2020 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서
2020. 11.
동지여자고등학교
“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로
한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”
목 차
1. 요약문··· 1
2. 서론··· 1
3. 연구 수행 내용 및 결과··· 1
가. 연구 수행 내용 ··· 1
나. 연구 수행 결과 ··· 5
4. 결론 및 제언 ··· 5
5. 참고문헌··· 6
[부록]
부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 부록2. 학생 활동 사진 및 학습지 활용 부록3. 회의록
1. 요약문
코로나 바이러스의 확산으로 마스크 착용의 의무화, 코로나 블루 현상, 백 신 개발 등 다양한 사회적 변화와 예측 불가능한 현상들로부터 막연히 예 방만 하고있는 차원에서 미래를 이끌어갈 학생들에게 과학을 중심으로 음 악, 수학, 사회와의 융합 수업을 통해 직접 현상을 탐색하고 예측해보며 직접 대비할 수 있는 미래 인재를 양성하는 목적으로 융합 교육을 운영함.
그 결과 비말차단마스크를 제안해보고, 심리 변화를 이용한 음악 치료를 활용한 악기 연주, 바이러스 확산 속도에 따른 분석, 앞으로의 출현 가능 한 무수한 현상들을 예측해보는 결과를 이끌어 냄.
2. 서론
3. 연구 수행 내용
◦ 프로그램 적용
(1) 적용 대상: 동지여자고등학교 1학년 전교생 (2) 적용 대상 선정 이유
- 교내 교육과정 상 다양한 교과 간의 융합이 가장 용이함.
- 다양한 기회를 제공하여 진로에 따른 교육과정 선정에 도움을 주고자 함.
(3) 적용 방법
◦STEAM프로그램 개발을 통해 학생들의 과학적인 문제해결력을 증진시키며 더불어 VIRUS의 역습에 대한 예측할 수 없는 상황에 대처할 능력과 사고기준의 변화를 가져옴.
◦미래사회의 가치와 학업의 관계를 잘 이해해 융합적인 사고의 틀을 다짐
◦다양한 교과 간의 수업내용을 통해 현장 적합성을 가진 STEAM프로그램의 개발로 교수역량의 상승과 미래사회에 적합한 창의 융합적인재양성에 기여함.
◦중심과목의 성취수준을 기준으로 BASIC THEME — BRANCH THEME—
COLLABORATION STUDYING—GROUP MEETING FOR FEEDBACK –ACHIEVE MAIN AIM
- 적용 연구에 따른 학생들의 생각과 변화는 사전-사후 검사를 통해 통계내어 평가함.
- 정규 시간을 활용하여 STEAM 교육 활동을 진행하며, 통합과학 및 과학탐구실험 수업 을 중심으로 활용함.
- 교내 행사를 활용하여 결과물을 활성화 시킴.
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 DIVERSIFIED VIRUS 질병분석을 위한 STEAM학습프로그램 선행
프로그램명 해당 없음
학교급 고등학교 대상 학년(군) 1학년
중심과목 통합과학 중심과목 성취기준 영역
10통과 02-01~03 10통과 05-01~03 10통과 06-01
연계과목
통합사회 수학 음악
연계과목 성취기준 영역
10통사 09-01/03
10수학02-01/06, 10수학 04-04,12수학 Ι 01-06/07 12음 01-01, 12음 03-01
개발결과
주제 연번
차시
(시수) 과목 연계(안)
1 1-3 통합과학(1)+통합사회(2)
2 4-5 통합과학(1)+수학(1)
3 6 통합과학(0.5)+수학(0.5)
4 7-8 통합과학(1)+음악(1)
적용 결과 ※ 2020.11 .17. 기준, 8차시 중 8차시 개발 및 8차시 적용 완료
◦ 연구 목표
(1) DIVERSIFIED VIRUS 질병 분석을 위한 STEAM 학습프로그램의 적용으로 삶의 가치 기준 을 생각하고 산업혁명의 결과로 이어진 과학적, 사회적 발전이 낳은 현실을 역사적인 관점과 과학, 수학 그리고 음악적인 시각을 통해 미래가치 역량의 상승을 기대하며, 코비드19 사태 의 진정성과 사회변화를 다각도로 살펴봄으로 다가 올 재난에 대한 대처능력과 인간 생활 변화의 올바른 가치 기준을 학습자로 하여금 세울 수 있게 한다.
(2) 본 연구의 학습적인 측면에서의 기대치는 교과의 다양한 영역의 성취기준융합을 현장에 접목하여 학습영역을 바라보는 시각의 폭을 넓히고, 창의융합적인 인재 양성을 목적으로 함 과 동시에 각 교과 성취기준의 융합을 통한 적합한 STEAM 프로그램의 개발로 교사의 교수 역량을 강화 시키고자 함.
◦ 연구요약 (프로젝트 구조도)
시대별 전염병에 따른 사회적 변화
양상
전염병 확산 음악치료 속도 분석
음악회 운영 바이러스
양상
비말 마스크 제작 바이러스 극복 캠페인 운영
STEAM
통합과학 통합사회 수학 음악
물리 화학 생명과학
신소재 화학반응
◦ 연구내용
가. DIVERSIFIED VIRUS 질병분석을 위한 STEAM 학습 프로그램 내용
도입부분:통합과학을 중심으로 인간생명체의 구성인 세포조직의 단위체 에 대한 설명과 함께 병원체의 종류 및 정의에 대한 학습
전개부분:바이러스로 인한 전염병의 역사적 사건으로 인한 사회의 변화 와 이를 극복하기위한 항 바이러스제의 개발의 전개에 대한 학습
적용부분:진화된 바이러스로 인한 인간사회에 일어난 위험의 요소를 극 복하기위한 과학적인 대책에 대한 연구적용
심화부분:다양한 바이러스가 일으키는 변화의 여러 영역을 수학적으로 분석하며 이를 극복하기위한 정서적방안으로 음악영역의 심화된 적용
정리부분:끊임없이 변화하는 바이러스와 인간은 상생할 수 있는 순기능 의 측면에서의 방안의 과학적접근의 질문으로 정리
나. DIVERSIFIED VIRUS 질병분석을 위한 STEAM 학습 프로그램 적용 방법 - 1학년 학생을 대상으로 통합과학의 3파트 부분의 성취기준을 중심으로
통합사회,수학,음악교과 성취기준의 세분화 된 영역을 통합한 수업영역을 제작.
- 총 8차시의 교과 수업을 실행하되 연구주제를 중심으로 각 차시마다 학생의 branch theme을 생성시키도록 유도한다.
- 온라인의 적용: 적어도 2차시마다 다양한 온라인 앱으로 group meeting을 가져 수업의 feedback을 가질 수 있도록 한다.
다. 연구주제의 배경
인류는 여러 형태의 개혁속에서 변화를 시도하면서 살아왔다. 특히 질병의 유행은 생명 존속을 위한 경제, 사회, 정치, 의학, 종교 등 여러 분야의 개혁을 이끌어 왔고, covid19의
확산은 인간공동체 관계의 변화를 기본으로 개인적, 사회적, 세계적인 구도를 완전히 바꾸어 놓았다. 이것은 무분별한 개발로 파괴 되어진 생태계와 환경의 문제로부터
비롯되는 것 임을 자각하여야 하며 차세대가 살아나가야 하는 지구생명을 지키기 노력은 지금으로부터 시작되어야 하고 학습의 현장에서 실천하고자 steam프로그램으로
적용하고자 한다.
◦ 차시 재구성
코로나 바이러스 확산으로 인한 대면 수업이 불가한 상황을 고려하여 온라인 수업과 병행 할 수 있는 커리큘럼으로 재편성함.
- 온라인 수업 -> 주제에 대한 분석 및 탐구 - 대면 수업 -> 활동 및 메이커 활동
◦ STEAM 수업 평가 방안
- 공개 수업 진행 ➝ 교사 간 협의 및 피드백 - 학생 만족도 조사
- 최종 수업 완료 후 협의를 통한 연구 평가
4. 연구 수행 결과
구분 수행 결과
교수학습지도안 개발 차시 총 8차시
수업 적용 일정 2020. 8 . 24 . ~ 2020. 11 . 18 . (STEAM 수업)수혜학생 수 동지여자고등학교 1학년 전교생 195명 대상 학생 태도검사 사전검사 8월 24일, 2개 학급(40명) 실시 완료
사후검사 11월 10일, 2개 학급(40명) 예정
학생 및 교사 만족도조사 11월 18일
교사연구회 STEAM 행사 개최
2020. 10. 22 . 7교시 수업공개 (회원 간 참관 및 피드백)
2020. 12. 29 . 음악회 및 캠페인 개최 예정 등
논문 또는 학술대회 해당 없음
특허출원(국외, 국내) 해당 없음
5. 결론 및 제언
※ 교사연구회 참여를 통한 STEAM 프로그램 개발·적용 관련 좋았던 점과 어려웠던 점 - 어려웠던 점
코로나19로 인한 대면 수업이 불가함에 따라 수업 진행이 늦어지고 있으며, 단체 모둠 활동 이 불가능한 상황임.
- 해결 방안
➀ 쌍방향 온라인 수업을 활용한 토론 활동 ➁ 위두랑 클래스를 활용한 자료 공유
➂ 대면 수업 가능한 날짜에 맞춰 활동 및 실습 수업을 진행
※ STEAM 수업 수혜 학생들의 반응(인터뷰)
- 실험 및 실습이 부족한 고교 커리큘럼에 아쉬움을 느끼는 학우들이 다수 였으며, 활동을 통 해 다양한 아이디어를 창출할 수 있는 수업에 대체적으로 만족과 흥미를 느낌.
※ STEAM 교사연구회와 해당 STEAM 수업 프로그램 발전을 위한 개선 방안
- 교과 세부적 특기사항을 고려하여 개인별 특기사항이 다양하게 발휘될 수 있는 수업을 진행 하여 진로와의 연계성을 높이는 수업을 진행하고자 함.
- 시간적 부담과 이론에 중점이 되어있는 고교 현실을 인지하여 창의적 체험활동 시간을 활용 하거나 수행평가와 연계하여 진행하는 것이 좋을 것 같음.
5. 참고문헌
- STEAM교육에 관한 정보
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5844370&cid=43667&categoryId=43667
- 타학교 성과물 및 예시 자료 참고
https://steam.kofac.re.kr/
- 교수학습지도안 및 학습 자료
https://www.vivasam.com/
- 시각영상자료
* https://www.youtube.com/watch?v=_cs_RidhA4E
* https://tv.naver.com/v/13042395
[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물
DIVERSIFIED VIRUS 질병분석을 위한 STEAM학습프로그램
1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정
연번 차시 (중심과목)
2015 개정 교육과정 성취기준
(연계과목) 성취기준 영역 1 1-3/8 [10통과07-02] 변이와 자연선택에 의한 진화의 원리를 이해하고, 항생
제나 살충제에 대한 내성 세균의 출현을 추론할 수 있다.
[10통사09-01]
[10통사09-03]
2 4-5/8 [10통과02-03] 물질의 다양한 물리적 성질을 변화시켜 신소재를 개발한
사례를 찾아 그 장단점을 평가할 수 있다. [12수학Ⅰ01-06]
3 6/8
[10통과06-02] 생명 현상 및 일상생활에서 일어나고 있는 다양한 변화의 이유를 산화와 환원에서 나타나는 규칙성과 특성 측면에서 파악하여 분 석할 수 있다.
[12수학Ⅰ01-07]
4 7-8/8 [10통과07-03] 생물다양성을 유전적 다양성, 종 다양성, 생태계 다양성 으로 이해하고, 생물다양성 보전 방안을 토의할 수 있다.
[12음01-01]
[12음03-01]
1-1. 교육과정 재구성
- 통합과학 교과의 단원 재구성:
중심과목으로 선정한 통합과학이 다양한 교과와 융합하여 수업을 진행할 수 있 으며, 비대면 수업의 한계와 학생들의 활동을 활성화 시키기 위하여 교과 단원 에서 필요한 내용을 선정하고 단원 순서를 재구성함.
2. STEAM 프로그램 총괄표(총 8차시)
차시 주요내용
1-3/8
주제(단원)명 전세계를 팬더믹 현상에 빠뜨렸던 전염병의 역사와 발생원인 탐구하기
Co 상황 제시: 흑사병, 사스와 같은 다양한 질병 사례 제시
ET 감성적 체험: 시대별 흐름에 따라 사회 현상 발생 시 사회 분위기와 바이러스의 변천 과정 탐구하기
4-5/8
주제(단원)명 나만의 비말차단마스크 제작하기
Co 상황 제시: 마스크 사용 시 실제 감염율 분석 및 불편한 요소 정리
CD 창의적 설계: 입자의 크기와 단점을 보완하여 마스크 제작해보기
6/8
주제(단원)명 공기 중 바이러스를 사멸시킬 수 있는 다양한 화학물질 찾기
Co 상황 제시: 소독제나 다양한 화학물질이 세균에 미치는 영향 분석하기
CD 창의적 설계: 다양한 화학반응으로부터 나만의 바이러스 제거제 고안해보기
7-8/8
주제(단원)명 코로나 블루로부터 분위기를 전환시킬 수 있는 음악회 개최
Co 상황 제시: 코로나 현상으로부터 사람들이 겪는 심리 변화 분석하기
CD 창의적 설계: 음악적으로 사람의 심리를 전환시킬 수 있는 방법 고안하기
ET 감성적 체험: 본인들만의 소규모 음악회 개최하기
3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안
중심과목 통합과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
미래와 지속 가능한 삶 중심과목 성취기준
[10통과07-02] 변이와 자연 선택에 의 한 진화의 원리를 이해하고, 항생제나 살충제에 대한 내성 세균의 출현을 추 론할 수 있다.
주제(단원)명 전세계를 팬더믹 현상에 빠뜨렸던 전염병의 역사와 발생원인 탐구하기 차시 1-3/8
학습목표
1. 전염병의 역사를 설명하고, 그에 미친 영향을 설명할 수 있다.
2. 바이러스의 변이에 따른 내성 현상의 원인을 이해할 수 있다.
3. 미래의 바이러스 출현에 대비하여 공생 방안을 탐구할 수 있다.
연계과목 통합사회 연계과목
성취기준 영역
[10통사09-01]
[10통사09-03]
STEAM 요소
S 과학(생명과학) T
E
A 사회(역사) M 수학(통계) 개발 의도
COVID19 로 심각한 사회 현상이 발생되고 있는 상황에서 과거의 극복사례와 현재 극복하기 힘든 원인을 비교해보고, 미래의 바이러스를 극복해 나갈 수 있는 방안을 학생들이 직접 탐구하고 대처해나갈 수 있는 힘을 키워주고자 한다.
통합사회와 통합과학의 융합적 수업으로 과거에 발병되었던 다양한 사회현상을 과학적으로 분석해보고 바이러스로 인한 사람들의 변화와 사회 변화를 이해한다. 또한 바이러스 발병 원인을 탐색해보고, 변종 바이러스가 발생하게 되는 원인과 내성균에 대해 이해하며 미래에 발생할 수 있는 다양한 변종
바이러스를 대비하여 사람들이 극복하고 공존하여 상생할 수 있는 방안을 모색하여 UCC 를 제작해보는 탐구활동을 진행한다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
예상치 못한 바이러스로부터 대처해나갈 수 있는
방안을 모색
창 의 적 설 계
창의적 설계
전염병에 따른 역사의 흐름을 탐색
감 성 적 체 험 UCC 제작을 통해 바이러스를
극복해나갈 수 있는 방안 제시
감성적 체험 학습
과정
교수-학습 활동
※ STEAM 학습 준거 표시( Co 상황 제시, CD 창의적 설계, ET 감성적 체험)
학습자료 및 유의점 도입
(20 분)
Co 전 세계 코로나 19 누적 확진자 및 사망자 수를 나타내는 그래프를 보여주고,
바이러스에 의한 대표적인 질병들을 이야기하도록 유도한다. 동영상
ET 사전에 미리 모둠을 구성하고, 현재까지 발병된 다양한 전염병들에 대한 탐색 과정을 통해 코로나 바이러스와 비교해본다.
전개 (120
분)
CD 모둠별로 각 주제를 선정하여 전염병의 역사에 대해 발표한다.
· 흑사병(페스트) : 유럽의 봉건제도를 무너뜨림
- 1340년 경 유럽의 인구는 약 7,500만명. 그러나 지중해에서 스칸디나비아 지역까 지 페스트가 발생하면서 4년도 채 되지 않아 유럽 인구의 1/3이 죽음.
- 인구가 감소하자 노동력이 부족해짐
- 결국 영주들은 농노들의 지위를 향상시켜 주거나, 농노와 거래를 해야만 했음 - 결국 중세 유럽의 기본을 이루던 장원 제도가 무너지고, 봉건 제도도 몰락함
· 결핵 :
- 1800년대 초까지 결핵으로 유럽 인구의 1/4이 죽음 - 증상 : 창백한 피부, 붉은 뺨
- 지구상에서 가장 무서운 균이라는 오명을 가지게 됨
· 스페인독감 :
- 1918년 초여름 프랑스 주둔 미군부대에서 처음 독감 환자가 발생
- 8월 첫 사망자가 발생한 후 전 유럽으로 퍼지게 됨(유럽 인구의 1/3이 감염) - 1차대전에 참전한 미군 병사들이 본국으로 귀환하면서 스페인 독감이 미국에 상 륙했고, 대륙 횡단열차를 타고 서부까지 퍼짐
- 1920년 6월까지 대유행하며 극지방이나 태평양 섬들까지 전염됨
- 스페인에서 유래한 질병은 아니지만 1차대전 참전국이 아니었던 스페인은 당시 전시 보도 통제를 하지 않아 스페인 언론에서 이 병에 관한 뉴스가 연일 중요 기사 로 다뤄짐(이 때문에 스페인 독감으로 불리게 됨)
- 20세기에 가장 크게 유행
- 증상 : 감기에 걸린 듯한 증상을 보이다가 폐렴으로 발전하는가 싶더니 환자의 피 부에서 산소가 빠져나가면서 보랏빛으로 변해 죽어가는 병
- 1920년 6월까지 최대 1억명이 스페인 독감으로 사망한 것으로 추정(제 1차 세계 대전으로 죽은 사람이 약 1,500만명)
- 당시 한국에도 스페인 독감(무오년 독감)이 퍼져 인구 1670만명 가운데 절반가량 인 740만명이 감염돼 결국 14만명이 사망
· 콜레라 :
- 1817년 인도에서 유행
- 증상 : 몇 시간 이내에 건강한 사람을 시체로 만들만큼 격렬한 설사와 구토를 유 발
- 역사상 페스트보다 더 많은 사람들이 콜레라로 사망함
- 영향 : 상수도와 하수도 시설을 정비하고, 공중 위생법과 공공 의료법이 만들어짐
· 천연두 :
- 인류 최초의 전염병으로 불림
- 기원전 1500년경 고대 인도에서 발병
-동영상 -테블릿 및 전 자 기 기 사용
- 기원전 1157년 사망한 이집트 파라오 람세스 5세의 미라에서도 흔적이 발견됨 - 로마 제국의 아우렐리우스 황제를 비롯해 약 500만명의 로마인이 천연두로 사망 - 아우렐리우스(재위 161 ~ 180년)가 동쪽의 훈족과 전쟁을 벌이고 돌아왔을 때 천 연두가 도시에 퍼지게 됨
- 영국 여왕 메리 2세, 프랑스 루이 15세, 러시아 표트르 2세도 천연두로 사망 - 1519년 코르테즈는 550명의 부하를 이끌고 아즈텍 제국에 침입
- 당시 코르테즈는 천연두에 걸려 죽은 군인의 시체를 이용해서 생물학전을 펼침 - 단 한 번도 천연두를 경험해 보지 못해 면역성이 없었던 아즈텍 인들은 2년 만에 인구의 25%가 죽게되고, 결국에는 문명 자체가 없어져버림
- 잉카 제국의 왕과 왕실 가족을 비롯한 원주민 인구의 약 60% 이상이 천연두로 사망
- WHO(세계보건기구)는 1980년 5월 천연두 균이 지구상에서 완전히 사라졌다고 발 표
- 그러나 현재 천연두 바이러스는 미국과 러시아 정부의 의료 연구기관에만 보관중 (연구 목적)
· 황열병 :
- 19세기 초 아프리카로부터 흑인 노예를 강제 이주시켜 설탕 농장을 하던 유럽인 들이 치명적인 전염병인 황열병에 걸리게 됨
- 원인 : 모기에 의해 감염 - 증상 :
1) 열이 나고, 심하면 눈이 안 보일 정도로 두통이 발생 2) 춥고, 격한 구토와 함께 출혈이 발생
3) 결국 위장 안에서 검게 변한 피가 입 밖으로 튀어 나오면서 피부가 노랗게 변하 고 죽게됨
- 아이티에서 독립을 위한 혁명이 일어났을 때 이를 진압하는 프랑스 군인들이 황 열병에 걸리면서 아이티는 독립을 쟁취함
· 홍콩독감 :
- 1968년 홍콩에서 새로운 독감이 발생
- 6개월여 동안 베트남과 인도, 필리핀, 호주, 아프리카, 남미, 유럽으로 확산돼 약 100만명 이상이 사망함
- 당시 미국에서도 베트남전 참전 군인들이 바이러스를 옮겨와 사망자가 속출함 - 증상 : 호흡기 증상, 오한, 발열, 근육통, 무기력증(코로나19와 비슷한 증상)
ET 모둠별로 전염병이 인류의 역사에 어떤 영향을 미쳤는지 발표한다.
· 두창(천연두)과 말라리아는 고대 로마를 멸망시킴
· 장티푸스, 세균성 이질, 괴혈병은 십자군 원정 실패의 원인이 됨
· 페스트(흑사병)는 중세 시대를 몰락시킴
· 고대 로마를 멸망시킨 두창(천연두)은 아즈텍과 잉카 문명도 사라지게 함
· 발진 티푸스는 천하의 나폴레옹을 무너뜨림
· 황열병의 발병은 아이티를 프랑스로부터 독립시킴
· 위생의 중요성이 부각되어 도시계획, 공공보건 정책, 법적 환경 개선 등이 강조되 기 시작
· 사람들은 손 씻기를 생활화하며 일회용 주사기를 사용하게 됨
· 식생활이 청결해지고, 양질의 음식을 섭취하게 됨
Co 항바이러스제 내성 바이러스의 출현에 대한 시각 자료를 제시하고, 생물 다양 성은 지질 시대 동안 생물이 환경 변화에 적응하며 형성되었음 깨달을 수 있도록 지도한다.
CD 모둠별 사람들이 바이러스로부터 극복해 나가는 데 필요한 역할을 알릴 수 있 는 UCC 를 제작한다.
정리 (10 분)
ET 제작된 UCC 를 발표하고 서로 아이디어를 공유한다.
- 자기/동료 평가지를 작성한다.
ET 학습 목표 도달을 확인한 후 수업을 마무리한다.
중심과목 통합과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년 중심과목
성취기준 영역
자연의 구성 물질 중심과목
성취기준
[10통과02-03] 물질의 다양한 물리적 성질을 변화시켜 신소재를 개발한 사례 를 찾아 그 장단점을 평가할 수 있다.
주제(단원)명 나만의 비말차단마스크 제작하기 차시 4-5/8
학습목표
1. 물질의 물리적 성질을 변화시켜 개발한 신소재를 다양하게 제시할 수 있다.
2. 신소재의 특징을 이해하고 장단점을 평가할 수 있다.
3. 바이러스로부터 인간 생명을 지킬 수 있는 지혜로운 소재의 탐색을 통해 자신만의 비말 차단마스크를 제안할 수 있다.
연계과목 수학 연계과목
성취기준 영역 [12수학Ⅰ01-06]
STEAM 요소
S 과학(생명과학) T 기술(마스크 제작)
E 공학(비말 차단 효능 파악) A 미술(제작 활동)
M 수학(통계)
개발 의도 마스크 착용이 필수화 된 현 시점에서 마스크의 단점을 분석하여 자신만의 마스크를 제안하는 기회를 제공함으로 STEAM-maker 활동이 가능하게 한다.
마스크 착용이 필수화되며 마스크 가격의 폭등, 마스크 착용으로 인한 사망 사건 등 다양한 사건들이 발생하고 있는 시점에서 다양한 소재들을 직접 찾아보고 연구하여 마스크의 단점을 최소화 한 자신만의 마스크를 제안하는 기회를 제공함으로 STEAM-maker 활동이 가능하게 한다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
다양한 신소재를 탐구 창 의 적 설 계
창의적 설계
마스크 사용 과정에서 불편함과 문제점 파악
감 성 적 체 험 나만의 비말차단마스크 제안하기
감성적 체험 학습
과정
교수-학습 활동
※ STEAM 학습 준거 표시( Co 상황 제시, CD 창의적 설계, ET 감성적 체험)
학습자료 및 유의점
도입
(5 분) Co 신소재의 개발의 변천사와 미래가치를 미리영상을 통해 학습한다.
전개 (90 분)
CD 모둠별 신소재관련 영상을 보고 미래위생과 관련된 소재의 예시를 찾아 토의한 다.
- 우리주변에는 어떤 신소재가 있는가?
-신소재의 개발과 활용에는 어떠한 것들이 있는가?
-신소재의 종류와 성질의 비교분석
▶ 모둠별 토의된 신소재의 종류와 성질을 비교분석하여 미래가치가 있는 소재의 개발에 대하여 토의한다.
-현재 연구중인 신소재의 종류에 대한 정보를 모둠별로 찾아보고 그 소재의 개발로 얻어지는 부가적인 장점과 인류에게 미칠 단점에 대하여 생각하여보고 토의한다.
▶ covid19로 현재 사용하는 마스크의 소재에 대하여 모둠별로 토의한다.
-공기의 흐름과 소재의 차단효과를 환경적인 관점에서 연구하고 토의한다 -개발되어 있는 공기차단효과를 가진 모든소재에 대한 정보검색과 특징을 토의
ET 모둠별로 신소재의 개발이 가져올 수 있는 장점과 단점, 바이이러스 차단효과를 가진 소재의 사용의 장단점을 정리하여 토의하고 발표한다
- 1단계 : 모둠별로 정리한 내용을 발표한다.
- 2단계 : 모둠별로 발표한 내용을 자신의 모둠을 제외한 다른 모둠을 평가한다.
- 3단계 : 발표가 끝나면 담당 교사와 각 모둠은 주어진 평가지를 통해 각 모둠에 대해 평가 점수를 부여한다.
CD 나만의 비말마스크를 설계하고, 직접 제작해본다. (부족한 시간은 창의적 체험 활동과 연계하여 시간 확보)
정리 (5 분)
ET 서로의 마스크를 평가하며 문제점을 보완시킨다.
- 학습목표 도달 확인 후 수업을 종료한다.
중심과목 통합과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
지구와 생명의 화학반응 중심과목
성취기준
[10통과06-02] 생명 현상 및 일상생활에 서 일어나고 있는 다양한 변화의 이유를 산화와 환원에서 나타나는 규칙성과 특 성 측면에서 파악하여 분석할 수 있다.
주제(단원)명 공기 중 바이러스를 사멸시킬 수 있는 다양한 화학물질 찾기 차시 6/8
학습목표 1. 산화환원반응을 이용하여 실험을 설계하고 실험을 수행할 수 있다.
2. 자외선 파장 영역에 따른 살균 효과를 비교할 수 있다.
연계과목 수학 연계과목
성취기준 영역 [12수학Ⅰ01-07]
STEAM 요소
S 과학(화학) T 기술(실험) E 공학(실험설계) A 미술(제작 활동) M 수학(통계)
개발 의도 소독제나 다양한 화학 물질이 세균에 미치는 영향을 분석하고, 각종 바이러스를 대비하여 자신만의 과학적 해결방안을 제시할 수 있는 경험을 제공하고자 한다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
다양한 화학실험 탐색 및 설계
창 의 적 설 계
창의적 설계
각 화학반응에 따라 차이점 및 적합성
분석
감 성 적 체 험 나만의 바이러스 제거제 고안
감성적 체험 학습
과정
교수-학습 활동
※ STEAM 학습 준거 표시( Co 상황 제시, CD 창의적 설계, ET 감성적 체험)
학습자료 및 유의점
도입 (5 분)
- 산화환원반응, 중화반응을 이론적으로 복습한다.
- 다양한 화학반응을 활용하여 직접 진행할 수 있는 실험을 설계한다.
Co 코로나 바이러스나 독감과 같이 다양한 전염병들을 예방하는 방안 중 하나로 소독제 사용에 대해 바라보며 다양한 화학물질이 세균에 미치는 영향 분석하기
전개 (90 분)
CD 창의적 설계: 다양한 화학반응으로부터 나만의 바이러스 제거제 고안해보기 - 조를 편성하여 조별 실험 주제를 이용하여 실험을 진행한다.
1 조: 은 석출 실험 2 조: 산염기 중화반응 3 조: 도금 실험
4 조: 자외선 비즈를 통한 파장 영역 분석실험 5 조: 플라스틱 열 가소성 실험
- 진행한 실험을 발표하며 각 실험의 차이점과 공통점을 비교한다.
정리
(5 분) ET 다양한 실험 속에서 바이러스를 해결하기 위한 실험 설계 방안을 예측해본다.
중심과목 통합과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
생물 다양성 중심과목
성취기준
[10통과07-03] 생물다양성을 유전적 다양성, 종 다양성, 생태계 다양성으로 이해하고, 생물다양성 보전 방안을 토 의할 수 있다.
주제(단원)명 코로나 블루로부터 분위기를 전환시킬 수 있는 음악회 개최 차시 7-8/8
학습목표
1. 바이러스와 생명체의 특성을 이해하고, 상생할 수 있는 방안을 탐색한다.
2. 팬더믹 현상에 대한 사람들의 심리를 분석하여 적합한 음악을 선정할 수 있다.
3. 음악회 개최를 통해 악기 연주를 실천할 수 있다.
연계과목 음악 연계과목
성취기준 영역
[12음01-01]
[12음03-01]
STEAM 요소
S 과학(생명과학) T 기술(악기 연주) E
A 예술(음악회) M
개발 의도
코로나로 인한 사회적 거리두기, 생활 제한으로 인해 우울 증상을 회복하기 위해 음악치료를 활용하여 직접 악기를 선정하고 다양한 악기를 연주하여 심리적 변화를 시도하고, 악기 연주회를 통해 학교 분위기를 개선시킨다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
다양한 화학실험 탐색 및 설계
창 의 적 설 계
창의적 설계
각 화학반응에 따라 차이점 및 적합성
분석
감 성 적 체 험 나만의 바이러스 제거제 고안
감성적 체험 학습
과정
교수-학습 활동
※ STEAM 학습 준거 표시( Co 상황 제시, CD 창의적 설계, ET 감성적 체험)
학습자료 및 유의점
도입 (30 분)
Co 음악의 사회적 기능과 가치에 관해 조사하고 토의한다.
음악은 단순히 감상하고 연주하는 것만이 전부가 아니라 인간의 삶에 영향 을 주고 사회 통합에 기여하는 등 사회적 기능도 지니고 있다.
- 인간의 삶에 영향을 주는 음악
음악은 인간의 삶의 질을 향상 시키고 행복을 창출한다. 인간은 음악을 통 해 위로 받기도 하고, 삶에 대한 용기와 희망을 갖기도 한다. 현대에는 질 병을 치료하는 보조 수단으로 음악이 사용되기도 하며, 동식물을 기르는 곳에서 질 높은 생산물을 얻기 위해 음악을 활용하기도 한다.
- 사회 통합에 기여하는 음악
음악은 사람들을 사회에 참여시키고 화합하게 하는 역할을 한다. 응원가는 다 같이 힘을 모아 선수의 기운을 복돋아 주고 단결할 수 있도록 도와준 다. ‘애국가’, ‘아리랑’ 등과 같은 음악은 우리 민족을 하나로 모으는 단합의 상징으로서 중요한 역할을 하고 있다.
- 소통의 음악
음악은 하나의 소통 수단으로 활용된다. 나눔과 사랑, 환경보호, 통일, 세계 평화 등 다양한 메시지를 담은 음악회를 개최하여 소통의 장을 열기도 한 다.
▶자신의 삶에 영향을 준 음악이 있다면 구체적인 경험을 친구들과 함께 공유한다.
▶모둠별로 의견을 종합하여 발표한다.
전개 (50 분)
CD 음악 연주회 진행을 위한 계획과 연습을 진행한자.
1. 음악공연 역할 정하기
음악공연을 만드는 데 필요한 역할에 대해 이야기하고, 역할 정한다. 자신 의 관심과 흥미에 때라 공연 제작 시의 역할을 선택한다.연주자, 공연을 기 획하고 진행하는 사람 등
2. 공연준비하기
연주팀, 기획팀, 홍보팀, 공연 진행팀 등 역할에 맞게 공연을 준비한다. 적 극적으로 참여하여 협동심을 발휘하도록 한다. 실제 공연을 하는 것처럼 연주자의 동선, 무대인사, 조명, 음향, 촬영 등을 연습한다.
3. 공연하기
각자의 역할에 맞도록 최선을 다해 공연에 임한다.
정리 (10 분)
ET 대형에 맞춰 악기 연주회 연습을 진행한다.
- 연주회 일정은 학교 행사에 맞추어 추후에 진행 예정
차시 온라인 수업 진행 시
♣ 온라인 수업 과제 ♣ 1학년 반 번 이름:
단원명
1. 영상 시청 후 내용을 마인드맵으로 정리하세요.
2. 본 차시의 내용을 이용해 단답형 퀴즈 5개를 만드시오.
3. 본 차시에서 어려웠던 내용 혹은 이해가 부족한 내용을 쓰시오.
4. 학생활동지 / 학생참고자료
차시 4-5/8
탐구 활동지 1학년 반 번호 이름:
마스크 이용 시 문제점(단점)
나만의 비말차단마스크 설계
및 설명
아쉬운 점
5. 교사자료 (※ 학생활동지 해설, 교사참고자료 등 / 필요 시 추가 가능)
차시 1~3/8
영상 자료 제시
- 전 세계 코로나19 누적 확진자 및 사망자 수를 나타내는 그래프에 대한 시각 자료 영상:
https://www.youtube.com/watch?v=_cs_RidhA4E
- 인류를 공포로 빠지게 한 바이러스에 대한 영상: https://tv.naver.com/v/13042395
자료출처 * https://www.youtube.com/watch?v=_cs_RidhA4E
* https://tv.naver.com/v/13042395
6. 차시별 학생 평가기준 및 방법
차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구
1-3/8 상
➀ 다양한 아이디어를 제공하여 조별 활동을 주도적으로 이끌었으며, ➁ 역할 분담에 따른
UCC 를 제작하는 과정에서 자신의 역할을
완벽하게 수행하였음. 모둠별 토론평가 자기/동료평가지
(학생용) 중 위의 과정에서 1 가지를 만족함.
하 위의 과정을 만족하지 않음.
4-5/8 상
➀ 탐구활동지를 성실하게 작성하였으며, ➁ 실습 준비과정과 뒷정리를 책임지고 하였으며 ➂
산출물을 제출함. 관찰 및
산출물평가
탐구활동지 및 산출물 평가 중 위의 과정에서 2 가지를 만족함.
하 위의 과정에서 1 가지 이하로 만족함.
6/8 상
➀ 화학 실험을 설계하여 준비물을 정확하게 파악였으며 ➁ 각 시약에 대한 유의사항을
인지하고 ➂ 실험을 완벽하게 수행함. 관찰 및
산출물평가 보고서 평가 중 위의 과정에서 2 가지를 만족함.
하 위의 과정에서 1 가지 이하로 만족함.
7-8/8 상
➀ 음악회를 준비하며 적절한 음악을 선택하였으며
➁ 심리 변화에 대해 정확하게 파악하고 ➂ 역할에
따라 연주를 완벽히 수행함. 관찰평가 자기/동료평가지
(학생용) 중 위의 과정에서 2 가지를 만족함.
하 위의 과정에서 1 가지 이하로 만족함.
가. 자기/동료평가지(1~3차시)
평가방법 평가기준
평가 상
(5점) 중 (3점)
하 (1점)
자기평가
역할 분담에 따라 본인의 역할을 완벽히 수행하였나요?
다양한 아이디어를 찾아보고 의견을 제공하였나요?
UCC를 완벽하게 완성하였나요?
동료평가
역할 분담에 따라 본인의 역할을 완벽히 수행하였나요?
다양한 아이디어를 찾아보고 의견을 제공하였나요?
자기 모둠에서 한 활동을 잘 표현하였나요?
문제해결에 창의적인 아이디어를 잘 표현하였나요?
※ 총 점: 점
나. 탐구활동지 및 산출물 평가지(4~5차시)
평가 영역 평가항목
평가
(매우우수5, 우수4, 보통3, 미흡2, 매우미흡1)
5 4 3 2 1
개별 평가
주제선정 비말 차단 소재를 적절하게 선정하였는가 자료수집 다양한 소재를 조사하고 특징을 잘
파악하였는가
자료정리 보고서를 영역에 맞춰 성실히 작성하였는가
발표 자신의 아이디어를 논리정연하게
발표하였는가
산출물 결과 자신의 아이디어가 잘 표현된 결과물이 완성되었는가
합계
종합 평가
(50)
개별평가 점수 상(25이상), 중(15이상), 하(15미만)
다. 보고서 평가(6차시)
평가 영역 평가항목
평가
(매우우수5, 우수4, 보통3, 미흡2, 매우미흡1)
5 4 3 2 1
개별 평가
주제선정 목표에 따른 화학반응을 적절하게 선정하였는가
자료수집 다양한 화학반응과 실험 방법을 조사하였는가
실험 과정 유의사항을 정확하게 파악하여 시약을 다루고 실험에 임하는가
보고서 작성 보고서를 영역에 맞춰 성실히 작성하였는가 뒷정리 실험 후 정리가 완벽하게 되었는가
합계
종합 평가
(50)
개별평가 점수 상(25이상), 중(15이상), 하(15미만)
라. 관찰평가지(7~8차시)
평가방법 평가기준 평가
상 중 하
자기평가
음악과 악기를 선정하는 과정에서 적절한 아이디어를 제공했나요?
자신있는 악기를 선정하여 연주를 완벽하게 수행하였나요?
음악회를 통하여 사람들의 기분 전환이 이루어졌다고 생각하나요?
동료평가
역할 분담에 따라 본인의 역할을 완벽히 수행하였나요?
다양한 아이디어를 찾아보고 의견을 제공하였나요?
자신이 선정한 악기를 잘 표현하였나요?
문제해결에 창의적인 아이디어를 잘 표현하였나요?
7. 학교생활기록부 기재 예시
항목 학생부 기재 예시
교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항
(음악) 각종 기사를 통해 코로나바이러스로 인한 환우들과 그의 가족들, 의료진들의 어려움을 이해하고 공유함. ‘내 인생의 음악’이라는 활동에서 어려운 마음에 있는 자신의 복잡하고 미묘한 감정을 음악으로 위로받은 음악적 경험을 글과 그림으로 표현함. 음악회를 기획하는 활동에서 다양한 의견을 수용하고 존중하며 음악회에 어울리는 음악을 선곡하고 연습을 주도함.
(수학) 지수함수의 정의를 이해하고, 그래프를 그릴 수 있다. 이를 현재 상황인 covid-19 확진자수가 기하 급수적으로 늘어난 것을 지수함수와 관련시켜 잘 설명하고 반대로 확진자수의 안정됨은 로그함수에 적용시킬 수 있다는 것도 발견함으로써 실생활과 배운 내용을 적용시킴으로써 수학에 흥미를 느낌.
또, 통합과학과 연계한 수업에서 비말차단 마스크의 소재를 탐구하는 과제에서 각 마스크의 소재마다 비말차단 정도를 테스트한 결과를 통계내어 어떤 소재가 가장 효과적인지를 원형 그래프를 통해 나타냄으로써 학생들이 쉽게 파악할 수 있도록 도와주는 등 탐구과제를 해결하기 위한 적극적인 자세가 인상적임.
(통합사회) 우리가 직접 경험한 코로나 19 를 바탕으로 이전에 있었던 두창(천연두)과 말라리아가 인류의 역사에 어떤 영향을 미쳤는지 발표함.
자신이 속한 모둠의 발표 주제 이외에도 모둠원들과 함께 전문 서적을 통해 장티푸스, 페스트, 황열병 등의 주제에 대해 따로 탐구하여 보고서를 작성하는 모습이 매우 인상적임. 모둠별로 전염병을 예방할 수 있는 구체적인 사례에 대해 토의를 하는 과정에서는 다른 모둠원들의 이야기를 경청하고, 자신이 조사한 내용을 자유롭게 이야기하면서 서로의 지식을 상호보완하는 교학상장의 모습을 실천함. 토의 이후 UCC 를 제작하는 과정에서는
모둠원들과 함께 직접 대본을 구성하고, 촬영 및 편집하는 과정을 거치면서 능동적으로 지식을 확장하고, 지식을 공유하는 높은 수준의 학습 과정을 훌륭히 수행해냄.
(통합과학) 과학동아리에서 생명과학과 관련된 주제탐구토론 팀을 구성하여 공부하면서 생긴 의문점을 해결하기 위해 생명과학 기초이론서를 공부함.
COVID-19 바이러스의 돌연변이를 자세히 알기위해서 DNA 와 RNA 의 구조적
차이, 코로나바이러스의 특징 등을 교과서를 통해 깊이 있게 배우지 못한 지식을 도서와 자료검색 등을 통해서 스스로 공부하며 궁금한 내용은 메모를 하였다가 담당교사와 함께 해결하는 자세가 매우 인상 깊음. 과학 스터디를 만들어 다양한 문제를 제시하고 토의를 하면서 서로의 지식을 공유하고 배우는 활동을 통하여 달성해야하는 목표는 꼭 성취해내는 실천력과 그 과정에서 협력과 배려라는 인간관계도 중요시하는 리더십이 우수한 인재임.
(통합과학) 코비드 19 로 인한 비말 차단바스크의 효용을 여러 가지제조사의 제품별로 성분분석과 더불어 개똥쑥의 추출성분인 아르테미시닌의 항균성을 접목시킨 나만의 마스크를 고안하고 각 제품별 인체유해성분으로 파악되는 에틸렌옥사이드, PTFE, 포름알데히드, 아릴아민 등의 성분의 구조를 팀별로 통계자료룰 분석하고 마스크의 소재로 적절한 필수구조를 조사하기 위해 전문 서적을 찾아 구조적인 문제점을 풀어나가기 위한 탐구를 함.
(통합과학) 일상 속에서 사용되어 버려지는 플라스틱을 수집하여 가열해보고 늘어뜨려보며 플라스틱의 열가소성과 열경화성을 확인하고, 이를 응용하여 버려지는 소재들을 재활용할 수 있는 방안을 모색함. 또한 자외선 영역을 비교하기 위해 자외선 비즈를 활용하여 햇빛 아래에서의 색 변화 세기를 관찰하고, 자외선 램프와 대조해봄으로 햇빛과 살균의 연관성을 직접 탐구하는 시간을 가짐.
행동특성 및 종합의견
스스로 탐구주제를 정하여 급우들과 협력하여 스터디를 주최하는 등 자기주도적인 학생임.
문제점에 대한 접근을 근본적인 것에서부터 출발할 줄 알아 학업이나 활동면에서 가치 기준이 뚜렷한 학생으로 핵심을 효율적으로 파악하고 해결해내는 능력을 지닌 학생임. 교과성취수준을 스스로 높이고 넓혀가는 매우 발전지향적인 성향을 지닌 학생으로 글로벌인재상으로 적합함.
창의적 체험활동상황
(과학동아리) 주제별로 팀을 구성하여 자료 탐색, 수집, 토론, 보고서 작성, 발표 등의 활동을 함. COVID-19 로 인해 친구들과 온라인으로 화상 토론도 실시하였고, 그 내용들을 정리하여 과학동아리 카페에도 업로드하여 보관함.
COVID-19 정의, 발생원인, 바이러스 백신 제작 방법 및 과정 등을 주제로 탐구하였음. 바이러스가 어떻게 인간에게 침입하며 돌연변이로 발생되는지에 대해서 탐구하였고, 다른 바이러스와 다르게 전염속도가 빠르며 무증상 감염과 큰 인명피해를 보여주고 있어 항바이러스제 개발과 바이러스에 대한 다양한 대책 마련이 필요할 것 같다는 의견을 나눔.
(음악동아리) 동아리 합창 단원들에게 코로나바이러스로 인해 어려움에 있는 이웃들을 위로하는 음악회에 참여할 것을 권유함. 합창단원들과 화합하여 스스로 음악회를 기획하고, 공연 포스터와 초대장을 직접 만들어 홍보하여 음악회 공연에 적극적으로 참여함.
(환경동아리) 코비드 19 의 마스크 제품 성분조사와 더불어 학교 학생들의 착용실태 조사를 통해 폐기되는 마스크 량에 대한 환경적인 문제점을
홍보하고 진정되지 않는 코비드사태를 극복하기 위한 집단생활의 방역모듈을 학생스스로 찾아서 할 수 있도록 여러각도의 방안을 환경,학업,문화활동의 측면에서 탐구하는 활동을 함.
[부록2]
[온라인 수업 활동지 활용]
