경 북 일 고 등 학 교

(1)

2019 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2019. 11.

경 북 일 고 등 학 교

(2)

【 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명

2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

유형

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

프로그램명

세상을 보는 새로운 눈

학교급

고등

학교

대상 학년(군)

1학년

중심과목

과학탐 구실험

중심과목

성취기준 영역

[과학탐구실험] (2) 생활 속의 과학 탐구

연계과목

통합과학 통합사회

수학 영어

연계과목 성취기준 영역

[고등학교 통합과학]

지구환경변화와 인간의 노력

[고등학교 1학년 수학] (3) 도형의 이동

[고등학교 1학년 영어] (3) Science Everywhere [고등학교 1학년 통합사회]

(3)

산업화와 도시화에 따른 변화

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 경북일고등학교 과학탐구실험 수석교사 정성헌

공동연구원 경북일고등학교 수학 교사 곽동우

공동연구원 경북일고등학교 영어 교사 박 영

공동연구원 경북일고등학교 통합사회 교사 김현수

공동연구원 경북일고등학교 통합과학, 화학 교사 정혜영

2019년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 융합인재교육 (STEAM) 교사연구회를 운영한 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2019년 11 월 15일

연구책임자 : 정 성 헌 (인)

(3)

“이 보고서는 2019년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 요약문

··· 1

2. 서론

··· 1

3. 연구 수행 내용 및 결과

··· 1

가. 연구 수행 내용 ··· 1

나. 연구 수행 결과 ··· 8

4. 결론 및 제언

··· 8

가. 결론 ··· 8

나. 제언 ··· 9

5. 참고문헌

··· 9

[부록]

STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

(5)

1. 요약문

본 연구는 <세상은 보는 새로운 눈>이라는 제목으로 프로그램을 개발하고, 적용하였는데, 과학탐구실험 을 중심과목으로 통합과학, 통합사회, 수학, 영어와 연계하였다.

연구를 하면서 중점을 둔 것은 쉬우면서도 학생들이 관심을 기울일 수 있는 주제를 고민하였고, 결과보 다는 과정을 중시하였다. 개발 프로그램은 세상을 보는 새로운 눈, 생활 속의 과학 탐구 과정, 지구 환경 변화와 인간의 노력 릴레이 포스터 작성, 학교를 움직이는 수학, 산업화와 도시화에 따른 변화, 영화 속에 숨어 있는 과학 이야기로 구성하였다.

그 외 중요한 것으로 <융합사진콘테스트>, <과학시화전>, <2019 과학동아리 범울 사이언스버스킹> 운 영으로 관심과 흥미를 높일 수 있었다.

2. 서론

본 연구는 인문계 고등학교에서 적용할 수 있는 융합교육(STEM) 프로그램을 개발하고 적용하여 그 활 용도를 높이고자 하였다.

가. 융합인재교육(STEAM)을 통하여 학생들의 과학, 기술, 공학, 예술, 수학에 대한 흥미와 이해를 높이 고 융합적 사고와 문제 해결 능력을 배양하여 창의적 융합인재를 육성할 수 있는 융합교육을 실시하였 다.

나. 융합인재교육(STEAM)을 통하여 실생활에 적용할 수 있는 융합인재 교육 자료를 개발하였다.

다. 융합인재교육(STEAM)을 통하여 학생들이 창의성을 발휘할 수 있는 융합인재 교육 자료를 개발·

보급하였다.

라. 융합인재교육(STEAM)이라고 해서 각 부분별을 교과의 인위적인 결합하는 모형이 아니라 실제적으 로 제시한 상황의 문제를 해결하는 과정에서 부분적으로라도 자연스럽게 적용하도록 하였다.

3. 연구 수행 내용 및 결과

가 . 연구 수행 내용

1) 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발을 위한 교과서 분석

<생활 속의 과학 탐구> 단원은 생활 제품, 문화, 놀이와 체험 등 생활 속의 다양한 분야와 문명에 담긴 과학 원리와 과학 탐구 과정을 찾아냄으로써 실생활 속 과학 탐구에 대한 흥미와 호기심을 갖도록 하는 단원이다. 생활 속의 다양한 소재와 분야로부터 탐구 문제 도출, 가설 설정, 결론 도출 등과 같은 다양 한 과학적 탐구 과정과 절차를 체험하고, 탐구 과정을 통해 연구 윤리와 안전을 준수하려는 과학적 태 도를 함양한다. 그리고 실생활 문제 해결에서부터 도구 개발에 이르기까지 과학 탐구의 유용성을 탐색 하였다.

<생활 속의 과학 탐구> 성취기준은 다음과 같다.

[10과탐02-01] 생활 제품 속에 담긴 과학 원리를 파악할 수 있는 실험을 통해 실생활에 적용되는 과학 원리를 설명할 수 있다.

[10과탐02-02] 영화, 건축, 요리, 스포츠, 미디어 등 생활과 관련된 다양한 분야에 적용된 과학 원리를 알아보 는 실험을 통해 과학의 유용성을 설명할 수 있다.

[10과탐02-03] 과학 원리를 활용한 놀이 체험을 통해 과학의 즐거움을 느낄 수 있다.

[10과탐02-04] 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고, 분야 간 협동 연구 등을 통해 협력적 탐구 활동 을 수행하며, 도출한 결과를 증거에 근거하여 해석하고 평가할 수 있다.

[10과탐02-05] 탐구 활동 과정에서 지켜야 할 생명 존중, 연구 진실성, 지식 재산권 존중 등과 같은 연구 윤리 와 함께 안전 사항을 준수할 수 있다.

[10과탐02-06] 과학 관련 현상 및 사회적 이슈에서 과학 탐구 문제를 발견할 수 있다.

[10과탐02-07] 생활 속에서 발견한 문제 상황 해결을 위한 과학 탐구 활동 계획을 수립하고 탐구 활동을 수행

(6)

위의 <생활 속의 과학 탐구> 성취기준 중 아래의 성취 기준을 중심으로 STEAM 프로그램을 개발하고 적용하고자 하였다.

[10과탐02-02] 영화, 건축, 요리, 스포츠, 미디어 등 생활과 관련된 다양한 분야에 적용된 과학 원리 를 알아보는 실험을 통해 과학의 유용성을 설명할 수 있다.

[10과탐02-04] 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고, 분야 간 협동 연구 등을 통해 협력적 탐

구 활동을 수행하며, 도출한 결과를 증거에 근거하여 해석하고 평가할 수 있다.

[10과탐02-08] 탐구 수행으로 얻은 정성적 혹은 정량적 데이터를 분석하고 그 결과를 다양하게 표상

하고 소통할 수 있다.

[10과탐02-07] 생활 속에서 발견한 문제 상황 해결을 위한 과학 탐구 활동 계획을 수립하고 탐구 활동을

수행할 수 있다.

2) 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발을 위한 주제 선정

개발하고자 프로그램이 <과학탐구실험>과목 중 <생활 속의 과학 탐구>로, 중심으로 학생들 스스로 문제를 발 견하고, 해결하는 과정으로 결정 실행하였다. 주제는 다음과 같다.

가) 세상을 보는 새로운 눈 (1~3차시) 나) 생활 속의 과학 탐구 과정(4~5차시)

다) 지구 환경변화와 인간의 노력 릴레이 포스터 작성(6~7차시) 라) 학교를 움직이는 수학(8~9차시)

마) 산업화와 도시화에 따른 변화(10~11차시) 바) 영화 속에 숨어 있는 과학 이야기(12차시)

3) 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발 및 적용(부록참조)

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 세상을 보는 새로운 눈

선행

프로그램명 해당없음

학교급 고등학교 대상 학년(군) 1학년

중심과목 과학탐구 실험

중심과목 성취기준

영역

[과학탐구실험] (2) 생활 속의 과학 탐구

연계과목

통합과학 수학 영어 통합사회

연계과목 성취기준

영역

고등학교 통합과학] 지구환경변화와 인간의 노력 [고등학교 1학년 수학] (3) 도형의 이동

[고등학교 1학년 영어] (3) Science Everywhere [고등학교 1학년 통합사회]

(3)산업화와 도시화에 따른 변화

개발계획

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 5 과학탐구실험 + 통합과학 + 수학

2 2 과학탐구실험 + 수학

3 2 과학탐구실험 + 통합과학

4 2 과학탐구실험 + 통합사회

5 1 과학탐구실험+영어

적용결과 학생들의 흥미와 융합적 사고력 신장

할 수 있다.

[10과탐02-08] 탐구 수행으로 얻은 정성적 혹은 정량적 데이터를 분석하고 그 결과를 다양하게 표상하고 소 통할 수 있다.

[10과탐02-09] 과학의 핵심 개념을 적용하여 실생활 문제를 해결하거나, 탐구에 필요한 도구를 창의적으로 설 계하고 제작할 수 있다.

(7)

▣ 개발 자료 예시 및 수업 사진

중심과목 과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년

중심과목 성취기준

영역

생활 속의 과학 탐구 중심과목 성취기준

[10과탐02-04] 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고, 분야 간 협동 연 구 등을 통해 협력적 탐구 활동을 수행 하며, 도출한 결과를 증거에 근거하여 해석하고 평가할 수 있다.

주제(단원)명 생활 속의 과학 탐구라고? 차시 4~5/12

학습목표

l <미스터리 박스>와 <무한상상곳간>을 탐구하여 대한 정보를 수집 발표한다.

l 수집된 정보를 바탕으로 토론과 협의를 통하여 그 차이점을 예를 들어 설명한다.

l 탐구한 두 과정 중 하나를 선택하여 일상 속의 사례를 이유를 들어 각 과정의 스토리를 작성 발표해본다.

연계과목 통합과학, 통합사회 연계과목

고등학교 1학년 통합과학

(1) 물질의 규칙성과 결합[10통과01-03]

STEAM 요소

S 관찰, 가설 설정, 증거 수집의 탐구 과정 연습 T/

E 관찰 · 증거 수집 기술을 효율적으로 수행하기 위한 방안 모색 및 디자인 A 타 교과와 연계한 토의 · 토론 학습

M 개발 의도

기 개발된 자료지만 2 개의 서로 관련된 프로그램을 비교하면서, 탐구 과정을 확실하게 하고 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고, 분야 간 협동 연구 등을 통해 협력적 탐구 활동을 수행하며, 도출한 결과 해석하고 평가할 수 있도록 한다.

이 활동을 통해서 학생들은 과학적 지식이라는 것이 증명되지 않고 유추나 추리에 의해 만들어질 수 있으며, 과학적 지식은 절대적인 것이 아니라는 과학의 본성과 과학자들이 하는 일을 경험적으로 체험 할 수 있는 기회를 갖게 된다. 탐구과정에서 자연스럽게 <미스터리 박스>와 <무한상상곳간> 탐구 과 정의 차이점으로 귀납적 방법과 연역적 방법을 자연스럽게 구별하여 익힐 수 있는 탐구과정을 모형화 한 프로그램이다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

<미스터리 박스>와 <무 한상상곳간>의 탐구과 정을 비교해보자

창 의 적 설 계

창의적 설계

모둠별 토의·토론 및 협 업 과정을 통하여 각 활동에 대한 결론을 도 출하고, 그 활동 과정의 다른 점을 찾아 과학 연구 과정과 어떻게 연 관이 있는지 알아본다.

감 성 적 체 험 <미스터리 박스>와 <무한상상

곳간>의 탐구 과정에서 얻은 결과 를 바탕으로 탐구 과제 찾아 해결하 기

감성적 체험

(8)

4) 융합사진전, 과학시화전, 사이언스버스킹 운영

▣ 융합사진전

1 ^{목 적}

일상생활 중 경험할 수 있는 다양한 과학 관련 현상에 대한 사진을 찍고 그 현상이 발생하는 원인에 대한 과학적 탐구를 할 수 있다.

2 ^{추진 방침}

가. 사진은 희망자에 한해 개인이 제출하도록 한다.

나. 사진은 표절이나 참가자가 아닌 다른 사람에 의한 제작이 이뤄지지 않게 유의한다.

다. 흥미 있는 주제를 통해 학생들이 사진 제작에 적극적으로 참여할 수 있게 한다.

3 세부 추진 계획

가. 대상 : 전교생

나. 제출 : 2019. 09. 02.(월)~16.(월) 16:30 까지 제출, 정○○ 선생님 다. 주제

1) 생활이나 자연 속의 과학 : 자연현상이나 생활 속 에서 볼 수 있는 융합 관련 사진 2) 과학 활동이나 체험 프로그램 관련 융합 사진

3) 기타 융합(과학-기술-공학-수학-예술)과 관련있다고 판단되는 사진 라. 참여 방법

1) 과학과에서 작품 설명서를 받아서 작성

2) 파일명은 학번과 이름으로 저장해서 작품 설명서와 함께 제출 (제출할 장소는 이후 공지)

마. 참가규칙

1) 1인당 1 작품만 가능

2) 모든 작품은 참가자가 직접 촬영한 작품이어야 함

(직접 촬영한 작품이 아닌 경우 입상 배제 및 추후 과학관련 주관 행사 참가 불가) 3) 출품작은 공모전 개최일 기준 6개월 이내 촬영한 것이어야 함

4) 사진 합성 및 포토샵 작업은 금지함(보정여부 반드시 기재)

바. 시상 : 최우수, 우수, 장려 1:2:3 비율(참여인원의 20%로 하며 변동가능함.)

4 기대효과

가. 가. 학생들에게 주변 과학 현상들을 인지하고 그 원리를 생각해 볼 수 있게 한다.

나. 나. 우수작품을 교내 게시판에 부착하여 교내에 과학에 대해 흥미를 갖는 분위기를 조성할 수 있다.

다. 학생들이 스스로 사진 촬영을 함에 따라 주체성과 탐구성을 기를 수 있다.

(9)

▣ 과학시화전

1. 목적

: 과학 개념을 이해하고 창의력, 탐구력, 분석력 등의 사고력과 글쓰기 능력이나 어휘력 등의 언어 능력 및 표현력, 상상력, 감상력, 미적 능력 등의 다양한 능력을 함양함. 자연 현상을 심미적으로 바라보는 안목을 향상하고 과학적 지식에 개인의 감성을 더한 융합적 사고력을 확장함.

2. 참가자격

: 경북일고등학교 1 · 2 · 3학년 학생

3. 참가방법

: 개인별 응모, 남○○ 선생님에게 제출

4. 접수일시

: 9월 02일(월) ~ 9월 16일(월) 16:30 까지

5. 대회진행

가. 참여 방법 : 과학을 통해 본 자연의 아름다움과 생명의 신비로움을 ‘재치있게’

명확하고 쉽게‘ 비유적으로 그럴듯하게’ 시로 표현하여 주어진 형식에 맞추어 제출 나. 용지크기 : A3

(10)

▣ 2019 과학동아리 범울 사이언스 버스킹 운영

1. 목적

가. 과학 동아리를 활성화하여 과학 교육 저변 확대 및 과학 대중화에 기여한다.

나. 과학 재는 기부를 통한 봉사와 나눔을 실천한다.

2. 운영 방향

가. 동아리 목적과 방향성에 맞는 과학 활동을 계획하고 진행한다.

나. 콘서트, 체험 부스 등 과학적 흥미를 유발 할 수 있는 프로그램을 동아리 학생들이 시연하고 학생들이 체험하는 형태로 진행한다.

다. 프로그램은 동아리별로 순차적으로 운영하며, 동아리별 활동이 중복되지 않고 다양한 프로그램을 운영하도록 한다.

(11)

3. 월별 세부 추진 계획

시기 동아리명 프로그램 주제 시간 장소

9월 04일(수) 안키에타 홀로그램 피라미드 만들기 점심시간 추후 게시

9월 11일(수) VIDA 내 DNA를 찾아서 점심시간 추후 게시

10월 15일(화) 화생방 휴대폰 소독제 만들기 점심시간 추후 게시

10월 16일(수) 시리우스 우주슬라임만들기 점심시간 추후 게시

10월 24일(목) 피지컬 골드버그 장치 시연 점심시간 추후 게시

10월 25일(금) 피지컬 성운 보틀 만들기 점심시간 추후 게시

10월 29일(화) 안키에타 3D 모델링 체험 점심시간 추후 게시

10월 31일(목) VIDA 먹지 마세요.

치아에 양보하세요 점심시간 추후 게시

11월 04일(월) 시리우스 탱탱볼 만들기 점심시간 추후 게시

11월 12일(화) 화생방 퍼퓸(향수)만들기 점심시간 추후 게시

11월 22일(금) 피지컬 홀로그램 장치 점심시간 추후 게시

4. 기대효과

가. 학생들이 다양한 과학 체험 기회를 제공하여 과학에 대한 관심과 이해를 증진한다.

나. 과학 동아리 학생들의 활동의 장을 제공하여 동아리 활성화에 기여한다.

다. 배움과 나눔을 실천하여 더불어 사는 마음과 봉사 정신을 함양한다.

(12)

5) 융합인재교육(STEAM) 교수-학습 프로그램 적용 - 대상 : 경북일고등학교 1학년 학생

- 적용 시기 : 2019학년도 2학기 8월 ~ 11월 - 방법

· 주제 선정, 교사협의회에서 프로그램 개발, 수정 · 보완 · 새롭게 개발된 프로그램을 수정 · 보완하면서 적용 · 결과보다는 과정에 중점을 두고 실시

6) 융합인재교육(STEAM) 협의체와 교사 네트워크 활동

융합인재교육(STEAM) 협의체는 안동 STEAM 연구회와 함께 구성하였고, 매달 마지막 주 수요일 정 기적인 모임을 통하여 개발 및 개선 프로그램에 대한 진지한 협의가 진행하였고, 그 외 융합 관련 프로그램들 에 대한 연구와 논의도 계속하였다.

나. 연구 수행 결과

1) 개발된 융합인재교육(STEAM) 프로그램들은 결과보다는 과정에 중점을 두어 개발하였고, 학생들 의 흥미와 융합적 사고를 펼칠 수 있도록 어렵지 않지만 학생들의 창의성을 끄집어 낼 수 있는 주제로 프로그램을 개발하였다.

2) 수업 후 학생들의 의견을 종합한 검증에 대한 평가는 매우 긍정적이었다.

3) <세상을 보는 새로운 세상> 주제로 개발된 프로그램으로 학생들에게 문제해결 능력의 장을 마련 해 줌으로써 융합인재교육(STEAM)에 대한 흥미와 관심을 높일 수 있는 기회였다. 그리고 현재 같은 내용 이라도 과목별로 다른 내용으로 인식하고 과목 간 연결하는 것 자체를 생각하려 하지 않는 경향이 있는데 본 연구 과제 통해 과목 간 융합 가능성을 통해 서로 다른 교과 간 배움의 영역을 넓혀가며 학습할 수 있 는 가능성을 확인할 수 있었다.

4) 개발한 프로그램 적용과 함께 진행했던 <융합사진콘테스트>, <과학시화전>, <범울 사이언스 버스 킹>에 대한 학생들의 호응이 무척 좋았다.

4. 결론 및 제언

가. 결론

융합인재교육(STEAM)의 필요성에 적합한 <세상을 보는 새로운 눈>을 주제로 연구한 결과 다음과 결론을 얻었다.

첫째, 많은 학생들에게 다양한 형태의 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하여 적용한 결과 학생 들이 쉽게 다양한 사고의 폭을 넓혀주고, 자연을 바라보는 또 다른 시각을 제공해 주었다.

둘째, 동일한 내용이라도 과목별로 다른 내용으로 인식하고 과목 간 연결하는 것 자체를 생각하려 하지 않는 경향이 있는데 이번 연구를 통해 과목 간 융합 가능성을 통해 서로 다른 교과 간 배움의 영 역을 넓혀가며 학습할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

셋째, 아이들이 함께할 수 있는 과학 문화를 정착시켰다. 다양한 학문적 접목을 통해 문화 예술적인 접근을 함으로써 과학을 쉽고 재미있게 즐길 수 있는 문화로 정착시켰다.

넷째, 교실안 · 밖 수업에서 융합인재교육(STEAM) 프로그램 적용은 학생들에게 문제해결능력의 향 상과 과학문화 진로탐색의 정보를 제공해주었을 뿐 만 아니라 더불어 살아가는 인성교육에도 매우 효과 적 활동이었다.

다섯째, 과학 사이언스 버스킹 뢀동으로 과학 문화 확산에 기여하였다.

(13)

나. 제언

첫째, 융합인재 교육은 앞으로의 교육의 큰 흐름이므로 다양한 교과의 융합주제에 따른 학습 자료 개발이 필요하지만 교육과정에 충실하고, 교실 수업에서 직접 활용 가능한 것이어야 한다.

둘째, 학습력이 조금 부족한 학생들에게 적용 가능한 프로그램 개발과 함께 다양하고도, 적극적인 교육적 투자가 필요하다.

5. 참고문헌

· 교육부 (2015). 과학과 교육과정. 교육부고시 제2015-74호 [별책9]

· 정성헌 (2016). 안동학생중심수업직무연수 자료집, 과학과 예술,49-60

· 정성헌 (2016). 안동학생중심수업직무연수 자료집, 융합인재교육(STEAM)의 실제 61-72 · 정성헌 (2017). 2017 교원 참여형 연수시리즈 Ⅲ(융합수업) 모두함께만드는 융합이야기 · 송진웅 외 17인 (2017). 과학탐구실험(동아출판)

· 과학을좋아하는사람들(2017) 안동길거리과학마당 자료집

· 정성헌 (2018). 경상북도 창의융합인재교육지원단 전체 워크숍 강의 자료집 · 정성헌 (2019). 전국과학교사큰모임 강의 자료집(제주특별자치도)

· 정성헌 (2019). 과학탐구실험 연수 강의자료(전남교육청 과학교육원)

(14)

붙임 STEAM 프로그램 (프로그램명) 세상을 보는 새로운 눈

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~3/12

[10과탐02-02] 영화, 건축, 요리, 스포츠, 미디어 등 생활과 관련 된 다양한 분야에 적용된 과학 원리를 알아보는 실험을 통해 과학의 유용성을 설명할 수 있다.

(수학) 도형의 방정식

2 4~5/12

[10 과탐 02-04] 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고 , 분 야 간 협동 연구 등을 통해 협력적 탐구 활동을 수행하며 , 도출 한 결과를 증거에 근거하여 해석하고 평가할 수 있다 .

(통합과학) 물질의 규칙성과 결합

3 6~7/12 [10 과탐 02-06] 과학 관련 현상 및 사회적 이슈에서 과학 탐구 문 제를 발견할 수 있다 .

(통합과학) 지구환경변화와 인간의 노력

4 8~9/12 [10 과탐 02-08] 탐구 수행으로 얻은 정성적 혹은 정량적 데이터를 분석하고 그 결과를 다양하게 표상하고 소통할 수 있다 .

수학(문자와 식) 수학(기하) 수학(함수)

5 10~11/12 [10 과탐 02-07] 생활 속에서 발견한 문제 상황 해결을 위한 과학 탐구 활동 계획을 수립하고 탐구 활동을 수행할 수 있다 .

통합사회 (산업화,도시화에 따른 변화)

6 12/12

[10과탐02-02] 영화, 건축, 요리, 스포츠, 미디어 등 생활과 관련 된 다양한 분야에 적용된 과학 원리를 알아보는 실험을 통해 과학의 유용성을 설명할 수 있다.

(영어)

Reading and

Speaking

(15)

2. STEAM 프로그램 총괄표

차시 주요내용

1~3 /12

주제(단원)명 세상을 보는 새로운 눈

고등학교 1 학년 [과학탐구실험]

[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.

Co ▣ 카르노브스키(Carnovdky) 작품의 동영상 시청

▣ 카르노브스키(Carnovsky)의 RGB 전시회 작품을 감상한다.

▣ 작품에 숨어있는 과학적 원리를 이해하고, 조명색에 따라 그림이 변하는 나만의 작품을 디자인해보자.

CD 1 단계 : 카르노브스키 작품 중 몇 작품을 선택하여 감상 2 단계 : 이 작품 속에 들어있는 과학 요소 찾기

3 단계 : 나만의 카르노브스키형 작품을 디자인하기 4 단계 : 빛의 합성 과정을 다면체를 만들어 모델화하기

ET 모둠별 개발한 자료를 공유하고, 협의한다.

4~5 /12

주제(단원)명 생활 속의 과학 탐구 과정 고등학교 1 학년 [과학탐구실험]

[10과탐02-04] 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고, 분야 간 협동 연구 등을 통해 협 력적 탐구 활동을 수행하며, 도출한 결과를 증거에 근거하여 해석하고 평가할 수 있다.

Co

▣ <미스터리 박스>와 <무한상상 곳간>

1. <미스터리박스> 전체적인 설명을

(단, 미스터리박스는 열지 않는다고 설명한다.) 2. <무한상상곳간(Mystery Tube)> 전체적인 설명

3. <미스터리박스>와 <무한상상곳간(Mystery Tube)>을 이용하여 탐구 관찰하고 결론을 도출하는 과정은 비교하여 설명하자

CD

▣ <미스터리 박스>

▣ <무한상상 곳간>

ET

<미스터리 박스>와 <무한상상곳간>의 결론을 이용하여 탐구 과정 정리하고 모둠별 발표.

• 일상 속의 사례를 이유를 들어 각 과정의 스토리를 작성, 모둠원들과 공유

6~7 /12

주제(단원)명 지구 환경 변화와 인간의 노력 고등학교 1 학년 [과학탐구실험]

Co (상황제시) 기후변화, 지구온난화, 대기와 해수의 순환, 엘리뇨, 라니냐, 사막화, 황사와 같은 환경문제의 심각성을 인식

ET (감성적 체험) 위 문제들과 관련하여 우리가 고민해봐야 할 문제들을 제시하여 각자의 생각을 글로 쓰고 다른 사람의 생각 공유

8~9 /12

주제(단원)명

학교를 움직이는 수학

[10과탐02-08] 탐구 수행으로 얻은 정성적 혹은 정량적 데이터를 분석하고 그 결과를 다양하게 표 상하고 소통할 수 있다.

Co 우리 학교는 태양광 발전을 통해 냉난방기를 가동하고 있다.

(16)

CD 크립텍스를 이용해 발전기의 위치를 암호화하고 찾는다.

발전 상황을 수학적으로 어떻게 표현되는지 설명한다.

ET 친환경 대체 에너지는 우리 가까이에서 도움을 주고 있다.

고대 암호 장치의 수학적 원리를 파악함으로써 지혜를 배운다.

10~11 /12

산업화와 도시화에 따른 변화

[10과탐02-07] 생활 속에서 발견한 문제 상황 해결을 위한 과학 탐구 활동 계획을 수립하고 탐구 활동을 수행할 수 있다.

Co 1. 신도청의 발달을 직접적으로 체험하고 있는 학생들에게 신도청의 인구가 증가면서 도시가 어떻게 발전하고 있는지 탐구.

2. 도청의 미래의 모습을 탐구하면서 도청이 발달하면서 발생하게 될 문제점과 보다 친환경적인 도시가 되기 위해서는 어떠한 시스템이 도입되어야 할까?

CD 1. 단계: 경북신도청의 변화 탐색 2. 단계: 미래의 경북 신도청 변화 예측 3. 단계: 친환경 도시 설계하기.

ET 도시 문제 및 살기 좋은 도시에 대한 자신의 생각과 모둠원들의 생각을 종합하여 살기 좋은 도시를 만들기 위해 어떠한 조건들이 필요한지 깨닫고, 인문적 요소와 자연과학적 요소를 결합하여 살기 좋은 도시를 직접 설계해 본다.

12 /12

영화 속에 숨어 있는 과학 이야기

[10과탐02-02] 영화, 건축, 요리, 스포츠, 미디어 등 생활과 관련된 다양한 분야에 적용된 과학 원리를 알아보는 실험을 통해 과학의 유용성을 설명할 수 있다.

Co (상황제시) Reading and Speaking 단계에서 영화 “인터스텔라” 중 주인공이 블랙홀 근처에 있는 행성에 도착하고 탈출한 후 본 우주선에 기다리던 동료가 자신에 비해 많이 늙어 있는 것을 보고 충격 받는 장면을 본다

ET 충격받는 장면에 대한 설명하는 글을 읽고, 시간의 상대성에 대한 과학(물리학)적 개념을 친 구들에게 영어로 설명한다.

(17)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

영역

생활 속의 과학 탐구 중심과목

성취기준

[10과탐02-02] 영화, 건축, 요리, 스포츠, 미디어 등 생활과 관련된 다양한 분야에 적용된 과학 원리를 알아보는 실험을 통 해 과학의 유용성을 설명할 수 있다.

주제(단원)명 세상을 보는 새로운 눈 차시 1~3 / 12

학습목표 전시된 미술품(카르노브스키) 속에 숨어있는 과학적 원리를 모형화하여 설명할 수 있다.

연계과목 수학 연계과목

[고등학교 수학] 도형의 방정식

STEAM 요소

S 빛의 합성(감산혼합) T 자신만의 작품 제작 E 자신만의 작품 디자인 A 산출 결과물

M 도형의 작도

개발 의도

생활 속에서 무심코 지나칠 수 있는 소재를 이용한 예술 작품 속에 숨어있는 과학과 수 학적 요소를 찾아 생각을 공유하고, 협의하는 과정에서 <세상을 보는 새로운 눈>을 지닐 수 있도록 한다.

빛에 대해서는 2015 개정교육과정의 중학교 1 학년‘빛과 파동’단원이 편성되어 있으나 학생들 모두 어려움을 느낀다. 이 프로그램은 이미 학습한 내용이지만 고등학교 학생의 이해를 돕거나 흥미를 유발 하기 위하여 실제 전시했던 미술품과 일상생활에서 접할 수 있는 내용들을 중심을 제시하여 이해를 돕고 빛에 대한 제반 지식과 수학, 공학, 기술 및 예술을 융합한 산출물을 만들어봄으로써 창의적이고 통합적인 사고가 가능하도록 한다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

1. 지난 겨울(2019.1.) 롯데갤러리에서 전 시되었던 카르노브 스키(Carnovsky)의 전시 자료를 제시 하고, 학생들의 의 견 종합

2. 옷을 구입하기 위 해 옷가게에서 입 어보고 산 옷이 집 에 와서 보니 색이 이상하다는 생각이 들었을 때 가 있는 데 그 이유가 무엇 일까?

창 의 적 설 계

창의적 설계

개발한 자료를 감상 공유하고, 협의한다.

감 성 적 체 험 1 단계 : 작품 분석

2 단계 : 과학적 분석 및 이해 3.단계 : 자신만의 작품 디자인 다면체를 이용한 빛의 합 성모습 모델화

감성적 체험

(18)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

Co 카르노브스키(Carnovdky) 작품의 동영상 시청

(출처: https://www.nuvango.com/collections/carnovsky ) 카르노브스키(Carnovdky) 작품의 이미지 감상

RGB로 창조한 빛·색의 풍경…"표면 너머 이야기 탐구"

카르노브스키는 부부인 프란체스코 루지와 실비아 퀸타닐라가 결성하고 이탈리 아 밀라노를 기반으로 활동하는 디자이너 그룹이다. 2010년 데뷔한 이들은 RGB 작업을 창안했다.

빨강(R)과 초록(G), 파랑(B)으로 인쇄된 3가지 이미지가 뒤섞인 그래픽은 첫눈에 는 현란하다 못해 요란할 지경이다. 여기에 필터와 조명을 갖다 대는 순간, 공간 은 극적으로 변한다. 필터와 조명이 같은 색상의 이미지만을 비추면서 새 세상 이 펼쳐지기 때문이다. 특히 R-G-B 순으로 필터를 바꿀수록 원 이미지는 흐릿 해지면서 맨눈으로는 보이지 않던 이야기가 드러난다.

(출처: 연합뉴스 https://www.yna.co.kr/view/AKR20181105005800005 )

▣ 카르노브스키(Carnovsky)의 RGB전시회 작품을 감상한다.

▣ 작품에 숨어있는 과학적 원리를 이해하고, 조명색에 따라 그림이 변하는 나만의 작품을 디자인해보자.

▣ 카르노브스키의 작품과 비슷한 생활 속의 경험을 조사하고, 이야기해보자.

(예시자료)

(출처: 참고문헌 참고)

동영상 그림

(19)

전개 (120 분)

CD

▣ 카르노브스키 작품 중 몇 작품을 선택하여 감상한다(학습지 1).

1. 작품은 무엇을 표현하고 싶은 것인지 자신의 생각을 써보자.

2. 작품을 빨간, 초록, 파란 필터로 그림을 보자.

각 필터로 보았을 때 표현한 것은 무엇인가?

3. 이 작품을 빨간, 초록, 파란 필터 순으로 보았을 때, 그림에서 느끼는 색의 깊이를 느낌대로 써 보자.

4. 이 작품과 비슷한 과학적 요소가 들어있는 경험이 있다면 어떤 내용인지 글로 쓰고 그림으로 그려 보자.

▣ 이 작품 속에 들어있는 과학 요소 찾기(학습지 2)

<

조명색에 따른 물체의 색 변화 관찰하기 >

▣ 나만의 카르노브스키형 작품을 디자인하기(학습지 3)

▣ 빛의 합성 과정을 다면체를 만들어 모델화하기(학습지 4)

<참고:학생들이 익숙하지 않은 방식이라면 모둠별 같은 방식으로 시험 제작>

다양의 형태의 다면체를 만들어 RGB LED 를 이용하여 다면체에 비추어 빛 합성 장치 모델화한다.

<참고사이트 : https://site.ngk.co.jp/lab/no139/>

학습지 색연필 RGB 필터 유성사이펜 RGB LED

마분지

정리 (20 분)

ET

▣ 디자인한 카르노브스키형 작품들을 감상하고 토의하기

▣ 다면체를 이용하여 모델화한 빛 합성장치 전시 및 토의

(20)

4. 학생활동지

<

활동지 1 >

차시 1~3/12

(출처: https://www.carnovsky.com/RGB_wallpapers.htm )

1. 위 작품은 무엇을 표현하고 싶은 것인지 자신의 생각을 써보자.

2. 위 작품을 빨간, 초록, 파란 필터로 그림을 보자. 각 필터로 보았을 때 표현한 것은 무엇인가?

▣ 빨간 필터

▣ 초록 필터

▣ 파란 필터

(21)

3. 이 작품을 빨간, 초록, 파란 필터 순으로 보았을 때, 그림의 순서에서 느끼는 색의 깊이를 자신의 글로 표현해보자.

4. 이 작품과 비슷한 과학적 요소가 들어있는 경험이 있다면 어떤 내용인지 글로 쓰고 그림으로 그려 보자.

<참고>

위의 작품을 RGB(빨강-초록-파랑)필터로 본 모습

(출처 : https://www.carnovsky.com/RGB_wallpapers.htm )

(22)

<

활동지 2 >

조명색에 따른 물체의 색 변화 관찰하기

( 출처 : 중학교 2학년 과학 (주)중앙교육진흥연구소 , p. 220 )

1. 형사가 가로등 색깔에 관심이 있는 이유는 무엇일까

2, 아래 그림을 참고로 하여 생각하여 봅시다.

◈ 빨간색, 파란색, 초록색 빛을 비추었을 때(또는 필터로 볼 때), 삐에로의 눈은 어떻게 변화는지 살펴봅시다.

◈ 위 그림에서 삐에로 옆 6개의 <동그라미>와 글자 <정성헌>은 여러 조명 아래서 어떻게 보는지 표에 적어 봅시다.

조명 물체의 색

6개의 < 동그라미 > 글자 < 정 성 헌 >

빨강 초록 파랑 청록 자홍 노란

(23)

<

활동지 3 >

나만의 카르노브스키형 작품 디자인하기

<참고사항 1>

3가지 조명(빨간색(R), 초록색(G), 파란색(B)조명)을 이용하여 변하는 그림 그리기 1) 연필로 희미하게 3가지 그림을 그린다.

2) 그 위에 CMY 색을 이용하여 각각의 그림을 그린다.

3) 완성된 그림에 RGB조명을 비춰가며 관찰한다.

<참고사항 2>

(출처:https://www.yatzer.com/carnovsky-rgb-silk-scarves-collection)

<

나만의 카르노브스키형 작품 디자인>

(24)

<

활동지 4 >

다면체를 이용한 빛의 합성 과정 모델화하기

다면체를 이용한 빛 합성 과정 모델화 하기 1) 모둠별로 다양한 형태의 다면체를 만든다.

2) R,G,B LED를 여러 방향에서 다면체에 비추면서 빛 합성 효과가 나타나는지 관찰한다.

2) 사진 촬영한다.

<예시 자료>

<출처 : https://site.ngk.co.jp/lab/no139/>

<

다면체를 이용한 빛 합성 장치 및 결과 사진 >

(25)

5. 교사자료

차시 1~3/12

<활동지 2 에 대한 참고 사진>

자료출처 경북일고등학교 수석교사 정성헌 자료

(26)

영역

생활 속의 과학 탐구 중심과목 성취기준

[10과탐02-04] 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고, 분야 간 협동 연 구 등을 통해 협력적 탐구 활동을 수행 하며, 도출한 결과를 증거에 근거하여 해석하고 평가할 수 있다.

주제(단원)명 생활 속의 과학 탐구라고? 차시 4~5/12

학습목표

l <미스터리 박스>와 <무한상상곳간>을 탐구하여 대한 정보를 수집 발표한다.

l 수집된 정보를 바탕으로 토론과 협의를 통하여 그 차이점을 예를 들어 설명한다.

l 탐구한 두 과정 중 하나를 선택하여 일상 속의 사례를 이유를 들어 각 과정의 스토리를 작성 발표해본다.

고등학교 1학년 통합과학

(1) 물질의 규칙성과 결합[10통과01-03]

STEAM 요소

S 관찰, 가설 설정, 증거 수집의 탐구 과정 연습 T/

E 관찰 · 증거 수집 기술을 효율적으로 수행하기 위한 방안 모색 및 디자인 A 타 교과와 연계한 토의 · 토론 학습

M 개발 의도

기 개발된 자료지만 2 개의 서로 관련된 프로그램을 비교하면서, 탐구 과정을 확실하게 하고 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고, 분야 간 협동 연구 등을 통해 협력적 탐구 활동을 수행하며, 도출한 결과 해석하고 평가할 수 있도록 한다.

이 활동을 통해서 학생들은 과학적 지식이라는 것이 증명되지 않고 유추나 추리에 의해 만들어질 수 있으며, 과학적 지식은 절대적인 것이 아니라는 과학의 본성과 과학자들이 하는 일을 경험적으로 체험 할 수 있는 기회를 갖게 된다. 탐구과정에서 자연스럽게 <미스터리 박스>와 <무한상상곳간> 탐구 과 정의 차이점으로 귀납적 방법과 연역적 방법을 자연스럽게 구별하여 익힐 수 있는 탐구과정을 모형화 한 프로그램이다.

상황 제시

상 황 제 시

<미스터리 박스>와 <무 한상상곳간>의 탐구과 정을 비교해보자

창 의 적 설 계

모둠별 토의·토론 및 협 업 과정을 통하여 각 활동에 대한 결론을 도 출하고, 그 활동 과정의 다른 점을 찾아 과학 연구 과정과 어떻게 연 관이 있는지 알아본다.

감 성 적 체 험 <미스터리 박스>와 <무한상상

곳간>의 탐구 과정에서 얻은 결과 를 바탕으로 탐구 과제 찾아 해결하 기

감성적 체험 학습

및 유의점

도입 (30 분)

Co

▣ <미스터리 박스>와 <무한상상 곳간>

1. <미스터리박스> 전체적인 설명을

(단, 미스터리박스는 열지 않는다고 설명한다.) 2. <무한상상곳간(Mystery Tube)> 전체적인 설명

2. <미스터리박스>와 <무한상상곳간(Mystery Tube)>을 이용하여 탐구 관찰하고

제작한

<미스터리박스>

<무한상상곳간>

(27)

결론을 도출하는 과정은 비교하여 설명한다.

전개 ( 10 분)

CD ET

▣ <미스터리 박스>

• 모둠별 상자 관찰하기(모둠별 박스 당 3분) (전체소요시간 : 30분)

1) 전체 미스터리 박스는 6개 준비 2) 활동지와 포스트 잇을 나누어준다.

3) 미스터리 박스를 열지 않고 박스 안에 있는 물체가 무엇인지 관찰하여 알 아내는 활동으로

- 모든 관찰 결과를 관찰 기록지의 표에 적는다(오감을 이용한다.).

- 개인별 관찰 결과를 이용하여 모둠별 토론과 합의를 통하여 박스안의 물 건이 무엇이지 결론을 내고 포스트 잇에 적는다.

(포스트 잇에 적는 결론은 물체의 정확한 이름이어야 한다.)

4) 박스 하나 당 3분 안에 위 활동을 마치고 옆 모둠과 박스를 교환하여 6개 의 미스터리 박스를 모두 마칠 때까지 같은 활동을 반복한다.

(박스는 한 방향으로 이동한다. 1모둠→2모둠→3모둠→4모둠→5모둠→6모둠)

• 전체 협의 시간

- 모둠별로 결론 낸 포스트잇을 전지(A0)에 박스 번호 순으로 붙인다.

- 각 모둠별 결론 내린 물체의 이름을 비교한다.

모둠 별로 동일한 이름이 많은 것과 전혀 다른 이름이 나온 상자 관련 협의 를 한다.

• 박스를 열지 않는 이유에 대해 토의하다.

CD

▣ <무한상상 곳간>

• 미리 만들어 논 <무한상상곳간> 이용

교사의 시연을 보면서 학습지에 본 그대를 적는다.

• <무한상상곳간>안의 어떻게 구성되어 있는지

→ 시연한 여러 상황을 종합해서 <무한상상곳간>안의 구성을 각자 상상하여 하여 학습지에 그려본다.

→ 각 자 그린 <무한상상곳간> 안의 구성을 모둠원끼리 협의하여 가장 적합 하다고 생각하는 하나를 선정한다.

• 모둠별 <무한상상곳간> 제작하기

• 모둠별로 제작한 <무한상상곳간> 작품을 시연해보고, 처음 교사의 시연 모습 과 다르다면 모둠별로 협의하여 <무한상상곳간>안 구성도를 다시 그리고 제작한다.

• 다시 제작한 결과가 시연했던 결과가 동일하다면 결론을 내린다.

제작한

<미스터리박스>

6 개 학습지 포스트잇

<무한상상곳간>

샘플(6 개) 가위, 실, 지관,

송곳 학습지

정리 (20 분)

ET <미스터리 박스>와 <무한상상곳간>의 결론을 이용하여 탐구 과정 정리하고 모둠별로 발표한다.

▣ 다음은 일반적인 탐구 과정이다.

• 각 과정은 활동했던 <미스터리 박스>와 <무한상상 곳간> 중 어느 과정이라고 생각하는지?

• 그 이유를 활동했던 자료를 근거로 써보자.

• 일상 속의 사례를 이유를 들어 각 과정의 스토리를 작성해보자.

(28)

1. <미스터리 박스> 관찰지

박스1 박스2

박스3 박스4

박스5 박스6

(29)

2. <무한상상 곳간>의 관찰과 추론은?

(선생님의 시연 모습을 관찰란에 적고, 여러분의 생각을 추론란에 적어 봅니다.)

관찰 추론

3. <무한상상 곳간> 안은 어떻게 되어있을까요.

(30)

4. 모둠별로 토의과정을 통하여 자신의 처음 그렸던

<무한상상 곳간 >의 내부 구조를 수정해서 최종적으로 그려보세요.

5. 무한상상 곳간 활동에 대해 느낀 점을 적어보세요.

(31)

6. <미스터리 박스>와 <무한상상곳간> 비교 설명해보기

▣ 다음은 일반적인 탐구 과정이다.

• 각 과정은 활동했던 <미스터리 박스>와 <무한상상 곳간> 중 어느 과정이라고 생각하는지?

• 그 이유를 활동했던 자료를 근거로 써보자.

▣ ( )

자연 현상의 관찰 → 관찰 주제 설정 → 관찰방법과 절차 고안 → 관찰수행 → 관찰결과의 해석 및 결론 도출

• 근거

• 위의 과정과 유사한 일상 속의 사례를 조사하여 스토리를 작성해보자(과정이 포함된).

▣ ( )

문제 인식 → 가설설정 → 탐구설계 및 수행 → 자료 분석 및 해설 → 결론 도출 및 일반화

• 근거

• 위의 과정과 유사한 일상 속의 사례를 조사하여 스토리를 작성해보자(과정이 포함된).

(32)

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~3 /10

상

일상생활과 관련된 다양한 분야에 적용된 과학 원 리를 알아보는 실험을 수행하여 실험 결과를 과학 원리와 개념을 적용하여 해석하고 동일한 과학 원 리가 적용된 다른 사례를 제시하여 과학의 유용성 을 설명할 수 있다.

개인별 활동지 평가 모둠별 토론평가

자기/동료평가지 (학생용) 중

일상생활과 관련된 다양한 분야에 적용된 과학 원리 를 알아보는 실험을 설계하여 실험 결과를 과학 원리 와 개념으로 적용하여 해석할 수 있다.

하 일상생활과 관련된 다양한 분야에 적용된 과학 원리 를 알아보는 실험을 수행할 수 있다.

4~5 /10

상 협력적 탐구 활동 수행을 통해 증거에 근거하여 도출된 결과를 해석하고 평가할 수 있다.

개인별 활동지 평가 모둠별 토론평가

자기/동료평가지 (학생용) 중 분야 간 협력적 탐구 활동 수행 과정에서 탐구 결

과를 도출할 수 있다.

하 흥미와 호기심을 갖고 과학 탐구에 참여하고, 협력적 탐구 활동을 수행할 수 있다.

자기/동료평가지(1~3차시)

평가 방법

평가

영역 평가기준 평가

상 중 하

자기 평가

상황 제시

제시한 작품과 비슷한 생활 속의 경험을 조사하고 발표한 내 용이 상황을 이해하였나요?

창의적 설계

카르노브스키 작품 감상중 몇 작품을 선택하여 감상한 내용 작품 속에 들어있는 과학 요소를 찾기 활동

카르노브스키형 작품의 디자인은 어떤지?

빛의 합성 과정을 다면체를 만들어 모델화한 작품은?

감성적 체험

예술 작품 속 숨은 과학을 찾는데 독특하고 재미있는 아이디 어로 문제 해결을 위한 메시지를 제시하였나요?

동료 평가

상황

제시 발표한 내용이 상황 적합한지?

창의적 설계

디자인한 카르노브스키형 작품을 평가하면?

빛의 합성과정을 다면체로 모델화한 작품은 올바른 형태로 제작되었나요?

감성적 체험

예술 작품 속 숨은 과학을 찾는데 제시한 아이디어는 문제해 결에 얼마나 도움이 되었는지?

(33)

지구 환경변화와 인간의 노력 릴레이 포스터 작성

1. STEAM 프로그램 수업지도안

중심과목 과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년

영역

[고등학교] 과학탐구실험 생활 속의 과학

주제(단원)명 지구 환경변화와 인간의 노력 차시 6~7/12

학습목표 지구환경 변화에 대한 심각성을 인식하고 문제 해결을 위한 인간의 노력을 이야기 할 수 있다.

통합과학(지구 환경 변화와 인간의 노력) 통합사회(자연환경과 인간)

STEAM 요소

S 지구온난화, 대기대순환과 해수순환의 관계, 엘리뇨, 라니냐의 원인 T 기후 변화를 해결하기 위한 국가적인 노력

E 기후 변화를 해결하기 위하여 출시되고 있는 자연 친화적인 제품들 A 포스터 제작

M

개발 의도 이제는 모두 실감하고 있는 기후 이상의 문제를 제대로 알고 심각성을 인지하여 국가적인 차원뿐만 아니라 개인적인 차원에서의 해결책을 모색하고 실천하기 위하여 개발.

상황 제시

상 황 제 시

지구환경 변화의 심각성에 대한 문제

제시

창 의 적 설 계

전시된 포스터에 담긴 각자의 메시지로 심각성과 노력이 필요함을 깨닫고 실천

방안 토의

감 성 적 체 험 지구 환경 변화의 심각성이 담긴

경고의 메시지를 담고 이에 대한 인간의 노력이 필요함을 전달할

수 있는 포스터 제작

감성적 체험 학습

과정

교수-학습 활동

※ STEAM 학습 준거 표시( ^Co 상황 제시, ^CD 창의적 설계, ^ET 감성적 체험)

학습자료 및 유의점

도입 (10 분)

Co 지구온난화로 생존의 위협을 받고 있는 북극곰 영상

매년 높아지고 있는 해수면으로 점점 사라져 가고 있는 섬나라들

ET 우리나라가 겪고 있는 지구온난화의 문제들

‘이 상황을 이대로 두고 본다면 어떻게 된 것인가?’에 대한 토론, 토의

동영상

전개 (60 분)

Co 기후변화→지구온난화→대기대순환→해수순환→엘리뇨, 라니냐→사막화의 상관 관계에 대하여 학습

ET 위 지구 환경문제와 관련하여 우리 인간이 고민해봐야 할 과제를 만들어 낸 후 고민하는 글쓰기 및 아이디어 공유

활동지

정리 (30 분)

CD 지구 환경변화의 심각성과 인간 노력의 필요성의 메시지를 담은 포스터 아이디어 협의

ET 포스터를 제작하는 과정에서 심각성에 대하여 협의 및 고민

활동지

(34)

2. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 1~2/12

지구환경변화와 인간의 노력 #STEP1 고민해보기

1학년 ( )반 ( )번 이름 ( )

고민1) 고민2)

고민3) 고민4)

(35)

차시

지구환경변화와 인간의 노력 #STEP2 협의록 작성하기

1학년 ( )반 ( )조 조원 ( )

TIP!!!) 실제 포스터 제작 시간 동안에는 3분씩 90분간 릴레이로 작성 진행되며, 별도의 의사소통을 할 수 없기 때문에 협의록에 최대한 아이디어를 담아 두는 것이 좋습니다! ^-^

(36)

3. 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~2/6

상 엘니뇨, 사막화, 지구 온난화 등의 현상이 지구 환경과 인간 생 활에 미치는 영향을 분석하고, 이러한 문제를 해결하기 위한 다 양한 노력과 쟁점에 대해 토론할 수 있다.

모둠별 토론평가 자기/동료평가지 (학생용) 중 엘니뇨, 사막화, 지구 온난화 등의 현상이 지구 환경과 인간

생활에 미치는 영향을 분석하고, 이러한 문제를 해결하기 위한 다양한 노력을 제시할 수 있다.

하 엘니뇨, 사막화, 지구 온난화 등의 현상이 지구 환경과 인간 생 활에 미치는 영향을 제시할 수 있다.

3~5/6

관찰평가 자기/동료평가지

(학생용) 중 엘니뇨, 사막화, 지구 온난화 등의 현상이 지구 환경과 인간

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개인별 동료평가 자기/동료평가지 (학생용) 중 엘니뇨, 사막화, 지구 온난화 등의 현상이 지구 환경과 인간

가. 자기/동료평가지(1~6차시)

릴레이 포스터 제작하기 자기 및 동료 평가지

1학년 ( )반 ( )번 이름 ( ) 포스터에 담긴 메시지 기록하기

모둠 지구환경변화의 심각성 메시지

인간노력의 메시지 1

2 3 4 5

기여도 평가

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1. 과정 중심평가이므로 과정에 참여했다면 기본 5점, 1시간당 기여도는 최대 20까지 줄 수 있음.

2. 포스터를 제작을 위해 준비하는 과정에서 작품이 완성되기까지 본인을 포함한 모둠원 각각의 기여도를 평가할 것.

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학교를 움직이는 수학

1. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년

영역

[고등학교] 과학탐구실험 생활 속의 과학

[10과탐02-08] 탐구 수행으로 얻은 정성적 혹은 정량적 데이터를 분석하고 그 결과를 다양하게 표상하고 소통할 수 있다.

주제(단원)명 학교를 움직이는 수학 차시 8~9/12

학습목표

∙함수의 개념과 개형을 설명할 수 있다.

∙함수의 최대, 최소를 말할 수 있다.

∙함수 그래프의 특징 및 성질을 말할 수 있다.

∙영어 문장을 만들고 이를 활용하여 제시된 문제상황을 해결할 수 있다.

연계과목 수학 연계과목

수학(문자와 식) 수학(기하) 수학(함수)

STEAM 요소

S 태양광 발전 T 친환경 대체 에너지 E 크립텍스 원리 A 크립텍스 디자인 M 함수의 그래프 개발 의도

∙ 본교는 태양광 발전을 통해 많은 에너지를 생산해 내고 있다.

∙ 과학탐구실험과 영어교과 활동으로 학교의 에너지원을 찾고, 수학 교과 활동으로 그 상태를 파악한다.

본교는 매일 태양광 발전을 하여 그 에너지로 냉난방기를 가동하고 있다. 친환경 대체 에너지로 대표 되는 태양광 발전기가 설치된 곳을 직접 확인하고, 행정실에 설치된 모니터로 발전 상황을 도표 및 그 래프로 직접 확인한다. 발전기 및 모니터의 위치는 영어 모둠활동을 통해 찾는다. 우리 학교의 냉난방 을 책임지는 태양광 발전 상태를 나타내는 그래프로 수업 시간에 학습한 다양한 그래프의 개형 및 특 징에 대해 말해 본다.

상황 제시

상 황 제 시

∙우리 학교는 태양광 발전을 통해 냉난방기를 가동하고 있다.

창 의 적 설 계

∙친환경 대체 에너지는 우리 가까이에서 도움을 주고 있다.

∙고대 암호 장치의 수학적 원리를 파악함으로써 지혜를 배운다.

감 성 적 체 험

∙크립텍스를 이용해 발전기의 위치를 암호화하고 찾는다.

∙발전 상황을 수학적으로 어떻게 표현되는지 설명한다.

감성적 체험

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학습

및 유의점

도입 (10 분)

◾활동 안내

^Co 단원 소개 및 프로그램 안내

^CD 크립텍스를 이용한 발전기 위치 암호화 및 해독 ^ET 발전 상황 그래프를 수학적으로 해석하기

Tip! 크립텍 스가 등장 하는 소설 및 영화를 소개한다.

전개 (80 분)

◾프로그램 1(태양광 발전기 및 발전 상황판을 찾아라) ^Co 크립텍스의 원리를 파악한다.

^CD 나만의 크립텍스를 만들어 본다.

- 학생들을 암호화 모둠과 해독 모둠으로 나눈다.

- 암호화 모둠에서 크립텍스를 이용하여 태양광 발전기 및 상황판의 위치를 나타내는 영어문장을 만들고 암호화 한다.

- 해독 모둠에서 크립텍스를 이용하여 주어진 영어문장을 해독하고 위치를 찾아낸다.

- 발전 상황 자료를 수집한다.

◾프로그램 2(발전 상황 그래프에서 수학을 발견하라)

Co 태양광 발전 상황을 나타내는 시간별, 일별, 월별 데이터를 수집한다.

CD 소모둠별로 발전 상태를 나타내는 자료에서 다양한 그래프의 개형을 찾고 성질을 말한다.

- 수집한 자료에서 찾은 그래프의 개형 및 특징에 대해 정리한다.

Tip! 크립텍 스 암호 모 듈은 수학 의 개념을 활용한다.

Tip! 발전기 및 상황 자 료는 사진 을 찍어 수 집한다.

정리

(10 분) ◾모둠별 활동 내용을 발표한다. ^ET

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2. 학생활동지 / 학생참고자료

연계 교과 학교를 움직이는 수학 활동 장소

수학 교실, 행정실 등

▣ 단원 소개

우리 학교는 매일 태양광 발전을 하여 그 에너지로 냉난방기를 가동하고 있다. 영어교 과 활동으로 친환경 대체 에너지로 대표되는 태양광 발전기가 설치된 곳을 직접 확인 하고, 상황판 모니터로 발전 상황을 도표 및 그래프로 직접 확인한다. 수학교과 활동 을 통해 우리 학교의 냉난방을 책임지는 태양광 발전 상태를 나타내는 그래프로 수업 시간에 학습한 다양한 그래프의 개형 및 특성에 대해 알아본다.

▣ 수업의 흐름도

[활동 안내]

➡

[프로그램1]

∙단원 소개 및 프로그램 안내

∙크립텍스 원리 파악, 나만의 크립텍스 만들기

∙영어문장을 크립텍스로 암호화 및 해독하기

∙발전기 위치 및 발전 상황 자료 수집하기

➡

[프로그램2]

➡

[발표]

∙태양광 발전 상황을 나타내는 시간별, 일별, 월별 데이 터 수집하기

∙모둠별로 수집한 자료에서 다양한 그래프의 개형을 찾 고 성질 말하기

∙모둠별 활동 내용 발표

▣ 활동 프로그램

프로그램1 - 태양광 발전기 및 발전 상황판을 찾아라.

① 크립텍스의 원리를 파악하라.

② 나만의 크립텍스를 만들어라.

③ 크립텍스를 이용하여 태양광 발전기 및 상황판의 위치를 나타내는 영어문장을 만들 고 암호화하라.

④ 크립텍스를 이용하여 주어진 영어문장을 해독하고 위치를 찾아내라.

⑤ 발전 상황 자료를 수집하라.

프로그램2 – 발전 상황 그래프에서 수학을 발견하라.

① 태양광 발전 상황을 나타내는 시간별, 일별, 월별 데이터를 수집하라.

② 소모둠별로 발전 상태를 나타내는 자료에서 다양한 그래프의 개형을 찾고 성질을

말하라.

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3. 교사자료

☜ 소설, 영화 <다빈치코드>에 등장하는 고대 암호기 크립텍스

☜ 고정

☜ 한 칸씩 이동 가능

예제 ‘JPSO QDEQ, Code



경 북 일 고 등 학 교

2019 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2019. 11.