한국과학창의재단 이사장 귀하

2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2018. 10. 31.

경북대학교사범대학부설초등학교

【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 M.I.O(Make It Ourselves)를 통한 융합인재교육 프로그램 학교급 초등학교 대상 학년(군) 3․4․5학년

중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역 [초등학교] (8) 소리의 성질

연계과목

수학 음악 미술 실과 창체 국어

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 3~5학년] 수학 <자료와 가능성>

음악 <표현> 소리 탐색 미술 <체험> 인공물, 감각 실과․창체 <주․특> SW교육 국어 <쓰기>

연구기간 2018. 4.협약일 ~ 2018. 11. 26.

연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 4명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 3명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 경대사대부설초등 과학 교사 김견숙

공동연구원 경대사대부설초등 과학 교사 권금주

공동연구원 경대사대부설초등 실과 교사 백주열

공동연구원 경대사대부설초등 과학 교사 김종형

2018년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

융합인재교육(STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2018년 10월 31일

연구책임자 : 김 견 숙 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

목 차

1. 요약문··· 1

2. 서론··· 1

3. 연구 수행 내용··· 2

첫째. 환경 조성 ··· 2

둘째. 융합인재교육 프로그램 개발 ··· 2

셋째. 평가 방법 개발 및 적용 성과 조사 ··· 7

넷째. 프로그램 운영 효과성 검증 ··· 8

4. STEAM 협의체와 교사 네트워크 활동 결과··· 8

5. 연구 수행 결과 ··· 11

6. 결론 및 제언··· 11

7. 참고문헌··· 13

[부록] 부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정 ··· 14

2. STEAM 프로그램 총괄표 ··· 17

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 ··· 20

4. 학생활동지 / 학생참고자료 ··· 39

5. 교사자료 ··· 54

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법 ··· 62

과정중심평가 제작 자료 ··· 66

7. 학교생활기록부 기재 예시 ··· 70

※ 그 외 STEAM 개발 프로그램 개요 ··· 71

부록2. 학생 산출물, 사진, 성찰일지, 자체 평가 결과물 1. 학생 산출물 및 활동 사진 ··· 104

2. 수업 성찰 일지 ··· 112

3. 자체 연구 평가 결과물 ··· 117

부록3. 회의록

1. 요약문

본 연구는 메이커 교육이 협력, 의사소통, 창조 등의 과정 속에서 과학, 엔지니어링은 물론 예술, 글쓰기, 공예 등 모든 형태의 교과가 융합되어 있 다는 점에서 융합인재교육(STEAM)의 발전적 프로그램이라는 가정 아래, 초 등학생이 정규 교육과정 속에서 다양한 교과 지식을 기초로 하여 적용이 가 능한 ‘M.I.O.(Make It Ourselves)를 통한 융합인재교육 프로그램 개발’을 연구 주제로 선정하였다. 본 연구회는 이를 위한 구체적인 프로그램(교사용 매뉴얼, 지도안, 학생용 워크북, 적용 사례 등)을 개발하고 3-5학년에 걸쳐 적용한 후 이에 대한 보완 과정을 거쳐 효과적인 융합인재교육의 방안으로 제시될 수 있도록 안내하는 것을 목표로 하고 있다. 본 프로그램은 3학년 소리의 단원을 주제로 하되, 3D프린터 및 소프트웨어 웹을 활용한 간단한 악기 만들기를 탐구 대상으로 한정하여 7음 찾기 활동으로 정교한 탐구를 할 수 있도록 하였으며, 창의적인 방법으로 음을 확인하고 형태를 제작할 수 있도록 하였다. 또한 추가적인 적용을 통하여 고학년에도 충분히 활용할 수 있다는 것을 확인하였으며 최종적으로 사전/사후 검사를 통하여 연구의 효과성을 입증하였다.

2. 서론

‘융·복합적 지식인’을 향한 갈망은 3D 프린터, CNC 밀링 기계 등 제조업의 문턱이 낮아진 사회적 흐름을 기반으로 오픈소스 제조업, 제3차 산업혁명으로 일컬어지는

‘메이커 운동(Make Movement)’으로 이어지고 있다. 메이커 교육은 삶과 연계하여 탐험, 협력, 의사소통, 창조 등의 과정 속에서 과학, 엔지니어링은 물론 예술, 글쓰기, 공예 등 모든 형태의 교과가 융합되어 있다는 점에서 융합인재교육(STEAM)의 발전 적 프로그램으로 생각할 수 있다.

이에, 본 연구는 융합인재교육(STEAM) 기반 협력 중심 M.I.O.(Make It Ourselves) 프로그램을 개발하여 과학적 사고방식 및 조직력, 창작력, 논리력, 추론 력, 협업을 경험해 볼 수 있는 메이커 체험 학습 및 프로젝트를 자기주도적으로 체 험해 보며 문제해결력과 창의력을 기르는 가운데 4차 산업혁명시대가 요구하는 융합 적 소양을 함양하고자 한다.

3. 연구 수행 내용

◆ STEAM 프로그램의 개발에 있어서의 지도관 설정

‘소리’를 주제로 한 본 프로그램은 학생들이 청각이라는 감각을 통하여 소리를 듣 고 느끼는 것뿐만 아니라 소리를 떨림으로 이해할 수 있도록 지도한다.

간이 악기의 제작 활동, 악기의 소리 내는 방법 비교하기 등 소리를 내는 물체의 모습, 내부 구조 등을 추리하거나 물체를 조작하여 다양한 소리를 내는 활동으로 학습이 이루어지도록 한다.

학생들이 주변에서 항상 들리지만 지나치기 쉬운 소리를 과학적인 관점으로 바라보 는 한편, 소리에 대하여 관심과 흥미를 느낄 수 있도록 한다.

일상생활, 전통문화, 자연 탐구 등에서 소리의 성질을 이용한 활동을 하면서 학생들 은 과학(S), 기술(T), 사회(S)의 관계를 인식하는 데 도움이 될 수 있도록 지도한다.

초등 융합인재교육을 도입, 무언가를 스스로 개발, 제작해 보는 메이커 체험을 프 로젝트 방식으로 도입하여 과학적 사고방식 및 조직력, 창작력, 논리력, 추론력, 협업 등을 경험해 볼 수 있는 프로그램을 개발하는 데 목적을 두고 있다. 구체적인 연구 개발 내용을 제시하면 다음과 같다.

◦첫째, 융합인재교육(STEAM)을 기반으로 학생들이 자연스러운 협력학습 속에서 발달 단계의 특성에 맞는 메이커 학습을 실제적으로 체험할 수 있는 환경 을 조성한다.

- 확보된 3D프린터와 스마트 기기 활용을 통한 STEAM 놀이터 조성

- IB 교육과정 추진 교육 환경을 통한 프로젝트 및 평가 중심 교육활동 전개 - 소리, 환경, 소프트웨어 등을 주제로 한 M.I.O. 프로그램 모듈의 적용 여건 마련

▫교육과정 분석하기

▫학년별 STEAM 프로젝트 구성하기

교육과정 재구성하기

▫STEAM 프로젝트 실행

▫학생중심수업 전개하기

▫협력학습중심 수업 전개하기 융합인재교육프로그램 적용하기

▫목표에 도달여부 확인하기

▫구성원의 만족도 조사하기

▫프로그램의 적합성 파악하기 평가․반성하기

◦둘째, 초등학생이 정규 교육과정 속에서 다양한 교과 지식을 기초로 하여 적용 이 가능한 ‘융합인재교육(STEAM) 기반 협력 중심 M.I.O.(Make It Ourselves) 프로그램’을 구체적인 프로그램(교사용 매뉴얼, 지도안, 학생용 워크북, 적용 사례 등)으로 개발한다.

※ 개발 적용 STEAM 프로젝트 내용

소리 탐구 프로젝트(3, 4, 5학년 : 우리도 악기 장인 되기) - 소리 내기, 소 리의 성질, 3D프린터 등을 활용한 소리 도구 제작, 나만의 악기 디자인하여 만들기(국악기, 피리, 리코더 만들기), 소프트웨어를 이용한 음을 찾아라!, 설 명서 작성하기, 소리 문화제 열기 등

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 M.I.O(Make It Ourselves)를 통한 융합인재교육 프로그램

학교급 초등학교 대상 학년(군) 3․4․5학년

중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역 [초등학교] (8) 소리의 성질 연계과목

수학,국어 음악,미술 창체(실과),

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 3~5학년] 수학 <자료와 가능성>

음악 <표현> 소리 탐색, 미술 <체험> 인공물, 감각 실과․창체 <주․특> SW교육, 국어 <쓰기>

개발계획

주제 연번 차시

(시수) 과목 연계(안)

1 3 음악(2) + 과학(1)

2 2 음악(1) + 미술(1)

3 3 창체(실과)(3)

4 6 과학(2) + 과학(1) + 수학(1)

5 2 음악(1) + 국어(1)

개발·적용 현황

※ 2018. 10. 26. 기준, 16차시 중 16차시 개발 및 16차시 적용 완료 그 외에도 해양, 인성 관련 STEAM 프로젝트 4개 작성 완료 1차 융합교육 프로그램 예상 주제망 작성

2차 융합교육 프로그램 예상 주제망 작성

그 외 개발 STEAM 프로젝트 내용

▶주제: 해양 환경 보호 프로젝트(3, 4학년) - 해양 오염 물질 정화 장치 만들기, 소금물 에서 담수만을 걸려내는 창작물 만들기, 물 위에서 안전하고 튼튼한 구조물 만들기 등 ▶주제: 동․식물 관찰 인성 프로젝트(3, 4학년) - 동․식물 사육장 만들기, 특징 모방 아

이디어 도출하기, 발명품 만들기 등

※ 개발 적용 STEAM 프로젝트 내용

● 주제 명: 우리도 악기 장인 되기 - 주제 선정의 과정 및 요약

학습 내용 학습자 관심사 주제

(프로젝트명)

기본 개념 핵심 개념 학생 활동

여러 가지 소리내기 소리 이야기

발표회 소리 만들기

소리

표현

+

여러 가지 소리에 대한 흥미와 관심 친근한 접근+

+

꿈 모임 만들기 협력 활동+ 소리 탐구 활동+

소리 이야기+ 발표회

=

소리 표현 악기 장인(우리도

되기)

차시 소주제

1-2 ‘소리 탐구하기’를 통한 소리가 나는 원리 알아보기

3 M.I.O. 프로그램을 통한 우리도 악기 장인 되기’을 제작하기 위한 정보 조사 및 사전 계획 세우기 4-5 ‘나만의 악기’ 제작을 위한 설계도 작성하기

6-8 ‘나만의 악기’ 제작을 위한 설계도 작성하기 –3D 프린터 활용 9-12 음이 다른 악기 제작하기

13-14 악기의 소리 측정하여 소리를 그래프로 나타내고 음의 차이를 이해하기 15-16 악기 연주회하고 알게 된 점과 느낀 점을 글로 표현하기

○ 본 프로그램은 ‘소리’와 관련하여 학생 수준에서 참여할 수 있는 메이커 프로그램을 개발하는데 중점을 두고 있다.

○ 표준의 개념을 접목하여 학생들이 수학 교과를 유의미하게 융합할 수 있도록 한다.

○ 음을 찾아가는 활동을 통하여 정교성을 확장하고, 창의적인 방법으로 소리 나는 방법, 형태 등 을 고안할 수 있도록 한다.

성취 기준 기본 개념 핵심 개념

‣사물에 따라 소리가 다르고 소리를 내는 방

법도 다양함을 안다. 소리내기의 종류와 방법 소리내기

소리낼 때의 현상 다양한 소리 비교

소리의 전달

‣물체가 떨 때 소리가 남을 이해한다. 소리 내는 물질의 떨림 소리표현

‣소리의 세기와 높낮이를 알고 여러 가지 소

리를 비교할 수 있다. 세기와 높낮이가 다른 소리

‣소리를 멀리까지 전달하는 방법을 고안한다. 소리 전달하기의 방법

- 프로그램 목표 및 구성 요약

STEA M 과목 요소

S 소리의 세기·높낮이 측정 및 원리 알기, 소리를 전달하는 방법 알기 T 3D펜 활용하여 무늬 만들기, 3D프린터 활용 방법 알기

E 나만의 악기 제작하기, 창의적인 악기 만들기

A 여러 가지 악기의 원리 찾기, 다양한 악기를 평면·입체를 활용하여 표현하기 악기 디자인 꾸미기, 악기 연주 발표회 열고 감상하기

M 자료를 표나 그래프로 나타내기, 소리의 세기, 높낮이 측정하기 학습

목표 내용 목표

•여러 가지 소리를 내어보고 사물에 따라 소리가 다르고 소리를 내는 방법도 다양함을 안다.

•소리의 세기와 높낮이를 알고 여러 가지 소리를 비교할 수 있다.

과정 목표

•소리를 모으는 방법, 멀리까지 전달하는 방법에 대 다양한 재료를 활용하여 소리기구를 만들 수 있다.

•나만의 소리 악기를 만들고 이를 팀별로 의사소통하는 가운데 개선된 소리 기구를 재설계할 수 있다.

•‘다양한 악기 제작 및 발표회’ 활동을 계획하고 수행함으로써 주어진 문제를 해결하는 방법을 찾고 악 기 연주 발표회를 개최할 수 있다.

- 프로그램의 STEAM 단계 요소

STEAM 단계 요소

상황 제시

• 생활 주변의 소리는 어떻게 날까?

• 생활 주변의 소리를 어떻게 측정할 수 있을까?

• 여러 가지 악기는 어떤 원리로 소리가 날까?

창의적설계

• 소리를 멀리까지 전달하는 방법, 다양한 음을 내는 방법 등 소리에 대한 연구를 바탕으로 나만 의 악기 제작하기

• 내가 만든 악기의 음을 다양한 방법으로 소리 측정하기

• 팀별 의사소통과정을 바탕으로 악기 연주 발표회 개최 및 개선하기 감성적체험

• 악기 연주 발표회 출품작을 감상하고 생각 나누기

• ‘5음을 찾아라’ 활동을 통해 문제점을 보완하여 현실생활에서 적용하려는 노력하기

• 모둠 협력과정을 통해 의사소통능력 및 협업적 문제해결력의 중요성 깨닫기

- 차시별 프로그램 내용

차시 학습 내용

1-2 차시

주제(단원)명 ‘소리 탐구하기’를 통한 소리가 나는 원리 알아보기 다양한 악기 탐색하기 (여러 가지 방식으로 소리내어 보기)

∘ 다양한 종류의 악기를 찾고, 모둠별 악기 이름 말하기 게임 하기

- (악기 이름 말하기 게임을 하며) 마라카스, 바이올린, 첼로, 피아노, 마림바, 실로폰, 리코더, 비올라, 가야금, 거문고, 대금 등이 있습니다.

∘ 악기카드로 각 악기의 특징을 떠올리며 분류하여 봅시다.

- 관악기, 현악기, 타악기로 나눌 수 있습니다. 등

다양한 악기가 소리가 어떻게 나는지 알아보기(소리가 어떻게 나는지 알아보기) - 관악기, 현악기, 타악기로 나누어 소리가 어떻게 나는지 알아보기

소리의 측정하기(소리의 세기와 높낮이 측정하기) - 소리의 구성요소 알아보기

- 소리를 측정할 수 있는 표준 단위 알아보기 - 내가 수집한 소리를 다양한 방법으로 측정하기

좋은 소리와 나쁜 소리(인성 교육과 관련 짓기) - 조화 - 융합

3차시

주제(단원)명 M.I.O. 프로그램을 통한 우리도 악기 장인 되기’을 제작하기 위한 정보 조사 및 사전 계획 세우기 한 종류의 악기 탐색하기

- 다양한 종류의 악기를 검색하여 각각의 악기가 소리를 내는 방식, 특징을 알아보기 - 관악기, 현악기, 타악기의 특징을 구별해 보기

한 종류 악기의 소리내는 방식 알아보기

- 모둠별로 대표 악기를 정해 소리내는 방식 조사하기 - 관악기, 현악기 중심으로 알아보기

나만의 악기 제작을 위한 아이디어 공유 및 정보 조사하기 - 다양한 종류의 간이 악기 만들기 예 조사하기

- 만들고 싶은 악기에 대한 다양한 아이디어를 공유하고 필요한 정보 검색하기 - 설계를 위한 사전 계획서 정리하기

사전 아이디어 공유하기

- 각 모둠별로 생각한 가야금 제작을 위한 아이디어를 비교해 보고 자신의 모둠 계획 보완하기

4~5 차시

주제(단원)명 ‘나만의 악기’ 제작을 위한 설계도 작성하기

- 과학: 다양한 음을 내는 방법, 미술: 악기 디자인하기, 음악: 음색 및 음높이 악기의 음계 탐색하기

- ‘학교종’을 들어보면서 서로 다른 높낮이의 음 종류를 구별하고, 음계 만들기 - 동요를 들어보면서 음의 세기 구별하기

차시 학습 내용

4~5 차시

세기와 높낮이가 다른 소리 비교하기

- 고무줄(낚시줄)로 세기와 높낮이 비교하고, 고무줄로 세기와 높낮이를 달리한 소리 만들기 - 빨대통을 불어 세기와 높낮이 비교하고, 빨대로 세기와 높낮이를 달리한 소리 만들기

- 모터를 돌려 종이컵에 구멍을 내고 구멍에 바람을 불면 소리가 남을 인지하여 음의 높낮이를 달리한 소리 만들기

연주를 위한 나만의 악기 제작 계획 세우기 - 어떻게 음의 높낮이를 달리 할지 방법 결정하기 - 어떤 재료로, 어떻게 표현할지 결정하기

제작 계획서 공유하기

6~8 차시

주제(단원)명 ‘나만의 악기’ 제작을 위한 설계도 작성하기 - 정보: 3D 프린터 활용법 알아보기 3D프린터작품탐색하기

- 3D프린터를 활용하여 만들 수 있는 악기 알아보기 3D프린터로제작설계방법익히기

- 3D프린터의기본개념알기

- 3D프린터로기본적인설계도그리는방법익히기

3D 프린터로 간이 악기 제작 설계도 작성하기(수준별학습) - 계획한 내용을 바탕으로 구체적인 설계도 작성하기

제작 계획서 공유하기

9-12 차시

주제(단원)명

음이 다른 악기 제작하기

-정보 : 3D 프린터로 제작하기, 빨대로 제작하기, 모터 달린 종이컵으로 만들기 -과학 : 고무줄 가야금, 낚시찌 통 팬파이프, 빨대피리, 유리별 실로폰 모둠별 간이 악기 설계도 보완하기

- 각 모둠별 설계도를 보며 보완할 점을 이야기 나누기

- 다른 모둠의 이야기를 듣고 보완하여 작품 제작을 위한 최종 계획 정리하기 간이 악기 제작하기

- 설계도에 따라 모둠별로 나만의 악기 제작하기(수준별 학습) : 3D 프린터로 간이 악기 만들기(상)

: 빨대나 종이컵으로 간이 관악기 만들기 : 고무줄 같은 것으로 간이 현악기 만들기 - 다양한 음 소리가 나도록 소리의 높낮이 맞추기

다양한 음 소리를 내어 보고 음 조율하기

- 자신이 만든 악기의 음과 다른 조의 음을 비교해 보기 - 기존 악기와 음을 비교해 보기

다음 시간 마지막 활동으로 자신이 만든 악기로 간단한 동요를 연주할 수 있도록 악곡의 예를 제공해 주고 선정하도록 하고, 다양한 음이 잘 구별되지 않는 조는 자신이 표현할 수 있는 음으로 간단한 선율을 창작하여 연주해도 좋음을 이야기 한다.

13-14 차시

주제(단원)명

악기의 소리 측정하여 소리를 그래프로 나타내고 음의 차이를 이해하기

-과학 ; 소리의 측정, 창체(소프트웨어): 소리 측정 웹으로 음 높이, 진동, 소리 확산 측정, - 수학 : 음 측정하여 그래프로 나타내기

만든 악기로 간단한 곡 연주해 보기 - 도래미파솔라시도 연주해 보기 - 간단한 곡 연주해 보기

소리 측정 웹을 이용하여 음 측정하기 - 음의 높이(세기) 측정하기

- 음의 진동 측정하기

- 소리가 나아가는 거리 측정하기

차시 학습 내용 측정한 값으로 그래프 그리기

- 막대 그래프 그리기 - 꺾은 선 그래프 그리기 그린 그래프로 음의 소리값 및 변화 알아보기 - 그래프 읽기 - 음의 값 이해하기

15-16 차시

주제(단원)명 악기 연주회하고 알게 된 점과 느낀 점을 글로 표현하기 음악 : 악기 연주회하기

악기 연주곡 소개 및 감상하기 - 모둠별로 연주할 곡 소개하기

- 각 모둠별 연주곡을 악기로 연주한 곡 같이 들어보기 - 다양한 악기로 연주한 곡 감상하기

나만의 악기로 악기 연주회 준비하기 - 우리 모둠이 선정한 곡 연습하기 - 발표회 준비하기

악기 연주회하기

- 모둠별로 연주해 보고 서로 소감 발표하기 - 반 전체로 하나의 곡 합주해 보기

글쓰기

- 악기 만들기 활동에 대한 생활문 쓰기 - 악기 만들기 설명문 쓰기

- 프로그램 평가 계획

영역 평가 기준 방 법

지식과 내용

․사물에 따라 소리가 다르고 소리를 내는 방법이 다양함을 알 수 있는가?

․소리가 전달되는 원리를 알 수 있는가?

․소리의 세기와 높낮이를 알 수 있는가?

․소리를 멀리까지 전달하는 방법을 알 수 있는가?

관찰

기능 및 기술

․소리를 모으는 방법, 멀리까지 전달하는 방법에 대 다양한 재료를 활용하 여 소리 기구를 만들 수 있는가?

․‘우리도 악기 장인 되기’ 활동을 계획하고 수행함으로써 주어진 문제를 해결하는 방법을 찾고 악기 연주 발표회를 개최할 수 있는가?

․3D 프린터 코딩법과 어플리케이션 사용법을 익혀 활용할 수 있는가?

․나만의 악기을 만들고 이를 팀별로 의사소통하는 가운데 개선된 간이 악 기를 재설계할 수 있는가?

산출물/관찰

창의적

영역 ․필요한 악기의 모습을 창의적으로 디자인하여 발표할 수 있는가?

․새로운 과제에 도전정신이 있는가? 산출물/관찰

정의적 영역

․악기 연주 발표회의 개최 과정에서 의견을 나누며 협력하며 내가 할 수 있는 일을 찾고 서로 돕는 태도를 지니고 있는가?

․산출물 제작과정에 흥미와 호기심을 지니고 있는가?

관찰

◦셋째, ‘융합인재교육(STEAM) 기반 협력 중심 M.I.O.(Make It Ourselves) 프로그 램’은 선택적 활용 가능성, 즉 학생 실태 및 교육 환경 등을 고려하여 다 양한 유형으로 적용 가능하도록 프로그램을 구성하여 수업 후 평가 방법 개발 및 적용 성과를 조사한다.

4. STEAM 협의체와 교사 네트워크 활동 결과

- STEAM 교사 연구회 회원 간 협의회 : 월 1회 이상 실시 - STEAM 수업 공개 : 2018. 4. 25.(수), 2018. 10. 17.(수) - STEAM 교사 연구회 : 2018. 10. 24.(수)

◦넷째, ‘융합인재교육(STEAM) 기반 협력 중심 M.I.O.(Make It Ourselves) 프로그 램’의 개발 후 현장 수업에 적용하여 프로그램 운영의 효과성을 검증하고, 향후 일선 현장에서의 수업 활성화에 기여한다.

- 융합적 소양으로서 창의적 문제해결력과 창의적 인성, 그리고 교사 및 학부모 의 교육활동 만족도 검증 도구에 대한 구체적인 내용

대상 내용 검증 내용 검증 도구 방법 검증

학생

창의적 문제해결력 창의적 문제해결력 검사

사전-사후 비교 집단 내 창의적 인성 창의적 인성검사 평균비교

교과별 흥미도 과학 흥미도 검사

교사 수업 효과성 척도 STEAM 수업 효과성 인식 사전-사후 비교 빈도 분석

학부모 수업 만족도 STEAM 수업 만족도 사전-사후 비교 빈도 분석

- 분석적 평가기준 구축을 통한 과정중심평가로 학생의 역량 강화

영역 평가 관점 점수

문제 정의 하기

다양한 문제 제안하기

문제 상황을 보고 다양한 문제를 탐색하여 제시하였다. 2

문제를 탐색하여 제시하였으나 다양하지 못하였다. 1

문제 상황을 탐색하지 못하였다. 0

적절한 탐구문제 선택하기

제시한 문제 중에서 자신의 문제로 명확히 제시하였다. 2

자신의 문제로 제시하였으나 명확하지 못하였다. 1

자신의 해결 문제로 제시하지 못하였다. 0

※ 학생 태도검사 대상의 선정 이유

- 소리에 대한 이해와 소프트웨어 교육을 처음 시작하는 학년은 3학년이다. 우 리 학교 특성상 학생들로 질적 연구가 가능하다. 따라서, 3~5학년 학생들을 대 상으로 M.I.O(Make It Ourselves)를 통한 융합인재교육 프로그램을 적용하였을 때 어떤 장단점을 가져올 수 있는지 꾸준한 비교 분석이 가능하다. 개선 방향 설 정도 쉽기 때문에 3~5학년 학생을 태도 검사 대상으로 선정하였다.

※ 당초 계획대비 변경된 사항이 있는 경우 사유와 함께 기입

◦ 당초 소리 탐구 외에 학교 연구 과제인 해양 및 놀이 탐구도 함께 진행하려고 하였으나 한 주제로 알차고 꾸준한 연구를 진행하기로 함에 따라 소리 탐구만 추진하여 IB형 과정중심평가에 내실을 기하고자 하였고, 해양 및 인성 관련 STEAM 프로젝트의 방향을 잡고 계획 및 수업을 실행하였다.

연구회 워크샵 관련 공문

수업 공개

연수회 외부강사

-

메이커

교육소개

연수회 - 3D 펜 활용 교육

연수회 - 수업 사례

발표

연수회

4. 연구 수행 결과

◦연구 수행 결과

- 소프트웨어 및 3D프린터 교육 뿐만 아니라 IB형 과정중심평가를 강화하고자 함.

구분 수행 계획

교수학습지도안 개발 차시 총 16차시 예정

수업 적용 일정 2018. 10. 10. ~ 2018. 10. 26.

(STEAM 수업)수혜학생 수 경북대학교사범대학부설초등학교 144명 (초등학교 3학년 2개반, 4학년 4반 실시) 학생 태도검사 사전검사 4월 30일, 6개 학급(110명) 실시

사후검사 10월 26일, 6개 학급(110명) 실시

학생 및 교사 만족도조사 2018년 10월 26일

교사연구회 STEAM 행사 개최 2018. 10. 24. ‘STEAM 나눔행사’ 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 과학과 및 실과 연구교사가 한 학교에서 함께 근무하며 과학교육뿐만 아니라 STEAM교육에 대해 협의하며 좋은 교육방향(수업 연구, 자료 공유, 지상 수업, 수 업 적용 후 반성 등)을 설정해 나간다는 점이 좋았으나, 시간 부족 등의 이유로 좀 더 좋은 STEAM 교육 사례를 많이 접해 보지 못하여 아쉬움이 남는다.

STEAM 교사 연구회 회원 중 5학년 담임이 없어 5학년 교육 활동에 16차시를 전체를 적용해 보지 못하고 일부만 적용하여 실제 5학년의 성취 수준이 어느 정도 되는지 확인되지 않았다. 그리고 3학년 학생들은 관심은 높았으나 악기 제작에 있 어 완성도가 떨어지는 경향이 있어 아쉬움이 남는다.

※ 교사연구회의 전체 회원 사이의 협력적 활동 내용

STEAM 교육의 성과나 가치는 이미 밝혀졌다. 그러나 학교 현장에서 이 융합교 육을 교사들의 노력과 열정에 따라 성공이 좌우된다고 보았다. 기본적으로 월 2회 회원 간의 수업 노하우를 공유하였고, 한 학교 교사들로 연구회가 조직되어 학교에 서 하고 있는 프로젝트 및 과정중심평가 계획 수립을 함께 함으로써 좀 더 질 좋 은 교육을 이끌어 내었다. 특히 STEAM 교육에 있어 과학과 연구교사들의 수업 공유는 기본적인 수업 노하우 뿐만 아니라 다양한 융합교육(물의 여행, 지진과 화 산, 식물의 한 살이, 동물의 생활 등)을 새로 이끌어 낼 수 있었다.

※ 교사연구회를 통해 참여 교사들의 STEAM 수업 역량 증가 내용 및 설명 제시

① 교사들은 학생들에게 창의적 설계를 할 수 있게 하여 문제를 효과적으로 해결 하기 위해서 다른 학생들과는 좀 더 다르고 문제해결에 필요한 과학적, 수학 적인 개념, 법칙, 원리 등을 찾아서 적용해야 하며, 이러한 적용을 바탕으로 다른 해결책과 다른 산출물을 제시할 수 있다는 것을 알게 하였다.

② 3D 프린터 사용법 및 소리 관련 웹 연수를 통해 메이커 교육의 질적 향상을 가져올 수 있게 되었다.

③ STEAM 교육에서 인문사회학적 내용과의 통합을 통해 학생들의 인성, 공동체 의식, 윤리 의식, 사회 의식 등이 필요함을 공유하게 되었다.

※ STEAM 수업 수혜 학생들의 반응(인터뷰)

학생들이 자연스럽게 악기의 소리내기에 대한 과학적 현상, 원리, 사실 등에 대하 여 관심을 가질 수 있도록 해 준 점과 평소 이루어지고 있는 과학 이야기(STEAM 탐구 이야기) 활동을 통하여 자연스럽게 STEAM교육을 접할 수 있었던 점을 좋게 생각하였다. 그리고, 1인 1패드를 가지고 항상 다양한 정보를 검색하고 교사의 안내 된 웹사이트로 소리 탐구 및 코딩 교육 등을 접할 수 있어서 좋았다고 하였다.

※ STEAM 교사연구회와 해당 STEAM 수업 프로그램 발전을 위한 개선 방안

* STEAM을 위한 차시별 학습 자료의 정리 후 홍보 강화

* 누구나 쉽게 도전할 수 있는 프로그램 개발 및 적용

* 3D 펜이나 악기 만들기 기본 도구 구입을 위한 자료 구입비 확충

* 다양한 교육 경험 제공을 위한 담임 재량의 자율적인 교육과정 운영 시간 확보

※ 기타 사항 및 시사점

- ‘융합인재교육(STEAM) 기반 협력 중심 M.I.O. 프로그램 ’ 적용을 위한 물적 기반이 조성되어 학생들의 융합인재교육 참여가 확대되고, 융합적 소양 함양을 위한 다양한 학습 활동이 가능할 것이다.

- 교사 및 학부모의 융합인재교육 및 메이크 운동(Make Movement)에 대한 인식 이 강화되고 전문성이 향상되어 학생들의 융합인재교육의 질적 향상을 가져올 수 있다.

: 특히 음악, 과학, 컴퓨터 기술의 만남을 통해 3D프린터로 악기를 만들어 보고 직접 연주해 보는 경험을 통해 소리를 융합 기반 협력학습이 이루어질 것이다.

- ‘융합인재교육(STEAM) 기반 협력 중심 M.I.O.(Make It Ourselves) 프로그램’

을 개발 적용함으로써 「사람․기본․품격」을 근간으로 한 인간 중심 융합 사

참고문헌

고력이 함양되고, 협업하는 문제해결력이 함양될 것이다.

- 과학교과 중심 차시 생성형 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 적용함으로써 과학에 대한 흥미와 태도가 개선되고 과학적 탐구 능력이 신장되어 자연현상 및 사회현상에 대하여 과학적으로 탐구하고 주도적으로 진로를 개척할 수 있는 의 식이 함양될 것이다.

- 단위 수업시간에 이루어지는 인문학을 근간으로 하는 협력학습은 학생 상호 간 의 협력과 활동 위주의 학생 참여 중심 수업으로 전개되어 학생들의 올바른 인 성 함양에 도움이 될 것이다.

- 해양 교육 관련 STEAM 프로젝트 프로그램을 제작하여 실제 수업에 적용해 봄으로써 해양 교육의 STEAM 프로그램 방향을 제시할 수 있었다.

- 과정중심평가를 IB형으로 적용해 봄으로써 평가의 방향도 제시하였다.

김정효, 안도 쿄우이치로 (2013). 과학과 예술의 융합에 기초한 STEAM 교육의 가능성과 과 제: 한국 STEAM 교육의 원리와 수업 구상의 검토. 미술교육논총, 27(1), 123-152.

창의인성교육넷(크레존) www.crezone.net

이상호(2015). 메이커스의 창의성과 심리적 특성이 기술사업화에 미치는 영향에 관한 연구.

금오공과대학교대학원 박사학위논문.

김상근 (2013). 인문학으로 창조하라. 한영문화사.

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백윤수, 박현주, 김영민, 노석구, 박종윤, 이주연, 정진수, 최유현, 한혜숙 (2011). 우리나라 STEAM 교육의 방향. 학습자중심교과교육연구, 11(4), 149-171.

채동현, 문병찬, 김은정 (2014). 초등과학교육에서 차시대체형 STEAM 수업 개발 및 적용.

대한지구과학교육학회지 7권, 17(3), 327-337.

최원석 (2012). 세계명작 속에 숨어 있는 과학. 살림출판사.

한국과학창의재단 (2016), STEAM에 날개를 달다.

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

초등학교 과학 (8) 소리의 성질 수업용 STEAM 프로그램

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~3/16

2015 개정 [과4083-1, 2]

간이 악기나 놀이 기구를 이용하여 세기가 다른 소리를 만들고 비교하여 설명할 수 있다.

간이 악기나 놀이 기구를 이용하여 높낮이가 다른 소리를 만들고, 비교하여 설명할 수 있다.

2015 개정 [음악 생활화 3-2-1]

생활 속에서 우리 음악을 찾아볼 수 있다.

2015 개정 [과4081]

사물에 따라 소리가 다르고, 소리를 내는 방법도 다양함을 설명할 수 있다.

음악

2 4~5/16

2015 개정 [과4081]

사물에 따라 소리가 다르고, 소리를 내는 방법도 다양함을 설명할 수 있다.

2015 개정 [미술-표현-주제표현]

자유로운 발상을 통해 다양한 주제를 탐색할 수 있다.

미술

3 6~8/16

2015 개정 [과4083-1]

간이 악기나 놀이 기구를 이용하여 세기가 다른 소리를 만들고 비교하여 설명할 수 있다.

2015 개정 [과4083-2]

간이 악기나 놀이 기구를 이용하여 높낮이가 다른 소리를 만들고, 비교하여 설명할 수 있다.

4 9~14/16

2015 개정 [과4083-1]

간이 악기나 놀이 기구를 이용하여 세기가 다른 소리를 만들고 비교하여 설명할 수 있다.

2015 개정 [과4083-2]

간이 악기나 놀이 기구를 이용하여 높낮이가 다른 소리를 만들고, 비교하여 설명할 수 있다.

2015 개정 [4수05-03]

여러 가지 자료를 수집, 분류, 정리하여 자료의 특성에 맞는 그래프로 나타 내고, 그래프를 해석할 수 있다.

수학

5 15~16/16

2015 개정 [음악 표현 1-2-1]

3-4학년 수준의 음악 요소 및 개념을 이해하며 노래 부르거나 악기로 연주 할 수 있다.

음악

1-1. 교육과정 재구성표

주제

M.I.O(Make It Ourselves)를 통한 융합인재교육 프로그램

- 우리도 악기 장인되기 -

관련교과 초등학교 3~5학년

과학, 수학, 국어, 음악, 미술, 창체(실과)

학습 목표

내용 목표

•여러 가지 소리를 내어보고 사물에 따라 소리가 다르고 소리를 내는 방법도 다양함 을 안다.

•소리가 전달되는 원리를 이해한다.

•소리의 세기와 높낮이를 알고 여러 가지 소리를 비교할 수 있다.

•악기를 디자인하여 악기를 제작할 수 있다.

과정 목표

• 소리를 모으는 방법, 멀리까지 전달하는 방법에 대한 이해를 통해 다양한 재료를 활 용하여 소리 기구를 만들 수 있다.

•‘우리도 악기 장인 되기’ 활동을 계획하고 수행함으로써 주어진 문제를 해결하는 방 법을 찾고 만든 악기로 연주회를 개최할 수 있다.

•나만의 소리 악기를 만들고 이를 팀별로 의사소통하는 가운데 개선된 소리 기구를 재설계할 수 있다.

STEAM 과목 요소

S 소리의 세기·높낮이 측정 및 원리 알기, 소리를 전달하는 방법 알기

T 3D 프린터의 기본 원리 이해하기, 전기회로 기본 구조 이해하기, 기본 악기 구조 설계하기

E 나만의 악기 제작하기, 창의적인 7음 악기 만들기

A 여러 가지 악기의 원리 찾기, 악기의 다양한 형태를 평면·입체를 활용하여 표현하기, 악기 발표회 열고 감상하기

M 자료를 표나 그래프로 나타내기, 소리의 세기, 높낮이 측정하기

개발 의도 학생들이 악기의 소리 내는 방법 등을 과학적으로 탐색하고 간이 관악기를 3D 프린 터, 들어 국악 발표회를 가짐으로써 융합적 사고로 접근할 수 있다.

근대 사회가 만들어낸 청각적 이미지는 인간의 삶을 재조직할만큼의 위력을 자랑한다. ‘M.I.O.

프로그램을 통한 우리도 악기 장인 되기’라는 본 주제는 3-4학년군 과학과 교육과정을 중심으로 ‘소리 표현’이 그 핵심 개념이다. 구체적인 내용으로 다양한 악기 소리가 어떻게 나는지 알아보기, 소리의 세기와 높낮이를 다르게 하기, 악기의 소리 내기 방법을 탐색하기, 3D프린터를 활용하여 다른 음을 내는 간이 악기 만들기, 악기 연주회 열기 등이 있다. 그 외에 이야기의 감동을 떠올리며 이야기를 쓰는 활동(국어과), 간이 악기를 만들고 소리의 음색, 길이, 진동 등의 표준을 도입하여 측정하는 활동 및 이를 표나 그래프로 나타내는 활동(수학과), 나만의 악기 디자인하기, 악기 연주회의 출품작을 감상하고 자신의 생각 나누기(미술과), 다양한 악기의 소리 탐색하기(음악과) 등이 함께 학습된다.

이러한 과정에서 의사소통능력 및 협업의 중요성을 깨닫고, 주제 활동의 성취감을 느낄 수 있도록 한다.

STEAM 단계 요소

상황 제시

• 생활 주변의 소리는 어떻게 날까?

• 생활 주변의 소리를 어떻게 측정할 수 있을까?

• 좋은 소리와 나쁜 소리의 차이를 느끼고 좋은 소리가 주는 의미는 무엇일까?

• 여러 가지 악기는 어떤 모습을 하고 있을까?

• 여러 가지 악기는 어떤 원리로 소리가 날까?

창의적 설계

• 소리를 멀리까지 전달하는 방법, 다양한 음을 내는 방법 등 소리에 대한 연구를 바탕으로 나만의 악기 디자인하고 설계하기

-과학: 소리를 전달하는 방법, 다양한 음을 내는 방법(음의 세기와 높이) -미술: 악기 디자인하기

-음악: 음색, 음높이

• 설계한 악기를 3D 프린터 사용법을 익혀 프로그램 개요 만들어 보기 -실과, 창체(소프트웨어): 3D 프린터의 이용

• 우리가 만든 간이 악기의 소리를 다양한 방법으로 측정하기 -과학: 소리의 측정

-창체(소프트웨어): 소리 측정 웹으로 음 높이, 진동, 소리 확산 측정

• 측정한 소리를 그래프로 나타내고 음의 차이를 이해하기

-수학: 측정한 소리의 크기, 진동, 확산 정도를 그래프로 나타내기

• 팀별 의사소통과정을 바탕으로 악기 연주회 개최 및 개선하기

감성적 체험

• 악기 연주회 열기

• 악기 연주회 출품작을 감상하고 생각 나누기

-국어: 악기 제작 설명문 쓰기, 악기 연주 경험 생활문 쓰기,

•‘M.I.O. 프로그램을 통한 우리도 악기 장인 되기’ 활동을 통해 문제점을 보완하여 현실생 활에서 적용하려는 노력하기

• 모둠 협력과정을 통해 의사소통능력 및 협업적 문제해결력의 중요성 깨닫기

2. STEAM 프로그램 총괄표(총

16차시)

차시 학습 내용

1-2 차시

주제(단원)명 ‘소리 탐구하기’를 통한 소리가 나는 원리 알아보기 다양한 악기 탐색하기 (여러 가지 방식으로 소리내어 보기) ∘ 다양한 종류의 악기를 찾고, 모둠별 악기 이름 말하기 게임 하기

- (악기 이름 말하기 게임을 하며) 마라카스, 바이올린, 첼로, 피아노, 마림바, 실로폰, 리코 더, 비올라, 가야금, 거문고, 대금 등이 있습니다.

∘ 악기카드로 각 악기의 특징을 떠올리며 분류하여 봅시다.

- 관악기, 현악기, 타악기로 나눌 수 있습니다. 등

다양한 악기가 소리가 어떻게 나는지 알아보기(소리가 어떻게 나는지 알아보기) - 관악기, 현악기, 타악기로 나누어 소리가 어떻게 나는지 알아보기

소리의 측정하기(소리의 세기와 높낮이 측정하기)

- 소리의 구성요소 알아보기 - 소리를 측정할 수 있는 표준 단위 알아보기 - 내가 수집한 소리를 다양한 방법으로 측정하기

좋은 소리와 나쁜 소리(인성 교육과 관련 짓기) - 조화

- 융합

3 차시

주제(단원)명 M.I.O. 프로그램을 통한 우리도 악기 장인 되기’을 제작하기 위한 정보 조사 및 사전 계획 세우기

한 종류의 악기 탐색하기

- 다양한 종류의 악기를 검색하여 각각의 악기가 소리를 내는 방식, 특징을 알아보기 - 관악기, 현악기, 타악기의 특징을 구별해 보기

한 종류 악기의 소리내는 방식 알아보기

- 모둠별로 대표 악기를 정해 소리내는 방식 조사하기 - 관악기, 현악기 중심으로 알아보기

나만의 악기 제작을 위한 아이디어 공유 및 정보 조사하기 - 다양한 종류의 간이 악기 만들기 예 조사하기

- 만들고 싶은 악기에 대한 다양한 아이디어를 공유하고 필요한 정보 검색하기 - 설계를 위한 사전 계획서 정리하기

사전 아이디어 공유하기

- 각 모둠별로 생각한 가야금 제작을 위한 아이디어를 비교해 보고 자신의 모둠 계획 보완하기

4~5 차시

주제(단원)명 ‘나만의 악기’ 제작을 위한 설계도 작성하기

- 과학: 다양한 음을 내는 방법, 미술: 악기 디자인하기, 음악: 음색 및 음높이

악기의 음계 탐색하기

- ‘학교종’을 들어보면서 서로 다른 높낮이의 음 종류를 구별하고, 음계 만들기 - 동요를 들어보면서 음의 세기 구별하기

세기와 높낮이가 다른 소리 비교하기

- 고무줄(낚시줄)로 세기와 높낮이 비교하고, 고무줄로 세기와 높낮이를 달리한 소리 만들기 - 빨대통을 불어 세기와 높낮이 비교하고, 빨대로 세기와 높낮이를 달리한 소리 만들기

- 모터를 돌려 종이컵에 구멍을 내고 구멍에 바람을 불면 소리가 남을 인지하여 음의 높낮이를 달리 한 소리 만들기

연주를 위한 나만의 악기 제작 계획 세우기 - 어떻게 음의 높낮이를 달리 할지 방법 결정하기 - 어떤 재료로, 어떻게 표현할지 결정하기

제작 계획서 공유하기

6~8 차시

주제(단원)명 ‘나만의 악기’ 제작을 위한 설계도 작성하기

정보: 3D 프린터 활용법 알아보기, 3D 펜 활용해 보기

3D 프린터 작품 탐색하기

- 3D프린터를 활용하여 만들 수 있는 악기 알아보기 3D 프린터로 제작 설계 방법 익히기

- 3D 프린터의 기본 개념 알기

- 3D 프린터로 기본적인 설계도 그리는 방법 익히기, 3D 펜으로 원리 익히고 활용해 보기 3D 프린터로 간이 악기 제작 설계도 작성하기(수준별 학습)

- 계획한 내용을 바탕으로 구체적인 설계도 작성하기 제작 계획서 공유하기

9-12 차시

주제(단원)명

음이 다른 악기 제작하기

-정보 : 3D 프린터로 제작하기, 빨대로 제작하기, 모터 달린 종이컵으로 만들기 -과학 : 고무줄 가야금, 낚시찌 통 팬파이프, 빨대피리, 유리별 실로폰

-미술 : 3D 펜을 활용하여 악기 꾸밀 디자인하기 모둠별 간이 악기 설계도 보완하기

- 각 모둠별 설계도를 보며 보완할 점을 이야기 나누기

- 다른 모둠의 이야기를 듣고 보완하여 작품 제작을 위한 최종 계획 정리하기 간이 악기 제작하기

- 설계도에 따라 모둠별로 나만의 악기 제작하기(수준별 학습) : 3D 프린터로 간이 악기 만들기(상)

: 빨대나 종이컵으로 간이 관악기 만들기 : 고무줄 같은 것으로 간이 현악기 만들기 - 다양한 음 소리가 나도록 소리의 높낮이 맞추기

3D 펜으로 악기 꾸미기 - 3D 펜으로 악기의 부품 만들기

- 악기에 어울리는 무늬 생각하여 3D 펜으로 꾸미기 다양한 음 소리를 내어 보고 음 조율하기

- 자신이 만든 악기의 음과 다른 조의 음을 비교해 보기 - 기존 악기와 음을 비교해 보기

다음 시간 마지막 활동으로 자신이 만든 악기로 간단한 동요를 연주할 수 있도록 악곡의 예를 제공해 주고 선정하도록 하고, 다양한 음이 잘 구별되지 않는 조는 자신이 표현할 수 있는 음으로 간단한 선율을 창작하여 연주해도 좋음을 이야기 한다.

13-14 차시

주제(단원)명

악기의 소리 측정하여 소리를 그래프로 나타내고 음의 차이를 이해하기

-과학 ; 소리의 측정, 창체(소프트웨어): 소리 측정 웹으로 음 높이, 진동, 소리 확산 측정,

- 수학 : 음 측정하여 그래프로 나타내기 만든 악기로 간단한 곡 연주해 보기

- 도래미파솔라시도 연주해 보기 - 간단한 곡 연주해 보기

소리 측정 웹을 이용하여 음 측정하기 - 음의 높이(세기) 측정하기

- 음의 진동 측정하기

- 소리가 나아가는 거리 측정하기 측정한 값으로 그래프 그리기 - 막대 그래프 그리기

- 꺾은 선 그래프 그리기

그린 그래프로 음의 소리값 및 변화 알아보기 - 그래프 읽기

- 음의 값 이해하기

15-16 차시

주제(단원)명 악기 연주회하고 알게 된 점과 느낀 점을 글로 표현하기 음악 : 악기 연주회하기

악기 연주곡 소개 및 감상하기 - 모둠별로 연주할 곡 소개하기

- 각 모둠별 연주곡을 악기로 연주한 곡 같이 들어보기 - 다양한 악기로 연주한 곡 감상하기

나만의 악기로 악기 연주회 준비하기 - 우리 모둠이 선정한 곡 연습하기 - 발표회 준비하기

악기 연주회하기

- 모둠별로 연주해 보고 서로 소감 발표하기 - 반 전체로 하나의 곡 합주해 보기

글쓰기

- 악기 만들기 활동에 대한 생활문 쓰기 - 악기 만들기 설명문 쓰기

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/3~6 학년

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] 물질과 에너지 중심과목 성취기준

2015 개정 [과 4081]

사물에 따라 소리가 다르고, 소리를 내는 방법도 다양함을 설명할 수 있다.

주제(단원)명 소리 탐구하기 차시 1~2/16차시

학습목표

※ 악기에 따라 소리가 다르고, 소리를 내는 방법도 다양함을 설명할 수 있다.(성취기준 관련)

※ 준비물을 활용하여 소리내기의 과학적 원리를 탐구하는 실험을 설계할 수 있다. (평가 관련)

※ 다양한 악기의 소리의 높낮이와 세기를 측정할 수 있다.(공학적 실행)

연계과목 음악 연계과목

성취기준 영역 [초등학교 3~6학년] 감상

STEAM 요소

S 소리가 나는 원리 알기, 소리의 세기·높낮이 측정 및 원리 알기 T 소리의 세기, 높낮이 측정하기

E

A 여러 가지 악기의 원리 찾기

M 자료를 표나 그래프로 나타내기, 소리의 세기, 높낮이 측정하기

개발 의도 우리 주변의 다양한 악기를 활용하여 소리가 나는 원리를 탐구해 보고 다양한 소리의 세기, 높낮 이를 측정해 봄으로써 소리의 다양성을 느껴보도록 함.

본 차시는 ‘M.I.O. 프로그램을 통한 우리도 악기 장인 되기’라는 주제의 도입 차시로 다양한 악기 소리가 어떻게 나는지 알아보기, 소리의 세기와 높낮이를 다르게 하기, 악기의 소리 내기 방법을 탐색하기 활동으로 구성하였다.

구체적인 활동으로는 학생들이 생활 속에서 접할 수 있는 다양한 악기를 도입하여 각각의 악기별로 소리 내는 방식이 다름을 찾아보도록 하고, 모둠별로 좀 더 심층적으로 소리내기 원리를 알아보고 싶은 악기를 선택하도록 한다. 그리고 모둠별로 준비물을 선택하여 소리 내기 원리를 탐구하기 위한 실험을 창의적으로 설계해보고 이를 실행해 보는 가운데 좀 더 심화된 소리내기 원리 탐구를 해 보도록 계획하였다. 또한 이 과정에서 소리의 세기와 높낮이를 과학적으로 측정해 보는 활동을 넣어 다양한 소리의 특징을 좀 더 분석적으로 탐구해 보도록 하고 좋은 소리는 어떤 소리인지 함께 느껴 보도록 하였다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

☞ 주변에서 볼 수 있 는 다양한 악기를 제시하여 소리내기 의 방식이 다양함을 인식하도록 한다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

☞ 좋은 소리와 나쁜 소리를 구별해 보고 다양한 소리가 함께 어울리는 과정에서

‘조화’, ‘융합’이라는 개념을 이끌어 낸다.

감 성 적 체 험 ☞ 다양한 준비물을 활용하여

악기의 종류에 따른 소리내기 방법을 탐구하고 그 원리를 알아보는 실험을 설계한다.

감성적 체험

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 20 분)

영상을 보고 다양한 악기 종류 탐색하기 ∘ 영상 속에서 다양한 종류의 악기를 찾아보기

- 마라카스, 바이올린, 첼로, 피아노, 마림바, 실로폰, 리코더, 비올라, 가야금, 거문고, 대금 등이 있습니다.

∘ 자신이 본 적이 있거나 연주해 본 악기에 대해 이야기 나누기

- 자신이 직접 연주해 본 경험이 있거나 알고 있는 악기는 어떤 종류가 있는지 모둠원들과 이야기 나눠 봅니다.

∘ 모둠별로 악기 이름 말하기 게임 하기

- 모둠별로 최대한 많은 악기의 이름을 정리해 봅니다.

- 악기 이름 말하기 릴레이 게임을 하며 다양한 악기의 종류를 익혀 봅니다.

악기의 다양한 특징 파악하기

∘ 악기카드로 각 악기의 특징에 따라 분류하기

- 주어진 카드를 모둠원과 토의를 통해 특징에 따라 기준을 세워 분류해 봅니다.

∘ 악기 분류하기 결과 발표하기

- 관악기, 현악기, 타악기로 나눌 수 있습니다. 등

관현악 동 영상

친 숙 한 동영상을 제 시하여 학생 들이 악기의 소 리 내 기 에 대한 과학적 현상, 원리에 대하여 관심 을 가질 수 있 도록 한다.

악기 사진 카드

전개 ( 40 분)

다양한 악기가 소리가 어떻게 나는지 알아보기 위한 실험 설계하기

∘ 관악기, 현악기, 타악기 중 하나를 선택하여 소리가 어떻게 나는지 알아보기 - 현악기, 타악기, 관악기 중 모둠에서 소리내기 방식을 결정합니다.

- 모둠에서 결정한 소리내기 방식과 관련한 탐구 준비물을 선택합니다.

- 선택한 준비물을 활용하여 소리내기의 과학적 원리를 탐구하는 실험을 설계합니다.

∘ 모둠별 실험 설계한 내용 발표하기

- 실험 설계한 내용을 발표해 보고 서로 질문 주고받기를 해 봅시다.

∘ 실험 설계 보완하기

- 질문 주고 받기 과정을 통해 자신의 조사 내용에서 보충할 부분 등을 점검해 보고 모둠별 설계 내용을 수정, 보완합니다.

∘ 친구들이 발표한 내용에 대해 동료평가하기

- 발표를 듣고 새롭게 알게 된 내용, 보충할 부분 등을 동료평가지에 정리합니다.

소리내기 원리를 알아보기 위한 실험하기 ∘ 모둠별로 실험하기

- 수정, 보완한 실험설계 과정을 바탕으로 실제로 실험을 해 봅니다.

- 실험 결과를 모둠 결과판에 정리합니다.

∘ 실험 결과 공유하기

- 실험 결과를 바탕으로 악기별로 소리내기의 원리를 찾아 발표해 봅니다.

- 관악기, 현악기, 타악기의 소리내기 방식의 차이를 비교하여 정리해 봅니다.

∘ 소리를 내는 원리 정리하기

- 다양한 예를 들어 소리내기 원리를 스스로 정리하고 자기 평가를 해 봅시다.

소리내기 실 험 바구니

(1.현악기) 다 양한 길이와 굵 기의 고무줄, 점판 등 (2.타악기) 비 커, 물, 쇠막대, 다양한 종류의 유리병 등 (3.관악기) 다양 한 길이의 찌통, 가위 등

창 의 적 인 발상이 나 오도록 독려 하며 실험 설 계한 내용을 공유하는 가 운데 자기평 가, 동료평가 가 이뤄지도 록 한다.

소리의 세기와 높낮이 측정하기 ∘ 소리의 특징 조사하기

- 태블릿PC를 활용하여 소리의 구성요소를 조사해 봅니다.

- 소리를 측정할 수 있는 표준 단위와 방법, 활용할 수 있는 프로그램 등을 알 아봅니다.

∘ 다양한 소리 수집하기

- 다양한 악기나 주어진 물건을 활용하여 여러 가지 소리를 만들어 보고 이를 저장해 봅니다.

∘ 다양한 소리의 세기와 높낮이 측정하기

- 모둠에서 수집한 소리를 다양한 방법으로 세기와 높낮이를 측정해 봅니다.

- 측정 결과를 정리하여 표나 그래프로 정리해 봅니다.

∘ 결과 공유하기

- 모둠별 활동 결과를 공유해 보고 다양한 소리의 특징을 비교해 봅니다.

다양한 악 기, 물건, 녹 음 기 ( 핸 드 폰)

태블릿PC나 핸드폰(소리 측정 프로 그램)

정리 ( 20 분)

소리의 특징 분석하기 ∘ 듣기에 좋은 소리 찾아보기

- 앞에서 모둠별로 만든 소리 중 듣기에 좋은 소리와 좋지 않은 소리를 구분해 봅시다.

- 듣기 좋은 소리의 공통점을 찾아보고 어떻게 소리내기를 할 때 듣기에 좋은지 토의해 봅시다.

- 다양한 소리가 서로 어우러져서 조화를 이룰 때 듣기 좋습니다. 등 ∘ 소리의 어울림과 우리 반 비교해보기

- 각각의 소리가 우리 반 학생의 개개인이라 생각했을 때 어떤 점을 느낄 수 있는지 이야기 나눠 봅시다. (인성교육 면에서 강조)

- 각자 개성을 가진 개인이지만 서로가 자신의 개성을 강조하면 듣기 싫은 불협 화음과 같은 소리가 나며 다툼이 잦은 반이 되고, 서로가 각자의 개성을 존중 하면서 함께 맞춰 가면 아름다운 소리와 같이 늘 행복이 가득한 반이 될 것 같습니다. 등

소리 녹음 자료

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/3~6 학년

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] 물질과 에너지 중심과목 성취기준

2015 개정 [과4083-1]

간이 악기나 놀이 기구를 이용하여 세기가 다른 소 리를 만들고 비교하여 설명할 수 있다.

2015 개정 [과4083-2]

간이 악기나 놀이 기구를 이용하여 높낮이가 다른 소리를 만들고, 비교하여 설명할 수 있다.

주제(단원)명 나만의 악기 제작을 위한 정보

조사 및 사전 계획 세우기 차시 3/16차시

학습목표 ※ 자신이 정한 악기의 소리 내는 방식과 전달하는 방식을 설명할 수 있다.

※ 나만의 악기 제작을 위한 아이디어를 공유하고 정보를 조사할 수 있다.

연계과목 음악 연계과목

성취기준 영역 [초등학교 3~6학년] 감상

STEAM 요소

S 자신이 정한 악기의 소리 내는 방식, 전달하는 방식 알기 T 나만의 악기 제작을 위한 아이디어 공유 및 정보 조사하기 E

A 미적인 요소 고려한 악기의 디자인 계획 세우기 M

개발 의도 구체적인 악기 한 가지를 정해 소리 내기 방식과 소리를 전달하는 방식 등, 실제로 악기를 제작하고 소리 내기 위한 정보를 수집하고 사전 계획을 세우는 시간을 제공함.

전 차시에서 다양한 종류의 악기를 분류하고 관악기, 현악기, 타악기에 따른 소리내기 방식, 특징을 알아보았다면, 이번 차시는 이와 연계하여 구체적인 단 하나의 악기를 선택하여 좀 더 집중적으로 소리 내기 방식, 전달하는 방식 등을 탐구하고 이를 바탕으로 실제로 악기를 제작하기 위한 준비를 하도록 계획하였다.

이 때 악기를 실제로 제작하기 위한 준비 과정이므로 충분한 자료 검색이 되도록 하고, 또 제작 후 악기가 소리가 잘 날 수 있도록 하기 위한 조건들을 조사하여 사전 계획을 세울 때 반영하도록 한다.

이러한 활동을 모둠원과 함께 하는 가운데 서로의 의견을 존중하고 조정할 수 있는 자세를 기르도록 하며, 악기의 미적인 부분도 고려하여 창의적이면서도 아름다운 디자인으로 설계할 수 있도록 한다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

한 가지의 대표 악기를 소개하며 이

악기를 제작하기 위해서 어떤 정보가

필요한 지 함께 알아보기

창 의 적 설 계

창의적 설계

소리가 잘 나는 악기를 제작하기 위해선 다양한 부분의 조건들이 함께 조화를 이뤄야 함을 인식하기

감 성 적 체 험 모둠에서 정한 악기에 대한

구체적인 자료를 조사하기 악기를 실제로 제작하고 소리

낼 수 있기 위한 조건을 알아보고 나만의 악기 제작을

위한 사전 계획서 수립하기

감성적 체험 학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 10 분)

한 종류 악기의 소리 내는 방식 탐색하기

∘ 학생들이 제작하고 싶은 악기를 정해 소리내기 특징 알아보기

- 사전 설문을 통해 알아본 결과, 가장 많이 선호하는 악기인 현악기의 소리 내기 방 식을 좀 더 구체적으로 살펴 봅시다.

- 현악기 중 학생들에게 친숙한 대표 악기인 ‘기타’를 탐색해 보고 함께 소리를 내는 방식, 특징을 알아봅시다.

- 관악기, 타악기와 소리 내기 특징을 다시 비교해 가며 관악기와 타악기를 제작하고 싶은 학생들도 전체적인 악기 특징을 다시 정리할 수 있도록 합니다.

기타 구조 사진 및 실물 악기

학생들 에게 친숟 한 악 기 를 정 하 도 록 한다.