2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서

(1)

2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서

2021. 11.

(2)

(3)

과제명 2021년 STEAM 교사연구회 운영

구분

연구회 구성 유형 (택 1) 프로그램 개발유형 (택 1)

① 융합학습공동체형 (○ )

1. 자유학기제형

( )

6. 학생 주도 참여형

( )

2. 첨단기술 및 ICT 교구 활용형

( ○ )

7. 고교학점제 기반 학습형

( )

3. 온라인 기반 학습형

( )

8. 예·체능 중심 활동수업형

( )

4. 지역사회 연계형

( )

9. 유·초등 연계형

( )

5. 교육소외계층 포용형

( )

^{10. 자율선택형} (학교 자체 개발 프로그램)

( )

② 글로벌형 ( ) StarT 프로그램 참여를 통한 프로그램 개발

프로그램 정보

프로그램명

가상현실(VR+메타버스)로 배우는 기후변화 대응 프로젝트

신규 개발 ○ 기 개발

학교급

고

대상 학년(군)

1

중심과목

지구과학

중심과목 성취기준 영역

[12지과Ⅰ04-04]

연계과목

생명과학, 수학 연계과목 성취기준 영역 [10통과08-01], [12수과01-03]

연구기간

2021.4.29. ~ 2021.11.30.

신청금액

일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 총 5명 (연구책임자: 1명, 참여연구원: 4명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속(학교명) 직위 성명 담당과목

연구책임자 광주과학고등학교 교사 김태균 지구과학

참여연구원 광주과학고등학교 교사 김명환 지구과학

참여연구원 광주과학고등학교 교사 이은주 생명과학

참여연구원 광주과학고등학교 교사 최용석 물리학

참여연구원 광주과학고등학교 교사 허훈 수학

2021년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 STEAM 교사연구회를 운영한 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2021년 11월 19일

주관연구기관장 : 이강길 (직인)

연구책임자 : 김태균 (서명 또는 인)

(4)

“이 보고서는 2021년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(5)

목 차

1. 요약문

··· 01

2. 서론

··· 02

3. 연구 수행 내용 및 결과

··· 02

가. STEAM 프로그램 개발‧적용 ··· 03

(1) 프로그램 개발 내용 ··· 03

(2) 프로그램 개발‧적용 결과 ··· 03

나. 성과 확산 및 실천 ··· 03

(1) 교사연구회 STEAM 행사 개최 ··· 03

(2) STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 결과 ··· 03

다. STEAM 프로그램 적용 성과 분석 및 조사 ··· 04

(1) 수혜학생 태도 조사 ··· 04

(2) 교원 만족도 조사 ··· 04

4. 결론 및 제언

··· 04

[부록]

(6)

- 1 -

1. 요약문

가. 연구 개발 배경 및 목적

(1) VR(가상현실)은 첨단 과학기술 분야로서 수업 현장에서 활용되었을 때, 학생들의 수업 참여도를 향상시키고, 과학ㆍ기술에 대한 융합적 사고력을 높일 수 있다.

(2) VR, AR, 메타버스 분야에 대한 사회적 관심이 높아지고 있으며, 교육에 접목하기 위한 다양한 시도들이 진행되고 있다.

(3) 게임, 영화 등의 분야에서 VR 콘텐츠가 지속적으로 보급되고 있으나, 현재 교육 분야의 VR 콘텐츠는 매우 부족한 실정이다. 일부 콘텐츠의 경우 일회성으로 사용되고 확장성이 부족하다.

(4) 일선 교사들의 VR 수업 적용 방안에 대한 관심이 높아지고 있지만, VR 기기 사용 및 콘텐츠 활용에 대한 어려움을 겪고 있다.

(5) 이에 따라, 교사들이 VR 장비와 부속품을 수업 상황에서 손쉽게 활용할 수 있도록 STEAM 수업 사례를 제작하고, 능동적으로 VR 콘텐츠를 제작할 수 있는 여건을 마련하 고자 연구를 진행하고자 한다.

나. 개발 프로그램별 내용

(1) 1~2차시에서는 기후변화를 수학(통계) 과목과 연계하여 학생들이 기상관측 프로그램의 자료를 수학적으로 분석할 수 있도록 하였다. 특히, 구글 협업툴을 이용하여 학급 전체 학생들이 협력하여 1개의 기상 자료를 제작할 수 있도록 수업을 구성하였다.

(2) 3~4차시에서는 VR 가상현실의 제작 원리를 물리학 과목과 연계하여 학습하고, VR 장비 이용 방법과 주의사항을 교육하였다. 특히, 기후변화의 심각성(홍수, 산불, 가뭄 등)을 가상현실을 통해 학생들이 체험할 수 있도록 수업을 구성하였다.

(3) 5~6차시에서는 360 카메라를 모둠별로 지급하여 VR 영상 제작의 원리를 학습할 수 있 도록 하였다. 융합과학 과목과 연계하여 기후변화에 대응할 수 있는 실생활 실천사례를 VR 영상으로 제작하는 수업을 구성하였다.

(4) 7~8차시에서는 엑셀 스프레드 시트와 구글어스 프로그램을 이용하여 NASA의 기상요소 데이터를 자료변환할 수 있는 상황을 제시하고, 학생들이 지구시스템에서 발생되는 다 양한 상호작용을 스스로 이해할 수 있는 수업을 구성하였다. 특히, 생명과학과 연계하여 지구의 식생 분포, 엽록소 농도 등의 자료를 지구 기온 이상 자료와 연계하여 생각할 수 있도록 자료를 구성하였다.

다. 연구 범위 및 결과

(1) 본 교사연구회는 고등학교 1~3학년 과학 계열 과목을 바탕으로 STEAM 수업자료를 구성 하였으며, STEAM 프로그램 적용에 따라 학생들의 수업 참여도가 향상되었음을 확인할 수 있었다.

(2) 8차시 분량의 STEAM 프로그램 적용을 완료하고, 향후 학생들이 메타버스 플랫폼을 활 용하여 산출물을 제작하는 융합 프로그램을 개발하고자 한다.(Cospaces 등)

(7)

2. 서론

가. 첨단과학기술과 소프트웨어를 활용한 STEAM 교육 실시

(1) 가상현실(VR), 메타버스(Metaverse) 환경 활용 능력 배양 (2) 구글 어스, 스프레드시트 프로그램을 이용한 융합 교육 수행 (3) 접근성이 좋고, 현장 활용도가 높은 가상현실 지원 프로그램 이용

나. 실생활 문제 해결 ⇨ 전 지구적 문제 인식 : 환경교육(기후변화)

(1) 학생들이 가상현실 기반 STEAM 수업에 참여함으로써 현재 진행되고 있는 지구 환경오염 위기에 대해 관심과 흥미를 높일 수 있도록 유도

(2) 기후변화 VR 학습을 통해 학생들이 공감적 태도를 배양할 수 있도록 지도하고, 실생활 문제에 대한 인식도를 증진시킨다.

3. 연구 수행 내용 및 결과

STEAM 프로그램

구분

프로그램명

가상현실(VR+메타버스)로 배우는 기후변화 대응 프로젝트

선행

프로그램명

해당 없음

학교급

고등학교

^{대상 학년(군)}

1학년

목표 수혜학생 수

99명

중심과목

지구과학

_{성취기준 영역}^중심과목

[12지과Ⅰ04-04]

연계과목

물리학 생명과학

수학

연계과목 성취기준 영역

[10통과08-01]

[12물리Ⅰ01-08]

[12수과01-03]

개발계획

주제 연번 차시

(시수) 과목 연계(안)

1 2 지구과학(1) + 수학(1) 2 2 지구과학(1) + 물리학(1) 3 2 지구과학(1) + 물리학(1) 4 2 지구과학(1) + 생명과학(1)

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 8차시

수업 적용 기간 2021. 6. 28. ~ 2021. 11. 5.

(STEAM 수업) 수혜학생 수 광주과학고등학교 99명(고등학교 1학년 전교생) 학생 태도검사 1차(사전) 검사 8월 30일, 6개 학급(99명) 실시완료

2차(사후) 검사 11월 12일, 6개 학급(99명) 실시완료 학생 및 교사 만족도조사 11월 17일 실시 완료

논문 게재 학회명

게재여부

학술대회 참가 행사명

일자/장소 특허출원(국외, 국내) 출원명

(8)

- 3 -

가. STEAM 프로그램 개발‧적용

(1) 프로그램 개발 내용

(가) 기후변화 요인을 기상관측 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 분석한다.

(나) 구글 스프레드시트 프로그램을 이용하여 협업능력을 배양한다.

(다) 기후변화에 의한 자연 재해를 가상현실(VR)을 이용하여 체험하고 심각성을 인식한다.

(라) 모둠별로 360 카메라를 이용한 가상현실 영상 제작 방법을 학습한다.

(마) 기후변화 대응 영상(가상현실)을 제작하고, 발표한다.

(바) 인공위성을 이용한 기후 자료를 분석하여, 발표 자료를 제작한다.

(사) 대기 중 온실기체 감축 방안을 탐구한다.

(2) 프로그램 개발‧적용 결과

교수학습 지도안 개발

차시(시수)

프로그램명 프로그램 주제 운영

대상(학년)

완료 여부

개발 수업적용 학생수

1~2

가상현실 (VR+메타버스)로 배우는 기후변화

대응 프로젝트

기후변화 자연적 요인

기후변화 인위적 요인 1학년 완료 완료 99

3~4 기후변화 VR 체험

및 영상 제작 방법 학습 1학년 완료 완료 99

5~6 기후변화 대응 사례 영상

제작 및 발표 1학년 완료 완료 99

7~8 기후자료 분석 방법

온실기체 감출 방안 탐구 1학년 완료 완료 99

합계

396 나. 성과 확산 및 실천

(1) 교사연구회 STEAM 행사 개최

회차 일시 장소 참석대상 주요내용

1차 ‘21.11.12. 광주과학고 관내 참석 희망 교원

- STEAM 교사연구회 수업 사례 공유 - STEAM 문화 확산을 위한 집단 토의

(2) STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 결과

회차 일시 장소 참석자 상호 컨설팅 결과

2차 ’21.7.15.(목)

16:30~18:00 온라인 김태균(연구책임자) - STEAM 교사연구회 운영 노하우 청취 - STEAM 교육 프로그램 사례

(9)

다. STEAM 프로그램 적용 성과 분석 및 조사

(1) 수혜학생 태도 조사

수혜학생은 본교 1학년 전교생(99명)을 대상으로 하였으며, 총 6개 학급에 대해 STEAM 교육 프로그램을 진행하였음. STEAM 프로그램 개발 전 사전 설문, 프로그램 적용 이후에 사후 설 문조사를 수행함. 8차시 분량의 수업 이후, 학생 인터뷰를 진행하였음.

ㆍSTEAM 수업에 대한 경험이 그동안 없었으나, VR을 이용한 수업을 통해 첨단 기기에 관심 을 갖게 되었음. 엑셀이나 구글을 이용해서 다양한 활동을 할 수 있다는 것을 알게되어 흥 미로움. 야외에 나가서 360 카메라를 이용하여 영상을 제작하는 과정이 즐거웠으며, 내년 에도 이 프로그램에 참여하고 싶음.

(2) 교원 만족도 조사

STEAM 교사연구회 소속 교원을 대상으로 최종 결과보고서 작성 이후, 회의를 실시하여 교 원 만족도 조사를 실시하였으며, 교외 공개 행사에 참여한 교원을 대상으로 산출물 발표를 실시한 이후, 인터뷰를 진행함.

ㆍSTEAM 수업이 어려운 것으로만 생각했었는데, 교사연구회 활동을 통해 앞으로 다양한 융 합수업을 진행할 수 있을 것이라 생각됨. 과학고에서 진행되는 STEAM 수업을 통해 VR을 처음 접하게 되었으며, 학교로 돌아가서 수업을 진행해보고자 하는 흥미가 생김.

4. 결론 및 제언

가. 교사연구회 회원 간의 협력

(1) 동일학교 소속 교사 5인(지구과학, 생명과학, 수학, 물리학)의 교과 수업 노하우를 바탕으 로 STEAM이 가능한 요소를 도출함.(브레인 스토밍 실시)

(2) 수시, 정기 모임을 통해 STEAM 수업 자료 개발 노력

(3) 온화한 분위기 속에서 다른 교과에 대한 융합적 수업 요소를 적극적으로 개발함.

(4) 학교의 적극적인 지원으로 교사연구회 활동이 원활하게 진행됨.

나. STEAM 수업 역량 강화

(1) 첨단과학 기기인 VR 장비를 활용하여 수업 컨텐츠를 공유하고, 능동적으로 가상현실 수업 자료를 개발하는 과정을 통해 첨단 장비를 이용한 STEAM 수업 노하우를 습득함.

(2) 기후변화를 중심으로 다양한 ICT 수업 방식을 개발하고 공유함으로써 STEAM 수업에 대 한 경험을 축적하고, 수업 나눔을 실시함.

(3) 2회의 전문가 초청 연수를 통해 메타버스를 이용한 수업 자료 개발을 학습하고, 추후 연 구과제로 설정함으로써 교사연구회 목표를 추가적으로 설정함.

(4) STEAM 교육에 대한 인식을 긍정적으로 전환할 수 있는 계기를 마련함.

(5) 교외 공개 행사를 통해 STEAM 교사연구회의 산출물을 공유하고, 교사연구회 미소속 교원 들의 STEAM 교육에 대한 이해를 높임.

다. STEAM 수업을 통한 학생들의 변화

(1) 강의식 수업에서 탈피하여 학생들이 능동적으로 참여하는 즐거운 수업을 실시함.

(2) VR, AR을 수업에 적용함으로써 학생들이 첨단 과학기기에 친숙할 수 있도록 환경을 조성

(10)

주 의 문

1. 본 연구의 주장이나 제언은 연구진의 견해이며, 한국과학창의재단의 공식 입장이 아닙니다.

2. 이 보고서 내용을 대외적으로 공개하거나 발표할 때에는 반드시 한국

과학창의재단과 사전에 상의하여야 합니다.

(11)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

프로그램 명: 가상현실(VR+메타버스)로 배우는 기후변화 대응 프로젝트

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~2/8

[12

지과Ⅰ

04-04]

기후 변화의 원인을 자연적 요인과 인위적 요인으로 구분하여 설명하고, 인간 활동에 의한 기후 변화의 환경적, 사회적 및 경제적 영향과 기후 변 화 문제를 과학적으로 해결하는 방법에 대해 토의할 수 있다.

[12

고지

02-09]

기후 변화의 원인을 자연적 요인과 인위적 요인으로 구분 하여 설명하고

,

인간 활동에 의한 기후 변화의 환경적

,

사회적

,

경제적 영 향과 기후 변화 문제 해결의 과학적 방법에 대해 토의할 수 있다

.

수학(실용 수학) [고등학교 1~3학년] 통계-자료

2 3~4/8 ^물리학Ⅰ

[12물리Ⅰ03-05]

3 5~6/8 ^융합과학

[12융과06-05]

4 7~8/8 ^{생태와 환경}[12생환03-04]

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 8차시)

차시 주요내용

1~2/8

주제(단원)명 기후변와의 원인 찾기(자연적 요인)

기상관측 프로그램의 자료를 분석하여 기후변화의 원인을 학급 협업을 통해 분석한다.

Co 엘니뇨와 라니냐 상황, ^CD 기상관측 프로그램 분석 및 설계, ^ET 대기와 해양 상호작용)

3~4/8

주제(단원)명 기후변화의 원인 찾기(인위적 요인)

VR 가상현실을 이용하여 기후변화의 인위적 요인이 기후변화에 미치는 영향을 이해한다.

Co AI 이용 상황 제시 ^CD 인위적 요인 대응 방안 설계, ^ET VR 영상 체험으로 심각성 인식)

5~6/8

주제(단원)명 VR 기후변화 대응 영상 제작하기

기후변화 대응 실생활 VR 영상을 설계하고 제작하여 발표한다.

Co 360 카메라 원리 ^CD 기후변화 VR 영상 제작 설계 ^ET 학급 전체 VR 영상 감상 체험

7~8/8

주제(단원)명 인공위성 기후요소 영상 분석

기후변화의 발생 원인을 지구시스템을 구성하는 기상 요소 자료를 분석하여 이해한다.

Co 일사량 분석 상황 ^CD 엑셀을 이용한 자료 변환 설계 ^ET 구글어스를 이용한 자료 제작

(12)

- 2 -

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 지구과학Ⅰ 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년

중심과목 성취기준

영역

[고등학교]

대기와 해양의 상호 작용

[12

지과Ⅰ

04-04]

기후 변화의 원인을 자연 적 요인과 인위적 요인으로 구분하여 설명하 고, 인간 활동에 의한 기후 변화의 환경적, 사 회적 및 경제적 영향과 기후 변화 문제를 과학 적으로 해결하는 방법에 대해 토의할 수 있다. 주제(단원)명 기후변화의 자연적 요인 차시 1~2/8

학습목표 기후변화의 원인을 자연적 요인과 인위적 요인으로 구분하여 설명할 수 있다.

기상 관측 요소를 조사하고, 자료변환하여 결과를 분석할 수 있다.

연계과목 수학(실용 수학) 연계과목

성취기준 영역 [고등학교 1~3 학년] 통계-자료

STEAM 요소

S 엘니뇨와 라니냐의 발생 원인을 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 분석한다.

T 기상관측 기술의 발전과정을 이해하고, 대기와 해양의 관측 자료를 조사한다.

E A

M 실생활 자료를 수집하고 그림, 표, 그래프 등을 이용하여 정리할 수 있다.

개발 의도 기후변화의 자연적 요인을 엘니뇨, 라니냐와 연계하여 학습한다. 기상관측 시뮬레이션 프로그램에서 얻은 자료를 그래프로 변환하여 분석하는 능력을 기른다.

2015 개정교육과정의 지구과학Ⅰ 과목 대기와 해양의 상호작용 부분 성취기준과 같이 기후변화의 원 인을 자연적 원인과 인위적 원인으로 구분하여 학습할 필요성이 있다. 1~2 차시 수업에서는 기상관측 자료를 실시간으로 확인할 수 있는 시뮬레이션 프로그램에 학생들이 접속하여 장기간의 기상 관측 자 료를 획득하고, 이를 바탕으로 그래프 변환 작업을 수행한다. 실생활 자료를 그래프로 변환함으로써 수학적 해석 능력을 배양할 수 있는 수업을 진행하고자 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

엘니뇨와 라니냐에 의 한 동태평양 지역의 이상 기후 현상에 대 해 확인하고 문제해결 의 필요성을 느낄 수 있도록 한다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

무역풍의 약화, 기압의 변화에 의해 엘니뇨와 라니냐와 같은 기상 변화가 나타알 수 있 음을 체험한다.

감 성 적 체 험 기상관측 프로그램을 이용하여

엘니뇨와 라니냐 시기를 판단할 수 있는 실습 과정을 수행한다.

감성적 체험

(13)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (20 분)

Co 기후변화의 자연적 요인을 분석하기 위해서 무엇을 조사해야 하는가? 기상 관측 자료를 확인할 수 있는 프로그램이나 웹 사이트를 조사해보자.

- 크롬 브라우저 -> 어스널 스쿨 검색을 통해 기상 관측 자료 사이트에 접속 - 웹사이트 주소는 다음과 같다.

https://earth.nullschool.net

- 화면 메뉴 소개 : 데이터 / 날짜 / 출처 / 크기 / 제어 / Mode

- 대기 자료 안내 : 고도, 바람, 온도, RH, WPD, 3HPA, CAPE, TPW, TCW, MSLP, MI

- 해양 자료 안내 : 해류, 파도, HTSGW, 해수면 온도, 해수면 이상 수온

- 화학물질 자료 안내 : CO, CO2, SO2, NO2

- 미세먼지 자료 안내 : DUex, PM1, PM2.5, PM10

-

Tip!

- PPT

전개 ( 60 분)

CD 시뮬레이션 프로그램을 이용한 자료 변환 수행

➀ 고등학교 지구과학Ⅰ: 1. 대기와 해양의 변화 / 위험 반원과 안전 반원

- 2020 년 9 월 3 일 00 시로 시간을 설정하고, 태풍의 중심기압, 영향 범위 등을 확인한다.

- 태풍의 눈(중심)으로부터 동서 방향으로 80km 씩 이동하면서 풍속 자료를 엑셀 에 입력한다.

- 엑셀의 차트 기능을 이용하여 태풍 중심으로부터의 거리에 따른 풍속의 변화를 차트로 변환해 보자.

➁ 고등학교 지구과학Ⅰ: 2. 대기와 해양의 상호작용 / 동태평양 적도지역해수면 이상수온조사하기

- 측정 지점의 위치를 다음과 같이 설정한다. 5°S, 90°W

- 웹사이트 주소창을 이용하여 측정 지점을 조정할 수 있는 점을 시연한다.

- 2015 년부터 2020 년까지 해당 지점의 해수면 이상 수온을 조사한다.

- 구글 스프레트시트를 이용하여 시간에 따른 동태평양 지역의 해수면 이상 수온 을 차트로 변환해 보자.

정리 (20 분)

ET 실습결과물 공유를 통한 엘니뇨, 라니냐 분석하기

- 2015 년~2016 년의 동태평양의 해수면 이상 수온이 발생한 이유에 대해서 조사 해보자. 당시 과학뉴스를 검색하여 엘니뇨 시기와 일치하는 지 확인해보자.

- 남태평양에 위치한 타히티와 다윈 지역의 위도와 경도를 확인해보자.

- 시뮬레이션 프로그램에서 타히티와 다윈 지역을 설정하고, 기압의 변화를 관찰 해보자.

- 2015 년~2016 년은 어떤 자연적 원인에 의해 엘니뇨가 발생하게 되었는 지 생 각해보고 발표해보자.

(14)

- 4 -

영역

[고등학교]

[12

지과Ⅰ

04-04]

기후 변화의 원인을 자연 적 요인과 인위적 요인으로 구분하여 설명하 고, 인간 활동에 의한 기후 변화의 환경적, 사 회적 및 경제적 영향과 기후 변화 문제를 과학 적으로 해결하는 방법에 대해 토의할 수 있다. 주제(단원)명 기후변화의 인위적 요인 차시 3~4/8

학습목표

기후변화의 원인을 자연적 요인과 인위적 요인으로 구분하여 설명할 수 있다.

인간 활동에 의한 기후 변화의 심각성을 가상현실을 통해 확인하고, 해결방안을 발표할 수 있다.

연계과목 물리학 연계과목

성취기준 영역 [고등학교 1~3 학년] [12 물리Ⅰ03-05]

STEAM 요소

S 기후변화의 인위적 요인을 설명할 수 있다.

T 가상현실 장비(영상장비, HMD)를 사용할 수 있다.

E

A 기후변화의 심각성을 표현하는 발표문을 작성할 수 있다.

M

개발 의도 가상현실 장비를 이용하여 기후변화의 심각성을 느끼고, 이를 해결하기 위한 방안을 모색할 수 있는 프로그램을 개발한다.

기후변화는 현재진행형으로 나타나고 있지만, 기상이변이나 재해가 빈번하게 발생하지 않는 지역에 거 주하는 우리들에게는 피부에 와닿지 않는 것이 현실이다. 가상현실(VR)을 이용하여 학생들이 기후변화 의 심각성을 현실감 있게 느끼고, 기후변화의 인위적 요인을 학습하여 기후위기를 해결할 수 있는 실 천 방안을 설계하는 프로그램을 제작하고자 한다.

상황 제시

상 황 제 시

인공지능을 이용하여 기후변화에 대한 외국 자료를 이해한다.

창 의 적 설 계

기후변화의 심각성을 나타내는 극지방 VR 영상을 시청한다.

감 성 적 체 험 기후변화의 인위적 요인을 확인

하고, 이를 억제할 수 있는 방법 을 설계한다.

감성적 체험

(15)

학습

및 유의점

도입 (40 분)

- VR HMD 사용 방법 교육

-

Co 기후변화의 심각성을 VR 영상을 통해 체험한다.

- 360 도 VR 영상 제목 : 기후재앙 눈앞에보다 VR

- ➀ 제주 바다 수놓은 화려한 열대 산호, 전복·소라 씨 말렸다

- ② ‘기후 폭탄’ 맞은 한라산…'크리스마스 트리' 100 년 만에 멸종 위기 - ③ 그린란드 빙하의 눈물, 1 분에 100 만 t 씩 녹는 빙하에 가다.

Tip!

- PPT

전개 ( 40 분)

CD 과거의 기후를 어떻게 알 수 있을까?

- 다양한 고기후 연구방법(빙하코어의 산소 동위원소비 분석, 산호, 나이테 분석 등)을 과학적 원리를 학습한다.

- 역사 기록물을 이용한 고기후 연구 사례를 학습한다.

CD 기후변화의 인위적 요인

- 기후변화의 인위적 요인에 대해서 다양한 자료를 이용하여 조사하고, 인간의 활 동에 의한 온실기체(이산화 탄소, 메테인 등)의 발생이 가장 주요한 기후변화의 원 인임을 인식한다.

- 하키스틱 그래프를 이용하여 인간의 활동이 지구의 기후변화에 미친 영향에 대 해 토의한다.

- 온실기체를 저감하기 위한 방법에 대해 발표문을 작성한다.

- 작성한 내용을 학급 전체 학생을 대상으로 발표한다.

정리 (20 분)

ET 실습결과물 공유를 통한 기후변화의 인위적 요인 학습

- 대기 중 온실기체를 저감하기 위한 방법 발표 청취하기(질의응답) - 이산화 탄소, 메테인 등을 감축하기 위한 첨단 최신 기술 소개 - 발표문 제출 및 평가

- 기후변화 가속 요인 / 저감 요인 VR 영상 공유

가속요인 : 일회용품이 가득한 학교 분리수거함, 공회전 하는 차량 등 감속요인 : 전기차 충전소. 차량 5 부제 표지판 등

(16)

- 6 -

영역

[고등학교]

[12

지과Ⅰ

04-04]

기후 변화의 원인을 자연 적 요인과 인위적 요인으로 구분하여 설명하 고, 인간 활동에 의한 기후 변화의 환경적, 사 회적 및 경제적 영향과 기후 변화 문제를 과학 적으로 해결하는 방법에 대해 토의할 수 있다. 주제(단원)명 기후변화 요소 분석 활동 차시 5~6/8

학습목표 기후변화에 대응할 수 있는 일상생활 방안을 VR 영상으로 제작할 수 있다.

연계과목 물리, 생명과학, 수학 연계과목

성취기준 영역

[고등학교 1~3 학년]

융합과학 [12 융과 06-05]

STEAM 요소

S 기후변화에 대응할 수 있는 실천방안을 과학적으로 설계할 수 있다.

T 가상현실 장비(360 카메라)를 사용하여 VR 영상을 제작할 수 있다.

E 인공지능 장비의 원리에 대해 이해한다.

A M

개발 의도 360 카메라를 이용하여 VR 학습자료를 능동적으로 학생들이 제작할 수 있는 환경을 조성하고, 제작한 영상을 감상하여 공유한다.

활용할 수 있는 VR, AR 콘텐츠가 점점 많아지고 있으며, VR 을 이용한 융합수업이 최근 들어 활성화 되고 있다. 하지만, 일선 교육 현장에서는 수업에 활용할 수 있는 교육 프로그램의 부족이 문제가 되 고 있다. 이에 따라 우리는 능동적으로 VR, AR 콘텐츠를 제작하여 수업에 활용하는 STEAM 수업을 진 행하고자 한다.

상황 제시

상 황 제 시

360 카메라를 이용하 여 VR 영상을 제작하 는 방법을 학습한다.

창 의 적 설 계

제작한 VR 영상을 학 급 학생들과 함께 공 유하고, 기후변와 대응 방법을 발표한다.

감 성 적 체 험 우리 주변에서 볼 수 있는 기후

대응 사례를 VR 영상으로 제작 한다.

감성적 체험

(17)

학습

및 유의점

도입 (30 분)

Co VR 영상 제작방법에 대하여 학습한다.

- VR 영상 제작의 원리

- 팀별로 실습용 VR 카메라를 지급한다.

- 360 도 VR 카메라 작동 방법 학습 : 촬영방법, 사진 변환 방법, 영상 업로드, 편 집, 기기 작동법 등

- 스마트폰과 연계한 360 카메라 사용법 : 360 카메라 어플 활용

-

- 가상현실 영상 촬영 실습 유의사항 지도 야외 수업 유의사항 지도

코로나-19 감영예방을 위한 개인 방역 준수 지도(마스크 착용 등)

Tip!

- PPT

전개 ( 60 분)

CD 실생활에서 찾는 기후변화 대응 사례 영상 제작

- 계획에 따라 실내외에서 모둠별 기후변화 영상을 제작한다.

- 우리 주변에서 찾을 수 있는 기후변화 가속 요인 / 저감 요인을 예상해보고, 검 색을 통해 찾아본다.

- VR 카메라를 이용하여 실생활에서 실천할 수 있는 기후변화 대응 방법을 촬영 한다.

- 제작한 영상을 지도교사에게 제출한다.

- 편집이 필요한 영상은 담당 학생이 수행하여 제출한다.

- 모둠내 역할분담을 구체적으로 제시하여 업무분장이 원활히 될 수 있도록 한다.

- VR HMD 를 이용하여 함께 VR 영상을 감상할 수 있도록 준비

정리 (10 분)

ET 제작 영상 공유 및 발표

- 모둠별 영상을 함께 VR 기기로 감상

- 모둠별 대표 학생이 촬영 컨셉과 구성 의도에 대해서 발표한다.

- 발표문 제출 및 평가 - 차시예고

인공위성 기후자료 자료 변환하기(엑셀 스프레드시트) 구글어스를 이용한 기후변화 자료 제작

(18)

- 8 -

영역

[고등학교]

[12

지과Ⅰ

04-04]

기후 변화의 원인을 자연 적 요인과 인위적 요인으로 구분하여 설명하 고, 인간 활동에 의한 기후 변화의 환경적, 사 회적 및 경제적 영향과 기후 변화 문제를 과학 적으로 해결하는 방법에 대해 토의할 수 있다. 주제(단원)명 기후변화 요소 분석 활동 차시 7~8/8

학습목표 기후 요소에 해당하는 인공위성 자료를 수학적으로 분석할 수 있다.

기후물리, 지구 생명에 대한 자료 분석 결과를 보고서로 작성할 수 있다.

연계과목 물리, 생명과학, 수학 연계과목

성취기준 영역

[고등학교 1~3 학년] 생태와 환경 [12 생환 03-04]

STEAM 요소

S 일사량, 복사에너지, 활성화재, 잎 면적지수 등의 위성 자료를 분석한다.

T 엑셀 스프레드시트, 구글어스 등을 이용하여 위성 자료를 자료 변환한다.

E A

M 기후 요소 자료를 수학적으로 해석하여 발표한다.

개발 의도 물리, 생명과학, 지구과학과 관계된 기후 요소 자료를 자료변환하여 수학적으로 해석함으로써 지구에서 발생하는 다양한 현상의 상호작용을 융합적으로 이애한다.

지구는 다양한 영역의 상호작용이 활발하게 일어나고 있는 살아 있는 행성이다. 태양 일사량, 지구복 사에너지와 태양복사 에너지, 알베도 등은 지구의 복사 평형 온도를 결정하는 중요한 물리적 요인이 다. 활성 화재 분포, 엽록소 농도, 잎 면적 지수 등은 식생의 분포와 관계가 있으며, 기후변화의 원인과 결과를 분석할 수 있는 유의미한 생물학적 요인이다. 학생들이 자료를 스스로 제작하여 능동적으로 학 습할 수 있도록 과정을 안내하고, 지구 시스템을 바탕으로 기후변화를 확인할 수 있도록 수업을 진행 하고자 한다.

상황 제시

상 황 제 시

대기 상단 태양복사에 너지 자료를 제시하여 위도별, 지역별 일사량 의 차이가 나타나는 상황의 원인이 무엇인 지 질문한다.

창 의 적 설 계

기상 요소가 지구 시 스템에 미치는 영향을 이해하고, 위치에 따른 기상요소의 변화, 분포 를 분석하여 보고서로 제출한다.

감 성 적 체 험 물리적, 생물학적 인공위성 자료

를 제시하여 엑셀 프로그램을 이 용한 자료 변환 과정을 학습한 다.

감성적 체험

(19)

학습

및 유의점

도입 (30 분)

Co 자료 제시를 이용한 상황 제시

- 구글 클래스룸에 탑재된 [일사량 분석 실습] 파일을 다운로드 한다.

- 엑셀 스프레드 시트를 이용하여 태양 일사량 지도를 제작한다.

자료는 NASA 홈페이지에서 얻을 수 있음을 안내(https://neo.gsfc.nasa.gov/blog/) ㆍ다양한 기상 요소 csv 파일 다운도르 후 엑셀에서 열기

ㆍ위도 1 도, 경도 1 도 당 데이터로서 전체 64800 개의 자료가 있음을 안내 ㆍ조건부 서식을 활용하여 간단하게 전지구 일사량 지도를 제작할 수 있음

자료 변환 전ㆍ후

2019 년 어느 달 동안 동안 지구 표면에 햇빛이 내린 위치와 양이다. 이는 태 양 일사량이며 태양 에너지가 표면에 얼마나 도달했는 지 알려주는 지표이다.

이 지표는 전 세계의 식물 성장 패턴뿐만 아니라 날씨와 기후 패턴을 이해하 는 데 도움이 된다. 일사량 지도는 태양 전지판과 배터리를 설계하는 엔지니어 에게도 유용하다.

Tip!

- PPT

전개 ( 60 분)

CD 물리적, 생물학적 기후 데이터(csv 파일) 분석하고 보고서 작성하기

➀ 태양복사와 지구복사 에너지 ➁ 지표면 온도, 해수면 온도

➂ 광학적 두께(구름, 에어로졸) ➃ 활성 화재, 잎 면적 지수, 식생 지수, 엽록소 농도

➄ 강우, 알베도, 해빙

CD 구글어스를 이용한 자료 변환 실습

➀ 구글 클래스룸에 탑재된 [AEROSOL OPTICAL THICKNESS (1 MONTH -TERRAMODIS)] 파일과 [CLOUD OPTICAL THICKNESS (1 MONTH – TERRAMODIS)] 파일을 다운로드 한다.

➁ 구글 어스를 실행하여 프로젝트-열기-컴퓨터에서 KML 파일 가져오기 실행한다.

정리 (10 분)

ET 실습결과물을 이용한 기후변화 요소 분석하기

- 제작한 지도를 이용하여 지역에 따른 자료 분포를 설명하기

- 인위적으로 발생하는 에어로졸의 분포를 입자의 크기 자료를 이용하여 발표하기

(20)

- 10 -

4. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 1~2/8

기후변화 분석하기

'어스 윈드 맵(a global wind of map)'은 3D 지도 위에 지구의 대기 순환을 보여주는 웹사이트다. 웹

???? ??? https://earth.nullschool.net/ko/??. ??? ?? ??, ???? ?? ??? ??

할 수 있는 웹사이트로서 최근 대중들에게 많이 알려져 있다. 데이터 소스로 세계기상예측시스템 (GFS), 환경예측국제기구(NCEP), 미국 기상청(US National Weather Service) 등을 사용하고 있다.

1. 위험 반원과 안전 반원

- 2020 년 9 월 3 일 00 시로 시간을 설정하고, 태풍의 중심기압, 영향 범위 등을 확인한다.

- 태풍의 눈(중심)으로부터 동서 방향으로 80km 씩 이동하면서 풍속 자료를 엑셀에 입력한다.

- 엑셀의 차트 기능을 이용하여 태풍 중심으로부터의 거리에 따른 풍속의 변화를 차트로 변환해 보자.

2. 엘니뇨와 라니냐

- 측정 지점의 위치를 다음과 같이 설정한다. 5°S, 90°W

- 웹사이트 주소창을 이용하여 측정 지점을 조정하는 방법은 오른 쪽 그림과 같다.

- 2015 년부터 2020 년까지 해당 지점의 해수면 이상 수온을 조사 한다.

- 구글 스프레트시트를 이용하여 시간에 따른 동태평양 지역의 해 수면 이상 수온을 차트로 변환해 보자.

(21)

차시 3~4/8 기후변화의 인위적 요인 오른쪽 자료는 산업화 이후 지구의 기온 상승이 급격

하게 가속되었음을 보여주는 하키스틱 그래프입니다.

즉, 이상기후, 재해가 발생하는 원인은 인간의 활동에 의한 온실기체의 발생이 가장 큰 이유입니다. VR 장 비를 이용하여 기후변화의 심각성을 확인하고, 기후 변화에 대응할 수 있는 방법을 생각해봅시다.

1. 고기후 연구 방법에는 어떤 것들이 있을까요?

2. 기후변화의 인위적 요인

- 기후변화의 인위적 요인에 대해서 다양한 자료를 이용하여 조사해봅시다.

- 온실기체를 저감하기 위한 방법에 대해 발표문을 작성해봅시다.

3. 실생활에서 찾는 기후변화 대응 사례

- 우리 주변에서 찾을 수 있는 기후변화 가속 요인 / 저감 요인을 예상해보고, 검색해봅시다.

- VR 카메라를 이용하여 실생활에서 실천할 수 있는 기후변화 대응 방법을 촬영하여 영상을 학급 전체 학생들에게 공유해봅시다.

(22)

- 12 -

지구온난화와 기후 변화 VR 활동지

○ 들어가기

환경 문제는 사람들이 직접적으로 보지 못하면 쉽게 이해하기 어렵다. 그리고 오랜 시간 동안 아 주 조금씩 환경 파괴가 발생하는 경우가 많기 때문에, 실질적으로 환경 문제를 체감하는 것이 쉽 지 않다. 가상현실 장비를 이용하여 기후변화를 느끼고, 관련 탐구를 진행해보자.

○ 학습목표

1. 기후 변화로 인한 환경 파괴 문제를 가상현실을 이용하여 직관적으로 이해할 수 있다.

2, 교내에서 환경 문제를 해결할 수 있는 실천 방안을 수립하고, VR 영상으로 제작할 수 있다.

○ VR 영상 시청

기상현상, 환경 VR 영상을 시청하고, 교실에서는 불가능한 체험을 가상현실을 이용하여 수행해보자.

○ 지구온난화

기상현상, 환경 VR 영상을 시청하고, 교실에서는 불가능한 체험을 가상현실을 이용하여 수행해보자.

Global warming Arctic Circle Q1. VR을 이용하여 기후변화에 의한 자연 재해를 관찰했을 때 느낀 점을 쓰시오.

Q2. 가장 심각하다고 생각하는 자연 재해를 쓰고, 최근 발생 빈도를 조사하여 쓰시오.

(23)

차시 5~6/8

○ 기후변화 보도자료

인공지능 장비를 이용하여 기후변화와 관계된 영문 기사를 번역하여 우리말로 이해해보자.

○ 탐구활동

1. 탐구활동의 목표

- 학교 내에서 우리가 실천가능한 소소하지만 확실한 기후변화 대응 사례를 360 VR 카메라를 이 용하여 촬영한다.

2. 활동 순서

➀ 모둠별 역할 분담하기 : 4인 1조, 모둠 안에서 자유롭게 역할 나누기(역할 명칭 알려주기) ➁ 촬영 계획 수립하기 : 360 사진 1개, 동영상 1개

촬영계획(컨셉 등) 모둠원의 역할

➂ 촬영한 영상을 함께 시청하기

Q3. 위 탐구활동을 통해서 느낀점을 쓰시오.

(24)

- 14 -

지구온난화와 기후 변화 VR 보고서

○ VR 영상 촬영 설명

○ VR 산출물

○ 활동 시 유의사항 ★

① 활동 가능 지역 확인 : 아래 지도 표시 지역 및 지구과학 강의실 2

② 마스크 착용 확인

③ 수업 시간 중이므로 고성, 심한 장난, 소음 유발 금지 확인

(25)

차시 7~8/8 일사량 데이터 실습

□ 상황제시

배부된 자료는 2019 년 어느 달 동안 동안 지구 표면에 햇빛이 내린 위치와 양이다. 이는 태양 일사 량이며 태양 에너지가 표면에 얼마나 도달했는 지 알려주는 지표이다. 이 지표는 전 세계의 식물 성 장 패턴뿐만 아니라 날씨와 기후 패턴을 이해하는 데 도움이 된다. 일사량 지도는 태양 전지판과 배 터리를 설계하는 엔지니어에게도 유용하다.

□ 탐구활동

➀ 구글 클래스룸에 탑재된 [일사량 분석 실습] 파일을 다운로드 한다.

➁ 태양 일사량 지도를 제작하여 아래 공란에 첨부한다.

➂ 이 자료는 1 월과 7 월 중 어느 달의 자료인가? 그렇게 판단한 이유를 서술하시오.

7 월/북반구는 여름이고, 남반구는 겨울이기 때문에 북반구에서 일사량이 더 높게 나타나기 때문이다.

➃ 사막 지역에서 나타나는 태양 일사량 분포의 특징에 대해서 서술하시오.

사막지역은 구름이 거의 없기 때문에 일사량이 높게 나타난다.

➄ 적도와 극 지역에서 나타나는 태양 일사량 분포의 특징에 대해서 서술하시오.

-적도에는 적도 수렴대로 인해 생성된 구름에 의해 산란되어 지표로 들어오는 태양 복사 에너지의 양이 적다.

-극지역은 통과해야하는 대기의 두께가 더 두꺼워서 적도보다 대기의 영향을 더 많이 받아서 지표 로 들어오는 태양복사에너지의 양은 줄어든다.

□ 더 나아가기

➀ 구글 클래스룸에 탑재된 추가 자료 중 1 개를 선택한다.

➁ 해당 자료에 대한 지도를 제작하여 아래 공란에 첨부한다.

◎ 선택 자료 : ( ) 0°

Eq

(26)

- 16 - 0°

Eq

➂ 제작한 지도를 이용하여 지역에 따른 자료 분포를 설명하는 글을 작성하시오.

다음 자료는 북반구보다 남반구에서 지표면 온도가 더 높게 나타나는 것으로 보아 1 월 자료이다.

지표면 온도는 적도지역에서 가장 높다. 극지역에서는 지표면 온도가 가장 낮다.

□ 상황제시

대기 중에 떠 있는 작은 고체 및 액체 입자를 에어로졸이라고 한다. 에어로졸의 예로는 바람에 날리 는 먼지, 바다 소금, 화산재, 화재로 인한 연기, 공장 오염이 있다. 에어로졸은 기후, 날씨 및 사람들 의 건강에 영향을 미칠 수 있고, 태양복사를 우주로 다시 산란시키고 표면을 냉각시켜 기후에 영향 을 미친다.

□ 추가 탐구활동

➀ 구글 클래스룸에 탑재된 [AEROSOL OPTICAL THICKNESS (1 MONTH - TERRAMODIS)] 파일과 [CLOUD OPTICAL THICKNESS (1 MONTH – TERRAMODIS)] 파일을 다운로드 한다.

➁ 구글 어스를 실행하여 프로젝트-열기-컴퓨터에서 KML 파일 가져오기 실행한다.

에어로졸 광학적 깊이 구름 광학적 깊이

➂ 에어로졸에 의한 광학적 깊이 분포의 특징에 대해서 서술하시오.

산업 활동이 활발한 대륙에서 깊게 나타나고 비교적 활발하지 않은 곳에서는 에어로졸에 의한 광학 적 깊이가 얕게 나타난다.

➃ 구름에 의해 나타나는 광학적 깊이 분포의 특징에 대해서 서술하시오.

저위도 지역은 구름이 많아서 구름에 의한 광학적 깊이가 깊고, 중위도 지역은 대기 대순환에 의해 하강 기류가 나타나서 구름이 많이 없어, 광학적 깊이가 얕다.

➄ 에어로졸 입자 크기 자료를 분석하여 자연적, 인위적 발생에 따른 에어로졸의 크기를 비교하여 서술하시오.

중국이나, 인도같은 지역에서 에어로졸의 크기가 크게 나타나는 것으로 보아 인위적으로 발생한 에 어로졸의 크기가 자연적으로 발생한 에어로졸의 크기보다 크다는 것을 알 수 있다.

(27)

5. 교사자료

차시 1~2/8

어스 윈드 맵(a global wind of map) 활용 자료

데이터 현재 사용자가 보고 있는 자료에 대해 소개한다. ex) 바람@표면

날짜 현재 날짜를 기본적으로 표기하고, 원하는 날짜와 시간으로 변경이 가능하다.

ex) 2020-12-08 09:00 Local

출처 GFS / NCEP / US National Weather Service 크기 컬러바를 이용하여 관측자료값의 세기를 표현한다.

컬러바를 선택하면 해당 색깔의 크기가 우측 하단에 표기된다.

제어

선택하면 현재 시간으로 이동할 수 있다.

캘린더를 선택하면 2013 년부터의 과거 관측자료를 이용할 수 있다.

1 일 단위의 시간을 전후로 이동시킬 수 있다.

3 시간 단위의 시간을 전후로 이동시킬 수 있다.

격자표시 기능과 애니메이션 시작 / 정지기능을 이용할 수 있다.

고화질 모드를 이용할 수 있고, 현재 위치로의 변경이 가능하다.

Mode 공기

고도 표면부터 10hPa 까지 고도를 변경할 수 있다.

바람 풍속을 확인할 수 있다. [km/h]

온도 기온을 확인할 수 있다. [℃]

상대습도 상대습도를 확인할 수 있다. [%]

WPD 풍력 에너지 밀도를 확인할 수 있다. [kW/m2]

3HPA 3 시간 강수량을 확인할 수 있다. [mm]

CAPE 대류가용 잠재에너지를 확인할 수 있다. [K/kg]

TPW 가강수량 확인할 수 있다. [kg/m2]

TCW 총 구름 수분함량을 확인할 수 있다. [kg/m2]

MSLP 평균해수면 압력을 확인할 수 있다. [hPa]

MI 불쾌지수를 확인할 수 있다. [℃]

(28)

- 18 -

Mode 해양

해류 해류의 속도를 확인할 수 있다. [m/s]

파도 최대 파랑주기를 확인할 수 있다. [s]

HTSGW 최대 파랑주기+유의파고를 확인할 수 있다. [m]

해수면 온도 해수면 온도를 확인할 수 있다. [℃]

해수면 이상

수온 해수면 이상수온을 확인할 수 있다. [℃]

Mode

화학물질

COsc 일산화탄소 지표농도를 확인할 수 있다. [ppm]

CO2sc 이산화탄소 지표농도를 확인할 수 있다. [ppm]

SO2sm 지표 아황산가스량을 확인할 수 있다. [ppm]

NO2 질소산화물의 양을 확인할 수 있다. [ppm]

미세먼지

DUex 분진 소광계수(에어로졸 광학적 두께)를 확인할 수 있다.[



] PM1 1 ㎛보다 작은 크기의 미세먼지 농도를 확인할 수 있다.

PM2.5 2.5 ㎛보다 작은 크기의 미세먼지 농도를 확인할 수 있다.

PM10 10 ㎛보다 작은 크기의 미세먼지 농도를 확인할 수 있다.

SO4ex 황산염 소광 계수를 확인할 수 있다.[



]

(29)

차시 3~4/8

(30)

- 20 -

차시 5~6/8

VR 카메라 활용 교육 자료

(31)

차시 7~8/8

Excel 을 사용하여 인공위성 자료 시각화 하기(예시 : 인공위성 지형 자료) 1 단계

지형 페이지로 이동하여 원하는 월 및 연도에 대해 1.0 도 해상도의 드롭다운에서 Excel 용 CSV 다운로드 옵션을 선택한다.

2 단계. Excel 에서 CSV 를 열고 위도 및 경도 행과 열(첫 번째 행과 첫 번째 열)을 제외한 모든 데이터를 선택한다.

위도와 경도 행과 열을 제외한 모든 셀을 이 단계에서 선택해야 한다.

3 단계. 9999 개의 값을 모두 찾아 빈 셀로 바꾼다.

바꿀 내용: 스페이스바를 두 번(공란). 모두 바꾸기 버튼을 클릭하면 경고 메시지가 나타나고 이전에 99999 가 있던 셀이 이제 비어 있음을 알 수 있다.

(32)

- 22 -

4 단계. Excel 홈 탭에서: 조건부 서식, 색 눈금을 선택하고 사용 가능한 2 색 구성표 옵션 중 하나를 선택 하거나 추가 규칙을 선택하고 다른 최소값 및 최대값 색상을 선택한다.

5 단계. 엑셀 창의 오른쪽 하단에 있는 슬라이더를 사용하여 축소하면 글로벌 이미지가 형성되는 것을 볼 수 있다.

(33)

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~2 /8

상 기후 변화의 원인을 자연적 요인과 인위적 요인으로 구분하여 설명하고, 기상 관측 자료를 해석하여 그래프로 변환할 수 있다.

관찰평가 관찰평가지

중 기후 변화의 원인을 설명하고, 기상 관측 자료를 해석하여 그래프로 변환 할 수 있다.

하 기상 관측 자료를 해석하여 그래프로 변환할 수 있다.

3~4 /8

상 인간 활동에 의한 기후 변화의 환경적, 사회적 및 경제적 영향과 기후 변 화 문제를 과학적으로 해결하는 방법에 대해 토의할 수 있다.

관찰 및

산출물평가 관찰평가지

중 인간 활동에 의한 기후 변화 문제를 과학적으로 해결하는 방법에 대해 토 의할 수 있다.

하 인간 활동에 의한 기후 변화 문제를 해결하는 방법에 대해 토의할 수 있 다.

5~6 /8

상 일생생활에서 실천할 수 있는 기후 변화 대응 사례를 360 카메라를 이용하 여 VR 영상으로 제작하고, 이를 발표할 수 있다.

관찰 및

중 일생생활에서 실천할 수 있는 기후 변화 대응 사례를 VR 영상으로 제작 하고, 이를 발표할 수 있다.

하 일생생활에서 실천할 수 있는 기후 변화 대응 사례를 발표할 수 있다.

7~8 /8

상 ICT를 활용하여 인공위성 관측 기상요소를 자료 변환하고, 이를 분석하여 지구시스템에서 발생되는 다양한 상호작용을 이해하고 발표할 수 있다.

관찰 및

중 인공위성 관측 기상요소를 분석하여 지구시스템에서 발생되는 다양한 상 호작용을 이해하고 발표할 수 있다.

하 지구시스템에서 발생되는 다양한 상호작용을 이해하고 발표할 수 있다.

가. 관찰평가지(1~2차시)

번호 이름

지식 태도

배움과 성장의 기록 기후변화의 자연적

요인을 설명할 수 있다.

엘니뇨의 발생 원인을 자료를 통해 설명할 수 있다.

상 중 하 상 중 하

엘니뇨의 발생 원인을 기후변화의 자연적 요 인과 관련지어 자료를 제시하여 설명함.

엘니뇨의 발생을 기후변 화와 관련지어 설명함.

엘니뇨의 발생 과정 을 설명함.

나. 관찰평가지(3~4차시)

번호 이름

지식 태도

배움과 성장의 기록 기후변화의 인위적

요인을 설명할 수 있다.

온실기체 감축 방법을 조사하여 발표할 수 있다.

기후변화의 인위적 요인을 조사하고, 온실기체 감축방 법을 조사하여 발표함.

기후변화의 인위적 요인 을 조사하여 발표함.

기후변화의 원인에 대해

(34)

- 24 -

다. 관찰평가지(5~6차시)

번호 이름

지식 태도

배움과 성장의 기록 현재 진행되는 기후변화 대응

사례를 조사하여 설명할 수 있다.

기후변화에 대한 심각성을 인식하고, 모둠별 토의를

수행할 수 있다.

일생생활에서 실천할 수 있는 기후 변화 대응 사 례를 360 카메라를 이용 하여 VR 영상으로 제작하 고, 이를 발표할 수 있다.

일생생활에서 실천할 수 있는 기후 변화 대응 사 례를 VR 영상으로 제작하 고, 이를 발표할 수 있다.

일생생활에서 실천할 수 있는 기후 변화 대응 사 례를 발표할 수 있다.

라. 관찰평가지(7~8차시)

번호 이름

지식 태도

배움과 성장의 기록 일사량, 식생의 분포가 위치에

따라 다르게 나타나느 이유를 설명할 수 있다.

주어진 자료를 자료변환하여 시각화 할 수 있다.

ICT를 활용하여 인공위성 관측 기상요소를 자료 변환 하고, 이를 분석하여 지구시 스템에서 발생되는 다양한 상호작용을 이해하고 발표 할 수 있다.

인공위성 관측 기상요소를 분석하여 지구시스템에서 발생되는 다양한 상호작용 을 이해하고 발표할 수 있다. 지구시스템에서 발생되는 다양한 상호작용을 이해하 고 발표할 수 있다.

7. 학교생활기록부 기재 예시

항목 학생부 기재 예시

교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항

기후변화의 심각성을 가상현실을 통해 체험하고, VR 영상장비를 활용하여 기후변화 대응 생활 실천사례 가상현실 학습영상을 제작함. 모둠별 토의를 통해 구체적 시나리오를 바탕으로 완성도 높은 산출물을 발표함. 또한 ICT 를 적극적으로 활용하여 기상자료를 다양한 형태로 변환함. 특히, 구글 협업툴을 이용한 엘리뇨와 라니냐 탐구, 엑셀 스프레드시트를 이용한 NASA 자료 시각화, 구글어스를 이용하여 다양한 기후 요소 자료를 제작하였으며, 지구 시스템에서 발생되는 다양한 상호작용에 대해 이해함.

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[부록2]

1~2 차시

3~4 차시

5~6 차시

7~8 차시

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[부록3]

2021년 STEAM 교사연구회 1차 회의록

일시 2021.05.17.(월) 12:30

참석자 김00, 김00, 이00, 최00, 허0

회의주제 STEAM 교사연구회 제작 프로그램 계획 수립

협의내용

ㆍ한국과학창의재단 STEAM 교사연구회 과제 선정 이후 협약 및 사 업 진행 절차 안내함.

ㆍ과제수행자의 역할 및 담당 업무 분배함.

ㆍSTEAM 교사연구회 공모 주제에 맞게 교내 수업에 적용할 수 있 는 STEAM 교육자료를 제작할 수 있도록 구체적인 계획을 수립할 수 있도록 함.

ㆍ첨단과학기술 및 ICT 활용 사례 공유(개인 경험 나눔) ㆍVR, AR, 메타버스, 엑셀, 구글 협업툴 사용법 공유

ㆍ가상현실(VR+메타버스)로 배우는 기후변화 대응 프로젝트로 연구

주제를 정하고, 지구과학이 중심과목이 되어, 생명과학, 물리학, 수학

을 융합하여 융합교육 자료를 제작하고자 함.

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2021년 STEAM 교사연구회 2차 회의록

일시 2021.08.30.(월) 12:30

참석자 김00, 김00, 이00, 최00, 허0

회의주제 STEAM 수업 프로그램 개발 협의

협의내용

ㆍICT를 활용한 수업 프로그램 아이디어 발표함. 연구 주제가 기후 변화이므로 기상요소를 학생들이 간편하게 활용하여 자료를 제작할 수 있는 웹사이트를 확인하고, 이를 활용하기로 함

ㆍ어스 널스쿨이라는 사이트에서 대기 온도 변화, 기온 이상 등의 자료를 얻을 수 있으며, 위도, 경도 지정을 통해 정확한 위치의 위성 데이터를 얻을 수 있음을 공유함.

ㆍ구글 협업툴을 평소 활용한 교사의 경험을 살려, 학생들이 역할을 분담하여 기상 데이터를 분석하고 협업하여 전제 자료를 제작하는 수업을 진행하고자 계획함.

ㆍ적용할 수 있는 수업 시간 계획 ㆍ대상 학생 : 1학년 전체

ㆍ교사연구회 소속 교사들이 본 협의를 통해 알게 된 웹페이지와 구글 협업 툴을 이용하여 수업을 진행할 수 있도록 과제 부여

ㆍ수업 담당 교사와 논의하여 수업을 참관하여 자연스럽게 수업 나

눔이 이루어질 수 있도록 유도

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2021년 STEAM 교사연구회 3차 회의록

일시 2021.10.12.(화) 17:30

참석자 김00, 김00, 이00, 최00, 허0

회의주제 STEAM 수업 프로그램 개발 협의 및 연수 계획

협의내용

ㆍVR을 이용하 STEAM 수업을 계획하고자 함

ㆍ기후변화에 대한 심각성을 학생들이 인식할 수 있는 가상현실 자 료를 제공할 수 있는 수업을 구상함.

ㆍ교사연구회 소속 교사들이 VR 기기를 활용할 수 있도록 기기 사 용법에 대한 스터디를 진행함

- 구글 카드보드, 오큘러스 퀘스트2, 클래스 VR

ㆍ각 기기의 장점과 단점을 분석하고, 교실 현장에 활용할 수 있는 방법을 논의함.

ㆍ클래스 VR을 이용하여 교육 컨텐츠를 활용할 수 있다는 의견에 공감함.

ㆍ360 카메라를 평소 활용하던 교사의 경험을 살려 학생들이 직접 융합수업 자료를 제작할 수 있는 프로그램을 제작하고자 함.

ㆍVR, AR 수업의 전문가를 초청하여 선진 수업사례를 학습하는 것 에 동의함.

ㆍ적용할 수 있는 수업 시간 계획

ㆍ대상 학생 : 1학년 전체

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2021년 STEAM 교사연구회 4차 회의록

일시 2021.11.16.(화) 17:30

참석자 김00, 김00, 이00, 최00, 허0

회의주제 STEAM 수업 프로그램 개발 협의 및 최종보고서 작성 협의

협의내용

ㆍ360 카메라를 이용한 수업 이후 결과 공유 ㆍ기기 사용법 공유 : 촬영법, 처리법 등

ㆍVR 장비를 이용하여 수업했을 때 애로사항 논의 - 자료 전송 속도의 문제

- 해상도의 문제

- 학생 화면 제어의 문제 - 자료 제출 방식의 문제 - 기타 발전 방안 논의

ㆍNASA 홈페이지에서 제공되는 인공위성 자료를 이용하여 시각화 자료를 구성하여 기후변화 요소를 분석할 수 있는 수업자료 제작에 대한 논의

ㆍ엑셀 스프레드시트 프로그램을 이용하여 시각화 자료를 제작하여 본 경험에 대한 논의

ㆍ전문가 초청 2차 연수

- 메타버스 구현을 위한 다양한 프로그램 활용법 공유 - 코스페이시스, 멀지 에듀 프로그램 활용

- 연수 시간 및 장소 논의

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