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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.

운 암 고 등 학 교

(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 에듀테크 기반 지구환경 STEAM-AI 교육

신규 개발 기 개발

학교급대상 학년(군) 1

중심과목 통합과학 중심과목 성취기준 영역 환경과 에너지 연계과목 수학, 기술, 정보,

윤사, 국어 연계과목 성취기준 영역

지수함수, 자료정보, 기술시스템,

사회 사상, 쓰기

연구기간 협약체결일 ~ 2021.11.30.

신청금액 일금사백만원(₩4,000,000)

참여연구원 총 8명 (연구책임자: 1명, 참여연구원: 7명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속(학교명) 직위 성명 담당과목

연구책임자 운암고등학교 수석교사

윤은희 통합과학

참여연구원 운암고등학교

교사 김영학

통합과학

참여연구원 운암고등학교 교사 김은애 화학

참여연구원 운암고등학교

교사

김선진 국어

참여연구원 운암고등학교 교사 류혜민 윤리와 사상

참여연구원 운암고등학교

교사

김소연 정보

참여연구원 운암고등학교 교사 김민종 기술가정

참여연구원 운암고등학교 교사 홍창욱 수학

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

2021년 11월 20일

주관연구기관장 : 송인화 (직인) 연구책임자 : 윤은희 (서명)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(3)
(4)

“이 보고서는 2021년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(5)

목 차

1. 요약문

··· 1

2. 서론

··· 1

3. 연구 수행 내용 및 결과

··· 2

4. 결론 및 제언

··· 4

5. 참고문헌

··· 4

[부록]

STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

(교수학습지도안, 교사용 참고자료, 학생용 활동지, 학생 산출물, 사진)

(6)

1. 요약문

지난해부터 코로나 -19로 인해 우리 교육현장은 준비가 미비한 상태에서 많은 수업의 변화가 일어났다 . 온라인과 오프라인을 넘나들어야하는 공교육현장에서 학생들에게 새 로운 수업방식을 적용해야했고 , 그 와중에도 우리 교사들은 학생들이 간학문간의 융합 적 사고력을 배양하여 자신의 진로를 찾아갈 수 있도록 더 많은 지식과 유의미한 경험 을 주기 위해 그동안 부단한 노력을 기울이며 달려왔다 . 배움중심 수업, 학생중심 수업 밀착형 과정평가 , 교육과정-수업-평가(기록) 일체화 등 교사 스스로의 역량을 성장시키 기 위한 노력도 게을리하지 않았다 . 이러한 노력에도 불구하고 공허함이 생기는 이유 는 무엇일까 ? 이제는 잠시 쉬어 우리가 달리고 있는 길의 방향성을 확인할 때가 온 것 같다 . 열정을 다하여 경주하고 있는데 우리가 가지고 있는 나침반이 가리키는 방향이 맞는 것인지에 대한 생각을 해봐야 할 시기가 온 것 같다 . 함께 모여 교육의 본질을 논하고 교과교육과정이 학생들의 진정한 성장을 위한 방향으로 진행되었는지 고민해봐 야 할 시기이다 .

21세기 지식정보 사회에 대해 조금 더 깊이 생각해보자. 이제 우리의 교육은 습득한 지식을 통합하여 새로운 지식과 가치를 창출할 수 있는 혁신적 창조성과 인성을 갖춘 인재로 성장시키고 있는지에 대한 고민이 필요하다 . 분과 학문적 지식 습득 중심의 기 존 교육을 혁신하지 않을 경우에는 미래사회 대비 교육의 실패가 자명하고 글로벌 경 쟁에서 뒤처질 수 밖에 없다 . 학교 교육과정과 교과 교육과정을 핵심역량에 적합하게 재구조화하는데 주력해야 할 당위성이 있다 .

이에 교과 간 위계를 넘어 학생들이 간학문간 통합된 학습을 할 수 있도록 교과교육과 정의 통합을 설계해보고 , 메타버스 교육현장에 적용할 수 있는 융합수업을 위한 프로 그램을 설계해보고자 하였다 .

2. 서론

◦ 2015 개정교육과정 통합과학 교육과정 재구성을 통한 STEAM융합 프로그램 적용 을 위해 통합과학 , 국어, 윤리, 수학, 기술가정, 정보교사를 중심으로 연구회를 구 성하여 고등학교 1학년 통합과학 단원을 중심으로 교가간 융합수업 프로그램 개발 및 적용

◦ 에듀테크 활용 STEAM 교육자료 개발 및 적용

◦ STEAM 프로그램 연구, 개발을 통한 창의융합형 인재 양성을 위한 교사 전문성 신장

◦ 세계 곳곳에서 이상기후가 속출하고 있는 현재, 기후 변화에 대한 원인 탐색 및

지구환경 보존을 위한 대책을 찾아낼 수 있는 창의적 사고력 신장

(7)

3. 연구 수행 내용 및 결과

◦ STEAM 프로그램 연구 및 적용

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 에듀테크 기반 지구환경 STEAM-AI 교육 선행

프로그램명 해당없음

학교급대상 학년(군) 1학년

중심과목 통합과학 중심과목

성취기준 영역 환경과 에너지

연계과목

수학, 기술, 정보, 윤사, 국어

연계과목 성취기준 영역

지수함수, 자료정보, 기술시스템, 사회 사상, 쓰기

개발계획

주제 연번 차시

(시수) 과목 연계(안)

1 7 통합과학(1) + 수학(1)+ 정보(1)+ 기술(2) +국어(1)+윤리(1)

◦ STEAM 수업 평가 방법 개발 및 적용 성과 조사

- 적용 대상 및 시기 : 운암고등학교 1학년 전체(200명), 9~10월 중 융합수업 주간 적용

- 적용 방법 : 실제 개발된 수업 자료를 교과 교육과정에 적용하여 창의적 사고역량 신장을 위한 프로그램의 효과성을 검증하기 위한 토대를 마련 .

① 사전 검사 → ② 백워드 단원 설계(융합교과) → ③ 과정중심평가 자료 개발 → ④ 에듀테크 활용 STEAM 수업 적용 → ⑤ 사후 검사 → ⑥ 분석 및 피드백

- 평가 방법 개발 : 교과 수업에 활용 가능한 과정중심 평가 기준안 개발

◦ STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천

- STEAM 컨퍼런스데이 운영을 통한 프로그램 적용(교내 2회, 타교 교사 대상 1회) : 코티칭 및 블록타임 수업 공개를 통한 STEAM교육 활성화 홍보 및 자료 공유

1) STEAM 프로그램 개발‧적용

◦ 프로그램 개발 중점 사항

- 블렌디드 러닝과 융합교육을 위한 에듀테크 기반 프로그램 개발

- 그린 뉴딜관련 지구환경 보호를 위한 주제 탐구 프로그램 개발

(8)

◦ 프로그램 개발‧적용 현황

교수학습 지도안 개발

차시(시수)

프로그램명 프로그램 주제 운영

대상(학년

)

완료 여부

개발 수업적용 학생수

1

에 듀 테 크 기반 지구

STE AM - AI 교육

그린 뉴딜 ! 지구 환경을

보존하다 ! 1학년 완료 적용 200

2 인공지능 속 확률과 통계

프로젝트 1학년 완료 적용 28

3~4 가상현실로 스마트 도시를

설계해보자! 1학년 완료 적용 28

5 미세먼지 측정하기 1학년 완료 적용 28

6 지구환경 보존을 위해!

설득하는 글쓰기 1학년 완료 적용 28

7 과학기술로 만든 평화로운

세상 1학년 완료 적용 28

합계 312

- 7차시 중 7차시 개발, 7차시 적용

2) 성과 확산 및 실천

◦ 교사연구회 STEAM 행사 개최

회차 일시 장소 참석대상 주요내용

1차 ‘21.7. 2. 운암고 전교사 STEAM 연구회 교사 및 전체 교사 융 합교육 이해를 위한 전문가 연수 운영 2차 ‘21.9. 운암고 연구회 교사 STEAM 융합수업 적용을 위한

자체 워크샵 운영

◦ STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 참여

회차 일시 장소 참석자 상호 컨설팅 결과

1차 ’21.5.31.(월)

16:30~18:00 온라인 윤은희(연구책임자) - 융합 프로그램 개발에서의 학습 준 거 적용 방안 컨설팅

2차 ’21.10

16:30~18:00 온라인 김은애 - 융합 프로그램 개발에서의 학습 준

거 적용 방안 컨설팅

(9)

3) STEAM 프로그램 적용 성과 분석 및 조사

◦ 수혜학생 태도 조사

구분 조사 시기 내용

1차(사전)검사 ’21. 6. 20. ~ ’21. 7. 10. 6월, 2개 학급(56명) 실시완료 2차(사후)검사 ’21. 10. 1. ~ ’21. 10. 30. 10월, 2개 학급(56명) 실시완료

◦ 과제 수행 결과

구분 수행 결과

수혜학생 수 200명(고등학교 1학년)

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

4. 결론 및 제언

◦ 연구 / 교사연구회 운영 측면

- 연구회 운영 자료개발을 통해 교사들의 정기적 협의 체제 마련

- 창의융합 수업을 위한 부자재 지원으로 플립러닝 수업 및 스마트 수업 활성화에 기여 - 2015 개정교육과정에 대한 적용방안 마련 및 창의융합형 인재 양성을 위한 기반 구축

◦ 학생 측면

- STEAM교사 연구회를 통한 교사들의 융합수업 협의체제 활성화 및 이를 학생 수업에 적용하여 교육과정의 심화 과정으로 연계하여 학생들의 만족도가 높음 .

- 코티칭(통합과학-미술) 융합수업을 통해 학생들의 협력수업 및 이해력 확장에 기여

5. 참고 문헌

◦ 김진수 저 「STEAM 교육론」양서원

◦ 강현석 「이해중심 교육과정 백원드 단원설계」 학지사

◦ 2015 개정교육과정 통합과학 교과서 「비상교육, 「천재교육」

(10)

붙임 2021년 STEAM 교사연구회 프로그램(지도안 및 평가모델)

프로그램 명: 에듀테크 기반 지구환경 STEAM-AI 교육

1. STEAM 프로그램 총괄표(총 7차시)

차시 주요내용

1/7

주제(단원)명 그린 뉴딜! 지구 환경을 보존하다!

Co 지구 온난화 현상의 원인, 현상, 대책 등을 알아보기 위한 여정을 떠나자!

CD 지구 온난화 현상의 원인들을 찾아 빅데이터로 자료 해석 및 대책에 대해 고민하고 한반도 기후 변화에 대한 자료 분석 및 모듈 만들기 CD ET 주어진 그래프나 그림만의 해석이 아닌 새로운 지구 온난화 현상의 요인들의 새로운 상관관계를 만들어 보고 그래프나 그림으로 표현하고 지구환경보존을 위한 공동체의 협력 방안 모색

2/7

주제(단원)명 인공지능 속 확률과 통계 프로젝트

Co 동기부여 영상(인공지능 관련) 시청, 프로젝트를 계획하면서 자신의 실생활 속 문제 상황과 연결

CD 프로젝트 계획 및 수행, 모둠별 발표와 평가하기, 모둠별로 문제를 직접 설정하고 해결

*감성적 체험 : 결과물을 제작한 과정을 발표하고 자신의 감상을 소개, 자기평가 및 동료평가 과정

3~4/7

주제(단원)명 가상현실로 스마트 도시를 설계해보자!

Co 지속가능한 발전을 하는 친환경 스마트 시티가 필요한 이유에 대해 생각해보고 CD 최신 건설 기술, 정보 통신 기술들을 탐색하고 활용 방안을 모색하여 ET 가상현실 제작 도구를 활용하여 도시를 제작해본다.

5/7

주제(단원)명 미세먼지 측정하기

Co 제시된 기사를 통해 화력발전으로 인해 발생하는 미세먼지에 따른 피해사례를 살펴보면서 심각성을 파악하고, 사회적 인식에 대해 토의한다. CD 미세먼지 측정기에 필요한 센서에 대해 추측해보고, 필요한 요소를 분석한다. ET 모둠별로

마이크로컨트롤러와 센서의 조립방법을 익히고, 제시된 코드에 따라 모듈을 직접 설계한다.

6/7

주제(단원)명 지구환경 보존을 위해! 설득하는 글쓰기

Co 제시된 글을 읽고 모둠별로 자원절약의 관점에서 일회용품 사용 및 환경자원 고갈의 심각성을 조사하고 토의한다. CD 모둠별로 지구환경 보호를 위한 구체적 표어 하나를 설정하고, 이를 효과적으로 전달할 수 있는 방안을 모색한다. ET 함께 마련한 주장과 근거를 활용하여 설득하는 글쓰기 과정을 수행하고 이를 사회적으로 공유한다.

7/7

주제(단원)명 과학 기술로 만드는 평화로운 세상

Co 과학 기술이 발달함에 따라 나타나는 사회 문제들이 많다. 반대로 세계 평화를 위협하던 문제들을 과학 기술로 해결하는 사례도 많이 있다. CD 지구상에 발생하고 있는 문제들을 해결할 수 있도록, 현재 개발된 기술 및 앞으로 상용화 예정인 기술들을 탐색해보자. ET 사상과 과학을 결합하여 전 지구적인 문제의 해결과 발전에 관심을 가지며, 세계 평화를 실현하려는 자세를 함양해 보자.

(11)

2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 통합과학 학교급/학년(군) 고등학교 1학년

중심과목 성취기준

영역

[고등학교] (8) 생태계와 환경 중심과목

성취기준

[10통과08-03] 엘니뇨, 사막화 등과 같 은 현상이 지구환경과 인간 생활에 미치 는 영향을 분석하고, 이와 관련된 문제를 해결하기 위한 다양한 노력을 찾아 토론 할 수 있다..

주제(단원)명 그린 뉴딜! 지구 환경을 보존하다! 차시 1/7

학습목표 한반도 기후 변화 현상의 원인을 찾아 설명할 수 있다.

※ 기후변화에 영향을 주는 원인과 결과를 그래프로 나타낼 수 있다.

연계과목 수학,기술,정보,국어,윤리 연계과목

성취기준 영역

[

10 수학 05], [12 기가 04-06], [12 기가 0 5 - 0 8 ] , [ 1 2 기 가 0 4 - 0 3 ] [ 1 2 정 05-03],[10 국 03-02] ,[12 윤사 04-06]

STEAM 요소

S 한반도 기후변화에 영향을 주는 요인 T 한반도 기후변화 모형제작

E

A 미래 진로 탐색

M 한반도 기후변화자료 데이터 분석

개발 의도 지구 온난화로 인한 심각한 한반도 기후 변화를 분석하고 코로나-19로 인한 또 다른 지구 환경 피해 상황을 분석하고 지구 환경 보존을 위한 방안 탐구

전 세계의 기상 관측 자료를 살펴보면, 기후 변화와 그에 따른 피해가 갈수록 커지고 있는 추세이다. 미 래에 예상되는 대규모 기상 재해에 대비하고, 기후 변화에 효율적으로 대처하기 위해서는 한반도의 미래 기 후 변화 전망에 대한 정확한 판단이 필요하다. 한반도의 기상 관측 데이터를 바탕으로 21세기 한반도의 미 래 기후 변화 경향성에 대해 알아보고자 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

※ 그린 뉴딜 정책이 무엇인지 관련된 단어를 떠올려 본다.

※ 최근 3년 간 우리 나라의 사계절의 기 후 변화는 어떠 했 는지 생각나는 계절 과 특징을 설명해본 다.

창의적 설계

※ 지구 온난화를 줄이 기 위한 방법들을 생각해본다.

※ 코로나-19로 인해 발생된 또다른 온난 화 발생 요인에 대 한 대안을 찾아 공 동체가 함께 해야할 일을 설명해본다.

감 성 적 체 험 우리나라 기후변화 경향성 파악

을 위해 30년간 기상요소 값들 을 찾아 기후 변화 요인들끼리 상관관계를 재해석하는 모형 제 작해본다.

감성적 체험

(12)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 7 분)

Co 지구 온난화 어떻게 변하고 있을까?(동영상 시청) https://www.youtube.com/watch?v=60WnGcs7gZA

Co 빅데이터 분석을 지구 온난화에 대해 알아볼 것임을 안내

Ÿ 지구 온난화와 관련된 단어 생각해보기 안내 (대기중 이산화탄소 농도변화, 평균 해수면 높이, 극지방 빙하 면적 비율)

Ÿ 모둠에서 공통적이고 가장 많이 나오는 단어를 선택, 모든 모둠의 자료를 하여 칠판에 붙여 지구 온난화 관련 단어 찾아보기

동영상

Tip! 지 구 온 난 화 의 현재 상황 동영상 보 고 핵심어 적기

전개 ( 35 분)

Co 한반도 100 년의 기후 변화와 우리나라 기후변화의 경향성 파악을 위해 기후변 화요소들을 검색하여 자료찾기

- 지구 온난화 현상에 대해 어느 정도 알고 있는지를 선택한 단어를 보고 파악 할 수 있고, 또 더 자세히 알고 싶은 내용을 찾아보도록 한다.

CD 학생들에게 국가기후데이터 센터, 기상청 (www.climate.go.kr)등을 접속 기후요소(연평균 기온, 연평균 강수량, 일조시간, 폭염일수) 등 기후 변화에 영향을 줄 수 있는 기상요소들을 검색하여 30 년간 자료 검색

엑셀파일을 이용하여 두 가지 단어 관련 자료의 상관관계를 재해석한 기후변화모형 작성하기

ET 기후 변화 요인들의 새로운 조합으로 완성된 그래프, 그림, 표 등과 같은 새로 운 모형을 제작해보기

모둠 발표를 하고 경청하여 활동내용을 공유하고 소통하기

다양한 프 로 그 램 을 활 용 하 여 지구 온난 화 분석하 기

정리 (8 분)

ET 우리나라 지구 환경 변화를 줄일 수 있는 대책을 확인하고, 지구 온난화 심각성 이해하기

ET 코로나-19 로 인해 발생된 또다른 온난화 발생 요인에 대한 대안을 찾아 공동체 가 함께 해야할 일을 설명해본다.

모둠 토의 를 통한 공 감 형성

(13)

3. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 1/7

[탐구 1] 지구 온난화에 영향을 주는 요인 찾기

지금까지 알고 있었던 지구 온난화와 관련된 단어를 떠올리며 지구 온난화 개념 이해하기

대기중 이산화탄소 농도변화, 지구 평균기온, 연평균강수량, 빙하면적의 변화 등등 모둠별 공통적으로 많이 나오는 개념들 선택하기

[탐구 2] 우리나라 기후변화 경향성 파악하기

우리나라 기후변화를 알수 있는 자료검색(포털 검색을 통해 기후변화 데이터 수집하기)

-기후변화요소(연평균 기온, 연평균 강수량, 일조시간, 폭염일수, 장마기간, 전운량)들의 새로운 상관관 계를 알아보기 위해 모둠별로 기후변화요소들의 새로운 조합으로 기후변화모형 제작하기

(14)

차시 1/7

[탐구 3] 우리나라 2009 년 ~ 2019 년까지 폭염 일수와 운량

▶ 2010 년 맑은 날(전운량 2.4 이하)이 적을수록 폭염일수도 적었고 2016 년과 2018 년처럼 맑은 날이 (전운량 2.4 이하)이 많을수록 폭염 일수가 증가하는 경향을 보이며 폭염일수와 맑은날일수와는 비례 관계가 있음을 확인하였다.

- 각 모둠에서 선택한 기후요소끼리의 상관관계를 분석하여 발표하기

- 다른 모둠의 발표를 들으며 기후요소끼리의 새로운 조합으로 상관관계를 예상하고 분석한 결과를 들으 며 의견 제시하기

- 우리나라 미래의 기후변화 모형 구상하기

(15)

4. 교사자료

차시 1/7

(2) 지구 온난화

: 지구 대기의 온실 효과가 심해져 지구의 평균 기온이 상승하는 현상

① 주요 원인 : 화석 연료의 사용 급증, 토지 이용의 변화와 산림의 무분별한 벌목, 내연 기관과 운송 수단의 발달, 새로운 기술 개발, 쓰레기 배출량 증가와 같은 인간의 활동

② 영향 : 대기와 해양에 주는 영향 : 해수면상승, 홍수와 폭풍의 증가, 가뭄, 사막화

인간생활과 건강에 주는 영향 : 저지대 침수, 열대지역의 농작물수확량 감소, 물 부족, 북극곰의 개체수 감소, 감열성 질병의 전염 위험 확산

(3) 우리나라 기후 변화 경향

20 세기에 평균 기온이 1.5℃ 상승하였고 기온 상승으로 겨울은 짧아지고 여름과 봄은 길어지는 계절 길이의 변화가 발생하고, 봄꽃의 개화시기가 빨라지고, 식물의 서식지와 해양 생물종의 변화도 나 타남.

자료출처 기상청(www.climate.go.kr), 한반도 기후변화 보고서, 국가기후데이터센터, 비상교육 통합 과학교과서

(16)

중심과목 수학 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[고등학교] (6) 경우의 수 중심과목 성취기준

[10수학05-01]합의 법칙과 곱의 법칙을 이해하 고, 이를 이용하여 경우의 수를 구할 수 있다. [10수학05-02]순열의 의미를 이해하고, 순열의 수를 구할 수 있다.

[10수학05-03]조합의 의미를 이해하고, 조합의 수를 구할 수 있다.

주제(단원)명 인공지능 속 확률과 통계 차시 2/7

학습목표 인공지능 속 경우의 수, 확률과 통계적 문제점을 발견하고 프로젝트 계획를 수립하여 이를 수행하고 발표할 수 있다.

연계과목 수학 연계과목

성취기준 영역

[10수학05]

STEAM

요소 M 인공지능 속 수학(확률과 통계)의 원리를 발견하고 이를 통해 일상생활 속 문제를 해결함.

개발 의도

일상생활 속에서 활용되는 인공지능을 관찰하고 그 속에서 수학적 원리(확률과 통계)를 발견하는 과정을 통해서 4 차 산업혁명 시대에서의 수학의 필요성과 중요성을 몸소 느끼고 이러한 과정과 감상을 모든 학생들이 함께 공유하기 위함.

① 프로젝트 계획하기(모둠별 활동)

- 자료 조사하기(일상생활 속 인공지능과 수학) - 문제 분석 및 학습과제 도출

- 실천계획 세우기(역할 분담, 자료 조사 방법 계획 등)

② 프로젝트 수행하기(모둠별 활동) - 학습내용 공유하기

- 구상도 및 제작도(결과물) 완성하기 - 발표 준비

③ 프로젝트 모둠별 발표하기

- 모둠 소개, 역할 분담 내용, 수행 과정, 결과물 소개, 배운점 및 느낀 점, 성장한 점, 질의응답

④ 프로젝트 평가하기

- 교사평가, 자기성찰평가, 동료평가(모둠별, 모둠내)

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

* 프로젝트를 계획하면서 자신의

실생활 속 문제 상황과 연결

창의적 설계

* 결과물을 제작한 과정을 발표하고 자신의 감상을 소개

* 자기평가 및 동료평가 과정

감 성 적 체 험

* 모둠별로 문제를 직접 설정하고 해결해나가는 과정에서 창의성

발휘

감성적 체험

(17)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및

유의점

도입 ( 7 분)

*동기부여 영상을 시청한다.(영상링크 참조)

*프로젝트 수업의 취지와 유의점을 안내한다.

*모둠별로 역할을 분담하고 프로젝트를 계획한다.

- 자료 조사하기(일상생활 속 인공지능과 수학) - 문제 분석 및 학습과제 도출

- 실천계획 세우기(역할 분담, 자료 조사 방법 계획 등)

(상황제시 : 프로젝트를 계획하면서 자신의 실생활 속 문제 상황과 연결지어본다.)

https://www .youtube.co m/watch?v=

V87xaX6tbu o

Tip!

교사는 순회 지도하며 무 임승차가 발 생하지 않도 록 프로젝트 초기에 주의 를 준다.

전개 ( 35 분)

* 프로젝트 수행하기(모둠별 활동) - 학습내용 공유하기

- 구상도 및 제작도(결과물) 완성하기 - 발표 준비

(창의적 설계 : 모둠별로 문제를 직접 설정하고 해결해나가는 과정에서 창의성 발휘)

* 프로젝트 모둠별 발표하기

- 모둠 소개, 역할 분담 내용, 수행 과정, 결과물 소개, 배운점 및 느낀 점, 성장한 점, 질의응답

(감성적 체험 : 결과물을 제작한 과정을 발표하고 자신의 감상을 소개)

Tip!

교사는 다른 모둠이 발표 할 때 경청할 수 있도록 안 내하고, 동료 평가지를 미 리 나눠준다.

정리 (8 분)

* 프로젝트 평가하기

- 교사평가, 자기성찰평가, 동료평가(모둠별, 모둠내) (감성적 체험 : 자기평가 및 동료평가 과정)

Tip!

교사는 유의 미한 평가가 될 수 있도록 긍정적 피드 백 위주로 공 유한다.

(18)

3. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 2/7

[1] 인공지능 속 수학의 필요성

인공지능에는 과연 얼마나 다양한 수학 이론이 사용될까요? 또 우리가 배우는 확률과 통계와는 어떤 연 관성이 있을까요? 영상을 시청하고, 직접 자료를 검색해보면서 느낀 점을 간단하게 적어봅시다.

[2] 프로젝트 계획하기

(1) 모둠원 역할 정하기(선생님이 알려준 역할 분담 예시를 참고하여 공정하게 분배해주세요!)

(2) 일상생활 속 문제(과제) 분석 ▶ 주제 선정하기

▶ 따라서 우리 모둠의 주제는... 이다.

(3) 실천계획 세우기

학번/이름 역할 이름 및 역할 내용

(19)

4. 교사자료

차시 2/7

<4 차 산업혁명에서 수학의 역할>

수학은 과학을 기술하는 공통 언어이고 세상에 존재하는 다양한 현상의 본질을 간명하게 이해할 수 있는 방법을 제공한다. 과학과 산업의 다양한 문제를 해결하기 위해서는 현상에 대한 이해와 이를 지배하는 법칙을 수리모델화(Math Modeling)하는 추상화가 필요하며 이 과정에서 파생되는 보편성은 문제를 보다 근원적으로 해결 가능하게 한다. 그러나 수학은 근원적인 논리를 제공하는 원천 기술로 타분야 기술과의 융합을 통해서만 구체적인 성과가 나타나므로 수학의 공헌은 표면적으로 잘 드러나지 않는다.

*딥러닝 (머신러닝, 인공지능)

인공지능은 50 여 년간 수학과 전산학의 한 분야로서 연구되어 왔고, 세 차례 이상 학문 분야 자체의 위기를 겪은 전통적 분야로서 전혀 새로운 분야는 아니다.

현재 인공지능 분야에서는 신경망을 필터로 이용한 합성곱 신경망 (Convolutional Neural Network)으로 영상분류 문제에서 큰 진보를 이룬 후 새로운 시대를 열고 있다. 합성곱 신경망이 내재화된 심화학습(Deep learning, deep structured learning, hierarchical learning, deep machine learning) 알고리듬을 응용한 여러 가지 소프트웨어가 음성인식, 지식보조, 영상인식, 문장인식, 자연어(Natural language) 등 많은 분야에서 놀라운 인지 능력을 보여 주고 있다. 예를 들면 구글의 Deep Mind 회사에서 개발한 알파고가 강화학습(Reinforcement learning)에서 얻은 학습을 바탕으로 세계 바둑 1 인자로 올라섰고, 이세돌 9 단과의 바둑 대국 승리로 엄청난 충격을 주었다. 수학자의 관점에서는 인공지능과 빅데이터는 최적화, 응용선형대수, 확률, 수치해석 등의 이론을 바탕으로 실생활이나 산업현장에 적합한 전산시스템 및 프로그램을 설계하는 것으로 볼 수 있다. 초기에는 지도학습 (Supervised learning) 위주의 알고리듬이었으나, 지금은 빅데이터와 연관되어 강화학습과 자율학습(Unsupervised learning) 등이 주요 연구 개발 대상이다.

기계학습(Machine learning)은 인간이 가지고 있는 학습기능을 기계에 구현하여 컴퓨터가 학습할 수 있도록 하는 알고리즘과 기술을 개발하는 분야로, 데이터를 통해 이미 알려진 속성을 기반으로 예측하고 이를 처리한다. 이 분야의 기본적 수학 소양으로는 후방 전파(Back propagation), 통계적 학습, 볼록해석(Convex analysis), 수치선형대수(Numerical Linear Algebra) 등의 지식을 필요로 한다. 현장에서의 문제는 대부분의 계산들이 고차원 벡터와 대용량 초고속 계산을 요구하고 있다.

대용량 초고속 계산을 위한 병렬계산, 그래픽 칩, 데이터 구조 및 탐색 등을 위한 하둡(Hadoop) 관련 기술 등이 필요하다. 기존 수학분야 인력의 가장 높은 진입장벽은 컴퓨터 언어(C+, R, Python, Assembler 등)의 문제인데 이는 교육과 실습으로 극복된다. 그리고 신진 인력을 위해서는 대학 차원의 컴퓨터언어(코딩, Coding)교육을 강화해야만 한다.

*빅데이터

빅데이터란 디지털 환경에서 생성되는 데이터로 수치 데이터 외에 문자와 영상 데이터 등 비정형 데이터를 포함하는 대규모 데이터를 의미한다. 그 특징은 규모가 방대하여 2015 년 전 세계 디지털 데이터의 규모는 7.9 제타바이트(ZB), 즉 7.9 조 기가바이트이고 2020 년대에는 요타바이트(1 YB=1024 ZB), 그 이후에는 브론토바이트(VrontoByte) 등 기하급수적으로 늘어갈 것이라 예상하고 있다. 이들 빅데이터에서 지식을 발견하기 위해서는 먼저 데이터의 패턴을 파악하고 다양한 경우의 수를 분석하여 최적의 대안을 도출하여야 하는데 이를 위한 기술개발을 위해서는 수학적 알고리즘이 필수적으로 요구되고 있다. 예를 들면 구글의 창립자인 페이지(Page)와 브린(Brin)은 웹상의 데이터로 부터 구글행렬(Google Matrix)을 만들고 그 행렬의 가장 큰 고유벡터를 활용하여 링크의 중요성에 순서를 주는 페이지랭크 알고리즘을 개발하여 이 기술을 바탕으로 구글(Google)사를 설립했다. 아마존·왓차는 통계 및 최적화를 이용하여 데이터 행렬과 같은 성질을 갖는 다루기 쉬운 닮은행렬(similar matrix)을 만들어 활용하면서 개인 맞춤 상품을 추천한다. 서울시에서도 같은 방법으로 심야버스 노선 및

정류장을 결정하고 있다. 또한 스탠포드 대학의 구나 칼슨 교수는 위상수학의 단체(simplex) 방법을 사용한 토폴로지 데이터 분석법 (Topological Data Analysis, TDA)3)을 개발하여 그룹별 암 발생 확률을 예측하면서 빅 데이터 분야 신생 기업 아야스디(Ayasdi)를 개발하였다.

자료출처 http://matrix.skku.ac.kr/2017-Album/math-4th-ind-rev.htm

(20)

중심과목 기술·가정 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

최신 정보통신 기술 최신 건설기술 지속가능한 발전

중심과목 성취기준

[12기가04-06]

정보통신기술 분야의 첨단 기술에 대하여 조사하여 보고, 정보통신 산업의 발전 방안을 토의하고 발표 한다.

[12기가05-08]

사회적, 경제적, 환경적 측면에서 지속가능한 발전 방안을 모색하고 적용할 수 있는 기술의 분야를 조 사한다.

[12기가04-03]

첨단 건설 기술의 핵심 기술과 동향을 파악한다.

주제(단원)명

가상현실 제작 도구를 활용하여 지속가능한 스마트 시티를 설계해보자!

차시 3~4/7

학습목표

지속가능한 발전을 가능하게 하는 최신 건설 기술 사례를 찾아볼 수 있다.

지속가능한 발전을 가능하게 하는 최신 정보통신 기술 사례를 찾아볼 수 있다.

지속가능한 발전을 위한 신재생 에너지 기술 개발의 필요성을 확인할 수 있다.

연계과목 과학, 사회 연계과목

성취기준 영역

10통과09-05] 인류 문명의 지속가능한 발전을 위 한 신재생 에너지 기술 개발의 필요성과 파력 발 전, 조력 발전, 연료 전지 등을 정성적으로 이해하 고, 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노 력과 산물을 예시할 수 있다.

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

[10통사03-02] 교통・통신의 발달과 정보화로 인해 나 타난 생활공간과 생활양식의 변화 양상을 조사하고, 이 에 따른 문제점을 해결하기 위한 방안을 제안한다.

STEAM 요소

S 신재생 에너지의 활용

T 정보 통신 기술, 건설 기술, 창의공학 설계 A 사회 문제 확인, 해결방안 모색

개발 의도 지속가능한 발전을 할 수 있는 스마트 시티를 직접 설계하고 가상현실 제작 도구를 활용하여 도시를 제작해봄으로써 지구 환경 보호 방안을 모색해본다.

현대 사회에서 인구의 증가와 집중, 산업 발전, 소비 증대에 따라 막대한 양의 매연, 오수, 폐기물 등 환경오염이 심화되고 자연 자원의 고갈, 악화를 촉진하여 생활환경을 위협하고 있다. 이에 대한 사회적 문제를 파악해 지속 가능한 발전을 가능케하는 도시를 설계하고 가상현실로 제작해봄으로써 기술적 문제해결력을 기르고자 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

지속가능한 스마트 시티 설계에 필요한 건설, 통신 기술을 모둠별로 선정하고 탐구하여 도시를 설계해 본다

창의적 설계

가상현실 제작 도구를 활용하여 미래의 지속가능한 스마트 시티 직접 제작하도록 하여 기술적 문제해결력을 기를 수 있도록 함.

감 성 적 체 험 프리스캐칭으로 대략적인 도시의

형태를 계획하며 최신 정보 통신 기술, 최신 건설 기술, 신재생 에너지에 대해 탐구하고 분석하여 활용될 수 있는 기술들을 탐색하도록 함.

감성적 체험

(21)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 10 분)

Co 전 세계가 함께 동참해야하는 지속가능한 발전에 대한 영상 시청 (https://www.youtube.com/watch?v=A_u3w4Lt3gQ)

Co 지속가능한 발전이 필요한 이유에 대해 발표해보기

Co 이전 수업에서 배운 최신 정보 통신 기술, 최신 건설 기술들을 떠올려보며 지 속가능한 발전에 활용할 수 있는 방안 이야기해보기

동영상

Tip!

전개 (80 분)

Co 건설 기술을 활용한 친환경 스마트 시티(독일 프라이부르크) 예시 영상 시청 (https://www.youtube.com/watch?v=BkhiNtZwo-o)

CD 모둠원들과 친환경 스마트 시티 설계에 활용할 수 있는 최신 정보 통신 기술, 최신 건설 기술들 탐색하기

ET 모둠원들과 친환경 스마트 시티 설계도 작성해보기

ET 모둠원들과 친환경 스마트 시티 VR 제작 도구를 활용하여 제작해보기

코스페이시스

정리 (10 분)

ET 완성된 결과물을 발표하며 다른 모둠의 작품도 감상하고 활동을 마무리한다.

(22)

3. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 3~4/7

Q1. 우리 모둠이 찾은 친환경 스마트 시티를 설계에 활용할 수 있는 최신 기술은?

Q2. 최신 기술의 활용 방법은? (자세히 작성해주세요.)

Q3. 기술들을 활용해 친환경 스마트 시티를 설계하였을 때 이끌어낼 수 있는 효과들은?

Q4. 친환경 스마트 시티를 프리스캐칭으로 간단히 표현해보세요.

(23)

4. 교사자료

차시 3~4/7

제작 시 활용할 컴퓨터 사이트

① 크롬에서 https://cospaces.io/edu/ 검색하고 조장에게 수업 코드를 제공하여 학급에 들어올 수 있도록 사전 교육 필요

② 간편하게 사용할 수 있는 기능과 제작 툴을 활용하여 쉽게 제작 가능함.

③ 제작한 환경은 VR 안경을 장착하여 구석구석 둘러볼 수 있도록 함.

(24)

중심과목 정보 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[고등학교] (8) 생태계와 환경 중심과목 성취기준

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

주제(단원)명 미세먼지 측정하기 차시 5/7

학습목표 Ÿ 정보과학의 지식과 기술이 활용되는 분야를 이해하고 탐색할 수 있다.

Ÿ 문제 해결 목적에 적합한 피지컬 구성장치를 설계하고 결과물을 산출할 수 있다.

연계과목 정보 연계과목

성취기준 영역

[12정05-03] 문제 해결에 적합한 하드웨어를 선택하여 컴퓨팅 장치를 구성한다.

STEAM 요소

S 지구환경과 인간 생활

T 미세먼지 측정을 위한 프로그래밍 E 센서 조립을 통한 피지컬 컴퓨팅 A 사회적 인식에 대한 의견 표현 M

개발 의도

사람에게 직접적으로 영향을 미칠 수 있는 미세먼지의 심각성을 이해하고 지구 환경에 미치는 영향력을 파악하고자 한다. 직접 장치를 구성해보면서 미세먼지 수치에 따른 변화를 이해할 수 있다.

Co 다양한 화석연료 사용으로 인한 미세먼지 수치가 상승하여 기후환경에 심각한 영향을 끼치고 있음을 안내하는 기사를 보여준다. 학생들에게 사회적 인식에 대한 의견을 표출하도록 한 줄 글쓰기를 설명한다.

CD 미세먼지 측정에 필요하다고 생각하는 센서에 대해 자유롭게 이야기해보도록 하고 미세먼지 값을 표현할 수 있는 구간을 설정하도록 한다. 센서를 동작시키고 값을 측정할 수 있는 프로그래밍 코드에 필요한 요소를 분석하도록 한다.

ET 프로그램 설계에 필요한 센서와 마이크로 컨트롤러의 작동법을 모둠별로 학습해보고, 문제 해결에 필요한 요소에 따라 작성한 코드를 직접 작성하여 학습에 능동적으로 참여한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

조별 토의를 통해 사회적 인식에 대해 이야기하고 통합적 의견으로 발표할 수 있도록 안내함.

창의적 설계

센서와 마이크로 컨트롤러의

작동법을 학습하는 과정을 통해 자기주도적 학습역량을

발전시키고 코드를 구성하는 방식을 배움.

감 성 적 체 험 미세먼지 측정에 필요한

센서를 모둠 내에서 직접 생각해보며 문제를 해결할 수 있는 다양한 방법을

창의적으로 고안하고 값을 측정하는 구간을 설계하여 정보처리능력을 발전시킴.

감성적 체험

(25)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 10 분)

Co 뉴스 ‘청주 초미세먼지 원인 40% 화석연료’기사를 보면서 미세먼지가 우리사 회에 미치는 영향에 대해 파악한다.

ET ‘미세먼지가 발생하면 나에게 어떤 영향을 미칠까?’ 를 주제로 모둠별로 토의 한 후 통합한 의견을 발표한다.

동영상: https://www.youtube.com/watch?v=f9pkJUKPu6w

동영상

전개 (35 분)

Co 화석연료를 사용하는 발전소가 있는 곳과 그렇지 않은 곳의 미세먼지 수치가 어 떻게 다른지 스마트기기로 인터넷 자료를 검색한다.

CD 미세먼지에 대해 직접 알아보기 위해 미세먼지 측정기에 필요한 센서와 값을 표 현할 수 있는 구간에 대해 설정하도록 한다 .CD 센서를 동작시킬 프로그래밍 코드 에 필요한 요소를 분석하도록 한다.

ET 각 모둠에서 추측한 센서의 종류와 구간에 대해 비교해보도록 한다.

Co 센서와 마이크로 컨트롤러의 조작 방식을 파악하고, 용도에 맞게 사용하는 법 을 인식한다.

CD 센서를 동작시키기 위해 필요한 요소를 분석하여 프로그래밍 코드로 구현하고, 효율적인 방식으로 문제를 해결하기 위해 노력하였는지 검토한다.

ET 미세먼지 측정이라는 문제 해결목적에 도달하였는지 확인하고, 다른 모둠원들의 결과물을 비교하여 문제를 해결한 방식에 대해 분석한다.

태블릿 pc, 스 마 트 폰 등의 스마 트기기

Tip!

센서와 마 이크로 컨 트 롤 러 에 대한 학습 을 모둠내 에서 함께 수행한다.

정리

(5 분) ET 활동내용과 소감에 대해 전반적으로 정리하며 상호작용으로 마무리한다. 패들렛

(26)

3. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 5/7

1. 학생 활동지

미세먼지 측정하기

미세먼지 측정을

위해 필요한

요소

미세먼지 값, 값에 따른 변화 등

미세먼지 측정에 필요한 센서 및 모듈은?

(1) 온습도센서

(2) LED

미세먼지 값 구간

(1) 몇 단계로 나눌 건가요?

3단계

(2) 값은 어떻게 나눠지나요?

0~30/30~60/60~90 마스크를 자주 써야

한다.

창문을 열어놓기가 힘들다

호흡기가 좋지 않은 사람은 숨을 쉬기가 힘들다

미세먼지가 발생하면 어떤 영향을 미칠까?

친구: 의 의견 친구: 의 의견

친구: 의 의견 나: 의 의견

공기를 사서 마시는 시대가 오게 될 수도 있다.

(27)

4. 교사자료

차시 5/7

1. 도입 동영상 ( 청주방송 )

2. 활동지 활용법

자료출처 1. CJB 청주방송(https://www.youtube.com/watch?v=f9pkJUKPu6w) 2. 고등학교 ‘정보’ 교과서 (천재교육)

(28)

중심과목 국어 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[고등학교] (8) 생태계와 환경 중심과목 성취기준

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

주제(단원)명 설득하는 글을 쓰자 차시 6/7

학습목표

Ÿ 주제와 독자를 분석하고 이를 바탕으로 하여 타당한 근거를 들어 설득하는 글을 쓸 수 있다.

Ÿ 글이 독자와 사회에 끼치는 영향을 고려하여 책임감 있게 글을 쓰는 태도를 지닌다.

연계과목 국어 연계과목

성취기준 영역

[10국03-02] 주제, 독자에 대한 분석을 바탕으 로 타당한 근거를 들어 설득하는 글을 쓴다.

STEAM 요소

S 지구환경 및 생태 문제

T 스마트기기와 인터넷망을 활용한 협력적 자료검색 E

A 협력적 글쓰기와 이를 통한 자기표현 M

개발 의도 지구환경과 관련하여 생태계 자원 고갈의 문제를 생각해보고 이를 해결하기 위한 실천 방 안을 담은 글을 작성하며 사회 구성원으로서의 책임감을 함양한다.

Co ‘나와 지구를 위해 손수건을 사용합시다.’라는 글을 제시하여 지구환경 및 생태계 자원 고갈의 문제를 실감할 수 있도록 한다. 글의 내용을 정리하며 조별로 생태자원 고갈 문제의 예시를 공유하고 그것이 실질적으로 자신의 삶에 어떠한 영향을 끼칠 수 있는지를 모둠 칠판에 작성하여 발표한다. 예시를 찾는 과정에서 스마트기기를 활용한다. CD 생태자원 고갈 문제를 해결하기 위한 표어를 모둠별로 제시 글의 예처럼 하나의 표어로 작성하여 활동지에 기록한다. 표어에 담긴 주장을 사회 구성원들에게 효과적으로 설득하기 위해 (1) 어떠한 근거와 세부 자료가 (2) 어떤 방식으로 제시되면 좋을지 토의하고 이를 학생 활동지에 기록하고 패들렛에 공유한다. 자료조사 과정에서 미디어, 사진 자료 등은 스마트기기를 활용한다. ET 설득하는 글쓰기의 과정에 따라 자신의 근거를 논리적으로 조직하고 구성하여 한 편의 글을 완성하고 이를 사회적 파급력이 높은 인터넷 사이트에 게시한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

조별 회의를 통해 실제 사례를 취합하고 이를 시각화 할 수 있도록 안내함.

창의적 설계

글 구조도를 통해 주장과 근거의 효과적인 조직을 할 수 있도록 안내함. 패들렛에 공유하는 근거 자료의 타당성, 신뢰성, 공정성을 파악하도록 함.

감 성 적 체 험 생태자원 고갈 문제를 해결할 수

있는 다양한 실천방법을 패들렛에 공유하여 함께 문제 해결의 아이디어를 창출할 수 있도록 안내함.

감성적 체험

(29)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 5 분)

Co ‘지식채널 e: 햄버거 커넥션’동영상을 시청하며 생태자원 고갈 문제성을 인지한

다. ET ‘평소 내가 아무 생각 없이 사용하던 자연 환경자원은 무엇인가?’

https://jisike.ebs.co.kr/jisike/vodReplayView?siteCd=JE&prodId=352&courseId

=BP0PAPB0000000009&stepId=01BP0PAPB0000000009&lectId=1177657

동영상

전개 (40 분)

CD ‘나와 지구를 위해 손수건을 사용합시다.’를 읽고 글에 제시된 자원환경 고갈의 문제 내용을 파악한다. 도입 동영상과 제시 글의 사례 외에 일상생활에서 쉽게 발견 할 수 있는 무분별한 생태자원 사용 사례를 함께 생각하고 토의한다.

Co 모둠별로 가장 심각하다고 여겨지는 생태자원 고갈과 이로 인한 문제상황을 설 정하고 하나의 표어를 제작한다. ET 패들렛의 투표 기능을 활용하여 잘 만든 표어 를 모둠 표어로 선정한다.

CD 표어를 중심으로 생태자원 고갈 문제를 해결할 수 있도록 해결방안과 그에 따 른 근거자료를 조사하고 공유한다. 글 구조도를 통해 조사한 내용을 주제, 독자에게 전달하기 적절한 형태로 조직하며 하나의 내용 구조도를 만들어낸다.

ET 문장 개요를 참고하여 하나의 글을 완성하고 이를 사회의 구성원과 공유하며 유 의미한 상호작용을 한다.

패들렛, 학생활동지, 스 마 트 폰 등의 스마 트기기

Tip!

근거와 세 부 자 료 를 수집할 때 에는 저작 권 윤리를 준 수 하 며 출처를 꼭 밝힘을 안 내한다.

정리

( 5 분) ET 댓글과 좋아요 표시 기능을 바탕으로 작문을 통한 사회적 상호작용을 한다. 패들렛

(30)

3. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 6/7

1. 학생 활동지

설득하는 글을 쓰자

우리 모둠의 표어 “ ”

핵심 주장

문장 개요 만들기

(핵심근거 세 가지 + 근거의 세부자료)

1) 첫 번째 근거는, (1) 세부 자료 제시:

(2) 세부 자료 제시:

2) 두 번째 근거는, (1) 세부 자료 제시:

(2) 세부 자료 제시:

3) 세 번째 근거는, (1) 세부 자료 제시:

(2) 세부 자료 제시:

내용 구조도

서론

본론

결론

출처

(31)

차시 6/7 2. 학생 참고자료 (출처: 고등학교 ‘국어’ 교과서, 천재교육)

나와 지구를 위해 손수건을 사용합시다.

얼마 전 화장실에서 손을 씻고 휴지로 물기를 닦다가 휴지 보관함 위에 붙어 있는 공익 광고를 보 았다. 거기에 쓰인 “단 한 번을 쓰기 위해 50년을 키웠습니까?”라는 문구를 보고 순간 뜨끔했다.

휴지를 마구 쓰는 나에게 하는 말 같았다.

평소에 나는 화장실에서 손을 씻은 다음 아무 생각 없이 휴지나 손 건조기를 써 왔다. 다른 사람들 도 대부분 손의 물기를 닦을 때 휴지나 손 건조기를 사용한다. 그런데 이렇게 휴지나 손 건조기를 계속 사용하는 것, 과연 괜찮을까? 많은 사람이 한 번 쓰고 버리는 휴지, 전기를 사용해야 하는 손 건조기를 대체할 방법은 없을까? 나는 우리가 할 수 있는 작은 실천 방안으로 손수건 사용을 제안 하고자 한다. 손수건을 사용하면 다음과 같은 좋은 점이 있다.

첫째, 손수건을 사용하면 자원을 절약할 수 있다. 우리 학교 세 학급 103명을 대상으로 하여 설문 조사를 해 보니, 한 사람이 화장실에서 손을 씻는 횟수는 하루에 평균 4.5회였고, 한 번 손을 씻고 나서 사용한 휴지의 양은 평균 2.3장이었다. 한 사람이 손을 씻고 나서 사용하는 휴지의 양이 하루 에 10.35장인 셈인데, 전교생이 1,100명이므로 매우 많은 양의 휴지가 우리 학교에서 매일 사용되 고 있다. 이를 사회 전반으로 확대하여 생각하면, 한 번 쓰고 버리는 휴지로 엄청난 양의 나무가 소비되고 있음을 알 수 있다. 손 건조기 사용에도 자원이 소비된다. 한 시민 단체가 서울시 공중화 장실에 설치된 손 건조기 1,484대를 대상으로 하여 실태 조사를 한 결과, 손 건조기들의 평균 소비 전력은 538와트였다. 조사한 손 건조기들 가운데에는 소비 전력이 최대 2,000와트 이상인 제품들도 있었다.

16~19제곱미터의 공간을 시원하게 만드는 냉방기의 소비 전력이 보통 600~700와트인 것과 비교하 면, 손 건조기의 소비 전력이 상당하다는 것을 알 수 있다. 만일 휴지와 손 건조기 대신 손수건을 사용한다면 자원을 많이 절약할 수 있을 것이다.

둘째, 손수건을 사용하면 건강에 도움이 된다. 최근에 대학 병원 네 곳의 화장실에 비치된 휴지에 서 형광 증백제가 검출되었다는 뉴스 보도가 있었다. 형광 증백제는 오랫동안 몸에 닿으면 피부 질 환을 일으킬 수 있는 화학 물질이다. 일부 학자들은 암까지 일으킬 수 있다고 경고한다.

제품을 만드는 과정에서 형광 증백제를 사용하지 않더라도, 폐지를 원료로 하여 만든 휴지 가운데 에는 이처럼 형광 증백제가 검출되는 사례가 있다고 한다. 휴지뿐만 아니라 손 건조기 사용도 인체 에 해로울 수 있다. 손 건조기를 사용함으로써 세균이 퍼질 수 있기 때문이다. 영국 리즈 대학의 마크 윌콕스 교수가 연구한 결과에 따르면, 손 건조기를 사용할 때에 손에 있는 세균이 공기 중에 퍼지게 되는데 이 세균은 상당한 시간 동안 주변에 그대로 머무른다고 한다. 즉, 손 건조기를 사용 하면 자신의 손에 묻은 세균을 퍼뜨릴 수 있고, 또 다른 사람이 퍼뜨린 세균이 자신의 손에 묻을 수도 있다는 것이다. 휴지나 손 건조기 대신 손수건을 사용한다면 우리 몸을 인체에 해로운 물질이 나 세균으로부터 보호할 수 있을 것이다.

손수건을 사용하면 이처럼 자원을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 우리의 건강에도 도움이 된다. 물론 휴지나 손 건조기를 사용하던 지금까지의 습관을 당장 바꾸기는 쉽지 않을 것이다. 그러나 “천 리 길도 한 걸음부터.”라는 우리 속담이 있지 않은가? 손수건 가지고 다니기, 친구에게 손수건 선물하 기 등이 실천의 첫걸음이 될 수 있을 것이다. 그리고 우리의 이러한 작은 실천은 갈수록 나빠지는 지구 환경을 되살리는 데에도 이바지할 것이다.

(32)

4. 교사자료

차시 6/7

1. 도입 동영상 (지식채널 e ‘햄버거 커넥션’)

2. 수업 자료: 좋은 근거 자료를 판단하는 기준

3. 활동지 활용법

- 정확하고 믿을 만한 정보인가? (신뢰성) - 출처에 문제는 없는가? (신뢰성) - 주장과 근거가 합리적인가? (타당성)

- 결론을 이끌어내는 과정에서 다른 요소가 작용하지 않았는가? (타당성) - 편견에 치우치지 않았는가? (공정성)

- 어느 한 쪽의 입장만을 대변하고 있지는 않은가? (공정성)

자료출처 1. 지식채널 e (https://www.youtube.com/watch?v=vTWcLJkAUEc) 2. 고등학교 ‘국어’ 교과서 (천재교육)

(33)

중심과목 윤리와 사상 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년 중심과목

성취기준 영역

[고등학교] (8) 생태계와 환경 중심과목 성취기준

[12윤사04-06] 동・서양의 평화사상들을 탐 구하여 세계시민주의와 세계시민윤리의 원칙 및 지향을 이해하고, 이를 통해 세계시민이 가 져야 할 태도에 대해 성찰할 수 있다 주제(단원)명 과학 기술로 만드는 평화로운 세상 차시 7/7

학습목표

- 사막화로 인한 전쟁, 기후 변화로 인한 재난 등 세계 평화를 위협하는 사례를 살펴보고, 평화의 중요성을 인식할 수 있다.

- 과학 기술을 기반으로 세계 평화를 실현하려는 자세를 함양할 수 있다.

연계과목 통합과학 연계과목

성취기준 영역

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

STEAM 요소

S 문제 발생 원인과 해결방안의 과학적 탐구 T 문제 해결을 위해 필요한 기술의 적용

A 문제 발생 원인의 사회적 탐구 및 문제 해결 방안의 사상적 기반

개발 의도

세계 평화를 위협하는 문제들을 사상적 기반뿐만 아니라 과학 기술을 활용하여 해결하는 방안을 찾고자 한다. 사상과 과학을 결합하여 전 지구적인 문제의 해결과 발전에 관심을 가지며, 세계 평화를 실현하려는 자세를 함양해 보자.

Co 기후 변화로 인해 발생한 재난으로 인간의 기본적 권리조차 보장받지 못하는 사회, 사막화가 진행되어 식량난에 시달리는 국가, 기술 발전이 가져온 경쟁으로 발생한 전쟁 등등 전 지구적 문제가 나타나고 있다. CD 이를 해결할 수 있는 현재 개발된 기술 및 앞으로 상용화 예정인 과학 기술을 탐색하여 발전을 도모한다. ET 사상과 과학을 결합하여 전 지구적인 문제의 해결과 발전에 관심을 가지며, 세계 평화를 실현하기 위해 필요한 자세를 갖추고자 한다. CD ET 또한, 과학 기술의 발전으로 장애 및 질병을 극복하여 평화를 가져온 사례 등을 찾아 과학 기술의 사회적 의미를 깨우치게 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

세계 평화를 위협하는 여러 가지 문제들을 자유롭게 생각해보고, 발표함.

창의적 설계

세계 시민으로서

미래의 우리를 위해 과학 기술을 어떻게 활용할 것인지 생각하고, 모두가 갖춰야 할 자세에 대해 논의함.

감 성 적 체 험

정보 검색을 통해 신문에서

다루는 사회 문제들을 파악하여, 과학적 사회적 해결방안을 모색함.

감성적 체험

(34)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

Co 지난 차시에 배운 동·서양의 평화 사상에 관해 질문하고, 세계시민주의의 특징을 요약하여 설명.

ET 세계 평화의 필요성에 관해 질문.

전개 (35 분)

CD 신문 스크랩 활동을 통해 전 지구적 문제의 해결방안을 탐색.

Co 세계 평화를 위협하는 문제는 어떤 것들이 있을까?

- 과학 기술을 발달로 해결 가능해진 문제들을 제시.

- 과학 기술이 발전하면서 생겨나는 문제들을 제시.

ET 사상을 토대로 과학 기술을 적용하여 문제가 해결된 사례를 제시.

- 세계 평화의 필요성과 관련하여 문제가 해결되어 느껴지는 편안함을 강조.

CD 사회적 시각과 과학적 시각을 동시에 사용하는 확장적인 사고를 유도.

Co 작성한 학습지를 바탕으로 발표하고 질의응답 시간을 가짐.

CD 자유롭게 발표자에게 질문.

- 발표자가 적절한 답을 못할 시 타 학생이 대신 답변 가능.

- 답변 내용의 적절성에 관해 피드백.

ET 동료의 사상적 기반을 바탕으로 문제를 해결하는 방안에 공감.

학생들이 유의미한 기사를 검색하여, 문제 상황을 바르게 파악할 수 있도록 안내한다.

탐색한 과학 기술을 제대로 이해하여 적용할 수 있도록 안내한다.

발표 내용을 정리하고, 예상 질문을 파악한 뒤 발표하도록 지도한다.

정리 (5 분)

Co 작성한 학습지를 잘 보관하도록 강조. 컴퓨터로 작성했을 시 제대로 저장하고 백업해 두도록 지도.

ET 평화 사상을 실생활에 적용하고, 과학과 사회를 융합하는 해결방안의 매력에 관해 자유롭게 피드백.

(35)

3. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 7/7

[ 신문 스크랩 ]

▶ 신문 기사 찾기

▶ 어려운 단어 찾기

- 전문 용어 및 어려운 단어의 의미를 찾아 적기

▶ 기사 내용 요약

▶ 이 기사에서 알 수 있는 문제상황 기사 링크

기사 제목

기사 작성 일자

및 신문사

(36)

▶ 위 문제를 해결하려면 필요한 과학 기술

▶ 위 문제를 해결하기 위해 가져야 할 삶의 자세 > 나의 견해

> 동료의 견해

발표자 발표내용

> 나의 견해

> 동료의 견해

발표자 발표내용

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발표자 발표 내용 요약

> 질의응답

질문자

질문 :

답변 :

질문자

질문 :

답변 :

발표자 발표 내용 요약

> 질의응답

질문자

질문 :

답변 :

질문자

질문 :

답변 :

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발표자 발표 내용 요약

> 질의응답

질문자

질문 :

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질문자

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답변 :

발표자 발표 내용 요약

> 질의응답

질문자

질문 :

답변 :

질문자

질문 :

답변 :

참조

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