융합인재교육STEAM 물 부족 프로그램
물은 지구상에서 특별한 의미를 갖는 물질입니다. 물은 우리 가까이에 가장 많 이 존재하는 물질로서 인간을 포함한 지구상 생명이 유지되는데 필수적이며, 우 리의 삶의 질에 큰 역할을 하는 수자원으로 다양하게 이용됩니다. 특히 지구적으 로 순환하는 물은 지구생태계의 핵심적인 요소로서 중요합니다.
현재와 미래의 물 부족 문제는 우리나라와 세계에서 주요한 과제입니다. 경제 성장과 도시화, 산업화 등을 통해 발생한 수질오염과 물 환경의 지속가능성 문제 가 물 부족과 연결되어 있으며, 앞으로 지구 기후변화로 인해 물 부족 문제는 더 욱 심각해질 것으로 전망됩니다.
이러한 물 부족 문제는 융합인재교육(STEAM)에서 접근하기에 좋은 소재입니 다. 앞에서 언급한 것처럼 물 부족은 다양한 주제와 연결됩니다. 자연 상태의 지 구계에서 이루어지는 물의 순환, 물 속 생태, 인간의 수자원 이용, 기후변화, 도 시화, 산업과 기술, 미술과 음악이나 시, 소설, 영화 등에 대한 학습과도 물 부족 은 잘 연결됩니다. 따라서 자연과학과 수학, 공학과 기술, 예술과 인문적 내용 등을 융합하여, 물 부족을 다루는 STEAM교육 프로그램은 더욱 교육적 가치를 지니게 됩니다.
물 부족을 주제로 한 STEAM교육 프로그램을 구성하고 적용할 때, 지속가능성 (sustainability)의 개념은 중요한 기본 관점이 될 수 있습니다. 우리 자신뿐 아 니라 미래 세대, 다른 생물종과 생태계, 그리고 우리 시대를 함께 살아가는 다른 사람들을 배려하고, 현재의 우리가 살아가는 세상을 보다 살기 좋은 곳으로 바꾸 어가려는 배려와 변혁의 지향이 이번에 개발한 프로그램의 바탕에 깔려있습니다.
이러한 변화의 과정을 자신의 옆에 있는 동료들과 함께 이루어가기 위한 의사소 통 역량도 중요하게 고려하였습니다.
이 프로그램은 STEAM교육의 원리를 잘 적용하여 물 환경의 기초 원리에 대해 흥미를 갖고, 문제와 필요를 생각하고, 창의적으로 문제를 발견하여 그 해결을 위한 디자인을 해 보고, 분석하여 표현해보도록 구성되어 있습니다. 이 과정에서 학생들이 깊이 느끼고, 흥미와 관심을 가지며, 우리 사회와 인류의 지속가능한 발전을 위해 물 부족을 해결하려는 꿈과 포부를 갖도록 하는 것이 STEAM 물 부 족 프로그램의 취지입니다.
이 프로그램은 물 부족과 관련하여 초등학교 3~4학년(교사용/학생용, 6차시),
학교(교사용/학생용, 10차시) 등 총 8종의 교재, 32차시 분으로 구성되어 있습 니다. 현행 교육과정의 여러 교과에서 물과 관련된 다양한 주제를 다루고 있지만 주로 물의 특성에 대한 이해에 초점을 두고 있어 물 부족과 그 해결을 위한 구체 적인 방안이나 근본적인 대안을 탐구하는 데는 부족함이 있었습니다. 따라서 이 프로그램은 현행 교육과정에 제시된 학습목표에 충실하면서도 지속가능성의 관점 에서 물 부족을 바라보도록 하기 위해 학생들의 실생활과 지구적인 차원에서 물 과 관련된 다양한 상황을 제시하였습니다.
우선 초등 3∼4학년 프로그램에서는 빗물 이용과 생활 속의 물 절약과 같이 학생들이 생활 주변에서 쉽게 활용할 수 있는 소재를 도입하였습니다. 학생들은 단순히 물이 부족하다는 인식에 그치지 않고 수학적, 과학적 원리 및 전통지혜를 습득하는 과정을 통해 물을 아껴 쓸 수 있는 다양한 방안들을 스스로 탐구하게 됩니다. 초등 5∼6학년 프로그램에서는 이러한 친숙한 상황에서 한발 더 나아가 빗소리를 표현하는 전통 악기, 물 부족 나라에 필요한 화장실, 도시의 홍수문제 를 해결하기 위한 빗물도시 등, 학생들이 빗물과 물 부족 문제에 대한 독창적인 아이디어를 제시할 수 있도록 새로운 상황들로 안내합니다.
중학교와 고등학교 프로그램에서는 물 부족 현상 자체를 탐구하고 그 원인과 해결책을 다각적으로 파악할 수 있도록 하는데 주안점을 두었습니다. 겉으로 드 러나지 않는 물 문제의 정치경제적, 국제적 관점을 드러내기 위해 가상수의 개념 을 도입한 것이 그 대표적 사례입니다. 또한 지역적, 국가적으로 구체적인 상황 에서 물 갈등의 요인을 파악하고 상황에 적합한 지속가능한 물 관리방안을 탐구 하도록 안내하였습니다.
학년급 수업 주제 연계 과목 (차시)
초등학교 3∼4학년
빗물, 어떻게 재어야 할까? 국어, 과학 (2차시)
빗물을 저금하자 과학, 미술 (2차시)
‘물 쓰듯이’는 이제 아껴 쓴다는 뜻! 과학, 사회 (2차시)
초등학교 5∼6학년
비처럼 음악처럼 과학, 미술 (2차시)
생명을 위한 물 과학, 실과 (2차시)
우리가 만드는 빗물도시 수학, 미술 (2차시)
중학교
지구를 살리는 착한 빗물 국어, 과학 (2차시)
전통 속에 녹아 흐르는 물 미술, 과학 (2차시)
우리나라는 물이 풍부한가? 환경, 사회 (2차시)
보이지 않는 물 과학, 기술가정 (2차시)
물을 품은 집 기술가정, 미술 (2차시)
고등학교
물은 어디에 있을까? 과학, 사회 (2차시)
숨어 있는 물, 빌려 쓰는 물 사회, 미술 (2차시)
사막은 왜 생길까? 과학, 한국지리 (2차시)
물은 누구의 것인가? 지구과학, 경제 (2차시)
바다에서 마실 물을 얻다 과학, 기술가정 (2차시)
마지막으로 이러한 프로그램이 학교 현장에서 실질적으로 적용될 수 있도록 교 육과정 연계성을 높였습니다. 모든 프로그램의 차시는 기본적으로 기존 교과의 해당 차시를 대체할 수 있도록 개발하여 새로운 프로그램 구상에 대한 교사들의 부담을 낮추고자 하였습니다. 또한 국어, 도덕, 사회, 환경 등을 포함시켜 기존 STEAM 프로그램보다 다양한 교과들 간의 연계와 융합을 추구함으로써 학교 현 장에서 보다 다채로운 융합의 시너지를 낼 수 있도록 하였습니다.
물 부족이라는 주제에 대해서 초등학교부터 고등학교까지의 종적인 연계와 특 정 프로그램에 대해 다양한 교과 간 융합이라는 횡적인 연계를 모두 고려하기 위 해 노력하였습니다. 이에 더해 일선 학교의 상황에 따라서 개발된 프로그램 중 일부만을 활용하더라도 그 자체로 독립적인 완결성을 가질 수 있도록 하였습니 다.
이번에 개발한 융합인재교육(STEAM) 물 부족 프로그램을 통해 우리나라의 초·중·고등학생들이 진취적이고 폭넓은 환경소양을 갖고, 우리나라와 세계가 직면한 물 부족 해결의 비전을 추구하며, 창의성과 도전정신을 바탕으로 우리 사 회와 인류에 봉사하는 미래형 인재로 성장하길 바랍니다. 이제 저자들이 최선의 노력을 기울여 만든 STEAM 물 부족 프로그램을 활용하여 보시길 기대합니다.
- 저자 일동 -
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●교재 디자인 설명
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∙∙융합인재교육(STEAM)이란 과학을 공학, 기술, 예술, 인문사 회, 수학 등과 함께 융합하여 학습자가 흥미를 갖고 능동적으로 학습 활동에 참여하도록 하여 문제해결력을 기르고 창의력과 상상력을 지닌 인재로 성장 하도록 돕는 교육의 방식을 말합니다.
STEAM과 기존 교육의 가장 큰 차이점은 ‘융합’이며 과학(Science), 공학(Technology), 기술(Engineering), 예술(Arts) 및 인문사회, 수학 (Mathematics) 등의 융합을 시도하고 있습니다.
STEAM 수업의 첫 번째 구성 원리인 ‘상황제시’는 학습자가 일상에서 직면하는 문제 상황이나 해결해야 할 문제를 제시하고 이를 통해 학습으로 초대합니다. 제시된 문제를 자신의 경험과 관련지어 스스로 해결해야 할 문 제로 인식합니다.
두 번째 구성 원리는 ‘창의적 설계’입니다. 과학적 창의성과 기술 및 공학적 설계 요소 및 수학적 원리 등을 활용하여 문제 상황에서 대한 다 양한 해결을 창의적인 방법으로 구안합니다.
STEAM 수업의 마지막 원리는 ‘감성적 체험’입니다. 학습자가 문제 를 해결하였다는 성공의 기쁨을 경험하는 단계이면서 동시에 실패의 요인을 탐색하여 극복하고 새로운 문제에 도전하도록 하는 단계입니다. 따라서 자신 들의 활동을 성찰해 보고 활동에 대한 평가가 이루어집니다.
학습 내용에 대한 구체적인 활동방식을 소개합니다. 주제와 내용 에 따라 스스로 생각하고 의견을 소통하기도 하며 때로는 창의적인 표현을 이끌어내도록 다양하게 구성되어 있습니다.
주제와 관련된 내용에 대해 깊이 있는 학습을 돕는 자료입니다. 책 과 기사, 인터넷 주소를 제시하여 관심 있는 학생들에게 유익한 정보를 제공 합니다.
문제해결에 필요한 아이디어와 추가 정보가 제시됩니다.
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●교사용 교재 구성과 활용 방법
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∙∙주제의 첫 표지
영역과 주제명을 소개하고, 주제를 축약하여 나타내는 글과 그림으로 제시하였다.
주제 개요
본 주제에서 이루어지는 활동을 간략하게 소개하고 활동 의 도를 제시하여 주제를 전체적으로 파악하게 하였다.
차시별 교육과정과의 연계 및 학습목표
주제와 연계된 교육과정 목표를 과목별로 제시하고, 차시별 학습목표를 나타내었다. 교육과정 목표는 2009 개정 교육과 정의 내용 체계를 기준으로 하였다.
STEAM 요소에 따른 내용
주제와 연계된 과목에 따라 (과학) (기술) (공학) (예술 및 인문사회) (수학) 각 요소별 활동 요소를 추출하여 나타 내었다. 이를 참고하여 교사가 STEAM 요소를 가감하여 수업 에 활용할 수 있다.
STEAM 수업 구성 원리
STEAM의 단계요소인 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험에 따라 수업 구성 원리를 제시하여 수업 내용의 흐름을 알 수 있도록 하였다.
차시/단원/교육과정 목표/차시목표
차시에 해당하는 단원, 교육과정 목표, 차시목표를 제시하였 다. 1시간(초등학교의 경우 40분, 중학교 45분, 고등학교 50 분)이 필요한 것은 1차시로, 2시간이 필요한 것은 1~2차시로 구분하여 블록타임 방식을 적용하거나 개별 차시별로 교과와 연계하도록 하였다.
STEAM 요소 및 수업계획
수업 과정안에 해당하며 ‘도입-전개-정리’로 학습과정을 나 누고 각 단계에서 이루어질 교수․학습 활동을 제시하고 있다.
더불어 소요시간과 필요한 학습 자료를 제시하여 수업 지도 를 더욱 용이하도록 하였으며, 아이콘으로 각 단계별 STEAM 요소를 제시하였다.
지도상의 유의점
본 차시를 지도하는데 유의해야 할 점을 간략하게 제시하였 다. 학생들을 지도하기 전에 본 사항을 미리 숙지할 필요가 있다.
학생용 교재
교수․학습의 순서에 따라 학생들이 활용할 수 있는 부분에 해 당하며 별도로 구분된 학생용 교재로도 존재한다. 경우에 따 라서는 필요한 부분을 학생들에게 복사하여 나누어줄 수 있 다. 개인 활동지와 모둠 활동지가 있으므로 교사의 판단하여 적절하게 활용하도록 한다. 또한 아이콘을 사용하여 수 업 중에 유의해야할 사항을 제시하였다.
교육과정 살펴보기/핵심주제 확인하기
‘교육과정 살펴보기’는 주제와 관련된 교육과정의 핵심적 인 부분을 간결하게 정리한 코너이며, ‘핵심주제 확인하기’
는 주제와 관련된 핵심사항에 대한 심화 이해를 돕는다.
학생용 참고자료
학생들이 활동을 하면서 본 주제에 대하여 더욱 잘 이해하고 자 할 때 출력하여 나누어 줄 수 있는 보충․심화 읽기 자료이 다. 학생 수준에 맞게 가감하여 활용한다.
평가계획
질적이고 과정중심의 평가 계획을 설정하여 학습자가 자기성 찰을 할 수 있도록 평가기준과 평가방법을 제시하였다. 평가 기준은 학습목표에 적합하게 설정하였다.
프로그램 운영의 유의사항
프로그램 운영에 대한 전반적인 유의사항으로 프로그램의 이 해를 돕는다.
참고문헌 및 자료
주제를 정리하면서 참고한 문헌 및 자료 목록이다. 보다 깊이 있는 이해를 원할 경우 해당 자료를 참고한다.
교사용 참고자료
교사가 수업을 진행할 때, 혹은 주제를 조금 더 알고자 할 때 도움이 되는 보충 읽기 자료이다.
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●주제단원 (물 부족 초등5-6학년)
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∙∙1. 비처럼 음악처럼
인체의 70% 이상은 물로 구성되며 이와 비슷한 비율로 지구 표면의 4분의 3은 물 로 덮여있다. 지구에 있는 물의 총량은 대단히 많지만 인간이 접근할 수 있고 이용할 수 있는 물의 양은 전체량의 1%가 채 되지 않는다. 이처럼 인간의 생존을 위해 필수 적인 물은 ‘비’라는 자연현상을 통해 우리의 생활 속으로 스며든다.
이 단원에서 학생들은 비가 내리는 원리와 과정을 발견하며, 비 소리를 감상하고 표현하는 활동 속에서 비의 아름다움을 체험한다. 이 단원의 학습활동은 실험을 통해 강우현상의 원리를 발견하고 자신의 언어로 표현해 보는 직접적인 경험을 강조하며 일상적으로 접하는 ‘비’를 낯설게 바라보고 음악적으로 표현하는 기회를 제공한다. 학 생들은 비가 내리는 원리를 주어진 지식으로 흡수하지 않고 실험에서 관찰한 사실들 로부터 추론하여 지식을 만들어내는 탐구활동을 하며, 동시에 비 소리를 예술적인 방 식으로 표현함으로써 비의 심미적 가치를 내면화하게 된다.
2. 생명을 위한 물
‘물 쓰듯 한다’라는 표현이 생겨난 것처럼 물은 풍부한 자원으로 인식되어 왔다. 또 한 관개농업과 산업화가 가져온 생활의 편리함은 물을 과소비하는 사회구조와 생활양 식을 가져왔다. 이로 인해 지하수가 고갈되어 지반이 내려앉고 호수와 하천이 마르는 일들이 지구 곳곳에서 발생하고 있다. 도시에서의 삶이 지속가능하기 위해서는 수자 원의 재생속도와 물 사용 속도간의 균형이 필요하다. 상하수도 시설이 갖춰진 도시에 서 생활하는 학생들은 수도꼭지를 통해 언제든지 물을 공급받을 수 있기 때문에 물이 부족한 상황에 노출되지 않는다. 따라서 생활 속의 물 사용 습관을 새로운 눈으로 성 찰해 보는 과정이 필요하며, 과학을 창의적으로 적용하여 물 부족을 해결할 수 있다 는 깨달음은 이들이 장차 미래의 물 부족을 해결하는데 필수적인 의미 있는 경험이 될 것이다.
이 단원은 우리가 사용할 수 있는 담수의 양이 희소함을 알고 물 사용 방식을 개선 해 나가는 활동으로 구성된다. 주요 학습활동은 물을 낭비하는 생활양식의 문제점을
깨닫고 해결에 참여하도록 동기를 부여하고, 물 부족 상황을 극복하기 위해 친환경 화장실을 설계하여 수자원을 절약하는 경험을 강조한다. 마지막으로 물 절약 실천 의 지와 변기 재발명 결과를 발표하여 친구들과 함께 생산한 지식을 공유하는 기쁨을 누 리며 동시대를 살아가는 어려운 환경의 국민들을 돕고 배려하는 태도를 형성한다. 생 활 속 물 사용 습관을 깊이 있게 관찰해 보고 수자원을 건전하게 사용하도록 지도할 수 있다.
3. 우리가 만드는 빗물 도시
집중호우가 내리고 나면 도로와 지하철, 주택단지가 물에 잠기는 도시형 홍수가 발 생한다. 급격한 도시화로 늘어난 포장도로와 녹지 공간에 들어선 건축물들이 비가 땅 속으로 침투할 기회를 막기 때문이다. 이 문제를 어떻게 예방하고 해결할 수 있을까?
홍수와 도시 하천의 건천화는 지속가능한 물 관리를 통해 예방하고 해결할 수 있다.
즉, 비에 대한 인간의 접근 방식에 따라 빗물은 도시형 홍수를 일으킬 수도 있고 하 늘에서 내려주는 선물이 될 수도 있다. 학생들에게 비는 불편한 날씨 또는 모아진 뒤 강이나 바다로 버려지는 쓸모없는 물로 인식되기 쉽다. 그러나 물 순환 고리가 끊어 지면 지하수에 의존하는 인간과 동식물들의 삶은 위협받게 되므로 물 순환과 빗물 관 리의 중요성을 강조하여 지도할 필요가 있다.
이 단원에서는 도시형 홍수의 문제점과 원인을 이해하고 빗물의 경제적 가치를 확 인하여 이를 도시설계에 활용해 본다. 학습활동은 도시형 홍수를 자신의 아이디어로 해결하는 것으로 시작하고, 빗물 투수를 돕는 시설과 빗물을 이용하는 건축을 통해 새로운 빗물도시를 설계한다. 학생들은 아이디어를 구체적 결과물로 표현하는 과정에 서 창의적인 생각과 성찰을 경험하며 완성된 건물들의 조합이 만들어내는 빗물 도시 에서 성공의 기쁨을 맛볼 수 있다.
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●차 례 Contents
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∙∙1. 비처럼 음악처럼
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2. 생명을 위한 물
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •19
3. 우리가 만든 빗물도시
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •35
주제 개요
물 순환으로 나타나는 기상현상 중 하나인 구름과 비는 일상에서 쉽게 접할 수 있으며 물에 대한 학생들의 인식과 가치에 변화를 가져올 수 있는 소재이다. 본 프로그램에서는 비 발생장치를 통해 강우현상의 원리를 발견하고 이를 노래와 악 기로 표현하는 것을 목표로 한다.
차시별 교육과정과의 연계 및 학습목표
연계 교육과정 교육과정 목표 차시 학습목표
초등 학교
과학 (3)날씨와 우 리생활
(다) 구름의 생성 과정을 알고 비와 눈이 내리 는 과정을 이해한다.
비의 생성과정과 원리 를 노랫말로 표현할 수 있다.
미술 2.표현 여러 가지 재료와 용구, 표현 방법, 표현 과정 등을 탐색하여 표현할 수 있다.
한국적 재료를 사용하 여 빗소리를 표현하는 레인스틱을 만들 수 있 다.
요소에 따른 내용
시간 과목 요소에 따른 내용
1차시 과학 • 비의 생성원리 이해하기
• 날씨 발생장치 설계하기 2-3차시 미술 • 자연의 빗소리와 레인스틱 감상하기
• 한국형 레인스틱 설계 및 만들기
수업 구성 원리
상황제시 • 일상생활에서 쉽게 경험하는 응결현상에 대한 호기심 갖기
창의적 설계 • 실험을 통해 비 발생 원리 발견하기
• 빗소리를 표현하는 한국형 레인스틱 설계하기 감성적 체험
(성공의 경험)
• 비의 생성원리를 나타내는 노래를 레인스틱 연주에 맞춰 부르기
교수자는 교육과정 목표와 차시 목표 사이의 연관성을 확인하고 두 목표가 동시에 성취될 수 있도록 한다.
01 비처럼 음악처럼
차 시 1차시
단 원 (3)날씨와 우리 생활
교육과정 목표
(다) 구름의 생성 과정을 알고 비와 눈이 내리는 과정을 이해한다.
차시목표
비의 생성과정과 원리를 노래로 표현할 수 있다.
요소 및 수업계획
학습과정 교수·학습 활동 시간 학습자료
도입
◈ 비는 어떻게 생기는 것일까?
교재 활동지 생활 속에서 관찰할 수 있는 응결현상을 이야기하기
비와 구름을 비교대조 해 보며 비 생성원리에 대해 호기심갖기 5＇
전개
◈ 아하! 이렇게 만들어지는구나!
실험재료 (비커, 얼음,
은박접시, 따뜻한 물, 면장갑)
교재 활동지 비 발생장치를 설치하고 관찰하기
15＇
예상과 관찰결과를 바탕으로 비의 생성원리 정리하기
◈ 비 노래(rain song) 만들기
증발과 응결, 강우 원리가 나타나는 노랫말 만들기
10＇
개사한 곡을 모둠 친구들과 부르며 연습하기
정리
◈ 우리 모둠의 노래자랑
교재 활동지
모둠별로 준비한 비 노래를 발표하기 10＇
지도상의 유의점
• 비커에 따뜻한 물을 채우거나 버릴 때, 면장갑을 착용하여 화상을 예방한다.
주변에서 관찰할 수 있는 응결현상에는 차가운 물컵, 아이스크림 통 표면의 물방 울, 이른 새벽 철봉에 맺힌 이슬, 뿌옇게 변하는 안경 알 등이 있다.
개사하기 적합한 노래는 모 든 학생들이 잘 알고 있고 쉬운 음정과 리듬으로 된 곡(산토끼, 옹달샘 등)을 대 상으로 한다.
차 시 2~3차시
단 원 (3) 날씨와 우리 생활
교육과정 목표
여러 가지 재료와 용구, 표현 방법, 표현 과정 등을 탐색하여 표현할 수 있다.
차시목표
한국적 재료를 사용하여 빗소리를 표현하는 레인스틱을 만들 수 있다.
요소 및 수업계획
학습과정 교수·학습 활동 시간 학습자료
도입
◈ 학예회에서 연주할 나만의 악기만들기 *비바람소리
http://ww w.metro.s eoul.kr/ko r2000/sori /1/list.html 교재 활동지
‘한국의 아름다움 소리’중 장마 비바람 소리’를 찾아보고 입소리 나 몸동작, 글로 표현하기
학예회에서 연주할 악기를 입소리로 표현해보기
10＇
전개
◈ 빗소리를 표현하는 악기 탐색하기 *레인스틱
소리감상 http://www.y outube.com/
watch?v=2O REdOMqmzY 전지1장(모둠)
펜(개인) 호일심(또는 종이타월심)
이쑤시개, 송곳, 쌀2컵,
한지(또는 헝겁), 장식끈 목공풀, 가위,
마분지, 투명테잎 악기의 유래와 소리 감상하기
한국형 레인스틱을 만들기 위한 재료와 제작 방법 분석하기
30＇
속성열거법으로 레인스틱의 특징 파악하기 한국형 레인스틱 설계도 그리기
◈ 빗소리가 나는 레인스틱 만들기
모둠에서 구상한 레인스틱 직접 만들기
완성된 작품을 발표할 방법 토의하기 25＇
-비송(rain song) 부르며 악기 연주하기
-레인스틱의 원주민과 기우제를 주제로 인터뷰하기 -각국의 날씨와 다양한 기우제를 전하는 뉴스 등
정리
◈ 레인스틱 발표회
교재 활동지
레인스틱을 활용하여 모둠별 발표하기 15＇
지도상의 유의점
• 도시에서의 ‘비’는 불편한 것으로 생각될 수 있으나 태풍의 순기능이나 빗소리 가 주는 심리적 안정과 심미적 아름다움 같은 긍정적 측면이 있음을 학생들이 인식하고 경험할 수 있도록 돕는다.
학습자료의 ‘비바람 소 리’는 환경부 공식 홈페이 지에서 mp3파일을 다운받 아 사용할 수 있다.
*환경부> 알림/홍보> 홍보 자료> 자료관> 검색어 ‘비 바람’
레인스틱 소리 감상을 위해 제시된 링크(Youtube)의 창 을 교사가 미리 준비하도록 한다. 제공된 동영상의 10 초부터 시작하여 적절하게 들려주는 것이 좋다.
단, 정지화면이므로 연주 장면을 원하는 경우, Youtube에서 ‘레인스틱 50-1’로 검색하여 이용할 수 있다.
비는 어떻게 생기는 것일까?
따뜻한 물로 샤워를 하고 나면 욕실 거울이 뿌옇게 흐려지는 것을 볼 수 있습니 다. 그리고 일교차가 큰 날, 이른 새벽에는 풀잎에 맺힌 이슬을 관찰할 수 있지 요. 왜 이런 현상이 나타날까요?
두 사진의 공통점은 무엇일까요? 일상생활이나 야외에서 관찰할 수 있는 이와 비슷한 현상에는 어떤 것들이 있나요?
호수와 바다에서 증발한 물은 구름이나 비가 되어 땅으로 돌아옵니다. 비와 구름 의 공통점과 차이점은 무엇일까요? 그리고 구름과 달리 비는 왜 하늘에서 떨어 지는 걸까요?
구름 방울의 지름을 1이라 고 할 때, 안개입자의 크기 는 10, 빗방울은 100으로 표현할 수 있어요.
빗방울이 되기 위해서는 백 만 개의 구름방울이 모여야 합니다.
아하! 이렇게 만들어지는구나!
다음과 같이 실험을 설계했을 때, 어떤 변화가 나타날지 예상해 보고 관찰결과와 비교해 봅시다.
◎ 실험방법
① 비커에 따뜻한 물 가득 담기
② 비커의 물을 1/3 정도만 남기고 버리기
③ 은박접시를 비커 위에 올려놓고 그 위에 얼음 올려놓기
④ 은박접시 아래 부분의 변화 관찰하기
• 예상하기
비커 안에서 예상되는 변화는 무엇입니까?
• 관찰하기
관찰한 내용
변화의 이유
자연현상
비 노래(rain song) 만들기
앞에서 살펴본 날씨 생성 원리를 ‘비 노래’로 만들어 봅시다. 빗방울이 생기는 원 리(증발과 응결)와 비가 내리는 과정이 잘 드러나도록 가사를 바꾸어 보고, 완성 된 곡을 모둠 친구들과 함께 불러봅시다.
아래 제시된 곡은 우리에게 친숙한 노래입니다. 개사할 곡의 길이를 고려하여 두 곡 중 한 곡을 고른 뒤, 음정과 박자를 생각하며 가사를 바꿔 보세요.
• 산토끼
산-토끼 토끼야 어-디를 가느냐
깡 총 깡 총 뛰면서 어-디를 가느냐
• 옹달샘
깊은 산-속 옹달샘 누가와서 먹나요--
새 벽 에 토-끼가 눈 비비고 일어나
세수 하-러 왔다가 물만먹고 가지요-
우리 모둠의 노래 자랑
모둠별로 개사한 곡을 부르며 반 친구들에게 발표해 봅시다.
다른 모둠의 발표를 잘 듣고 우리 모둠과 어떤 부분에서 차이가 있는지를 살펴 보세요.
예시로 제시된 곡 외에 모 둠 친구들이 알고 있는 친 숙한 동요를 선택해 가사를 바꿀 수 있습니다.
시간 관계상 모둠별 레인송 발표가 어려울 경우에는 다 음 차시에서 만든 악기를 연주하며 노래를 발표할 수 있습니다.
교육과정 살펴보기
과학
◈ 구름과 비
• 수증기가 증발하여 위로 상승하면 주변의 온도가 낮아져서 공기 속의 수증기는 작은 물방울로 응결하여 구름이 됩니 다.
• 구름 속의 작은 물방울들이 뭉치면서, 커지고 무거워져 땅 으로 떨어지는 것이 비입니다.
핵심 주제 확인하기
◎ 날씨란 무엇일까요?
• 날씨란 맑거나 흐린 정도, 덥거나 추운 정도 등 공기 중에서 일어나는 현상 을 가리키는 말로 일기라고도 합니다. 정리하면 날씨 또는 일기란 바람과 비, 구름과 눈 등 공기 중에서 일어나는 다양한 현상입니다.
◎ 이슬, 구름, 안개와 비 만들어 보기
관찰한
부분 관찰 결과 변화가 나타난 까닭 관련된
자연현상 플라스크
겉면
아주 작은 물방울이 생김
공기 중의 수증기가 차가운 플라스 크 겉면에 닿아 작은 물방울을 형 성하기 때문
이슬
플라스크 아랫면
작은 물방울이 맺힘
비커 속 따뜻한 공기가 위로 올라 가 차가운 플라스크의 아랫면에 붙 어 물방울을 형성하기 때문
비
비커 속 따뜻한 공기가 비커 위 찬 안개,
안개와 구름은 생성원리는 같지만 생성되는 높이와 발 생장소에 차이가 있어요.
안개는 주로 호수와 저수지 부근에서, 구름은 산 중턱 이상의 높이에서 많이 관찰 할 수 있답니다.
나는 학예회 음악감독
우영이네 모둠은 방학 전에 열리는 학예회에서 비노래(rain song)을 발표하기로 했습니다. 평소에 만들기를 잘하는 우영이는 빗소리를 표현하는 악기를 만들어 연주하기로 했는데요. 집으로 돌아오는 길에 빗소리를 어떻게 표현해야 할지, 어 떤 재료로 악기를 만들면 좋을지 생각에 잠겼습니다.
• 다음 소리를 듣고 무슨 소리인지 발표해 봅시다.
• 선생님께서 들려주시는 소리를 다시 듣고 입말(또는 글, 몸동작)로 표현해 봅시다.
빗소리를 표현하는 악기 탐색하기
칠레의 전통악기인 레인스틱에 대한 설명을 듣고 악기의 소리를 감상해 봅시다.
속성열거법에 따라 레인스틱의 재료와 용도, 성질들을 정리해 봅시다. 우리나라 의 상황에 맞는 한국적인 레인 스틱을 만들기 위해서는 어떤 재료가 필요할까 요?
• 분석대상 : 주전자
속성의 종류 내용 개선점
전체와 부분
손잡이, 뚜껑, 바닥, 김나오는 바닥 등
▪무겁다
→ 재료를 바꿔 가볍게 만들 수 할 수 있을까?
→ 크기를 줄여 작게 만들 수 있 을까?
성질 노란색, 무겁다, 크다 등 기능 물을 데운다. 물을 나른다.
• 분석대상 : 레인스틱
속성의 종류 내용 개선점
전체와
부분 ▪한국의 재료
-
- 성질
기능 빗소리를 표현하는 악기가
있을까요? 칠레에서는 기우 제를 지낼 때 빗소리를 내 는 악기인 레인스틱을 연주 합니다. 죽은 선인장과 작 은 조약돌을 이용해서 마치 비가 내리는 듯한 효과를 만들어 내지요.
우리는 어떤 재료를 사용해 한국형 레인스틱을 만들 수 있을까요?
<레인스틱>
한국형 레인스틱이란 이런 것!
한국형 레인스틱을 만들기 위한 아이디어를 나눠 봅시다. 다양한 생각을 할 수 있도록 도와주는 만다라트를 이용해 악기의 속성-색, 모양, 크기, 재료, 도구, 제 작방법, 발표 방법-에 대해 친구들과 토의해 보세요.
악기의 속성을 나타내는 8개의 항목 중 두 개를 골라 개인별로 작성합니다. 그 런 다음, 흩어져있는 조각들을 연결해 레인스틱의 종합 이미지를 만듭니다. 맡은 항목에 대해 생각한 아이디어를 모둠친구들에게 발표하고 항목별로 가장 적합한 아이디어를 한 가지씩 선택합니다.
색상 모양 크기
레인스틱 (Rain Stick) 발표
방법 길이
제작
방법 도구 재료
활동지 크기가 너무 작을 경우에는 전지의 반을 잘라 서 이용할 수 있어요.
빗소리가 나는 레인스틱 구상하고 만들기
칠레의 전통악기인 레인스틱의 빗소리는 어떻게 나는 것일까요? 선인장 안으로 밀어 넣은 가시들이 엇갈려 박혀있고, 그 안에 넣은 조약돌들이 가시를 통과하면 서 발생하는 마찰에 의해 독특한 소리가 만들어집니다.
▪그림 ▪재료:
▪제작방법:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
내가 만들고 싶은 레인스틱의 설계도를 그려봅시다. 쉽게 구할 수 있고 환경에 피해가 적은 재료를 선택합니다. 악기를 제작하는 방법을 순서대로 정리하고 완 성될 레인스틱의 모습도 그려 넣어 봅시다.
악기연주법은 모래시계 사 용과 비슷하며 비스듬하게 기울이거나 가볍게 흔들어 소리를 낼 수 있어요.
한국형 레인스틱 만들기
선인장 대신 어떤 재료를 선택했나요? 조약돌과 가시가 부딪히면서 생기는 소리 를 우리나라의 재료를 이용해 표현해 봅시다.
1. 마분지에 호일심 바닥을 2장 본뜬 뒤, 옆으로 접을 수 있도록 가위로 오리고 접는다.
2. 호일심에 표시된 (나선형)무늬를 따라 사인펜을 이용해 4~5cm 간격으로 점을 찍고 송곳으로 점에 구멍을 뚫는다.
3. 호일심 구멍으로 안을 들여다 볼 때, 이쑤시개 가 자전거 휠처럼 교차되도록 구멍에 끼운다. 밖으 로 튀어나온 이쑤시개는 가위로 자른다.
4. 이쑤시개가 고정되도록 목공예 풀로 각각의 구 멍을 메운다.
5. 1번의 둥근 바닥을 호일심에 붙여 바닥을 막는 다.
6. 호일심 안에 쌀을 두 컵 정도 넣어 호일심의
~
가량을 채운다.
(콩을 섞어 넣을 수 있으며 원통형으로 사용된 재 료의 크기에 따라 쌀의 분량은 조절할 수 있다.)
7. 윗면을 5번과 같이 막은 뒤, 한지와 끈, 색채 도 구 등을 이용해 꾸민다.
*재료의 예시
호일심(또는 타월심), 이쑤 시개 1통, 송곳, 쌀2컵, 사 인펜(또는 한지나 헝겊), 장 식 끈, 목공풀, 가위, 마분 지, 투명 테잎
*참고 작품
이쑤시개를 자를 때, 손을 다치지 않도록 주의한다.
호일심 대신 종이타월 심 또는 구멍을 뚫을 수 있는 재질의 둥근 통을 사용할 수 있다.
교육과정 살펴보기
과학
◈ 비가 우리 생활에 미치는 영향
• 가뭄
오랫동안 비가 오지 않아 강수량이 비정상적으로 적어진 상황 을 가뭄이라고 합니다. 또한 강수량에는 차이가 없어도 물의 증발 이 많이 물 공급이 힘든 상황도 가뭄으로 분류되지요. 가뭄이 닥 치면 농작물 피해와 그에 따른 식량난, 식수 부족 등으로 생존이 어려운 상황이 만들어지기도 합니다.
우리나라는 예로부터 농업을 기본으로 삼아왔습니다. 농업에는 물이 필요하며 그것은 곧 비를 의미했습니다. 특히, 주요 작물인 벼농사에는 적절한 강우량이 필요하지만 우리나라에서는 여름철 특히 장마기간에만 비가 집중적으로 내리고 그 전후로 가뭄이 계 속되는 경우가 자주 있었습니다. 비에 대한 관심은 단군 이야기의 우사에 대한 기록에서부터 확인할 수 있는데 조선시대에도 비를 기원하는 기우제는 음력 4월에서 7월 사이에 열리는 연중행사였 습니다. 조선왕조실록을 찾아보면 기우제가 없는 것은 1403년 단 한 해뿐입니다.
핵심 주제 확인하기
◎ 레인스틱
• 레인스틱은 칠레 북부 원주민들이 가뭄이 들었을 때 기우제를 지내며 사용한 전통악기입니다. 선인장의 몸체에 가시를 제거한 후 조그만 조약돌을 넣어서 만드는 것이 전통적인 방법입니다. 콜롬비아 등 중남미에서는 악기 내부에 작 은 구슬이나 모래 등으로 채운 뒤, 악기를 좌우로 기울여 소리를 만들어 냅니 다. 구슬들은 양끝으로 떨어지면서 빗방울이 떨어지는 소리나 파도가 밀려오 는 소리를 내기도 합니다.
◎ 백색소음 (White noise)
• 특정한 소리 패턴을 갖고 있지 않고 전체적인 소음레벨로서 받아들여지는 소음입니다. 백색소음은 귀에 쉽게 익숙해지기 때문에 작업에 방해되는 일이 거의 없고 오히려 주변의 거슬리는 소음을 덮어주는 작용을 하기 때문에 주 의력과 집중력 향상에 쓰이기도 합니다. 대표적인 백색소음으로는 빗소리, 파 도소리, 폭포소리와 진공청소기가 있고 사무실 공기정화장치 등도 여기에 포 함됩니다.
빗소리 파도소리 폭포소리
인공강우 : 비가 없는 하늘에 비를 내리게 하는 방법
베이징 올림픽 기간 동안(2008.08.08.~08.24)
중국은 먹구름 없는 하늘을 유지할 수 있었습니다. 비결은 무엇일까요?
바로 구름과 비에 있습니다. 올림픽이 열리기 전 중국은 구름씨가 포함된 수십 발의 로켓을 발사해 미리 비를 내리게 함으로써 먹구름을 없앤 것이지요.
단군 이야기에서는 비를 주관하는 신, 우사에 대한 이야기를 찾아볼 수 있습니 다. 환웅이 세상에 내려와 인간을 구하고자 할 때 함께 동행한 신 중에는 풍백과 운사 그리고 비를 내리게 하는 우사가 있었어요. 이처럼 비는 신의 영역이라 믿 어져 왔습니다. 그러나 근대에 들어 비와 구름이 생성되는 원리가 밝혀지고 인공 비를 만들려는 과학자들의 도전으로 오늘날에는 인공강우를 만들 수 있게 되었어 요.
최초의 인공강우는 1946년 성공했습니다. 미국 빈센트 섀퍼 박사는 드라이아 이스를 구름에 뿌리면 눈(얼음결정)을 만들 수 있겠다는 생각을 하고 4000m 높 이에 올라가 구름에 드라이아이스를 뿌린 결과, 5분 뒤 구름은 눈송이로 변해 땅 에 내렸습니다.
구름입자들이 뭉쳐서 큰 물방울이 되어 땅에 내리는 것이 비가 생성되는 원리 입니다. 그런데 깨끗한 구름입자들이 빗방울이 되려면 습도가 400%이상으로 무 척 높아야 해요. 즉, 구름입자만으로는 비를 만들기 어렵답니다. 그래서 구름입 자들이 잘 뭉칠 수 잇도록 도와주는 물질들 예를 들면 먼지, 연기, 배기가스 등 과 같은 0.1mm 크기의 작은 입자들이 필요하며 이들을 응결핵 또는 빙정핵이라 고 부른답니다.
그렇다면 구름씨가 포함된 로켓을 하늘로 발사하기만 하면 언제든지 비를 만 날 수 있을까요? 실제 가뭄이 들어 날이 매우 건조해있을 때 인공강우는 성공하 기 어려워요. 오히려 적절한 수증기를 머금고 있는 구름이 있어야 가능해요.
구름과 비의 생성원리를 이해하고 빗방울이 되기 위해서는 응결핵이 필요하다 는 사실을 알게 되었다면 다음과 같은 생각을 할 수 있을 거예요. 도시는 시골보 다 공기 중에 먼지와 오염물질이 많기 때문에 시골보다 비가 더 잘 생성되고 강 우량이 많을 것이라고. 그런데 결과는 오히려 그 반대예요. 왜냐하면 도시의 하 늘에는 응결핵이 많아서 하나의 응결핵은 적은 구름입자들과 뭉치게 되고, 비로 내리는 대신 하늘에 작은 물방울 상태로 떠있게 되어 도시의 강우량은 시골보다 더 줄어들게 되지요. (자료출처: 네이버 캐스트 ‘인공강우’)
보통 구름입자 100만개 이 상이 합쳐져 2mm의 빗방울 이나 1~ 10cm의 눈송이가 됩니다. 이 때 지구가 비나 눈을 잡아당기는 중력이 밑 으로 내려가는 것을 방해하 는 저항력보다 커지면 땅으 로 떨어지게 됩니다.
관련 그림자료는 네이버캐 스트 ‘인공강우’를 검색
평가 계획
구분 평가기준 방법
1 비, 구름이 생성되는 원리를 글이나 그림으로 설명할 수 있다. 수행평가 (지필) 2 협력하는 자세로 모둠친구들과 실험 장치를 준비하고 탐구할 수 있다. 관찰평가
3 다른 사람들에게 자신의 생각을 전달하고 토의를 통해 의사결정을 할 수 있다. 관찰평가 (토의․토론)
4 빗소리의 아름다움을 표현하는 악기를 설계할 수 있다. 수행평가
(지필)
프로그램 운영의 유의사항
• 학생들은 실험상황이나 과학적 용어를 자연현상과 연관시켜 사고하는데 어려 움을 겪는다. 따라서 교수자는 학생들이 과학 개념과 원리를 다른 상황에 적용 할 수 있도록 발문함으로써 과학적 개념을 재구성할 수 있도록 도울 수 있다.
• 물은 생활 속에서 매일 접하는 친숙한 자원임과 동시에 생존을 위해 필수적인 환경자원이다. 빗소리를 이용해 물을 만나는 경험은 물에 대한 감수성과 인식 을 새롭게 할 수 있을 것이다. 따라서 레인스틱 감상활동에서 빗소리의 아름다 움을 느낄 수 있도록 한다.
참고 문헌 및 자료
• 신귀연(2010), 5E 순환학습 모형이 초등학생의 물순환 개념에 미치는 효과, 대 구교육대학교 대학원.
• 애니타 로딕, 브룩 셸비(2005), 지구의 생명, 물의 위기, 시간과 공간.
• 조연순, 성진숙, 이혜주(2008), 창의성 교육, 이화여자대학교출판부.
• 최성봉, 김상달, 주국영(2007), 영재교육을 위한 지구과학 분야의 능동적 소규 모 협력수업 프로그램 개발, 국제과학영재학회, 1(1), 21-32.
• 네이버 캐스트, navercast.naver.com
날씨 발생 장치 실험설계 (이슬, 구름, 안개와 비)
이슬
▪실험재료 및 도구
유리컵(비커), 마른 수건, 찬 물, 얼음조각 약간, 유리막대
▪실험방법
-유리컵 표면 깨끗하게 닦기
-유리컵에 찬 물 2/3정도 채우고 얼음 몇 조각 넣기 -유리컵 표면에 나타나는 현상 관찰하기
구름
▪실험재료 및 도구
집기병, 얼음조각 약간, 비닐봉지, 끈, 따뜻한 물, 약수저, 면장갑, 향, 점화기, 검정 도화지
▪실험방법
-집기병에 뜨거운 물 가득 채우기
-병이 데워지면 물을 1/5가량 남기고 버리기
-얼음을 비닐봉지에 담아 끈으로 묶은 뒤 집기병 속에 넣기 -얼음이 담긴 집기병에 향 연기를 1초 정도 넣었다가 빼기
이슬
안개 구름
비
▪실험재료 및 도구
비커, 얼음, 은박접시, 따뜻한 물, 면장갑
▪실험방법
-얼음을 막자와 막자사발을 이용하여 잘게 부수기 -부순 얼음을 비커를 이용하여 둥근바닥 플라스크에 담기 -얼음이 담긴 둥근바닥 플라스크를 따뜻한 물이 절반 정도 채워진 비커 위에 올려놓기
프로그램에 제시된 비 발생 실험 뿐만 아니라 시간이 허락된다면 이슬과 구름, 또는 이슬과 비, 구름 실험 을 추가할 수 있다.
주제 개요
본 프로그램은 지구촌 물 문제의 원인을 크게 선진국의 지나친 물 사용과 제3세 계의 물 부족에 중점을 둔다. 물 문제에 대한 학생들의 인식과 문제해결력 향상 을 위해 일상에서의 물 사용 습관을 되돌아보고 생활양식의 변화를 요청한다. 또
주제 개요
본 프로그램은 지구촌 물 문제의 원인을 크게 선진국의 지나친 물 사용과 제3세 계의 물 부족에 중점을 둔다. 물 문제에 대한 학생들의 인식과 문제해결력 향상 을 위해 일상에서의 물 사용 습관을 되돌아보고 생활양식의 변화를 요청한다. 또 한, 절수장치를 발명하여 물 부족 문제를 해결하는데 참여하도록 구성되었다.
차시별 교육과정과의 연계 및 학습목표
연계 교육과정 교육과정 목표 차시 학습목표
초등 학교
과학 (1차시)
( 1 1 ) 생 태 계 와 환경
(다) 환경오염의 원인을 알고 환경오염으로 인 한 생태계 파괴 사례를 이해하며, 인간 생활이 생태계에 미치는 영향을 안다.
물 사용의 문제를 인식 하고 물절약 습관을 다 질 수 있다.
실과 (2차시)
( 1 ) 생 활 과 기술
(가) 발명 아이디어 기법을 이용하여 창의적인 물건을 구상하고, 목재, 플라스틱 등을 이용하 여 일상생활에 필요한 생활용품을 창의적으로 만들 수 있다.
물 사용과 오염을 줄이 기 위한 친환경 변기를 재발명할 수 있다.
요소에 따른 내용
시간 과목 요소에 따른 내용
1차시 과학 • 물 사용량을 어림하고 사용가능한 수자원의 양 계산하기
• 물사용의 문제를 인식하고 물절약 실천의지 다지기
2차시 실과 • 현대생활 방식과 물 부족의 관련성 이해하기
• 물을 절약할 수 있는 친환경 변기 설계하기
수업 구성 원리
상황제시 • 하루 물 사용량을 알아보고 현대식 생활의 문제점 찾기
• 제3세계의 물부족 문제를 해결하기 위한 공모전 안내 창의적 설계 • 게임을 통해 지구상의 민물의 양 계산하기
• 물을 절약하고 환경을 보존하는 지속가능한 변기 설계하기 감성적 체험
(성공의 경험)
• 물 절약 실천의지 공언하기
• 새로운 아이디어를 발표하고 협력한 친구의 장점 칭찬하기
02 생명을 위한 물
차 시 1차시
단 원 (11)생태계와 환경
교육과정 목표
(다) 환경오염의 원인을 알고 환경오염으로 인한 생태계 파괴 사례를 이해하며, 인간 생활이 생태계에 미치는 영향을 안다.
차시목표
물 사용의 문제를 인식하고 물절약 습관을 다질 수 있다.
요소 및 수업계획
학습과정 교수·학습 활동 시간 학습자료
도입
◈ 당연한 것? 소중한 것!
교재 활동지 아리의 일기를 읽고, 평소의 물사용 모습 중에서 문제점 인식하기 7＇
전개
◈ 하루 물사용량은 얼마나 될까?
교재 활동지
크기가 다른 양동이 3개, 작은공(또는 콩주머니)
300개 1일 물 사용량 어림해보기
현대식 생활에서 발생하는 물 사용의 문제점 찾기 8＇
◈ 지구의 담수량 계산하기
게임을 통해 지구의 총수량과 담수량의 관계 이해하기 10＇
수자원의 종류와 분포를 이해하고 비례식을 이용해 사용가능한 담수
량 계산하기 10＇
정리
◈ 물 절약 실천의지 공언하기
교재 활동지 모둠친구들에게 생활 속에서 실천할 수 있는 물절약 방법 발표하기 5＇
지도상의 유의점
• 1차시는 제1세계(또는 도시)에서의 물 문제를 다루며 화장실 용수와 같은 과도 한 물 낭비에 초점을 둔다. 그러나 이외에도 눈에 보이지 않지만 우리의 삶을 지탱시켜주는 물사용(물발자국과 가상수)이 있음을 교수자는 인식할 필요가 있 다.
• 놀이용 학습자료는 교구대여 서비스를 이용할 수 있다. 지구의 담수량 계산하 기는 ‘환경교육포털(www.keep.go.kr)’의 교구대여(물>>교구세트8)를 실천가
*용도별 물소모량 화장실 13L 세탁기 150~200L 주방 45L 샤워 130~140L 세차 100L 정원물주기 50L
게임용 자료는 들이가 다른 들통 3개(150mL, 500mL, 20L)와 공기알 300개로 대 체할 수 있다. 우유팩을 재 활용하여 작은 들통을 대신 하고 20L의 양동이를 활용 할 수 있다.
지구상의 물을 5L라고 할 때, 우리가 사용할 수 있는 물의 양은 티스푼 만큼이다.
물에 대한 다양한 정보는 수자원공사(K-water) 홈페
차 시 2차시
단 원 (1) 생활과 기술
교육과정 목표
(가) 발명 아이디어 기법을 이용하여 창의적인 물건을 구상하고, 목재, 플라스틱 등을 이용하여 일상생활에 필요한 생활용품을 창의적으로 만들 수 있다.
차시목표
물 사용과 오염을 줄이기 위한 친환경 변기를 재발명할 수 있다.
요소 및 수업계획
학습과정 교수·학습 활동 시간 학습자료
도입
◈ 물이 새는 나라, 물이 부족한 나라
교재 활동지 물부족 문제를 겪는 제3세계에서의 물문제 제시하기 5＇
전개
◈ 화장실 변기의 재발명
교재 활동지 빌게이츠 재단의 ‘변기의 재발명’ 공모전을 읽고, 대회의 주제와 목적
찾기
발명 원리를 적용해 환경 친화적인 화장실 재발명하기 30＇
재발명한 변기의 핵심적인 아이디어를 중심으로 반 친구들에게 소개 하기
정리
◈ 발명품 발표하기
교재 활동지
‘변기 재발명’ 공모전에 입상한다면 어느 나라(도시)에 설치하고 싶
은지 이유와 함께 모둠 친구들에게 발표하기 5＇
지도상의 유의점
• 과학과 기술을 이용해 물이 부족한 나라의 화장실 문제를 해결할 수 있고 우리의 물 사용 습관에 변화를 가져올 수 있음을 상기시킨다.
• 학생들이 창의적 생각에 어려움을 겪는 경우, 동영상에 제시된 유사한 아이디어(오물에서 물 추출, 오물의 유기물 재사용, 신재생에너지 활용 등)를 제안할 수 있다.
협력활동 속에서 타인의 장 점을 찾아볼 수 있도록, 창 의적 설계의 활동소개에서 발표항목으로 친구칭찬이 있음을 미리 공지한다.
당연한 것? 소중한 것!
아리는 오늘 선생님께서 들려주신 이야기가 무척 인상적이었습니다. 아래에 제시 된 아리의 일기를 읽고, 함께 생각해 봅시다.
2013년 ○월 ○일
과학시간에 선생님께서는 영국의 침팬지 연구가인 제인 구달 여사의 이야기를 들려주셨다. 제인 구달은 식당에서 무작정 다가와 물 컵에 물을 따르는 종업원들에게 물을 따르지 못하게 한다. 그리고 물이 필 요해서 마시겠다고 요청하는 사람들에게만 따라주라고 한다. 왜냐하면 지구에는 한 컵의 물조차 없어서 고생하는 사람들이 있기 때문이다.
사실 나는 깜짝 놀랐다. 왜냐하면 식당에 가면 물을 따라주는 것이 당 연하다고 생각했기 때문이다. 평소의 작은 생활습관들이 모여서 지구 의 문제가 되고 누군가 고통을 받을 수 있다는 점을 배울 수 있었다.
내가 하루 동안 사용하는 물의 양을 조사해 보고 낭비하는 습관부터 고쳐야겠다.
아리가 깜짝 놀란 이유는 무엇 때문인가요?
평소에는 당연하게 생각했지만 꼭 필요하지 않은 물 사용에는 어떤 것들이 있습니까?
최고의 물절약 방법은?
2009년 가뭄으로 강원도에서는 88일간 제한급수를 실시했어요. 주민들의 힘든 상황은 방송을 통해 보도되었는데 사람들은 용변을 산 속에서 해결하는 경우도 있었습니다. 일상생활에서 물을 절약할 수 있는 방법에는 어떤 것들이 있을까요?
앞으로 1주일 동안 우리 집에는 제한급수가 될 예정이라고 합니다. 어떤 항목부 터 물 소비량을 줄여야 할까요? 왜 그렇게 생각했나요?
제한급수란 극심한 가뭄이 나 수자원 부족을 이유로 정해진 시간 또는 날짜에만 물을 공급하는 것을 말합니 다.
하루 물사용량은 얼마나 될까?
지진이나 쓰나미 같은 자연재해가 발생하면 인간사회를 지탱해주는 도로나 상하 수도 시스템과 같은 기반시설들이 파괴됩니다. 일본에서 이와 같은 재난이 발생 했을 때, 사람들이 가장 먼저 시급하게 찾았던 것은 바로 물입니다. 인간이 물 없이 생존할 수 있는 시간은 72시간이기 때문이죠. 나는 하루 동안 얼마만큼의 물을 사용하고 있을까요? 사용량을 어림해 봅시다.
하루 동안 우리는 대략 몇 L의 물을 사용하고 있을까요?
335L (2011년 기준) 가정에서 물이 가장 많이 사용되는 용도는 무엇일까요?
변기(25%) (싱크대21%, 세탁 20%, 목욕 16%, 세면 11%, 기타 7%) 물사용 습관의 문제점은 무엇입니까? 어떻게 해결할 수 있을까요?
지구의 담수량 계산하기
지구상에 있는 물 중에서 우리가 사용할 수 있는 물의 양은 어느 정도 일까요?
놀이를 통해 지구의 담수량을 알아봅시다.
1. 두 팀으로 나누어 한 팀씩 진행합니다. 2~3명은 들통 주변에 떨어진 공을 주 워 원 밖으로 보내는 수거요원으로 한 곳에 대기합니다.
2. 같은 팀의 나머지는 투수요원으로 들통 주변으로 동그랗게 원을 그립니다.
3. 원 밖의 학생들은 공을 들통 안으로 던지고, 수거요원 학생들은 들통 밖으로 떨어진 공을 다시 밖으로 보내줍니다.
(단, 수거요원이 활동하는 동안 공을 던지지 않습니다.)
4. 담수량은 두 번째 크기의 들통입니다. 두 번째 들통을 꺼냅니다.
5. 우리가 사용할 수 있는 담수는 빙설을 제외한 양으로 가장 작은 세 번째 들 통의 양과 같습니다.
수돗물 고지서를 이용해 우 리 가족 한 사람이 사용하 는 물의 양을 계산할 수 있 어요. 4인 가족의 한 달 물 사용량이 3만 리터라면 하 루 사용량은 천 리터, 한 사랑이 250리터씩 사용하 는 셈이지요
1초에 한 방울씩 수돗물이 새면 하루 30L의 물이 낭 비되고, 한 달이면 욕조 17 개, 1년이면 1만L에 해당됩 니다.
시공간 상의 제약이 있는 경우, 학생들이 한 웅큼의 공기알을 일정거리 뒤에서 들통에 던지는 방법으로 변 형 가능합니다.
우리가 쓸 수 있는 담수량 계산하기
지구를 둘러싸고 있는 전체 물의 양은 14억km3입니다. 이 물을 모두 모아 한 통 에 가득 담을 때, 5L가 된다고 가정해 봅시다. 이 때 우리가 사용할 수 있는 물 의 양, 즉 호수와 강, 지하수의 부피는 정도 될까요?
5L
?
우리가 사용할 수 있는 물(지하수)은 지구상의 수자원 총량 중 몇 %에 해당합 니까?
0.75% (지구 수자원 총량 14억km3의 1%미만)
수자원 총량을 5L라고 할 때, 지하수의 부피는 얼마입니까?
37.5.mL
물절약 실천을 약속합니다
지구 표면의 70%는 물로 덮여 있지만 대부분이 바닷물이고 실제로 인간이 사용 할 수 있는 물의 양은 극히 적다는 것을 알 수 있었습니다. 물이 부족한 상황에 처하기 전에, 미리 절약하는 생활습관을 만들어 봅시다.
내가 가장 잘 실천할 수 있는 물절약 방법을 생각해 보고 모둠 친구들에게 공개 적으로 발표해 봅시다.
교육과정 살펴보기
과학
◈ 환경오염
• 사람들의 생활과 산업 활동으로 생태계의 비생물 요소인 물과 흙, 공기 등이 손상되는 것을 환경오염이라고 합니다. 생태계는 오염물질을 스스로 정화할 수 있는 능력을 갖고 있지만 오염의 정도가 한계를 넘어가면 자연적인 균형을 잃게 됩니다.
◈ 수질오염
• 현대화되고 산업화되면서 공장의 폐수와 가정의 각종 생활하 수, 축산농가의 분뇨 등이 강으로 흘러들어 강과 호수, 지하수의 수질이 악화되고 있습니다. 오염을 일으키는 주요 물질들에는 가정의 음식찌꺼기와 오물, 샴푸와 세제같은 합성세제, 그리고 산업발전으로 계속 증가되고 있는 중금속과 석유와 같은 기름 등이 있습니다.
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물부족을 해결하기 위해서 무엇보다 중요한 것은 물절약이고, 그 다음은 빗물이 용입니다. 우리들의 생활 속에서 실천할 수 있는 물절약과 빗물이용 방법에 대 해 살펴봅시다.
◎ 물절약
• 절수용 수도꼭지 사용하기
• 양치나 세수, 설거지할 때 물 받아서 사용하기 • 화초에 물을 주거나 청소할 때 생활하수 재사용하기 • 세제 사용을 줄이고 천연 세제 사용하기
◎ 빗물이용 • 비상급수
• 청소용수, 화장실 용수 • 조경수
• 빗물정원(rain garden, 레인가든) • 여름철 건물 냉각 등
