2020. 11. 19

2020 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2020. 11. 19

목차

1. 요약문··· 1

2. 서론··· 2

3. 연구 수행 내용 및 결과··· 5

가. 온라인 개학과 미세먼지 감축 스마트 교실 운영 ··· 5

1) 2020 메이커 생활용품 제작 ··· 6

2) 2020 생각을 실천하는 생태전환 캠프 ··· 7

3) 2020 미세먼지 감축 스마트 교실 운영 ··· 9

4) YSC 동아리 ··· 10

4) 2020 괴짜 축제 ··· 12

나. 연구 수행 결과 ··· 15

4. 결론 및 제언 ··· 15

5. 교사용 설문 조사··· 16

[부록] 1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육 과정 ··· 32

2. 지도안(2-4차시) 유성현 ··· 34

3. 지돈안(7-8차시) 박혁상 ··· 45

4. 지도안(9-10차시) 김용복 ··· 51

5. 지도안(12-16차시) 박인수 ··· 58

6. 생태전환캠프 활동 소감 ··· 65

7. YSC 동아리(미세먼지 스마트 교실 등) ··· 67

1. 요약문 - 아주중 융합인재교육(STEAM) 교사연구회의 목표

가. 미세먼지 절감을 중심으로 한 온라인 원격수업 자료 개발은 코로나19로 개학이 미뤄지고 수업일수 확보도 어렵고 등교 개학이 어려워지는 현실이다. 온라인 교육 으로 수업을 언제까지 유지해야 할지를 고민하고 저울질하는 현실에서 전체 4개 주제로 편성하여 필요한 자료의 연구와 실험, 스마트교실 운영, 홍보를 위한 활동 을 하려고 한다.

나. 스마트교실 운영은 코로나 바이러스 퇴치나 감염 예방, 학교 주변 환경에 대한 관심을 유도하여 학생들의 흥미도를 최대로 끌어 올린다는 장점이 있다. 이를 통 해 학생들의 코로나를 이겨내고 정상적인 학교 수업으로 복귀하고 주변 환경개 선에도 능동적인 참여를 이끌고 자기 주도 학습 습관을 길러, 최근 심각해지고 있는 미세먼지의 피해와 환경 파괴의 심각성을 알리는 데 효과적이다. 하나의 주 제로 각 과목별 수업에 적용할 수 있는 수업 자료를 구안한다.

다. 4개의 주제와 생태전환학교 운영을 통하여 연구를 수행한다.

1) 미세먼지 감축 스마트교실 운영, 온라인 강의

2) 직접 제작·공유하는 미디어 크레에이터 메이커 교실, 온라인 강의 3) 창의적 체험활동 자료 만들기와 보급, QR코드 홍보, 온라인 강의 4) 마을에서 학교로 공간개선 프로젝트, 온라인 원격 수업자료 개발 5) 2020년도 서울시교육청 생태전환학교(새활용 메이커 생태학교 운영)

가) 보고 느끼며 만들어 사용하는 생태전환 학교– 강동송파교육지원청 중학교에 공문을 발송하고 참여를 희망하는 학생들과 함께하는 찾아가는 체험교실을 운 영한다.

나) 생활용품 제작 메이커 체험 활동 – 메이커스페이스와 융합정보영재원, 과학 실 활용

2. 서론

1. 교사연구회 목표

◦ 미세먼지 절감을 중심으로 한 온라인 원격수업 자료 개발은 코로나19로 개학이 미뤄지 고 수업일수 확보도 어렵고 등교 개학이 어려워지는 현실이다. 온라인 교육으로 수업을 언제까지 유지해야 할지를 고민하고 저울질하는 현실에서 쾌적하고 청정한 주변 대기 환경의 보전과 유지를 위하여 생활주변의 미세먼지 발생지인 나대지와 학교 운동장, 어 린이 놀이터나 한강 둔치 등에 대한 실제적 먼지의 양을 측정하고 주변 미세먼지 발생 원에 대한 다각적인 분석을 하여 대책을 세우는 활동을 위하며 전체 4개 주제로 편성 하여 필요한 자료의 연구와 실험, 스마트 교실 운영, 홍보를 위한 활동을 하려고 한다.

◦코로나19로 인해 학교의 정상적인 수입이 불가능하여 개학 연기를 통해 학생과 가정의 안전을 보호하는 조취를 취해왔고, 휴업이 장기화됨에 따라 현 시점에서 등교개학이 어 렵다고 판단하여, 교사와 학생이 대면하지 않고 원격으로 수업을 진행하는 온라인 개학 을 발표하고 시행하고 있다. 이에 미세먼지에 관한 연구로 디지털 교과서를 만들고 학 생들과 학교와 가정 어디서나 PC, 노트북, 스마트패드를 통해 이용할 수 있는 Zoom으 로 교사와 학생간 화상 수업을 실시하며, 실시간 토론 및 소통을 통한 수업을 진행하여 다양한 교수학습 자료로 활용하고 있다.

◦스마트 교실 운영은 코로나 바이러스 퇴치나 감염 예방, 학교 주변 환경에 대한 관심을 유도하여 학생들의 흥미도를 최대로 끌어 올린다는 장점이 있다. 이를 통해 학생들의 코로나를 이겨내고 정상적인 학교 수업으로 복귀하고 주변 환경개선에도 능동적인 참 여를 이끌고 자기주도 학습 습관을 길러, 최근 심각해지고 있는 미세먼지의 피해와 환 경 파괴의 심각성을 알리는데 효과적이다.

가. 원격 온라인 수업

을 발표하고 시행함.

1) 실시간 쌍방향 수업 - 교사와 학생간 화상 수업을 실시하며, 실시간 토론 및 소통을 통한 수업을 진행

2) 콘텐츠 활용 수업- EBS 녹화강의, 동영상 등 사전에 제작된 자료로 수업을 진행하고, 교사는 학습내용을 확인하고 피드백하여 진행

3) 과제 수행 중심 수업 - 교사가 온라인으로 학습내용에 대한 과제를 제시한 후 피드백 하여 수업을 진행

나. 스마트 교육의 개념

교육현장에서는 스마트 디바이스(스마트폰, 테블릿PC 등)을 활용한 교육으로 오해되고 있는 것이 현실이다. 스마트기기를 활용한 교육이 아닌 정말 미래를 살아갈 아이들의 능 력을 길러주기 위한 스마트교육이 필요하다.

S : Self-directed(자기주도적), 즉 과거 교사 주도적인 교육과정 구성에서 학생 스스로 학 습을 계획하고 수행하는 자기주도적 학습을 지향

M : Motivated(학습흥미), 정형화된 교과서 강의 수업에서 다향한 콘덴츠를 활용한 체험 기반의 창의적 학습 지향

A : Adaptive(수준과 적성), 단일 과정의 획일적 수업에서 학생 개별의 수준과 적성을 고 려한 유연하고 개별화된 학습 지향

R : Resource free(풍부한 자료), 서책형 교과서 위주의 교육에서 디지털 콘덴츠 및 온라 인을 활용한 풍부한 교육 콘덴츠 활용 학습 지향

T : Technology embedded(정보기술활용), 교실과 집으로 국한된 교육 기회를 언제 어디 서나 동일한 학습 환경 조성의 기술 기반의 학습 지향

다. 미세먼지 특별법(2019.02.15.부터 시행)

1) 고농도 미세먼지 비상저감 조치 시 배출가스 등급제 기반 자동차 운행 제한배출가스 5등급 차량) 운행 제한(제외 - 긴급 자동차, 장애인·국가유공자의 자동차, 경찰·소

층'도 포함하여 정부의 보호대책 강화

​

4) 배출시설 가동조정 등 - 고농도 미세먼지 비상저감 조치 외에도 봄·가을철 등 미세 먼지가 고농도로 발생하는 계절(시즌)에는 대기오염 물질 배출시설에 대하여 추가적 인 미세먼지 감축대책이 마련(환경부 장관)

5) 미세먼지특별대책위원회 구성·운영 - 국무총리 소속 미세먼지특별대책위원회의 당연 직 위원을 기획재정부 장관 등 17개 중앙행정기관의 장으로 하고, 민간 위촉위원의 임기는 3년으로 하되, 1회 연임이 가능하도록 하였고, 재적위원 과반수 출석과 출석위 원 과반수 찬성으로 의결하는 등 위원회 운영방법과 기준을 정함

6) 미세먼지 예보 확인 - 미세먼지를 육안으로 확인하기 어려워 가급적 매일 대기 오염 도를 검색하여 미세먼지 농도를 확인. 미세먼지 예보 등급은 좋음, 보통, 나쁨, 매우 나쁨 네 단계로 구분하고 있는데 나쁨이나, 매우 나쁨일 경우 어린이나 노약자, 호흡 기질환자는 외출을 삼가는 것이 좋다.

7) 마스크 착용 - 미세먼지가 심한 날 외출을 해야 할 경우 마스크를 필수로 착용. 일반 마스크를 착용하면 효과가 없기 때문에 반드시 미세먼지 차단 기능이 있는 마스크를 선택해야 하며 의약외품 KF80, KF94가 있는 것을 확인하고 구입하는 것이 좋지만, 세 탁을 하게 되면 기능이 유지되지 않으므로 한 번 사용한 마스크는 재사용하지 않는 것이 좋다.

8) 철저한 위생관리 - 외출 후엔 집에 들어오면 깨끗이 씻고, 흐르는 물에 코를 씻는 것 도 좋은 방법이며 옷에 달라붙은 미세먼지를 제거하는 습관을 갖는다. 외출 후 입은 옷은 바로 세탁하는 것이 좋고, 창가 또는 베란다에서 먼지를 털어 제거한다. 미세먼 지의 농도가 높은 경우에는 집 안의 창문을 닫아 환기를 자제. 창문을 열어 환기를 해야 하는 경우에는 오전에서 오후 사이에 3분 이내로 환기를 시켜 공기를 순환시켜 주고 환기 후에는 먼지가 쌓이기 쉬운 곳을 깨끗이 닦아낸다.

라. EBS 온라인 클래스

최근 바이러스가 잠잠해지나 싶었지만, 서울 한 클럽을 시작으로 해서 순식간에 확진 자 수가 늘어나 버렸고 다시 학교는 등교를 연기하고 EBS 온라인 클래스와 같은 대책으 로 진행을 하고 있다. 초등학생, 중학생, 고등학생들이 이용할 수 있는 교육강좌를 온라 인으로 수강이 가능한 서비스로, 처음 홈페이지를 방문하게 되면 EBS 온라인 클래스를 가입하기 위한 간단한 절차가 진행되며 약식에 따라 회원가입을 하고 학교를 선택하면  다양한 담당 선생님이 가입 승인을 해준다. 대한민국이 긴급 상황에서 온라인 개학 등  빠르게 실시할 수 있는 건 통신 발달로 인해 기본적인 구축망이 체계적으로 세워져 있 기 때문이다. 빨리빨리 문화가 만들어낸 세계적인 경쟁력이 학교 수업에서 위기를 극복 하기 위한 방법으로 빛을 발휘하고 있다.

마. 서울시 코로나19 대응 소식(2020.5.15. 서울시 공공보건의료재단·감염감병광리지원단 1) 코로나19 국내 29명 추가 확진으로 총 10,991명, 서울시 신규 확진자 13명 발생으로

리핀 2.38% 등)

3) 서울시 4번째 사망자 발생, 경기도 거주 61세 남성 3.31. 확진 이후 완치됐으나, 세균 성 폐렴으로 숨져, 코로나19 신규 확진 29명(5.14.0시)중 26명 국내발생, 이태원 클럽 중심 집단감염 지속 확산세, 이태원 클럽 관련 집단감염 3차 전파 추정 사례보고, 4 차, 5차 등 'N차 감염' 연쇄감염 가속 우려, 서울시 익명검사 도입 후 검사건수 8배 증가, 누적 검사수 2만4082건, 박원순표 '익명검사' 전국 확대함.

4) 서울시 개학 앞두고 15일부터 영어유치원, SAT학원, 대형학원 1212곳 위주 방역지침 준수 여부 점검, 학부모 불안감 커져, 교육부 이번 주중 방역 당국 분석 지켜보며 다 음 주 초 등교 추가 연기 여부 발표함.

5) 정부 '감염병 대응 산업 육성 방안' 발표, 방역·예방, 검사 진단, 치료 등 3단계 산업 육성 계획, WHO 코로나19 사라지지 않을 가능성 있어, 백신 개발 되지 않는다면 인 류에 또 다른 풍토병 될 것

6) 아주중학교 STEAM 교사 연구팀 QR코드(연구팀 목표와 사진 동영상, 관련 사이트 등)

3 . 연구 수행 내용 및 결과

3-1.

가. 온라인 개학과 미세먼지 감축 스마트교실 운영(연구 및 적용, 홍보) 1) 과학, 과학놀이체험반과 1, 3학년 수업에 적용(유성현)

가) 개발 자료 : 미세먼지 감축 스마트 교실 운영, 온라인 강의 나) 참여 학생 : 아주중 과학놀이체험반과 1학년 학생, 희망 학생

다) 진행 시간 : 동아리 시간과 토요일 3시간 5회 총 15시간(2층 1과학실)

라) 자료 적용 : 과학전시관 융합과학체험 마당(10월), 서울학생메이커 괴짜축제(10월), 과학싹큰잔치(10월), 메이커 체험 캠프(8.3-5)

마) 이용 인프라 : 융합정보영재교육원, 생태전환교육 기관, 메이커체험 캠프 2) 수학, 자유학년제 수업과 1학년 수업에 적용(김용복)

가) 개발 자료 : 직접 제작·공유하는 미디어 크레에이터 메이커 교실, 온라인 강의 나) 참여 학생 : 1학년 자유학년제와 주제 선택 학생

다) 진행 시간 : 정규수업, 동아리 시간, 토·일요일 3시간 8회 총 40시간(1층 컴퓨터실) 라) 자료 적용 : 메이커 체험 캠프, 과학전시관 융합과학체험 마당(10월), 서울학생메이

커 괴짜축제(10월), 아주 한마당(12월)

마) 이용 인프라 : 아주중 융합정보영재원, 발명영재단

3) 기술, 발명 전담교사, 아주중 2학년 창특 학생 지도에 적용(박혁상)

가) 개발 자료 : 창의적 체험활동 자료 만들기와 보급, QR코드 홍보, 온라인 강의 나) 참여 학생 : 강동송파교육지원청 초․중등 발명 기초반과 심화반 학생

다) 진행 시간 : 발명교실 연중 프로그램 운영에 반영

라) 자료 적용 : 강동송파교육지원청 발명교실과 무한상상실 운영(운영 담당) 마) 이용 인프라 : 발명교실, 메이커 스페이스 거점센터

4) 기술, 특허청 학생지도, 영재교육원 지도교사(박인수)

가) 개발 자료 : 마을에서 학교로 공간 개선 프로젝트, 온라인 원격 수업자료 개발 나) 참여 학생 : 청담중 학생, 과학영재반, 발명 특허반 학생

다) 진행 시간 : 토요일 등, 3시간 10회 총 30시간

라) 자료 적용 : 청담중, 과학전시관 발명특허반 학생 지도 마) 이용 인프라 : 과학영재교육원, 강남구 메이커스페이스

5) 2020년도 서울시교육청 생태전환학교(새활용 메이커 생태학교 운영)

가) 보고 느끼며 만들어 사용하는 생태전환 학교– 강동송파교육지원청 중학교에 공문을 발송하고 참여를 희망하는 학생들과 함께하는 찾아가는 체험교실(봉사활동 인정, 환 경청소년 서울연맹)을 운영한다.

나) 생활용품 제작 메이커 체험 활동 – 메이커스페이스와 융합정보영재원, 과학실 활용 1) 동아리 시간 - 메이커 체험활동(발명영재단, 과학놀이체험반 학생 45명)

2) 생태전환 교실 운영

2020 메이커생활용품 제작(생태전환교육)

1. 목적: 학생들이 주도적으로 활동을 전개하며 환경을 보호하는 생활용품을 만들고 보급하는 활동 으로 주변의 생태계를 조사하고 탐구하여 자원을 새 활용하는 습관을 기른다.

2. 일시: 6/13(토), 6/20(토) 08:50~12:30

3. 장소: 3과학실(8명), 온라인 강의(각 가정 12명) 4. 참가 학생(20명): 과학놀이체험반 20명

5. 운영 프로그램

강의 날짜 시 간 제목(온-오프라인 병행) 지도

6.13(토)

08:50~10:30 생태전환 프로그램 설계(QR코드) 유성현(3과학실) 박혁상(온라인) 10:40~12:20 태양광 자동차 만들기 박혁상(3과학실)

유성현(온라인)

6.20(토)

08:50~10:30 메이커 생활용품 만들기 김은임(3과학실) 박혁상(보조) 10:40~12:20 키네틱 아트(상상 동물) 이일재(3과학실)

유성현(보조)

2020 메이커생활용품 제작(생태전환교육 2차)

1. 목적: 학생들이 주도적으로 활동을 전개하며 환경을 보호하는 생활용품을 만들고 보급하는 활동 으로 주변의 생태계를 조사하고 탐구하여 자원을 새 활용하는 습관을 기른다.

2. 일시: 7/18(토), 7/25(토) 09:10~12:30

3. 장소: 발명공작실(7명), 온라인 강의(각 가정 12명) 4. 참가 학생(20명): 발명반 18명 + 과학놀이체험반 2명 5. 운영 프로그램

강의 날짜 시 간 제목(온-오프라인 병행) 지도

7.18(토)

09:10~10:40 퍼즐링과 QR코드 유성현(발명공작실) 박혁상(온라인) 10:50~12:20 3D펜 활용 생활용품 만들기 박혁상(발명공작실)

유성현(온라인)

7.25(토)

09:10~10:40 메이커 생활용품 만들기 김은임(발명공작실) 박혁상(온라인) 10:50~12:20 변신큐브 만들기 박혁상(발명공작실)

2020 생각을 실천하는 생태전환캠프

1. 운영 목적

가. 생태전환 캠프 운영을 통해 필요한 환경 등 생태에 대한 심도 있는 실험과 연구를 하고 필요한 용품을 만들어보는 전문적인 환경 교육 체험 프로그램을 운영하여, 보고 느끼며 만들어 사용하는 캠프 활동을 한다.

나. 학생들이 주도적으로 활동을 전개하며 환경을 보호하는 생활용품을 만들고 보급하는 활동으로 주변의 생태계를 조사하고 탐구하여 자원을 새 활용하는 습관을 길러주고 학생들이 진로 선택을 하는 데 도움을 줄 수 있도록 3일간의 캠프 활동으로 생태환경 연구에 지속적인 관심을 가질 수 있도록 한다.

2. 운영 일정

가. 일시 : 8. 3(월) ~ 8. 5(수) 3일 08시~20:30분 나. 장소 : 5층 발명 공작실, 각 가정

다. 참가 학생(25명) : YSC 동아리 학생, 과학놀이퍼즐반 중 희망자

과제 인원수 YSC 과제 등록(주제) 비고

1 8명 코로나19에 따른 온라인 동아리 활동자료 만들기 2 7명 미세먼지 감축 스마트교실 운영

3 10명 코로나19 전후의 국가별 미세먼지 비교

1) 사전 교육(학년별 등교일, 방과 후) : 1학년(7/29), 2학년(7/28), 3학년(7/27) 2) 사전 교육 내용 – 가정통신문 배부, 주제에 따른 사전 과제물 수행

·과제1 – 1인 1주제 자료 제작(자료 수집, PPT 만들기, 동영상 제작 방법)

·과제2 – 2019 전국동아리 활동 보고서 숙지, 심화 실험 구상

·과제3 – 2018 WORLD AIR QUALITY REPORT(Air Visual) 해석, 자료 제작(2020년도) 라. 생각을 실천하는 생태전환 캠프 일정표(온라인 강의도 실시)

생태전환 캠프 8월 3일(1일차), 사전 재료 배부(7/31일 13시)

조별 활동 주제1 주제2 주제3

08:40~10:20

(ZOOM) 파워 크리에이터(송세호), 온라인, 오프라인 병행 10:30~12:10

(연구 활동)

온라인 동아리 활동 자료 만들기

미세먼지 감축 스마트 교실

코로나 전후의 국가별 미세먼지 비교 12:10~13:10 셰프 따라 하기1(곤충 막대과자 만들기)

13:20~15:00

(체험 활동) 새활용 생활용품 만들기(김은임)

16:30~18:20

가정(체험 활동) 메이커 체험1(온라인 강의, 김승표) 18:30~20:30

가정(연구 활동)

온라인 동아리 활동 자료 만들기

미세먼지 감축 스마트 교실

코로나 전후의 국가별 미세먼지 비교

생태전환 캠프 8월 4일(2일차)

조별 활동 주제1 주제2 주제3

08:00~09:00

(ZOOM) 백파더 따라 하기(김은임, 샌드위치), 재료 배부(8/3일 15시) 10:30~12:10

(연구 활동)

공기청정기 효과 탐구(미세먼지 측정기): 2학년 YSC 미세먼지: 1, 3학년(유성현)

12:10~13:10 셰프 따라 하기2(도시락)

13:20~15:00

(체험 활동) 콩나물 재배기 만들기(박혁상)

16:30~18:20

가정(체험 활동) 메이커 체험2(온라인 강의, 박지영) 18:30~20:30

가정(발표 자료)

온라인 동아리 활동 자료 만들기

미세먼지 감축 스마트 교실

코로나 전후의 국가별 미세먼지 비교

생태전환 캠프 8월 5일(3일차)

08:00~08:40 아침 간식(셰프 따라 하기3), 발명 공작실 08:40~10:20

(자료 발표) 캠프(자료 정리와 발표)

10:30~12:10

(체험 활동) 수․과학적으로 UFO 팽이 만들기(김용복) 12:10~13:30 간식(셰프 따라 하기4), 소감문 작성 및 귀가

2020 미세먼지 감축 스마트 교실 운영

1. 운영 목적: 미세먼지 감축을 위한 스마트 교실 운영(미세 먼지 측정과 스마트 교실 운 영 자료 제작, YSC 동아리 활동 보고서 작성) 프로그램으로 학생들이 주도적으로 활동을 전개하며 환경을 보호하는 자료를 만들고 스마트 교실을 운영하고 체험 활동 경험과 자 료를 보급하는 활동으로 주변의 생태계를 조사하고 탐구하여 환경을 깨끗하게 보전하는 활동을 전개한다.

2. 일시: 9/19(토), 9/26(토) 10/10(토), 10/17(토) 08:50~12:30

3. 장소: 발명공작실(5명 이내), 1, 3과학실(5명 이내), 각 가정(온라인 참여) 4. 참가 학생(17명): 과학놀이체험반, 발명반 학생 중 희망 학생

5. 운영 프로그램

강의 날짜 시 간 제목(온-오프라인 병행) 지도

9.19(토) 08:50~10:30 테이프 가방, 입체캐릭터 박혁상(발명공작실) 09:00~10:40 미세먼지 스마트 교실1 유성현(1과학실) 9.26(토) 08:50~10:30 마스크 만들기와 착용 효과 김은임(3과학실) 09:00~10:40 미세먼지 스마트 교실2 유성현(1과학실) 10.10(토) 08:50~10:30 미니캠프와 OR 코드 만들기 김은임(1과학실)

10:40~12:20 무드등과 스피커 만들기 박혁상(발명공작실) 10.17(토) 08:50~10:30 디지털 교과서 만들기 송세호(1과학실)

10:40~12:20 스마트 교실 자료 심사 김용복(발명공작실)

2020 청소년과학탐구반(YSC) 중간보고서

과제 번호 분야 지구·환경 과학

과제명

미세먼지 감축 스마트교실 운영

탐구 동기 및 목적

아주중학교 미세먼지 스마트 교실 운영은 쾌적하고 청정한 지역 대기 환경의 보전과 유지 측면에서 생활주변 미세먼지 발생원인과 나대지와 학교 운동장, 어린이 놀이터나 한강 둔 치 등에 관한 실제적 먼지의 양 측정과 주변 미세먼지 발생원에 대한 다각적인 분석을 하 고 대책을 세우는 활동을 한다.

활동을 통해 학생들의 미세먼지를 줄이고 심각성을 알리는 동아리 활동에 관심을 가지고 자연스럽게 참여하게 하고 능동적인 참여를 이끌고 더욱 심각해지고 있는 미세먼지의 심각 성을 알리고 싶다.

현재 진행된 연구내용

가. 미세먼지 발생과 예보 등 실태조사(미세먼지 측정기 만들기)

1) 미세먼지 측정기를 이용하여 발생한 흙먼지에 따른 미세먼지 농도 변화를 조 사(아주중 과학실과 분리수거장 활용)

2) 아두이노 우노 보드와 센서를 이용하여 미세먼지 측정기 제작

나. 시중의 공기청정기와 마스크 사용 효과 분석(공기청정기와 마스크 만들기) : 1) 공기청정기 사용과 효과- 시간에 따른 미세먼지 농도 변화를 측정

2) 마스크의 사용과 효과 - 마스크의 등급에 따른 먼지 투과 여부를 관에 마스크를 연결하여 먼지를 통과시키고 수치 측정

다. 2020 미세먼지 스마트 교실 운영, 홍보를 위한 연구 1) 미세먼지에 관한 자료 만들기

2) 미세먼지 측정기 만들기(10개)

3) 아주중학교 주변 등 미세먼지 측정과 공기청정기 효과 가) 아주중 학교 미세먼지 등(온도, 습도 포함) 측정 나) 미세먼지 측정과 감축 효과 실험(교사 식당)

다) 팝콘 만들기 전 후의 미세먼지 측정(1과학실), 미세먼지 급격하게 증가라 라) 환기를 하기 전·후(30분)의 미세먼지 농도 변화

마) 공기 청정기 사용(30분) 전·후의 미세먼지 농도 변화 바) 자동차 운행하는 도로의 미세먼지 측정

사) 자동차 공회전시의 미세먼지 측정(아주중학교 주차장)

탐구과정 중에 변경된

탐구내용

변경 전 변경 후

가. 미세먼지를 줄이기 위한 활동자료 만들기(QR코드와 온라인 홍보자료 만들기

1) 스마트 교실(전자책 제작하기) 코로나19로 등교시간 부족 보류

1. 탐구 동기 및 목적

가. 아주중학교 미세먼지 스마트 교실 운영은 쾌적하고 청정한 지역 대기 환경의 보전과 유지 측면에서 생활주변 미세먼지 발생원인과 나대지와 학교 운동장, 어린이 놀이터나 한강 둔치 등에 관한 실제적 먼지의 양 측정과 주변 미세먼지 발생원에 대한 다각적인 분석을 하고 대책을 세우는 활동을 한다.

나. 활동을 통해 학생들의 미세먼지를 줄이고 심각성을 알리는 동아리 활동에 관심을 가 지고 자연스럽게 참여하게 하고 능동적인 참여를 이끌고 더욱 심각해지고 있는 미세먼 지의 심각성을 알리고 싶다.

2. 탐구 방법

가. 미세먼지 발생과 예보 등 실태조사(미세먼지 측정기 만들기)

1) 미세먼지의 발생원인은 크게 자연적으로 생기는 것, 인위적으로 만드는 것(아주중 운 동장과 시설, 인근 아세안 공원과 종합운동장 등 자료 측정과 실험)

2) 미세먼지 측정기를 이용하여 발생한 흙먼지에 따른 미세먼지 농도 변화를 조사(아주 중 과학실과 분리수거장 활용)

3) 아두이노 우노 보드와 센서를 이용하여 미세먼지 측정기 제작

나. 시중의 공기청정기와 마스크 사용 효과 분석(공기청정기와 마스크 만들기) : 무한상상 실과 융합정보영재원 시설 활용

1) 공기청정기 사용과 효과- 시간에 따른 미세먼지 농도 변화를 측정

2) 마스크의 사용과 효과 - 마스크의 등급에 따른 먼지 투과 여부를 관에 마스크를 연결하여 먼지를 통과시키고 수치 측정

다. 미세먼지를 줄이기 위한 활동자료 만들기(QR코드와 온라인 홍보자료 만들기

1) 스마트 교실(전자책 제작하기) - 위퍼블 오셔는 PDF를 책으로 만들거나 글자와 그림 뿐만 아니라 EPUB3 에서 지원하는 동영상, 애니메이션 효과 같은 다양한 요소를 활 용해 다이나믹한 책을 만들 수 있다. 에세이, 소설, 사진집, 강의자료, 학습지, 잡지와 같은 형태로 전자책을 만들 수 있다.

2) 스마트 교실(전자책 출판하기) 3) wepubl cloud 라. 2020 미세먼지 스마트 교실 운영, 홍보를 위한 연구

1) 미세먼지에 관한 자료 만들기 2) 미세먼지 측정기 만들기(10개) 3) 아주중학교 주변 등 미세먼지 측정과 공기청정기 효과

가) 아주중 학교 미세먼지 등(온도, 습도 포함) 측정 나) 미세먼지 측정과 감축 효과 실험(교사 식당)

다) 팝콘 만들기 전 후의 미세먼지 측정(1과학실), 미세먼지 급격하게 증가라 라) 환기를 하기 전·후(30분)의 미세먼지 농도 변화

마) 공기 청정기 사용(30분) 전·후의 미세먼지 농도 변화

2020 괴짜 축제(아주중 부스)

작품명 휴대폰 무선충전기 만들기 진행정도 100 %

작품 요약 (50자 내외)

무선충전의 원리를 이해하고 무선충전모듈과 포맥스를 이용하여 나만의 휴대폰 무선 충전기를 만들고자 한다.

작품 내용

1. 재료구입

- 무선충전모듈 - 포맥스(A4 *2개) 2. 제작방법

1) 휴대폰 사이즈를 측정한다.

2) 휴대폰 크기에 맞게 포맥스를 재단하 여 충전기의 앞면으로 만들어준다.

3) 무선충전모듈 부품을 연결하고 앞면 포맥스에 부착한다.

4) 삼각형 모양으로 옆면을 재단 후 가공 한다.

5) 앞면과 옆면 크기를 고려하여 뒷면을 재단 후 가공한다.

6) 앞, 뒤, 양 옆면을 부착 후 마무리한다.

3. 참고 자료

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2416358&cid=51399&categoryId=51399

4. 관련분야: 제작(Fablication), 디자인, 공예

5. 2020 서울학생 메이커 괴짜축제 스마트폰 무선충전기 만들기 동영상 링크 https://youtu.be/zYyuzwW1Yb8

부스 □ 체험 활동 : 참가 희망자에게 재료를 미리 제공하고, 참여자는 각 가정에서 주

2020 괴짜 축제(청담중 부스)

작품명 지구가 흔들흔들, 지진을 막아라 진행정도 50%

작품 요약 (50자 내외)

지진의 발생원인과 지진이 많이 발생하는 지역, 그리고 피해를 알아보고 지진을 막을 수 있는 내진, 제진, 면진을 메이커 활동과 함께 알아본다.

그 후 지진 발생시 대피요령에 대해 알아본다.

작품 내용

1. 재료구입 지진실험 키트 지진발생 실험키트

2. 제작방법

실제 지진발생 실험키트를 만들어 어떤 원리로 지진을 막을 수 있는지 실험해 보 도록 한다.

3. 참고 자료

- 유튜브 동영상 (타이페이 101층 댐퍼)

4. 관련분야: (예시를 참고하여 중복 선택하여 작성)

◯ 기타( 지구과학 및 공학 )

부스 운영방법

□ 체험 활동 :

온라인을 통해 지진 발생원인을 학생이 설명하고, 그 위험성과 한국의 지진 발생 사례를 알아본다.

그 후 지진실험 키트를 통해 지진 발생시 지진을 최소화 할 수 있는 내진, 제진, 면진 방법을 메이커 활동을 통해 알아본다.

마지막으로 지진 대피 요령을 학생들이 공연을 통해 보여주도록 한다.

나. 연구 수행 결과

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 미세먼지 절감을 중심으로 한 온라인 원격 수업 자료 개발 선행

프로그램명 해당 없음

학교급 중학교 대상 학년(군) 2학년

중심과목 과학 ^중심과목 성취기준 영역

[과학 2 학년]

9-1 재해·재난 사례 조사하기

연계과목

과학 수학 기술

연계과목 성취기준 영역

[과학 2 학년] 9-1 재해·재난 사례 조사하기 [기술 2 학년] (5) 기술 활용

[수학 1 학년] 6~7. 평면도형과 입체도형의 활용 [기술 2 학년] Ⅵ. 건설기술의 세계

[중학교 1, 2학년] 4) 기술과 발명 / (5) 기술 활용 기술적 문제 해결, 발명아이디어 실현, 적정기술

개발계획

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 3 과학(1) + 기술(1)

2 2 과학(2) + 수학(1)

3 3 기술(2) + 수학(1)

4 3 과학(1) + 미술(1) + 기술(1) 5 3 수학(1) + 기술(1) + 과학(1) 개발·적용

현황 ※ 2020. 9. 21 . 기준, 16차시 중 10차시 개발 및 8차시 적용 완료

○ 서울시교육청 생태전환학교와 강동송파교육지원청 주민참여 미세먼지 탐구 프로그램 연계

► 서울시 비전 2030을 토대로 새활용(Upcycling)에 대한 환경적, 사회적, 경제적 인식을 넓히 고, 다양한 교육(건강한 순환을 위한 새활용 체험교육, 균형 있는 생산과 참여하는 유통을 통 해 지혜로운 소비를 유도, 새활용을 실천하는 시민운동)을 운영한다.

► 마을과 학교가 함께하는 배움과 돌봄의 마을교육공동체를 구축하여 지역사회에 기여하는 봉사 하는 프로그램을 운영함으로써 지역사회가 더불어 살아가야 할 터전임을 깨닫게 한다.

► 코로나19에 의한 온라인 개학 수업에 적용하는 STEAM 교사연구회 활동 자료를 만든다.

► 아주중에 설치되어 있는 강동송파교육지원청 발명교육센터(서울시교육청 메이커 스페이스), 강 동송파교육지원청 융합정보영재원을 운영하고 있어 학교 시설의 활용도가 매우 높다.

4. 연구 수행 결과

5. 결론 및 제언

구분 수행 계획

교수학습지도안 개발 차시 총 16차시

수업 적용 일정 2020. 7. 20 . ~ 2020. 11 . 20.

(STEAM 수업)수혜학생 수 700명(아주중 학생 400명, 청담중 학생 100명 메이커 체험 부스 운영 등 200명) 학생 태도검사 사전검사 9월, 4개 학급(90명) 실시

사후검사 10월, 4개 학급(90명) 실시

학생 및 교사 만족도조사 11월 10일 예정

교사연구회 STEAM 행사 개최 8월(캠프), 11월(괴짜축제) 2회 실시

논문 또는 학술대회 한국과학창의재단 성과발표회 참가

특허출원(국외, 국내) 준비 열심히 함

가. 미세먼지가 우리에게 주는 피해와 영향을 조사하여, 미세먼지를 감축하는 방법을 연구하고 시중의 공기청정기와 마스크의 효과를 알게 한다.

나. 미세먼지 위험성에 관해 경각심과 예방 방법을 숙지하고, 미세먼지 측정기를 개발해서 학교에 보급하여 미세먼지를 측정할 수 있게 한다.

다. 스마트 교실 운영을 통해 사람들이 미세먼지에 대한 경각심을 알게 되었고, 미세먼지 예방먼지 예방법과 미세먼지에 대해 사람들에게 QR코드와 디지털 교과서를 통해 알리면서 사람들의 인식 수준을 향상시킨다.

라. 학생들이 직접 제작하고 공유하는 체험 중심 미디어 크리에이터 메이커 교육 프로그램으로 미래인재를 육성하고 자유학년제, 동아리와 연계한 교육 운영을 통한 다양한 수업 방식을 제공하고 학생들의 미디어 윤리교육을 실시한다.

마. 메이커 운동을 통해 아이디어를 현실화하는 과정을 경험하는 자기 주도적인 체험 활동으로 지역사회에 기여하며 지역 학생들의 창의력과 리더십을 함양하고 지역에 봉사하는 기회를 제공 한다.

바. 생태전환교육 프로그램으로 자료의 개발과 적용으로 체험부스 운영에 참가하고, 지역사회의 인근 학교 및 지역 주민과 함께하는 활동으로 마을과 지역사회, 학교 간 유기적 관계가 형성되어 시민의식을 기른다.

사. 코로나19 이후에 미래 환경 개선을 위한 STEAM 메이커 활동으로 환경 문제 개선에 관한 공통의 수업자료를 살펴보고, 이를 융합적으로 교육하기 위한 각 과목별 수업자료를 개발한다.

부록 1.

(프로그램명)

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~4/16

[9과16-01] 재해･재난 사례와 관련된 자료를 조사하고, 그 원인과 피 해에 대해 과학적으로 분석할 수 있다.

[9과16-02] 과학적 원리를 이용하여 재해･재난에 대한 대처 방안을 세울 수 있다.

[9과18-01] 기권의 층상 구조를 이해하고, 온실 효과와 지구 온난화 를 복사 평형의 관점으로 설명할 수 있다.

[9미01-04] 미술과 다양한 분야의 융합 방안을 모색할 수 있다. [9기가02-12] 쾌적한 주거 환경 조성을 위한 조건을 분석하고, 주 생활과

관련된 안전 사고의 예방 및 대처 방안을 탐색하여 실생활에 적용한다. (과학) [중학교 1학년]

지구를 구성하는 것 [중학교 2학년]

재해 재난과 안전 (미술)

[중학교 1학년]

3. 발상의 창고 (기술)

[중학교 1학년]

2. 발명과 문제해결

2 5~8/16

[9기가05-02] 가정과 사회의 변화에 따른 안전 사항에 대하여 조사 하고 예방 및 대처 방안에 대하여 이해한다.

[9기가05-06] 생활 속 문제를 찾아 아이디어를 구상하고 확산적･수 렴적 사고 기법을 활용하여 창의적으로 해결한다.

[9과24-02] 과학을 활용하여 우리 생활을 보다 편리하게 만드는 방안 을 고안하고 그 유용성에 대해 토론할 수 있다.

[9미01-04] 미술과 다양한 분야의 융합 방안을 모색할 수 있다.

(기술가정) [중학교 1학년]

1-4 기술 시스템 1-5 기술 활용 (과학) [중학교 3학년]

과학기술 인류 문명 (미술)

[중학교 1학년]

3. 발상의 창고

3 9~11/16

[9수04-05] 다각형의 성질을 이해한다.

[9수04-07] 다면체의 성질을 이해한다.

[9수04-13] 도형의 닮음의 의미와 닮은 도형의 성질을 이해한다.

[9수05-03] 공학적 도구를 이용하여 실생활과 관련된 자료를 수집하 고 표나 그래프로 정리하고 해석할 수 있다.

[9수05-05] 확률의 개념과 그 기본 성질을 이해하고, 확률을 구할 수 있다.

[9과07-02] 과학과 직접적으로 관련된 직업에서의 과학의 역할뿐 아 니라 기술, 공학, 사회, 예술, 문학 분야 등의 직업에서도 과학이 중요 한 역할을 하고 있음을 다룬다.

(수학) [중학교 1학년]

4-3 도형의 성질 4-6. 다면체의 성질 [중학교 2학년]

5-3 표와 그래프 5-5 확률 (과학) [중학교 3학년]

과학기술 인류 문명 (미술)

[중학교 1학년]

3. 발상 창고 열다

4 12~16/16

[9기가02-12] 쾌적한 주거 환경 조성을 위한 조건을 분석하고, 주 생활과 관련된 안전 사고의 예방 및 대처 방안을 탐색하여 실생활에 적용한다. [9기가05-06] 생활 속 문제를 찾아 아이디어를 구상하고 확산적․수렴적

사고 기법을 활용하여 창의적으로 해결한다.

[9과16-02] 과학적 원리를 이용하여 재해･재난에 대한 대처 방안을 세울 수 있다.

(기술가정) [중학교 2학년]

3-2 쾌적한 주거생활 [중학교 2학년]

4. 제조기술 5-2 건설기술

2. 교육과정 재구성표

주 제 (단 원 명) 차 시 주 요 학 습 내 용 비 고

미세먼지 절감 온라인 수업 자료

1~4 /16

- 코로나19에 의한 등교정지와 온라인 수업 - 온라인클래스, 구글클래스

사회적 필요성 생태전환 교육 - 미세먼지 감축 스마트 교실 운영

- 특별법과 미세먼지 감축(공기청정기) 실험 - 미세먼지의 발생과 미세먼지 특별법(시정거리) - 주요 도시별 미세먼지 수치 비교, 시정거리 비교 - 미세먼지 측정기 만들기와 교실과 특별실, 도로

주변 등 미세먼지 측정, 공기 청정기 효과 - 주차장의 자동차 종류별 미세먼지 발생 측정

그린 에너지 활용 온라인 자료

5~8 /16

- 우드락으로 태양광 자동차 만들기

- 태양전지로 만드는 창의적인 자동차 디자인

그린 에너지 활용 수업 - 테오얀센(풍력괴물) 만들기

- 고무줄의 탄성으로 움직이는 창의적 괴물 - 규칙으로 만들어내는 스트링 아트 - 창의적인 아이디어로 만든 스트링 아트 - 콩나물 발아 장치 만들기

- 집에서 키워 먹는 무농약 식품 만들기

생활속 수학

온라인 자료 9~11 /16

- UFO 팽이 만들기를 통한 수학 및 과학 탐구 - 수학 및 과학적 원리, 예술적 요구의 탐구

개별 탐구 프로젝트 - 테셀레이션 책갈피 만들기를 통한 도형의 성질

찾기와 미술작품 제작

- 생활 속 통계 포스터 만들기와 자료의 해석 - 확률의 개념과 성질을 응용한 창의적 학습 적용

학교 공간개선 프로젝트-마을에서

학교로

12~13 /16

- 우리동네 조사하기, 청담 명품거리 조사하기

- 청담 K-Star Road 조사하기 게이미피게이

션 도입 - 조사한 내용을 토대로 알아맞히기 게임

- 게임에서 많이 맞춘 팀에게 재료의 선택 가능성을 높여줌

14~15/

16

- 내가 생각하고 있는 현재 우리학교 외부 이미지 - 우리학교 외부 이미지가 어떻게 바뀌길 원하십니까? - 우리학교 하면 생각나는 것은 무엇일까?

- 우리 학교에서 마음에 드는 것은 무엇일까?

마인드 맵

- 마인드 맵 분석 후 핵심용어 정하기 - 핵심용어에 따른 색 구체화하기 - 학교의 이미지 조사하기

빅데이터 분석

16/16

- 프로토타입 만들기(내가 꿈꾸는 학교 만들기) - 공간을 재구성 하기(스케치)

- 바꾸고자 하는 학교 공간 구체화하기 - 기본 재료로 학교 공간 만들기

모둠 프로젝트 수업

부록2.

3-1. 지도안(2-4차시)

중심과목 과학 학교급/학년(군) 중학교/2 학년

중심과목 성취기준

영역

[중학교] [과학 2 학년]

9-1 재해·재난 사례 조사하기

중심과목 성취기준

[9과16-01] 재해･재난 사례와 관련된 자료를 조사하고, 그 원인과 피해에 대해 과학적으로 분석할 수 있다.

[9과16-02] 과학적 원리를 이용하여 재 해･재난에 대한 대처 방안을 세울 수 있다.

주제(단원)명 미세먼지 감축 스마트 교실 운영 차시 2-4/4

학습목표

- 미세 먼지의 양을 측정하고 주변 미세먼지 발생원에 대한 다각적인 분석을 하여 대책을 세우는 활동을 위하며 스마트 교실을 운영한다.

- 학교내 교실과 실험실 등의 미세먼지를 측정하고 공기청정기 사용 효과를 측정한다.

- <미세먼지 스마트 교실 운영>을 통해 미세먼지 측정기를 만들고 QR코드를 만들어 부착 하여 실시간 체험활동의 정보를 확인한다.

연계과목 과학, 기술, 미술 연계과목

성취기준 영역 [중학교 기술가정 1학년] 발명과 문제해결

STEAM 요소

S <미세먼지 스마트 교실 운영>과 아두이노 미세먼지 측정기를 만들어 미세먼지의 발생과 오염 정도를 측정한다.

T 미세먼지 측정기와 공기청정기를 만들어 측정과 미세먼지 감축 효과를 측정하는 프로젝트 수업으로 협업능력과 의사소통 능력 그리고 비판적 사고력을 키움

E 미세먼지 스마트 교실 운여을 위한 활동 방향과 사이트와 홍보방법 세우기 A 외형이 세련된 디자인을 통해 생활용품 만들기와 연결

M 전시와 체험 단계에서 미세먼지 수치를 보정하고 입체적인 균형 맞추기

개발 의도

쾌적하고 청정한 주변 대기 환경의 보전과 유지를 위하여 생활주변의 미세먼지 발생 지인 나대지와 학교 운동장, 어린이 놀이터나 한강 둔치 등에 대한 미세 먼지의 양을 측정하고 주변 미세먼지 발생원에 대한 다각적인 분석을 하여 대책을 세우는 활동을 위 하며 스마트 교실을 운영하고 학교 주변 환경에 대한 관심을 유도하여 학생들의 흥미도 를 최대로 끌어 올린다는 장점이 있다. 이를 통해 학생들의 주변 환경개선의 능동적인 참여를 이끌고 자기주도 학습 습관을 길러, 최근 심각해지고 있는 미세먼지의 피해와 환경 파괴의 심각성을 알리는데 효과적이다.

미세먼지를 육안으로 확인하기 어려워 가급적 매일 대기 오염도를 검색하여 미세먼지 농도를 확인. 미 세먼지 예보 등급은 좋음, 보통, 나쁨, 매우 나쁨 네 단계로 구분하고 있는데 나쁨이나, 매우 나쁨일 경 우 어린이나 노약자, 호흡기질환자는 외출을 삼가는 것이 좋다. 미세먼지가 심한 날 외출을 해야 할 경 우 반드시 마스크를 필수로 착용. 일반 마스크를 착용하면 효과가 없기 때문에 반드시 미세먼지 차단 기 능이 있는 마스크를 선택해야 하며 의약외품 KF80, KF94가 있는 것을 확인하고 구입하는 것이 좋지만, 세탁을 하게 되면 기능이 유지되지 않으므로 한 번 사용한 마스크는 재사용하지 않는 것이 좋다.

상황 제시

상

◦ 미세먼지 측정값

- ppt에 만드는 방법을 창

창의적 설계

◦공기 오염을 나타내 는 PM2.5 PM10 발생 정도를 측정한다. 감

<미세먼지 감축 스마트 교실>

창의 융합 교육(LEGO 프로젝트) -Leadership(소통 리더십)

학습 과정

교수-학습 활동

※ STEAM 학습 준거 표시( ^Co 상황 제시, ^CD 창의적 설계, ^ET 감성적 체험)

학습자료 및 유의점

도입 ( 5 분)

Co ◦ 학생들에게 미세먼지 측청표를 배부하고 발표를 준비시킨다.

◦ 미세먼지를 분류하는 기준은 어떻게 하는가?

- 동영상으로 <미세먼지가 진짜 무서운 이유>를 보여준다.

- ppt에 제시된 <미세먼지 감축 스마트 교실>PPT를 보여준다

Tip!

미세먼지와 미 세먼지 관련 동영상 자료를 많이 제시

전개 (30 분)

<미세먼지 감축 스마트 교실 운영>

ET 1. 미세먼지 관련 : 환경 신문, 포스터 그리기

Co 2. 미세먼지 발생과 예보 등 실태조사(미세먼지 기준, 관련 법령 알아보기) 가. 미세먼지 예보 : PM₁₀: 24시간 평균농도가 81㎍/㎥이상으로 예상될 때

PM_2.5: 24시간 평균농도가 36㎍/㎥이상으로 예상될 때 나. 고농도 미세먼지 발생(‘나쁨’이상 상황 발생 시)

- PM₁₀: 81㎍/㎥이상으로 예상, - PM_2.5: 36㎍/㎥이상으로 예상 다. 미세먼지 주의보

- PM10: 시간당 평균농도가 150㎍/㎥이상 2시간 이상 지속일 시 - PM_2.5: 시간당 평균농도가 90㎍/㎥이상 2시간 이상 지속일 시

라. 미세먼지 경보 시 활동(PM10 300㎍/㎥ 이상 2시간 이상 지속), PM2.5 180㎍/㎥ 이상) - 실외수업 단축 또는 금지, 미세먼지 관련 질환자 파악 및 특별관리

- 수업시간 조정, 등·하교(원) 시간 조정, 임시휴업 등 검토

- 단축수업, 휴업 시 학생·학부모에게 비상연락망을 통해 연락 실시 등

CD 3. 학교와 도로, 주차장의 미세먼지 측정

가. 아주중 교실과 교무실과 화장실, 특별교실 등 미세먼지 측정 나. 자동차의 공회전시 발생하는 미세먼지의 양 측정

미 세 먼 지 측정기, 공 기 청 정 기 , 라면, 모기 향

학습 과정

교수-학습 활동

※ STEAM 학습 준거 표시( ^Co 상황 제시, ^CD 창의적 설계, ^ET 감성적 체험)

학습자료 및 유의점

전개 (30 분)

CD 4. 환기 효과, 공기청정기 사용 효과 측정과 분석(3종의 공기청정기 사용) 가. 30분 공기청정기 사용 후의 미세먼지 감축 효과 등 측정

나. 향을 피우고, 라면을 끓이고 미세먼지 발생과 감축효과 측정

CD 5. 미세먼지와 시정거리(가시거리)의 관계 조사 및 실험

가. 아주중학교 옥상에서 4방향으로 사진을 찍고 카카오맵에서 시정거리 측정 나. 6-7월의 날씨와 시정거리(남산타워 기준), 미세먼지의 양으로 표를 작성함

다. 잠실본동을 기준으로 0시, 6시, 12시, 18시의 비세먼지(PM2.5, PM10) 조사, 미세먼지의 양 (PM2.5, PM10)과 시정거리(km)의 관계 연구

라. PM2.5의 양과 PM10의 양, VOC의 양 상관 관계 비교

마. 롯데월드 타워를 기준으로 하는 미세먼지와 시정거리 기준치 마련하고 알림

Tip! 미세먼지가 우리에게 주는 피해와 영향을 조사하여, 미세먼지를 감축하는 방법 을 연구하고 시중의 공기청정기와 마스크의 효과를 알게 한다.

ET 미세먼지 위험성에 관해 경각심과 예방 방법을 숙지하고, 미세먼지 측정기를 개발해서 학교에 보 급하여 미세먼지를 측정할 수 있게 한다.

미 세 먼 지 측정기, 공 기 청 정 기 , 라면, 모기 향

ET LEGO 프로젝트 활동 정리하기

교사용

4차시 미세먼지 감축 스마트 교실 운영

해석 미세먼지 감축 스마트 교실 운영

1. 미세먼지 스마트 교실 운영

가. 쾌적하고 청정한 주변 대기 환경의 보전과 유지를 위하여 생활주변의 미세먼지 발생지인 나대 지와 학교 운동장, 어린이 놀이터나 한강 둔치 등에 대한 실제적 먼지의 양을 측정하고 주변 미세먼지 발생원에 대한 다각적인 분석을 하여 대책을 세우는 활동이다.

나. 스마트 교실 운영은 학교 주변 환경에 대한 관심을 유도하여 학생들의 흥미도를 최대로 끌어 올린다는 장점이 있다. 이를 통해 학생들의 주변 환경개선의 능동적인 참여를 이끌고 자기주도 학습 습관을 길러, 최근 심각해지고 있는 미세먼지의 피해와 환경 파괴의 심각성을 알리는데 효과적이다.

2. 미세먼지 기준, 관련법령 : 대기환경보전법제8조(대기오염에 대한 경보), 학교보건법제4조(학교의 환경위생 및 식품위생)

가. 미세먼지 예보

- PM10: 24시간 평균농도가 81㎍/㎥이상으, - PM2.5: 24시간 평균농도가 36㎍/㎥이상으로 예상될 때

- 보호자 비상연락망, 안내문 등을 통한 예보 상황 및 행동요령 공지 - 익일 예정된 실외수업 점검 등

나. 고농도 미세먼지 발생(‘나쁨’이상 상황 발생 시)

- PM₁₀: 해당지역 인근 측정소의 농도가 81㎍/㎥이상으로 예상될 때 - PM_2.5: 해당지역 인근 측정소의 농도가 36㎍/㎥이상으로 예상될 때 - 담당자는 미세먼지 농도 수시 확인 및 실외수업 자제

- 학생 대상 행동 요령 실시 및 외부 노출 시 마스크 착용 안내 등 다. 미세먼지 주의보

- PM₁₀: 시간당 평균농도가 150㎍/㎥이상 2시간 이상 지속일 시 - PM2.5: 시간당 평균농도가 90㎍/㎥이상 2시간 이상 지속일 시

- 미세먼지 담당자는 예·경보 상황을 수시로 확인하고, 학생 행동요령 교육 실시 - 실외수업(활동) 단축 또는 금지 및 비상연락망을 통한 상황 전파

- 창문 닫기, 빗자루질, 물걸레질 청소 등 실내 공기질 관리 등 라. 미세먼지 경보

- PM10: 시간당 평균농도가 300㎍/㎥이상 2시간 이상 지속일 시 - PM_2.5: 시간당 평균농도가 180㎍/㎥이상 2시간 이상 지속일 시 - 실외수업 단축 또는 금지, 미세먼지 관련 질환자 파악 및 특별관리 - 수업시간 조정, 등·하교(원) 시간 조정, 임시휴업 등 검토

- 단축수업, 휴업 시 학생·학부모에게 비상연락망을 통해 연락 실시 등이동식 정원

3. 미세먼지 관련 자료 만들기

가. 미세먼지 관련 : 환경 신문 만들기

나. 미세먼지 관련 자료 만들기

메이커 체험 아두이노 미세먼지 측정기 만들기

1. 미세먼지 측정기 만들기

가. 아두이노 미세먼지 측정기 조립 세트 준비 나. 아두이노 프로그램 설치

다. 미세먼지 측정기 만들기 사진

측정 자료 만들기 미세먼지 측정(아주중학교)

1. 아주중학교 미세먼지 측정과 공기청정기 효과 탐구(2020. 7월) 가. 아주중 학교 미세먼지 등(온도, 습도 포함) 측정

나. 결과 정리(PM2.5, PM10, VOC 순)

○ 3, 4층에 비해 1, 2층의 미세먼지 농도가 높음, VOC 수치는 낮음

2. 미세먼지 측정과 감축 효과 실험(교사 식당)

가. 향을 피워놓고 라면을 끓인 후 공기청정기(8분에 향 끄고 10분에 청정기 가동) 나. 결과 정리 및 표로 작성 후 분석

시간(분) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

PM2.5 12 80 200 368 390 220 212 187 169 138 110 102 PM10 20 104 250 500 500 284 240 220 185 154 121 112

0 100 200 300 400 500 600

PM2.5 PM10

0 2 4 6 8 10

12 14 16 18 20 22

3. 팝콘 만들기 전 후의 미세먼지 측정(1과학실), 미세먼지 급격하게 증가 팝콘 0회 팝콘 1회 팝콘 3회 청정기

10분

청정기 30분

환기추가 10분

온도(습도) 28℃, 69%

PM2.5 38 57 281 168 126 113

PM10 48 93 500 463 291 208

VOC 0.132 0.255 0.348 0.197 0.182 0.002

0 100 200 300 400 500 600

PM2.5 PM10 VOC

실험 전 팝콘 3회 팝콘 3회 청정기 청정기 환기

4. 환기를 하기 전·후(30분)의 미세먼지 농도 변화

장소(층) 학생식당(1) 교무실(1) 화장실(1)

전 후 전 후 전 후

PM2.5 109 74 140 127 146 130

PM10 162 138 160 153 169 150

VOC 0.076 0.058 0.000 0.000 0.000 0.000

장소(층) 106교실(4) 화장실(4) 화장실(5)

전 후 전 후 전 후

PM2.5 60 58 153 124 110 105

PM10 183 127 167 158 131 137

VOC 0.203 0.138 0.046 0.030 0.054 0.059

0 62.5 125 187.5

250

장소(층) PM2.5 PM10 VOC

106교실(4) 장소(층) 화장실(4) 장소(층) 화장실(5) 장소(층)

5. 공기 청정기 사용(30분) 전·후의 미세먼지 농도 변화 가. 공기 청정기 사용 효과 실험

장소(층) 301교실(2) 303교실(2) 305교실(2)

전 후 전 후 전 후

PM2.5 19 6 26 11 19 12

PM10 21 8 34 15 24 19

VOC 0.100 0.081 0.000 0.000 0.106 0.063

나. 결과 정리(PM2.5, PM10, VOC 순)

○ 사용 전(PM2.5) : (19+26+19)/3 = 21.3 사용 후 : (6+11+ 12)/3 = 9.7(54% 감소)

○ 사용 전(PM10) : (21+ 34+ 24)/3 = 26.3 사용 후 : (8+15+19)/3 = 14.0(46.8% 감소)

6. 날씨와 먼지의 양과 시정(가시)거리

　시간별 미세먼지 (㎍/㎥)

12시 18시

날씨

먼지

날씨

먼지 PM2.5 PM

10 시정

거리 PM

2.5 PM

10 시정 거리

6/ 7(금) _약한비 6 7 _{11.1 비} 4 9 ₂₀

9(일) _비 36 44 _{13.9 안개} 33 37 _17.9

11(화) _맑음 6 10 _{20 맑음} 11 20 ₂₀

13(목) _{구름 조금} 20 33 _{15.8 구름조금} 18 34 _19.7

15(토) 비 28 51 14.5 비 15 34 18.9

17(월) 구름많음 18 25 18.8 구름많음 11 20 20 19(수) 흐림 19 37 11.2 흐림 34 45 10.5 21(금) _안개 32 43 _{9.0 안개} 29 42 _13.1 23(일) _구름조금 8 13 _{19.9 구름조금} 7 27 ₂₀ 25(화) _연무 16 38 _{13.6 연무} 29 51 _19.3

27(목) 비 2 10 20 비 25 41 12.6

29(토) 비 20 34 8.7 안개 11 20 18.0

7/ 1(월) 안개 27 35 8.7 안개 12 24 19.2 3(수) 박무 29 43 14.0 박무 17 31 18.8 5(금) _소나기 12 31 _{18.2 소나기} 30 55 _17.6

7(일) _구름많음 4 22 _{20 구름많음} 6 15 ₂₀

9(화) _맑음 4 24 _{20 맑음} 3 14 ₂₀

11(목) 비 3 13 20 비 1 7 20

13(토) 비 19 27 8.0 박무 25 32 9.5

15(월) 비 36 49 4.6 비 10 13 5.8

17(수) _박무 42 52 _{3.5 박무} 57 71 _4.5

◎ 초미세먼지(PM2.5) 주의보 시간당 평균농도 90μg/㎥ 이상, 경보는 180μg/㎥ 이상

부록3.

3-2. 지도안(7-8차시)

중심과목 기술가정 학교급/학년(군) 중학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[중학교] (5) 기술 활용 중심과목 성취기준

[9기가05-03]

일상생활에서 사용되는 제품들이 기술적 문제 해결 과정을 통해 개발되고 발전하고 있음을 이해한다.

주제(단원)명 씨앗 발아 장치 만들기 차시 7-8/16

학습목표

- 콩나물이 자라는 환경을 이해할 수 있다.

- 직육면체 플라스틱 씨앗 발아 장치의 각 부품을 물이 새지 않도록 직각으로 접합할 수 있다.

- 씨앗 발아 장치로 직접 콩나물을 길러서 콩나물 요리를 할 수 있다.

연계과목 과학 연계과목

성취기준 영역 [중학교 1~3학년] 카. 식물과 에너지 STEAM

요소

S 직육면체 씨앗 발아 장치의 누름판 및 본체 T 아크릴 접착제로 플라스틱을 직각으로 접합함

E 누름판의 크기와 콩나물이 자라는 모습을 관찰할 수 있는 본체의 투명한 창 A 씨앗 발아 장치의 외관을 스티커를 이용하여 꾸미기

M 개발 의도

콩나물이 자라는 환경을 이해하고 그에 맞는 씨앗 발아 장치를 만들어서 콩나물을 직접 재 배하고, 재배한 콩나물로 요리를 해서 먹어 보는 활동이다. 씨앗 발아 장치 제작과 콩나물 을 기르는 활동, 먹어보는 활동을 포함한다.

가정에서 기를 수 있는 식물인 콩나물의 재배 환경을 이해하고, 기술 시스템을 적용하여 직육면체 플라 스틱 씨앗 발아 장치를 만들고, 직접 만든 씨앗 발아 장치로 가정에서 콩나물을 재배하여 콩나물 요리를 하여 먹어보는 활동이다.

콩나물의 효능과 영양에 대하여 설명하고, 콩나물 재배 환경에 대하여 설명한다. 학생들은 콩나물 재배 환경을 이해하고, 플라스틱 재료를 플라스틱 접착제를 써서 씨앗 발아 장치의 누름판을 직각이 잘 형성 되도록 직육면체 그릇 형태로 만든다. 누름판에 물을 담았을 때 물이 새지 않도록 접착제를 골고루 바르 는 것이 중요하다. 누름판이 완성되면 씨앗 발아 장치의 본체 역시 직각이 잘 유지되도록 하여 누름판이 본체 내부에서 상하로 이동할 수 있도록 직육면체로 만든다. 본체는 햇볕을 막을 수 있는 차광판이 끼워 져서 위 아래로 움직이도록 만든다.

씨앗 발아 장치가 완성되면 콩나물을 잘 기르는 방법을 설명한다.

학생들은 가정에서 콩나물을 재배하며 콩나물이 자라는 모습을 사진찍어 담당 교사에게 휴대폰으로 보내 고, 담당교사는 받은 사진에 대하여 지도조언을 적어 보내준다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

- 씨앗 발아 장 치를 보고, 콩나 물이 잘 자라는 환경은 무엇인지 알아본다.

창의 적 설계

창의적 설계

- 씨앗 발아 장 치로 직접 콩나 물을 재배하면서 관찰하고, 다 자 란 콩나물로 요 리를 해서 먹어 본다.

감 성 적 체 험 - 콩나물의 성장 조건인 적당한 수분, 온도,

공기를 공급할 수 있도록 만든다.

- 콩나물이 연하고 통통하고 굵게 잘 자라려 면 적당한 밀식도가 필요하므로 이에 맞는 누름판을 만든다.

누름판에 물을 담을 수 있는 부피와 물이 빠 져나가는 구멍의 크기를 고려하여 만든다.

누름판의 손잡이 파이프가 물을 충분히 공급 하는 통로 역할을 하도록 만든다.

- 누름판이 잘 움직이면서 적당한 수분을 공 급하도록 하며 씨앗이 발아하여 자라는 모습 을 볼 수 있는 투명한 창이 있는 본체를 만