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2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서

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Academic year: 2022

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(1)

2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서

2021. 11.

수일고등학교

(2)

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 자연과 인간이 공존하는 생태ㆍ환경 STEAM 프로그램

신규 개발 기 개발

학교급

고등학교

대상 학년(군)

1학년

중심과목

통합과학

중심과목 성취기준영역

[고등학교 1~3학년] Ⅳ. 환경과 에너지

연계과목

과학탐구실험 통합사회 기술ㆍ가정

연계과목 성취기준영역

[고등학교 1~3학년] Ⅱ. 생활 속의 과학 탐구 [고등학교 1~3학년] Ⅱ. 자연환경과 인간 [고등학교 1~3학년] (5) 기술 활용

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

수일고등학교 수석교사 김경희 과학탐구실험

참여연구원

수일고등학교 교사 반헌섭 통합과학

참여연구원

수일고등학교 교사 노현진 통합과학

참여연구원

수일고등학교 교사 한소영 통합사회

참여연구원

수일고등학교 교사 이경옥 기술가정

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

2021년 11월 18일

주관연구기관장 : 원수정 연구책임자 : 김경희

한국과학창의재단 이사장 귀하

(3)

“이 보고서는 2021년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 요약문 ··· 1

2. 서론 ··· 1

가. 연구의 필요성 ··· 1

나. 연구의 목적 ··· 2

다. 연구의 범위 ··· 2

3. 연구 수행 내용 및 결과 ··· 2

가. STEAM 개발 ··· 2

나.

STEAM

적용

및 실천 결과

··· 4

다.

STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천

··· 8

4. 결론 및 제언 ··· 10

가. 결론 ··· 10

나. 제언 ··· 10

5. 참고문헌 ··· 11

[부록] 부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 ··· 13

1. STEAM 프로그램 총괄표(총 16차시) ··· 13

2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 ··· 14

3. 학생 활동지 / 학생 참고 자료 ··· 18

부록2. 활동사진 및 학생 산출물 ··· 46

부록3. STEAM 협력 연구 ··· 60

(5)

1. 요약문

본 연구는 4차 산업혁명 시대의 미래사회를 이끌어 갈 주인공인 학생들이‘환경과 에너지’에 대한 중요성을 인식하고 지속가능한 삶을 위한 실천의 역량을 갖출 수 있도록 감성적 체험을 바탕으로 과학 지식과 개념을 이해할 수 있도록 융합 프로그램을 기획, 운영하였다. 본 STEAM 교사연구회는 과학기술 창조력과 인문학적 상상력을 지닌 미래 인재 육성을 목표로 21세기 핵 심역량(competencies for 21st century)을 갖춘 인재 양성에 초점을 두며, 본교 교사 5명으로 조 직, 공동 연구를 통해 STEAM 수업 프로그램을 개발하고 수업에 적용하였다.

본 프로그램은 2015 개정교육과정의 고1 통합과학을 기반으로 과학탐구실험, 통합사회, 기 술・가정 교과와 연계하여 STEAM 프로그램을 연구하였다. 통합과학‘환경과 에너지’단원의 성취기준을 기반으로 하여 고등학교 1학년의 과학탐구실험, 통합사회, 기술・가정 교과와 연계 하여 STEAM 프로그램을 개발하였으며, 본교 1학년 학생 전체를 대상으로 16차시 수업에 적용 하였다.

이 프로그램은 현재 전 지구적으로 일어나고 있는‘환경과 에너지’에 관한 이상 기후와 환 경문제를 학생들 스스로 조사하여 토의할 기회를 제공하고 문제 해결을 위한 실천 방안을 탐 구하도록 다교과 융합 프로그램으로 재구성하였다. 통합과학 시간에는 지구 이상 기후로 인한 지구 온난화, 산성비, 엘니뇨 등의 환경문제를 정확한 데이터에 근거해 자료를 탐색하고 기후 변화의 심각성을 인식하도록 하였으며, 환경문제를 해결하기 위한 정부, 기업, 시민 사회, 개인 의 노력을 탐구하였다. 또한, 과학탐구실험 시간에는‘지구의 날’프로젝트를 진행하여 학생 스스로 과학적 탐구와 감성적 체험의 기회를 제공하고‘지구의 날’홍보자료 제작, 관련 탐구 실험, 실천 계획서 및 보고서 작성 등을 통해 환경문제에 대한 과학적 고찰 및 문제 해결을 위 한 생활을 실천할 수 있도록 수업을 설계하였다. 또한, 통합사회 시간에는 기후, 지형과 같은 자연환경이 인간 생활에 미치는 영향을 조사하고 인간 중심주의 자연관과 생태 중심주의 자연 관을 중심으로 자연에 대한 다양한 관점을 비교하였으며, 기술・가정 시간에는‘플라스틱 제 로’프로젝트를 진행하여 지구와 인간이 공존하는 삶을 위해 노력해야 할 점을 인식하고 적극 적인 실천의 삶을 살 수 있도록 프로그램을 개발・적용하였다.

이 과정에서 학생의 삶과 연계하여 교육과정을 재구성하였으며 학생중심 수업을 구현할 수 있는 다양한 프로그램을 개발하고 실제 수업에 적용함으로써 학생들의 융합적 사고력과 창의 적인 문제 해결력 향상에 도움을 주었다. 또한, 미래역량을 갖춘 융합 인재를 양성하기 위해 사회적 관심사에 초점을 맞춰 다교과간 융합 프로그램을 개발하여 학생 성장을 위한 수업과 평가, 기록 등의 자료를 적용, 공유함으로써 학생 스스로 문제를 인식하고 참된 성장이 일어날 수 있는 수업을 위해 동학년 교사들의 협력적 연구 문화를 조성하는데 기여하였다.

2. 서론

가. 연구의 필요성

2015 개정 교육과정은 과학기술 창조력과 인문학적 상상력을 지닌 미래 인재 육성을 목표로

21세기 핵심역량(competencies for 21st century)을 기르고자 교육과정 총론에서는 일반 역량을,

각 교과에서는 교과 역량을 규명하고 학교교육을 통해 이를 함양하고자 한다. 총론에 제시된

핵심역량은 학생의 학교생활 전반을 통해 기르고자 하는 일반 역량을 말하며, 자기관리 역량, 지

식정보처리 역량, 창의적 사고 역량, 심미적 감성 역량, 의사소통 역량, 공동체 역량 등이 있다.

(6)

본 연구는 학생들의 삶과 밀접한 관련이 있는 주제‘자연과 인간이 공존하는 생태ㆍ환경 STEAM 프로그램’을 선정해 정규수업에서 적용이 가능한 프로그램을 개발하였다. 기개발된 환 경과 에너지 관련 프로그램을 수정 보완하여 지구 환경에 영향을 주는 요인을 분석하고 건강 한 생태계 유지가 가능하고 자연과 인간이 공존할 수 있는 다양한 방안을 찾아 실천하는 삶을 살 수 있도록 통합과학의 지구 온난화, 에너지 활용 기술 및 통합사회의 환경과 인간, 기술가 정 교과의 기술과 감성을 접목한 표현 방법을 융합하여 프로그램을 개발·적용하였다. 교육과 정 교과 간 융합 STEAM 프로그램을 개발하여 학생의 삶과 관련된 문제 속에서 교과에 대한 흥미뿐 아니라 전이 가능한 이해를 추구함으로써 과학기술 기반의 창의적 사고와 심리적 감성 을 통해 미래 인재의 핵심역량인 융합적 사고와 문제 해결력을 기를 수 있을 것이다.

나. 연구의 목적

본 연구는 고등학교 [통합과학] 교과의 ‘Ⅳ. 환경과 에너지’ 단원을 중심으로 관련 성취기 준 및 2015 개정 교육과정 핵심역량을 분석하고, 과학탐구실험, 통합사회, 기술ㆍ가정 과목과 연 계하여 ‘자연과 인간이 공존하는 생태ㆍ환경 STEAM 프로그램’을 연구ㆍ개발 및 수업에 적용 함으로써 기후위기에 대한 인식을 공유하고 실천하는 친환경적 삶을 실천하고자 한다.

□ 환경보전에 대한 이해와 감수성 증진으로 학생의 친환경 생활 태도를 함양할 수 있다.

□ 기후변화와 환경재난에 관한 문제 해결의 기회를 제공함으로써 학생 스스로 지구환경과 조화로운 삶을 실천하는 생태시민으로의 성장을 지원할 수 있다.

□ 적정기술, 지속 가능한 발전의 의미를 알고 에너지 문제를 해결하기 위해 현대 과학의 중 요성을 인식함으로써 미래사회 대응 핵심역량을 함양할 수 있다.

□ STEAM 프로그램 적용 수업을 통해 기후 위기에 대한 인식을 공유하고 실천하는 삶을 통 해 지속가능한 미래, 자연과 인간의 공존을 지원하는 미래학교의 모습을 실천할 수 있다.

□ 다양한 교과 교사 간 융합을 바탕으로 현장 적합성 높은 STEAM 프로그램을 개발, 실천 할 수 있는 네트워크를 운영함으로써 협력적 연구 문화를 조성할 수 있다.

다. 연구의 범위

상기 목적에 따라 STEAM 교사연구회를 조직하고, 통합과학, 과학탐구실험, 기술가정, 통합사 회 교육과정을 분석하여 적용 가능한 STEAM 프로그램을 개발하여 고등학교 1학년 전교생 266 명을 대상으로 각 교과 수업 중 STEAM 수업을 실시하고 사전·사후 검사를 통해 정의적 영 역, 융합적 사고, 문제 해결력에 대한 효과성을 검증한다.

3. 연구 수행 내용 및 결과

실행중점 1 STEAM 프로그램 개발 1) STEAM 프로그램 개발을 위한 환경 구축

실행중점 첫 번째 단계는 연구원이 모여 워크숍을 개최하고 STEAM 프로그램 개발을 위한

환경을 구축한다. 또한 학교 안 전문학습공동체 및 신나는 과학수업(신과수) 연구회 등과 연계

(7)

구분 활동 내용 비고

문헌 및 자료조사

- 융합교육의 이해 및 연구회 추진방향 설명회 - 융합교육 관련 전문 도서 자료 조사

- 기 개발된 에너지 융합프로그램의 보완 적용을 위한 협의회 - 신과수 연구회와 협업을 위한 컨텐츠 개발 협의회

5~6월 연수

연수 및 협의회

- 백워드 교육과정 적용을 위한 성취기준 분석 - 핵심역량 함양을 위한 수업 방안 구안 협의회 - STEAM 교수-학습 방법 및 교수-학습 모형 탐색

매월 2회

프로그램 개발 - 교과별 STEAM 수업지도안 제작 및 사례 나눔

- 교과 연계 교수학습 프로그램 개발 및 적용 매월 2회

2) STEAM 프로그램 개발

2015 개정 교육과정 고등학교 [통합과학] 교과의 ‘Ⅳ. 환경과 에너지’ 단원의 성취기준 [10통과08-01]~[10통과09-05]의 9개를 중심으로 내용 체계 및 2015개정 교육과정 핵심역량을 분 석하여 과학탐구실험, 통합사회, 기술ㆍ가정 과목과 연계한 ‘자연과 인간이 공존하는 생태ㆍ 환경 STEAM 프로그램’을 연구ㆍ개발하여, 1학년 학생을 대상으로 수업에 적용한다.

□ 미래 교실의 블렌디드 러닝 환경에 적용할 수 있는 온/오프 STEAM 프로그램을 개발하 고 이를 수업에 적용한다.

□ 교과 간 통합 주제를 선정하여 학교 특색사업인 독서교육 및 생태ㆍ환경을 실천할 수 있도록 현장 적합성 높은 ‘자연과 인간이 공존하는 생태ㆍ환경 STEAM 프로그램’을 연구ㆍ개발한다.

□ 미래사회 대응 핵심역량을 기를 수 있도록 모둠 기반의 학생 탐구활동을 개발하고, ‘공 존’의 중요성을 경험할 수 있는 기후변화와 환경문제 해결의 기회를 제공함으로써 학 생 스스로 지구와 인간의 조화로운 삶을 실천할 수 있는 생태시민의 성장 과정을 지원 한다.

STEAM 프로그램

구분

프로그램명

자연과 인간이 공존하는 생태ㆍ환경 STEAM 프로그램

선행

프로그램명 해당없음

학교급 고등학교 대상 학년(군) 1학년

목표 수혜학생 수 266

중심과목 통합과학 중심과목

성취기준영역[고등학교 1~3학년] Ⅳ. 환경과 에너지

연계과목

과학탐구실험 통합사회 기술ㆍ가정

연계과목 성취기준영역

[고등학교 1~3학년] Ⅱ. 생활 속의 과학 탐구 [고등학교 1~3학년] Ⅱ. 자연환경과 인간 [고등학교 1~3학년] (5) 기술 활용

개발계획

주제 연번 차시(시수) 과목 연계(안)

1 5

통합과학(2)+과학탐구실험(2)+통합사회(1)

2 5

통합과학(2)+과학탐구실험(2)+통합사회(1)

3 3

통합과학(1)+과학탐구실험(1)+기술ㆍ가정(1)

4 3

과학탐구실험(1)+기술ㆍ가정(2)

(8)

실행중점 2 STEAM 프로그램 적용 및 실천 결과 1) 연구 내용

본 연구는 [지속가능한 친환경 에너지 도시 설계] 프로그램 개발을 목표로 연구 내용은 다음 의 방향성을 갖는다.

첫째, 과학 기반 융합 프로그램이므로 과학과 핵심역량과 성취 기준의 분석을 토대로 [지속 가능한 친환경 도시 설계]를 위한 미래 지구 환경에 대한 고민과 친환경 에너지에 대 한 실제적인 고민을 담아 학생들의 삶과 연계된 프로그램을 개발한다.

둘째, 백워드 교육과정에 기반을 둔 융합 프로그램을 개발 적용한다.

2) 연구 일정

일 정 수행내용

추진일정 활동시간

(예상) 비고

4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월

자료조사·분석

○ ○ 4

STEAM 프로그램 교수학습방법 공동개발

○ ○ ○ ○ ○ 5

STEAM 프로그램 교수학습자료 공동개발

○ ○ ○ ○ ○ 5

STEAM 프로그램 적용 및 분석

○ ○ ○ 6

네트워크 상호컨설팅 참여

※ 시범적용 결과 공유·토론 등

○ ○ ○ ○ 4

착수 워크숍 참석

○ 1

태도검사(사전)

○ 1

태도검사(사후)

○ 1

중간점검 체크리스트 제출

○ 2

STEAM 행사 개최

○ 4

결과보고서(산출물) 작성

○ 3

’21.11.19

사업비 사용실적보고서 작성

○ 2

’21.12.3.

융합교육 소통한마당 참석

○ 2

‘21.11.

합 계 40

3) 연구 개발원

연구책임자 ․ 연구책임자 1명

․ 공동연구원 4명

․ 자문 위원 1명 김경희

(계 6명)

프로그램 개발 부문 프로그램 적용 부문

연구원 : 한소영, 이경옥 연구원 : 반헌섭. 노현진

(9)

4) 개발 절차

가) 과학과 핵심 역량 분석

핵심역량 내용

과학적 사고력

과학적 주장과 증거의 관계를 탐색하는 과정에서 필요한 사고이다. 과학적 세계관 및 자연관, 과학의 지식과 방법, 과학적인 증거와 이론을 토대로 합리적이고 논리적으로 추론하는 능력, 추리 과정과 논증에 대해 비판적으로 고찰하는 능력, 다양하고 독창적 인 아이디어를 산출하는 능력 등을 포함한다.

과학적 탐구능력

과학적 문제 해결을 위해 실험, 조사, 토론 등 다양한 방법으로 증거를 수집, 해석, 평 가하여 새로운 과학 지식을 얻거나 의미를 구성해 가는 능력을 말한다. 과학적 탐구를 위해서는 과학 탐구 기능과 지식을 통합하여 적용하고 활용하는 능력이 필요하며 과학 적 사고력이 이 과정에 기초가 된다.

과학적 문제해결력

과학적 지식과 과학적 사고를 활용하여 개인적 혹은 공적 문제를 해결하는 능력이다.

일상생활의 문제를 해결하기 위해 문제와 관련 있는 과학적 사실, 원리, 개념 등의 지 식을 생각해 내고 활용하며 다양한 정보와 자료를 수집, 분석, 평가, 선택, 조직하여 가 능한 해결 방안을 제시하고 실행하는 능력이 필요하다. 문제 해결력은 문제 해결 과정 에 대한 반성적 사고 능력과 문제 해결 과정에서의 합리적 의사 결정 능력도 포함한다.

과학적 의사소통

능력

과학적 문제 해결 과정과 결과를 공동체 내에서 공유하고 발전시키기 위해 자신의 생 각을 주장하고 타인의 생각을 이해하며 조정하는 능력을 말한다. 말, 글, 그림, 기호 등 다양한 양식의 의사소통 방법과 컴퓨터, 시청각 기기 등 다양한 매체를 통하여 제시되 는 과학기술 정보를 이해하고 표현하는 능력, 증거에 근거하여 논증 활동을 하는 능력 등을 포함한다.

과학적 참여와 평생학습

능력

사회에서 공동체의 일원으로 합리적이고 책임 있게 행동하기 위해 과학기술의 사회적 문제에 대한 관심을 가지고 의사 결정 과정에 참여하며 새로운 과학기술 환경에 적응하기 위해 스스로 지속적으로 학습해 나가는 능력을 가리킨다.

나) 주제별 핵심역량 분석

수업 주제 핵심역량

환경과 인간생활

지구 환경 변화

과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 지식정보처리 역 량, 심미적 감성 역량

환경과 인간 생활

과학적 의사소통 능력, 과학적 문제 해결력, 공동체 역량

환경과 에너지

발전과 에너지

과학적 사고력, 과학적 탐구 능력,

과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력

지속가능한 삶

과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력,

심미적 감성 역량, 과학적 참여와 평생학습 능력, 공

동체 역량

(10)

다) 프로그램 적용 대상 및 시기

융합 주제 수업형태 융합과목 적용

대상 시기

환경과 인간생활

지구 환경 변화 프로젝트수업 통합과학, 과학탐구실험,

통합사회 고1 5월

환경과 인간 생활 탐구활동, 모둠토론 조사발표

통합과학, 과학탐구실험,

통합사회 고1 5월

환경과 에너지

발전과 에너지 탐구활동, 모둠토론 조사발표

통합과학, 과학탐구실험,

기술ㆍ가정 고1 9월

지속가능한 삶 프로젝트수업 통합사회, 과학탐구실험,

기술ㆍ가정 고1 10월

5) 개발 프로그램 총괄표(총 16차시)

차시 주요내용

1~5 /16

주제(단원)명 ‘지구의 날 ’프로젝트

[10통과08-03] 엘니뇨, 사막화 등과 같은 현상이 지구 환경과 인간 생활에 미치는 영향을 분석하고, 이와 관련된 문제를 해결하기 위한 다양한 노력을 찾아 토론할 수 있다.

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

[10통사02-03] 환경 문제 해결을 위한 정부, 시민사회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차원의 실천 방안을 모색한다.

6~10 /16

주제(단원)명 환경과 생태계 보존

[10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.

[10통과08-02] 먹이 관계와 생태 피라미드를 중심으로 생태계 평형이 유지되는 과정을 이해하고, 환경 변화가 생태계에 영향을 미치는 다양한 사례를 조사하고 토의할 수 있다.

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

[10통사02-03] 환경 문제 해결을 위한 정부, 시민사회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차원의 실천 방안을 모색한다.

11~13 /16

주제(단원)명 지속가능한 에너지

[10통과09-05] 인류 문명의 지속가능한 발전을 위한 신재생 에너지 기술 개발의 필요성과 파력 발전, 조력 발전, 연료 전지 등을 정성적으로 이해하고, 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 예시할 수 있다.

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

[10 과탐 03-02] 첨단 과학기술 및 원리가 적용된 과학 탐구 활동의 산출물을 공유하고 확산하기 위해 발표 및 홍보할 수 있다.

[12기가04-07] 첨단기술과 관련된 문제를 이해하고, 해결책을 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.

14~16 /16

주제(단원)명 자연과 인간이 공존하는 삶

[10통사02-02] 자연에 대한 인간의 다양한 관점을 사례를 통해 설명하고, 인간과 자연의 바람직한 관계에

(11)

6) 프로그램 개발 적용 결과

교수학습 지도안 개발

차시(시수)

프로그램명 프로그램 주제 운영

대상(학년)

완료 여부

개발 수업적용 학생수

1~5 ‘지구의 날’ 프로젝트 지구 환경 변화 1학년 완료 완료 266

6~10 환경과 생태계 보존 환경과 인간 생활 1학년 완료 완료 266

11~13 지속가능한 에너지 발전과 에너지 1학년 완료 완료 266

14~16 자연과 인간이 공존하는 삶 지속가능한 삶 1학년 완료 완료 266

합계

1,064

7) 추진 성과

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 16차시

수업 적용 일정 기간 2021.05 ~ 2021.11.

(STEAM 수업)수혜학생 수 266명(고등학교 1학년 전교생)

학생 태도검사 1차(사전 )검사

’21.07.15.~’21.07.21. 11개 학급(266명) 실시 완료

2차(사후) 검사

’21.10.07.~’21.10.22. 11개 학급(266명) 실시 완료

학생 및 교사 만족도조사 10월 22일 실시 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최 2021.11. STEAM 행사 2021.10. 수업공개

8) 프로그램 개발 시 유의점

□ 과학적 내용이 학생의 현재 삶과 관련 있는 주제를 선택하여 생활 속 문제와 교실 속 교 과목의 괴리감을 좁혀 학교에서 이루어지는 수업에 대한 흥미와 호기심을 불러일으킬 수 있는 최적의 관심 분야를 제시한다.

□ 학생-학생, 학생-교사 간의 활발한 의견교류와 토론을 통해 문제를 해결할 수 있도록 창 의적으로 해결 과정을 설계하여 기존의 지식을 재구성할 수 있는 기회를 갖는다.

□ 문제 해결 후 자기평가 및 모둠원 간의 피드백을 통한 감성적 체험을 실시함으로써 문제

차시 주요내용

[10통사02-03] 환경 문제 해결을 위한 정부, 시민사회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차원 의 실천 방안을 모색한다.

[12기가05-08] 사회적, 경제적, 환경적 측면에서 지속가능한 발전 방안을 모색하고 적용할 수 있는 기술

의 분야를 조사한다.

[12기가05-09] 적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.

(12)

해결력 뿐 아니라 대인관계능력 및 민주시민의식을 길러 사회의 한 구성원으로써 더불어 살아갈 수 있는 인성을 함양할 수 있도록 한다.

9) 평가 및 피드백

□ STEAM 프로그램 적용 수업을 통해 기후위기에 대한 인식을 공유하고 실천하는 삶을 통해 지속가능한 미래, 자연과 인간의 공존을 지원하는 미래학교의 모습 실천에 중점을 둔다.

□ 자기 생각 만들기, 자기주도적 학습능력, 문제해결력, 진로탐색 능력에 관한 자작 설문지 를 사전ㆍ사후 검사를 통해 비교ㆍ분석한 후 학생들에게 피드백한다.

실행중점 3 STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천 1) 정기 세미나 및 온라인을 통한 협력연구

본 연구를 통해 STEAM 프로그램을 개발하고, 신나는 과학수업(신과수) 연구회의 정기 세미 나를 통해 검토하여 수업에 적용 가능하도록 검증해 본 후 수정 보완한다.

첫째, 수시로 사전 워크숍을 통해 세부 주제에 대한 수업모델 운영교사를 정하고 운영할 때 의 문제점을 토론한다.

둘째, 여러 학교에서 수업모델을 적용하게 됨으로 충분한 협의나 토의가 이루어질 수 있도록 밴드모임을 만든다.

셋째, 신과수 연구회와 연계하여 월 1회 정기적인 모임을 갖고 운영상 문제점과 개선방안 등 에 대한 토의한다

.

2) 교사연구회 STEAM 행사 개최

회차 일시 장소 참석대상 주요내용

1차 ‘21.07.09. 과학실1 과학과 교사 - 융합교육의 이해를 위한 과학과 교사 연수 - 융합프로그램을 활용한 생태환경교육 사례 나눔 2차 ‘21.11.26 대강당 전교사 - 융합프로그램을 활용한 생태환경교육 사례 나눔

3) 교내 특성화 프로그램과의 연계 활동

□ 개발된 STEAM 프로그램 적용 수업뿐 아니라 본교 특성화 프로그램과 연계하여 창의적 체험활동의 생태ㆍ환경 교육을 병행함으로써 문화예술 교육 및 미래 창의 융합형 인재 육성을 위한 다양한 프로그램을 제공하고, 환경 감수성을 지닌 생태시민으로 성장할 수 있도록 지속적인 성장 경험과 활동의 기회를 제공한다.

주제 대상 인원 주요 내용

환경 주제와 함께 하는 3D 모델링

프로그램

1, 2학년 중

희망자 20명 ◦ 환경 주제와 함께하는 3D 프린터와 모델링 프로그램

◦환경 주제와 함께 하는 3D 프린터 조립

‘인공지능, 환경을

1, 2, 3학년 853명

◦인공지능 기본 소양 교육 실시

◦인공지능 특강을 통한 인공지능의 기본 이해 및 활용

(13)

□ 교육과정과 연계하여 탄소중립, 기후 환경 위기, 미세 먼지, 미세플라스틱 등의 환경교육 내용을 강화하고, 탄소중립을 위한 종합 플래폼 「기후행동 실천 어플(기후행동1.5℃)」에 참여하여 기후행동을 직접 실천할 수 있도록 다양한 기회를 제공한다.

시기 주요 내용 비고

연중

‘지구지킴이 일일프로젝트’

- 한 학년 한 주제 이상 - 창의적 체험활동 시간 활용

학년부 협조

연중 기후행동 실천 어플(기후행동 1.5℃) 참여 - 스쿨챌린지 참여

연중 온라인 환경동아리 운영

- 유네스코동아리 내 분과 또는 별도의 환경동아리 개설 교육과정부 협조 연중 비대면 온라인 환경보전 실천 캠페인

4) STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 참여

회차 일시 장소 참석자 상호 컨설팅 결과

1차 ’21.5.31.(월)

16:30~18:00 온라인 반헌섭(참여연구원) - STEAM 교사연구회 운영 안내 - 2021년 융합교육 지원단 및 카페 안내

2차 ’21.7.15.(목)

16:30~18:00 온라인 김경희(연구책임자)

- STEAM 교사연구회 운영 방안 협의 - 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 - STEAM 선도학교 사례 공유

3차 ’21.9.14.(화)

16:30~18:00 온라인 김경희(연구책임자)

- 융합교육 특강

- 우수사례 공유 및 프로그램 유형별 상반기 운영상황 점검

- 하반기 개선 방향 설계를 위한 컨설팅 환경 시민, 생태

시민 주제 탐구 프로그램

1, 2, 3학년 전교생

◦‘지구 지킴이 일일 프로젝트’ 실시

◦ 학생이 주도적으로 실천하는 문화 조성

◦ 지자체, 유관기관과 연계한 다양한 실천 프로그램 운영 포노사피엔스의

협력적 책쓰기

1, 2학년 중

희망자 30명 ◦ 파워디렉터 및 스톱모션 앱을 활용한 창의융합 독서표현 활동

◦ 애니메이션 기법을 활용한 환경책 제작

우리가 만드는 환경 미술 프로그램

미술 수강생 및 미술 동아리

학생

530명

◦ 1인 1작품 전시

◦ 미술 재료와 기법의 확장

◦ 미술 진로 탐색

◦ 학교 미술문화 만들기 창의 예술 뮤지컬

프로그램 1,2,3학년 20명 ◦ 연극제 참가 및 축제 공연

◦ 연출, 연기, 음향, 조명 능력 신장 창의 예술 역사 문화

프로그램 3학년 180명

◦ 학생의 문화 감수성 세우기 활동

◦ 수업 속 역사 주제 탐구자료 만들기

◦ 일상속 역사와 문화 소품 만들기

(14)

4. 결론 및 제언

가. 결론

본 연구회는 본교 1학년 수업을 담당하는 교사들로 이루어진 연구회로 학생들이 자신의 삶과 연계하여 교과를 학습하고 자연과 환경이 공존하는 실천적인 삶을 주제로 실천력 있는 교육 과정 실현을 목표로 교과 시간에 활용 가능한 STEAM 수업 프로그램을 개발하였다. 창의력, 융합적 사고력, 문제해결력 등은 미래를 이끌어나갈 인재에게 필요한 역량이며 이를 향상시키기 위해 본 프로그램은‘환경과 에너지’ 단원의 주요 개념을 프로그램의 주 개발 지식으로 선 택하여‘자연과 인간이 공존하는 생태ㆍ환경 STEAM 프로그램’을 주제로 다양한 교육적 경 험을 설계하였으며, 창의ㆍ융합형 인재로서의 성장에 도움을 줄 수 있는 프로그램으로 개발 하여 수업에 적용하였다.

본 연구를 통해 개발된 STEAM 프로그램의 개발ㆍ적용을 통해 다음의 결론을 얻었다.

첫째, ‘자연과 인간이 공존하는 생태ㆍ환경 STEAM 프로그램’운영을 통해 학생 스스로 사 회적 문제에 관심을 갖고, 학교에서 배우는 교육과정 내용이 자신의 삶과 깊은 관련이 있다는 것을 경험함으로써 스스로 지속가능한 삶을 실천하기 위한 노력을 시도하는 계 기가 되었다.

둘째, 자연과 환경에 대한 이해와 감수성 증진으로 자연과 인간이 공존하기 위한 생활을 실 천하고 기후변화 대응교육을 통해 주변 환경에 대한 관심을 갖고 문제점을 해결하는 생태시민교육이 이루어졌다.

셋째, ‘자연과 인간이 공존하는 생태ㆍ환경 STEAM 프로그램’은 미래 인재가 될 학생들에게 지구 환경 변화와 에너지에 대해 관심을 갖게 하였으며, 다양한 분야의 학문과 자신의 삶에 대한 연구를 통해 과학을 대하는 진지한 태도와 관련 분야의 진로를 구체화시키 는데 도움을 주었다.

넷째, 토론학습 및 프로젝트 학습 등을 활용한 STEAM 수업으로 4차 산업혁명 시대에 필요한 창의적 사고력과 문제 해결력을 키워 실생활에 당면한 여러 가지 문제를 해결하는 데 긍정적인 영향을 주었으며, 모둠 활동을 통해 배려와 협력을 배워가는 과정에서 올바른 인성을 함양할 수 있는 기회를 제공하였다.

다섯째, STEAM 교사 연구회 활동을 통해 교사들의 교육과정 문해력 및 재구성 능력, 학생중 심수업의 설계 및 활용, 성장중심평가와 피드백 등 협력적 수업 전문성 향상에 기여하였다.

나. 제언

□ 주제 중심의 STEAM 프로젝트 수업을 진행함에 있어 큰 걸림돌이 되는 것은 현재 입시 제도인 9등급제이며, 결과 위주의 평가보다는 과정 중심의 평가가 현실적으로 정착되어야만 학생들의 협력적 활동을 통한 진정한 배움과 성장이 실현될 것이다.

□ STEAM 프로그램 개발과 적용을 위해서는 동 학년, 동 교과 교사들의 공감대가 필요하며 동료성을 기반으로 한 실천 역시 충분한 연구의 시간이 확보되어야 할 것이다. 이를 위해 수업이 중심에 서는 교직 문화의 정착이 시급하다.

□ 학교 교육의 물리적 환경 차이가 크므로 STEAM 수업을 실천하기 위한 무선 인터넷 검색

환경, 프로젝트 모둠 활동에 필요한 탭이나 노트북의 보급, 3D 프린터나 드론, 아두이노와

(15)

넘어 미래 교육에 대한 거시적인 안목과 미래 교육과정에 대한 공감이 필요하다.

5. 참고 문헌

고미숙, 승효상, 조용헌 외 (2015). 도시 인문학 강의: 서울의 재발견. 페이퍼스토리 강현석, 이지은 (2016). 백워드 설계의 이론과 실천: 교실 혁명. 학지사

김경민 (2011). 도시개발, 길을 읽다. 시공사

백윤수, 박현주, 김영민, 노석구, 이주연, 정진수, 최유현, 한혜숙, 최종현 (2012). 융합인재교육 (STEAM) 실행 방향 정립을 위한 기초연구. 한국과학창의재단 연구보고 2012-12.

조성화, 안재정, 이성희, 최돈형 (2015). 교사를 위한 지속가능발전교육(교육과 지속가능발전의 만남). 북스힐

개정교육과정 연계 실험자료집(2018~2020). 신과수(신나는 과학수업) 연구회

2015 개정교육과정 통합과학&과학탐구실험 연계 수업자료(2017). 경기도융합과학교육원

(16)

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.

(17)

부록1 2021년 STEAM 교사연구회 프로그램(지도안 및 평가모델)

프로그램 명: 자연과 인간이 공존하는 생태ㆍ환경 STEAM 프로그램 1. STEAM 프로그램 총괄표(총 16차시)

차시 주요내용

1~5 /16

주제(단원)명 ‘지구의 날 ’프로젝트

[10통과08-03] 엘니뇨, 사막화 등과 같은 현상이 지구 환경과 인간 생활에 미치는 영향을 분석하고, 이와 관련된 문제를 해결하기 위한 다양한 노력을 찾아 토론할 수 있다.

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

[10통사02-03] 환경 문제 해결을 위한 정부, 시민사회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차원의 실천 방안을 모색한다.

6~10 /16

주제(단원)명 환경과 생태계 보존

[10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.

[10통과08-02] 먹이 관계와 생태 피라미드를 중심으로 생태계 평형이 유지되는 과정을 이해하고, 환경 변화가 생태계에 영향을 미치는 다양한 사례를 조사하고 토의할 수 있다.

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

[10통사02-03] 환경 문제 해결을 위한 정부, 시민사회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차원의 실천 방안을 모색한다.

11~13 /16

주제(단원)명 지속가능한 에너지

[10통과09-05] 인류 문명의 지속가능한 발전을 위한 신재생 에너지 기술 개발의 필요성과 파력 발전, 조력 발전, 연료 전지 등을 정성적으로 이해하고, 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 예시할 수 있다.

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

[10 과탐 03-02] 첨단 과학기술 및 원리가 적용된 과학 탐구 활동의 산출물을 공유하고 확산하기 위해 발표 및 홍보할 수 있다.

[12기가04-07] 첨단기술과 관련된 문제를 이해하고, 해결책을 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.

14~16 /16

주제(단원)명 자연과 인간이 공존하는 삶

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

[10통사02-02] 자연에 대한 인간의 다양한 관점을 사례를 통해 설명하고, 인간과 자연의 바람직한 관계에 대해 제안한다.

[10통사02-03] 환경 문제 해결을 위한 정부, 시민사회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차원 의 실천 방안을 모색한다.

[12기가05-08] 사회적, 경제적, 환경적 측면에서 지속가능한 발전 방안을 모색하고 적용할 수 있는 기술

의 분야를 조사한다.

[12기가05-09] 적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.

(18)

2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 통합과학 학교급/

학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[고등학교] Ⅳ. 환경과 에너지 중심과목 성취기준

[10통과08-03] 엘니뇨, 사막화 등과 같은 현상이 지구 환경과 인간 생활에 미치는 영향을 분석하고, 이와 관련된 문제를 해결하기 위한 다양한 노력을 찾아 토론할 수 있다.

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

[10통사02-03] 환경 문제 해결을 위한 정부, 시민사회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차원의 실천 방안을 모색한다.

주제(단원)명 지구의 날 프로젝트 차시 1~5/16 차시

학습목표

◦‘지구의 날’이 제정된 의미를 알고, 지구 환경 변화의 심각성과 실천을 홍보하기 위해 시청각 자료를 제작할 수 있다.

◦엘니뇨, 사막화 등과 같은 현상이 지구 환경 변화가 인간 생활에 미치는 영향을 분석하고, 이와 관련된 문제를 해결하기 위한 다양한 노력을 찾아 계획서를 작성하고 실천할 수 있다.

◦환경 문제 해결을 위한 개인적, 사회적, 국가적 차원의 실천 방안에 대해 토론할 수 있다.

연계과목 과학탐구실험, 통합사회

연계과목 성취기준

영역

[

고등학교 1~3학년] Ⅱ. 생활 속의 과학 탐구 [고등학교 1~3학년] Ⅱ. 자연환경과 인간

STEAM 요소

S 지구 온난화

T 친환경적 삶을 위한 다양한 실천 방안 설계 E

A 지구의 날 홍보 자료 디자인 M

STEAM 학습 준거

제시

◦‘지구의 날’ 전 세계인들이 함께 실천할 수 있는 방법을 고안하여 시각 자료로 디자인하여 배포 하고, ‘자연과 인간이 공존하는 삶’을 홍보하는 상황

◦지구 환경 변화로 인한 다양한 환경 문제가 인간 생활에 미치는 영향 조사하기

◦지구 환경 변화의 심각성을 알리고 지구의 날을 홍보하기 위한 디자인하기

◦친환경적 삶을 위한 실천 계획서 작성 및 실천, 실천 후 자신의 성장에 대한 소감문 쓰기

◦친환경적 삶에 대한 긍정적 태도 갖기

◦모둠원과의 의사소통을 통한 협업의 기쁨 경험하기

◦지구의 날을 기념하는 ’Earth hour’에 적극적으로 동참하고 다양한 활동 실천하기

(19)

중심과목 통합과학 학교급/

학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[고등학교] Ⅳ. 환경과 에너지 중심과목 성취기준

[10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호 관계를 이해하고, 인류 의 생존을 위해 생태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.

[10통과08-02] 먹이 관계와 생태 피라미드를 중심으 로 생태계 평형이 유지되는 과정을 이해하고, 환경 변화가 생태계에 영향을 미치는 다양한 사례를 조 사하고 토의할 수 있다.

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

[10통사02-03] 환경 문제 해결을 위한 정부, 시민사회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차원의 실천 방안을 모색한다.

주제(단원)명 환경과 인간 생활 차시 6~10/16 차시

학습목표

◦생태계의 구성 요소와 환경 변화가 생태계에 미치는 다양한 사례를 조사하고 토의할 수 있다.

◦지구 온난화가 전 세계 및 우리나라에 미치는 영향을 파악하고, 환경 문제를 해결하기 위해 자신이 일상생활에서 실천할 수 있는 일을 생각해 녹색 생활 수칙을 만들어 실천에 옮길 수 있다.

◦환경과 인간 생활의 밀접한 관계를 이해하고 공존의 의미를 이해할 수 있다.

연계과목 과학탐구실험, 통합사회

연계과목 성취기준

영역

[

고등학교 1~3학년] Ⅱ. 생활 속의 과학 탐구 [고등학교 1~3학년] Ⅱ. 자연환경과 인간

STEAM 요소

S 생태계 평형, 지구 온난화, 환경 문제, 지속가능한 발전 T

E

A 나만의 녹색 생활 수칙 디자인 M 기상청 기후변화 자료 분석

STEAM 학습 준거

황제

◦전 세계가 지구 온난화로 인한 폭염, 장마, 산불, 태풍 등의 이상 기후로 인해 어려움을 겪고 있는 상황을 인식하고 문제를 해결할 수 있는 방안을 고민하는 상황

◦지구 온난화가 전 세계 및 우리나라에 미치는 영향 조사하기

◦실천 가능한 녹색 생활 수칙 디자인하기

◦지구 환경 문제를 해결하기 위한 탐구활동 설계

◦산성화된 토양을 중화시키기 위한 탐구활동 설계

◦친환경적 삶에 대한 긍정적 태도 갖기

◦모둠원과의 의사소통을 통한 협업의 기쁨 경험하기

◦산성화된 토양을 중화시키기 위한 탐구수행을 통해 성취감 경험하기

◦녹색 생활 실천에 적극적으로 참여하기

(20)

중심과목 통합과학 학교급/

학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[고등학교] Ⅳ. 환경과 에너지 중심과목 성취기준

[10통과09-05] 인류 문명의 지속가능한 발전을 위한 신재생 에너지 기술 개발의 필요성과 파력 발전, 조 력 발전, 연료 전지 등을 정성적으로 이해하고, 에너 지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물 을 예시할 수 있다.

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

[10 과탐 03-02] 첨단 과학기술 및 원리가 적용된 과 학 탐구 활동의 산출물을 공유하고 확산하기 위해 발표 및 홍보할 수 있다.

[12기가04-07] 첨단기술과 관련된 문제를 이해하고, 해결책을 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.

주제(단원)명 발전과 에너지 차시 11~13/16 차시

학습목표

◦태양광 발전, 풍력 발전의 원리와 장단점 및 개선 방안을 설명할 수 있다.

◦기후 변화로 인한 지구 환경 문제 해결의 관점에서 핵발전, 태양광 발전, 풍력 발전을 평가할 수 있다.

◦에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 제시할 수 있다.

연계과목 과학탐구실험, 기술가정

연계과목 성취기준

영역

[

고등학교 1~3학년] Ⅲ. 첨단 과학 탐구

[고등학교 1~3학년] Ⅵ. 지속 가능한 발전과 기술 적응

STEAM 요소

S 지구 온난화, 환경 문제, 지속가능한 발전, 전자기 유도, 재생에너지 T 형상기억 합금

E 매직 풍차 만들기

A 효율적인 발전기 설치 모형 디자인 M 기상청 기후변화 자료 분석

STEAM 학습 준거

◦지구 온난화로 인해 벌어지고 있는 여러 기후 이변, 온실가스 증가 추이 등을 제시하여 사태의 심각성 파악

◦열 에너지가 전기 에너지로 전화되는 과정에서 형상기억합금의 작용 추론하기

◦전자기 유도 현상을 적용시킨 창의적인 발전기 디자인하기

◦발전기 설치 과정에서 예상되는 문제점을 요약하고 합리적인 해결방안 찾기

◦우리나라 환경조건에서 가장 효율적인 재생에너지를 생각해보고 그 근거 제시하기

◦친환경적 삶에 대한 긍정적 태도 갖기

◦모둠원과의 의사소통을 통한 협업의 기쁨 경험하기

(21)

중심과목 통합사회 학교급/

학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[고등학교] Ⅱ. 생활 속 과학탐구 중심과목 성취기준

[10통사02-02] 자연에 대한 인간의 다양한 관점을 사 례를 통해 설명하고, 인간과 자연의 바람직한 관계 에 대해 제안한다.

[10통사02-03] 환경 문제 해결을 위한 정부, 시민사 회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차 원의 실천 방안을 모색한다.

[12기가05-08] 사회적, 경제적, 환경적 측면에서 지속 가능한 발전 방안을 모색하고 적용할 수 있는 기술 의 분야를 조사한다.

[12기가05-09] 적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.

주제(단원)명 자연과 환경이 공존하는 삶 차시 14~16/16 차시

학습목표

◦기후, 지형과 같은 자연환경이 인간 생활에 미치는 영향을 파악할 수 있다.

◦인간 중심주의 자연관과 생태 중심주의 자연관을 중심으로 자연에 대한 다양한 관점을 비교할 수 있다.

◦지구 온난화, 산성비, 열대림 파괴 등 다양한 환경문제가 발생하고 있음을 알수 있다.

◦환경 문제를 해결하기 위한 정부, 기업, 시민 사회, 개인의 노력을 살펴볼 수 있다.

연계과목 기술가정

연계과목 성취기준

영역

[

고등학교 1~3학년] Ⅲ-3. 자연재해의 원인과 영향 [고등학교 1~3학년] Ⅵ. 지속 가능한 발전과 기술 적응

STEAM 요소

S 지구 온난화, 사막화, 오존층 파괴, 산성비, 열대림 파괴, 생물다양성 감소 T 인간 중심주의 자연관, 생태 중심주의 자연관

E SDGs6 깨끗하고 안전한 물과 위생-얼마나 사용할 수 있을까?

A 멸종위기의 생물들 우표 디자인 하기 M 환경 문제 해결을 위한 개인의 노력

STEAM 학습 준거

◦환경 문제는 한번 발생하면 피해를 복구하는데 오랜 시간이 걸리고 많은 노력과 비용이 들며, 인 간의 생존을 위협할 수 있을 정도로 피해 정도가 크다. 또한 환경 문제가 발생한 지역이나 국가를 넘어 인접한 국가와 전 지구에 광범위한 영향를 끼칠 정도로 피해 규모가 크다.

◦인간과 자연의 바람직한 관계 비교설명하기

◦SDGs 깨끗하고 안전한 물과 위생 – 사막에서 살아남기 미션 완료하기

◦멸종위기의 생물들, 유네스코 자연유산, 문화유산 우표 디자인하기

◦일상생활에서 실천 가능한 녹색 생활수칙 만들기, 기후행동 1.5 실천하기

◦친환경적 삶에 대한 긍정적 태도 갖기

◦모둠원과의 의사소통을 통한 협업의 기쁨 경험하기

(22)

3. 학생 활동지 / 학생 참고 자료

‘지구의 날’ 프로젝트

1/5차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

활동 1

지구의 날’ 알아보기

1. 지구의 날(4.22.)이란? 언제, 무엇을 목적으로 제정되었으며 어떤 행사가 이루어지는가?

2. 파리기후협약(2015)이란? 참여한 국가는 몇 개국, 어느 나라이며, 합의한 목표는 무엇인가?

3. 지구 환경 변화의 가장 큰 원인은 무엇 때문인가?

4. 지구 환경 변화가 인간 생활과 생태계에 미치는 영향에 대해 조사하기 - 신문 기사(방송자료 포함

)

조사 하기 (출처(링크) 기록)

[차시예고] ‘지구의 날’ 홍보 자료 제작

(23)

‘지구의 날’ 프로젝트

2/5차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름: , 번 이름:

활동 2

지구의 날’ 홍보 자료 제작(2인 1팀)

[채점기준] ① 과학 관련 현상 및 사회적 이슈에서 과학 탐구 문제를 발견하였는가?

② 지구 환경 문제를 해결하기 위한 실천 방안을 제시하였는가?

③ 지구 환경 문제를 홍보하는 결과물을 완성하였는가?

지구의 날

월 일(1970년 제정)

기후변화주간

월 일 ~ 월 일

지구 환경 문제의 주요 원인

지구 환경 문제 해결을

위한 실천 방안

지구의 날을 홍보하는

이유

(24)

‘지구의 날’ 프로젝트

3~4/5차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

활동 3

지구 환경 변화가 인간 생활과 생태계에 미치는 영향 조사

[주제 예시] 지구의 온도 변화, 해수면 상승률, 사막화, 온실기체 농도 변화, 화석연료 사용량, 홍수, 산불, 쓰레기 배출량, 미세먼지 발생률, 미세 플라스틱 증가율, 에너지 사용량, 생물 종의 변화 등

주제

원인

자료 조사 (변화율)

• 출처:

인간 생활과 생태계에 미치는 영향

(피해 사례)

(25)

활동 4

지구 환경 변화가 인간 생활과 생태계에 미치는 영향 토의 및 발표

1. 지구 환경 변화가 인간 생활이나 생태예에 미치는 영향에 대해 모둠별로 토의해 봅시다.

2. 모둠별 의견을 모아 지구 환경 변화의 원인, 피해사례, 대책이나 예방을 위해 노력해야 할 점에 대해 발표해 봅시다.

활동 5

지구 환경 변화 극복을 위한 실천 계획서

실천 기간 2021년 월 일 ~ 월 일 (주 3회 이상 필수) 실천 장소

실천 내용

구체적인 실천 방법

• 활동 장면을 사진(동영상)으로 촬영하여 카카오톡 채널에 올림.

해결 방안

개인적 차원:

• 사회적 차원:

• 국가적 차원:

(26)

‘지구의 날’ 프로젝트

5/5차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

활동 6

지구 환경 변화 극복을 위한 실천 소감문 작성

1. 일주일 동안 자신이 실천한 활동이 지구 환경 변화에 어떻게 영향을 줄 것으로 판단하는지 서술 하시오. (단, 지구 환경 변화의 원인, 인간 생활과 생태계에 미치는 영향, 대책이나 예방책 등을 포함할 것.)

실천 내용

자기 평가 자신이 계획한 대로 열심히 실천하였는가? 잘함 보통 부족

(27)

2. 지구 환경 변화를 줄이기 위해 국가나 사회적 차원에서 해야 할 방안을 서술하시오.

활동 7 ‘지구의 날’ 프로젝트 수업을 돌아보며...

‘지구의 날’ 프로젝트 수업을 통해 새롭게 알게 된 내용이나 다시 생각하게 된 점을 쓰시오.

(28)

[통합사회] 환경과 인간생활 1/2차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

활동 1

지구 온난화로 인해 어떤 문제가 발생할까?

1

지구 온난화가 지속될 경우 지역별로 어떤 변화가 나타날지 말해 보자.

지역 변화

2

지구 온난화의 영향으로 우리나라에는 어떤 변화가 나타날지 예상해 보고, 해결 방안을 모색 해 보자.

지구 온난화로 인한 변화

해결 방안

(29)

[통합사회] 환경과 인간생활 2/2차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

활동 2

하루의 일과 중 환경 문제를 해결하기 위한 실천 방안 찾아보기

1

위의 행동 중 자신이 일상생활에서 실천하고 있는 것에 V 표시를 해 보자.

2

자신이 학교에서 실천할 수 있는 수칙을 만들고, ㈎에 그림 또는 글로 표현해 보자.

(30)

[통합과학] 생물 대멸종과 생물계의 변화 1/3차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

활동 1

‘지질 시대에 생물 대멸종이 일어난 원인 알아보기’

1. 생물 대멸종의 원인을 설명하는 가설 조사하기-화산 폭발설, 기후 변동설, 운석 충돌설

2. 조사한 가설의 과학적 타당성을 토론하기

3. 대멸종 이후 나타난 생물계의 주요 변화 정리하기

4. ‘인류가 초래한 대멸종의 위기’에 관한 신문 기사 작성 (출처(링크) 기록)

[차시예고] ‘인류가 초래한 대멸종의 위기’ 인포그래픽 제작

(31)

[통합과학] 생물 다양성의 중요성과 보전 방안 2/3차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

활동 2

생물 다양성 보전을 위한 방안 찾기

1. 생물 다양성의 감소 원인 찾기

2. 생물 다양성 보전을 위한 국제 협약 조사하기

3. 생물 다양성 보전을 위해 학급에서 실천할 수 있는 방안 구상하기

4. 모둠이 홍보할 ‘멸종 위기 종’ 찾기

[차시예고] ‘멸종 위기 종 소개하기’ 인포그래픽 제작

(32)

[통합과학] 멸치의 먹이 관계 3/3차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

학습목표

준비물 물에 불린 멸치, 비커, 샬레, 핀셋, 해부침, 고무장갑, 현미경, 스마트폰

실험 과정

1. 마른 멸치를 따뜻한 물에 넣어 불린다.

2. 해부칼로 몸통을 가로로 길게 나누고, 위 속의 내용물을 꺼내어 받침 유리에 옮긴다.

3. 받침 유리에 스포이트로 물을 한 방울 떨어뜨린 후에 덮개 유리를 덮어 현 미경으로 관찰한다.

실험 결과

1. 멸치의 특정 부위를 정하여 자세히 관찰한 뒤 그림을 그려보자.

2. 해당 부위의 명칭과 역할을 조사하여 기록해보자.

(33)

고찰

3. 위 속에서 관찰된 내용물이 무엇인지 조사하여 멸치의 먹이 관계를 알아 보자.

4. 위와 관련해 멸치가 포함된 먹이그물을 그려보자.

느낀점

(34)

[과학탐구실험] 환경과 인간생활 1/3차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

[읽기 자료]

기후는 장기간에 걸쳐 어떤 지역에서 반복하여 나타날 확률이 높은 대기의 종합 상태이다. 현재의 기 후가 자연적인 요인이나 인위적인 요인의 영향을 받아 점차 변하는 것을 기후 변화라고 하며, 그 경향 성은 보통 30년간 평균 기후의 변화를 통계적으로 종합하여 판단한다. 기후 변화의 영향으로 우리나라 에서는 주요 과수 재배지나 어획 구역이 변하고 있다. 대표적인 예로 서늘한 지역에서 잘 자라는 사과 는 과거 30년 동안 제주도와 남부 지방 일부를 제외한 전국에서 재배할 수 있었으나, 기온이 상승하며 재배 가능 지역이 점차 줄어들어 21세기 후반에는 강원도와 일부 산간 지대에서만 재배할 수 있을 것 으로 예측된다.

전문가들의 분석에 따르면 우리나라의 기후 변화는 지구 전체의 변화에 비해 더 빠르게 진행되고 있 다. 이와 같은 급격한 기후 변화로 폭염 일수가 증가하여 인명 피해와 에너지 사용량이 증가하고, 전염 성 질병의 발생 지역이 확대되는 등 다양한 사회적·경제적 문제가 일어날 수 있다.

▲ 2060년대의 사과 재배지 예측 지도 (출처: 농촌진흥청, 2015)

1991~2012년(6~9월) 폭염 발생 일수와 폭염 사망자 수 (출처: 국립재난안전연구원, 2014)

활동 1

우리나라의 기후 변화 경향성 파악하기

[조사 방법]

- 스마트폰을 이용하여, 1961년 이후 우리나라의 기후 변화 경향성을 조사한다.

- 기상자료개방포털(국가기후데이터센터)의 [기후통계분석]-[평년값]-[우리나라 기후 평년값]-분포도-연별평 년값 항목을 클릭한 후, 화면을 아래쪽으로 이동하여 지역별 데이터를 확인한다.

- 서울(필수), 수원(필수) 지역과 다른 지역(3곳)의 평균 기온과 강수량을 각각 검색한다.

(35)

[탐구 과정]

1. 1961년 이후 연속적으로 관측 자료가 존재하는 서울, 수원 및 3개 지역의 평균 기온, 강수량을 조사하고, 각 값의 증감량을 정리해 보자.

지역 평균 기온(℃) 강수량(mm)

1961~1990년㉠ 1981~2010㉡ 증감량(㉡-㉠) 1961~1990년㉠ 1981~2010㉡ 증감량(㉡-㉠) 서울 (필수)

수원 (필수) (선택) (선택) (선택)

2. 조사한 지역(5곳)의 평균 기온과 강수량의 증감량(㉡-㉠)을 지도에 표시해 보자. 단, 막대 1㎝는 기온 1℃, 강수량 100㎜를 의미한다.

▲ 평균 기온 증감량

▲ 강수량 증감량

3. 과정 1~2에서 얻은 자료를 바탕으로 우리나라의 연대별 기후(평균 기온, 강수량) 변화 경향성을 설명해 보자.

(36)

▲ 산성화된 토양에 석회 가루 뿌리기

[과학탐구실험] 환경과 인간생활 2/3차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

활동 2

산성화된 토양 중화시키기

산성비가 내리면 토양과 호수가 넓은 범위에 걸쳐 산성화 된다. 또 화학 비료를 많이 사용하는 것도 토양이 산성화되는 원인이 되기도 한다. 토양이 산성화되면 식물이 잘 자라지 못하고, 호수가 산성화되면 수중 생물에 피해를 주며, 생태 계가 정상적으로 유지되기 어려워진다. 우리 주변의 토양과 호수의 산성도는 어느 정도이며, 산성화된 토양과 호수를 중화할 수 있는 효과적인 방법은 무엇일까?

준비물 토양 시료, 석회 가루, 증류수, 비커, 눈금실린더, 유리 막대, 전자저울, 약숟가락, 시약포지, pH 미터, 모종삽, 체, 자신이 사는 지역의 지도, 보안경, 실험용 고무장갑

안전하게 활동하기 • 시약이 피부나 옷에 묻지 않게 주의한다.

• 실험 후 남은 물질은 지정된 곳에 모아 처리한다.

채점 기준

평가 내용 잘함 보통 부족

지식 산성화된 토양을 중화하는 원리를 이해하였는가?

탐구

토양의 산성도를 정확하게 측정하였는가?

석회 가루의 중화 효과를 확인하였는가?

태도

모둠 활동에서 자신이 맡은 역할을 적극적으로 수행하면서 협동 하였는가?

실험이 끝난 후 실험 기구를 잘 정리하고 남은 물질을 잘 처리하 였는가?

■잘한 점

■개선할 점

(37)

탐구 수행

2

pH 미터

토양 시료 증류수

1. 학교나 집 주변의 각각 다른 장소 4곳에서 토양 시료를 채취한다.

주의 토양 시료는 그늘진 곳에서 자연 건조한 후 체로 쳐서 사용한다.

2. 비커 4개에 토양 시료 5.0 g과 증류수 25.0 mL를 각각 넣어 섞은 후 pH 미터로 ŸpH를 측정한다.

주의 pH 미터는 실험 전에 보정하여 사용한다.

3. 과정 2에서 산성도가 가장 높게 나타난 토양 시료를 10 g씩 (가)~(라)로 나눈다.

4. 토양 시료 (나)~(라)에 석회 가루를 0.5 g, 1.0 g, 1.5 g씩 넣고 고르게 섞는다.

5. 비커 4개에 토양 시료 (가)~(라) 5.0 g과 증류수 25.0 mL를 넣어 섞은 후 pH를 측정 한다.

토양 시료를 채취한 장소 토양 시료의 pH

토양 시료 pH

(가) (나) (다) (라)

4 5

석회 가루

pH 미터

토양 시료, 석회 가루, 증류수

탐구 정리

1. 전체 모둠에서 토양 시료를 채취한 장소를 지도에 표시하고, pH를 기록하여 자신이 사는 지역의 토양 산성도를 파악해 보자.

2. 석회 가루를 이용하여 산성화된 토양을 중화하는 원리를 설명해 보자.

!

3. 석회 가루를 이용하여 산성화된 토양과 호수를 효과적으로 중화하는 방법을 다음을 고 려하여 모둠별로 고안해 보자.

•석회 가루를 고르게 뿌려야 한다. •넓은 지역에 이용할 수 있어야 한다.

(38)

[과학탐구실험] 환경과 인간생활 3/3차시 수일고등학교 1학년 반 번 이름 :

활동 3

EM 흙공 만들기

제목 EM 흙공 만들기

목표

-EM을 이용한 흙공을 제작할 수 있다.

-EM의 역할을 조사할 수 있다.

준비물

세라믹 분말, 황토, EM액, 흙공 발효제, 재활용 종이

내용

1. EM 에 대해 알기

EM(Effective Microorganisms): 효모, 유산균등 유용한 미생물로 구성된 복합 미생물 제제

2. 흙공 만들기

가) 황토와 발효제, 세라믹 분말을 비율에 맞춰서 섞어준다.

나) EM활성액을황토의 1/10로 넣어준다.

다) 잘 섞어준 후 야구공 모양으로 만들어준다.

라) 7일 정도 그늘에 말린다.

3. 잘 말린 흙공을 하천이나 호수에 던진다.

◉ 주의 사항 ◉

EM 활성액의 발효가 잘 일어나지 않을 경우 악취가 발생할 수 있다.

결과

1. EM의 활용 방법 조사하기

2. 발효된 EM 흙공을 하천에 던진다.

참조

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