과제개요과제명

2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2018. 10. 31

오부초등학교

【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 뜨거운 종이로 만나는 STEAM세상

학교급 초등학

교 대상 학년(군) 5~6학년군

중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역[초등학교 5~6학년군] (1) 온도와 열

연계과목 실과 국어 미술

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년군] (5) 기술활용 [초등학교 5~6학년군] (1) 듣기말하기 [초등학교 5~6학년군] (2) 표현

연구기간 2018.3.협약체결일 ~ 2018.11.23.(약 8개월)

연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 5명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 4명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 오부초등학교 전교과 교사 이승화

공동연구원 오부초등학교 전교과 교사 배종일

공동연구원 금호초등학교 전교과 교사 오혜진

공동연구원 예하초등학교 전교과 교사 노산영

공동연구원 적량초등학교 전교과 교사 홍성숙

공동연구원 경남과학교육원 발명 교사 이창헌

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

2018년 10월 31일

연구책임자 : 이 승 화 (인)

“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

▣ 목차 ▣

1. 요약문 1

2. 서론 2

3. 연구 수행 내용 3

[연구과제1] ‘뜨거운 종이로 만나는 STEAM세상’ 프로그램 개발 3

[연구과제2] 현장 수업 적용을 통한 프로그램 신뢰도 검증 및 개선 4

[연구과제3] 개발된 프로그램의 현장 확산을 위한 나눔의 장 마련 6

4. 연구 수행 결과 7

5. 결론 및 제언 8

【참고문헌】 9

【부록 1】 STEAM 프로그램 개발 내용 및 성과물 10

【부록 2】 주제별 수업 진행 사진 모음 51

▣ 표 목차 ▣

<표 2> 프로그램 개요 4

<표 3> 개발 STEAM 프로그램 수업적용 성과 5

<표 4> 사전・사후 태도 검사 검정 결과 6

<표 5> STEAM프로그램 공개수업 일정표 6

<표 6> 과제 수행 결과 7

<표 7> STEAM프로그램 수업 학생 만족도 조사 결과 7

<표 8> 수업 참여 학생 면담 자료 9

1. 요약문

1) 2015개정교육과정 과학과 ‘온도와 열’ 단원의 영역별 성취기준을 분석하여 16차시분의

‘뜨거운 종이로 만나는 STEAM세상’ 프로그램을 구안

2) 개발한 프로그램을 활용한 현장 수업 적용을 통해 학생들이 다양한 과학 소재에 대해 흥 미와 관심을 가지게 하고 간학문적 접근을 통한 융합인재교육(STEAM)을 바탕으로 창의 적 사고와 문제해결능력 등의 신장에 이바지

3) STEAM프로그램을 교내외 행사를 통해 경험과 가치의 확산에 앞장서며 이를 기반으로 하여 융합인재교육(STEAM)의 성공적인 정규 교육과정 안착에 기여

나. 수행과제별 성과

1) 뜨거운 종이로 만나는 STEAM세상’ 프로그램개발

가) 슈링클스, 시온종이, 한지, 종이냄비 4가지의 수업 소재를 바탕으로 하여 총 16차시 분의 융합인재교육 역량강화 프로그램 개발

나) 수업 적용 대상자의 평가를 위한 수행평가 자료 및 학교생활기록부 기재 예시안 개발

2) 현장 수업 적용을 통한 프로그램 신뢰도 검증 및 개선

가) 4개 학교, 5~6학년 약 90명을 대상으로 각 학교별 2개 주제를 선정 프로그램 적용을 진행하고 진행 과정에서 겪었던 문제점을 보완하여 개선된 프로그램 개발에 반영함 나) 사전・사후 태도검사에서는 유의미한 결론을 얻지 못하였으나 만족도 조사 결과에서

는 참여 학생들의 높은 만족도를 확인함

3) 개발된 프로그램의 현장 확산을 위한 나눔의 장 마련

가) 본 연구회에 소속된 5명의 교사 모두 교원, 학부모 등을 대상으로 한 공개수업 진행 나) 교내 연수의 실시 등으로 현장 확산을 위한 노력을 함

다. 결론 및 제언

1) 과학교과를 중심으로 한 16차시 분량의 뜨거운 종이로 만나는 STEAM세상’ 프로그램의 운영을 통해 평소 쉽게 접하지 못하는 특별한 성질을 가진 종이들을 다양한 활동들을 통해 만나는 과정에서 학생들의 융합적 역량을 키울 수 있었음

2) 학생 만족도 조사 결과에 따르면 참여한 학생들이 전반적으로 프로그램 내용에 만족하며 흥미를 느끼고 적극적으로 참여했다는 것을 확인

3) 수업 내용에 있어 어려움을 느꼈던 학생들이 있었던 것을 바탕으로 본 프로그램을 확산, 적용하는 과정에서 각 학급의 학생들의 수준에 맞는 과학적 원리의 설명이 요구될 것으 로 판단

4) 수업 활동을 진행하는 과정에서 시간이 부족하다는 답변으로 미루어 본 프로그램을 적 용하는 상황에서 모든 활동을 활용하기보다 학생들의 수준과 흥미에 따라 적절히 활동 량을 줄이는 것이 요구됨

5) 연구자들을 대상으로 진행한 자체 성과 조사 결과 연구들의 교육과정 재구성 역량이 함 양되었다는 것이 확인되었으며 수업을 통해 학생들이 융합교육에 대한 이해력 향상 및 창의적 역량이 강화되는 것을 경험함

2. 서론

가. 연구의 필요성

과학기술에 대한 관심이 높아지고 바른 인성을 갖춘 창의적 인재를 양성하는 것에 초점이 맞춰지면서 융합인재교육(STEAM)에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 지난 2011년과 2015년의 수학 과학 성취도 비교(Trends in International Mathematics and Science Study)에 따르면 우리나라의 과학, 수학의 성취도는 4위권 안의 높은 성취율을 보이지만 학 생들의 자존감과 흥미도에서 최하위수준(장우혁, 2016)으로 나타난 것이 확인되었다. 장기적 인 인재 육성의 큰 그림을 위해서는 학생들이 과학을 보다 흥미롭고 재미있게 접근할 수 있 도록 돕는 것이 중요한 것으로 보인다.

그렇다면 학생들의 호기심과 흥미는 어떤 계기로 나타나게 되는 것일까? 이에 대해 본 연 구회에서는 학생들이 일반적으로 당연하게 받아들이는 개념을 비틀어 새로운 시각으로 개념 을 접근할 수 있는 계기를 제시하는 것을 통해 나타나는 흥미와 호기심에 주목하였다. 기존의 개념에서 새롭게 출발하는 호기심들은 융합인재교육(STEAM)의 학습 준거인 상황제시로 자연 스럽게 연결되며 창의적 설계와 감성적 체험의 기초가 된다.

이를 위해 본 연구회에서는 ‘뜨거운 종이’라는 역설적 개념을 등장시켜, 대비되는 두 개념 인 ‘뜨거움’과 ‘종이’의 결합을 통해 흥미로운 교육적 접근의 출발을 만들고자 하였다. 일반 적으로 종이가 가지고 있는 상징성이 뜨거운 열이나 불에 취약할 것이라는 점을 바탕으로 종 이와 같이 얇고 쉽게 구부러지는 재질이면서 열을 받으면 특별한 변화를 보이는 소재들을 연 결지어 과학에 대한 새로운 시각을 제시하는 것이다. 이와 더불어 미술, 실과, 국어 교과의 간학문적 융합을 통해 구성된 교육 프로그램은 학생들의 창의적 잠재력을 일깨우고 과학적 가치의 기반을 만드는 초석이 될 것이다.

나. 연구의 범위

본 교사연구회의 연구의 대상과 범위는 다음과 같이 정한다.

1) STEAM교사연구회 공동연구원 소속 학교 중 4개 학교, 약 90여명의 학생에게 개발 STEAM프로그램을 적용하고, 일반화 및 검증한다.

2) 공개수업에 참여한 교원·학부모·관계자를 대상으로 만족도 조사를 실시한다.

다. 연구의 목표

본 연구회는 ‘뜨거운 종이로 만나는 STEAM세상’ 프로그램 개발 및 적용이라는 목표를 위 해 아래와 같이 세분화된 목표를 기초로 본 연구회의 활동을 실시하고자 하였다.

1) 2015개정교육과정 과학과 ‘온도와 열’ 단원의 영역별 성취기준을 분석하여 16차시분의

‘뜨거운 종이로 만나는 STEAM세상’ 프로그램을 구안한다.

2) 개발한 프로그램을 활용한 현장 수업 적용을 통해 학생들이 다양한 과학 소재에 대해 흥 미와 관심을 가지게 하고 간학문적 접근을 통한 융합인재교육(STEAM)을 바탕으로 창의 적 사고와 문제해결능력 등의 신장에 이바지한다.

3) STEAM프로그램을 교내외 행사를 통해 경험과 가치의 확산에 앞장서며 이를 기반으로 하여 융합인재교육(STEAM)의 성공적인 정규 교육과정 안착에 기여하도록 한다.

3. 연구 수행 내용 가. 과제 수행 현황

본 연구회에서는 ‘뜨거운 종이로 만나는 STEAM세상’ 교육 프로그램을 개발하고 이를 통한 융합인재교육(STEAM)의 바른 정착과 확산을 도모하고자 다음 세 갈래의 연구과제를 목표로 삼아 본 연구과제를 수행하였다

연구과제 1 ‘뜨거운 종이로 만나는 ■■■■■ 세상’프로그램 개발 가. 교과 재구성을 통한 융합인재교육(STEAM) 프로그램 모형 개발 나. 학교생활기록부와 연계한 실천적 평가 방법 논의 및 개발

연구과제 2 현장 수업 적용을 통한 프로그램 신뢰도 검증 및 개선 가. 선별한 수업 현장에서의 적용을 통한 프로그램 신뢰도 검증 나. 적용된 프로그램에 대한 개선방안 모색 및 대안 제시

연구과제 3 개발된 프로그램의 현장 확산을 위한 나눔의 장 마련 가. STEAM교사연구회 주관 공개수업, 세미나 실시

나. 개발 STEAM 프로그램 활동결과물 제작 및 나눔

나. 연구의 세부 내용

연구과제 1 ‘뜨거운 종이로 만나는 ■■■■■ 세상’프로그램 개발 가. 교과 재구성을 통한 융합인재교육(STEAM) 프로그램 모형 개발 나. 학교생활기록부와 연계한 실천적 평가 방법 논의 및 개발

1) 교육과정 재구성

연구과제 1의 프로그램을 개발하기 위해 <표 1>와 같은 모형 개발 과정에 따라 슈링클 스, 시온종이, 한지, 종이냄비 4가지의 소재를 활용한 융합교육 소주제를 구상하여 교육과 정을 재구성을 통한 프로그램 개발을 완료하였다.

주제 설정

목표 설정

교육과정 재구성

STEAM 모형 개발

STEAM 교육 활동

수정 보완

<표 1> 교육과정 재구성 모형 개발 과정

2) 프로그램 개요

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 뜨거운 종이로 만나는 STEAM세상

학교급 초등학교 대상 학년(군) 5~6학년군

중심과목 과학 성취기준 영역 [초등학교 5~6학년군] (1) 온도와 열

연계과목 실과 국어 미술

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년군] (5) 기술활용 [초등학교 5~6학년군] (1) 듣기말하기 [초등학교 5~6학년군] (2) 표현

개발계획

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 4 과학(1)+수학(1)+미술(1)+실과(1) 2 4 과학(1)+수학(0.5)+미술(1)+실과(0.5)+국어(1) 3 4 과학(1)+미술(1)+실과(1)+국어(1)

4 4 과학(2)+실과(1)+국어(1)

개발·적용 현황

※ 2018. 10. 31. 기준, 16차시 중 16차시 개발 완료

※ 2018. 10. 31. 기준, 4개학교가 적용 완료하였고 일부 학교에서는 적용 진행중임

<표 2> 프로그램 개요

3) 대상자 평가 방법 개발

또한 본 프로그램에서는 각 차시에 해당하는 적절한 수행평가를 [부록1]과 같이 개발하여 해당 프로그램의 사용 교사의 재량에 따라 취사선택할 수 있도록 제시하였다. 또한 차후 학 교생활기록부 기재를 용이하게 하기 위해 각 성취수준별 적정한 기재 예시안을 별도로 제공 하여 교사 개인의 업무 경감을 도모하고자 하였다.

연구과제 2 현장 수업 적용을 통한 프로그램 신뢰도 검증 및 개선 가. 선별한 수업 현장에서의 적용을 통한 프로그램 신뢰도 검증 나. 적용된 프로그램에 대한 개선방안 모색 및 대안 제시

1) STEAM프로그램 수업 적용 성과

본 프로그램은 사전태도검사에 참여한 4개 학교, 5-6학년 약 90명을 대상으로 학교별 교육과정 상황에 따라 각 8차시의 STEAM수업을 실시(학교별 상황에 맞춰 2개 주제 이상 을 고루 선택하여 운영할 예정임)하였다. 해당 수업은 교육과정에 적용할 수 있는 기간을 고려하여 9~10월 중 학교 공개수업을 겸하여 전개하였으며 (10월 31일 현재 수업 적용이 진행중인 학교 1곳 있음) 실제 수업 연구원과 대상인원 등에 관한 상세한 사항은 아래 <표

3>과 같다.

수업 연구원 대상, 인원 기간 적용 횟수

배OO 오부초등학교 6학년, 8명 2018.8. - 2018. 10 8회 이OO 오부초등학교 5학년, 4명 2018.8. - 2018. 10 8회 오OO 금호초등학교 6학년, 48명 2018.8. - 2018. 10 8회 노OO 예하초등학교 5~6학년, 18명 2018.8. - 2018. 10 8회 홍OO 적량초등학교 5-6학년, 12명 2018.9. - 2018. 11 8회

<표 3> 개발 STEAM프로그램 수업적용 성과

또한 본 프로그램을 실제로 적용하는 과정에서 나타난 실천적인 반성자료를 체계화하여 수 업 진행에 관련한 산출물을 획득하였고 이를 바탕으로 프로그램의 개선점과 방안을 연구하 여 보다 나은 프로그램의 개발을 위해 노력하였다.

2) STEAM프로그램 참가 학생 및 교사 대상 검증

본 연구회 활동을 통해 구안된 STEAM 프로그램의 수업 적용이 학생들의 과학관련 태 도와 21C학습자 역량 강화에 어떠한 영향을 끼쳤는지 알아보기 위하여 다음과 같이 검증을 실시하며 교사를 대상으로 하는 성과 조사를 동시에 진행하여 참여대상자들을 대상으로 전 반적인 검증 결과를 획득하였다.

가) 조사 대상

① 본 프로그램에 대상 학생으로 참여한 5~6학년군 약 90명

② 본 프로그램을 직접 적용한 수업 연구원 5명

나) 조사 일정

① STEAM수업적용 전 학생 태도검사: 5월 중 실시

② STEAM수업적용 후 학생 태도검사: 10월 중 실시

③ STEAM수업적용 후 학생, 교사 만족도 검사: 10월 중 실시

다) 검사 방법: ‘STEAM 교육 지원연구단’에서 제공받는 태도 검사지 등을 통해 검사를 실시하고 취합된 내용에 대한 분석도 함께 의뢰하여 본 프로그램 적용에 관한 결과를 획 득하여 검증받았다.

라) 검정결과

STEAM 교육지원단에서 제공한 사전・사후 태도 검사의 검정결과는 아래의 표와 같다.

평균 N 표준편차 유의확률(양측)

Avr.(before) 2.83090 72 0544701 0.064194

Avr.(after) 2.92847 72 0535801 0.063145

<표 4> 사전・사후 태도 검사 검정 결과

최종 검정 과정에서 사전 응답자 수는 88명, 사후 응답자 수는 86명이었으나 이중 유 효하게 사용된 모집단은 총 72명이었다. 이를 통해 나온 결과 값은 위와 같았다. 여기에서 유 의확률(양측)( 혹은 Sig.(2-tailed) )이 .05 보다 큰 경우에 해당되어 본 교사연구회 연구 과정 에서 학생들의 유의미한 태도 변화는 발견되지 않은 것으로 파악된다.

연구과제 3 개발된 프로그램의 현장 확산을 위한 나눔의 장 마련 가. STEAM교사연구회 주관 공개수업, 세미나 실시

나. 개발 STEAM 프로그램 활동결과물 제작 및 나눔

1) STEAM교사연구회 주관 공개수업 실시 계획 가) 개발 STEAM프로그램 공개수업 실시 ① 공개수업 대상 : 초등학교 5-6학년

② 공개수업 장소 : STEAM프로그램 적용 학교 5개 학급 ③ 공개수업 시기 : 2018. 8. - 2018. 11.

④ 수업교사 : STEAM교사연구회 공동연구원 5명 ⑤ 참석대상 : 인근학교 교원, 학부모, 교육지원청 장학사

권역 시기 장소 수업자 참석대상

산청 9월 1주 오부초등학교 배OO

학부모, 교육지원청 장학사 인근학교 교원 이OO

진주 9월 2주 금호초등학교 오OO 9월 3주 예하초등학교 노OO 하동 10 월 4주 적량초등학교 홍OO

<표 5> STEAM프로그램 공개수업 일정표

2) 개발 STEAM프로그램 활동결과물 제작 및 나눔

가) 예상 활동 결과물 : 개발 STEAM프로그램 자료집, 공개수업 동영상 나) 결과물 제작 시기

① 개발 STEAM프로그램 자료집 : 2018. 10. 31 다) 활동결과물 나눔 방법

① 개발 STEAM프로그램 자료집 배부 : 타 STEAM교사연구회, 행사 참여 교원 ② 공개수업 동영상 나눔 : 경남교수학습지원센터(www.gnedu.net) 탑재

3) 기타 STEAM교사연구회 행사 참가 현황 가) 2018 STEAM 전국 워크숍 참가 나) 2018. STEAM 교사 연수 참가

다) 경남 STEAM교육 협의체 맞춤형 컨설팅 및 협의회 참석

라) 2018 STEAM 성과발표회 참석 및 성과발표 예정(2018. 11월 중)

4. 연구 수행 결과 가. 과제 수행 현황

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 16차시

수업 적용 일정 2018. 9. ~ 2018. 11.

(STEAM 수업)수혜학생 수 오부초등학교 외 3개학교, 약 90명(전입학자 포함) 학생 태도검사 사전검사 5월 중, 5개 학급(88명) 실시 완료

사후검사 10월 중, 5개 학급(86명) 실시 완료 학생 및 교사 만족도조사 10월 31일 만족도 조사 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최 2018.9.~10. 증 5개 학교에서 각각 수업 나눔 실시

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

<표 6> 과제 수행 현황

나. 학생 만족도 조사 결과

개발된 프로그램을 적용하고 난 뒤 수업 수혜를 받은 학생들을 대상으로 만족도 조사를 실 시하였다. 아래의 표는 만족도 조사를 실시한 응답 결과 중 태도검사와 중복되는 문항을 제외 하고 프로그램 전반에 대한 만족도를 정리한 결과이다.

문항 답변 결과 비고

1. STEAM 수업에 만족하십니까?

▸ 1: 2명(2.3%)

▸ 2: 2명(2.3%)

▸ 3: 9명(10.5%)

▸ 4: 16명(18.6%)

▸ 5: 57명(66.3%)

5점 척도로 진행 되었으며 점수가 높을수록 강한 긍 정을 나타냄 2. STEAM 수업은 재미있었나요?

▸ 1: 1명(1.2%)

▸ 2: 1명(1.2%)

▸ 3: 7명(8.1%)

▸ 4: 16명(18.6%)

▸ 5: 61명(70.9%) 3. STEAM 수업 활동에 적극적으로

참여하였나요?

▸ 1: 1명(1.2%)

▸ 2: 1명(1.2%)

▸ 3: 9명(10.5%)

▸ 4: 20명(23.3%)

<표 7> STEAM프로그램 수업 학생 만족도 조사 결과 (N=86)

5. 결론 및 제언

가. 본 연구회는 2015개정교육과정 과학과 ‘온도와 열’ 단원의 영역별 성취기준을 분석하여 종이라는 공통된 주제를 가지고 슈링클스, 시온종이, 한지, 종이냄비를 활용한 16차시분의 ‘뜨 거운 종이로 만나는 STEAM세상’ 프로그램의 개발을 완료하였다. 초등 5~6학년군을 대상으로 이번 프로그램의 개발을 통해 학생들의 흥미와 수준에 맞는 프로그램을 구성하기 위해 노력하 였으며 평소 쉽게 접하지 못하는 특별한 성질을 가진 종이들을 다양한 활동들을 통해 만나는 과정에서 학생들의 융합적 역량을 키울 수 있었다.

나. 프로그램 개발이 끝나고 난 뒤 각 연구자별로 2개 이상의 주제를 선별하여 약 90명 가 량의 학생들에게 교육과정 편성을 통해 수업에 적용하여 제공하였다. 이와 겸하여 사전・사후 태도검사를 실시하였으나 학생들의 태도 변화에 있어서 유의미한 결과치를 얻을 수는 없었다.

또한, 학생들에게 프로그램 참여에 대한 만족도 조사를 실시하였고 이에 대한 결과는 다음과 같다.

1) 조사 결과에 따르면 참여한 학생들이 전반적으로 프로그램의 내용에 만족하며 흥미를 느 끼고 적극적으로 참여했다는 것을 알 수 있다. 이는 프로그램에서 사용한 개념의 소재가 흥미 롭다는 것으로 해석하고 있으며 프로그램의 내용을 통해 융합인재교육(STEAM)교육을 통한 과학, 수학 등의 교과간 융합 교육의 희망을 엿볼 수 있는 대목이다.

2) 그러나 수업내용의 수준에 대한 만족도 조사 항목에서 상당수의 학생들이 보통이라고 느 낀 것은 과학적 원리를 전달하는 과정에서 학생들이 느끼기에 어려운 부분이 있었다고 판단 된다. 실제로 프로그램에서 활용한 원리는 초등 교육 단계에서 다루기 어려운 부분이 있어 일 부 학생들의 경우 개념적 부분에서 받아들이기 힘들거나 오개념을 발생시킬 수 있을 것으로 보인다. 따라서, 본 프로그램을 확산, 적용하는 과정에서 각 학급의 학생들의 수준에 맞는 과

▸ 5: 55명(64%)

4. STEAM 수업의 내용 수준은 어떠 하다고 생각합니까?

▸ 1: 1명(1.2%)

▸ 2: 1명(1.2%)

▸ 3: 32명(37.2%)

▸ 4: 20명(23.3%)

▸ 5: 32명(37.2%)

7. STEAM 수업 중 가장 어려웠던 점은 무엇인지 한 개만 고르세요.

④ 조사, 실습, 만들기 등 수업 시간에 할 것이 많아 시간이 부족하다. : 30명(34.9%)

③ 모둠 활동을 하면서 친구들과 의견 충돌이 발생한다. : 17명(19.8%)

② 수업 시간 동안에 해결해야하는 문제가 너 무 어렵다.: 14(16.3%)

① 선생님께서 소개해 주시는 내용이 너무 어렵다.: 5명(5.8%)

⑤ 기타: 20명(23.3%)

기타답변:

어려웠던 것이 없다, 만들기가 어렵다 등이 있음

8. 앞으로도 STEAM 수업을 지속적 으로 받고 싶습니까?

▸ 1: 4명(4.7%)

▸ 2: 2명(2.3%)

▸ 3: 8명(9.3%)

▸ 4: 19명(22.1%)

▸ 5: 53명(61.6%)

5점 척도로 진행 되었으며 점수가 높을수록 강한 긍 정을 나타냄

학적 원리의 설명이 요구될 것으로 보인다.

3) 또한, 만족도 조사 7번 항목을 살펴보면 상당수의 학생들이 수업 중 활동을 진행하는 과 정에서 시간이 부족한 것에 어려움을 겪는 것으로 보인다. 실제로 한지를 주제로 실시한 수업 에서 일부 학생에 대한 질적 면담 자료<표 8>에서도 이와 관련한 부분이 관찰된다.

따라서, 실제 적용하는 과정에서는 모든 활동을 적용시키기보다 학생들의 수준과 흥미에 따라 적절히 활동량을 줄이는 것이 요구된다. 또한 모둠 활동이 주로 이루어지는 과정에서 학생들 간 의견 교환에서 어려움을 겪는 경우가 많이 발견되므로 사전에 학생들 간의 의견 교환에 대한 교 육을 통해 서로 의견을 나누는 과정에서 역량이 발전된다는 점을 인식시켜줄 필요가 있다.

다. STEAM프로그램을 교내외 행사를 통해 경험과 가치의 확산에 앞장서며 이를 기반으로 하여 융합인재교육(STEAM)의 성공적인 정규 교육과정 안착에 기여하기 위해 노력하였다. 이를 위해 각 학교에서 진행된 모든 프로그램에서 공개수업이 진행되었으며 공개수업 후 이에 대한 연수 및 수업나눔을 위한 행사를 동시에 진행하여 참석한 교원 및 학부모들에게 좋은 호응을 얻은바 있다. 그러나 당초 계획하였던 교외에서 연합으로 진행할 예정이었던 교사 단위 융합인 재교육(STEAM) 연수가 일정 운영에 차질이 생겨 교내 연수 진행으로 만족해야 했던 부분은 아쉬운 점으로 남는다. 차후 본 프로그램의 확산 및 공유를 위해 교외 연수 등의 활동을 진행 할 예정이다.

라. 프로그램 개발 및 적용에 참여하였던 연구자들을 대상으로 진행한 자체 성과 조사를 실 시하였다. 이를 통해 연구자들의 교육과정 재구성 역량이 함양했다는 점에 의견을 모았으며 배 움중심으로 실시된 수업을 통해 학생들이 과학을 중심으로 한 융합교과에 대한 이해력을 높이 고 창의적 역량을 키우는 것을 관찰할 수 있었다는 답변을 얻었다. 또한 교내외 수업 공개 활 동 등을 통해 융합인재교육(STEAM)에 대한 동교 교사와의 소통을 통해 새로운 교육 문화의 확산에 기여하였음을 확인할 수 있었다.

[참고문헌]

1. 장우혁(2016). STEAM 프로그램을 적용한 과학 수업이 초등학생들의 상황적 흥미에 미치는 영 향. 서울교육대학교 교육전문대학원 : 초등교육학과 초등과학교육전공

2. 최종문(2015). STEAM 교육 프로그램이 초등 과학영재학생과 일반학생의 과학 창의적 문제해결력과 과 학 학습 흥미도에 미치는 영향. 대구교육대학교 교육대학원: 영재교육전공

Q3. steam 수업을 하며 아쉬웠던 점이나 어려웠던 점이 있었다면 무엇인가요?

A3. 한지의 단열효과를 확인하는 실험이 어렵지 않다고 생각했는데, 우리 모둠만 다른 모둠 들과 다른 결과가 나와서 아쉬웠습니다. 한번 더 실험을 해서 왜 다른 결과가 나왔는지 알고 싶었고 다른 모둠과 같은 결과가 나오는 것을 확인해보고 싶었는데 시간이 모자라서 다시 실 험해보지 못한 것이 많이 아쉬웠습니다.

<표 8> 수업 참여 학생 면담 자료

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~4/16 [6 과 01-01]일상생활에서 온도를 어림하거나 측정하는 사례를 조사하고 정확한 온도 측정이 필요한 이유를 설명할 수 있다.

[초등학교 5~6학년]

수학 (4) 규칙성 미술 (2) 표현 실과 (5) 기술활용

2 5~8/16 [6과01-02]온도가 다른 두 물체를 접촉하여 온도가 같아지는 현상을 관 찰하고 물체의 온도 변화를 열의 이동으로 설명할 수 있다.

[초등학교 5~6학년]

미술 (2) 표현 실과 (5) 기술활용 국어 (1) 듣기·말하기

3 9~12/16 [6과01-03]고체 물질의 종류에 따라 열이 전도되는 빠르기를 관찰을 통 해 비교하고 일상생활에서 단열을 이용하는 예를 조사할 수 있다.

[초등학교 5~6학년]

실과 (5) 기술활용 미술 (2) 표현 국어 (1) 듣기·말하기

4 13~16/16 [6과01-02]온도가 다른 두 물체를 접촉하여 온도가 같아지는 현상을 관 찰하고 물체의 온도 변화를 열의 이동으로 설명할 수 있다.

[초등학교 5~6학년]

실과 (5) 기술활용 국어 (1) 듣기·말하기

1-1. 교육과정 재구성표

세부주제 차시 과목 교육과정 성취기준 STEAM 프로그램 성취 목표/요소

슈링클스 속 과학이야기

1~4

과학

[6과01-01]일상생활에서 온도를 어림하거나 측정하는 사례를 조사 하고 정확한 온도 측정이 필요한 이유를 설명할 수 있다.

■ 슈링클스 종이의 과학적 원리 이해하기

■■■ 슈링클스의 특징을 분석하 고, 작품 제작하기

■ 다양한 방법으로 슈링클스 작 품 표현하기

수학

[6수04-01]한 양이 변할 때 다른 양이 그에 종속하여 변하는 대응 관계를 나타낸 표에서 규칙을 찾 아 설명하고, 식으로 나타낼 수 있다.

미술

[6미02-05]다양한 표현 방법의 특 징과 과정을 탐색하여 활용할 수 있다.

실과

[6실05-04]다양한 재료를 활용하 여 창의적인 제품을 구상하고 제 작한다.

시온종이 속 과학이야기

5~8 과학

[6과01-02] 온도가 다른 두 물체 를 접촉하여 온도가 같아지는 현상 을 관찰하고 물체의 온도 변화를 열의 이동으로 설명할 수 있다.

■ 시온종이의 과학적 원리 이해하기

■■■ 시온종이를 활용할 방법을 탐 색하고 작품을 제작하기

■ 제작한 작품을 다양한 매체를 통해 발표하기

미술

[6미02-02] 다양한 발상 방법으로 아이디어를 발전시킬 수 있다.

[6미02-03] 다양한 자료를 활용하 여 아이디어와 관련된 표현 내용을 구체화할 수 있다.

실과

[6실05-03] 생활 속에 적용된 발 명과 문제해결의 사례를 통해 발명 의 의미와 중요성을 이해한다.

[6실05-04] 다양한 재료를 활용하 여 창의적인 제품을 구상하고 제작 한다.

수학

[4수02-05] 평면도형의 이동을 이 용하여 규칙적인 무늬를 꾸밀 수 있다.

국어

[6국01-04] 자료를 정리하여 말할 내용을 체계적으로 구성한다.

[6국01-05] 매체 자료를 활용하여 내용을 효과적으로 발표한다.

한지 속 과학이야기

9~12 과학

[6과01-03]고체 물질의 종류에 따 라 열이 전도되는 빠르기를 관찰 을 통해 비교하고 일상생활에서 단열을 이용하는 예를 조사할 수

있다. ■ 한지 단열의 과학적 원리 이해

하기

■■■ 전통한지의 단열효과를 검 증하는 작품 만들기

■■ 제작된 작품을 홍보 동영상 을 통해 공유하기

실과

[6실05-04]다양한 재료를 활용하 여 창의적인 제품을 구상하고 제 작한다.

미술

[6미02-06]작품 제작의 전체 과정 에서 느낀 점, 알게 된 점 등을 서로 이야기할 수 있다.

국어 [6국01-05]매체 자료를 활용하여 내용을 효과적으로 발표한다.

종이냄비 속 과학이야기

13~16 /16

과학

[6과01-02] 온도가 다른 두 물체 를 접촉하여 온도가 같아지는 현상 을 관찰하고 물체의 온도 변화를

열의 이동으로 설명할 수 있다. ■ 종이냄비의 과학적 원리 배우 기

■■ 종이냄비의 과학적 원리를 활용하여 실생활에서 사용가 능한 새로운 아이디어 산출하 기

■ 새로운 아이디어를 효과적으로 발표할 수 있는 방법을 구상하 여 발표하기

실과

[6실05-03] 생활 속에 적용된 발 명과 문제해결의 사례를 통해 발명 의 의미와 중요성을 이해한다.

[6실02-02] 성장기에 필요한 간식 의 중요성을 이해하고 간식을 선택 하거나 만들어 먹을 수 있으며 이 때 식생활 예절을 적용한다.

국어 [6국01-05] 매체 자료를 활용하여 내용을 효과적으로 발표한다.

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 16차시)

차시 주요내용

1~4 /16

주제(단원)명 슈링클스 속 과학이야기

Co 슈링클스 종이 관찰하기

- 슈링클스 종이를 오감을 이용해서 만져보고 어떤 용도로 사용하는 종이인지 추측하기 - 슈링클스 종이의 특성을 살펴보고 이를 이용한 작품 확인하기

Co 슈링클스 종이의 과학적 원리 파악하기

- 슈링클스에 담긴 열가소성 원리를 자료를 통해 알아보기

CD 슈링클스를 이용한 작품 제작하기 - 슈링클스 전용 힛툴을 이용하여 제작

ET 슈링클스 캐릭터 만들기 활동에 대해 PMI 기법으로 분석

CD 슈링클스 단체작품 만들기

- 슈링클스를 이용한 단체작품을 만드는 방법에 대해 토의하고 작품 만들기

ET 제작한 작품을 다양한 방법을 활용하여 발표하기

5~8 /16

주제(단원)명 시온종이 속 과학이야기

Co 온도에 따라 색깔이 변화는 스티커 관찰하기

- 온도에 따라 색깔이 어떤 변화가 나타나는지 관찰하기 및 어떤 원리인지 추측하기

Co 시온종이의 과학적 원리 알아보기

- 온도에 따라 색이 변화는 시온종이의 과학적 원리 알아보기

CD 시온종이를 활용하는 방법을 탐색하기 - 시온을 이용한 실용적인 아이디어 생각해보기

ET 시온종이를 활용하여 작품 제작하기 - 자신이 생각한 작품에 대해 서로 토의하기 - 토의하고 보완한 작품 제작하기

ET 제작한 작품을 다양한 매체를 통해 발표하기

9~12 /16

주제(단원)명 한지 속 과학이야기

Co 전통한지의 우수성을 담은 영상 자료를 살펴보고 한지의 우수성 파악하기

Co 한지의 단열 특징 알아보기

- 추운 겨울을 막는 용도로 사용되었던 단열재로서의 한지의 모습 확인하기

CD 한지의 단열 효과를 검증하는 방법 탐색하기

- 한지의 단열 효과를 검증할 수 있는 다양한 방법 모색하기

CD 한지의 단열 효과를 보여주는 작품 만들기

- 열의 이동을 막는 모습이 검증되는 작품 만들어보기

ET 한지의 단열 효과에 대한 안내 동영상을 만들어 공유하고 댓글 달기

13~16 /16

주제(단원)명 종이냄비 속 과학이야기

Co 불에 타지 않는 종이 냄비의 특징 관찰하기

- 물을 담았을 때에 종이가 타지 않는 종이 냄비의 특징을 실험을 통해 확인하기

Co 종이냄비의 과학적 원리 알아보기

- 끓는점과 발화점의 차이를 활용한 과학적 원리 알아보기

ET 종이냄비를 활용하여 간단한 식품 만들기

- 종이냄비를 통해 간단한 식품을 직접 조리해보고 어떻게 활용할 수 있을지 산출하기

CD 종이냄비의 과학적 원리를 응용하기

- 종이냄비의 과학적 원리를 활용하여 새로운 아이디어를 창출해보기

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

ET 아이디어를 다양한 방법을 활용하여 발표하기

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/5-6 학년

중심과목 성취기준 영역

[초등학교] (3) 열과 에너지 중심과목 성취기준

[6 과 01-01]일상생활에서 온도를 어림하거나 측정하는 사례를 조사하고 정확한 온도 측정이 필요한 이유를 설명할 수 있다.

주제(단원)명 슈링클스 속 과학이야기 차시 1~4/16

학습목표

슈링클스가 변화하는 온도를 측정하고, 변화에 따른 대응 관계를 설명할 수 있다.

슈링클스의 종류에 따른 특징과 과정을 탐색하여, 창의적인 작품을 구상하고 제작할 수 있다.

연계과목 수학, 미술, 실과 연계과목

성취기준 영역

[초등학교 5~6학년]

(4) 규칙성, (2) 표현, (5) 기술활용

STEAM 요소

S 슈링클스가 가진 열가소성과 형상기억의 과학적 원리 이해하기 T 힛툴을 이용한 슈링클스 작품 제작하기

E 슈링클스의 특징과 과정을 탐색하여, 창의적인 작품 구상하기 A 다양한 방법으로 슈링클스 작품 표현하기

M 슈링클스의 변화에 따른 대응 관계를 규칙으로 설명하기

개발 의도

슈링클스 종이는 열가소성과 형상기억의 과학적 원리를 가진 플라스틱 종이로, 학생들이 쉽게 자신의 생각을 표현할 수 있고, 힛툴을 이용하여 창의적 슈링클스 작품을 제작하고자 한다.

종이는 학생들이 가장 친숙하게 접하고, 자신들의 생각을 표현할 수 있는 학습자료이다. 슈링클스는 열을 가하면 줄어드는 종이 형태의 플라스틱 재료이지만 줄어들면 자신의 형태를 잃어버리는 플라스틱과는 달리 열을 가하면 자신의 형태를 유지하는 형상기억의 과학적 원리를 가지고 있다.

작고 세밀하게 표현하기에 서툰 학생들이 슈링클스 종이에 자신의 생각을 표현하고 작품을 제작함으로 큰 성취감을 얻을 수 있고, 또한 힛툴을 이용하여 작품을 제작함으로 제작 과정을 직접 관찰할 수 있어, 슈링클스가 가진 열가소성과 형상기억의 과학적 원리를 보다 쉽게 이해하게 될 것이다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

뜨거운 오븐에 넣은 플라스틱병의 변화 모습 관찰하기 슈링클스의 특성을 살표보고, 작품 확인하기

창 의 적 설 계

창의적 설계 다양한 방법으로 슈링클스 작품 표현하기 작고 정밀하게 표현한 작품을 통하여 성취감 얻기

감 성 적 체 험 슈링클스의 과학적 원리 알아보기

창의적인 슈링클스 작품 구상하기 힛툴을 이용한 작품 제작하기

감성적 체험

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및

유의점

도입 (20 분)

Co 뜨거운 오븐에 넣은 플라스틱병의 모습 관찰하기 - 플라스틱병을 뜨거운 오븐에 넣었을 때의 변화모습 관찰하기

Co 슈링클스를 뜨거운 오븐에 넣어 줄어드는 동영상 살펴보기 - 슈링클스가 오븐의 열에 의해 줄어드는 동영상 시청하기 - 슈링클스의 변화모습 발표하기

ET 다양한 슈링클스(Shrinkles) 작품들 소개하기

사진 동영상

- 열쇠고리, 악세서리, 입체꽃 등 다양한 작품을 살펴본다.

전개 (120 분)

Co 슈링클스의 과학적 원리 알아보기 - 슈링클스를 오감을 이용하여 관찰하기 - 열가소성과 형상기억의 과학적 원리 이해하기

CD 나만의 슈링클스 캐릭터 구상하기 - 자신만의 캐릭터 구상하기

- 반투명 슈링클스의 거친면에 스케치하기 - 색연필로 캐릭처 채색하기

CD 힛툴을 이용한 슈링클스 작품 제작하기 - 힛툴의 원리 및 사용법 익히기

- 안전에 유의하며, 슈링클스 작품 제작하기

< 준비물 >

< 힛툴>

Tip! 힛 툴 로 열을 가할 때 2 인 1 조 로 협동하여 슈 링 클 스 가 구겨지지 않 게 서로 돕 도록 지도

Co 열을 가한 후 슈링클스의 변화 관찰하기

- 열로 변형된 슈링클스 작품들의 크기, 색, 두께 변화를 관찰하고 표로 정리하기 - 슈링클스의 변화에 따른 대응 관계를 규칙으로 설명하기

ET 슈링클스 단체작품 만들기

- 슈링클스를 이용한 단체작품에 대해 토의하고 의견을 모아 창의적인 작품 만들기

정리 (20 분)

ET 자신의 슈링클스 작품에 대한 성취감 발표하기

ET 슈링클스를 실생활에 활용할 수 있는 방법 탐구하기

ET 친구의 작품 칭찬하기

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/5-6 학년 중심과목

성취기준 영역

[초등학교] (3) 열과 에너지 중심과목 성취기준

[6과01-02]온도가 다른 두 물체를 접촉하 여 온도가 같아지는 현상을 관 찰하고 물체의 온도 변화를 열 의 이동으로 설명할 수 있다. 주제(단원)명 시온종이 속 과학이야기 차시 1~4/16

학습목표 시온종이를 통해 온도가 다른 물체의 온도변화를 열의 이동으로 설명할 수 있다.

시온종이의 과학적 원리를 알고 창의적인 작품을 구상하고 제작할 수 있다.

연계과목 과학, 미술, 실과, 국어 연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년 ] 미술 (2) 표현, 실과 (5) 기술활용, 국어 (1) 듣기·말하기

STEAM 요소

S 시온종이가 가진 열감지 과학적 원리 이해하기 T 시온종이를 활용한 작품 제작하기

E 시온종이를 이용한 작품 구상하기

A 제작한 작품을 다양한 매체를 통해 발표하기 M

개발 의도

온도에 따라 색이 변화는 열감지의 기능을 가지고 있는 시온의 특징을 알고 이를 통해 종 이에 접목시켜 과학적 원리를 이해하고, 생활 속에 적용할 수 있는 아이디어를 구상하고, 직접 작품을 제작하며 자신의 작품을 다른 사람에게 발표한다.

종이는 학생들이 가장 친숙하게 접하고, 자신들의 생각을 표현할 수 있는 학습자료로 시온물감을 이용하여 시온종이로 만들어 열감지의 과학적 원리를 통해 실생활에서 적용할 수 있는 아이디어를 찾는다. 또한 작품으로 제작함으로서 큰 성취감을 얻을 수 있으며, 이를 통해 서로 토의하며, 자신이 제작한 작품을 다양한 매체로 발표함으로서 시온종이의 과학적 원리 및 생활 속 아이디어 구상으로 창의적 작품을 만들 수 있을 것이다.

STEAM 학습준거

상황 제시 상

황 제시

※ 온도에 따라 색깔이 변화는 스티커 관찰하기

※시온종이의 과학적 원리 알아보기

창 의적 설 계

창의적 설계 ※ 시온종이를 활용하여 작품 제작하기

※제작한 작품을 다양한 매체를 통해 발표하기

감 성적 체 험 시온종이를 활용하는 방법

탐색하기

감성적 체험 학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 40 분)

Co 온도에 따라 색깔이 변화는 스티커 관찰하기 ▪ 온도에 따라 색깔이 어떤 변화가 나타나는지 관찰하기 - 스티커에 온도가 다른 물을 부었을 때 어떻게 되는가?

- 색깔이 변한다.

- 스티커의 색깔이 변화는 이유는 무엇일까?

- 온도의 차이 때문이다.

(일상생활에서 온도의 변화에 따라 스티커를 사용하면 생활에 도움이 되는 물건을 생각해 보기)

- 온도변화에 따라 변화는 스티커를 사용하면 어떤 점이 좋을까요?

- 뜨거운 물건을 갑자기 잡는 경우로 위험으로부터 예방할 수 있다.

- 온도의 변화에 맞게 사람들이 시원하게 음료를 마실 수 있다.

▪ 온도에 따라 색깔이 변화는 원리 추측하기

Co 시온종이의 과학적 원리 알아보기

Tip!

-실물, 동영 상 및 사진자 료 - 시온 물감 을 이용하여 시 온종이를 만 드는 경우가 있으나 시온 종이를 상품 으로 구입할 수 있음.(저 온과 고온에 따른 시온의 색 깔 변 화 를 알고 있어야

▪ 온도에 따라 색이 변화는 시온종이의 과학적 원리 알아보기 - 색이 변화는 시온종이의 원리는 무엇일까요?

- 시온의 성질을 이용하여 종이에 바르게 되며, 시온은 열을 감지하여 처음색에 따라 다른 색으로 변해 온도의 변화를 나타낸다.

- 시온종이를 이용한 물건의 사례를 이야기해 볼까요?

- 음료수 병 및 음료수 컵 등이 있습니다.

CD 시온종이를 활용하는 방법을 탐색하기 ▪ 시온을 이용한 실용적인 아이디어 생각해보기 - 시온종이를 활용할 수 있는 자신의 물건을 무엇입니까?

- 컵, 선풍기, 컴퓨터, 모니터 등

▪ 일상생활에서 시온종이를 이용한 예를 살펴보고 자신만의 아이디어 생각해보기 - 자신이 만들 물건을 무엇인가요?

- 모터가 움직이는 선풍기 등의 물건에 온도의 변화를 감지할 수 있도록 해서 사람들이 기기를 쓰고 난 뒤 온도변화를 확인하고 기기를 쉬게할 수도 있으며, 또한 기기가 뜨겁기 때문에 위험으로부터 보호할 수도 있다.

▪ 시온종이를 이용한 자신만의 아이디어 발표하고 토의하기 - 구상한 물건을 무엇인가요?

- 각자가 구상한 내용을 발표한다.(모터가 있는 기기의 온도변화) - 친구들이 발표한 내용에 대해 가장 어울릴 수 있는 방법을 토의해보자.

함.) - 일상 생활 에 서 사용하는 시온의 특징 을 이용한 물 건 이외에 실 생활에서 적 용할 수 있는 부분을 찾아 아 이 디 어 를 낼 수 있도록 다른 친구들 과 많은 토의 를 가지도록 한다.

전개 ( 80 분)

CD 시온종이를 활용하는 방법을 탐색하기

▪ 시온종이를 이용한 자신만의 최종아이디어 발표하기

- 친구들과 토의하여 정리한 시온종이를 이용한 최종적인 아이디어를 발표해보자.

ET 시온종이를 활용하여 작품 제작하기

▪ 시온종이를 활용하여 자신이 만들 물건 구상해보기 - 최종적인 아이디어를 그려보자.

▪ 시온종이를 활용하여 자신이 만들 물건 만들기 - 시온종이를 활용하여 자신이 만들 물건을 만들어보자.

(3~4 학년 수학과 성취기준의 평면도형의 이동을 이용한 규칙적인 무늬꾸미기와 연계하여 자신이 만들 물건에 시온종이를 규칙적인 무늬와 연계하여 지도할 수도 있음.)

-작품의 만들 기보다는 구 상에 초점을 두어 생활에 도움이 될 수 있는 다양한 사례를 찾아 서 적용할 수 있도록 한다.

-3~4 학년 수 학과의 평면 도형과 연계 도 생각해보 도록 한다.

정리 ( 40 분)

ET 제작한 작품을 다양한 매체를 통해 발표할 준비하기

▪ 다양한 매체를 활용하여 자신이 만든 물건을 설명할 수 있도록 발표준비하기

ET 제작한 작품을 다양한 매체를 통해 발표하기 ▪ 자신이 만든 물건과 용도를 친구들에게 발표하기 ▪ 활동을 하면서 느낀 점 발표하기

-작품에 아 이디어에 더 큰 비중을 두 어 발표할 수 있도록 한다.

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/5-6 학년 중심과목

성취기준 영역

[초등학교] (1) 온도와 열 중심과목 성취기준

[6과01-03]고체 물질의 종류에 따라 열 이 전도되는 빠르기를 관찰을 통해 비 교하고 일상생활에서 단열을 이용하는 예를 조사할 수 있다.

주제(단원)명 한지 속 과학이야기 차시 9/16

학습목표 다양한 탐구를 통해 한지의 우수성을 알 수 있다.

연계과목 실과 연계과목

성취기준 영역 [초등학교 5~6학년] 실과 (5) 기술 활용

STEAM 요소

S 한지를 관찰하고, 한지의 우수성 이해하기 T 한지 상자의 내구성 탐구하기

E 튼튼한 한지 상자 만들기

A 한지를 주제로 한 노래 속 한지의 특징 찾기

M 쇠구슬의 무게, 물의 양에 따른 한지 상자의 내구성 탐구하기

개발 의도

여러 자료를 통해 한지의 뛰어난 보존성과 내구성, 지탱하는 힘이 강한 점 등 한지의 우수 성을 이해하고, 한지 액자를 직접 만들어보고 실험을 통해 한지의 내구성을 확인할 수 있도록 하였다.

학생들은 한지가 우리나라의 전통 종이라는 것은 잘 알고 있지만, 일반 종이와 어떤 차이점이 있으며 어떤 특징이나 과학적 원리를 지니고 있는지 잘 모르는 경우가 많다.

본 차시에서는 노래 자료와 동영상 자료를 통해 한지의 특징과 우수성을 이해하고, 직접 만든 한지 액 자와 다른 종류의 종이 액자의 내구성을 비교하는 실험을 실시하여 한지의 우수성을 확인한다.

조를 두 그룹으로 분류하여 A 그룹의 실험에서는 서로 같은 크기의 한지를 넣은 액자, 신문지를 넣은 액자, A4 용지를 넣은 액자 위에 쇠구슬을 올려 각 액자의 인장강도를 측정하여 가장 무거운 무게를 버 티는 액자가 어떤 것인지 실험을 통해 확인한다. B 그룹의 실험에서는 각각의 액자에 물감을 섞은 물을 스포이트로 떨어트려 물이 번지는 정도를 확인하여 어떤 종이가 흡습성이 뛰어난지 확인한다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

-한지 관찰하기 -동영상을 보며 한지의

우수성 파악하기 창 의 적 설 계

창의적 설계 -“살아있는 우리 한지”

노랫말 속 한지의 특징 찾기 -한지 액자 꾸미기 -학습 내용을 PMI 기법으로 발표하기

감 성 적 체 험 -한지를 이용한 액자 만들기

-한지 액자, 신문지 액자, A4 용지 액자의 내구성 비교 실험하기

감성적 체험

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (5 분)

ET 한지를 주제로 한 노래 듣고 한지의 특징 찾아보기 -“살아있는 우리 한지” 노랫말 속 한지의 특징 찾아보기

Co 한지 관찰하기

-모둠별로 돋보기를 이용하여 한지를 관찰하고 관찰 결과 쓰기

동영상,활동지 (https://www .youtube.com /watch?v=jTI _Sd3LzGo)

Tip! 오 감 을 이용해서 한지 의 색, 질감, 냄새 등을 느 껴보도록 한다.

전개 (30 분)

Co 한지의 우수성 알아보기

-동영상을 보며 한지의 우수성을 파악하고 활동지에 정리하기 ∙한지는 천 년이 지나도 훼손되지 않을만큼 보존성이 뛰어남.

∙조선시대에는 한지가 갑옷 재료로 쓰였으며 화살을 막을만큼 튼튼했음.

∙종이를 양쪽으로 잡아당겼을 때 지탱하는 힘이 일반 종이보다 268 배 강함.

CD,^ET 한지를 이용해 액자 만들기

CD 한지의 내구성 탐구하기

-한지를 넣은 액자와 신문지, A4 용지를 넣은 액자의 내구성을 비교하는 실험하기 <실험 1> 액자 위에 쇠구슬을 올려 어떤 것이 가장 무거운 무게를 버티는지 확인하기 <실험 2> 액자에 물감을 섞은 물을 스포이트로 떨어트려 물이 번지는 정도 확인하기

활동지, 동영 상자료(“천 년 가는 우리 한 지, 화살도 막 는다”) https://www.

youtube.com /watch?v=2a sW4e_H9Dk 액자 모양 폼 보드, 한지, 신 문지와 a4용지 를 넣은 액자, 다양한 크기의 쇠구슬, 스포 이트, 물감을 섞은 물

Tip! 액자 제 작시, 액자에 끼우는 각 종 이를 1장씩 사 용하는 조, 2~3장씩 사용 하는 조로 나 뉘어 만들 수 있다.

정리 (5 분)

ET 학습 내용을 PMI 기법으로 분석해보고 발표하기

-오늘 학습을 하며 느낀 좋았던 점, 아쉬웠던 점, 흥미로웠던 점 등을 생각해보고 발 표하기

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/5-6 학년 중심과목

성취기준 영역

[초등학교] (1) 온도와 열 중심과목 성취기준

[6과01-03]고체 물질의 종류에 따라 열 이 전도되는 빠르기를 관찰을 통해 비 교하고 일상생활에서 단열을 이용하는 예를 조사할 수 있다.

주제(단원)명 한지 속 과학이야기 차시 10/16

학습목표 단열재로서의 한지의 쓰임새를 알고 실험을 통해 단열 효과를 확인할 수 있다.

연계과목 연계과목

성취기준 영역

STEAM 요소

S 한지의 단열 효과를 확인하는 실험 및 수행 결과 나누기 T 여러 가지 종이의 단열 효과를 비교하는 실험 설계하기 E 여러 가지 종이의 단열 효과를 비교하는 실험하기

A 조선시대의 한지 온실 이야기를 보고, 단열재로서의 한지의 쓰임 알기 M 일정한 시간 간격을 두고 한지, A3 용지, 신문지의 온도 변화 기록하기

개발 의도

조선시대에 한지가 온실을 만드는데 쓰였음을 탐구하고, 단열재로서의 한지의 쓰임새를 파 악한다. 두 가지 실험을 통해 한지, A3 용지, 신문지의 단열 효과를 비교하고 실험 결과를 친구들과 나누어 보고 한지가 단열재로서의 효과가 가장 뛰어난 것을 알 수 있도록 하였다.

본 차시에서는 동영상 및 사진자료를 통해 단열재로서의 한지의 쓰임을 알고, 실험을 통해 한지의 단 열 효과를 확인할 수 있도록 하였다.

전체 조를 두 그룹으로 분류하여 A 그룹의 <실험 1>에서는 비커 안에 한지, A3 용지, 신문지를 구겨 넣은 후, 같은 양의 뜨거운 물을 시험관에 부어 비커의 한 가운데에 꽂고 비커의 입구를 덮은 다음 시험 관에 온도계를 넣어 1 분 간격으로 물의 온도를 재고 5 분간 온도 변화를 관찰한다.

B 그룹의 <실험 2>에서는 같은 크기의 페트병을 각각 한지, A3 용지, 신문지로 감싼 후 페트병에 뜨거운 물을 넣고 온도계를 넣은 다음 페트병 입구를 막고 1 분 간격으로 물의 온도를 재고 5 분 간 온도 변화 를 관찰한다. 실험 결과를 정리하고, 각 모둠의 실험 결과를 발표하여 한지의 단열 효과를 확인할 수 있 도록 한다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

-조선시대 한지 온실 이야기 속 단열재로서 의 한지의 쓰임 알기 -한지의 단열 효과를 알 수 있는 실험하고 결과 정리하기

창 의 적 설 계

창의적 설계

-실험 결과 나누기 -실험 소감 발표하기

감 성 적 체 험 -여러 가지 종이를 이용하여 단

열 효과를 알 수 있는 실험 설계 하기

감성적 체험 학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (5 분)

Co,^ET 조선시대의 한지 온실 이야기

-조선의 왕실에서 겨울철에 꽃을 피울 수 있었던 이유 짐작해보기 -동영상을 본 후 단열재로서의 한지의 쓰임에 대해 이야기 나누기

동 영 상 자 료 ( “ 조 선 시 대 에 는 어떻게 때 아닌 겨울철에 꽃을 피웠을 까?”) https://www.

youtube.com /watch?v=7N PsKIvleds 사진자료(창호 지)

전개 (30 분)

CD 한지의 단열 효과를 확인할 수 있는 실험 설계하기

-주어진 재료로 한지의 단열 효과를 확인할 수 있는 실험 설계하기

Co 한지의 단열 효과를 확인할 수 있는 실험하기

-한지의 단열 효과를 확인할 수 있는 실험 후 결과를 활동지에 정리하기 <실험 1>

1) 비커 안에 한지, A3용지, 신문지를 구겨 넣는다.

2) 같은 양의 뜨거운 물을 시험관에 각각 부어 비커의 한 가운데에 꽂은 다음 검정 골판지로 각각의 비커를 덮고 시험관에 온도계를 넣는다.

3) 1분 간격으로 물의 온도를 재어 5분 간 온도 변화를 살펴본다.

<실험2>

1) 500ml 페트병을 각각 한지, A3용지, 신문지로 감싼다.

2) 페트병에 뜨거운 물을 넣고 온도계를 넣은 다음 전기테이프로 페트병 입구를 막는다.

3) 1분 간격으로 물의 온도를 재어 5분 간 온도 변화를 살펴본다.

Co,^ET 두 가지 실험 결과 나누기 -각 모둠의 실험 결과 발표하기

-두 가지 실험을 통해 알 수 있는 한지의 성질은 무엇일까요?

Tip! 주 어 진 준비물을 보고 실험 방법을 유추하여 화이 트보드에 모둠 원의 의견을 써서 실험을 설 계 해 보 도 록 한다.

Tip! 단 열 효 과 실험 시 같 은 크기의 종 이를 사용하여 실험한다.

활동지, 화이 트보드, 보드 마카, 한지, A3용지, 신문 지, 검정 골판 지, 비커, 시험 관, 뜨거운 물, 초시계, 온도 계, 전기테이 프, 500ml 페 트병, 노란 고 무줄

정리 (5 분)

ET 한지의 단열 효과 실험 소감 발표하기

-실험을 하며 재미있었던 점, 어려웠던 점, 새로 알게 된 점, 더 알고 싶은 점 등 발표하기