한국과학창의재단 이사장 귀하

(1)

2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2018. 10.

화천고등학교

【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 고등학교 통합과학 3. 에너지의 효율적 활용 수업용 STEAM 프로그램

학교급 고등학교 대상 학년(군) 1학년

중심과목 통합과학 중심과목 성취기준 영역

[고등학교 1학년] (08-03)에너지의 효율적 활용 (9) 발전과 신재생에너지 [고등학교 1학년](8)생태계의 구성과 평형

연계과목

통합사회 수학 미술 국어 창체 통합과학 통합사회 국어 영어

연계과목 성취기준 영역

[^고등학교1학년]<통합사회>(2) 환경 문제 해결을 위한 노력 [고등학교 1학년]<수학> 척도

[고등학고 1학년] <미술> 3. 삶을 변화시키는 디자인 [고등학교 1학년] <국어>(11) 매체

토론법과 토론실습

[고등학교 1학년] <통합과학> (8)생태계의 구성과 평형 [고등학교 1학년]<통합사회>(1) 다문화 사회에서 나타나는 갈등과 해결 방안

[고등학고 1학년] <국어>(3)세상을 바꾸는 토론 [중학교 1~3학년] <지리영역> (11) 세계 속의 우리나라 연구기간 2018.4.협약일~ 2018.11.23.

연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 9명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 8명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 화천고등학교 물리 교사 고미정

공동연구원 화천고등학교 생명과학 교사 이상의

공동연구원 화천고등학교 국어 교사 김수형

공동연구원 화천고등학교 국어 교사 홍순자

공동연구원 화천고등학교 사회 교사 조기원

공동연구원 화천고등학교 수학 교사 정재희

공동연구원 화천고등학교 영어 교사 김여호수아

공동연구원 화천고등학교 일본어 교사 박은영

공동연구원 화천고등학교 미술 교사 김인성

2018년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 융합인재교육(STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2018년 10월 31일

연구책임자 : 고 미 정 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(2)

“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

목 차

1. 요약문

··· 1

2. 서론

··· 1

3. 연구 수행 내용

··· 2

가. STEAM 프로그램 개발 및 연구 ··· 2

나. STEAM 수업평가 방법 개발 및 적용 프로그램 연구 ··· 5

다. STEAM 협력 연구 강화 및 확산 실천 ··· 6

4. 연구 수행 결과

··· 7

가. 학생 평가 방법 및 학교 생활기록부 기재 방안 ··· 7

나. 학생 STEAM 태도와 만족도 조사 결과 ··· 9

5. 결론 및 제언

··· 12

6. 참고문헌

··· 14

[부록]

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 ··· 15

부록2. 학생산출물 및 사진 ··· 61

부록3. 회의록 ··· 70

(3)

1. 요약문

◦개발(17차시) :

토론으로 생각하는 동물과 인간

동물과 인간 그리고 복지⇒ 남을 설득하려면 ⇒ 인간과 자연의 바람직한 관계 ⇒ (창체) CEDA 토론이란? ⇒ 주장 근거 자료 찾기 및 확인 ⇒ “의약품 개발을 위 한 동물 실험은 금지해야 한다.” ⇒(국어) 설득하는 글쓰기설득하는 글쓰기 ⇒ (영 어) 외국 단체에 조언 구하는 글쓰기

◦적용(6차시) :

스마트 헬스 트레이너 만들기-경인교대 개발 : 학교에서 적용 스마트 헬스 트레이너 만들기⇒ 스마트 헬스 트레이너 만들기 ⇒ 설계된 알고리즘 을 바탕으로 프로그램을 완성

◦적용(6차시) :

맞춤형 퍼스널 전문가-부산광역시영재진흥원 개발 : 학교에서 적용 내가 꿈꾸는 사회⇒ 아이디어 선행 기술과 평가⇒ 지식재산 활용과 진로⇒ 최종 아이디어 발표

◦개선(18차시) :

에너지제로하우스 제작

친환경 도시를 만들기 위한 노력 ⇒ 에너지 소비는 환경에 어떤 영향을 주는가?

⇒ 유용하게 사용하는 에너지는 얼마나 될까? ⇒ 에너지제로 하우스 구상하기

⇒ 제로에너지 하우스 설계 ⇒ 제로에너지 하우스 설계를 위해 척도를 알아보자

⇒ 제로에너지 하우스 만들기 ⇒ 매체를 활용하여 발표하기

2. 서론

◦과학기술에 대한 흥미를 유발하고 융합적사고와 문제해결능력을 배양할 수 있도록

주제중심의 교육과정을 재구성하여 교과 간 융합, 교과 내 융합하여 학습지도 방 법의 모색과 평가와 기록의 일체화를 하고자 함.

◦학교 현장 수업에 적용을 통한 수업적용 가능성을 모색하고자 함.

◦STEAM 프로그램 적용에서의 교과 간 협력 체제를 구축하고 참여 교사들 간의

네트워크 형성 및 팀워크를 증진 하고자 함.

3. 연구 수행 내용

가.

STEAM 프로그램 개발 및 연구

◦[1주제] 토론으로 생각하는 동물과 인간

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 고등학교 과학탐구 (5)우주주변 항생물질 수업용 STEAM 프로그램

중심과목 과학탐구 성취기준 영역^[고등학교 1 학년](5)우리주변에는 어떤 항생물질이 있을까? (6)미세먼지를 소재로 어떤 탐구를 할까?

연계과목 창체 통합과학 통합사회 국어 영어

[고등학교 1학년] <통합과학> (8)생태계의 구성과 평형 [고등학교 1학년]<통합사회>(1) 인간과 자연의 바람직한 관계

[고등학고 1학년] <국어>(3)세상을 바꾸는 토론 [중학교 1~3학년] <지리영역> (11) 세계 속의 우리나라

개발계획

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 1~2/17 과학탐구

1 3~5/17 통합과학

1 6~8/17 통합사회

1 9~10/17 창체

1 11~12/17 창체

1 13~15/17 과학탐구

1 16/17 국어

1 17/17 영어

개발·적용

현황 ※ 2018. 8. 30. 기준, 17차시 중 17차시 개발 및 16차시 적용 완료 - 창체 시간에 외부강사 특강과 외부 강사의 도움으로 모든 학생의 토론 진행을 함.

◦[제2주제] 스마트 헬스 트레이너 만들기-경인교대 개발 : 학교에서 적용

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 고등학교 과학탐구 (2)표현 수업용 STEAM 프로그램

중심과목 과학탐구 성취기준 영역[10 과탐-02-01], [10 과탐-02-09]

[10 과탐-03-02]

연계과목 창체

통합과학

코딩이란?

[고등학교 1학년] <통합과학> (8) 개발계획

주제 연번

차시

2 1~2(2)/6 창체

2 3~(2)/6 통합과학

2 5~6(2)/6 과학탐구

개발·적용 현황

2018. 10. 31 기준 현재 6차시 중 1차시 적용, 5차시는 11월4주까지 예정

- 한국과학창의재단에 탑재된 프로그램으로 경인교대에서 2017 년에 개발한 것을 과학탐구실험 교과에 서 수업을 진행할 예정이다. 학교 실정에 맞게 완전하게 수정하여 11 월초에 적용할 예정임.

(4)

◦[제 3 주제] 지식재산 전문가(4 차산업혁명과 기업가정신)-부산광역시영재진흥원 개발 : 학교에서 적용

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 고등학교 통합과학 (3)생태계와 환경 수업용 STEAM 프로그램

중심과목 통합과학 성취기준 영역[10 통과-08-03]

[10 통과-09-05]

연계과목 창체

과학탐구

발명이란?

[고등학교 1학년] <통합과학> (8) 개발계획

주제 연번

차시

3 1~2(2)/6 창체- 발명 특강

3 3~5(3)/6 과학탐구

3 6(1)/6 과학탐구

개발·적용

현황 ※ 2018. 10. 31. 기준, 6차시 중 6차시 적용 완료

- 한국과학창의재단에 탑재된 프로그램으로 경인교대에서 2017 년에 개발한 것을 과학탐구실험 교과에 서 수업을 진행함.

◦[제 4 주제] 제로에너지하우스 만들기

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 고등학교 과학탐구 3. 에너지의 효율적 활용 수업용 STEAM 프로그램

중심과목 통합과학 성취기준 영역 [고등학교 1학년] (08-03)에너지의 효율적 활용 (9) 발전과 신재생에너지 연계과목

통합사회 수학 미술 국어

[^고등학교1학년]<통합사회>(2) 환경 문제의 발생과 해결을 위한 노력 [고등학교 1학년]<수학> 척도

개발계획

주제 연번

차시

3 2~5(4), 10/18 통합과학

3 1(1)/18 통합사회

3 6~9(4)/18 수학

3 11~16(6)/18 미술

3 17~18(2)/18 국어

개발·적용

현황 ※ 2018. 8. 30. 기준, 18차시 중 18차시 개발 및 10차시 적용

-

주택 평면도를 제도 할 때 프로그램을 이용 : 집을 설계하고 설계된 2D 모형을 입체 3D

모형으로 제시해 주는 Home design 3D 라는 어플 이용 로 평면적 구성에서 벗어나 다각 도로 완성된 모형 확인 가능. 이를 통해 완성도 높은 주택 제도와 세밀한 작업 가능.

- 제도를 직접하는 것보다 훨씬 시간적인 이득이 있음.

◦프로그램 현장 적용 요약

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 고등학교 통합과학 3. 에너지의 효율적 활용 수업용 STEAM 프로그램

중심과목 통합과학 성취기준 영역

[고등학교 1학년] (08-03)에너지의 효율적 활용 (9) 발전과 신재생에너지 [고등학교 1학년](8)생태계의 구성과 평형

연계과목

통합사회 수학 미술 국어 창체 통합과학 통합사회 국어 영어

[^고등학교1학년]<통합사회>(2) 환경 문제 해결을 위한 노력 [고등학교 1학년]<수학> 척도

[고등학교 1학년] <통합과학> (8)생태계의 구성과 평형 [고등학교 1학년]<통합사회>(1) 다문화 사회에서 나타나는 갈등과 해결 방안

[고등학고 1학년] <국어>(3)세상을 바꾸는 토론 [중학교 1~3학년] <지리영역> (11) 세계 속의 우리나라

개발결과

주제 연번

차시

1 17 과학탐구실험(4)+국어(4)+통합사회(3)+창체(4)

2 6 과학탐구실험(6) 교과내

3 6 과학탐구실험(6) 교과내

4 18 통합과학(5)+통합사회(1)+수학(4)+미술(6)+국어(2) 적용결과

◦STEAM 프로그램 현장 적용

구분 STEAM 프로그램명 적용 학교명 적용

학년 적용 교과(시수) 적용 기간 수혜 학생 수

개발 토론으로 생각하 는 동물과 인간

화천고 1 과학탐구실험(4) 6.4~6.15 71

화천고 1 통합사회(3) 6.11~6.15 71

화천고 1 창체(4) 1차 : 6.8(2) 2차 : 6.22(2) 71

화천고 1 국어(4) 6.25~29 71

적용 스마트 헬스 트레

이너 만들기 화천고 1 과학탐구실험(6) 9.3~10.19 71

적용 지식재산 전문가 화천고 1 과학탐구실험(6) 10.29~11.23 71

개발 에너지제로하우스

화천고 1 통합과학(5) 10.8~10.26 71

화천고 1 통합사회(1) 10.1~10.5 71

화천고 1 수학(4) 10.22~11.2 71

화천고 1 미술(6) 11.5~11.23 71

화천고 1 국어(2) 11.19~11.23 71

(5)

나.

STEAM 수업 평가 방법 개발 및 적용프로그램 연구

◦수업 평가

-관찰평가- 체크리스트를 작성하고 정량적인 내용을 포함하여 종합적으로 서술

-동료평가(모둠 내 평가, 모둠 간 평가)-수행과정에 대한 모둠내 평가, 모둠간 평가, 자 기평가의 일치 여부를 통해 활동의 과정뿐만 아니라 결과의 평가에 대해서도 객관성을 갖추고 있는지 여부를 판단하고 개선의 가능성이 높은지 종합적으로 기술함.

-토론평가- 발표 준비의 과정을 발표 내용에 포함하게 하여 발표의 내용을 요약하고, 자 기평가와 동료펑가를 수집하여 개인별 서술 기록

-산출물평가-산출물의 유용성 및 각 차시별 주제 및 평가 요소 간 융합의 목적을 달성하 여 성취수준을 높였는지 종합적으로 평가하여 서술형으로 기재

-자기평가

-과목별 교육과정 분석하여 주제 중심의 교육과정을 재구성하여 프로그램을 우리학교 실 정에 맞게 개선 및 개발하여 수업에 적용을 함. 수업 과정평가를 실시하여 전 과정을 종합하는 서술평가를 참여한 1학년 모든 학생들의 학생생활기록부의 과학과 과학교양, 기술과목의 세부특기사항에 기록

◦ 프로그램 개발 중점사항(어떤 프로그램을 어떻게 개발하였는지 작성)

-

지구 시스템의 생물권에서 생명시스템의 구성과 유지와 관련된 내용을 정리하고 생명존 중과 연구윤리에 관하여 학생참여활동이 될 수 있도록 과학적인 증거와 이론을 토대로 합리적이고 논리적으로 추론과 논증에 대한 비판적으로 고찰하는 능력을 기르는 융합인재 교육모형을 연구 적용.

- 기후변화로 인한 지구환경문제를 해결할 수 있는 방안을 모색하기 위해 통합사회와 융 합한 에너지제로하우스를 설계하고 국어교과의 매체를 이용단원과 융합하여 과학글쓰기 를 하여 내용을 정리하는 등 학생활동중심의 융합된 학습지도방법을 연구.

◦ 학생 태도검사 대상의 선정 이유

- 1학년 전체의 학생을 대상으로 진행되는 통합과학, 과학탐구실험을 중심과목으로 정하였 기 때문에 1학년 모든 학생들이 태도 검사 대상임.

- 선도그룹 소속 학교별로 부여된 URL에 학생이 직접 모바일 기기(사후검사 및 사전검사, 만족도조사)로 접속하여 시행한 후 정리된 통계자료는 연구단의 도움을 받아 결과를 얻음.

- STEAM태도 사전 조사 : 2018.5.18.~ 06.12. 검사 실시, 1학년 3개반 70명 - STEAM태도 사후 조사 및 만족도 조사 : 2018.10.31. 검사 실시, 1학년 3개반 70명 - 방법 : 양적분석은 설문조사를 하여 spss 통계 프로그램을 사용하여 t 검정을 함. 대응표본

분석을 위하여 중복 응답이나 사전후의 한 쪽만 응답한 학생의 자료는 삭제 정리하여 코 딩을 함.

◦ 당초 계획대비 변경된 사항이 있는 경우 사유와 함께 기입

► 교과내 수업

- 과학탐구실험은 수행평가 100%로 진행하는 수업으로 2학기 수업에 2017년에 경인교대에서 개발한 ‘스마트 헬스 트레이너 만들기’와 부산광역시 영재진흥원에 서 개발한 ‘지식재산 전문가’의 2개의 프로그램을 학교실정에 맞게 수정하여 추 가로 적용할 예정임 .

► 교과간 수업

- 제4주제인 통합교과의 (9)발전과 신재생에너지가 중심으로 하려던 것을 (8)에 너지의 효율적 활용을 중심으로 하고 ‘에너지 제로 하우스 만들기’로 주제를 수 정하여 미술교과에서 새롭게 참여하여 활동을 함 .

- 수학시간에 축척을 하여 제도를 할 계획이었으나 홈디자인 3D의 어플을 이용 하여 시간을 단축하고 누구나 쉽게 제도를 할 수 있게 함 .

- 제 1주제는 영어교사의 갑작스런 병휴직으로 아직 완성을 하지 못했고, 대신 다른 1학년 영어 전담교사가 참여하여 2학기에 영어로 국제단체에 동물복지에 대한 편지글 쓰기를 진행할 예정임 .

다.

STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천

◦교사연수

- 스팀교육에 관한 오프라인 교사 연수 실시(2018.6.29.(금) 13:30~17:30) - 토론교육에 관한 오프라인 교사 연수 실시(2018.6.22.(금) 13:30~17:30) - 스팀실천을 위한 오프라인 교사 연수 실시 예정(2018.11.16.(금) 13:30~17:30)

◦회의

- 학교내 저경력 교사(4명) 중심으로 연구원이 구성되어 있고, 생명과학교사는 2 학기에 과학탐구실험교과에 2개의 주제를 융합수업으로 재구성함.

- 교과 간 융합 및 교과 내 융합을 할 때 수시로 회의를 하며 조율을 함.

◦스팀운영성과 공유 및 확산

- 교내 공개수업은 모든 수업이 대상이고 관내 공개수업을 1회 예정

- 내용재구성-수업-평가-학생부 기록에 관한 연구를 한 경기도 배움저자 특강

(2018.11.16. 예정) 및 토론을 관심 있는 교사와 주변 학교에서 희망하는 교사를

대상으로 실시할 예정임 .

(6)

4. 연구 수행 결과

가. 학생평가 방법 및 학교생활기록부 기재 방안 - 공개수업 및 성과 확산 : 2018. 11. 20(화) 14:40~16:30

◦연구회 발전

- 협력 지도교수의 지도를 받을 예정임

- 교과내에서 소소하게 융합을 한 것(주로 교사 1인이 개인적인 교육을 받고 진 행함 )은 다 기록할 수는 없지만 2018학년도에 미숙한 점을 보완하여 2019학년도 에 보다 재미있는 주제를 더 선정하여 융합수업을 실천할 예정임 .

[1주제] 토론으로 생각하는 동물과 인간

차시 평가 기준 방 법

6/17

ㆍ토론 쟁점에 관한 자신의 견해를 명료하게 표현하였는가?

ㆍ자신의 주장만을 강하게 내세우지는 않았는가?

ㆍ인간 중심주의와 생태 중심주의의 특징을 이해하고 자신의 주장을 뒷받침하는 근거 를 구체적으로 제시하였는가?

ㆍ상대의 반론을 존중하고 자신의 논거를 적극적으로 보완하였는가?

토론 평가

관찰평 가지

8/17 ㆍ생태 도시의 특징을 잘 정리하였는가?

ㆍ환경 친화적 학교를 만들기 위한 구체적인 실천방안을 수립하였는가?

관찰 평가

관찰평 가지 15~16

/17

논리성-글의 개요를 잘 작성하였으며, 논리적으로 타당하게 글을 구성하였는가 관찰 및 산출물평 가

관찰평 의사소통성-자신의 생각을 독자에게 적절히 전달하고 있는가. 가지

창의성-자신만의 관점에서 글을 구성하였으며 글에 완결성이 있는가 [제2주제] 스마트 헬스 트레이너 만들기-경인교대 개발 : 학교에서 적용

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~4 /6

상 서로 의견을 잘 교환하고 원하는 정보를 정학하게 판단하여 찾

아 기술할 수 있다. 모둠별

토론평가

자기/동료평 가지(학생용) 중 서로 의견 교환이 이루어지고 정보를 찾아 판단할 수 있다.

하 의견 교환이 잘 이루어지지 않고 부정확한 정보를 찾는다.

5~6 /6

상 헬스트레이너를 완벽하게 완성하고, PPT 를 활용하여 자신의 의

사를 명확하게 전달할 수 있다. 모둠별평

가 및 교사 평가

자기/동료평 가지(학생용) 중 헬스트레이너를 완성하였으나 일부 기능이 부실하며, PPT 를 활 교사평가

용해 발표할 수 있다.

하 헬스트레이너 기능이 부실하고, 명확한 의사를 전달하지 못한다.

[제 3 주제] 지식재산 전문가-부산광역시영재진흥원 개발 : 학교에서 적용

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~4 /6

상 서로 의견을 잘 교환하고 원하는 정보를 정학하게 판단하여 찾

아 기술할 수 있다. 모둠별

토론평가

자기/동료 평가지(학 중 서로 의견 교환이 이루어지고 정보를 찾아 판단할 수 있다. 생용)

하 의견 교환이 잘 이루어지지 않고 부정확한 정보를 찾는다.

5~6 /6

상 발명설명서 내용에 부합하게 작성하고, PPT 를 활용하여 자신

의 의사를 명확하게 전달할 수 있다. 모둠별평가

및 교사 평가

자기/동료 평가지(학 생용) 교사평가 중 발명설명서를 작성하였으나 일부 부적적하며, PPT 를 활용해

발표할 수 있다.

하 발명설명서가 부실하고, 명확한 의사를 전달하지 못한다.

[4 주제] 에너지제로하우스 만들기

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

2 /18

상

제시된 자료의 주제를 정확하게 파악하고 간결한 문장으로 서술하고, 주 장 및 이에 대한 근거가 매우 논리적이며, 근거가 적합하며 과학적인 오

류가 없게 표현되었다. 모둠별

토론평가

자기/동료 평가지(학 중 주장 및 이에 대한 근거가 매우 논리적이며, 근거가 적합하며 과학적인 생용)

오류가 없게 표현되었다.

하 근거가 적합하며 과학적인 오류가 없게 표현되었다.

4 /18

상

다른 모둠과 차별화되고 창의력이 발휘된 에너지 제로 하우스를 설계하고, 열에너지의 특성, 에너지 효율, 능동형 및 수동형 기술 등 학습한 과학 개념 을 적절히 적용하여 설계 자료를 구성할 수 있다. 관찰 및

산출물평 가

관찰평가지 중 열에너지의 특성, 에너지 효율, 능동형 및 수동형 기술 등 학습한 과학 개념

을 적절히 적용하여 설계 자료를 구성할 수 있다.

하 능동형 및 수동형 기술을 적절히 적용하여 설계 자료를 구성할 수 있다.

9~12 /18

논리성 글의 개요를 잘 작성하였으며, 논리적으로 타당하게 글을 구성하였는가

관찰 및 산출물평 가

관찰평가지 의사소

통성 자신의 생각을 독자에게 적절히 전달하고 있는가.

창의성 자신만의 관점에서 글을 구성하였으며 글에 완결성이 있는가

13~16 /18

정확성 설계 도면에 맞는 구조물로 제작되었는가?

수행평가 관찰 및 산출물평

가

관찰평가지 효율성 단열과 기밀을 위한 구조가 3가지 이상 적용되었는가?

창의성 친환경에 맞는 창의적이고 심미성 있는 모형으로 제작되었는가?

평가서

작성 자기평가, 동료평가를 통해 제작목표와 의도를 파악하고 있는가?

◦학생부 기재 예시

항목 학생부 기재 예시

교과학습 발달상황

(미술)디자인이 우리 삶을 어떻게 바꾸었는지를 다양한 디자인 작품을 통해 이해하고, 효 율적 단열을 극대화 할 수 있는 창의적인 제로 에너지하우스를 만들어 미래 건축 디자

(7)

세부능력 및 특기사항

인의 발전 방향을 예측하여 디자인하여 제작할 수 있다.

(통합과학) 제시된 자료를 정확히 이해하고 분석하여 이를 바탕으로 자신의 주장을 논리적 으로 정리함. 에너지의 전환과 보존의 개념을 정확히 이해하고 있음.

(통합과학)창의력과 상상력이 풍부하여 다른 모둠과 차별화되며 우수한 에너지제로하우스 를 구상하였고, 자신의 생각을 타인에게 전달하는 능력이 탁월함.

(통합사회) 자연에 대한 인간의 다양한 관점을 올바르게 이해하고 있으며 인간중심주의와 생태주의적 관점의 특징을 잘 알고 있음. 이를 토대로 구체적 사건에 대한 자신의 입장을 정하고 이에 대해 합리적이고 구체적인 근거를 들어 논리적으로 설명하고 타인의 공감을 이끌어냄.

(통합사회) 생태 도시에 대한 명확한 이해를 통해 우리 지역에서 실제 시행하고 있는 환경 정책을 찾아봄. 또한 환경 친화적 학교를 만들기 위한 모둠활동에서 구체적인 실천방안을 수립하고 실천할 수 있도록 노력함.

(수학) 수학시간에 배운 닮음, 도형의 이동을 활용하여 집을 설계함. 제로에너지 하우스의 특성에 맞는 집을 짓기 위하여 창문의 면적을 계산하고 위치를 조정하여 채광에서 효율 적인 설계를 찾기 위해 노력함. 수학시간에 학습한 황금비율을 이용하여 심미적으로 집 을 설계하고 이를 다양한 구조에 적용시킴.

(국어)논제에 대해 자신의 생각을 논리적으로 정리해 근거를 마련하고, 글로 표현함. 특히 ‘동물 권’이라는 부분에 초점을 맞추어 동물들이 느끼는 아픔과 생명으로서의 동물에 대해서도 진지하 게 논의를 펼쳐감.

(국어)독자의 흥미를 고려하여 자신의 논의를 펼쳐나감. 동물 실험을 대체하기 어려운 이 유에 대한 자신의 생각을 논리적으로 드러내려고 노력함. 서론과 본론 결론의 구조가 잘 갖추어져 있음.

(국어)논제에 대한 자신의 관점을 세우고 그것을 독자에게 적절히 전달하고 있음. 구체적 근거를 두 가지를 가져와 독자를 설득하기 위해 노력했음. 다만 결론 부분에서 추상적인 마무리를 짓고 있어서 글의 완결성을 위해 다소 보완이 필요함.

(과학탐구실험) 팔굽혀펴기 등 운동을 보조해주는 스마트 헬스 트레이너를 구현하기 위한 어플리케이션 동작 원리와 과정을 잘 앎. 특정 센서를 이용해 자신의 알고리듬을 설계하 고 운동 보조 기능을 수행할 수 있도록 어플리케이션을 제작함.

(과학탐구실험) 지식재산전문가 Ent 프로그램 활동을 통해 발명의 원리를 깨닫고, 지식재 산의 중요성을 알게됨. 지식재산 중 특허권과 관련된 내용을 판단하여 특허 가능 여부를 판단할 수 있음.

창의적 체험활동 상황

(자율)‘의약품 개발을 위한 동물 실험을 금지하자’라는 논제에 대해서 과학적이고 논리적인 근거를 들어 자신의 의견을 잘 표현함. 타인의 의견을 잘 경청하고 피드백을 줌.

나. 학생 STEAM 태도와 만족도 조사 결과

◦연구 수행 결과

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 47차시

수업 적용 일정 2018. 6. 4. ~ 2018. 11. 23.

(STEAM 수업)수혜학생 수 화천고등학교 70명(고등학교 1학년 전교생) 학생 태도검사 사전검사 6월 12일, 3개 학급(69명) 실시 완료

사후검사 10월 31일, 3개 학급(71명) 실시 완료

학생 및 교사 만족도조사 10월 31일 실시 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최 2018. 11. 13. 3교시(11:00~11:50) 수업공개 2018. 11. 13. ‘STEAM ○○행사’ 개최

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

5. 결론 및 제언

※ 교사연구회 참여를 통한 STEAM 프로그램 개발·적용 관련 좋았던 점과 어려웠던 점

◦

^{좋았던 점}

- 기존 가지고 있던 생각을 현실화할 수 있었으며, 이를 통해 동물복지에 대한 학생들 의 생각을 엿볼 수 있었음.

- 생각보다 많은 학생들이 동물복지에 관심을 갖고 있었다는 점을 깨달음.

- 토론에 적극적으로 참여하는 학생들이 많았음.

- 다양한 교과를 융합하여 수업을 진행할 수 있어 실생활 문제를 도입하기 수월하고 학 생들의 핵심 역량을 신장시키기에 용이함.

- 다양한 교과의 교사들이 모여 토론과 수업을 준비하고 이를 실행하는 과정에서 다른 교과의 특성과 교수법을 공유하고 학습함

◦

^{어려웠던 점}

- 수업시간을 쪼개 진행하기에는 진도걱정으로 나가기 힘들었음.

- 창체시간만을 활용하라는 지시로 계속 시간조절하는데 어려움을 겪음.

- 생각보다 주제가 복잡하고 융합적이라 학생들에게 기본 개념을 설명하는데 시간이 많 이 필요.

- STEAM 프로그램을 각 과목별 교육과정에 스며들도록 수업을 구성하는 일이 다소 어려웠음.

※ 교사연구회의 전체 회원 사이의 협력적 활동 내용

스팀 융합 수업을 실시하기 위해서는 계획 단계에서부터 교사 간 원활한 의사소통과 협력이 요구된 다. 이를 위해 우리는 각 교과 간 공통 주제를 찾아 학생들에게 교과에 부합하는 상황제시를 하고자 설

(8)

계부터 의견 교환을 꾸준히 실시하였다. 1학기에 실시된 융합 수업에서는 실생활과 연계한 GMO 식품 급식 이용 및 의약품 개발을 위한 동물실험 금지관련 찬반 토론을 전개하고자 각 교과 교사가 모여 단 원에 부합하는 주제를 찾아 교과서 재구성을 실시 후, 수업을 진행하였다. 이를 통해 학습자들의 창의적 설계와 감성적 체험을 이끌어내고자 협의회를 꾸준히 진행해 나갔다. 또한 단순한 수업에서 끝나는 것 이 아니라 동료교사가 함께 수업 성찰을 하고 이를 통해 주제에 맞는 수업 방법을 모색하는 과정을 같 이 이끌어 나가고자 하였다. 이러한 과정 속에서 교사 간 다양한 정보 교환은 수업 방법에 대한 모색뿐 만 아니라 학생들의 개별적 특성에 대한 정보 교류까지 이룰 수 있어 각 학생에게 부합하는 수업 방법 및 생활 지도도 함께 도움을 받을 수 있었다.

-‘토론으로 생각하는 동물과 인간’ 프로그램에서 자율, 창체시간 등의 시간을 통해 사회, 과 학, 국어 과목이 융합한 주제를 다룸으로서 교사들 간에도 다양한 의사소통을 함. 토의 참고 자료 선정, 토론 방식 설계, 학생들이 미리 알아두어야 할 선수학습 선정에 있어서 타 교과 내용에 대한 이해와 함께 다양한 의견을 나눌 수 있었음.

- ‘제로에너지 하우스 만들기’ 과정에서 과학교과에서의 발전, 남중고도에 따는 채광량, 단열 등의 요소를 포함하여 집을 설계하는 과정을 온전하게 집 모형으로 이끌어내기 위해서 다양 한 협력 활동을 수행함. 수학교과와 관련지어 창의 면적, 태양의 고도에 따른 햇빛이 드는 길이, 황금비율을 활용한 다양한 디자인 등을 타 교과 교사들과 함께 연구하였음. 또한 미술 교과에서 만들기에 적용하는데 있어 제한요소, 제작 방법 등을 고려하기 위해 전 과정에서 다양한 교과가 지속적으로 협의함.

- 주기적으로 협의회 자리를 가짐으로서 스팀 수업을 구성하고 계획하는 것에 대한 의견을 나눌 수 있었음. 성격이 상이한 교과들의 교수방법에 대해 들으며 그 차이점을 이해할 수 있었음. 교과 간 융합을 위해 다양한 교수자료 및 방법을 공유하였음.

- 주기적인 자리 외에도 수시로 두세 교과씩 모여 협의하는 과정을 통해 스팀 수업이 정교화 됨.

※ 교사연구회를 통해 참여 교사들의 STEAM 수업 역량 증가 내용 및 설명 제시 - 다양한 교과가 융합하여 수업을 진행하는 과정에서 타 교과의 내용에 대한 이해도가 높아

지는 계기가 됨.

- 교사간 협력하고 수업을 조정하는 과정에서 협력적인 분위기가 생성되고 원활하게 의사소 통함으로서 학생들에게 더욱 질 높은 교수자료를 생성할 수 있었음. 토론 및 토의 수업의 경우에서, 사회교과에서 다루는 갈등과 해결방안에 관련된 내용과 과학교과의 생태계의 구성, 그리고 국어 교과에서 다루는 토론 내용에 대한 성취기준 영역을 확인하고 이를 조 화롭게 학생들이 성취할 수 있도록 하기 위하여 토론하고 협력함. 그 과정에서 보다 풍부 하고 다양한 정보를 습득할 수 있으며 실생활과 밀접한 교수자료를 생성할 수 있었음.

- 자신의 교과내용을 타 교과와 함께 융합하여 프로그램을 진행하는 과정에서 미처 알지 못 했던 교과의 적용 방안을 경험함. 스팀 프로그램을 진행함에 있어 발표수업, 모델링, 토론 등 다양한 방법을 통해 학생들이 교과의 내용을 학습하는 것을 관찰 함. 이를 통해 스팀 프로그램 종료 후에도 가르치고자 하는 교과내용을 보다 다양한 방법으로 학생들에게 전

6. 참고문헌

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

안재홍, 권난주(2012). 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발과 적용과정에서의 교사 인식과 현장 적용 가능성 탐색. 경인교육대학교.

달할 수 있을 것으로 기대됨.

- 학생과 더불어 교사 또한 새로운 것을 창조하고 개발하는 창의적 역량이 성장함.

- 타 교과와 협력하고 정보를 나누는 과정과 교수자료를 만드는 과정에서 다양한 정보를 탐 색하고 그 중 적절한 정보를 선택하는 역량을 기를 수 있었음. 또한 실생활과 관련된 다 양한 정보중에서 교과 성취수준 달성에 도움이 되는 자료를 선택하는 능력이 신장됨.

-

※ STEAM 수업 수혜 학생들의 반응(인터뷰) ► STEAM 수업 수혜 학생들의 반응(인터뷰)

-

체계적인 수업으로 인터넷 조사와 동물 복지에 대해 쉽게 접근하여 정리를 하여 자기 주 장을 할 수 있어 좋았음.

-

모두 한명씩 발표를 하여 참여도가 높았다.

-

다른 친구와 토론하면서 서로의 의견교환이 되고 내용이 보충되어 심화된 내용 습득이 됨,

-

특히 동료 평가에서 상대방의 팀원들에게 피드백을 받는 것이 좋았음.

-

수업은 한 과목에만 적용되는 줄 알았는데 타 과목과 융합될 수 있음을 알았음.

-

7주 동안 프로그램을 진행했지만 새로운(토론) 형태로 수업의 준비 기간이 더 길었으면 좋겠다고 생각하는 학생이 있었음.

※ STEAM 교사연구회와 해당 STEAM 수업 프로그램 발전을 위한 개선 방안

-

너무 간략하게 프로그램을 진행하여 아쉬움이 많음. 좀 더 세밀한 프로그램 단계를 세워 각 학 생들에게 지식 전달이 필요해보임.

-

1인 1노트북 또는 태블릿 PC 제공을 통해 학생들이 정보 조사할 때 보다 빠르게 진행될 수 있 도록 하는 것도 필요해 보임.

-교사연구회 횟수를 늘려 많은 교과지식을 담을 수 있는 주제에 대한 아이디어를 내고 이를 수업으로 구체화 하는 노력이 필요함.

-교육과정 재구성을 실시하여 평소에 소규모로도 교과를 융합시켜 수업을 진행해야 함.

-STEAM 수업 실시 후 있었던 다양한 문제점들을 교사들이 의견을 나누고 피드백 하여 수 정함.

※ 기타 사항 및 시사점

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[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

고등학교 통합과학 3. 에너지의 효율적 활용 수업용 STEAM 프로그램 1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역 1 총 17 차시 [고등학교 1 학년][10 통과 08-01], [10 과탐 02-05] 창체, 과탐, 통사

국어, 영어 2 총 7 차시 [고등학교 1 학년][10 통과 08-03], [10 과탐 02-05], [10 과탐 02-09]

[10 과탐 03-02] 창체

3 총 5 차시 [10 통과 08-03], [10 통과 09-05] 창체

4 총 15 차시 [10 통과 08-03], [10 통과 09-03] 과탐실

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~2 /17

동물과 인간 그리고 복지

[10 통과 08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생태계 보전할 필요 성이 있음을 추론할 수 있다.

[10 과탐-02-05] 탐구 활동 과정에서 지켜야 할 생명존중, 연구 진실 성, 지식 재산권 존중 등과 같은 연구윤리와 함께 안전 사항을 준수할 수 있다.

통합과학, 과학 탐구실험

1 3~5 /17

남을 설득하려면

[10 국 01-02] 상황과 대상에게 맞게 언어 예절을 갖추어 대화한다.

[10 국 01-03] 논제에 따라 쟁점별로 논증을 구성하여 토론에 참여한다.

[10 국 01-04] 협상에서 서로 만족할 만한 대안을 탐색하여 의사 결정 을 한다.

[10 국 01-05] 의사소통 과정을 점검하고 조정하며 듣고 말한다.

국어

1 6~8 /17

인간과 자연의 바람직한 관계

[10 통사 02-01-00] 자연환경이 인간의 생활에 미치는 영향에 관해 과 거와 현재의 사례를 조사하여 분석하고, 안전하고 쾌적한 환경 속에서 살아갈 시민의 권리에 대해 파악한다.

[10 통사 02-02-00] 자연에 대한 인간의 다양한 관점을 사례를 통해 설 명하고, 인간과 자연의 바람직한 관계에 대해 제안한다.

(통합 사회)

1 9~10 /17

CEDA 토론이란?

여러 토론방식 중 교차조사와 반론이 핵심인 CEDA 토론법에 대해 기 초적 지식을 습득하고, 토론에 어떤 자세로 임해야 하는지, 토론의 각 순서는 어떻게 되는지 중심으로 학습.

(창체)

1 11~12 /17

주장 근거 자료 찾기 및 확인

[10 과탐 02-06] 과학 관련 현상 및 사회적 이슈에서 과학 탐구 문제를 발견할 수 있다.

(통합과학, 과학 탐구실험)

2 1~2/6

[12정보05-03]문제 해결에 적합한 하드웨어를 선택하여 컴퓨팅 장치를 구성한다.

[12정보05-04]피지컬 컴퓨팅 장치의 동작을 제어하기 위한 프로그램을 작성한다.

[10과탐02-01]생활 제품 속에 담긴 과학 원리를 파악할 수 있는 실험을 통해 실생활에 적용되는 과학 원리를 설명할 수 있다.

[10과탐02-09]과학의 핵심 개념을 적용하여 실생활 문제를 해결하거나, 탐구에 필요한 도구를 창의적으로 설계하고 제작할 수 있다.

[10과탐03-02]첨단 과학기술 및 과학 원리가 적용된 과학 탐구 활동의 산출물을 공유하고 확산하기 위해 발표 및 홍보할 수 있다.

3 1~2/6

[지식재산일반] 지식재산 이해, 지식재산 창출, 지식재산 보호와 활용 [통합과학] 환경과 에너지 > 생태계와 환경, 발전과 신재생 에너지 [기술·가정] 기술 활용 > 적응, 혁신, 지속가능

3 3/6 [9 미 02-02] 주제에 적합한 표현 과정을 계획할 수 있다.

3 4/6 [9 미 02-03] 표현 재료와 용구, 방법의 특징을 이해하고 표현 과정을 점검할 수 있다.

3 5/6 [9 미 02-04] 주제의 특징과 표현 의도에 적합한 조형 요소와 원리를 탐 색하여 효과적으로 표현할 수 있다.

3 6/6 [9 미 02-04] 주제의 특징과 표현 의도에 적합한 조형 요소와 원리를 탐 색하여 효과적으로 표현할 수 있다.

[10 과탐 02-07] 생활 속에서 발견한 문제 상황 해결을 위한 과학 탐구 활동 계획을 수립하고 탐구 활동을 수행할 수 있다.

[12 생과Ⅰ05-06] 생물 다양성의 의미와 중요성을 이해하고 생물 다양 성 보전 방안을 토의할 수 있다.

1 13~15 /17

토론 실습 - “의약품 개발을 위한 동물 실험은 금지해야 한다.”

CEDA 토론 방식으로 진행. 각 토론은 3 개 조가 하나의 반에서 한 명 의 코치의 도움을 받아 진행. 진행 순서별 발표자가 어떻게 해야 하는 지, 청중은 어떤 태도를 지녀야 하는지 중점으로 코칭.

(창체)

1 16

/17

설득하는 글쓰기

[10 국 03-02] 주제, 독자에 대한 분석을 바탕으로 타당한 근거를 들어 설득하는 글을 쓴다.

[10 국 03-05] 글이 독자와 사회에 끼치는 영향을 고려하여 책임감 있 게 글을 쓰는 태도를 지닌다.

(국어)

1 17

/17

외국 단체에 조언 구하는 글쓰기

[10 영 04-03] 일상생활이나 친숙한 일반적 주제에 관해 자신의 의견이 나 감정을 쓸 수 있다.

[10 영 04-05] 간단한 서식, 이메일, 메모 등을 작성할 수 있다.

(영어)

(10)

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 47차시)

2-1 제1주제 토론으로 생각하는 동물과 인간

차시 주요내용

1~2 /17

주제(단원)명 (통합과학, 과학탐구실험) 동물과 인간 그리고 복지

Co 사람과 동식물과의 상호작용이 보이는 동영상

ET 우리 먹거리 변천사가 담긴 영상(1. 육식, 2. 채식, 3. 대체식(곤충))

CD 생태학적 관점에서 바라보는 사람과 다른 동식물과의 관계 그림 그리기

Co 도입부에서 봤던 동영상

Co 도입부에서 봤던 먹거리에 관련된 영상 중 일부 장면

CD 육식과 채식 그리고 대체식을 보며 어떤 것이 가장 효율적일지 이야기

3~5 /17

주제(단원)명 (국어) 남을 설득하려면

Co 대선 주자의 토론 모습 동영상(2017 대선)

CD “북극 생태계 보전을 위해 북극 항로 개발을 중지해야 한다”라는 논제를 제시하고 이 논 제에 “경제적 관점”, “생태학적 관점”에서 주장과 근거 찾기

ET 쇄빙선으로 인해 서식지가 파괴되고 있지만, 충분히 다른 지역에 서식할 수 있으며, 북극 항로가 아닌 다른 항로를 이용하면 기름을 많이 사용해 이산화탄소 배출량이 늘고 경제적인 손실이 막대해 이 손실을 메꾸려면 다른 자원이 소비되는 부작용을 설명. 이외에 어떤 부작용 이 있을지 조별 조사 후 조별 토의

6~8 /17

주제(단원)명 (통합 사회) 인간과 자연의 바람직한 관계

Co 자연환경이 인간 삶에 미치는 영향에 관한 동영상 시청

CD 자연은 개발의 대상인지, 보존의 대상인지 발표하고, 그렇게 생각하는 이유 말해보기

ET 자연 개발이 인간 생활에 미치는 사례를 구체적으로 조사해보고, 이를 통해 자연을 바라 보는 관점을 파악하고 인간과 자연을 위해 필요한 관점이 무엇인지 토론해보기.

8-9 /17

주제(단원)명 (통합 사회) 문화의 다양성 존중 방안

Co 우리 나라는 다문화 사회인지, 또 왜 그렇게 생각하는지 발표하기

CD 다문화 사회에 대한 공익 광고 영상 시청

ET 문화 차이로 인해 발생하는 다양한 문제를 조사해보고, 이를 해결하기 위한 개인적ㆍ사회 적 차원의 해결 방안을 생각해보고 역할극으로 만들어보기

9~10 /17

주제(단원)명 (창체) CEDA 토론이란?

Co 지난 2 학년 선배들의 토론대회 결승전 영상

ET 선배의 토론대회 결승전 영상을 보고 그들이 진행한 토론속 쟁점과 주장 그리고 근거 찾 기 활동

CD 작성한 토론개요서를 바탕으로 그 주제에 대한 자신의 토론개요서를 작성

ET 토론 특강을 통해 학습한 토론방식을 바탕으로 토론 영상 속 토론자의 모습을 평가

11~12 /17

주제(단원)명 (통합과학, 과학탐구실험) 주장 근거 자료 찾기 및 확인

Co 의약품 개발시 다양한 단계가 필요하고, 경제적으로 비용이 많이 들며 동물실험이 필수적 임을 알려주는 영상과 인포그래픽

CD 자신이 조사한 내용에 대해 발표하고, 진위판단

ET 새로 개발된 의약품으로 인해 목숨을 건진 사람들의 인터뷰 시청하고 동물실험을 금지해 야 하는지 허용해도 되는지 이야기해보기

13~15 /17

주제(단원)명 (창체) 토론 실습 - “의약품 개발을 위한 동물 실험은 금지해야 한다.”

Co CEDA 토론법 실습을 위해 원형 테이블 또는 삼각형 모양의 책상 배열을 마치고 주제와 토론진행 방식 안내

2-2. 제2주제 컴퓨팅 사고력 기반의 스마트 헬스 트레이너 만들기-경인교대 개발 : 학교에서 적용

1~2/6

주제(단원)명 컴퓨팅 시스템의 구성요소를 이해하고 문제 해결 프롤로그를 읽고 스마트 로프 영상 시청

피지컬 컴퓨팅이란?

Co 프롤로그, https://youtu.be/pNVYyevVaOQ

CD 피지컬 컴퓨팅 시스템 구성 요소 살펴보기 코드이노 살펴보기

ET 기본 발굽혀펴기 운동을 위한 센서 측정 기본 팔굽혀펴기 운동 보조 도구 체험하기

3~4 /6

주제(단원)명 스마트폰 앱을 분석하여 개선할 팔굽혀펴기 운동 보조 도구의 아이디어를 도출

Co runstatic 사 pushup 앱의 영상 보기 및 앱 사용해보기

CD 개선 아이디어 평가 및 최종아이디어 도출 핵심요소 추출

ET 스마트 헬스 트레이너 프로그래밍

5~6 /6

주제(단원)명 설계된 알고리즘을 바탕으로 프로그램을 완성하고 그 결과 분석 및 발표

ET Co 스마트 헬스트레이너 프로그래밍 후 개발된 제품 홍보 자료 만들기 홍보 자료 발표 및 평가

공개 인기 투표 커리어패스 소개

2-3. 제3주제 지식 재산 전문가 활동(4차 산업혁명과 기업가정신)-부산광역시영재진흥원 개발 : 학교에서 적용

CD 조에서 미리 작성한 개인별 토론개요서를 참고하여 조별 토론개요서를 함께 작성

ET 청중들의 평가와 조언을 듣고, 청중들의 마음이 찬성 혹은 반대 중 어느 쪽으로 움직였는 지 확인하며 자기 조를 평가.

16/17

주제(단원)명 (국어) 설득하는 글쓰기

Co 자기가 사는 지역의 국회의원이 누군지 모르고, 국회의원이 어떤 일을 하고 있는지 잘 모 르는 인터넷 기사 혹은 뉴스를 확인

CD 국가 기관, 국회의원, 제약회사, 화장품 회사, 국민청원 중 자신이 설득하고 싶은 대상을 선정하여 설득하는 글쓰기

ET 자신이 쓴 글을 서로 돌려가며 읽어보기

17 /17

주제(단원)명 (영어) 외국 단체에 조언 구하는 글쓰기

Co LCA(Last Chance for Animal) 등 동물 복지에 관련된 국제 비영리 기구 홍보 영상 시청

CD 국제 비영리 기구에 조언 혹은 도움을 요청하는 글 작문

ET 자신이 작문한 글을 다시 한번 퇴고 하기

1~2 /6

주제(단원)명 내가 꿈꾸는 사회 실현 프롤로그를 읽고 2 가지 질문에 답하기 활동

나의 지식내산 수준은? - 지식재산 수준 진단 도구 활용하여 스스로 체크하기.

Co 프롤로그, https://www.youtube.com/watch?v=dcw6JEm0y5o

CD 4 차 산업혁명과 연계하여 앞으로 어떤 지식재산이 주도할지 3 가지 기술하기 나의 지식재산 수준 진단 자가체크

(11)

2-4. 제4주제 에너지제로하우스 제작

ET 신규성과 진보성에대한 예시 퀴즈

미래 세계 환경에 부합하는 새로운 직업세계를 구출할 아이디어 창출하기 https://www.youtube.com/watch?v=t9KjxsXqaPA

4 가지 주제에 대한 새로운 아이디어 3 가지씩 창출하기

3~5 /6

주제(단원)명 아이디어 선행 기술과 평가

Co 일상적 관행에서 탈출 시도를 통하여 창의적인 아이디어 창출이나 문제점을 찾는 행동과 태도는 어떻게 해야 할까?

CD 미래 세계 환경에 부합하는 새로운 직업세계를 구축할 수 있는 아이디어 창출하기

ET 나만의 아이디어 발표하기 아이디어 선행 기술 평가 발명제안서 만들기

6/6

주제(단원)명 최종 아이디어 발표

ET Co 미래는 내가 믿는 대로 이루어진다.

자신의 조에서 제작한 발명제안서 PPT를 활용하여 프리젠테이션

9~12 /16

주제(단원)명 최종 아이디어 발표

ET Co 미래는 내가 믿는 대로 이루어진다.

창출한 모든 아이디어를 평가하여 최적의 아이디어를 발표

1 /18

주제(단원)명 친환경 도시를 만들기 위한 노력

Co 생태도시 관련한 e-지식채널 시청 ‘행복한 불편’

CD 우리 지역의 환경 정책 사례를 찾아보기

ET 환경친화적 학교를 만들기 위한 구체적인 계획을 모둠별로 수립하고 발표하기

2 /18

주제(단원)명 에너지 소비는 환경에 어떤 영향을 주는가?

Co 전기요금 동영상-https://www.youtube.com/watch?v=s3qqRLfwyiU 세톱박스 전기료-https://www.youtube.com/watch?v=mgoHkX8sDGc

CD에너지의 효율적 활용에 대한 토의

ET 에너지 전환에 관한 글쓰기를 발표하고, 동료들의 의견에 피드백 받기

3 /18

주제(단원)명 유용하게 사용하는 에너지는 얼마나 될까?

Co 가스레인지와 전기인덕션을 이용하여 물을 끓이는 실험 동영상

CD화석연료로 사용되는 자동차와 화력발전소의 열효율 계산하기

ET ‘나만의 에너지 지킴이’ 발표하기

4~5 /18

주제(단원)명 에너지제로 하우스 구상하기

Co 영국의 호빗하우스, 스위스의 벙커 하우스, 영국의 베드제드, 미국의 체터누가 하우스를 보기.

CD 태양열을 이용한 온돌방 시스템에서 열을 오래도록 사용할 수 있는 방법을 고안해 보자

ET- 모둠별로 구상한 에너지제로하우스 구상한 것을 발표하고 토론하기

6 /18

주제(단원)명 제로에너지하우스를 짓기 위한 남중고도와 채광설계

Co 세계적인 건축물의 사진

 태양의 남중고도, 절기별 남중고도, 채광설계, 위치에 따른 창문의 종류 및 특성

 춘분과 추분, 동지와 하지 때 남중고도를 고려하여 창문의 크기, 처마 길이와 각도, 방의 깊이를

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

3-1 제1주제 토론으로 생각하는 동물과 인간

중심과목 통합과학/과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교 / 1~3 학년 중심과목

성취기준 영역

[고등학교] 통합과학 중심과목

성취기준

[10 통과 08-01], [10 과탐 02-05], [10 과탐 02-06], [10 과탐 02-07]

주제(단원)명 동물 실험은 금지해야 하는가? 차시 총 17 차시

학습목표

1. “의약품 개발을 위한 동물 실험은 금지해야 한다.”라는 주제에 대한 찬성 또는 반대를 주장하고 그 주장을 뒷받침하는 논리적인 근거를 찾을 수 있다.

2. Google Scholar 나 DB-Pia 와 같은 학술검색을 통해 자신의 주장을 뒷받침하는 출처가 확실한 근거를 찾을 수 있다.

3. 자신이 찾은 근거가 자신의 주장을 뒷받침하며, 근거가 과학적이고 논리적이며 사실임을 판단할 수 있다.

4. 자신이 찾은 근거 자료의 수치가 통계학적으로 유의미한 정보인지를 판단할 수 있다.

연계과목 국어, 통합사회 연계과목

성취기준 영역

[10국01-02], [10국03-02]

[10통사02-01], [10통사04-03], [10통사05-02]

STEAM 요소

S 자신이 찾은 근거가 과학적인지 확인하기

T 지식정보화사회에서 본인이 원하는 정보의 진위를 판단하기 E -

A 동물권, 동물 복지에 관한 정의 파악하기.

M 자신이 찾은 근거 자료의 수치가 통계학적으로 유의미한 값인지 아닌지 판단하기

개발 의도

과학자의 연구윤리가 중요시되고 있으며, 많은 사람이 반려동물과 함께 사는 경우가 늘면서 동물 복지에 많은 관심을 두게 됨. 이에 동물 복지란 무엇이고, 우리 삶에서 동물 복지를 증진하기 위해 어떤 노력을 해야 하는지 알아보고자 개발함.

황우석 박사 사건 이후로 과학자의 연구윤리에 대한 중요성이 높아지고 있음. 연구윤리에는 인간과 동 물을 대상으로 하는 실험의 설계와 이행, 연구 부정행위 등을 다루고 있음. 고도로 발전된 사회에서 인 간의 기대수명은 증가하고 있고, 기대수명의 증가에는 생명과학 발전의 영향이 큼. 이공계를 꿈꾸는 많 은 학생이 생명과학과 관련된 학과 진학을 기대함. 생명과학 관련 학과에서는 실험을 많이 수행하며 연

어떻게 설계하면 에너지 낭비가 적은지 토의

7~10 /18

주제(단원)명 제로에너지 하우스 설계를 위해 척도를 알아보자

Co 다양한 건축물, 자동차, 가전기기 등 표현한 그림을 제시한다. 우리 일상 생활에서 큰 물 체를 작은 그림으로 표현할 때, 원래 물체의 특징과 크기를 작은 그림에서 표현할 수 있는 방 법에는 무엇이 있을지 이야기해 본다.

 도면 연습하기

11~16 /18

주제(단원)명 제로에너지 하우스 만들기

Co 현대의 건축디자인에서 친환경 신재생에너지를 사용하였을 때 인간의 삶을 더 좋게 바꿀 수 있는 디자인의 사례들을 살펴보며 디자인의 가치와 기능을 탐구해본다.

마무리 표현 활동으로 내가 살고 싶은 집 제로에너지하우스를 디자인한다

ET 단원 학습 활동 평가를 하며 인간의 삶을 변화시킬 수 있는 다양한 디자인 방법을 이해하였는지 점

17~18 /18

주제(단원)명 매체를 활용하여 발표하기

과제로 작성해 온 활동지와 준비해 온 매체(사진, 그림, 동영상 등)를 사용하여 모둠별로 발표 PPT를 제작한다

배부한 평가지를 활용하여 다른 모둠의 발표를 평가하고 이를 고려하여 주제별 학급 대표를 결정하도록 한다.

(12)

구윤리 의식의 부재로 문제점이 발생할 가능성이 큼. 특히 동물을 대상으로 하는 실험이 많음.

또한, 많은 사람이 반려동물과 함께 생활하면서 동물 복지에 관심을 둠. 동물 또한 인간처럼 그들이 누 려야할 기본권이 있다고 보고 있으며, 이를 위해서 최소한의 노력을 하는 것이 중요. 최근 대중 매체에 서 동물 학대처럼 사건 사고가 발생하고 있어 학생 때부터 동물 복지나 동물권에 대한 교육이 필요함.

학생들의 연구윤리 의식을 확대하고 동물에 대한 기본권을 지킬 수 있도록 “동물 실험”에 관한 주제로 잡고 토론을 통해서 학생들의 의식 변화를 유도하는 것이 전체 수업의 목적임.

토론을 위해서 자신 혹은 자기 조에서 주장하는 내용에 대한 논리적이고 사실적인 근거를 찾음. 이때 진위를 판단할 수 있는 근거로 출처를 사용하며, 출처는 반드시 확실하고 사실임이 증명될 수 있는 논 문, 책, 전문가의 논평, 기사를 활용하도록 가르침. 또한, 자신이 찾은 근거의 출처가 명확한지 판단하고, 사용할 근거가 논리적으로 자신의 주장을 뒷받침하는지, 그 근거가 사실인지를 판단. 이를 통해 폭발적 으로 지식이 증가하고 있는 사회에서 자신이 원하는 정확한 정보를 찾는 능력을 신장하는 것이 수업의 목적임.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

* 의약품 개발로 기대 수명의 증가

* 의약품 개발 인포그 래픽

* 의약품 개발 비용 관 련 동영상

* 동물 실험 관련 동영상 창 의 적 설 계

창의적 설계

* 실험동물 관련 다큐 멘터리

* 북극 쇄빙선의 모습

* 토론 결과 토의

* 자기평가 및 동료평 가

감 성 적 체 험 자신이 조사한 내용에 대해 발표

발표 내용에 대한 비판적 토의 발표 내용 진위 판단

위의 모든 내용을 종합하여 토론 개요서 작성

감성적 체험

학습

주제 남을 설득하려면 차시 3~5/17

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 20 분)

Co 대선 주자의 토론 모습 동영상(2017 대선)

ET 동영상의 모습을 보며 토론자의 태도가 어떤지 기록 후 발표

동영상

Tip!

학습

주제 동물과 인간 그리고 복지 차시 1~2/17

학습

및 유의점 도입

( 10 분)

Co 사람과 동식물과의 상호작용이 보이는 동영상

ET 우리 먹거리 변천사가 담긴 영상(1. 육식, 2. 채식, 3. 대체식(곤충))

동영상

Tip!

전개 ( 70 분)

CD 생태학적 관점에서 바라보는 사람과 다른 동식물과의 관계 그림 그리기

Co 도입부에서 봤던 동영상

Co 도입부에서 봤던 먹거리에 관련된 영상 중 일부 장면

CD 육식과 채식 그리고 대체식을 보며 어떤 것이 가장 효율적일지 이야기

정리 ( 20 분)

ET 동물 복지와 관련된 다큐멘터리 영상(지식 e 채널 – 동물 실험)시청

ET 화장품 제조를 위해 희생되고 있는 실험동물 사진

ET 이러한 실험동물의 종류에는 무엇이 있고 어떤 종류가 주로 사용되는지 조사

ET 동물 실험을 실시하는 회사에 동물 실험 중단 요청서 작성

전개 ( 100 분)

CD “북극 생태계 보전을 위해 북극 항로 개발을 중지해야 한다”라는 논제를 제시 하고 이 논제에 “경제적 관점”, “생태학적 관점”에서 주장과 근거 찾기

Co 북극 항로 개발로 무역 거리가 매우 짧아지고 물류 배송비가 줄어 경제적 이익 이 많음을 알려주는 동영상 시청

ET 북극 항로 개발로 경제적 이익은 얻지만 다른 부작용이 무엇이 있을지 조별 조 사 후 조별 토의

CD 쇄빙선에 의해 북극곰의 서식지가 파괴되고 있는 모습과 쇄빙선이 지나가며 얼 음을 깨는 동시에 극지방에 서식하는 동물이 도망치는 모습을 담은 영상시청

ET 쇄빙선으로 인해 서식지가 파괴되고 있지만, 충분히 다른 지역에 서식할 수 있 으며, 북극 항로가 아닌 다른 항로를 이용하면 기름을 많이 사용해 이산화탄소 배출 량이 늘고 경제적인 손실이 막대해 이 손실을 메꾸려면 다른 자원이 소비되는 부작 용을 설명. 이외에 어떤 부작용이 있을지 조별 조사 후 조별 토의

정리 ( 30 분)

ET 조별로 북극 항로 개발을 금지해달라 혹은 국가에서 북극 항로 개발에 적극적 으로 임해달라는 청원글 작성해보기

학습

주제 인간과 자연의 바람직한 관계 차시 6~8/17

학습

및 유의점

도입 ( 30 분)

Co 자연환경이 인간의 삶에 미치는 영향에 관한 동영상 시청

ET 동영상을 보고 환경이 나의 삶에 어떤 영향을 미쳤는지 생각해보고 발표하기

동영상

Tip!

전개 (100 분)

Co 자연은 개발의 대상인지, 보존의 대상인지 발표하고, 그렇게 생각하는 이유 말 해보기

ET 인간 중심주의와 생태 중심주의의 구체적 실천 사례를 조사하고, 이로 인해 나 타나는 긍정적ㆍ부정적 측면에 대해 발표하기.

CD 인간과 자연의 관계가 어떠해야 하는지 생각해보고, 바람직한 관계를 유지하기 위해 필요한 방안에 대해 생각해 보기

ET 최근 우리의 일상생활에 영향을 미치고 있는 환경 문제의 원인과 사회적 인식 변화 양상에 대한 구체적인 사례를 조사하여 발표하기

CD 발표 내용을 정리하고, 우리의 실생활에 직접적 영향을 주는 환경 문제를 파악 해보기

정리 ( 20 분)

Co 환경 문제에 대해 관점에 따라 다르게 인식할 수 있음을 파악하고, 환경 문제 는 특정 개인이 아니라 지구촌이 당면한 문제이며 모두 함께 해결해나가야 한다는 것을 인식하기