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STEAM 교사연구회 보고서

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Academic year: 2022

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“이 보고서는 2015년도 정부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

STEAM 교사연구회 보고서

Ⅰ. 서 론

1. 연구의 필요성

미래를 살아갈 수 있는 힘을 키우는 교육인 STEAM교육(융합인재교육)이 대두되고 있다.

지금까지 학교에서 이루어졌던 주입식 교육과는 다르게 융합인재교육은 ‘상황제시-창의 적 설계-감성적 체험’ 단계의 준거틀로 학생들의 실제 생활과 관련된 경험을 제공하는데 용이하고 따라서 아이들이 지식을 구성하는 구성주의 교육과 맞물려 있다.

선진국의 융합인재교육 상황은 어떨까? 미국에서는 국가과학위원회의 주도로 STEM교육 로드맵을 수립하고, 프로그램을 개발, 보급하고 있다. 영국에서는 2004년부터 ‘과학과 혁 신을 위한 기본틀 2004-2014’를 통해 STEM교육을 전면에 내세웠다. 핀란드는 1996년 부터 학교와 대학, 산업체를 연결한 수학과 과학 강화 프로젝트 ‘루마’(LUMA)를 실시하 고 있다. 이처럼 여러 선진국에서는 이미 오래 전부터 STEM교육을 국가의 교육개혁 핵 심 키워드로 앞세우고 융합형 인재를 키우기 위한 교육정책을 펼치고 있다.

우리나라 역시 융합형 인재 양성을 위해 2011년부터 융합인재교육 리더스쿨 및 교사 연 수를 통해 융합교육 확산을 꾀하고 있지만, 학교 현장에서는 확산력 부족, 사교육 열풍, 체계적인 프로그램의 부족등의 이유로 STEAM교육을 실현하기가 벅찬 듯 하다. 이는 교 사가 현장에서 적용 가능한 컨텐츠 및 교육과정이 부족하기 때문이다.

우리 연구회는 이를 해결하기 위해 STEAM 교육 컨텐츠를 제작하는데 동의를 하였고 융합의 대표적 산출물인 로봇을 통한 STEAM 교육과정을 구안하기로 하였다.

교육용 로봇은 STEAM을 실현하는데 있어서 적합한 교구이다. 로봇은 학생의 흥미를 유 발시키고, 직접 제어할 수 있는 자유도가 높고, 교구로서의 범용성이 우수하며 팀프로젝 트를 하면서 협동심, 의사소통능력 등 인성 함양에 유리하기 때문이다. 그러나 현재 초등 학교 수준의 로봇 교육은 방과후 학교, 정보영재반 교육에 국한되어 있으며 그나마도 로 봇을 교과에 활용하기보다는 로봇 자체를 배우는 로봇소양교육이 전부이다. 본 스팀연구 회에서 교육용 로봇을 통해 초등 정규교육과정에 적용 가능한 컨텐츠를 개발한다면 STEAM 교육 확산에 도움이 될 것이라 본다.

자원도 없는 좁은 우리나라 땅덩어리에서 창출 가능한 미래 경쟁력은 다양한 지식을 융 합할 수 있는 인재를 얼마나 육성하느냐에 달려있다. 본 R-STEAM 교육과정을 활용해 수학적 지식을 교과서 밖에서 유용하게 써보는 경험과 과학에 대한 흥미가 커지길 기대해 본다. 그리고 로봇을 제작하는 과정을 통해 공학적 사고방식을 얻고 실생활에 로봇관련 sw를 활용해 봄으로써 미래 동력인 로봇과 코딩 등에 이해력 또한 향상되길 기대해 본다.

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2. 연구의 목적

• R-STEAM에 대한 교사의 전문성을 신장한다.

• 창의적 체험활동에서 활용 가능한 R-STEAM기반 소프트웨어 교육과정을 개발한다.

• R-STEAM기반 소프트웨어 교육과정을 적용하여 학생의 문제해결력과 관련 교과 흥미를 높인다.

3. 말랑말랑 소프트웨어란?

소프트웨어라고 하면 어렵고 배우기 힘든 것이라는 편견이 많다. 그래서 이러한 편견을 깰 수 있도록 누구나가 쉽고 재미있게 소프트웨어를 공부할 수 있는 방법을 연구한다는 의미에서 본 연구회에서는 말랑말랑 소프트웨어라는 용어를 만들었다.

4. 연구의 범위

R-STEAM 교육과정 적용을 위해 본 연구회에 소속된 연구원이 세종시에 소재한 초등학교 학생을 대상으로 수업을 하였다. 또한 교구 로봇은 알버트를 기본으로 사용하였고, 소프트웨 어는 학생들이 쉽게 접근할 수 있는 프로그램을 선정하여 이용하였다.

연구 기간이 2015년 7월부터 12월까지 여서 그 기간이 다소 짧은 편이다.



Ⅱ. 이론적 배경

1. 관련 이론 탐색

가. STEAM

우리나라 교육과학 기술부는 <제2차 과학기술인력 육성 지원 기본계획>의 범위에 초․중 등교육과정을 포함하고 과학,기술,예술,공학,수학 과목을 융합하여 가르치는 교육움직임인 STEAM교육(융합인재교육)을 2011년 중점 추진 과제로 설정하였다.

우리나라 국가 경쟁력의 자산인 미래 과학기술 발전을 주도할 창조적이고 융합적인 인재 의 양성을 위해 초․중등학교 수준에서 부터 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 융합 적 사고와 문제해결 능력을 배양할 수 있는 융합인재교육(STEAM)정책을 제안하였다.

STEAM교육은 학생들이 실생활에서 겪을 수 있는 상황들을 학습상황으로 제시하고 학 생들이 자기 주도적으로 창의적 설계를 통해 문제를 해결해 나가는 과정에서 과학, 수학, 기술, 공학, 예술 등의 통합된 내용으로 직접적인 체험과 성취를 통해 감성적 체험이 가 능하게 하여 창의적 인성을 갖춘 융합형 인재를 양성하는 것이라고 한다.

Yakman의 STEAM교육 프레임워크

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나. R-STEAM

김진수에 의하면 교과별 STEAM 유형을 7가지로 나누었다. 중심 교과에 따라 프로그램 명칭을 범주화하여 S-STEAM, T-STEAM, E-STEAM, A-STEAM, M-STEAM, CHA-STEAM(창체 중심), 기타-STEAM으로 명명하였고, R-STEAM은 로봇을 활용한 스팀으로 기타-STEAM 유형에 속한다.

다. 구성주의

정보화 시대에서 학교의 모습과 학습의 형태 그리고 수업환경을 이해하기 위해서는 구성 주의(constructivism)에 대한 이해가 선행되어야 한다. 구성주의는 학습자들이 학습 환경 을 만들어 나가는 데 스스로 주도적인 역할을 함으로써 정보화시대에서 요구되는 창의적 이고 자율적이고 협동적인 사람을 배양하기에 적합한 학습이론이다.

기존의 교육 패러다임에 의하면 교사의 역할은 지식의 전달자로서 수업의 주도적 역할을 담당해 왔고, 이를 통해 교사 중심의 교육 환경이 만들어져 왔다. 그러나 구성주의의 패 러다임에 의하면 교사는 학습자들 스스로가 주도적이고 자율적인 학습을 할 수 있도록 도 와주는 도우미로서의 역할을 하며, 나아가 함께 배우는 동료 학습자로서 존재한다. 따라 서 교사의 권위를 학습자에게 이양하게 되며, 이에 따라 학습자들은 인위적으로 만들어진 교육의 과제들을 배우는 것이 아니라 실질적인 문제를 실제 상황 속에서 해결하게 된다.

구성주의에 따르면 지식의 습득과 형성은 개인의 인지적 작용뿐 아니라 학습자 개인이 속해 있는 사회의 구성원 간의 상호작용이라는 요소의 결합으로 이루어진다. 이 지식구성 은 분명 개인적 성찰에 의해 사고 틀이나 지식구조의 변화를 가져오는 과정에서 이루어지 지만, 특정한 문화적, 역사적, 사회적 특성을 지닌 사회와 그 구성원들이라는 배경 하에 이루어진다. 다시 말해서 우리가 습득하는 지식은 개인의 맥락과 선수 지식 등에 따라 다 르지만 각 개인들이 구성한 지식은 타인들과의 상호작용 속에서 학습된다고 볼 수 있다.

즉 학습자의 주도권과 더불어 타인과의 협력이 중요하다는 것이다. 따라서 구성주의에 따르는 학습 원칙은 학습자 개인의 개별적이고 직접적인 체험과 특정 사회에 대한 참여, 말하자면 사회구성원과의 상호작용을 통한 문화적 동화이다. 이를 통해 개인은 그 사회가 공유하는 규범, 언어, 지식 등을 습득하게 된다. 구성주의에서는 체험학습과 더불어 학습 자들의 사회적 참여와 사회구성원들과 상호작용의 기회를 가질 수 있는 협동학습의 활용 이 강조된다.

라. PBL

문제중심학습(PBL)은 학습자가 스스로 문제 및 과제를 선정하여 그것에 대한 해결안 및 자신의 견해나 입장을 전개하는 것을 기본적인 학습목표로 삼고 이를 달성해나갈 수 있도 록 수업을 조직하여 운영해나가는 방식으로 볼 수 있다.

PBL은 학생들의 견해가 곧 문제에 대한 해결안이며, 이 학습에서의 학습목표는 포괄적 이고 광범위하다는 특징을 가지고 있다. 또 학생들은 자신의 견해를 논리적으로 반박하고 제시하고 설명함으로써 관련된 분야의 지식을 습득함과 동시에 문제해결 과정을 습득할 수 있다. 또한 학습자 중심의 교육환경을 통해 자주적이고 지속적인 학습인으로서의 체질 화에 두고 있는 만큼, 학습자 스스로 자신의 학습과정과 결과에 대한 분명한 인식이 다른

어느 객관적 평가방법에 앞서 중요시되어야 한다.

따라서 학습자들의 학습성취에 대한 평가는 학습자가 학습과정에서 스스로 작성한 기록 을 가장 기본적이고 중요한 평가자료로 활용해야 하며, 외부인들의 관찰과 참여에 의한 학습과정과 결과에 대한 평가는 부수적인 혹은 보완적인 자료가 되어야 한다.

마. Project학습

프로젝트 학습법이란 학생이 배울 만한 가치가 있는 주제를 심층적으로 연구조사하는 과 정에서 학생 스스로 지식을 찾아 조직하고 기록하며 자신의 학습방법을 발달시킬 수 있 고, 공통적인 주제에 대하여 타인과 상호작용하면서 작업하는 것을 허용하는 교과에 대한 통합적인 접근법이다.

프로젝트 학습에서는 학생이 아는 것과 할 수 있는 것을 빙산에 비유하여 가정에서의 가 족환경과 양육법에 따라 아이의 성취, 표상능력, 의사소통능력 등이 달라지므로 사회적 상호작용, 주변 사람과 함께 활동하는 학습 상황, 그리고 다른 사람과의 공동 목적 추구 와 능동적 학습 활동 등의 중요성을 강조한다. 프로젝트를 통한 학습은 여러 감각기관을 통해서 근육운동, 지각운동과 인성교육이 발달하게 된다. 그리고 기질과 사회적 능력에서 도 협동심과 다양한 지능에서의 사고력 발달을 가져오며, 신체발달 또는 특수한 요구를 가진 영재아와 학습 장애아까지도 프로젝트 접근법을 통해 학생의 장점을 최대한 살릴 수 있는 교육방법이라고 할 수 있다.

2. 선행연구

로봇을 활용한 STEAM교육에 대한 선행 연구내용 및 시사점은 다음과 같다

주제 대상 연구자 연구내용 및 시사점

로봇을 활용한 융합형 창의인성 교과연구

(2011)

초등학생 5-6학년

창의인성 교과연구회

로봇을 활용한 수학, 실과, 과학, 미술 을 융합 재구성한 교육과정을 산출함.

로봇과 함께하는 POWER 완전 정복

(2012)

초등학생 5학년

차세대 로봇교사

연구회

로봇을 활용한 씨름로봇 제작 및 대회 를 통해 우리 생활과 밀접한 마찰력에 대해 배우고 마찰력을 키우기 위한 전 략을 짜는 활동으로 교과를 융합한 요 소가 돋보임.

로봇을 통한 자격루 제작

(2012) 고등학생

마포고 STEAM 교과연구회

과학적 연구 절차와 역사적 고증을 통 해 자격루의 원리를이해하고 로봇을 통해 자격루를 재현해보는 프로젝트 학습임.



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Ⅲ. 연구의 설계 1. 대상 및 기간

가. 활동 기간

- 2015. 7 ~ 2015. 12 나. 컨텐츠 개발 대상 - 초등학교 전학년용

2. 연구 계획

일 정 수행내용

추 진 일 정

5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월

로봇활용교육 전문성 신장       

국내외 R-STEAM 문헌 연구   

R-STEAM 교육과정 주제선정 

교과별 수업 요소 추출 

수업 모델 분석 및 개발  

수업 프로그램 제작   

수업 적용 및 부스운영(캠프,동아리)      

현장 견학 및 세미나 참석   

연구 주제 및 보고서 자문    

수업모델, 프로그램 분석 

최종보고서 작성 및 완료 

연구진도(%) 30% 40% 50% 60% 75% 80% 90% 100%

3. 연구 조직

연구책임자 ․연구책임자 1 명

․공동연구원 8 명

․자문위원 1 명 (계 10 명) 이성기

수업 적용 수업 설계 자문 위원

연 구 원 : 구은영 연 구 원 : 김상희 이선희

연 구 원 : 배영화 연 구 원 : 김태성

연 구 원 : 장봉훈 연 구 원 :진헌준

연 구 원 : 남보라미 연 구 원 : 정미옥

4. R-STEAM 연구 계획

가. 학년에 따른 연구 방법 1,2학년: 언플러그 활동, 라이트봇

3,4학년: 언플러그 활동, 엔트리, 로봇(알버트) 5,6학년: 언플러그 활동, 엔트리, 로봇(알버트)

나. 사용한 SW

1) 언플러그 활동 : 컴퓨터가 필요없는 보드 게임(엔트리봇 등을 활용)

2) 라이트봇 : 로봇을 지정된 장소로 움직이게 하는 간단한 게임 http://lightbot.com/hocflash.html 3) 엔트리 : 볼록형 알고리즘 (쉽고 간단하게 도형그리기, 알고리즘 작성) http://play-entry.com/#!/

엔트리봇 활용 라이트봇 엔트리

4) 로봇 : 알버트라고 하는 미니 로봇을 활용(축구, 이어달리기 코딩)

스택카드와 전자펜을 활용한 코딩 연구, 안드로이드 패드를 활용한 자유코딩 연구

(5)

Ⅳ. 연구의 실제

1. 융합인재교육(STEAM) 연구를 위한 환경 조성

가. 자율 연수 모임

1) 일시 : 월요일 매주 모임(한달에 평균 3~4회 모임) 2) 장소 : 전동초등학교 6학년 1반 교실

3) 내용 : 로봇활용교육 전문성 신장, R-STEAM 교육과정 주제선정, 수업 피드백 등

[STEAM 연구회 협의 모습]

나. 소프트웨어 학생 동아리 『한울타리』

1) 로봇의 움직이는 원리를 이해하기 위한 간단한 프로그래밍 적용 2) 아침 시간 및 점심 시간에 운영

[알버트 로봇을 활용한 코딩과 축구 경기 모습]

라이트봇 code.org

[소프트웨어 활용 모습]

2. STEAM 연구회 활동 가. STEAM 전국 워크숍 1) 일시 : 2015. 7. 22.(수) 2) 장소 : 서울교육대학교

3) 내용 : STEAM 연구회 활동시 유의할 점, R-STEAM 연구 방향에 관한 논의

[STEAM 전국 워크숍 모습]



(6)

나. STEAM 현장 컨설팅 참석 1) 일시 : 2015. 9. 17.(목) 2) 장소 : 충남대

3) 내용 : 연구회 주제와 활동에 대한 컨설팅

[STEAM 현장 컨설팅모습]

다. 2015 융합인재교육(R-STEAM)을 위한 소프트웨어 연수 1) 일시 : 2015. 7.27. (월) ~ 31(금)

2) 장소 : 대전 KT인재교육원

[R-STEAM을 위한 소프트웨어 연수 모습]

라. SKT 주최 로봇활용수업 연수 참석 1) 일시 : 2015. 8.13(목)~14(금) 2) 장소 : 세종혁신센터

3) 내용 : 로봇 활용 수업 및 국내의 STEAM교육 사례발표

[로봇활용수업 연수 모습]

3. 개발 프로그램 제시 및 적용

가. 알버트 활용 코딩 수업 적용에 대한 연구

[알버트 활용 코딩 수업 적용에 대한 연구 모습]

나. 알버트 적용 수업에 대한 협의

[알버트 적용 수업에 대한 협의 모습]

다. STEAM 연구회 공개수업 1) 일시 : 2015. 7. 13. (월) 2) 장소 : 6학년 교실 3) 내용 :

소프트웨어를 이용한 문제해결 『6학년 수학을 중심으로』

알지브라를 이용한 수학적 추론 사고 향상

[STEAM 연구회 공개수업 모습]

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라. SW 연구학교 공개 수업 참관 1) 일시 : 2015. 11. 13. (금) 2) 장소 : 세종시 도담초등학교

3) 내용 : SW 적용 수업 참관 및 보고회 참석

[SW 연구학교 공개 수업 참관 모습]

마. STEAM 연구회 공개수업 1) 일시 : 2015. 11. 30. (월) 2) 장소 : 6학년 교실

3) 내용 : 알버트 축구 경기장 설계 및 제작하기 (53쪽 참조)

바. 보급 및 워크숍 개최

가. 융합인재교육 세종 워크숍 운영

1) 일시 : 2015. 10. 20.(화) 17:00 ~ 20:00 2) 장소 : 세종 창조혁신센터

3) 대상 : STEAM 교육연구회 전원 4) 내용

내 용 시 간

수업

방법 STEAM 요소 비고

강 의

실 습

•심플머신 소개

•프로젝트 커리큘럼 소개0.5 ○ ○

•심플머신을 활용한 STEAM 수업 사례(S)

•심플머신을 활용한 프 로젝트 수업 커리큘럼 (A)

•수학

1학년 입체도형/평면도형의 모양 2학년 입체도형의 구성

•과학

3학년 물체 분류하기

•프로젝트 체험

<과학이 숨어있는 놀이 공원>1.5 ○

•놀이기구에 숨겨진 과 학적 원리 탐구하기(S)

•놀이기구 성능 테스트(T)

•놀이기구의 설계와 조립(E)

•놀이공원 꾸미기(A)

•기어 배열에 따른 속도 의 차이 확인하기(M)

•즐거운 생활

2학년 우리 마을 꾸미기

•수학

1학년 간단한 수의 덧셈과 뺄셈, 한가지 기준으로 사물 분류하기, 규칙적인 배열에서 규칙 찾기 2학년 측정값 나타내기

5학년 비와 비율

•과학

5학년 물체의 속력

6학년 도르래, 경사면, 지레의 원리

내 용 시 간

수업

방법 STEAM 요소 비고

강 의

실 습 •로봇 인터페이스 학습 •로봇의 개관 소개 •로봇 활용 수업 사례 소개

0.5 ○ ○

•로봇 인터페이스 학습

•로봇을 활용한 STEAM 수업 사례 소개(M, E, T)

•수학

측정, 비례식, 비, 방정식 등

•과학

MBL, 과학발명품, 속력 등

•프로젝트 체험

<휠체어 수리를 통한 STEAM>1.5 ○

•장애우와 휠체어를 연 관지은 배려학습(A)

•휠체어 제작 및 수리(E)

•휠체어 바퀴 설계(M)

•휠체어 바퀴 꾸미기(A)

•수학

6-1 4. 원주와 원의 넓이

•도덕

6-1 4. 서로 배려하고 봉사하며

•미술

6-1 6. 생각대로 뚝딱뚝딱

[STEAM 연구회 워크숍 모습]

4. 연구 산출물

가. 자율연수를 통한 로봇 활용 산출물 (알버트 쉬운 코딩) 1) 일시 : 2015.7. ~ 2015.12.

2) 내용 : 스마트기기와 로봇의 연결(블루투스), 로봇의 주행, 로봇 코딩 등

[알버트를 이용한 로봇 코딩 연구]

나. 자율연수를 통한 R-STEAM 자료집 발간 1) 기간 : 2015.7. ~ 2015.11.

2) 내용 : STEAM 교육의 개관, 사례 소개, 로봇 활용 교수학습지도안, 학습지 3) 저자 : STEAM 교육연구회 전원 공동집필

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[R-STEAM 자료집 모습]

다. 세종 창의 진로의 날 steam 체험 부스 운영

1) 일시 : 2015.11.21.(토) 09:00~17:00 2) 장소 : 세종 컨벤션 센터

3) 내용 : R-STEAM 기반 알버트 코딩, 로봇 축구, 로봇 이어달리기

[STEAM 체험 부스 운영]

라. STEAM 성과 발표회 참가

1) 일시 : 2015.12.4.(금) 09:00~17:00 2) 장소 : 서울 양재 aT

2) 내용 : R-STEAM 기반 소프트웨어 자료집, 보고서등 연구 결과물 전시 및 발표

[STEAM 성과 발표회 모습]

Ⅴ. 연구 과제의 결과

로봇 기반의 SW 교육을 처음 적용할 때는 학생들뿐만 아니라 우리 연구회 선생님들도 SW교육이 무엇이고 코딩에 대한 대해서도 거부감이 있었다. 그래서 어려운 프로그램용 로봇 보다 간단하게 적용할 수 있는 코딩용 프로그램을 찾다가 우연한 연수 기회에 알 버트를 알게 되었다.

작고 귀엽고 센서도 있고 다양한 수업에 활용할 수 있을 것이라는 막연한 기대감을 갖 고, 우리 연구회 선생님들은 스팀 연구 활동을 이어나갔다. 그렇게 수업 시간에도 알버 트를 적용해 보면서 나름의 결과를 아래와 같이 정리하였다.

1. 검증 계획

-수업 적용 대상 학생의 학습 동기, 흥미, 문제해결능력을 검증한다.

2. 검증 방법

-학생 인터뷰, 설문지, 평가지

3. 검증 내용

-구글독스 설문조사, 인터뷰, 평가지

-수업 적용 대상 학생의 학습 동기, 흥미, 문제해결능력을 검증

방법 내용

양적연구

설문조사

• 학생, 교사 교육 및 수업 만족도 조사

• 학성 과학 창의 축전 후 프로그램에 대한 만족도 조사

• STEAM 프로그램의 개발 및 운영에 관한 교사 설문지 수업 체크리스트 • STEAM 공개 수업 후 수업 내용에 대한 체크리스트 설문지

분석

과학 흥미도 검사 • 사전 검사 도구 활용

• 사후 검사 도구 활용

질적연구

포트폴리오 • 학생들의 학습 결과물 및 사진 활용 활동 소감문,

참관록

• 다양한 활동 후 학생 활동 소감문 및 학부모와 교사 수업 참관 소감 내용

STEAM 수업 일지 • STEAM 수업 시행 후 애로사항 및 개선점 정리

면담 교사, 학생 간담회 및 협의 내용

가. R-STEAM 교육 이해도

- R-STEAM교육에 대한 이해도 측면에서 처음 연구를 시작할 때는 R-STEAM, SW교육이 무엇인지에 대해서 모르는 학생들이 많았음.

- 특히 소프트웨어라는 용어 자체를 이해하기가 쉽지 않았다. 그래서 전학년을 대상 으로 라이트봇을 처음에 도입하여 알고리즘적 사고를 키우고자 하였음.

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- 그리고 라이트봇에 익숙해지자 점차적으로 엔트리를 3-6학년 대상으로 적용함.

- 그 결과 학생들은 자연스럽게 소프트웨어가 무엇인지를 알게 되었고 특히 ‘코딩’의 개념을 이해할 수 있었음.

[R-STEAM 교육 이해도]

설문내용 R-STEAM, SW 교육에 대해 잘 알고 있는가? 비 고

응답내용 척도

학 생 <n=36> 교 사 <n=9>

7월(%) 11월(%) 7월(%) 11월(%) 매우그렇다 5 ․ 6 (16.67) 2 (22.22) 6 (66.67) 그렇다 4 3 (8.33) 16 (44.44) 3 (33.33) 3 (37.33) 보통이다 3 19 (52.78) 12 (33.33) 2 (22.22) ․ 그렇지 않다 2 3 (8.33) 2 (5.56) 2 (22.22) ․

매우 그렇지 않다. 1 11 (30.56) ․ ․ ․

계 36(100.0) 36(100.0) 9(100.0) 9(100.0)

나. R-STEAM 교육의 필요성

- R-STEAM 교육의 필요성에 대해서도 학생, 교사 모두 80% 이상이 긍정적으로 생각이 변함.

- R-STEAM 교육의 기본 방향과 목적에 대한 이해가 상대적으로 낮다고 응답한 학생의 경우 R-STEAM 교육의 필요성에 대해서도 낮게 응답함.

- 이것으로 보아 학생의 이해를 돕기 위해 학교에서는 좀더 학생들의 눈높이에 맞는 다양한 R-STEAM 기반 SW 교육 프로그래을 구안할 필요가 있음.

- 교사들에게는 SW 교육의 기본개념, 교육내용 보다는 교과와 연계한 SW교육프로그램 고안과 알고리즘적 문제해결과정이 수업활동 안에 내재될 수 있도록, 수업 디자인 연수 지원이 필요함.

[R-STEAM 교육의 필요성]

설문내용 R-STEAM 교육이 필요하다고 생각하는가? 비 고

응답내용 척도

학 생 <n=36> 교 사 <n=9>

7월(%) 11월(%) 7월(%) 11월(%) 매우그렇다 5 ․ 7 (19.44) 1 (11.11) 5 (55.56) 그렇다 4 2 (8.33) 15 (41.67) 4 (44.44) 4 (44.44) 보통이다 3 20 (55.56) 11 (35.56) 3 (33.33) ․ 그렇지 않다 2 12 (33.33) 3 (8.33) 1 (11.11) ․

매우 그렇지 않다. 1 2 (8.33) ․ ․ ․

계 36 (100.0) 36 (100.0) 9(100.0) 9(100.0)

다. R-STEAM 교육의 흥미도

- R-STEAM 교육에 대한 학생들의 흥미도에 대한 설문조사는 대체적으로 흥미있는 것으로 변화됨.

- 이는 SW교육 관련 언플러그드 활동과 스마트폰과 패드등과 같은 기기를 활용한 프로그래밍, 센서 로봇 코딩 활동 등이 학생들에게 흥미를 주는 요소임을 알 수 있었음.

- 학생들이 문제해결의 주체가 되어 해결방법을 떠올리고 실행에 옮겨 오류를 점검 하는 일련의 과정을 반복적으로 경험하면서 학생 스스로 학습의 내재적 가치를 느끼기에 충분했을 것임.

- 또 문제해결력이 낮은 학생들도 SW교육에 대해서는 흥미를 가지는 것으로 나타났음.

- 그러나 절차적으로 생각하는 능력이 떨어지다보니 이내 흥미가 사라지고 하기 싫어하게 되었음.

[R-STEAM 교육의 흥미도]

설문내용 R-STEAM 교육이 타교육에 비해 재미있는가? 비 고

응답내용 척도

학 생 <n=36> 교 사 <n=9>

7월(%) 11월(%) 7월(%) 11월(%) 매우그렇다 5 ․ 6 (16.67) 2 (22.22) 6 (66.67) 그렇다 4 3 (8.33) 17(47.22) 3 (33.33) 3 (37.33) 보통이다 3 19(52.78) 11(30.56) 2 (22.22) ․ 그렇지 않다 2 3 (8.33) 2 (5.56) 2 (22.22) ․

매우 그렇지 않다. 1 11(30.56) ․ ․ ․

계 36 (100.0) 36 (100.0) 9(100.0) 9(100.0)

마. R-STEAM 교육의 효용성

- R-STEAM 수업이 문제해결력 신장에 도움이 되었는지를 묻는 질문에는 대다수의 학생들이 긍정적으로 변화함.

- 이것은 주어진 문제를 학생들이 해결 절차와 방법을 고안, 실행, 해결하는 경험을 하면서 문제해결능력에 대한 자아 효능감이 향상된 것으로 판단 됨.

(10)

[R-STEAM 교육의 효용성]

설문내용 R-STEAM 교육이 문제해결력 신장에 도움이 되었는가? 비 고

응답내용 척도

학 생 <n=36> 교 사 <n=9>

7월(%) 11월(%) 7월(%) 11월(%) 매우그렇다 5 ․ 6 (16.67) 1 (11.11) 6 (66.67) 그렇다 4 3 (8.33) 16 (44.44) 4 (44.44) 3 (37.33) 보통이다 3 19(52.78) 12 (33.33) 2 (22.22) ․ 그렇지 않다 2 3 (8.33) 2 (5.56) 2 (22.22) ․

매우 그렇지 않다. 1 11(30.56) ․ ․ ․

계 36 (100.0) 36 (100.0) 9(100.0) 9(100.0)

4. 시사점 도출

∙ 연구회 운영의 활성화 : 교과연구회 모임을 통해 R-STEAM 전문성 신장이 요구됨 ∙ R-STEAM 교육과정 개발 : 수업에서 활용할 수 있는 R-STEAM 컨텐츠 개발 및 공유 - 로봇이라는 교구를 활용하여 STEAM 수업을 위해서는 무엇보다 학생들의 눈높이에

맞는 SW교육이 선행되어야 함.

∙ R-STEAM 교육과정 적용 : R-STEAM 컨텐츠 적용 및 STEAM 교육 보급.

- 교사들이 학생들을 가르치기 위해서는 교육과정 분석을 통한 R-STEAM 교수 학습과정안이 필요함. 이를 위한 연구가 지속되어야 함.

Ⅵ. 결론 및 제언

1. 결론

정규수업시간에 로봇과 STEAM을 결합한 교육과정 개발 및 적용은 아직까지 활발히 연구가 진행되고 있지 않다. 본 연구에서는 위 두 결합한 R-STEAM 교육을 개발하고 적 용하고자 하였다.

앞으로 더 많은 초등 교과목에 적용할 수 있는 다양한 커리큘럼이 개발된다면 교육용 로 봇을 단순히 조립만 하는 장난감 수준의 교육에서 벗어날 뿐 아니라, STEAM교육을 더욱 재미있고 학생 주도적으로 적용할 수 있을 것이다.

2. 제언

R-STEAM을 기반으로 누구나가 쉽게 적용할 수 있는 소프트웨어 적용 수업을 하는 것이 우리 연구회의 목적이었다. 그러나 현장에서는 그렇게 하기가 참으로 어려웠다.

그 이유는 크게 첫째로 로봇 기반의 SW 교육과정이 잘 보급되어있지 않다. 그리고 둘째 로 담당교사의 로봇 교육 소양능력의 부재를 들 수 있을 것이다. 그러나 그보다도 더 중 요한 것은 SW에 대한 교사의 부정적인 인식이 무엇보다 크다는 것이다.

따라서 앞으로는 교사의 로봇뿐만 아니라 SW 교육의 소양 능력을 키울 수 있는 자율적 연수나 연구회가 활발히 진행되어야 할 것이다. 그래야 선생님들도 SW에 대한 부정적인 시선을 거둘 수 있으리라 본다.

또 대다수의 학생들은 SW 교육에 대해 흥미와 만족도가 높은 반면, 그렇지 않은 학생들이 있으니 그들을 위한 교육과정이 개발되어야 할 것이다.

Ⅶ. 참고 문헌

▪ 김진수(2012), 양서원, STEAM교육론

▪ 정분임(2007), 초등학교에서 로봇의 교육적 활용방안, 석사학위논문, 진주교육대학교 ▪ Papert(1990), 양서원, Logo 아동과 컴퓨터

부록 수업지도안 6종

(11)

부록 수업지도안 1

프로그램명 가게 놀이 적용학년/시기 1학년 2학기 / 9월

관련과목 통합(이웃), 수학

관련단원 통합(이웃 1-2 2.가게) 수학(1-2 3. 덧셈과 뺄셈)

1. 주제 및 제작의도

본 프로그램은 로봇을 활용한 STEAM수업으로, ‘가게 놀이’를 주제로 1학년 학생들이 주변의 가 게와 물건에 관심과 흥미를 가지고 공부할 수 있도록 교육과정을 재구성하였다. 가게의 모습과 물건 진열을 계획하고 가게 놀이를 위한 간판 꾸미기, 광고지 만들기, 영수증, 놀이용 지폐를 만들어 알버 트 로봇과 함께 물건을 팔고 사 보는 경험을 할 수 있도록 하였다. 교육용 로봇 알버트는 STEAM 교육을 실현하는데 있어서 좋은 교구이다. 로봇 자체가 여러 가지 학문이 융합된 결과물이고 직접 제어할 수 있는 자유도가 높아 학생들의 흥미를 유발시킨다. 또한 팀 프로젝트 수업을 하면서 창의 적 설계와 감성적 체험을 전개하는데 용이하며, 협동심과 의사소통능력을 함양하는 수단이 되기도 된다. 우리 주변에 있는 가게를 조사하고 생활에 필요한 물건을 찾아보는 상황을 제시하고 학생들이 직접 가게와 물건을 진열 계획 세우기의 창의적 설계, 직접 물건을 사고 파는 과정에서 성공적 경험 을 고려하였다.

2. 학습 목표

○ 내용 목표

∙ 가게 꾸미기를 위해 창의성을 발휘한다. (A)

∙ 물건의 종류에 따른 가게를 알아보고 물건을 바르게 사는 방법을 알 수 있다. (A)

∙ 가게 놀이를 통해 덧셈과 뺄셈을 계산할 수 있다. (M)

○ 과정 목표

∙ 물건을 바르게 사는 방법을 이해하고 생활 속에서 실천하려는 마음을 기른다. (A)

∙ 가게 놀이 계획을 창의적으로 세울 수 있다. (A, E)

∙ 가게 놀이에 성실한 태도로 참여할 수 있다. (A)

3. STEAM 과목 요소 S

- 스마트폰 기술로 로봇 조작하기 T

E

A

- 물건의 종류에 따른 가게 알아보기 - 물건을 바르게 사는 방법 이해하기 - 가게 꾸미기 및 물건 진열 계획 세우기

- 가게 놀이를 통해 합리적인 소비 의미 중요성 알기 M - 물건을 사고파는 과정에서 덧셈과 뺄셈 계산하기

4. STEAM 단계 요소

단계 소주제 학습 내용 관련교과

상황제시 생활에 필요한 물건 사는 방법 알기

• 물건의 종류에 따른 가게 알아보기

• 물건을 바르게 사는 방법 알아보기

통합 (이웃)

창의적 설계

가게 놀이를 위한 계획 세 우기

• 가게 놀이 계획을 세우고 계획서를 작성하기

• 가게 놀이에 필요한 것을 만들기

• 가게를 창의적으로 꾸미기

통합 (이웃)

성공적

경험 가게 놀이 하기

• 가게 놀이 방법 알아보기

• 가게 놀이 하기

• 활동 소감 이야기하기

통합 (이웃)

수학

5. 차시별 계획 총괄표

차시 과목 단원 주제 학습내용

1~2/6 통합

(이웃) 2. 가게

생활에 필요한 물 건 사는 방법 알기

• 물건의 종류에 따른 가게 알아보기

• 물건을 바르게 사는 방법 알아보기

3~4/6 통합

(이웃) 2. 가게

가게 놀이를 위 한 계획 세우기

• 가게 놀이 계획을 세우고 계획서를 작성하기

• 가게 놀이에 필요한 것을 만들기

• 가게를 창의적으로 꾸미기

5~6/6 통합 (이웃)

수학 2. 가게

3. 덧셈과 뺄셈 가게 놀이 하기

• 가게 놀이 방법 알아보기

• 가게 놀이 하기

• 활동 소감 이야기하기

6. 교육 과정

수업단계 과목 단원 단원 학습 목표 STEAM 성취 목표/STEAM 요소

1~6차시 통합

(이웃) 2. 가게

∙생활에 필요한 물건 알아 보기

∙생활에 필요한 물건과 가게를 알아본다.

∙물건을 바르게 사는 방법을 알아본다.

통합

(이웃) 2. 가게

∙가계 놀이를 위한 계획 세 우기

∙가게 놀이에 필요한 것을 창의적으로 만들 수 있다.

∙가게를 창의적으로 꾸밀 수 있다.  통합

(이웃) 수학

2. 가게

3. 덧셈과 뺄셈 ∙가게 놀이 하기 ∙가게 놀이에 즐겁게 참여할 수 있다. 

7. 평가 계획

연번 소주제 평가 기준 방법 비고

1 생활에 필요한 물 건 사는 방법 알기

• 가게의 종류별로 필요한 물건을 분류할 수 있는가?

• 물건을 바르게 사는 방법을 이해하고 있는가?

관찰평가 포트폴리오

2 가게 놀이를 위 한 계획 세우기

• 가게 놀이에 필요한 것을 창의적으로 만들 수 있는가?

• 가게를 창의적으로 꾸밀 수 있는가?

관찰평가 포트폴리오

3 가게 놀이 하기 • 가게 놀이 하는 방법을 알고 있는가?

• 가게 놀이에 즐겁게 참여하는가? 관찰평가

(12)

8. 차시별 교수학습과정

생활에 필요한 물건 사는 방법 알기

과목 통합 (이웃) 수업차시 1~2/6

단원 통합 (이웃) 2. 가게

교육과정

통합 (이웃) 2. 가게

물건의 종류에 따른 가게를 알아보고 물건을 바르게 사는 방법을 이해할 수 있다.

학습목표 물건의 종류에 따른 가게를 찾아보고 분류할 수 있다.

물건을 바르게 사는 방법을 이해할 수 있다.

학습과정 교수 ‧ 학습 활동 준비물

도입 (10분)

Co 가게에서 물건을 사는 동영상이나 사진 보기

CD 자신이 물건을 산 경험 이야기하기

ET 물건을 사게 된 이유 발표하기

동영상, 사진

학습활동 (60분)

Co 물건 사는 곳 알아보기

CD 물건의 종류에 따른 가게 분류하기

ET 물건을 바르게 사는 방법 알아보기

1단계 물건 사는 곳을 이야기하기

2단계 여러 가지 물건의 붙임딱지를 알맞은 가게에 붙여보기 3단계 물건을 바르게 사는 방법에 대해 모둠별로 이야기하기 4단계 물건을 바르게 사는 방법을 역할놀이 하기

학습지, 역 할 놀 이

대본

마무리 (10분)

Co 물건 종류에 따른 가게 정리하기

CD 물건을 올바르게 사는 방법 정리하기

ET 자신이 사고 싶은 물건과 이유 말해보기

PPT

지도상의 유의점

자신 또는 가족이 물건을 사 본 경험을 이야기하여 우리 생활에 꼭 필요한 활 동임을 인식시킨다.

물건을 바르게 사는 방법을 모둠별로 역할놀이를 하여 바람직한 소비의 개념을 알게 한다.

가게 놀이를 위한 계획 세우기

과목 통합 (이웃) 수업차시 3~4/6

단원 통합 (이웃) 2. 가게

교육과정

통합 (이웃) 2. 가게

가게 놀이에 필요한 것을 알고 창의적으로 만들 수 있다.

가게를 창의적으로 꾸밀 수 있다.

학습목표

가게 놀이에 필요한 것을 알 수 있다.

가게 놀이에 필요한 것을 창의적으로 만들 수 있다.

가게를 창의적으로 꾸밀 수 있다.

학습과정 교수 ‧ 학습 활동 준비물

도입 (10분)

Co 꾸밀 수 있는 가게 이야기하기

CD 가게 놀이 계획 세우는 방법 이야기하기

ET 꾸밀 가게와 물건 배치도 그리기

학습지

학습활동 (60분)



Co 가게 위치 정하기

CD 가게 놀이에 필요한 것 만들기

ET 창의적으로 가게 꾸미기



1단계 제비뽑기로 가게 위치 정하고 책상 배치하기 2단계 각자 맡은 일을 확인하고 창의적으로 만들기 3단계 준비된 물건들로 가게 꾸미기

4단계 다른 모둠이 꾸민 가게를 살펴보고 잘된 점 이야기하기

색종이, 도 화지, 색연 필, 싸인펜, 여러 가지 팔 물건 등

마무리 (10분)

Co 계획서를 보며 역할을 잘 수행했는지 살펴보기

CD 다음시간까지 꾸며놓은 가게 보존하기 위한 주의사항 알아보기

ET 가게 놀이를 준비한 느낌 이야기하기

PPT

지도상의 유의점

작품을 견고하게 만들도록 격려하며 심미적인 것과 실용성을 함께 강조한다.

크기가 작은 물건(돈, 가격표 등)은 상자나 바구니에 보관하여 쓸 수 있도록 안 내한다.

도구 사용법을 지도하여 다치지 않도록 하며 주변 정리를 깨끗이 하도록 지도 한다.

(13)

가게 놀이 하기

과목 통합 (이웃) 수업차시 5~6/6

단원 통합 (이웃) 2. 가게, 수학 3. 덧셈과 뺄셈

교육과정

통합 (이웃) 2. 가게 가게 놀이를 할 수 있다.

수학 3. 덧셈과 뺄셈

두 자리 수 덧셈과 뺄셈을 계산할 수 있다.

학습목표 가게 놀이 하는 방법을 알 수 있다.

가게 놀이에 즐겁게 참여할 수 있다.

학습과정 교수 ‧ 학습 활동 준비물

도입 (10분)

Co 물건을 사고파는 사람이 해야 할 말에 대해 이야기하기

CD 가게의 주인과 손님이 지녀야 할 태도 알아보기

ET 가게 놀이 규칙 정하기

PPT

학습활동 (60분)



Co 정해진 역할에 맞게 가게 놀이 하기

CD 역할 바꾸어 가게 놀이 하기

ET 가게 놀이 후 뒷정리하기



1단계 처음 정해진 역할대로 알버트와 함께 가게 놀이 시작하기 2단계 정해진 시간이 끝나면 역할을 바꾸어 가게 놀이 하기 3단계 가게 놀이 후 주변 정리하기

알버트, 장 바구니, 돈 등

마무리 (10분)

Co 물건을 사고 팔 때 재미있었던 점과 어려웠던 점 이야기하기

CD 가게 놀이를 하면서 잘된 점과 고쳐야 할 점 이야기하기

ET 자기 평가, 상호평가를 통하여 느낌 공유하기

PPT

지도상의 유의점

사전에 활동 시간과 역할 바꾸기에 대한 약속을 한 후 가게 놀이를 한다.

로봇과 함께하는 가게 놀이이므로 로봇의 지시에 잘 따르도록 하며 주어진 역 할에 맞게 대화하며 참여할 수 있도록 한다.

물건 가격 계산을 어려워하는 친구는 서로 알려주며 놀이에 참여하도록 한다.

부록 수업지도안 2

프로그램명 함께하는 도형나라 만들기 적용학년/시기 2학년 1학기 / 5월

관련과목 수학, 통합교과

관련단원 수학 2.여러가지 도형 / 통합교과 1.이웃 2.봄

1. 주제 및 제작의도

본 프로그램은 언플러그드 활동을 통하여 평소 도형에 대해 갖고 있던 편견을 확인해보고, 로봇을 활용한 STEAM수업으로, 여러 가지 도형 그리기를 통해 공동체적 삶의 자세를 가지고자 한다. 함께 도형을 만들고 틀린 도형을 고쳐주는 활동을 통해 배려하는 마음을 다질 뿐만 아니라 도형의 특징에 대한 기본 소양을 바탕으로 도형을 꾸미도록 기존 교육과정을 재구성하였다. 교육용 로봇은 STEAM 교육을 실현하는데 있어서 좋은 교구이다. 로봇 자체가 여러 가지 학문이 융합된 결과물이고 직접 제어할 수 있는 자유도가 높아 학생들의 흥미를 유발시킨다. 또한 팀 프로젝트 수업을 하면서 창의 적 설계와 감성적 체험을 전개하는데 용이하며, 협동심과 의사소통능력을 함양하는 수단이 되기도 된다. 고장 난 휠체어를 고치자는 상황 제시, 학생들이 직접 수리하고 꾸미는 창의적 설계, 완성된 휠체어를 조작하는 과정에서 얻는 성공적 경험을 고려하였다.

2. 학습 목표

○ 내용 목표

∙ 기존의 도형에 대한 선입견을 버리고 도형의 특징을 안다.(M) ∙ 함께하는 도형나라를 그리기 위해 창의성을 발휘한다. (E)

∙ 도형그리기 및 디자인이 활용되는 생활 속의 문제를 해결 할 수 있다. (M)

∙ 로봇의 이동 거리를 계산하여 도형을 그릴 수 있다. (M)

○ 과정 목표

∙ 배려의 의미와 중요성을 알고 생활 속에서 실천하려는 마음을 기른다. (A)

∙ 다양한 도형을 이용하여 여러 가지 모습을 창의적으로 만들 수 있다. (A)

∙ 구체적인 도형 제작 과정 계획을 세우고 성실한 태도로 참여할 수 있다. (A, E)

3. STEAM 과목 요소 S

- 다양한 도형 나라 구상하고 설계하기 - 스마트폰 기술로 로봇 조작하기 T

E

A - 다양한 도형나라를 자유롭게 꾸미기

- 함께하는 도형 나라를 보며 배려하는 마음 다지기 M - 로봇의 이동거리를 이용해 다양한 도형 만들기

(14)

4. STEAM 단계 요소

단계 소주제 학습 내용 관련교과

상황 제시

언플러그드 활동으로 원, 삼 각형, 사각형, 오각형 그리기

• 한 가지 도형으로 된 나라에 대해 토론하기

• 원, 삼각형, 사각형, 오각형의 특징 이해

• 배려의 의미와 중요성 알기

수학 바른생활

창의적 설계

로봇을 활용하여 다양한 도 형 나라 구상하기

• 로봇의 이동거리 활용하기

• 다양한 도형이 함께하는 나라를 구상하고 설계하기 수학 바른생활 즐거운생활

성공적 경험

다양한 도형나라 예쁘게 꾸 미기

• 도형이 조화로운 미술 작품 만들기

• 미술 작품 감상하기

• 배려하는 마음 다지기

수학 즐거운생활

바른생활

5. 차시별 계획 총괄표

차시 과목 단원 주제 학습내용

1/3 수학 바른생활

2.여러가지 도형 1.이웃

다양한 도형의 특징 알기

• 한 가지 도형으로 된 나라에 대해 토론하기

• 원, 삼각형, 사각형, 오각형의 특징 이해

• 배려의 의미와 중요성 알기

2/3 수학 바른생활 즐거운생활

2.여러가지 도형 1.이웃 2.봄

다양한 도형나 라 구상하기

• 로봇의 이동거리 활용하기

• 다양한 도형이 함께하는 나라를 구상하고 설계하 기

3/3 수학 즐거운생활

바른생활

2.여러가지 도형 1.이웃 2.봄

다양한 도형나라 예쁘게 꾸미기

• 도형이 조화로운 미술 작품 만들기

• 미술 작품 감상하기

• 다른 사람을 배려하며 조화롭게 사는 마음 다지기

6. 교육 과정

수업단계 과목 단원 단원 학습 목표 STEAM 성취 목표/STEAM 요소

1~3차시 수학 바른생활

2.여러가지 도형 1.이웃

∙도형의 특징 알기 ∙배려 하기

∙다양한 도형을 그려보면서 창의성을 발휘한다.

∙도형의 특징을 알 수 있다.

수학 바른생활 즐거운생활

2.여러가지 도형 1.이웃 2.봄

∙다양한 도형 구상하기 ∙배려 나눔 실천하기

∙배려의 의미와 중요성을 알고 생활 속에서 실천 하려는 마음을 기른다.

∙로봇의 이동거리를 활용하여 다양한 도형을 구 상하고 설계할 수 있다.

수학 즐거운생활

바른생활

2.여러가지 도형 2.봄

∙도형나라 예쁘게 꾸미기 ∙배려하는 마음 다지기

∙다양한 도형이 조화롭게 함께하는 작품을 창의 적으로 만들 수 있다.

7. 평가 계획

연번 소주제 평가 기준 방법 비고

1 다양한 도형의 특징 알기

• 다양한 도형의 특징을 설명할 수 있는가?

• 배려와 봉사의 의미와 중요성을 잘 이해하고 있는가?

관찰평가 포트폴리오

2 다양한 도형나 라 구상하기

• 로봇의 이동거리를 활용하여와 적합한 도형을 그릴 수 있는가?

• 수학적 사고 과정과 결과를 합리적으로 의사소통하였는가?

관찰평가 포트폴리오

3 다양한 도형나라 예쁘게 꾸미기

• 독창적이고 창의적으로 표현하였는가?

• 배려와 봉사를 실천하였는가?

• 적극적이고 성실한 태도로 협동하여 만들 수 있는가?

관찰평가

8. 차시별 교수학습과정

다양한 도형의 특징 알기

과목 수학, 바른생활 수업차시 1/3

단원 수학 2. 여러 가지 도형 / 통합교과 1. 이웃

교육과정

수학 2. 여러 가지 도형

여러 가지 도형의 특징을 알고 그릴 수 있다.

바른생활 1.이웃

모두를 소중하게 생각할 수 있다.

학습목표 여러 가지 도형의 특징을 알 수 있다.

다양한 도형을 그려보면서 배려의 의미와 중요성을 알 수 있다.

학습과정 교수 ‧ 학습 활동 준비물

도입 (15분)

삼

Co 한 가지 도형으로 이루어진 나라를 보며 문제점 살펴보기

CD 도형 나라가 어떤 도형들로 이루어지면 좋을지 고쳐보기

ET 다양한 도형으로 이루어지면 좋은 점 토론하며 나아가 우리 사 회의 다양한 모습 또한 존중해야함을 함께 말하기

PPT

학습활동 (20분)



Co S1이 주어진 도형 그림을 설명하고 S2는 도형 그리기

CD S1이 설명한 도형과 S2가 그린 도형이 같으려면 S1이 어떻게 설명해야 할지 대화해보기

ET 도형 그리기 알고리즘 이해하기

학습지

마무리 (5분)

Co 도형의 특징 설명하기

CD 모둠별로 도형 나라 주제 정하기

ET 자기평가 ‧ 상호평가를 통하여 서로의 아이디어 공유하기

PPT

지도상의 유의점

도형의 개념을 상기할 수 있도록 자유스런 분위기를 형성한다.

협동하고 배려하여 짝과 도형 그리기를 한다.

(15)

다양한 도형나라 구상하기

과목 수학, 바른생활, 즐거운생활 수업차시 2/3

단원 수학 2. 여러 가지 도형 / 통합교과 1.이웃 2.봄

교육과정

수학 2. 여러 가지 도형

여러 가지 도형의 특징을 알고 그릴 수 있다.

바른생활 1.이웃

모두를 소중하게 생각할 수 있다.

즐거운생활 2.봄

주제에 맞게 다양한 모습을 표현할 수 있다.

학습목표 다양한 도형을 로봇을 활용하여 그릴 수 있다.

학습과정 교수 ‧ 학습 활동 준비물

도입 (10분)



Co 로봇의 이동 거리 눈으로 어림하기

CD 어떤 도형을 그릴지 구상하기

ET 간단한 명령어를 입력하여 간단한 도형 그리기

글씨 쓰는 로봇, 스마트폰

학습활동 (25분)



Co 어떤 도형 나라를 그릴지 구상하기

CD 필요한 도형의 모습 설계하기

ET 원하는대로 도형이 나오는지 테스트 하기



1단계 로봇의 이동 거리 구하기 2단계 도형나라의 간단한 물건 구상하기

3단계 로봇을 활용하여 도형나라의 간단한 물건 그리기

글씨 쓰는 로봇, 스마트폰 4절지

마무리 (5분)

Co 모둠별로 도형나라의 물건을 그린 방법 설명하기

CD 리모컨 어플로 그림 그리는 로봇 테스트한 소감 발표하기

ET 자기평가 ‧ 상호평가를 통하여 서로의 아이디어 공유하기

PPT

지도상의 유의점

로봇의 이동거리를 수학적으로 활용하여 도형을 만들 수 있도록 한다.

협동하고 배려하여 도형을 그리도록 안내한다.

모둠별 계산과정과 결과를 발표하여 공유하도록 한다.

다양한 도형나라 예쁘게 꾸미기

과목 수학, 바른생활, 즐거운생활 수업차시 3/3

단원 수학 2. 여러 가지 도형/ 통합교과 1.이웃 2.봄

교육과정

수학 2. 여러 가지 도형

여러 가지 도형의 특징을 알고 그릴 수 있다.

바른생활 1.이웃

모두를 소중하게 생각할 수 있다.

즐거운생활 2.봄

주제에 맞게 다양한 모습을 표현할 수 있다.

학습목표 로봇을 활용하여 다양한 도형 나라를 독창적으로 꾸밀 수 있다.

배려와 봉사를 협동하여 실천할 수 있다.

학습과정 교수 ‧ 학습 활동 준비물

도입 (10분)



Co 모둠별 주제에 맞게 도형나라에 그려야 할 도형 대상 이야기하 기

CD 어떤 도형으로 어떻게 그릴지 디자인 한다.

ET 전체 모습을 간단히 디자인하기

학습지

학습활동 (25분)



Co 함께하는 도형 나라 디자인 하기

CD 글씨 쓰는 로봇을 활용하여 그리기

ET 모둠별로 서로 배려하며 꾸미기



1단계 로봇의 이동거리를 생각하여 도형 디자인 하기 2단계 실제 주행시 도형이 완성되도록 설계 하기 3단계 전체적인 디자인을 모둠원과 협업하여 수행하기

스마트폰 로봇 4절지 색연필

마무리 (5분)

Co 모둠별로 다양한 도형나라 설명하기

CD 부족한 부분 보완하기

ET 자기평가 ‧ 상호평가를 통하여 서로의 아이디어 공유하기

PPT

지도상의 유의점

협동하고 배려하여 꾸미기를 계획하고 만들 수 있도록 안내한다.

학생들이 모두 참여할 수 있도록 어려워하는 학생은 따로 지도한다.

(16)

부록 수업지도안 3

프로그램명 감사의 마음 전달하기 적용학년/시기 3학년 2학기 / 9월

관련과목 수학, 국어, 미술, 도덕

관련단원 수학 3.원 / 국어 2.띄어쓰기를 잘해요 / 도덕 6.감사하는 생활 / 미술

1. 주제 및 제작의도

본 프로그램은 로봇을 활용한 STEAM수업으로, 포장지와 편지지를 제작하고 감사의 마음을 담은 글을 쓰는 활동을 통해 감사하는 마음을 다질 뿐만 아니라 원의 중심과 반지름, 지름을 알고 원 그 리기에 대한 기본 소양을 바탕으로 여러 가지 모양을 그려 편지지를 제작하고 꾸미도록 기존 교육과 정을 재구성하였다. 교육용 로봇은 STEAM 교육을 실현하는데 있어서 좋은 교구이다. 로봇 자체가 여러 가지 학문이 융합된 결과물이고 직접 제어할 수 있는 자유도가 높아 학생들의 흥미를 유발시킨 다. 또한 팀 프로젝트 수업을 하면서 창의적 설계와 감성적 체험을 전개하는데 용이하며, 협동심과 의사소통능력을 함양하는 수단이 되기도 된다. 편지지를 만들자는 상황 제시, 학생들이 직접 여러 가지 모양으로 편지지를 만들고 꾸미는 창의적 설계, 완성된 편지지에 감사의 글을 쓰는 과정에서 얻는 성공적 경험을 고려하였다.

2. 학습 목표

○ 내용 목표

∙ 포장지, 편지지 제작을 위해 창의성을 발휘한다. (E)

∙ 원의 중심과 반지름, 지름을 알고 원을 그릴 수 있다. (M)

∙ 원을 이용하여 여러 가지 모양을 그릴 수 있다. (M)

○ 과정 목표

∙ 감사의 의미와 중요성을 알고 생활 속에서 감사의 마음을 표현하려는 마음을 기른다. (A)

∙ 감사의 마음을 담은 작품을 창의적으로 만들 수 있다. (A)

∙ 구체적인 제작 과정 계획을 세우고 성실한 태도로 참여할 수 있다. (A, E)

3. STEAM 과목 S

- 포장지와 편지지 구상하고 설계하기 - 스마트폰 기술로 로봇 조작하기 T

E

A - 원을 이용하여 여러 가지 모양을 그리고 아름답게 색칠하기 - 편지쓰기를 통해 감사하는 마음 다지기

M - 원의 중심과 반지름, 지름을 이용해 원을 그린 후 여러 가지 모양 그리기

4. STEAM 단계 요소

단계 소주제 학습 내용 관련교과

상황제시 선물 포장지 제작하기 • 원의 중심, 반지름, 지름 이해하기

• 감사의 의미와 중요성 알기

수학 도덕 창의적

설계 편지지 제작하기 • 원을 이용하여 여러 가지 모양 그리기

• 편지지 아름답게 색칠하기

수학 미술

성공적

경험 감사 편지 쓰기

• 감사의 글쓰기

• 감사 편지 전달하기

• 감사하는 마음 다지기

국어 도덕

5. 차시별 계획 총괄표

차시 과목 단원 주제 학습내용

1/3 수학 도덕

3.원 6. 감사하는 생활

선물 포장지 제작하기

• 원의 중심, 반지름, 지름 이해하기

• 감사의 의미와 중요성 알기

2/3 수학 미술

3. 원

편지지 제작하기 • 원을 이용하여 여러 가지 모양 그리기

• 편지지 아름답게 색칠하기

3/3 국어 도덕

2.띄어쓰기를 잘해요

6.감사하는 생활 감사 편지 쓰기

• 감사의 글쓰기

• 감사 편지 전달하기

• 감사하는 마음 다지기

6. 교육 과정

수업단계 과목 단원 단원 학습 목표 STEAM 성취 목표/STEAM 요소

1~3차시

수학,도덕 3.원 6. 감사하는 생활

∙원 그리기 ∙감사하기

∙포장지 제작을 위해 창의성을 발휘한다.

∙원의 중심과 반지름, 지름을 이용해 원을 그릴 수 있다.

수학,미술 3. 원 ∙원을 이용하여 여러 가지 모양 그리기

∙편지지 아름답게 색칠하기

∙감사의 의미와 중요성을 알고 생활 속에서 실천 하려는 마음을 기른다.

∙원을 이용하여 여러 가지 모양을 그릴 수 있 다.

국어,도덕 2.띄어쓰기를 잘해요 6.감사하는 생활

∙감사의 글쓰기 ∙감사하는 마음 다지기

∙감사의 마음을 담은 작품을 창의적으로 만들 수 있다.

7. 평가 계획

연번 소주제 평가 기준 방법 비고

1 선물 포장지 제 작하기

• 로봇의 움직임과 원의 중심과 반지름 개념을 연결하여 설명할 수 있는가?

• 감사의 의미와 중요성을 잘 이해하고 있는가?

• 적극적이고 성실한 태도로 협동하여 만들 수 있는가?

관찰평가 포트폴리오

2 편지지 제작하 기

• 원의 반지름과 지름을 응용한 문제를 해결하였는가?

• 수학적 사고 과정과 결과를 합리적으로 의사소통하였는가?

관찰평가 포트폴리오

3 감사 편지 쓰기 • 독창적이고 창의적으로 표현하였는가?

• 감사의 마음을 표현하였는가? 관찰평가

(17)

8. 차시별 교수학습과정

선물 포장지 제작하기

과목 수학, 도덕 수업차시 1/3

단원 수학 3.원 / 도덕 6. 감사하는 생활

교육과정

수학 3.원

원의 중심과 반지름, 지름을 알고 원을 그릴 수 있다.

도덕 6.감사하는 생활

감사의 의미와 중요성을 알 수 있다.

학습목표 포장지 만들기를 통해 원의 중심과 반지름, 지름을 알고 원을 그릴 수 있다.

선물을 전달하며 감사의 의미와 중요성을 알 수 있다.

학습과정 교수 ‧ 학습 활동 준비물

도입 (10분)

삼

Co 선물을 전달하려고 하나 포장지가 없어 고민인 아이의 이야 기 듣기

CD 포장지 설계하기

ET 간단한 디자인으로 제작하기

PPT

학습활동 (35분)



Co 포장지 설계하기

CD 다양한 크기의 원 그리기

ET 선물 전달하기



1단계 알버트를 이용하여 원 그리기 2단계 여러 가지 크기의 원 그리기

3단계 친구가 그린 원의 반지름 구하기(원의 중심, 반지름 개념) 4단계 포장지로 선물 포장하기

스마트패드 알버트 연필 싸인펜 색연필 한지

마무리 (5분)

Co 포장지로 포장한 선물 전달하기

CD 선물에 담긴 감사의 마음을 표현하기

ET 자기평가 ‧ 상호평가를 통하여 서로의 아이디어 공유하기

PPT

지도상의 유의점

원의 중심, 반지름, 지름의 개념을 상기할 수 있도록 자유스런 분위기를 형성한다.

협동하고 배려하여 포장지를 제작하도록 안내한다.

모둠별 계산과정과 결과를 발표하여 공유하도록 한다.

편지지 제작하기

과목 수학, 미술 수업차시 2/3

단원 수학 3.원 / 미술

교육과정

수학 3.원

원을 이용하여 여러 가지 모양을 그릴 수 있다.

미술

원을 아름답게 꾸밀 수 있다.

학습목표 원을 이용하여 여러 가지 모양을 그리고 아름답게 꾸밀 수 있다.

학습과정 교수 ‧ 학습 활동 준비물

도입 (10분)



Co 감사의 마음을 자세히 전하기 어렵다.

CD 글로 마음을 전할 수 있는 편지지 제작하기

ET 다양한 디자인으로 편지지 제작하기

PPT

학습활동 (35분)



Co 반지름을 이용해 여러 가지 모양 그리기

CD 편지지 아름답게 색칠하기

ET 완성된 편지지 전시하고 감상하기



1단계 반지름을 이용해 여러 가지 모양 디자인하기 2단계 알버트와 컴퍼스를 이용해 여려 가지 모양 그리기 3단계 다양한 색을 이용하여 편지지 색칠하기

4단계 편지지 전시하고 친구들의 편지지 감상하기

스마트패드 알버트 A4 색연필 싸인펜 컴퍼스

마무리 (5분)

Co 여러 가지 모양을 그린 방법 설명하기

CD 편지지를 감상한 소감 발표하기

ET 자기평가 ‧ 상호평가를 통하여 서로의 아이디어 공유하기

PPT

지도상의 유의점

여러 가지 모양을 보고 반지름을 구해보도록 한다.

협동하고 배려하여 편지지를 제작하도록 안내한다.

여러 가지 모양을 그린 방법을 발표하여 공유하도록 한다.

(18)

감사 편지 쓰기

과목 국어, 도덕 수업차시 3/3

단원 국어 2. 띄어쓰기를 잘해요 / 도덕 6.감사하는 생활

교육과정

국어 2. 띄어쓰기를 잘해요

띄어쓰기를 바르게 하여 감사하는 글을 쓸 수 있다.

도덕 6.감사하는 생활

감사하는 생활을 꾸준히 실천하고 감사하는 태도를 기를 수 있다.

학습목표 띄어쓰기에 맞게 감사의 편지 글을 쓸 수 있다.

감사하는 생활을 실천하고 감사하는 태도를 기를 수 있다.

학습과정 교수 ‧ 학습 활동 준비물

도입 (10분)



Co 감사를 표현할 수 있는 방법을 생각하기

CD 편지쓰기 형식을 알고 내용 정리하기

ET 감사의 글 쓰기

PPT

학습활동 (35분)



Co 감사의 마음 느끼기

CD 띄어쓰기를 바르게 하여 편지쓰기

ET 감사의 마음 표현하고 감사하는 태도 기르기



1단계 학교에서 감사한 분과 내용 생각하기 2단계 감사의 마음이 잘 표현되도록 글 쓰기 3단계 감사한 분께 편지 전달하기

전 차시에 만든 편지 지, 편지봉 투

마무리 (5분)

Co 편지글 읽기

CD 부족한 부분 보완하기

ET 자기평가 ‧ 상호평가를 통하여 서로의 아이디어 공유하기

PPT

지도상의 유의점

평소에 감사의 마음을 가졌던 분을 생각하여 편지를 쓸 수 있도록 안내한다.

감사의 마음을 솔직하게 표현할 수 있도록 지도한다.

글씨 쓰기에 어려움을 겪는 학생은 교사가 도움을 주어 쓸 수 있도록 한다.

부록 수업지도안 4

스팀 수업지도안 1 : 변수 게임하기

스팀 수업지도안 2 : 생활속 명령어로 움직이기

스팀 수업지도안 3 : ‘라이트봇’ 게임으로 알고리즘 이해하기

프로그램명 변수 게임하기

적용학년/시기 5학년 1학기 / 5월

관련과목 창체

관련단원 3. 컴퓨터 언어를 배워보자.

1. 주제 및 제작의도

본 프로그램은 다양한 SW 프로그램을 활용한 창체수업으로 생활속에서 컴퓨터 언어를 배워보고 컴퓨터 언어들이 가지고 있는 명령어 이해와 생활속에서 이 명령어들을 사용하여 실제로 움직여 보 는 활동을 해 봄으로써 컴퓨터 언어와 알고리즘을 이해하도록 하였다. 특히 마지막 3차시에서는 이 렇게 이해한 명령어들을 바탕으로 라이트봇이라는 SW 게임 프로그램을 실행하고 과제를 수행해 봄 으로서 컴퓨터 언어 이해를 즐겁게 이해하도록 하였다.

2. 학습 목표

○ 내용 목표

∙ 정보주고받기를 통하여 컴퓨터 언어를 이해할 수 있다.

∙ 알고리즘을 이해하고 생활에 적용할 수 있다.

∙ 알고리즘을 이해하고 라이트봇 제작자가 되어볼 수 있다.

○ 과정 목표

∙ 정보주보 받기의 중요성을 알고 생활 속에서 실천하려는 마음을 기른다. (A)

∙ 알고리즘을 이해하고 명령어들을 창의적으로 활용할 수 있다. (A)

∙ 창의적이고 성실한 태도로 참여하여 라이트봇 제작자가 될 수 있다. (A, E)

참조

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