꿈꾸는 우주여행

초등5-6 우주탐사

꿈꾸는 우주여행

I. 주제 개관 ···

Ⅱ. 주제 학습 목표 ···

Ⅲ. 관련 교육 과정 ···

Ⅳ. 주요 학습 개념 ···

Ⅴ. 차시별 교수 학습 과정안 ···

꿈꾸는 우주여행

I. 주제 개관

본 프로그램은 학생들이 우주탐사에 대한 이해를 높이기 위해 구성되 었다. 5~6학년 단계에서는 우주 과학과 관련되어있는 현안을 통하여 학 생들이 우주탐사에 적극적으로 관심을 가지도록 구성되어있다. 또한 STEAM 교육 요소를 반영하면서 교과 외 시간을 따로 마련하지 않아도 될 수 있도록 교육과정과의 연계를 기본으로 하여 학교 정규 수업 시간 안에서 수업이 실시 될 수 있게 구성하였다.

특히 6학년의 경우 1학기에 STEAM 교육을 시범 적용하고자 하는 교 사들이 STEAM교육에 대한 확신을 가지지 못하고 국가수준교육평가에 부담감을 가질 수 있음을 고려하여 6학년 2학기의 내용들을 기반으로 구 성하여 시작에서부터 부담감 없이 접근할 수 있도록 교육과정과의 연계 를 구성하였다.

우주 탐사의 경우 큐리오시티에 관한 뉴스나 슈퍼지구에 관한 내용 등 인터넷이나 뉴스로 많은 정보들이 공유되고 있고 과학 기술 분야에서 이 슈가 되고 있는 부분이 많이 있다. 하지만 우리나라의 과학기술은 우주 과학 기술 분야에서 앞선 기술을 가지고 있지는 못하다. 우주 탐사에 관 한 내용을 학생들이 학습하면서 우주에 관해 관심을 가지고 우리나라의 우주 과학 기술 분야에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

과목 현 교육과정 2009개정교육과정

과학

· 학년 : 6학년 · (3) 생태계와 환경

(다) 인간 생활이 생태계에 미

· 학년 군 : 5~6학년 · (6) 물체의 빠르기

(나) 일정한 거리를 가는 데 걸

영역 학습 목표

융합 지식 활용 (문제이해)

문제와 관련된 융합적 지식을 활용할 수 있다.

우주 탐사와 관련된 기술을 이해할 수 있다.

창의적 사고력 (해결방안탐색)

태양 돛을 이용하여 창의적으로 아이디어를 탐색할 수 있다.

문제해결능력 (과정 지식)

문제 해결 방법을 제시할 수 있다.

시각화(설계도), 재료의 특성을 고려하여 활용할 수 있다.

수행능력 (기능)

도구나 공구의 안전사항을 지키며 제작할 수 있다.

재활용 소재로 태양 돛의 원리를 이용한 우주 보트를 구상하고 제작할 수 있다..

감성적 태도 (몰입)

동기를 가지고 과제를 실패해도 계속 도전할 수 있 다.

Ⅱ. 주제 학습 목표

Ⅲ. 관련 교육과정

1. 교육과정 연계표

이 수업의 경우 내용이 6학년 2학기 교육과정 중 10월경에 수업을 진 행하기에 알맞게 내용구성이 이루어져 있다. 관련된 교과와 내용은 다음 과 같다.

교육과정 상 목표와의 연계

과목 현 교육과정 2009개정교육과정 (나) 에너지가 전환되는 예를

일상생활에서 찾아 그 과정을 설명할 수 있다.

· (7) 태양계와 별

(가) 태양계를 구성하는 행성을 조사하고, 태양이 지구의 에너지 원임을 안다.

(마) 인류가 우주를 탐사하는 이 유를 안다.

실과

학년 : 6학년

· (3) 생활 자원과 소비 (가) 생활 자원의 종류를 알고 주변의 생활 자원의 사용과 환경과의 관계를 인식하여 자 원을 효율적으로 이용하고 관 리한다.

· (6) 인터넷과 정보

(가) 인터넷을 통하여 원하는 정보를 효율적으로 탐색하고 유용한 정보를 선택한다.

· (7) 일과 진로

(나) 나의 흥미와 적성 등을 파악하고, 미래 세계에 적합 한 직업을 탐색하여 일에 대 한 긍정적인 태도를 갖는다.

학년 군 : 5~6학년 가정생활

· (4) 쾌적한 주거와 생활 자원 관리

(가) 생활쓰레기를 줄이고 올바 른 분리ㆍ처리와 재활용을 통하 여 자원의 낭비를 막고 쾌적한 주거환경을 유지할 수 있는 능 력을 기를 수 있다.

기술의 세계 · (3) 생활과 정보

(가) 정보기기의 종류와 기능을 이해하여 다양한 활용 방법을 익히며, 올바른 정보 윤리 의식 을 가지고 정보기기와 사이버 공간을 이용할 수 있다.

· (6) 나의 진로

(가) 일과 직업의 의미와 중요성 을 알고, 여러 가지 정보 매체 를 활용하여 다양한 직업의 종

과목 현 교육과정 2009개정교육과정 로 스스로 진로를 탐색하고, 합 리적인 의사 결정 과정을 통하 여 자신에게 적합한 진로를 설 계할 수 있다.

미술

· 학년 : 5, 6학년 (2) 표현

(가) 주제 표현

③ 다른 교과의 주제와 방법 을 활용하여 나타내기

(나) 표현 방법

① 평면, 입체 등의 특징과 표현 효과를 알고 방법을 익 혀서 나타내기

(다) 조형 요소와 원리

② 평면, 입체, 영상 표현에 알맞은 조형 요소와 원리로 나타내기

(라) 표현 과정

① 주제와 관련된 아이디어를 수집하여 나타내기

② 주제에 알맞은 재료와 용 구, 표현 방법, 조형 요소와 원리 등을 탐색하여 나타내기

· 학년 군 : 5~6학년

<표현>

① 주제 표현

㉮체계적인 발상을 통해 주제를 발전시키기

㉯ 주제의 특징과 느낌을 효과 적으로 표현하기

② 표현 방법

㉮ 평면, 입체, 영상 등의 특징 과 표현 효과를 알고 다양한 표 현 방법을 탐색하기

㉯ 여러 가지 재료와 용구, 표 현 방법, 표현 과정 등을 탐색 하여 표현하기

③ 조형 요소와 원리

㉯ 조형 요소와 원리를 활용하 여 효과적으로 표현하기

<감상>

② 미술 비평

㉮ 미술 작품의 감상 관점과 방 법을 이해하기

㉯ 미술 작품의 특징을 찾아 설 명하기

· 학년 : 6학년 (나) 도형

· 학년 군 : 5~6학년 (나) 도형

과목 현 교육과정 2009개정교육과정 수 있다.

 원기둥과 원뿔의 성질 ② 원기둥의 전개도를 이해 한다.

 여러 가지 입체도형

④ 여러 가지 물체의 위, 앞, 옆에서 본 모양을 표현할 수 있다.

구성 요소와 성질을 이해한다.

 각기둥과 각뿔

① 각기둥과 각뿔을 알고, 구성 요소와 성질을 이해한다.

② 각기둥의 전개도를 그릴 수 있다.

 원기둥과 원뿔

① 원기둥, 원뿔, 구와 그 구성 요소를 알고, 그 성질을 이해한 다.

② 원기둥의 전개도를 이해한다.

국어

· 학년 : 6학년

· 듣기-(1) 뉴스를 듣고 정보 에 관점이 반영됨을 안다.

· 말하기-(1) 면담의 절차와 방법을 알고 효과적으로 면담 한다.

· 읽기-(1) 글에 나타난 글쓴 이의 관점이나 의도를 파악한 다.

· 읽기-(2) 논설문을 읽고 주 장과 근거의 타당성과 적절성 을 평가한다.

· 학년 군 : 5~6학년 · 듣기 · 말하기

(1) 뉴스를 듣고 자신의 의견을 말한다.

(2) 면담의 방법을 알고 효과적 으로 면담한다.

(4) 토의를 통하여 일상생활의 문제를 해결하는 태도를 지닌다.

(5) 토론의 절차와 방법을 알고 적극적으로 참여한다.

· 읽기

(6) 주장의 타당성을 판단하며 주장하는 글을 읽는다.

(7) 다양한 읽을거리를 스스로

과목 학습활동 및 수업 내용

S 과학 태양광의 이해, 에너지의 전환, 우주공간 이해

T 기술 우주 쓰레기 해결 기술, 우주과학 기술, 다양한 구조물, 태양 돛을 활용한 우주 탐사선과 관련된 직업 이해

E 공학 우주 보트의 무게, 태양 돛의 무게, 우주 보트의 움직임 거리, 자원 재활용

A 예술 및 인문사회

뉴스에서 찾을 수 있는 정보, 인터뷰, 토론, 다양한 구조 물의 미적 요소, 다양한 용구와 재료를 활용한 표현

M 수학 구조물의 전개도와 성질

2. STEAM 과목 요소

3. STEAM 단계 요소

 문제 상황 : 우주 쓰레기 문제를 해결하기 위해 어떤 방법들이 사용 되고 있을까?

 창의적 설계 : 태양 돛의 원리를 알아보고 우리 주변에서 유사한 원리 를 가진 방법을 가진 것들을 찾아 우주 보트를 설계하고 평가하기

 감성적 체험 : 태양 돛을 이용한 우주보트 만들기를 통한 도전 요소 로 외적 동기 부여하고 직접 제작해 봄으로써 내적 동기로 성취감을 느낄 수 있다.

협력적 과제 수행 : 협력하여 아이디어 브레인스토밍과 설계 제작 성취감 : 우주 보트 성능 평가

효능감 : Hands on 기반의 작품 완성으로 효능감 증가 과학기술(공학) 흥미 : 태양 돛의 원리 탐색

과학기술(공학) 탐구 동기 강화: 솔라 세일과 관련된 직업 탐색

Ⅳ. 주요 학습 개념

단계 차 시 주 제 및 주 요 활 동 내 용 관 련 교 과

문제로의

초대 1차시

우주 쓰레기의 문제점에 대해 알아 봅시다.

- 우주 쓰레기의 문제점을 이해한다.

- 우주 쓰레기 문제를 해결할 수 있는 방법을 찾아본다.

국어(주장하는 글)

실과(생활 자 원), 과학(에너 지)

문제 해결을 위한 활동

2차시

태양 돛의 원리는 무엇일까?

- 태양 돛의 원리를 안다.

- 우주와 지구의 차이를 안다.

과학(생태계와 환경, 에너지)

문제 해결

3차시

우주보트 문제 해결 계획을 세워 봅시다.

- 문제를 해결하기 위한 계획을 세울 수 있다.

- 우주 보트 설계도를 그리고 평가할 수 있다.

과학 (에너지) 수학 (도형의 성질, 전개도) 미술 (주제표현, 표현방법) 실과 (생활 자원) 4차시 우주 보트를 직접 제작해 봅시다.

- 태양 돛의 원리를 이용한 우주 보트 를 만들 수 있다.

5차시

평가 및 성찰

6차시

우주 보트를 평가해 봅시다.

- 자신이 만든 우주 보트와 다른 친구 들의 우주 보트를 평가할 수 있다.

- 평가 내용을 바탕으로 개선점을 찾 을 수 있다.

미술 (감상) 국어

(주장의 근거와 타당성)

진로 탐색

솔라 세일과 함께하는 직업

- 항공 우주와 관련된 직업 탐색하 기

실과 (진로)

Ⅴ. 차시별 교수학습 과정안

1. 차시별 총괄 계획

2. 차시별 교수-학습 과정안

1차시 문제로의 초대

학습주제 우주 쓰레기의 문제점

알아보기 ^{학습유형 탐구형}

차 시 1/6

학습목표

우주 쓰레기의 문제점을 이해하 고 이를 해결하기 위한 다양한 방 법을 찾을 수 있다.

맥락 주제

■IT □ 에너지

■환경 □ 디자인 준비물

절차 교수 · 학습 활동 감성체험 STEAM

문제/

관찰 10`

주제의 이해, 생각열기 읽어보기 우주 쓰레기의 문제점과 관련된 문제 상황 확인

흥미 S, A

가설 설정 5`

우주 쓰레기의 문제점과 해결하기 위

해 필요한 노력 알아보기 정보 수집 S,

T/E

토의 10`

우주 쓰레기가 문제가 되는 이유를 모둠토론을 통해 명확히 하기

창의적 문제해결, 소통, 배려

S, A, M

토의 결과 해석 5`

모둠별 토론 내용 정리 및 발표하기

협력, 배려, 소통, 소속감

S, T/E,

M

결론 10`

프로젝트 도전 과제 확인하기 새로운 기술의 우주 비행체 기술 확 인하기

차시 예고

정보수집

S, T/E,

M

1차시 내용 해설 학생용 1-10쪽 1차시 문제로의 초대 단계에서는 가장 먼저 주제의 이해, 학습 목표, 생각 열기, 관련 단원을 확인하도록 되어 있다. 이때에는 학생들이 스스 로 흥미를 가질 수 있도록 학생이 직접 읽을 시간을 주는 것이 좋다.

우주 쓰레기의 문제점에 대해 알아보는 구체적인 활동에 들어가면서 학생들은 다양한 정보를 통해 우주 쓰레기의 문제점을 알아보아야 한다.

교과서에서 제시되어 있는 우주 쓰레기 문제는 관련된 뉴스 중 하나이기 때문에 교사는 다양한 사례를 제시해줘야 할 필요성이 있다.

http://popsci.hankooki.com/popsci_news/view.php?news1_id=8839&

cate=13

한국일보 - 우주쓰레기 재활용 센터

http://www.mt.co.kr/view/mtview.php?type=1&no=2012112909395393 493&outlink=1

머니투데이 – 나로호 성공, 기상 조건 · 우주 쓰레기 변수

http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=2012110 82102435&code=930401

경향신문 – 인공위성 ‘우주쓰레기와의 전쟁’

◎ 학생활동 예시 답안

• 글의 내용에서 문제가 되고 있는 것은 무엇입니까?

우주 쓰레기, 사람들의 안전

• 문제를 해결하기 위해 어떤 노력이 필요합니까?

우주 쓰레기 청소, 우주 쓰레기 관찰

• 우주 쓰레기가 왜 문제가 되는지 쓰고 토론해 봅시다.

지상에 떨어져서 인명피해 우려, 인공위성의 피해, 우주 정거장의 피해, 로켓 발사에 방해, 자원 낭비 등

다음으로 제시되어 있는 도전과제는 총 6차시 간의 시간 동안 최종적 으로 학생들이 해결해야 할 프로젝트의 조건이 제시되어 있다. 이 프로 젝트를 해야 하는 이유를 우주 쓰레기와 연관시켜놓은 내용은 ‘쉬어가기 -태양 돛의 비밀’에 함께 제시되어 있다. 교사는 학생들이 프로젝트를 해결해 나가기 위한 조력자 역할을 해야 하며 이 단계에서는 기본 조건 을 알아보고 재료의 선택은 3차시의 계획세우기 단계에서 학생들의 의견 을 반영하여 결정하도록 한다. 또한 이 때 제시된 조건은 3차시 수업을 하면서 학생들이 쉽게 볼 수 있도록 TV 또는 붙임자료로 제시해야 한 다.

◎ 1차시 평가계획

평가 목표 평가 기준 증거 수집 전략

우주 쓰레기의 문 제점을 이해하고 이를 해결하기 위 한 다양한 방법 찾 기

우주 쓰레기의 문제점을 이해하고 있는 가?

관찰평가/지필평 가 우주 쓰레기를 해결하기 위한 다양한

방법을 제시할 수 있는가? 지필평가 우주 쓰레기 문제에 관심을 가지고 해

결하고자 노력하는가? 관찰평가

지필평가의 경우 다른 평가지를 활용하기보다 교과서에 학생들이 작성한 내용을 바탕으로 평가하도록 한다.

가 바로 솔라 세일이라는 것인데 햇빛을 속도로 전환하는 장치이다. 원리 는 돛단배와 비슷하지만, ‘솔라 세일(solar sail)’은 바람을 모으는 게 아니 라, 태양에서부터 오는 아주 미세한 빛의 입자인 ‘광자’를 모으는 일을 한 다.

햇빛 에너지는 순수 에너지이다. 입자가 작은 순수한 에너지이다. 이것 이 어딘가에 부딪히면 광자에서 나온 운동량이 부딪힌 물체로 전달된다.

하지만 아주 극소량만 전달된다. 그래도 우주에는 우주선의 속도를 늦추는 마찰이 없기 때문에, 극소량의 광자만으로도 수차례 시속 수십만 킬로미터 까지 속도를 올릴 수 있다. 지금은 명왕성까지 10년 걸리지만 솔라 세일로 는 2년 걸릴 것이다.

솔라 세일을 이용한 로켓을 우주로 보낼 수 있다면, 인간은 엄청난 속도 에 이를 수 있고, 그럼 태양계의 다른 먼 부분에 대해 알아낼 수 있을 것 이다.

출처 : 네이버캐스트

▷ 학년 2학기 국어 읽기 2단원 우주쓰레기

▷ http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LPOD&mid=tvh&oid=0 52&aid=0000299969

YTN뉴스

소년 한국일보

▷ http://navercast.naver.com/contents.nhn?contents_id=9879 네이버캐스트 우주에서의 속도 솔라세일

▷ http://www.youtube.com/watch?v=8LmePYdraoU 유튜브 솔라세일

▷ http://www.youtube.com/watch?v=ktYBObIHjYw&feature=related 이카로스 전개

◎ 영화 또는 소설, 만화에 등장하는 솔라세일

Ÿ 파피용 - 탈출용 우주선이 솔라세일로 추진했다. 하지만 작가가 솔라세 일에 대해 무지했는지 돛이 파괴되자 속도가 줄어든다고 묘사된다. (우 주공간에서 솔라세일이 파괴되면 가속도가 줄어들지 속도가 줄어들지는 않는다.)

Ÿ 기동전사 건담 SEED - 직접 태양풍을 받지는 않고 레이저를 태양 돛 에 받아 추진되는 외우주 탐사용 스타게이저가 등장.

Ÿ 미니스커트 우주해적 - 오데트 2세

Ÿ 스타워즈 에피소드 2 클론의 습격 - 두쿠 백작이 탈출용으로 사용.

http://dark.enha.kr/wiki/%EC%86%94%EB%9D%BC%20%EC%84%B8

%EC%9D%BC

2차시 태양 돛의 원리는 무엇일까?

학습주제 태양 돛의 원리

알아보기 ^{학습유형 탐구형}

차 시 2/6

학습목표 태양 돛의 원리 알고 우주 보트 를 만드는데 활용할 수 있다.

맥락 주제

■IT ■ 에너지

■환경 □ 디자인 준비물 학생용 컴퓨터

절차 교수 · 학습 활동 감성체험 STEAM

문제/

관찰 3`

프로젝트 문제 및 조건 확인하기 흥미

S, T/E,

A 가설

설정 3`

문제 해결을 위한 정보를 찾을 방법

모둠 토론으로 결정하기 소통 S,

T/E

정보수집 19`

태양 돛과 관련된 정보를 다양한 방 법으로 찾아보기

창의적 문제해결, 소통, 배려

S, T/E

정보의 해석

10`

태양 돛의 원리 발표하기

태양 돛과 유사한 원리로 움직이는 것들 찾아보기

협력, 배려, 소통, 융합

S, T/E, A, M

결론 5`

발표 및 우주와 지구의 차이 인식하

기 정보수집 S, M

2차시 내용 해설 학생용 11-15쪽

학생들이 문제를 해결하기 위한 정보는 1차시의 쉬어가기 내용과 2차시

집을 할 수 있도록 학생들이 컴퓨터를 사용할 수 있는 환경이 갖추어져 있 어야 한다.

교과서에 제시되어있는 이카로스의 경우 우주를 날아가는 힘은 태양에서 나오는 광자를 활용하고 있으며 돛의 표면에 부착된 필름형 태양전지의 경 우 이카로스가 탐사선의 기능을 수행할 수 있도록 해 주는 전지적 에너지 를 공급하는 역할을 한다. 결국 필름형 태양전지로 만들어진 전기 에너지 를 통하여 우주를 날아가는 것은 아니다.

◎ 학생활동 예시 답안

• 알고자 하는 것은 무엇입니까?

태양 돛의 원리

• 관련된 정보는 어디에서 찾을 수 있습니까?

인터넷, 뉴스, 교과서, 책, 선생님, 전문가 등

• 태양 돛의 원리는 무엇입니까?

태양에서 나오는 광자가 태양 돛의 넓은 면을 때리면서 생기는 아주 작은 힘을 모아서 나아가는 원리

• 태양 돛과 유사한 원리로 움직이는 것들에는 무엇이 있는지 찾아 발표해 봅시다.

연, 바람에 날리는 태극기, 손으로 쳐서 친구를 밀어내는 놀이, 요트, 바람의 힘으로 가는 범선 등

수업의 마지막에서는 꼭 우주와 지구의 환경에는 차이가 있음을 알려줘 야 한다. 실제로 태양 돛을 이용한 우주 보트는 바람이나 중력이 존재하는 지구 표면에서는 실현이 불가능하다. 이 프로젝트에서는 새로운 과학적 사 실과 최신의 기술에 대한 흥미를 가지도록 하기 위해서 바람을 활용하여 유사한 환경을 만들고자 하였다.

◎ 2차시 평가계획

평가 목표 평가 기준 증거 수집 전략

태양 돛의 원리 알 고 우주 보트를 만 드는데 활용할 수 있다.

태양 돛의 원리를 설명할 수 있는가? 관찰평가/지필평 가 태양 돛의 원리를 우주보트 만들기에

적용할 수 있는가? 산출물 평가

모둠원들과 협력하여 문제를 해결하려

하는가? 관찰평가

태양 돛의 원리는 학생들이 기록한 기록물로 평가하도록 한다. 우주보트 만들기에 적용할 수 있는지에 대한 결과는 프로젝트가 끝난 후 산출물 평 가를 통해 평가하도록 하며 모둠원들과의 협력은 수시로 관찰평가를 통해 관찰하도록 한다.

3차시 우주보트 문제 해결 계획을 세워 봅시다.

학습주제 문제 해결 계획 세우기 학습유형 프로젝트형 차 시 3/6

학습목표 우주 보트를 만들기 위한 계획을 세울 수 있다.

맥락 주제

□IT ■ 에너지

■환경 ■ 디자인 준비물 색연필, 자

절차 교수 · 학습 활동 감성체험 STEAM

문제/

관찰 3`

프로젝트 문제 및 조건 확인하기 흥미

S, T/E,

A

정보 수집 7`

문제 해결을 위한 정보 수집 및 가장 중요하다고 생각되는 정보 선정하기

우주보트 제작 시 유의점 알아보기

소통 S,

T/E

대안 창출 10`

나만의 설계도 그리기 창의적

문제해결

S, T/E

최적 대안 선정 10`

모둠 친구들의 설계도를 평가하고 최 적의 대안 선정하기

협력, 배려, 소통, 융합

S, T/E, A, M

상세 설계 10`

상세 제작 계획 세우기

창의적 문제해결, 상호작용

S, T/E,

M

3차시 내용 해설 학생용 16~20쪽 ㅜ3차시는 문제 해결 계획을 세우기 위한 차시로 모둠별로 제작 계획을 세워야 한다. 각 학생들의 책에 계획을 세울 수 있도록 하고 필요에 따라 서는 교사가 사전에 만들어둔 우주보트 모형을 제시할 수 있다.

◎ 학생활동 예시 답안

1. 해결하고자 하는 문제는 무엇입니까?

태양 돛의 원리를 활용한 우주 보트 만들기

2. 문제를 해결하기 위한 정보를 수집하여 가장 중요하다고 생각되는 정보 를 선정해 봅시다.

태양 돛의 원리, 우주 보트의 모양, 구조

3. 문제를 해결할 때 가장 중요하다고 생각되는 점을 바탕으로 우주보트를 제작할 때 유의해야 할 점을 써 봅시다.

가볍게 만들기, 바람을 받을 수 있는 공간을 넓게 만들기

4. 문제를 해결하기 위해 나만의 설계도를 그려 봅시다.

사진 참고

5. 나의 설계도와 모둠 친구들의 설계도를 평가하여 최적의 대안을 선정해 봅시다.

이름 장점 단점 흥미로운 점

만들기 쉽다. 넓다. 무겁다. 좁다. 만들 재미있는 모양이

6. 선정된 대안을 바탕으로 구체적으로 제작 계획을 세워 봅시다.

설계도 사진 참고 사용되는

재료

옷걸이, 비닐 랩, 쿠킹호일, 500ml물병, 니퍼, 빨대, 스 카치 테이프, 송곳, 케이블 타이,등 다양한 재료

작업 순서

1. 500ml 물병에 구멍 뚧기 2. 옷걸이 펴기

3. 옷걸이 물병에 X자로 넣기

4. 비닐 랩이 잘 붙도록 스카치 테이프 붙이기 5. 비닐랩 붙이기

6. 날리기 기타

◎ 2차시 평가계획

평가 목표 평가 기준 증거 수집 전략

우주 보트를 만들 기 위한 계획을 세 울 수 있다.

우주 보트를 만들 계획을 세울 수 있는 가?

관찰평가/지필평 가 모둠원들과 합동하여 결정하였는가? 산출물 평가

창의적으로 우주 보트를 설계하였는가? 산출물 평가

4~5차시 우주보트를 직접 제작해 봅시다.

학습주제 우주 보트 제작하기 학습유형 프로젝트형 차

시 4~5/6

학습목표 태양 돛의 원리 이용하여 우주 보트를 만들 수 있다.

맥락 주제

□IT ■ 에너지

■환경 ■ 디자인 준비물 흰색 옷걸이, 스카치테이프, 비닐 랩, 500ml 음료수병, 칼, 송곳, 가위,

팽팽한 줄(금속선 추천, 낚싯줄 혹은 PVC줄 가능), 선풍기

절차 교수 · 학습 활동 감성체험 STEAM

문제 확인 5`

프로젝트 문제 및 조건 확인하기

안전교육하기 흥미

S, T/E,

A 역할분담

및 재료 선정

5`

우주 보트 제작을 위한 역할 분담하기 준비된 재료 중 최종적으로 사용할 재 료 선택하기

소통 S,

T/E

실행

60` 우주 보트 제작하기

창의적 문제해결, 소통, 융합

S, T/E

평가

10` 제작된 우주 보트 날려보기

협력, 배려, 소통, 융합

S, T/E, A, M

4~5차시 내용 해설 학생용 21쪽

◎ 참고 내용

우주 보트의 형태는 연의 형태와 유사하지만 항상 같을 필요는 없다.

입체적으로 만들거나 구형으로 만들어도 의미 있는 우주 보트가 될 수

학생들이 제작에 있어 가장 어려워하는 작업은 옷걸이를 펼 때와 페트 병에 구멍을 뚫을 때, 그리고 비닐 랩을 붙일 때이다. 옷걸이를 펴는 것 은 힘이 센 학생들에게 도움을 요청하도록 할 수 있지만 구멍을 뚫는데 어려움을 겪을 경우 교사가 직접 도와주도록 한다. 이 때 페트병을 들고 송곳을 사용하거나 칼을 사용할 경우 다칠 위험이 있으므로 교사가 도와 주거나 집에서 사전에 구멍을 뚫어 올 수 있도록 한다. 학생들이 송곳 사용을 하는 것에 걱정이 된다면 사전 준비물에서 제외시킬 수 있다.

그리고 비닐 랩을 붙이는데 어려움을 겪는 학생들에게는 쉬운 방법을 제시할 수 있다. 먼저 뼈대가 완성된 우주 보트의 뼈대 부분을 얇은 스 카치테이프로 한 두 바퀴 감아 준다. 그 후 테이프를 자르지 않고 다음 뼈대 부분까지 늘려서 다음 뼈대에 다시 한 두 바퀴 감는다. 이 작업을 반복하여 네 뼈대 사이를 테이프로 연결시킬 수 있다. 그리고 필요한 경 우 여러 번 반복하여 쉽게 비닐 랩을 붙일 수 있는 거미줄 형태를 만들 도록 한다.

실제 제작 시간의 경우 숙련되지 않은 학생들이 제작하는데 걸리는 시 간이 약 2시간으로 교실에서 대회를 개최하고 잘못된 부분을 수정하여 다시 날려보는데 시간적 제약이 따른다. 필요하다면 창의적 체험활동 시 간이나 과학, 실과, 미술 시간을 더 활용하여 4시간 정도의 프로젝트로 구성할 경우 모든 학생들이 시간적 제약에서 벗어나서 성공적인 프로젝 트를 진행할 수 있다.

※ 대회 개최 시 주의 점

교실이나 복도 또는 강당에서 우주 보트를 매달아 선풍기로 날려보는 대회를 개최하려고 할 때 주의할 점은 다음과 같다.

1. 줄을 하나만 달 경우 선풍기의 바람에 의해 날아가는 거리가 멀지 않 다. 우주 보트가 저항을 적게 받기 위해 회전되어 버리거나 정지한 상 태로 펄럭거릴 가능성이 높다. 학생들이 구조적으로 완벽하게 만들지

된 구조로 인해 잘 날아가지 않는 현상을 방지할 수 있다.

4. 줄의 선택은 다양할 수 있다. 다만 팽팽하게 당길 수 있는 철선에서 더 쉽게 우주 보트 대회를 개최할 수 있다. 하지만 철선의 설치가 힘 들 경우 낚시 줄이나 PVC끈 등을 활용할 수 있다.

5. 매달리는 우주 보트의 무게를 감안하여 철선이 아닐 경우 줄은 높이 달아야 한다. 높이가 낮을 경우 우주 보트의 무게 때문에 땅에 닿을 수 있다.

◎ 다양한 예시 사진

◎ 4~5차시 평가계획

평가 목표 평가 기준 증거 수집 전략

태양 돛의 원리 이 용하여 우주 보트 를 만들 수 있다.

태양 돛에 대해 이해하고 있는가? 관찰평가/지필평 가 우주 보트 만들기에 적극적으로 참여하

는가? 관찰평가

전략적인 방법을 활용하여 우주 보트를 만들었는가?

관찰평가, 자기평가 ◎ 관찰 체크리스트

학생명 지식 이해 모둠 참여

다양한 활용 방법

제시

보고서

기록 흥미도

6차시 우주보트를 평가해 봅시다.

학습

주제 우주 보트 평가하기 _{학습유형 프로젝트형} ^차 시 6/6 학습

목표

태양 돛의 원리로 만든 우주 보트를 평가하고 수정할 점을 찾을 수 있다.

맥락 주제

□IT ■ 에너지

□환경 ■ 디자인

준비물 완성된 우주보트

절차 교수 학습 활동 감성체험 STEA

M 문제

확인 5`

완성된 모둠별 우주 보트 확인하기

개인별 스케치 또는 사진 붙이기 흥미

S, T/E,

A 자기

평가 10`

자신 모둠의 우주 보트 평가하기 자신 모둠의 우주 보트 소개하기

협력, 배려, 소통, 소속감

S, T/E,

M 동료

평가 5`

다른 모둠의 우주 보트 장점 모둠별로

찾기 배려, 소통 S,

T/E

정리 10`

제작 소감 쓰기 개선점 토론하기 흥미로웠던점 정리하기

협력, 배려, 소통, 소속감

S, T/E 홈프

로젝 트시 10`

진로탐색

6차시 내용 해설 학생용 22~24쪽

6차시는 진로탐색과 관련된 홈프로젝트 제시를 함께 하는 차시로 평가 와 관련된 활동 시간은 30분 간 이루어진다.

장점

멀리 날아간다, 가볍다, 재미있는 모양이다, 소재가 특이하다, 의미가 담겨져 있다, 튼튼하다 등

• 다시 만든다면 어떤 점을 개선할 지 토론하여 써 봅시다.

디자인을 새롭게 하고 싶다, 튼튼하게 만들고 싶다, 가볍게 만들고 싶 다, 다양한 소재를 사용하여 만들고 싶다, 모양을 바꾸어 만들고 싶다 등

◎ 6차시 평가계획

평가 목표 평가 기준 증거 수집 전략

태양 돛의 원리로 만든 우주 보트를 평가하고 수정할 점을 찾을 수 있 다.

자신이 속한 모둠에서 만든 우주 보트 를 평가할 수 있는가?

관찰평가/지필평 가 다른 모둠의 우주 보트를 보고 장점을

찾을 수 있는가?

관찰평가/지필평 가 우주 보트에서 수정할 점을 찾을 수 있

는가?

관찰평가/지필평 가

이 차시에서는 평가와 관련된 학생 활동이 주를 이루고 학생용 교재에 학생들의 평가 내용이 모두 기록되기 때문에 수업 중 발표와 교재를 통 해 학생들을 평가하도록 한다.

6차시 솔라 세일과 함께하는 직업

학습 주제

솔라 세일과 함께하는

직업 ^{학습유형 홈프로젝트형}

차 시 6/6 학습

목표

항공 우주 공학자가 하는 일을 알고 인터뷰 할 수 있다.

맥락 주제

□IT ■ 에너지

□환경 ■ 디자인 준비물

절차 교수 학습 활동 감성체험 STEA

M 문제/

관찰 5`

우주 탐사와 관련된 직업 알아보기 삶의 문제

S, T/E,

A, 계획

5`

인터뷰의 필요성 알아보기 인터뷰 계획 세우기

정보 수집, 흥미

S, T/E,

A, 실행

20`

인터뷰하기

(홈프로젝트 또는 과제로 제시) 상호작용

S, T/E,

A, 결과

정리 5`

인터뷰 결과 발표하기

문학적 표현, 예술적 표현,

자신감

S, T/E,

A, 결론

도출 5`

우주 탐사와 관련된 흥미로운 직업 이 야기 하고 꿈 이야기 하기

성취감, 자신감, 과학기술 탐구

동기 강화

S, T/E,

A,

6차시 내용 해설 학생용 26-28쪽

진로탐색 마당에서는 이때까지 공부해온 내용들을 바탕으로 관련된 직업을 탐색해보는 활동을 하게 된다. 학생용 교과서에는 항공 공학 기술자와 인공위

◎ 6차시 평가계획

소주제 평가 기준 증거 수집 전략

솔라 세일과 함께 하는 직업

새로운 직업에 흥미를 가지는가? 관찰평가 우주 탐사와 관련된 직업을 이해하는

가? 포트폴리오

인터뷰를 통하여 새로운 직업에 접근할

수 있는가? 산출물 평가

◎ 인터뷰 예시 자료

충남대학교 항공우주공학과 교수 김승균

- 왜 이 직업을 선택하였습니까?

항공우주공학이 인간의 날고자 하는 욕구와 지구를 벗어난 우주에 대한 관심을 불러일으키는 충분히 재미있는 학문이라고 생각했으며, 연구개발과 후학양성을 통해 한국의 항공우주분야의 발전에 기여함으 로써 보람을 찾을 수 있다고 생각하였습니다.

- 구체적으로 하는 일은 무엇입니까?

항공기나 위성과 같은 항공우주 시스템이 주어진 미션을 효과적으로 수행하기 위한 동역학 시스템의 모델링과 제어계측 알고리듬 설계와 관련된 강의 및 연구개발을 수행하고 있습니다.

- 일을 하면서 즐거웠거나 힘들었던 기억은 무엇입니까?

직접 설계한 제어 알고리듬이 탑재된 무인항공기가 실제 비행시험에 서 안정된 비행을 통하여 자율적인 임무 수행에 성공했을 때 큰 희열 을 느꼈으며, 동시에 사소한 공학적 실수와 오류로 인하여 운용 중인 무인항공기가 고장이 발생하거나 큰 손실을 겪었을 때 신체적/정신적 으로 힘들었던 기억이 납니다.

- 이 직업의 앞으로의 전망은 어떻습니까?

향후 한국의 항공우주분야는 점차 증가하는 시대적, 기술적인 요구 를 충족하기 위하여 항공기, 위성, 발사체 및 우주 로보틱스 등의 분야 에서 규모와 질적으로 모두 성장할 것이라고 생각하며, 관련된 공학기 술자 및 연구원들의 수요가 높아질 것으로 생각합니다.

- 같은 직업을 희망하는 학생은 무엇을 준비해야 합니까?

기본적으로 수학과 물리 등의 과목을 통하여 동적 시스템의 기본적 인 원리를 이해하고 공부해야 하며, 대학에서는 기계공학, 항공우주공 학, 천문학, 물리학 등과 관련된 분야를 전공하면 도움이 될 것으로 생 각합니다.

- 같은 직업을 희망하는 학생에게 하고 싶은 말은 무엇입니까?

항공우주의 어떠한 세부분야를 전공하는 지에 상관없이 기본적인 실 력을 쌓는데 주력하며, 새로운 기술의 발전을 따라갈 성실함만 갖추고 있다면 향후 한국의 항공우주분야 시대의 중심에 서 있을 것이라고 믿 습니다.

◎ 관련 직업의 세부 내용

항공 공학 기술자

1. 하는 일 직무개요

공학적 원리와 기술을 적용하여 항공기, 우주선, 미사일 등의 각종 항공기의 장비 및 설비를 연구, 설계 및 자문하고, 이들의 제작, 개발,

관련된 자료를 검토, 분석한다.

▪ 항공기의 제작, 수리 및 시험에 종사하는 기술공 및 기능공을 감독 하거나 교육한다.

▪ 기체나 시스템 및 각종 장비를 설계하고, 시공도와 설계도를 작성 한다.

▪ 사용될 재료를 명시하고, 제조방법을 제시하며 제조공정을 기술적 으로 지도한다.

▪ 항공기의 성능을 평가하고, 설계변경 여부를 결정한다.

2. 되는 길

항공공학기술자가 되기 위해서는 대학교 및 전문대학의 관련학과를 졸업하고 항공사, 공항공단 등에 취업한 후에 사내직무교육을 통해 정 비, 검사, 항법교육 등의 교육을 받아야 한다. 그 외에 고등학교 졸업 자로서 국내 민간항공사에서 운영하는 사내정 비직업훈련원이나 그 밖 의 항공정비관련 직업훈련기관에서 기술을 배우고 항공사에 취업하여 고등 기술을 습득할 수도 있다. 항공공학기술자는 우주산업을 포함한 특히 항공기에 사용되는 기술이 계속 발전하므로 새로운 기술 습득과 끊임없는 자기계발 노력이 필요하며, 영어 등의 외국어 소통능력은 기 본적으로 갖추어야 한다.

3. 연평균임금

항공공학기술자 종사자 일 년 평균 임금은 4,505 만원

* 위 임금정보는 직업 당 평균 30명의 재직자를 대상으로 실시한 설문 조사 결과로, 재직자의 자기보고에 근거한 통계치 이다. 재직자의 경 력, 근무업체의 규모 등에 따라 실제 임금과 차이가 있을 수 있으니, 직업 간 비교를 위한 참고자료로 활용하여야 한다.

4. 일자리전망

으로 높은 생산유발 효과, 고부가가치 및 고임금의 선진국 형 지식기 반산업이다. 지난 20년간 우리나라 항공수송 실적은 10배 이상 성장하 였으며 대형 민간기의 국제 공동개발 참여 확대, 민수부품의 수출촉진 등 정부 정책과 함께 세계 항공기 시장의 성장은 국내 항공 산업의 지 속적인 성장을 유도할 것으로 보인다. 또한, 인천국제공항이 동북아시 아의 허브공항으로 급성장함에 따라 국내 항공 수요가 더욱 늘 것이며 이는 자연히 항공공학기술자의 인력 수요를 가져올 것이다. 한편, 직업 의 안정성과 전문성으로 항공공학기술자가 되고자 하는 지원자가 계속 증가할 것이므로 전문 분야에 대한 기술과 새로운 기종에 대한 기술을 지속적으로 습득해야 경쟁력을 갖출 수 있을 것이다.

◎ 인공위성 개발원

1. 하는 일 직무개요

인공위성, 발사체와 같은 비행체의 개발·제작·운용에 관하여 연구, 설계하고 이들의 제조 및 운용을 지휘, 통제, 조언한다.

수행직무

▪ 인공위성을 설계 개발한다. ▪ 인공위성이 궤도에 도달하도록 유도 한다. ▪ 위성으로부터 보내진 탐사자료를 분석한다.

2. 되는 길

인공위성개발원이 되기 위해서는 우주항공학과, 재료공학과, 물리학 과 화학과, 제어계측과 전자공학과 등을 전공하여야 하며 고도의 전문

재료공학, 물리학, 화학, 제어계측, 전자공학 등 자연 계열과 이공계열 의 다양한 학문적 지식과 기술이 필요하다.

3. 연평균임금

인공위성개발원 종사자 일 년 평균 임금은 4,863 만원

* 위 임금정보는 직업 당 평균 30명의 재직자를 대상으로 실시한 설문 조사 결과로, 재직자의 자기보고에 근거한 통계치 이다. 재직자의 경 력, 근무업체의 규모 등에 따라 실제 임금과 차이가 있을 수 있으니, 직업 간 비교를 위한 참고자료로 활용하여야 한다.

4. 일자리전망

향후 5년간 인공위성개발원의 고용은 증가할 것으로 전망된다. 인공 위성은 방송, 통신, 자원탐사, 지리정보, 기후예측, 군사목적 등 다양한 목적으로 사용되며 인공위성의 확보여부는 국가경쟁력 확보와 더불어 국가안보의 초석으로써 더욱 중요해 질 것이다. 따라서 정부에서는 본 사업을 첨단국가전략사업으로 선정·육성하고 있으며 새로운 인공위성 의 개발과 성능향상을 위해 앞으로 더욱 많은 투자를 할 것으로 예측 된다. 또한 인공위성 개발은 지난 1992년 발사된 ‘우리별 1호‘로 시작 되어 외국에 비하면 시작단계의 사업이며 앞으로 발전가능성은 많다고 할 수 있다. 따라서 향후 인공위성개발 인력의 수요가 증가할 것이지 만 이러한 업무를 수행할 사람들을 급격히 많이 필요할 것으로 보이지 않는다.

Ⅵ. 참고 활동 및 정보

사진과 영상을 활용한 첫 번째 수업에서 망원경을 이용하여 직접 달 사진을 찍어보는 활동을 통해 그 사진을 이용한 나만의 달 만들기 활동을 진행할 수 있 다. 이때 망원경을 이용한 달 사진의 경우 체험활동이나 캠프에서 활용이 가능 하다.

우주 탐사에 관한 정보는 인터넷 뉴스로 자주 접할 수 있다. 관련된 내용이 있을 경우 평소에 모아두면 수업을 진행 할 때 참고자료로 제시할 수 있다.

우주에 관한 흥미 제공을 위하여 우주 모형 만들기 활동을 제시할 수 있다.

<우주 모형 만들기>

- 탐구 과정은 다음과 같이 진행됩니다.

1. 나만의 우주 모형을 만들어 봅시다.

2. 우주 모형에 우주 사진을 붙여 봅시다.

3. 나와 친구들이 만든 우주모형에서 아름답게 표현한 점과 흥미로운 공 간 구성을 찾아봅시다.

4. 실제 우주의 모습은 어떨지 상상해 봅시다.

1. 내가 만든 우주는 어떤 모양입니까?

2. 내가 만든 우주에서 아름답게 표현한 점과 흥미롭게 공간을 구성한 점을 찾아봅시다.

3. 친구들이 만든 우주에서 아름답게 표현한 점과 흥미롭게 공간을 구성 한 점을 찾아봅시다.

아름다운 표현 흥미로운 공간 구성

4. 우주 사진들을 바탕으로 실제 우주의 모습은 어떨지 상상하여 봅시다.

Ⅶ. 참고 문헌 및 사이트

○ 참고 문헌

초등학교 교육과정 해설 수학, 과학, 실과. 교육과학기술부

초등학교 교육과정 해설 체육, 음악, 미술, 외국어(영어). 교육과학기술 부

2007 개정 교육과정에 따른 성취기준 평가기준. 교육과학기술부

○ 참고 사이트

나사 홈페이지. http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/index.ht ml 2012. 10. 13 허블 우주 망원경 사진.

카리스쿨. http://www.karischool.re.kr/ 2012. 10. 13 우주 과학 활동 한국 항공 우주 연구원. http://www.kari.re.kr/ 2012. 10. 13 직업 교

육 관련 내용

직업 능력 지식 포털. http://www.hrd.go.kr 2012. 10. 14 직업 관련 내용