STEAM 협력연구 강화 및 확산을 실천하기 위해 세미나 주최

(5)

4. 결론 및 제언

본 연구회는 이번 과학탐구실험 수업용 STEAM 프로그램의 개발 목적을 2015 탐구과학실험 개 정교육과정과 연계된 탐구활동 프로그램 개발에 두었다. 그리고 교실 안의 과학적 지식이 일상 에서 나타나는 현상을 과학적으로 설명할 수 있다는 것을 인식하는 기회와 여러 교과목이 융 합된 학습활동을 통하여 창의성 배양과 학습활동에 대한 호기심을 증폭시킬 수 있는 기회를 제공하고자 하였다. 본 교사연구회 참여를 통한 STEAM 프로그램을 개발하고 적용하는 과정 에서 시간 부족과 고등학교 입시 현실이라는 학교 현장에 부딪히면서 자료 개발과 적용의 어 려움을 많이 느꼈다. 그렇지만 개발된 자료가 현장에서 쓰인다면 학생에게 교과 간 융합을 통한 창의인성교육이 가능함을 느낄 수 있었고 수업과 평가를 일체화할 수 있다는 경험도 하였다. 이러한 자료 가 더 많이 개발되어 제공된다면 학교 현장에서 새로운 수업과 평가를 희망하는 선생님께 도움이 될 것으 로 기대한다.

(6)

5. 참고문헌

Newton highlight 118 근육과 운동의 과학 형광 : 네이버 캐스트 –

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3567864&cid=58949&categoryId=58983 신영준 외. 2018. 과학탐구실험. 천재교육

신영준 외. 2016. 2015 개정교육과정 교수•학습자료 개발 연구 – 고등학교 통합과학 SWOT 분석 https://ko.wikipedia.org/wiki/SWOT_%EB%B6%84%EC%84%9D

페트리필름 사용법

https://www.microgiene.com:9041/bbs/board.php?bo_table=tech3&wr_id=5&sst=wr_datetime&sod=de sc&sop=and&page=1

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:xq—XEUxLPsJ:www.joylab.net/src/board/board _file_download.php%3Fboard_id%3Dboard_faq%26board_article_id%3D8%26p_file_check%3Da+&cd=1 7&hl=ko&ct=clnk&gl=kr

항생제와 항생제 내성 슈퍼박테리아

https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:zFee4oISmcUJ:https://emj.ewhamed.ac.kr/Syn apse/Data/PDFData/0201EMJ/emj-40-99.pdf+&cd=1&hl=ko&ct=clnk&gl=kr

다제내성세균

https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:LvvGHh5SYFIJ:https://hevi.gwangju.go.kr/boar dDown.do%3FboardId%3DBD_0305000000%26seq%3D278723%26fileLinkTp%3DF%26fileLinkSeq%3 D1%26fileName%3D%25EB%258B%25A4%25EC%25A0%259C%25EB%2582%25B4%25EC%2584%2 5B1%25EC%2584%25B8%25EA%25B7%25A0%2520Q%26A.hwp+&cd=3&hl=ko&ct=clnk&gl=kr 항생제의 올바른 사용법

https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:v0hlDN-3hQIJ:https://www.cdc.gov/antibiotic -use/community/pdfs/Improving-Antibiotic-Use-Korean-508.pdf+&cd=4&hl=ko&ct=clnk&gl=kr 투자 유치 사업 계획서

https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:HQQWJvB5EqMJ:https://www.ctp.or.kr/board/

download_ctp.asp%3FUT_UPIDX%3D12882+&cd=4&hl=ko&ct=clnk&gl=kr

(7)

[부록] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

고등학교 과학탐구실험 ‘생활 속의 과학탐구’ 수업용 STEAM 프로그램

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목) 2015 개정 교육과정 성취기준 (연계과목)

성취기준 영역

1 1-2/12 [10 과탐 02-01] 생활 제품 속에 담긴 과학 원리를 파악할 수 있는 실험을 통해 실생활에 적용되는 과학 원리를 설명할 수 있다.

고등학교 1 학년 기술•가정 [12 기가 04-01]

2 3-5/12

[10 과탐 02-02]영화, 건축, 요리, 스포츠, 미디어 등 생활과 관련된 다양한 분야에 적용된 과학 원리를 알아보는 실험을 통해 과학의 유용성을 설명할 수 있다.

[ 고 등 학 교 1 학년] 수학 [10 수학 02-08]

3 6-7/12

고등학교 1 학년 기술•가정 [12 기가 02-01]

4 8-9/12

고등학교 1 학년 체육 [12 체육 01-04]

5 10-12/12

[10 과탐 02-05]탐구 활동 과정에서 지켜야 할 생명 존중, 연구 진실성, 지식 재산권 존중 등과 같은 연구 윤리와 함께 안전 사항을 준수할 수 있다.

[ 고 등 학 교 1 학년] 국어 [10 국 03-05]

(8)

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 13차시)

차시 주요내용

1-2/12

주제(단원)명 형광이 뭐에요?

Ÿ 일상생활에서 사용하는 세제나 물건에 형광증백제가 어떤 용도로 얼마나 사용되고 있는지 탐색해보고, 기술의 발전이 인간 생활을 편리하게 하는 반면 생각지 않은 부분에서 문제를 발생시키고 있음을 인지하고 미래 기술이 어떤 방향으로 진행되어야 할지 토론하는 기회를 만들고자 한다.

3-5/12

주제(단원)명 구조적으로 튼튼한 다리 만들기

Ÿ 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고, 분야 간 협동 연구 등을 통해 협력적 탐구 활동을 수행하며, 도출한 결과를 증거에 근거하여 해석하고 평가할 수 있다.

Ÿ 실생활에서 만날 수 있는 아치 구조와 트러스 구조를 발견하고 이를 이용하여 튼튼한 다리를 만들 수 있다.

Ÿ 도시에 존재하는 다리에 심미적인 요소를 가미하여 아름다운 다리를 제작할 수 있다.

6-7/12

주제(단원)명 요리의 과학

Ÿ 팝콘을 두 가지 조리 기구를 이용하여 조리한 후 차이점을 분석한다.

Ÿ 팝콘의 특성을 탐구한다.

Ÿ 전자레인지의 원리를 탐구한다.

Ÿ 요리 재료에 따른 조리 방법을 설계한다.

8-9/12

주제(단원)명 유산소 운동과 근력 운동 탐구

Ÿ 걷기와 달리기의 차이점을 분석하고 운동에 적합한 운동화를 디자인한다.

Ÿ 근육 운동 기구인 아령의 역학적 구조를 탐구하고 제작한다.

10-12 /12

주제(단원)명 천연 항생 물질 찾기

Ÿ 게임을 통해 항생제가 어떤 역할을 하는지 알아보고, 자연에 존재하는 물질에서 항생효과가 뛰어난 물질을 적절한 제품으로 고안한다.

(9)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

생활 속의 과학 탐구 중심과목 성취기준

[10 과탐 02-01] 생활 제품 속에 담긴 과학 원리를 파악할 수 있는 실험을 통해 실생활 에 적용되는 과학 원리를 설명할 수 있다.

주제(단원)명 형광이 뭐에요? 차시 1~2 차시

학습목표 ※ 나만의 형광보드를 만들어 보고, 형광 현상에 대해 설명할 수 있다.

※ 생활 속에 사용하고 있는 형광증백제에 대해 탐구할 수 있다.

연계과목 기술, 가정 연계과목

[12기가04-01] 기술의 발달에 따라 개량되거나 만들어진 제품을 통해, 최신 기술의 활용과 발전 방향을 예측하여 발표한다.

STEAM 요소

S 형광, 형광 보드 T 형광증백제의 문제점 E

A M

개발 의도

형광은 어떤 원리로 발광하는 것인지 설명한다.

생활 속에 사용하고 있는 형광증백제에 대해 탐구하고, 어떤 제품을 선택해서 사용할 지 판단할 수 있다.

※ 형광증백제의 사용으로 인한 문제점을 파악하고, 생활 속에 사용되고 있는 형광증백제를 탐구할 수 있다.

※ 형광 염료를 이용하여 유용하게 사용되는 예를 조사할 수 있다.

※ 나만의 형광보드를 만들어 보고, 형광 현상이 자외선을 흡수하여 가시광선을 방출한다는 것을 설명할 수 있다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

Ÿ 형광증백제의 문제점 파악하기

Ÿ 형광을 유용하게 사용 하는 예 조사하기

창 의 적 설 계

창의적 설계 Ÿ 생활 속에 사용되고 있는 형광증백제의 문제점에 대해 파악 할 수 있다.

Ÿ 형광을 유용하게 사 용하는 예를 조사할 수 있다

Ÿ 나만의 형광 보드를 만들 수 있다.

감 성 적 체 험 Ÿ 형광증백제 검출하기

Ÿ 형광을 유용하게 사용하는 예 조사, 발표하기

Ÿ 형광보드 만들기

감성적 체험

(10)

중심과목 과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[10과탐02-02] 건축 생활과 관련된 다양한 분야에 적용된 과학 원리를 알아보는 공동작업을 통해 과학의 유용성을 설명할 수 있다.

주제(단원)명 구조적으로 튼튼한 다리 만들기 차시 3~5차시

학습목표

1) 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고, 분야 간 협동 연구 등을 통해 협력적 탐구 활동을 수행하며, 도출한 결과를 증거에 근거하여 해석하고 평가할 수 있다.

2) 실생활에서 만날 수 있는 아치 구조와 트러스 구조를 발견하고 이를 이용하여 튼튼한 다리를 만들 수 있다.

3) 도시에 존재하는 다리에 심미적인 요소를 가미하여 아름다운 다리를 제작할 수 있다.

연계과목 수학 연계과목

[10수학02-08] 평행이동의 의미를 이해한다.

STEAM 요소

S 건축물에 적용된 과학 원리를 알아보는 실험에 대해 설명할 수 있다.

T E A

M 다리에 적용된 수학 및 과학 원리를 알아보는 실험으로 수학의 유용성을 말할 수 있다.

개발 의도 건축물에 적용된 과학 원리를 알아보는 실험으로 구조적인 튼튼함이 수학과 과학의 기초 활용의 유용성을 말할 수 있다.

※ 과학이 적용된 건축 분야에서 몇 가지 사례를 중심으로 과학적 원리, 유용성, 즐거움 등을 깨달을 수 있는 실험 활동을 진행할 수 있다. 생활 주변에서 탐구 가능한 주제를 중심으로 한 실험과 탐구 활동을 추가로 진행할 수 있다.

1 실험으로 튼튼한 구조 찾기 2 구조적으로 튼튼한 다리 만들기

3 모둠별로 설계한 다리 모형 평가하기

상황 제시

상 황 제 시

아치 구조와 트러스 구조를 연구하여 일상 속에 존재하는 다리의 구조를 튼튼하게 설계하기

창 의 적 설 계

창의적 설계

설계한 다리에 심미적인 요소를 가미하여 아름답게 꾸미기

감 성 적 체 험 -아치 구조와 트러스 구조에

대해 알아보기

- 다양한 다리의 구조 고안하기

감성적 체험

(11)

중심과목 과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년 중심과목

성취기준 영역

주제(단원)명 요리의 과학 차시 6~7 차시

학습목표

※ 전자레인지와 가스버너로 팝콘을 만들 수 있다.

※ 전자레인지와 가스버너로 요리한 팝콘을 비교할 수 있다.

※ 전자레인지의 원리를 탐구할 수 있다.

※ 요리 재료에 적합한 조리 방법을 설계할 수 있다.

연계과목 기술, 가정 연계과목

[12기가02-01] 한식의 우수성과 다른 나라의 식생활 문화를 이해하고 현대의 식생활과 접목한 음식을 만들어 건강한 식생활을 실천한다.

STEAM 요소

S 전자레인지의 원리

T 요리 재료에 적합한 조리 방법 E

A 맛있는 요리 M

개발 의도

- 팝콘을 두 가지 조리 기구를 이용하여 조리한 후 차이점을 분석한다.

- 팝콘의 특성을 탐구한다.

- 전자레인지의 원리를 탐구한다.

- 요리 재료에 따른 조리 방법을 설계한다.

※ 팝콘을 전자레인지와 가스버너로 만든 후 겉모습, 맛 등 차이점을 분석한다.

단단한 옥수수 씨앗이 부드러운 팝콘으로 변화는 이유를 탐구한다.

가스버너처럼 직접 열을 전달하지 않는 전자레인지가 어떻게 열을 가할 수 있는지 원리를 탐구한다.

재료에 따라 맛있는 요리를 만드는 방법을 설계한다.

상황 제시

상 황 제 시

어떤 팝콘이 더 맛있을까?

창 의 적 설 계

팝콘의 특성과 조리 기구에 따른 차이점을 알고 적합한 조리 기구를 선택할 수 있다.

요리 재료에 따른 조리 과정을 설계할 수 있다.

감 성 적 체 험 - 팝콘 분석

- 전자레인지 원리 탐구 - 요리 재료에 따른 조리 방법

설계

감성적 체험

(12)

[10 과탐 02-02]영화, 건축, 요리, 스포츠, 미 디어 등 생활과 관련된 다양한 분야에 적용 된 과학 원리를 알아보는 실험을 통해 과학 의 유용성을 설명할 수 있다.

주제(단원)명 유산소 운동과 근력 운동 탐구 차시 8~9 차시

학습목표

※ 유산소 운동인 걷기와 달리기를 과학적으로 탐구할 수 있다.

※ 걷기와 달리기에 적합한 운동화를 디자인할 수 있다.

※ 근력 운동에 필요한 아령을 과학적으로 탐구할 수 있다.

※ 역학적 평형을 이용해 아령을 디자인하고 제작할 수 있다.

연계과목 체육 연계과목

[12체육01-04] 일상생활에서 규칙적인 운동을 통해 스스로 자신을 관리함으로써 건강을 유지․증진시킨다.

STEAM 요소

S 힘의 분산과 역학적 평형 T 아령의 역학적 구조 E

A 운동화 디자인 M

개발 의도 걷기와 달리기의 차이점을 분석하고 운동에 적합한 운동화를 디자인한다.

근육 운동 기구인 아령의 역학적 구조를 탐구하고 제작한다.

셀카봉과 스마트폰을 이용해 걸을 때 동영상과 달릴 때 동영상을 촬영한 후 차이점을 분석한다.

올바른 걸음걸이를 위해 개선해야 될 점에 대해 토의한다.

워킹화와 러닝화의 구조적인 차이점을 이용해 운동에 적합한 운동화를 디자인한다.

아령의 역학적 구조를 분석하고 원형이 아닌 다른 도형의 아령을 탐구한다. 아령을 이용한 이두박근 삼두박근 운동에서 근육의 움직임을 분석한다.

스트레이트바와 이지바의 역학적 구조를 분석하고 평형과의 관계를 탐구한다. 이지바를 이용한 운동에 서 근육의 움직임을 분석한다.

안정적인 역학적 평형을 이루는 다양한 모양의 이지바를 디자인한다.

상황 제시

상 황 제 시

유산소 운동의 기본인 걷기와 달리기는 어떤 차이점이 있을까?

창 의 적 설 계

걷기와 달리기의 차이점을 알고 적합한 운동화를 선택할 수 있다.

효과적인 근육 운동을 위한 이지바를 탐구하고 제작할 수 있다.

감 성 적 체 험 - 걷기 운동 분석

- 달리기 운동 분석 - 워킹화, 러닝화 탐구 - 아령의 역학적 구조 탐구 - 다양한 도형을 이용한 이지바

제작

감성적 체험

(13)

생활속의 과학탐구 중심과목

성취기준

[10 과탐 02-05]탐구 활동 과정에서 지켜야 할 생명 존중, 연구 진실성, 지식 재산권 존 중 등과 같은 연구 윤리와 함께 안전 사항을 준수할 수 있다.

주제(단원)명 천연항생물질 찾기 차시 10~12 차시

학습목표

※ 항생제 개발의 필요성을 공감하고 그 이유를 설명할 수 있다.

※ 대장균에 대해 효과적인 천연항생물질을 찾아내고, 그 결과를 분석할 수 있다.

※ 실험결과를 반영하여 제품에 대한 아이디어를 창안하고 투자를 유치하기 위한 투자유치 제안서 작성을 통해 윤리적이고 과학적인 글쓰기를 할 수 있다.

연계과목 국어 연계과목

[10국03-05] 글이 독자와 사회에 끼치는 영향을 고려하여 책임감 있게 글을 쓰는 태도를 지닌다.

STEAM 요소

S 대장균의 생태, 세균 배양 실험 T

E

A 정보를 글로 표현하기 M

개발 의도 세균을 배양하고 이를 활용하여 천연물질의 항균효과를 알아본다.

또한, 이를 바탕으로 제품을 홍보하는 글쓰기를 통해 표현의 중요성을 체득한다.

※ 세균을 배양한 후 몇 가지 천연물질이 항생효과를 나타낸다는 것을 확인할 수 있다.

항균효과를 확인하여 적절한 제품을 고안하고, 이 제품을 제작하기 위해 투자유치제안서를 작성한다.

이를 통해, 제품에 대해 사람들에게 매력적이면서도 윤리적이고 책임감 있는 글쓰기가 중요하다는 것을 체득할 수 있다.

1 항생제 개발의 필요성 인식 2 물질 추출과 항생효과 실험

3 상품 고안 및 투자유치제안서 작성 4 [평가] 투자 유치 설명회 개최

※ 본 프로그램은 필요한 차시를 모아 조립하여 활용할 수 있다. 예) 1-2, 1-2-3, 1-3-4, 1-3 등

상황 제시

상 황 제 시

Ÿ 게임 분석하기 Ÿ 개발의 당위성 파악하

기

창 의 적 설 계

Ÿ 천연물질에 항균효 과가 있음을 알고 활용할 방안을 고안 할 수 있다.

Ÿ 책임감 있는 글쓰 기가 중요하다는 것 을 알 수 있다.

감 성 적 체 험 Ÿ 세균 기르기

Ÿ 천연 항생제 효과 알아보기 Ÿ 선택한 물질을 활용한 제품

고안하기

Ÿ 투자유치 제안서 작성

감성적 체험

(14)

1

형광 증백제 검출하기

학습

목표 생활 속에 사용하고 있는 세제나 표백제에 들어 있는 형광증백제의 정도를 분석할 수 있다.

준비물 세제, 표백제, 비커, 면봉, 드라이기, 자외선램프, 등사 용지, 두루마리 휴지, 크리넥스, 키친 타올, A4 용지, 물티슈, 플라스틱 제품, 일반 사인펜, 형광펜, 자외선 체크카드, UV 형광 마카

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점

도입 ( 5 분)

Ÿ 형광증백제 관련 동영상을 시청한다.

- ‘집에 있는 형광증백제 확인하자.’ 동영상 소개 (휴지부터 화장품까지 피부암 유발하는 물질은?)

- 백색의 유혹, 형광증백제

Tip! - 동영상 사이트

https://tv.naver.com/v/344887 0

https://www.youtube.com/wat ch?v=XWawi73WvyI

전개 (40 분)

[형광중백제 분석하기]

Ÿ 모둠별로 준비한 세제, 표백제를 비커에 한 스푼을 넣고, 자외 선램프를 비춰본다.

Ÿ 각각에 물을 25ml 정도 넣어 잘 섞은 후, 면봉을 이용하여 등 사 용지에 글씨를 쓴다.

Ÿ 드라이어를 이용하여 잘 말린 후, 자외선램프를 비추어 글씨 를 읽어 본다.

[생활 속에 사용되는 물건 중 형광증백제가 들어 있는 것 찾아보 기]

Ÿ 자외선램프를 비추어 하얗게 빛나는 물건들을 찾아내 본다.

Ÿ 조별로 탐구한 결과를 발표하게 한다.

- 어떤 세제에 형광증백제가 많이 들어 있는지, 형광증백제가 많 이 들어 있을 것으로 예상되는 물건 등을 찾아 발표한다.

Tip! 20 분

Ÿ 가루 상태에서 자외선램프 를 비추었을 때, 파란 색으 로 빛나는 것은 형광증백제 가 많이 들어 있을 것이다.

Tip! 10 분

Ÿ 집에서 미리 찾아오게 하면 좋다.

Tip! 10 분

Ÿ 발표 자료를 보드에 붙일 수 있게 준비한다.

정리 ( 5 분)

Ÿ [차시예고] 형광을 유용하게 사용하는 예를 찾아오게 안내한 다.

(15)

2

나만의 형광보드 만들기

학습

목표 자외선 LED 를 이용한 나만의 형광보드를 만들 수 있다.

준비물 자외선 LED 형광보드 키트, 형광펜(노랑, 빨강, 파랑, 녹색), 물티슈, 커터칼 학습

도입 ( 5 분)

Ÿ 전 차시 확인

Ÿ 형광 보드 사용 예 소개하기

동영상 소개

https://www.youtube.com/wat ch?v=E5k5fjsACFw

전개 (40 분)

실험방법을 안내한 후 모둠별로 실험을 진행하도록 한다.

[케이스 만들기]

① 폼텍을 검은 색 보드판 위에 붙인다.

② 아래 부분의 폼텍 오른쪽 부분을 칼로 잘라 스위치가 들어 갈 부분을 만든다.

③ LED를 끼울 홈을 스위치 방향으로 놓고 아크릴판을 끼워 고정시킨다.

[회로 연결하기]

④ 전선을 끼운 LED용 커넥터에 LED를 끼운다.(LED의 긴 다리 를 커넥터의 빨간 선 부분에, LED의 짧은 다리를 커넥터의 검 은 선 부분에 끼운다.)

⑤ 전선을 끼운 스위치용 커넥터에 스위치를 끼운다.(커넥터에 스위치의 두 부분을 끼운다.)

⑥ 2개의 LED를 병렬로 연결하고, 아래 사진과 같이 회로를 연결한다. (회로 연결한 후 LED에 불이 들어오는지 확인한 다.)

[회로와 케이스 연결하기]

⑦ 연결한 회로를 케이스에 넣고 플라스틱 덮개를 붙인다.

⑧ 형광펜으로 자기가 쓰고 싶은 글을 쓴 후 자외선 LED를 켜 서 본다.

Tip!

실험실 안전 지도

- 커터칼 사용시 손이 베이지 않 도록 유의한다.

Tip!

실험실 안전지도

- 자외선 LED 를 건전지에 연결 했을 때 스위치를 꺼 놓은 상태로 하고, 연결이 잘못되어 계속 연결 되어 있는 상태가 되면 과열되므 로 유의한다.

정리 (5 분)

나만의 형광보드를 이용하여 형광증백제의 문제점을 알리는 메 시지를 만들어 보자.

(16)

3

실험으로 튼튼한 구조 찾기

학습

목표 구조에 따라 견디는 힘을 비교하고 그 이유를 설명할 수 있다.

준비물 하드보드지(1mm), 자, 칼, 가위, 받침대(벽돌), 나무젓가락, 목공용 접착제, 실, 100g 추

학습

도입 (10 분)

실생활에서 볼 수 있는 다리의 구조를 보면서 어떤 구조적인 차이 가 있는지 알아본다.

전개 (20 분)

가. 아치 구조

< 일자 구조 > < 아치 구조 >

구조 책의 개수(권)

1차 2차 3차 결과

일자 구조 아치 구조

1) 두 구조 중 위에서 누르는 힘을 잘 견딜 수 있는 것은 무엇이 며, 그 이유는 무엇인가?

2) 실생활에서 볼 수 있는 아치형 구조는?

나. 트러스 구조

동영상

Tip! 건축 속 수학 – YTN 사이언스

(17)

< 사각형 > < 트러스 >

구조 책의 개수(권) 견디는 무게(g)

1차 2차 3차 결과 1차 2차 3차 결과 사각형

구조 트러스

구조

1) 두 구조 중 아래에서 잡아당기는 힘을 잘 견딜 수 있는 것은 무엇이며, 그 이유는 무엇인가?

2) 실생활에서 볼 수 있는 트러스 구조는?

정리 (20 분)

우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 다리를 참고하여 우리 모둠에서 만들 다리의 모양을 정하여 다음 시간에 구상도를 의논해 토의해본 다.

(18)

4

구조적으로 튼튼한 다리 만들기

학습

목표 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 다리를 조사하여 다리 모형을 설계하고 제작할 수 있다.

준비물 아이스바 막대, 자, 칼, 목공용 접착제

학습

도입 (15 분)

우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 다리를 참고하여 우리 모둠에서 만 들 다리의 모양을 정하여 구상도를 그리고 제작할 준비를 위해 조별 발표를 한다.

전개 (30 분)

1. 스틱 3개를 이용 해 서로 엇갈려 붙여가며 정삼각 형 모양을 만든 다

2. 삼각형의 아랫변 에 해당하는 스틱 을 4개 이어 붙인 다. 이때 다음 스 틱이 아래쪽에 놓 이도록 붙인다.

3. 삼각형의 좌우 두 변 을 순서대로 붙여서 삼각형 모양을 완성한 다. 이때 다음 스틱이 위쪽에 놓이도록 붙인 다.

4. 삼각형의 위 꼭 지점을 스틱으로 이어 붙인다. 이 때 다음 스틱이 위쪽에 놓이도록 붙인다. 같은 방 법으로 하나 더 만든다.

5. 마주보는 스틱 2 개가 각각 나란 하도록 사각형 모양을 만든다.

이때 아래쪽 스 틱 2개의 양 끝 에 각각 동시에 글루건을 붙이고 스틱이 휘지 않 도록 주의한다.

6. 위쪽에 놓인 양 쪽 스 틱을 각각 나란하게 이어 붙인다.

7. (뒤집어서) 스틱을 가로질러 붙여서 사각형을 모양의 다리 밑판(4개)을 완성한다. 같은 방법으로 면 수가 하나 적은(3개)

8. 바닥과 지붕의 각 사각형 안에 이등변 삼각형을 반대방향으로 엇갈려 만든다.

9. 위쪽에 놓인 양 쪽 스틱을 각각 나란하게 이어 붙인다

(19)

다리 윗판도 만든다.

10. 마스킹 테이프를 이용해 바닥의 긴 변 위에 한쪽 옆면이 올려 지도록 고정시킨다.

11. 같은 방법으로 반대쪽 옆면을 고정 시킨 후, 지붕을 올리고 마스킹 테이프로 고정시킨다.

정리 (5 분)

주변에서 볼 수 있는 다리 중 우리 모둠에서 만든 것과 같은 구조 를 가진 다리를 알아본다.

(20)

5

모둠별로 설계한 다리 모형 평가하기

학습

목표 모둠별로 다리의 구조와 특징을 발표하고 평가 항목을 바탕으로 만든 다리를 평가할 수 있다.

준비물 조별 평가지

학습

도입 (20 분)

모둠별로 다리의 구조와 특징을 발표하고 평가 항목을 바탕으로 만 든 다리를 평가해본다.

전개 (25 분)

항목 평가기준 유의점

안전성

구조적으로 안전하게 설계하였는가?

안전성을 높이기 위해 안전장치를 설치하였는 가?

경제성

실험재료를 경제적으로 사용하였는가?

실험재료를 줄이기 위해 어떤 노력을 하였는 가?

창의성

설계 과정에서 독창적인 요소가 가미되었는가?

고안한 제품이 과학 원리에 어긋남이 없는가?

심미성

디자인이 너무 단순하거나 너무 복잡하지 않은 가?

주변 환경과 조화를 이룰 수 있는 디자인인가?

정리 (5 분)

자기 스스로 탐구 활동을 되돌아보며 어느 정도 알고 있는지를 점 검하고 간단한 체크리스트를 통해 평가해 본다.

(21)

6

팝콘이 열을 받으면 변형되는 이유 탐구하기

학습

목표 팝콘이 열을 받으면 변형되는 이유를 설명할 수 있다.

준비물 전자레인지, 프라이팬과 뚜껑, 가스버너, 전자레인지용 팝콘 1 봉지, 말린 옥수수

학습

도입 ( 5 분)

Ÿ 팝콘과 강냉이를 관찰하여 모습이 다른 이유에 대해 생각해 볼 수 있도록 상황을 제시한다.

Tip! 외형과 관찰하지 말고 식감 도 비교할 수 있도록 한다.

전개 (40 분)

[강냉이 만드는 과정 관찰]

Ÿ 뻥튀기 통에서 옥수수가 부풀게 되는 장면을 보여준다.

Ÿ 통 안에서 가래떡이나 옥수수는 부풀지만, 콩은 볶아지는 이 유가 배젖 속에 함유된 성분 차이라는 것을 알게 한다.

Ÿ 옥수수는 왜 뻥튀기 속에서만 부풀게 되는지 원리를 탐구한 다.

[팝콘과 옥수수의 변형에 영향을 주는 요인 탐구하기]

Ÿ 팝콘과 옥수수가 가열하면 변형되는 이유가 무엇인지 논의하여 변인을 찾도록 진행된 실험의 결과를 가지고 유추하여 찾도록 한다.

Ÿ 다른 씨앗들이 변형되는데 어려운 이유가 무엇인지 찾아보도 록 한다.

Tip!

한국 옥수수 뻥튀기

https://www.youtube.com/

watch?v=wTg1taZi0c0

정리 ( 5 분)

Ÿ 팝콘과 옥수수의 변신에 영향을 주는 요인을 요약하여 설명한 다.

Ÿ 생활 속에서 과학적으로 탐구할 수 있는 소재는 손쉽게 찾을 수 있음을 인식하고 늘 탐구하는 자세를 지니도록 지도한다.

(22)

7

불 없이 재료 익히기

학습

목표 전자레인지를 이용하여 팝콘을 익히고 전자레인지의 원리를 이해할 수 있다.

준비물 전자레인지, 프라이팬과 뚜껑, 가스버너, 전자레인지용 팝콘 2 봉지, 도자기로 만든 컵 2 개, 시온 스티커, 방열 장갑

학습

도입 ( 5 분)

Ÿ 전자레인지와 가스버너로 요리한 팝콘 중 어느 것이 더 맛있 는지 상황을 제시한다.

전개 (40 분)

[팝콘 만들기]

Ÿ 전자레인지용 팝콘 2 봉지를 준비하여 한 봉지는 전자레인지 에 넣어서 조리하고, 다른 한 봉지는 프라이팬에 부은 후 가 스버너로 가열하여 조리한다.

Ÿ 전자레이인지와 가스버너로 요리한 팝콘의 모습을 비교하여 어떤 차이가 있는지 이야기해 본다.

Ÿ 팝콘을 조리하려면 팝콘용 옥수수 알갱이에 열을 가해야 한 다. 가스의 연소로 열을 전달하는 가스버너와 달리, 연소가 일 어나지 않는 전자레인지는 어떻게 열을 가하는지 자유롭게 추 론해 본다.

[전자레인지로 음식을 가열하는 원리 탐구하기]

Ÿ 40℃ 이상에서 색이 변하는 시온 스티커를 컵의 길이에 맞게 잘라 2 개의 컵에 붙인 후, 한 컵에는 물을 반쯤 채우고 다른 컵에는 아무것도 넣지 않는다.

Ÿ 두 컵을 전자레이지에 넣고 1 분 동안 작동한 후 시온 스티커의 색깔을 기록하고 전자레인지에 넣기 전의 색과 비교한다.

Tip! 가스버너를 이용하여 팝콘 을 만들 때에는 프라이팬에 팝콘 알갱이를 절반 쯤 넣고 뚜껑을 덮 어 가열한다. 그리고 중간중간 프 라이팬을 흔들어 준다. 프라이팬 에 손이 데지 않도록 조심한다.

정리 ( 5 분)

Ÿ [차시예고] 팝콘 변신에 영향을 주는 이유를 생각해오게 안내 한다.

(23)

8

트랜스 휴머니즘 걸음걸이 분석

학습

목표 걸을 때와 달릴 때의 차이점을 비교하고 걸음걸이 분석을 통해 교정할 부분을 알아본다.

준비물 스마트폰 혹은 디지털 카메라, 검색 가능한 와이파이 환경, 활동지 학습

도입 ( 5 분)

Ÿ 마라톤과 같은 운동 선수에게 최적화된 운동화의 필요성에 대 해 알아본다.

Tip!

Ÿ 유투브에서 ‘마라톤을 가장 효 율적으로 뛰는법’을 검색

전개 (40 분)

[걸음걸이 분석하기]

Ÿ 2 인 1 조가 각자의 걷는 모습을 영상으로 찍은 후 1/60 초 씩 재생시키며 걸음걸이를 분석한다.

Ÿ 앞, 뒤, 옆에서 찍은 모습으로 각자 자기 걸음 걸이의 문제점 을 파악한다.

[걸을 때와 달릴 때 비교하기]

Ÿ 2 인 1 조로 구성하여 걷는 모습을 영상으로 찍은 후 1/60 초 씩 재생시키며 발다닥이 바닥에 닿는 모습을 분석한다.

Ÿ 2 인 1 조로 구성하여 달리는 모습을 영상으로 찍은 후 1/60 초 씩 재생시키며 발다닥이 바닥에 닿는 모습을 분석한다.

[나만의 운동화 디자인하기]

Ÿ 나만의 운동 목적이나 걸음걸이 교정을 위한 운동화를 디자인 한다.

Ÿ 모둠원의 역할을 미리 배분해 놓는다.

Ÿ 각자의 표현할 수 있는 장점을 최대한 활용해서 설명하도록 한다. 그림이나 글을 이용해서 작성한다.

Tip! 15 분

Ÿ 동영상 프로그램(팟플레이어)에 서 ‘D, F’의 단축키를 사용하 면 1/60 초씩 이동시킬 수 있 다.

Tip! 15 분

Ÿ 걸을 때와 달릴 때 발바닥이 바닥에 닿는 모습에 주목해서 비교하도록 한다.

Tip! 10 분

정리 ( 5 분)

Ÿ [차시예고] 근육 운동에 필요한 운동 기구를 통해 알 수 있는

과학적 원리를 안내한다. ^Tip! ^{5 분}

Ÿ

(24)

9

체지방은 줄이고 근육은 키운다

학습

목표 근육 운동에 필요한 운동 기구를 통해 알 수 있는 과학적 원리를 알아보자.

준비물 덤벨, 케틀벨, 스트레이트바, 이지바 학습

도입 ( 3 분)

Ÿ 근육 운동이 필요한 이유와 사용되는 기구에 대해 알아본다.

전개 (40 분)

[덤벨과 케틀벨]

Ÿ 덤벨과 케틀벨의 무게중심과 받침점을 찾아본다.

Ÿ 덤벨과 케틀벨의 운동 분석하기

Ÿ 기구 운동을 체험하며 무게중심과 받침점의 원리를 이해한다.

[스트레이트바와 이지바]

Ÿ 스트레이트바와 이지바의 무게중심과 받침점을 찾아본다.

Ÿ 덤벨과 케틀벨의 운동 분석하기

Ÿ 기구 운동을 체험하며 무게중심과 받침점의 원리를 이해한다.

[나만의 이지바 디자인하기]

Ÿ 이지바는 근육의 운동을 쉽게 하도록 위치와 각도가 조절된 기구이므로 나만의 운동을 위해 설계한다.

실험을 진행하며 활동지를 작성하도록 한다.

각자의 디자인을 발표한다.

Tip! 15 분

Ÿ 각 반의 체육부장을 수업시간 에 조교로 역할을 부여하며 수 업을 진행한다.

Ÿ 각 운동기구를 검색하면 다양 한 설명 동영상을 얻을 수 있 다.

Tip! 15 분

Ÿ 바를 이용한 운동에서 옆 사람 이 다치지 않도록 주의한다.

Tip! 10 분

Ÿ 다양한 이지바를 예로 보여 주며 수업을 진행한다.

정리 ( 7 분)

실험 뒷정리

(25)

10

누가 이겨야 하나? 박테리아 vs 항생제

학습

목표 항생제 개발의 필요성을 공감하고 그 이유를 설명할 수 있다.

준비물 안드로이드기반 스마트폰 혹은 스마트패드, 검색가능한 와이파이 환경, 활동지, 풀, 가위 학습

도입 ( 5 분)

Ÿ superbugs 게임을 소개한다. Tip!

Ÿ 게임방법은 [교사 참고자료] 참 고

전개 (40 분)

[게임 분석하기]

Ÿ 2 인 1 조가 되어 게임을 각각 2 회씩 진행하고 활동지의 질문 에 답을 하도록 한다.

[항생제 개발의 필요성 생각하기]

Ÿ 4 인 1 조로 구성하여 자료를 조사하고 활동지를 완성하게 한다.

Ÿ 활동지 3-(4)~(5)를 한 두 개 조가 발표하게 한다.

Ÿ 모둠원의 역할을 미리 배분해 놓는다. (4 인 1 조 기준)

- 리서치 담당자: 1-4 차시 전반에 따르는 조사 업무 배분 및 기획 - 연구원: 2 차시 실험결과 분석을 주도

- ppt 제작자 : 3 차시에 ppt 작성을 주도 - 발표자: 4 차시에 발표를 주도

Tip! 15 분

Ÿ 2-(2)는 게임 플레이어의 질문 에 짝꿍이 답을 써 주도록 한 다.

Ÿ 다른 답은 토의하여 경향성을 분석한다.

Tip! 25 분

Ÿ 게임을 했던 2 개 조를 합쳐서 1 개 조로 운영한다.

Ÿ 읽기자료 및 추가의 자료를 교 사가 구성하여 학생이 검색하 지 않고 찾아 쓰도록 할 수 있 다.

Ÿ 학생들이 과제를 분담할 수 있 도록 안내한다.

Tip!

Ÿ 수업 전에 미리 해 놓는 것도 좋다.

정리 ( 5 분)

Ÿ [차시예고] 발표한 내용과 관련하여 천연에서 발견할 수 있는 항생물질의 효과를 확인할 것을 안내한다.

Ÿ 다음 시간의 실험을 위하여 각 모둠별로 조사한 항생물질 중 4 가지를 구해오도록 한다.

Tip! 5 분

Ÿ 교사가 마늘, 생강, 양파는 준 비하고, 학생들이 논의한 추가 의 재료를 구해오도록 한다.

(26)

11

어떤 물질이 효능이 있을까?

학습

목표 대장균에 대해 효과적인 천연항생물질을 찾아내고, 그 결과를 분석할 수 있다.

준비물

[물질 추출하기] 식물, 비커, 핫플레이트, 증류수, 막자, 막자사발, 강판

[대장균 배양하기] 대장균, 페트리필름, 누름판. 증류수, 30ml 코니컬 튜브, 마이크로파이펫, 배양기, 핸드폰(카메라 사용), 풀, 가위

학습

도입 ( 3 분)

Ÿ 천연재료의 항생효과를 알아보기 위하여 즙 추출과 대장균 배 양을 할 것임.

전개 (40 분)

실험을 안내한 후 모둠별로 실험을 진행하도록 한다.

[물질 추출하기]

① 즙을 추출할 식물을 3가지 선택한다.

② 선택한 식물에서 항생물질을 추출할 방법을 선택한다.

③ 선택한 방법대로 식물에서 물질을 추출한다.

[방법1] 식물을 증류수에 넣고 끊인다.

[방법2] 식물을 건조시켜 가루를 내어 에탄올에 잘 섞은 후 숙성 시킨다.

[방법3] 식물을 갈아 즙을 낸 후 거른다.

[대장균 배양하기]

① 클린벤치에 실험도구를 준비한다. (혹은 책상을 알코올솜으로 닦 고 알코올램프를 켜 무균상태로 만든다.)

② 페트리필름을 4장 준비하여 1장에는 ‘대조군’, 3장에는 ‘실험군- 식물이름’을 기록한다.

③ 대장균 1ml를 증류수 10ml에 희석한다.

④ 이 용액을 1ml 채취하여 페트리필름에 분주한다. (4장)

⑤ 페트리필름 중 ‘실험군- 식물이름’ 한 가운데에 스포이드로 해당 하는 식물즙을 1방울 떨어뜨린다.

⑥ 대조군과 실험군의 윗 필름을 덮고 누름판으로 천천히 눌러 비슷 한 크기의 원형이 만들어지도록 한다.

⑦ 따뜻한 곳(배양기 사용시 37℃) 에 24시간 배양한 후 결과를 분 석한다.

[주의점]

* 배양시 알코올램프에서 멀리 떨어지지 않고 실험한다.

* 배양 후 대장균이 들어있는 용기는 멸균(알코올 붇기, 고압멸균)하 여 폐기한다.

* 마이크로파이펫: 1회용 스포이드로 대체 가능 실험을 진행하며 활동지를 작성하도록 한다.

24 시간 후 배양된 결과를 확인할 사람을 모둠별로 결정한다.

Tip!

실험실 안전 지도

- 핫플레이트 사용시 주의 - 유리제품 사용시 주의 등

Ÿ 물질을 추출하는 실험은 시간 이 오래 걸린다(끓이는 시간 등). 시간 안배를 잘 할 수 있 도록 한다.

Tip!

실험실 안전지도

- 클린벤치가 없는 경우 알코올램 프를 켜고 실험을 하므로, 화상에 주의한다.

- 실험복 소매가 너풀거리지 않게 하고, 머리가 긴 여학생은 머리를 묶도록 한다.

정리 ( 7 분)

실험 뒷정리

배양 결과 확인 후 보고서 제출

[차시예고] 실험 결과를 분석하여 상품성있는 제품 아이디어를 낼 것임.

(27)

12

우리가 개발한 물질! 투자를 유치하자.

학습 목표

실험결과를 반영하여 제품에 대한 아이디어를 창안하고 투자를 유치하기 위한 사업착수계획서 작성을 통해 윤리적이고 과학적인 글쓰기를 할 수 있다.

준비물 활동지, ppt 사용이 가능한 컴퓨터, 혹은 스마트패드 학습

도입 ( 2 분)

Ÿ 선정한 물질을 제품으로 만들어 투자를 유치하고 유치한 금액 을 평가에 반영할 것이라고 예고한다.

Tip!

Ÿ 공정거래위원회 등을 두어, 분 위기를 조성하고 학생들이 담 합하는 것을 막을 장치로 쓰는 것도 좋다.

전 개 (93 분)

3

[모둠별 논의]

Ÿ 자신의 실험 결과를 바탕으로 모둠별 항생물질 추출물을 하나 정하고 그것을 활용한 제품 아이디어를 낸다.

Ÿ 이 제품을 상용화하기 위해 투자 제안서를 작성하게 한다.

Tip! 48 분

Ÿ 블록 타임으로 운영하는 경 우, 4 차시와 시간을 조정할 수 있다.

4

[투자 설명회]

Ÿ 각 모둠 별로 질의를 포함하여 5 분의 발표시간동안 투자 유 치 제안서에 대한 내용을 발표한다.

Ÿ 다른 학생들은 자신의 모둠을 제외하고 발표를 듣고 투자금액 에 차등을 두어 이유와 함께 평가지에 기록한다.

Tip! 45 분

Ÿ 평가기준을 미리 제시한다.

정리 (5 분)

Ÿ 활동한 내용을 정리한다.

(28)

4. 차시별 학생용 활동지

1

형광 증백제 검출하기

학습

목표 세제나 표백제에 들어 있는 형광증백제의 정도를 파악할 수 있다.

준비물 세제, 표백제, 비커, 면봉, 드라이기, 자외선램프, 등사 용지, 두루마리 휴지, 크리넥스, 키친 타올, A4 용지, 물티슈, 일반 사인펜, 형광펜, 자외선 체크카드, UV 형광 마카

1. 우리 주변에 형광증백제가 들어 있을 것으로 생각되는 물건은 무엇이 있을까요?

2. 형광증백제 검출하기

① 두루마리 휴지와 크리넥스, 키친 타올을 준비하여 각각에 자외선램프를 비추어 보고 어떻게 보이 는지 관찰한다.

② A4용지와 등사 용지 등의 다양한 종이를 자외선램프를 비추어 어떻게 보이는지 관찰한다.

3. 형광증백제 이용하여 비밀 편지 쓰기

① 비커에 세제와 표백제를 각각 넣고 물을 섞는다.

② 둥사 용지(무형광 종이)에 세제를 묻힌 면봉으로 글씨를 쓴 다음, 드라이어로 말리고 자외선램프 아래에서 어떻게 보이는지 관찰한다.

③ 자외선 체크카드에 UV 형광마카로 글씨를 쓴 다음 자외선램프 아래에서 어떻게 보이는지 관찰 한다.

4. 생각해 볼 거리

① 우리가 사용하는 물건에 형광 증백제를 넣는 이유는 무엇일까?

(29)

2

나만의 형광보드 만들기

학습

목표 자외선 LED 를 이용한 나만의 형광보드를 만들 수 있다.

준비물 자외선 LED 형광보드 키트, 형광펜(노랑, 빨강, 파랑, 녹색), 물티슈, 커터칼

형광보드는 왜 형광등에서는 빛이 나지 않을까요?

형광보드에서 자외선을 비추면 빛이 나는 이유는 무엇일까요?

1. [실험 방법]

<케이스 만들기>

① 폼텍을 검은 색 보드판 위에 붙인다.

② LED를 끼울 홈을 스위치 방향으로 놓고 아크릴판을 끼워 고정시킨다.

<회로 연결하기>

③ 전선을 끼운 LED용 커넥터에 LED를 끼운다.(LED의 긴 다리를 커넥터의 빨간 선 부분에, LED 의 짧은 다리를 커넥터의 검은 선 부분에 끼운다.)

④ 전선을 끼운 스위치용 커넥터에 스위치를 끼운다.(커넥터에 스위치의 두 부분을 끼운다.) ⑤ 2개의 LED를 병렬로 연결하고, 아래 사진과 같이 회로를 연결한다. (회로 연결한 후 LED에 불

이 들어오는지 확인한다.)

(30)

<회로와 케이스 연결하기>

⑥ 연결한 회로를 케이스에 넣고 플라스틱 덮개를 붙인다.

⑦ 형광펜으로 자기가 쓰고 싶은 글을 쓴 후 자외선 LED를 켜서 본다.

2. 생각해 볼 거리

① 형광펜이 일반 형광등보다 자외선에서 밝게 빛나는 이유는 무엇일까?

② 형광을 유용하게 사용하는 예는 어떤 것이 있을까?

(31)

3

실험으로 튼튼한 구조 찾기

학습

목표 구조에 따라 견디는 힘을 비교하고 그 이유를 설명할 수 있다.

준비물 하드보드지(1mm), 자, 칼, 가위, 받침대(벽돌), 나무젓가락, 목공용 접착제, 실, 100g 추

실험으로 튼튼한 구조 찾기 (트러스 구조)

학년 반 번호 이름

1. 학습목표

건축물에 적용된 과학 원리를 알아보는 실험으로 과학의 유용성을 말할 수 있다.

2. 생각해보기

가. 아치 구조

< 일자 구조 > < 아치 구조 >

구조 책의 개수(권)

1차 2차 3차 결과

일자 구조 아치 구조

1) 두 구조 중 위에서 누르는 힘을 잘 견딜 수 있는 것은 무엇이며, 그 이유는 무엇인가?

2) 실생활에서 볼 수 있는 아치형 구조는?

나. 트러스 구조

(32)

< 사각형 > < 트러스 >

구조 책의 개수(권) 견디는 무게(g)

1차 2차 3차 결과 1차 2차 3차 결과

사각형 구조 트러스 구조

1) 두 구조 중 아래에서 잡아당기는 힘을 잘 견딜 수 있는 것은 무엇이며, 그 이유는 무엇인가?

2) 실생활에서 볼 수 있는 트러스 구조는?

3. 실험결과 및 토의

우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 다리를 참고하여 우리 모둠에서 만들 다리의 모양을 정하여 다음 시간에 구상도를 의논해 토의해본다.

(33)

4

구조적으로 튼튼한 다리 만들기

학습

목표 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 다리를 조사하여 다리 모형을 설계하고 제작할 수 있다.

준비물 아이스바 막대, 자, 칼, 목공용 접착제

조적으로 튼튼한 다리 만들기 (트러스 구조)

1. 학습목표

우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 다리를 조사하여 다리 모형을 설계하고 제작할 수 있다.

1) 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 다리를 참고하여 우리 모둠에서 만들 다리의 모양을 정해 보자. 또, 모둠별로 정한 다리는 어떤 구조로 되어 있는지 설명하고 다리 구상도를 그린다.

2) 모둠별로 정한 다리는 어떤 구조로 되어 있는지 설명하고 다리 구상도를 그린다

(34)

5

모둠별로 설계한 다리 모형 평가하기

학습

목표 모둠별로 다리의 구조와 특징을 발표하고 평가 항목을 바탕으로 만든 다리를 평가할 수 있다.

준비물 조별 평가지

모둠별로 설계한 다리 모형 평가하기

1. 학습목표

모둠별로 다리의 구조와 특징을 발표하고 평가 항목을 바탕으로 만든 다리를 평가할 수 있다.

1) 모둠별로 다리의 구조와 특징을 발표하고 평가 항목을 바탕으로 각 모둠에서 만든 다리를 평가해 보자.

또, 가장 우수한 평가를 받은 모둠의 다리 구조와 특징을 이야기해 보자.

2) 주변에서 볼 수 있는 다리 중 우리 모둠에서 만든 것과 같은 구조를 가진 다리를 찾아보자.

항목 평가기준 유의점

안전성

구조적으로 안전하게 설계하였는가?

안전성을 높이기 위해 안전장치를 설치하였는가?

경제성

실험재료를 경제적으로 사용하였는가?

실험재료를 줄이기 위해 어떤 노력을 하였는가?

창의성

설계 과정에서 독창적인 요소가 가미되었는가?

고안한 제품이 과학 원리에 어긋남이 없는가?

심미성

디자인이 너무 단순하거나 너무 복잡하지 않은가?

주변 환경과 조화를 이룰 수 있는 디자인인가?

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팝콘이 열을 받으면 변형되는 이유 탐구하기

학습

목표 팝콘이 열을 받으면 변형되는 이유를 설명할 수 있다.

준비물 전자레인지, 프라이팬과 뚜껑, 가스버너, 전자레인지용 팝콘 1 봉지, 말린 옥수수

1. 팝콘과 옥수수의 씨앗과 판매중인 팝콘과 옥수수 뻥튀기를 비교하여 관찰한 후에 흥미로 운 차이점을 통해 궁금증을 찾아 나열해 보자.

2. 씨앗이 변형되는 데 영향을 줄 수 있다고 생각되는 요인들을 논의를 통해 적어 보자.

3. 각자 적은 요인들이 씨앗을 변형하는 영향을 준다는 것을 증명하기 위해서는 어떤 실험 을 진행하면 좋을지 논의하여 적도록 하자.

4. 팝콘이 프라이팬에서 열을 받으면 튀겨지는 원리를 서술하여 보자.

5. 옥수수는 왜 뻥튀기 통 안에서만 부풀게 되는지와 통 안에서 일어난 부푸는 과정을 논의 를 통해 적어 보자.