광주농성초등학교

(1)

2018 (STEAM) 교사연구회 최종보고서

2018. 10. 30.

광주농성초등학교

【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명

2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

프로그램명

커뮤니케이터 되기

놀러와, 적응의 숲으로∼

학교급 초등학교 학년(군) 4~6학년

중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역 ^{과 4053. [4} 03-02] [4 과 03-02] [4 과 03-03]

연계과목 국어 실과 체육 미술

연계과목 성취기준 영역

[4 01-06] 말하기 [4수05-01] 규칙성 실6212-1. 기술 4체[04-03] 표현 [4미02-04] 표현 연구기간 2018.4.협약일 ~ 2018.11.23.

연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 7명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 6명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 광주농성초 과학 교사 이종은

공동연구원 광주농성초 수학 교사 김선희

공동연구원 송우초 과학 교사 송명희

공동연구원 하남중앙초 체육 교사 김태환

공동연구원 태봉초 국어 교사 김조아

공동연구원 치평초등학교 기술공학 교사 송창근

공동연구원 문산초 과학 수석교사 손준호

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

2018년 10월 30일

연구책임자 : 이 종 은 (인)

(2)

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

1. 요약문··· 1

2. 서론··· 2

3. 연구 수행 내용 ··· 2

4. 연구 수행 결과··· 2

5. 결론 및 제언 ··· 4

6. 참고문헌··· 8 [부록]

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물(교수학습지도안, 교사용 참고자료, 학생용 활동지)

부록2. 성찰일지 부록3. 회의록

부록4. 수업동영상, 수업 PPT ※ 별도 파일로 제출

목 차

(3)

1. 요약문

최근 STEAM수업에서는 SW 및 다양한 스마트 기기를 도입함으로써 보다 실질적이면서 흥 미를 이끌어 낼 교육자료를 제공할 수 있으며, 학생들이 생각하고 기획한 아이디어를 SW 및 간단한 도구를 이용하여 실질적인 프로토타입을 개발 할 수 있게 되었다.

그러나, 교육공학 기술의 발달이 교육 프로그램 발달로 연결되는 것은 아니다. 결국 교사가 STEAM 프로그램을 통해 학생들에게서 어떤 성장을 이끌어 낼 것인가 그리고 가장 합리적이 고 효과적인 방안은 무엇인가에 대한 명확한 교육철학이 STEAM 수업 프로그램에서 가장 중 요한 요소라고 할 수 있다.

위와 같은 생각으로 CT in STEAM 수업 프로그램 설계에 있어 다음 사항들을 고려하였다.

첫째, 어떠한 프로그램이든 추구하는 목표는 같다. 따라서, 새로운 프로그램을 개발 적용하고 자 할 경우 기존의 프로그램이 추구하는 기본적인 교육목표를 이끌어 낼 수 있는가를 확인하 여야 한다. 즉. CT(컴퓨팅 사고력)가 미래 사회를 살아갈 학생들에게 필수적인 사고력으로 확 산되나 근본적으로 STEAM 수업이 추구하는 사고력을 소홀히 해서는 안 된다.

둘째, 연구회 등의 활동을 통해 우선적으로 새로운 교육공학 도구를 활용한 프로그램을 적용 할 경우 현재의 공학 도구가 가지고 있는 한계보다 프로그램이 확산될 시점의 개발될 기술을 예측하여 적용해야 한다. 현재의 기술발전은 상상하는 것 이상으로 빠르게 진화하고 있다.

셋째, 수업 프로그램 설계는 학생 이해가 가장 우선이 되어야 한다. 학생 수준에 맞는 수업 설계나 자료 제공이 필요하다.

4학년 교과서의 과학자 되어보기라는 1단원의 3차시로 제시된 내용(분류, 추리, 의사소통)을 10차시 프로젝트수업으로 재구성하였다. 7~10차시 부분을 본 프로그램으로 1~6차시는 부록 프로그램으로 구성하여 현장에서 쉽게 적용해 볼 수 있도록 하였다. 갈라파고스 섬의 핀치새라 는 내용이 초등학생에게 다소 어려운 주제로 다가올 수 있기에 학생의 눈높이에서 손쉽게 읽을 수 있는 책을 선정하여 기초적인 배경지식을 함양하도록 하였다. 그리고 주요교과인 과학이외 에도 체육, 국어, 실과, 미술 등의 교과와 연계함으로써 미래사회를 이끌어 나갈 학생들에게 분류, 추리, 협업, 정보활용능력, 의사소통능력을 길러 주고자 하였다. 각 주제별로 학생들의 역량이 제대로 길러지고 있는지 과정 중심 평가를 통해 확인하였으며 평가 결과를 반영하여 수업을 재구성하여 프로그램의 완성도를 높였다.

대상 학생은 교사연구회 소속 학생과 시영재교육원 학생을 대상으로 하였는데 특히 전국에서 2위로 학력, 환경 등의 수준이 낮은 학생들을 이 연구에 포함시킴으로써 STEAM수업이 탈북, 다문화, 저소득층 학생들에게 미치는 효과를 확인하고자 하였다.

이 연구에서는 STEAM 교육에서 CT를 어렵게 접근하기 보다는 사고력 향상으로 규정하여 수업에서도 쉽게 활용할 수 있음을 보여 주려고 하였다. 특히 타당함 근거를 만들기 위해서는 합리적이고 논리적인 사고를 통해 자신의 의견을 뒷받침하기 위한 근거를 찾아 순서대로 배 열해야 하는데 이러한 논리적인 사고를 통해 자신의 의견을 뒷받침하기 위한 근거를 찾아 순 서대로 배열해야 하는데 이러한 사고과정 자체가 곧 알고리즘이 될 수 있음을 보여 준 연구 였다.

가. GSTEAM 교사 연구회의 과제

(1) 교사연구회는 ‘프로그램 개발’ 및 ‘수업 적용’을 모두 수행함 (2) 2015 개정 교육과정 연계한 CT in STEAM 프로그램 연구‧개발 및 적용 (3) 개발 분량 : 총 10차시 → 연구회 소속 학급에 시범 적용하여 현장 타당성 검증 (4) 산 출 물 : ① 지도안 및 활동지 ② 수업 PPT 자료, ③ 수업 동영상

(5) 현장확장성 : 창의적 체험활동을 위한 STEAM 프로그램으로도 적용가능 (6) 수업 공개 일정 : 5월, 9월(2회)

(7) 프로그램 개발‧적용을 위한 교사 간 협동 연구 및 수업(팀티칭)

나. 프로그램 개발 중점사항

4학년 교과서의 과학자 되어보기라는 1단원의 3차시로 제시된 내용(분류, 추리, 의사소통)을 10차시 프로젝트수업으로 재구성하였다. 갈라파고스 섬의 핀치새라는 내용이 초등학생에게 다소 어려운 주제로 다가올 수 있기에 학생의 눈높이에서 손쉽게 읽을 수 있는 책을 선정하여 기초적인 배경지식을 함양하도록 하였다. 그리고 주요교과인 과학이외에도 체육, 국어, 실과, 미술 등의 교과와 연계함으로써 미래사회를 이끌어 나갈 학생들에게 분류, 추리, 협업, 정보 활용능력, 의사소통능력을 길러 주고자 하였다. 각 주제별로 학생들의 역량이 제대로 길러지고 있는지 과정 중심 평가를 통해 확인하였으며 평가 결과를 반영하여 수업을 재구성하여 프로 그램의 완성도를 높였다.

다. 학생 태도검사 대상의 선정 이유

교사연구회 소속 학생과 시영재교육원 학생을 대상으로 하였는데 특히 전국에서 2위로 학력, 환경 등의 수준이 낮은 학생들을 이 연구에 포함시킴으로써 STEAM수업이 탈북, 다문화, 저소득층 학생들에게 미치는 효과를 확인하고자 하였다.

2. 서론

¡ 4차 산업시대를 대비하여 과학(S), 기술(T), 공학(E), 인문·예술(A), 수학(M) 분야의 현장경험이 풍부한 교사들과 STEAM 분야별 전문가의 공동연구 지원을 통한 STEAM 교육 연구역량 제고

¡ 2015 교육과정과 연계된 현장 활용도가 높은 STEAM 프로그램 연구·개발을 통해 분과된 교육 현장을 극복하고 창의융합형 인재 양성 기반 조성

- 2015 개정 교육과정에서 제시하는 핵심역량을 고루 계발할 수 있으며 실제 수업 활용성이 높은 CT in STEAM 프로그램 개발 및 적용

3. 연구 수행 내용

(4)

소 통 으 로

함 께

성 장 하 기

1차 협의회 (4월 26일)

교육 청 협 의회 내용 전달 : 전 체 수 업 공 개, 성 찰 일지 작 성 , 활 동 모습 수 시로 밴 들에 올 리기 (수 합 및 크 레 존 에 올리 기)

역할 분 담

- 전 체 총괄 :이종 은, - 총 무: 김선 희 - 자 료 수합 및 크레 존, 밴드 관 리: 이종 은 - 공 개 수업 : 송 명희 , 김 선희

- 수 업 안 공 동 작 성 및 자 료 제 작 : 김 조 아 , 송 창 근 , 김 태 환 - 자 료집 제 작: 김조 아, 송창 근, 김태 환

- 멘 토: 손준 호 - 자 문위 원: 박* 주, 강*구

연 2회 수업 공개를 통한 수업 나눔 및 STEAM 프로그램 확산 노력

밴드를 통한 소통

수업 자료 및 수업안 공유 수업 성장 일지 공유

연구회 운영을 위한 전반적인 정보 공유

창의융합 교내 교사연구회

(도!깨!비!) 수업 콘서트

공개 특 강

강 사: 경상 대학 교 손* 우 교수 님 일 시: 2018 . 05 . 25 15 : 00 ~ 장 소: 송우 초 참석자 : 송명 희, 강택 구 및 교사 연 구회 회원

2차 협의회 및 컨설팅 (5월 30일)

박OO 교수 자 문위 원으 로부 터 건설 팅 일 시: 2018 . 05 . 30

장 소: 조선 대학 교 사범 대학 과장

참석자 : GSTEAM 연 구회 회 원 및 자실 문 원공개 수 업 자 , 수 업 차 시 , 수 업 일 , 대 상 정 하 기1 회 - 송OO ( 송 우 초 ), 9 - 10 차 시 ,6월22일, 4 학년- 김OO (광주농성초), 7-8차시,9월29일 , 4학년영재2 회

수업 공개 및 3차 협의회 (6월 22일)

공개 수 업 및 수업 나눔 수업자 : 송OO 장 소: 송우 초 일 시: 2018 . 6 . 22

수업 공개 및 4차 협의회 (9월 29일)

공개 수업 및 수업 나눔 수업자: 김OO 장 소: 광주 농성 초

일 시: 2018 . 9 . 29결과물 활용 및 향후활용계획 GSTEAM 프로 그램 연 구회 결 괄물 크레 존 탑재 내년 연 구회 관 련 논의

최종 발표회 참석 (11월 21일

예정)

한국창의재단 STEAM 프로그램 결과물 발표 예정

라. 연구 수행 과정

STEAM 프로그램

구분

프로그램명

커뮤니케이터 되기

놀러와, 적응의 숲으로∼

학교급 초등학교 학년(군) 4~6학년

중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역 ^{과 4053. [4} 03-02] [4 과 03-02] [4 과 03-03]

연계과목 국어 실과 체육 미술

연계과목 성취기준 영역

[4 01-06] 말하기 [4수05-01] 규칙성 실6212-1. 기술 4체[04-03] 표현 [4미02-04] 표현

개발계획

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 2 과학(1.5) + 체육(0.5)

2 2 과학(2)

3 2 과학(0.5)+국어(0.1)+수학(0.1)+미술(0.3)+실과(1)

4 2 과학(2)

5 2 과학(1)+국어(1)

개발·적

용 현황 10차시 개발 및 10차시 적용 완료

4. 연구 수행 결과

◦과제 수행 향후 계획

- 현장에서 쉽게 적용할 수 있도록 본 프로그램(8~10차시) 중심으로 수업PPT 및 활동지 , 교사자료, 평가 도구 구체화

구분 수행 계획

교수학습지도안 개발 차시 총 10차시

수업 적용 일정 2018. 6. 1. ~ 2018. 9. 30.

(STEAM 수업)수혜학생 수 100명

학생 태도검사 사전검사 5월 30일, 5개 학급(100명) 실시 완료 사후검사 10월 19일, 5개 학급(100명) 실시 완료

학생 및 교사 만족도조사 10월 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최 2018.9. 29. 3~4교시(10:30~12:00) 수업공개

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

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가. 좋았던 점과 어려웠던 점 (1) 좋았던 점

- 정규 교육과정 시간을 활용해 과학의 다양한 분야(진로 영역)에 관심을 가질 수 있도록 계기를 마련 해 주었음

- NGSS의 흐름을 따라 탐구 과정의 이해에서 그치지 않고 지식을 활용하여 적용해 볼 수 있는 사이 언스 커뮤니케이터와 같은 프로그램을 경험할 수 있도록 하였음

- 과학이라는 소재를 활용해 교과 내 뿐만 아니라 교과 간끼리도 융합하여 사고할 수 있음을 깨닫게 해 주었음

(예) 갈라파고스 섬에서 본 진기한 동물들을 움직임으로 표현하면서 먹이와 관련된 생김새, 활동 모습을 자연스럽게 알게 되었는데 동작을 구성하는 것이 체육(무용)인데 과학과 연관되어 있다는 것에 흥미 로워했음. 한 학생은 뮤지컬 캣츠와 발레 백조의 호수도 생각해냈으며 이러한 것들이 예술과 과학 의 융합이라는 것을 알게 되었음.

(2) 어려웠던 점

- 중심 교과를 정한 후 학습목표를 달성하기 위해 적합한 교과와 차시를 정하는데 있어 어려움이 있

었음

(예) 갈라파고스에 간 다윈을 효과적으로 공부하려면 학생들에게 국어나 사회가 더 적합할 수도 있음. 하 지만 이러한 내용을 음악, 미술, 체육 교과와 융합하는 것이 학생들의 흥미를 유발하기가 쉬운데, 이 처럼 교사의 입장에서는 다양한 창의적인 산출물을 만들고자 하는 마음이 강해 둘 사이의 균형점을 찾는데 많은 어려움이 있었음

- STEAM 프로그램의 난이도 조절에 어려움이 있었음. 학생들의 흥미를 고려해 도전적인 주제를 선정 할 수도 있는데 STEAM으로 구성하다 보면 많은 배경지식이 필요하여 학생들의 수준을 넘어가는 과 제가 제시되기도 하였음

※ STEAM 수업 후 SNS에 공개함으로써 학부모와 교육 내용 공유, 관심 증대

STEAM 수업을 생소하게 생각하던 학부모에게 학생들의 활동 모습을 공개했다. 특히 본 연구회의 소재인 다윈, 핀치 새 등은 교과서에서 깊이 다뤄지지 않는 내용이어서 새로 운 교육내용에 대한 관심이 있었으며 학생들의 꾸밈 없는 즐거운 모습에 학부모들도 만족했다.

5. 결론 및 제언

^{나. 시사점}

- 본 연구회에서 개발한 프로그램은 2015 개정 교육과정에서 정식 단원으로 들어온 탐구 과정에 대한 내용을 STEAM으로 재구성한 것으로, 기초 탐구 과정을 강조한 STEAM 프로그램을 통해 과학 교과 역량 함양에 도움을 줄 수 있음을 실질적으로 밝힌 연구라는 점에서 의미가 있음.

- 본 연구회에서 개발한 프로그램은 정답이 없는 문제를 창의적으로 해결하되, 지금까지의 밝혀진 자 연 현상의 결과를 바탕으로 타당한 근거를 만들도록 유도함으로써 과학의 본성을 학생들이 자연스럽게 이해하는데 도움이 되었음.

- 이 연구에서는 STEAM 교육에서 CT를 어렵게 접근하기 보다는 사고력 향상으로 규정하여 일반 수 업에서도 쉽게 활용할 수 있음을 보여주려고 노력하였음. 특히 타당한 근거를 만들기 위해서는 합리 적이고 논리적인 사고를 통해 자신의 의견을 뒷받침하기 위한 근거를 찾아 순서대로 배열해야 하는 데 이러한 사고과정 자체가 곧 알고리즘이 될 수 있음을 보여 준 연구였음.

- 본 연구의 목적인 ‘알고리즘을 통한 융합인재교육의 방법 연구’의 취지는 매우 의미 있고, 현재의 학생들에게 미래사회를 살아가기 위해 반드시 필요한 과정이라는 생각이 듦. 그러나 알고리즘을 조 금 더 현실적으로 체험하기 위해서는 제도적, 장비적 뒷받침이 학교 현장에서 이루어져야 할 것이며, 아울러 교과서의 구성 재량권도 교사들이 더 가져올 수 있도록 각종 연수 및 학습운영의 융통성이 보자외어야 할 것으로 생각됨. 2015 개정교육과정의 핵심역량 중 공동체 역량, 의소소통 역량을 경 험하고, 키울 수 있는 우수한 소재라 생각되며 각 지역 및 학교 특색에 맞게 개발된 본 자료를 수정 하여 사용할 수 있도록 하는 것도 의미 있음.

- 올해 발표된 ‘4차영재교육진흥종합계획’에 의거 기존처럼 몇몇 학생을 선발하여 프로그램 을 제공하는 방식에서 벗어나 모든 학생이 자신의 재능을 탐색할 수 있도록 일반 정규교육 과정 시간에 기회를 제공할 수 있는 예시적인 성격으로서의 사례가 될 수 있을 것으로 기 대함.

(예) 기초 탐구 능력을 함양시키고자 갈라파고스라는 소재로 재구성한 이번 연구회의 프로그램 의 마지막 부분은 각자 사이언스 커뮤티케이터가 되어 자신이 알게 된 내용을 다양한 방법 으로 표현하고 의사소통을 하는 방법으로 전개되었음. 따라서 이 부분은 가드너의 다중지능 이론에 의하여 언어지능, 논리수학지능, 시각공간지능, 운동지능, 음악지능, 자연탐구지능과 같은 다양한 지능 중 자신의 재능에 맞는 지능을 선택하여 다양하게 자유롭게 표현될 수 있으므로 교육과정의 재구성을 통한 재능계발 탐색에 많은 도움을 줄 수 있을 것임.

- 전통적인 과학학습 방법에서 맹목적으로 벗어나기 보다는 첨단과학수업과의 연결

고리를 고민하면서 점진적인 변화를 유도할 수 있는 프로그램으로서의 모범 사례로 생각할 수 있음.

- STEAM 수업의 적용 단원을 확장한 사례로 과학에서 중시하는 탐구 기능을 STEAM수업으 로 재구성하여 재미있게 적용할 수 있는 가능성을 보여주었음.

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다. 학생 인터뷰

“다윈이 갈라파고스 섬에서 알게 된 점, 갈라파고스 섬에 사는 생물들을 알게 되었다. 또 질문지 에 질문을 쓰고 답변을 직접 하는 등 평범한 스팀 융합 수업만이 아닌 갈라파고스에 사는 생물 들을 따라하고 직접 박자를 맞춰 보는 등 체육, 음악 수업을 하는 것이 좋았다. 이 수업은 학생 들의 공부 뿐만 아니라 협동심 등 인성도 기르는 수업 같다”(이00)

“갈라파고스 섬에 살고 있는 동물들에 대한 영상을 보고 원하는 동물을 표현하는 것이 재미있었다”(최00) “ 갈라파고스 섬에 많은 동물이 있다는 것을 알았다. 그리고 바다 이구아나가 특히 기억에 남는다. 찰스 다윈이 갈라파고스 섬을 찾고 유전학에서 중요한 역할을 했다는 것을 알았다”(박00) “ 갈라파고스에 여러 신기한 동물이 있다는 것을 알게 되었고 또한 핀치새가 DNA가 비슷하지 만 환경에 따라 다르게 변화한다는 점이 놀라웠다” (윤00)

“생소한 섬인 갈라파고스의 동식물에 좀더 관심을 가지게 되었고 우리 주변 동물에 대해서도 호기심을 가져보게 되었다. 친구들의 질문에 답하며 자존감이 높아졌다” (이00)

“갈라파고스라는 섬에 대해 알게 되었고 여러 가지 동물들도 흥미로웠다. 갈라파고스에 사는 바 다 이구아나를 흉내내서 따라하는 것이 가장 기억에 남았다” (정00)

“제가 평소에 새에 관심이 많았는데, 영재 수업 시간에 새와 관련된 공부를 하게 될지 몰랐어 요! 신선했어요!” (박00)

“지금과 다른 미래 환경을 생각해 보는 것이 흥미로웠고, 우리가 살아갈 미래 환경에 따라 제 모습 도 달라질 수 있다는 생각에 소름이 돋았어요!”(이00)

“사이언스커뮤니케이터가 무엇인지 몰랐는데 오늘 공부를 통해서 나도 사이언스커뮤니케이터가 될 수 있다는 자신감을 가지게 됐어요!”(김00)

“평소에는 답이 1개인 문제들이 많아서 틀릴까 봐 걱정하는 마음이 컸었는데, 이 수업에서는 답 이 정해져 있는 것이 아니라서 제가 자신있게 발표할 수 있었어요!”(위00)

“제 생각을 단계에 따라서 이유를 말하면서 발표하니까 제가 말을 논리적으로 잘하는 것 같다는 생각이 들었어요! (탁00)

“교육부 차관을 뵙게되어 영광이었고, 교육부차관과 함께 VR기기로 수업한게 재미있었어요.”(마00)

“실험을 교과서를 보고 하다가 스스로 계획을 세워 실험하니 훨씬 실감났어요. 미래핀치새를 상 상해 보는 시간이 좋았어요”(이00)

“저는 레고를 좋아하는데 레고처럼 문제를 붙여 가는게 재미있고 또 과학에 자신감이 생겼습니다.” (김00)

“추리 문제를 푸는게 엄청 즐거웠고, 자꾸 생각하면 답이 나온다는 것을 알게 되었습니다.”

( 박00 )

우리들의 생각을 표로 나타내 정리해 가니 모둠원의 결정이 잘 나타나는 것 같아 좋았어요.”

( 배00 )

“사이언스 커뮤니케이터가 되는 것도 좋을 것 같다는 생각이 들었습니다. 앞으로 책도 많이 읽 고 과학도 열심히 공부할께요”( 서00 )

“새를 자세히 관찰하게 되었는데 산정공원이랑 할머니 집에서 새를 관심을 갖게 되었다. 새의 모습이 사는 환경과 많은 관계가 있다는 사실을 알게 되었고 서로 영향을 주는 것 같다”

( 이00 )

“새는 다른 특징이 있다는 것을 알게 되었다. 평소에 새에는 전혀 관심이 없었는데 집에 가는 길에 새를 보면 부리나 발을 자세히 볼 것 같다..”( 정00 )

“새의 이름을 직접 지어봤던 것이 재미있었다. 은부리똥배, 흰바란 물해, 희머리독수리, 청둥파 닥새등 특징에 따라 이름을 지었다. 기억에 남고 또 그것을 내가 분류해보니까 더 실감났던 것 같다.( 김00 )

라. 개선 방안

- STEAM 수업 프로그램에 대해 연구회나 연구학교 교사가 아닌 현장 교사의 활용도가 낮은데, 이를 활성화하기 위해 기 개발된 검증된 우수 STEAM 프로그램을 과학교과서나 지도서 등에 개재 및 안 내하여 적용하면 좋겠음.

- STEAM 수업에 대해 교사가 긍정적인 인식을 가질 수 있도록 일반 학급에서 쉽게 적용할 수 있는

감성적 체험 중심의 초등교사 연수를 강화할 필요가 있음.

- 사고력이 강조되는 STEAM 프로그램이 단계별로 개발될 필요가 있음. 기존의 STEAM 프로그램이 Hands-on 쪽에 치우쳐져 있었다면 이제는 Minds-on과 병행하여 STEAM 교육이 이루어질 수 있도 록 프로그램의 질적 향상에 고민을 해야 할 것임. 특히 문제해결의 절차에 따른 사고 과정을 중시하 는 CT의 경우, 산출물의 제작에 앞서 올바른 알고리즘을 구성할 수 있는 능력을 배양하도록 하는 것 이 중요하리라 생각함.

- CT를 과학교육에 접목할 때는 정보에서 말하는 CT를 그대로 접목할 것이 아닌 과학적 탐구 능력 함양과 과학적 사고력 및 창의성 신장에 초점을 둔 차별화된 CT in STEAM이 되어야 할 것임. 이에 관련 이론 연구가 선행되어야 할 것임.

- STEAM교육은 우리 생활과 관련된 여러 가지 문제를 다양한 학문적 지식을 활용하여 창의 적으로 해결하는 역량을 길러주기 위해 반드시 필요하나 과학 교과서는 선생님들이 STEAM 수업을 꼭 해야 한다는 내용을 담고 있지 않음, 연구자가 속한 학교의 선생님들도 융합교육에 대한 인식이 부족하거나 과학 교과에서 알려주는 실험을 통해 기초탐구 능력을 길러주는 데에만 목적을 두고 있는 경우도 있어 아쉬운 마음이 들었음.

- 중간보고서 발표회에서 다른 학교의 사례를 살펴보면서 생각을 깨면 다양한 학문과 융합을 하며 과학적 사고를 길러줄 수 있고 과학에 대한 학생의 흥미와 동료 교사의 관심을 불러 일으킬 수 있다는 것을 알게 되었음. 또한 연구회가 1년 동안 목표하고 실천했던 노력이 일 회성에 그쳐 다음 해에는 새로운 주제를 찾는 것보다는 한 해의 연구를 보완하여 완성도를 기하며 더 많은 대상에게 적용 가능한 프로그램을 만드는 것이 필요함.

- STEAM 수업 진행 시 과정 중심 평가를 병행하기에는 시공간적인 제약이 많이 따르는데, 이를 극복하기 위한 다양한 대안을 제시해 줄 필요가 있음(예. 팀티칭 등을 활용할 수 있 는 지원 방안, 특정 단원이나 차시에서 학생들이 온라인에 접속하여 수업을 진행할 수 있 는 방법이나 시스템 구축 등)

- STEAM 수업 시 기본 지식에 대한 정확한 이해를 바탕으로 한 창의적 설계가 될 수 있 도록 하기 위해 더 많은 AR과 VR 등의 최첨단 자료를 제공해 줌으로써 학 생들이 보다 흥미를 갖고 수업에 참여할 수 있도록 지원해 줄 필요가 있음.

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6. 참고 문헌

1. 핀치의 부리, 조너던 와이너, 동아시아 2. 찰스 다윈의 비글호 항해기, 장순근, 리젬 3. 종의 기원, 찰스 다윈, 동서 문화사

4. 다윈이 들려주는 진화 이야기, 김학현, 자음과 모음 5. 종의 기원, 다윈/송철용, 동서문화서

6. 다윈 아저씨네 수상한 박물관, 최은영, 주니어 김영사

7. 어린이들에게 들려주는 찰스 다윈의 비글호 항해기, 장순근편저, 리젬 8. WHO? 인물 사이언스 찰스 다윈, 안형모, 다산어린이

9. 진화의 비밀과 다윈, 믹 매닝,브리스타 그랜스트룀 공저, 비룡소 10. 진화론과 다윈, 레베카 스테포프, 바다출판사

11. 4C 핵심역량에 기초한 미래형 교실수업, Sue Z. Beers, 아카데미프레스 12. 생체모방기술, 김인서, 계명대학교 출판부

13. 레오나르도 다빈치-닮고 싶은 창의, 신은경외, 와이즈만book

차시 주요내용

1~2 /10

주제(단원)명 갈라파고스에 간 다윈

갈라파고스에서 관찰할 수 있는 동물의 생김새와 생활 방식의 특징을 이해한 후 신체 움직임으로 표현할 수 있도록 한다.

Co 세계 여러 나라의 자연환경에 대한 다큐멘터리를 보던 스팀이는 갈라파고스의 환경과 동식물의 모습이 독특하다는 점에 호기심을 갖게 된다. 과학자 다윈처럼 생명의 신비를 풀어보고 싶은 스팀이는 동물의 생김새와 생활하는 모습이 다른 지역과 어떻게 다른지 알아보기로 한다.

CD 갈라파고스의 지형, 기후를 알아본 후 동물의 생김새, 생활하는 모습의 관계 생각해보기

CD 갈라파고스에서 찰스 다윈이 한 일을 표현한 삽화에 과학적인 의문을 가지기

CD 동물의 생김새와 생활 모습을 움직임으로 어떻게 표현할지 계획하기

ET 갈라파고스에서 찰스 다윈이 한 일에 관한 삽화에 과학적인 질문하고 답하기

ET 갈라파고스의 다양한 동물의 생김새와 생활 모습을 친구들과 움직임으로 표현하기 3~4 주제(단원)명 새의 생김새에 따른 생태 탐구하기

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

커뮤니케이터 되기 놀러와, 적응의 숲으로∼

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역 1 1~2/10 과 4053.

동물의 사는 곳에 따라 생김새와 생활 방식이 어떻게 다른지 이해한다. 4 [04-03] 표현

2 3~4/10

[4 과 03-01]

여러 가지 동물을 관찰하여 특징에 따라 동물을 분류 할 수 있다.

[4 과 03-02]

동물의 생김새와 생활 방식이 환경과 관련되어 있음을 설명할 수 있다.

3 5~6/10 [4 03-03]

동물의 특징을 모방하여 생활 속에서 활용하고 있는 사례를 발표할 수 있다.

[4 02-04] 표현 [4국01-06] 말하기 [4수05-01] 규칙성 실6212-1. 기술 4 7~8/10 [4과03-02]

동물의 생김새와 생활 방식이 환경과 관련되어 있음을 설명할 수 있다. [4미02-04] 표현

5 9~10/10 [4과 03-02]

[4미02-04] 표현 실6212-2. 기술

2. STEAM 프로그램 총괄표

(8)

/10

새의 부분을 자세히 관찰하고 측정하고 분류할 수 있다.

Co 아마추어 탐조회 모임을 따라가기로 한 스팀이는 선생님과 함께 사전에 알아야할 것을 살펴보기로 했다. (새를 관찰하기 위해서는 어떻게 해야할까?, 많은 새들을 관찰하고 분류해보자.)

CD 새를 관찰하는 방법 알기

CD 다양한 새의 부리와 발 특징 관찰하기

CD 다양한 새의 부리와 발 관찰을 통해 생태적 특징 추리하기.

CD (추가자료) 새의 특징이 드러나도록 이름을 정해보고 새를 분류하기

ET 모둠별 분류결과를 발표하고 공유하기

ET 같은 종의 새에서 부리와 발의 모양이 다른 경우 탐색하기

ET 새에 대해서 새롭게 알게 된 점, 알아보고 싶은 점을 발표하기

5~6 /10

주제(단원)명 나는야, 생체모방 발명가

환경에 적응한 새의 특징을 알아보고, 그 특징을 이용하여 발명품을 설계하고 PMI 기법으로 평가하도록 한다.

Co 동영상을 보며, 생체 모방 기술이 무엇인지 알아보고, 생체모방을 이용한 다양한 사례를 살펴보도록 한다.

ET 환경에 적응한 새의 특징을 살린 그림 설명하기

CD 환경에 적응한 새의 특징을 이용하여 발명품 설계하기

ET 환경에 적응한 새의 특징을 이용하여 설계한 발명품 발표하기

ET PMI 기법으로 발명품 평가하기

7~8 /10

주제(단원)명 과학자처럼 탐구해 볼까요?

사이언스 커뮤니케이터를 이해하고, 사이언스 커뮤니케이터가 되기 위한 절차적 단계를 이해 해 보도록 한다.

Co 환경에 적응 가능한 새의 형태를 찾기 위해 사이언스 커뮤니케이터가 되는 미션을 제시한다.

Co사이언스 커뮤니케이터란 무엇인지 이해하기

CD사이언스 커뮤니케이터 꼬마 페임랩 대회 동영상 시청하기

CD사이언스 커뮤니케이터가 되는 단계 연습하기

CD사이언스 커뮤니케이터 도전해보기

ET사이언스 커뮤니케이터에 대한 나의 생각 발표하기

9~10 /10

주제(단원)명 과학자처럼 탐구해 볼까요?

사이언스 커뮤니케이터를 이해하고, 사이언스 커뮤니케이터가 되기 위한 절차적 단계를 경험 해 보도록 한다.

Co동영상을 통한 미래의 핀치새 상상한 과학 커뮤니케이터 프로젝트 초대한다.

CD모둠별로 탐구하고자 하는 미래의 환경을 선택하고 특징 탐색하기

CD미래환경에 적응할 핀치새 상상하기

CD‘과학 커뮤니케이터’에 도전하기

CD과학커뮤니케이터가 되어 미래의 핀치 새에 대해 발표하기

ET‘과학 커뮤니케이터’에 도전한 소감과 생각 이야기하기

ET실생활 속에서 배운 내용을 실천하는 환경보호 방안에 대해서 발표하기

과학 학교급/학년(군) 초등학교/3,4 학년

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] 동물의 생활 중심과목 성취기준

과 4053.

동물의 사는 곳에 따라 생김새와 생활 방식이 어떻게 다른지 이해한다.

주제(단원)명 갈라파고스에 간 다윈 차시 1~2/10

학습목표

※ 다윈이 한 일과 갈라파고스의 기후 및 지형 특징, 동물의 생김새를 이해할 수 있다.

※ 갈라파고스의 다양한 동물의 모습에 대해 과학적인 질문을 만들고 친구들과 이야기 나눌 수 있다.

※ 친구들과 갈라파고스 동물의 생김새 및 생활모습을 움직임으로 표현하는 데 즐겁게 참여할 수 있다.

연계과목 체육 연계과목

성취기준 영역

4 04-03] 표현

개인 또는 모둠별로 움직임 언어나 표현 요소를 활 용하여 구성한 작품을 발표하고 이를 감상한다.

STEAM 요소

S 다윈이 갈라파고스에서 한 일과 동물의 특징 알아보기 T

E

A 갈라파고스의 다양한 자연환경과 이에 따른 생김새를 움직임으로 표현하기 M

개발 의도 갈라파고스의 자연환경과 다윈이 한 일을 이해하고 그곳에 서식하는 동물의 생김새와 생활 모습을 움직임으로 표현하도록 한다.

4 학년 1 학기 1 단원 과학자처럼 탐구해볼까요?에서는 탄산수를 탐구하기와 핀치 새를 탐구하기를 제시하고 있다. 탄산수는 학생들의 생활과 연관성이 있어서 친근한 소재이나 핀치 새는 주변에서 쉽게 살펴볼 수 있는 관찰 대상이 아니다. 핀치 새는 환경에 따라 부리와 발톱, 날개의 모양이 다르기 때문에 과학자처럼 분류, 추리, 의사소통할 수 있는 좋은 소재였을 것이다. 핀치 새가 교과서에 실린 이유에 대해 과학사적으로 접근하고자 다윈의 이야기를 수업에 적용하여 과학적 흥미와 후속 차시의 수업에 대한 학생들의 학습 동기를 높일 수 있을 것으로 기대한다.

이를 위해 먼저 갈라파고스의 자연 환경을 기후와 지형을 중심으로 알아보고 그곳에서 다윈이 한 일과 현재의 과학에 미친 영향을 생각해본다. 다윈이 한 일과 갈라파고스의 환경, 동물의 모습에 대한 삽화에 질문 쪽지를 붙이고 답을 과학적으로 생각하여 친구들과 의사소통한다. 이 과정에서 갈라파고스의 동물의 생김새와 생활 모습을 깊이 살펴볼 수 있게 된다. 관찰한 내용을 바탕으로 동물의 생김새와 생활 모습을 움직임으로 표현하기 위한 계획을 세우고 표현 및 감상을 하도록 한다.

STEAM 학습준거

제시

상 황 제 시

◦갈라파고스의 자연환경과 동물의 생김새, 다윈에 대해 호기심 갖기

- 동물의 생김새가 다른 이유에 대해 옛날 사람들과 다윈의 생각의 차이 제시 하기

창 의 적 설 계

창의적 설계

◦갈라파고스 동물의 생 김새와 생활모습을 움직 임으로 표현하고 감상하기

감 성 적 체 험

◦갈라파고스의 자연환경과 동물의 생김새, 생활모습의 관계에 대해 생각 해보기

◦다윈이 한 일에 대해 과학적인 의사 소통하기

◦갈라파고스 동물의 생김새와 생활 모습을 움직임으로 표현하는 구상하기

감성적 체험 3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

(9)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

Co

✪ 갈라파고스 섬의 생명의 신비

스팀이는 선생님과 함께 세계 여러나라의 자연환경에 대한 다큐멘터리를 보던 중 갈라파고스의 환경과 동식물의 모습이 다른 지역과 다름을 알게 되었다. 특히 동물들의 모습은 각기 달랐는데 예를 들면 한 종류의 거북이만 있는 것이 아니라 섬의 자연 환경에 따라 돔형 등딱지의 거북이, 말 안장 모양의 등딱지 거북이가 있다는 것을 보고 신기했다. 각각 다른 이런 동물들은 어디에서 탄생한 걸까? 생 명의 신비를 풀고 싶은 스팀이는 찰스 다윈의 섬이라고 불리는 갈라파고스 섬의 다양한 동물들과 과학자 다윈이 한 일에 대해 알고 싶어졌다.

- 다큐멘터리 시청하기

갈라파고스의 다양한 동물과 우리 주변 동물의 차이점을 생각하며 보도록 한다.

※동영상 (다큐 - 생 명의 띠,적 도 갈라파 고스 제도)

https://www.yo utube.com/wat ch?v=vgNFb83 pV-Q

Tip!

이해를 돕는 보 조 발문하기

전개 (60 분)

CD

✪ 갈라파고스의 지형, 기후에 대해 탐구하기

- 화산섬, 적도를 사이에 두고 남반구와 북반구가 걸쳐 있는 많은 섬으로 이루어 진 나라, 가파른 절벽, 조개 껍데기로 이루어진 해안, 용암이 굳은 암석 위에 이 끼가 자라기도 함.

- 섬마다 기후와 환경이 다른데 해수의 온도가 15℃ 정도, 기온은 25℃, 강수량 이 적어서 산호와 야자수가 없는 곳도 있음.

✪ 갈라파고스에 찰스 다윈이 한 일 알아보기

- 1835 년 다윈은 비글호에 승선하여 갈라파고스 섬에 도착함.

- 시커먼 화산석이 가득하고 수많은 게, 이구아나가 돌아다니고 있었음. 갈라파 고스 거북이를 타고 다니는 선원을 보았음. 8~10cm 정도의 작은 새가 사람이 돌을 던져도 놀라지 않음. (이 새가 핀치새였음.)

- 13 종의 핀치새를 표본으로 만들어 영국으로 돌아옴. 조류학자 존 굴드가 이 새들이 모두 핀치새임을 말해줌. 이때부터 다빈치는 부리의 모양이 다르기 때 문에 서로 다른 종일 거라는 생각이 틀릴 수도 있다고 여김.

- 이와 같은 추론을 증명하기 위해 비둘기 교배 실험을 하게 되는데 이를 통해 다양한 부리 모양을 가지게 할 수 있음을 알게 됨.

- 다윈의 실험은 자연 선택에 의한 진화론에 관심을 갖게 함. 즉 섬의 환경이 동물의 생김새를 변화시킬 수 있다는 것임. 예를 들어 갈라파고스에 있는 날 개 없는 가마우지, 갈라파고스에만 유일하게 있다는 바다 이구아나, 200kg 의 자이언트 거북이 그 증거라고 생각함.

- 2015 년 과학자들은 DNA 를 통해 이를 증명함. 즉 유전자는 같지만 염기 서 열의 배치 순서에 따라 부리의 모양이 달라진다는 것임. 따라서 200 만년 전 갈라파고스에 정착한 새의 후손이 여러 종으로 진화했다는 것이 입증됨.

다윈의 이야기를 보여주는 삽화에 과학적 질문을 적고 친구들과 함께 이야기 나누기

CD ET 갈라파고스의 다양한 동물의 생김새와 생활모습을 움직임으로 표현하기

✪ 동물의 종류 3 가지 중 1 가지 정하기

✪ 움직임으로 표현 구상하기

- 알맞은 박자, 빠르기, 세기 정하기

예) 흉내내는 말로 리듬 만들기, 동물에 따라 리듬의 빠르기와 세기 정하기, 동물의 특징에 따른 음악 정하기 등

- 동작 정하기

예) 느린 리듬 : 천천히 고개 돌리기, 몸을 낮추어 천천히 기어가기 등, 빠른 리듬 : 빠르게 걷거나 달리면서 나아가기, 팔을 위아래로 빠르게 흔들기 등, 약한 리듬 : 고개를 가볍게 흔들기, 까치발로 이동하기 등, 강한 리듬 : 점프 를 하며 양팔과 다리를 길게 뻗기, 한 발을 바닥에 강하게 구르기 등

✪ 표현 및 감상하기

※PPT(갈라 파 고 스 의 지형과 기 후)

※삽화자료, 포스트잍

※PPT(움직 임 표현 방 법), 활동 지, 영상 촬 영(휴대폰)

정리 (10 분)

ET 갈라파고스의 동물의 생김새와 생활모습을 움직임으로 표현한 소감 이야기하기 - 자기평가 및 동료

- 동물의 생김새와 자연환경, 먹이의 관계에 대해 더 생각해보기 - 차시 수업 예고(핀치 관찰 및 분류하기)

※평가지(자 기평가 및 동료평가)

영역

[4 과 03-01]

여러 가지 동물을 관찰하여 특징에 따라 동물을 분류 할 수 있다.

[4 과 03-02]

주제(단원)명 새의 생김새에 따른 생태 탐구 차시 3~4/10

학습목표

※ 다양한 새의 특징을 관찰할 수 있다.

※ 새의 특징에 따라 생태적 특징을 추리할 수 있다.

※ 새를 과학적으로 탐구하려는 태도를 갖는다.

연계과목 연계과목

성취기준 영역

STEAM 요소

S 기초탐구기능을 이용한 다양한 새의 탐구 T

E 새의 특징이 드러나도록 이름 정하고 새 분류하기 A 새의 부리와 발의 모양을 그려가면서 과학적으로 설명하기 M

개발 의도

새의 관찰 방법을 알고, 다양한 새를 관찰해보고 생태적 환경을 추리해본다. 더 나아가 다양한 새를 과학적 탐구를 바탕으로 나름대로 분류하고 이름을 정하는 활동을 통해 새에 대한 관심을 갖게하고자 하였다.

본 차시는 사이언스 커뮤니케이터가 되기 위한 과정 중에서 관찰, 측정, 분류, 추리, 예상 등 기초탐구 기능에 대한 학습을 통해 과학적으로 사고하는 힘을 길러주는데 목적이 있다.

다양한 새를 관찰, 측정, 분류 등 기초탐구기능에 기반한 탐구활동을 해보는 활동을 통해 과학적인 사 고력을 길러주는 데 중점을 둔다. 이를 위해 본 차시를 세 가지 활동으로 구성하였다.

먼저 상활제시를 통해 새를 관찰하는 방법을 알게 하였다. 다음으로 여러 가지 새의 사진을 보고 관찰 하여 특징을 인지한다. 이때 새의 형태는 눈, 부리, 다리 3 개의 부위를 각각 나누어 관찰한다. 이를 통 해 새의 특징에 맞는 생태적 환경을 추리해보도록 하였다. 마지막으로 추가로 여러 가지 새를 제시하여 이를 과학적 탐구를 바탕으로 나름대로 분류해보는 활동을 통해 학생들이 과학적으로 사고하는 힘을 기 르도록 하였다.

중요한 점은 과학적인 검증보다는 관찰과 경험을 통한 자신만의 과학적으로 사고하는 힘을 키우는 것 이고 분류해보는 활동을 통해 기초탐구기능을 신장하는데 역점을 두었다.

상황 제시

상 황 제 시

◦아마추어탐조회 - 새를 분류하라!

- 새 관찰 방법알기 - 새의 부위별 명칭 알기

창 의 적 설 계

◦같은 종의 새에서 부리와 발의 모양이 다른 경우 탐색 해보기

◦새의 새에 대해서 새롭게 알게 된 점, 알아보고 싶은 점 공유하기

감 성 적 체 험

◦새 관찰하기(발, 부리, 눈을 중심으로)

◦새의 특징에 따른 생태적 환경 추리 하기

◦여러 가지 새를 탐구하고 새의 특징이 드러나도록 이름정하고 분류하기

◦결과를 발표하고 서로 과학적으로 토론하기(코멘트)

감성적 체험

(10)

학습

및 유의점

도입 ( 5 분)

Co

✪ 새 관찰하기

아마추어 탐조회에서는 다양한 새를 관찰하러 갈 계획이다. 평소 새를 좋아하는 스팀이는 선생님과 함께 탐조 모임에 따라가려고 하는데... 새를 관찰하려는 어떻 게 해야할까? 스팀이는 선생님과 함께 미리 준비를 하고자 한다.

1) 새를 관찰하기 위해서는 어떻게 해야할까?

2) 많은 새들을 관찰하고 분류해보자.

- 새 관찰 수칙

1) 대화는 소곤소곤, 걸음걸이는 살금살금 2) 녹색이나 갈색 옷이 좋아요!

3) 가까이 가지 마세요

4) 새가 사는 주변 환경을 보호해 주세요 5) 새 둥지는 있는 그대로

6) 우르르 몰려다니면 무서워요 7) 돌을 던지면 큰일 나요!

8) 사진 찍을 때 조심하세요!

9) 쓰레기를 버리지 마세요.

※동영상

Tip!

이해를 돕는 보 조 발문하기

전개 (65 분)

CD

✪ 새 관찰하는 방법 알기 - 부위별 명칭을 알아본다.

- 다양한 새 사진을 제시하고 관찰한다.

- 사진을 통해 관찰한 사실을 말해보고 특히 부리와 발의 모양, 눈의 크기에 주 목한다.

✪ 다양한 새의 부리와 발, 눈의 특징을 관찰하기 - 모둠 별로 활동한다.

- 관찰한 새의 특징을 포스트잇에 적어 각각의 새 카드 위에 붙인다.

- 부리에 따른 먹이의 종류 및 쓰임새 등을 예상해본다.

- 눈의 크기에 따른 모습도 관찰한다.

- 특히 발과 부리의 특징을 관찰하도록 하며 가능한 많은 특징을 적는 것이 좋다.

tip. 새의 부리와 발에서 발견되는 차이점은 새의 생태 및 자연 적응에 대한 정보를 제공한다.

✪ 다양한 새의 부리와 발의 관찰을 통해 생태적 환경 추리하기

- 관찰한 각 새의 특징(부리, 발, 다양한 생김새 등)을 통해 서식장소와 먹이, 생 활방식 등을 추리한다.

- 포스트잇에 각자의 생각을 적어 새 카드에 붙인다.

CD ET ✪ 새의 특징이 드러나도록 이름을 정해보고 새를 분류하기 - 추가로 다양한 새를 제시한다.(학생들이 추가로 새를 검색한다.) - 포스트잇에 각자의 생각을 적어 새 카드에 붙인다.

- 모둠 별로 새를 분류하는 기준을 정한다.

- 정한 기준에 따라 새 카드를 분류한다.

- 분류한 그룹의 명칭을 정한다.(특징을 잘 살려낼 수 있는 명칭으로 정한다.)

✪ 모둠별 분류결과를 발표하고 공유하기

- 모둠별로 분류 기준과 각 기준에 속하는 새를 소개한다.

- 상호평가를 하며 코멘트를 주고 받는다.

- 가장 논리적이고 조화로웠다고 생각하는 모둠을 평가한다.

※PPT

※새의 부리 와 발, 특징 을 종합하 여 대략적 인 먹이와 서 식 장 소 외 생태를 추론해 보 도록 유도 한다.

※정확한 새 의 명칭이 나 서식장 소 혹은 먹 이를 맞추 는 것이 목 적이 아님 을 학생들 에게 주지 시킨다.

정리 (10 분)

ET 같은 종의 새에서 부리와 발의 모양이 다른 경우 탐색하기 - 갈라다파고스 제도의 핀치새를 도입한다.

- 환경에 따라 새가 적응한 것을 이야기한다.

✪ 새에 대해서 새롭게 알게 된 점, 알아보고 싶은 점을 발표하기 - 동물의 생김새와 자연환경, 먹이의 관계에 대해 더 생각해보기 - 차시 수업 예고(핀치 관찰 및 분류하기)

※평가지(자 기평가 및 동료평가)

영역

[4 03-03]

동물의 특징을 모방하여 생활 속에서 활용하고 있는 사례를 발표할 수 있다.

주제(단원)명 나는야 생체모방 발명가 차시 5~6/10

학습목표

※ 생체 모방 기술에 대해 이해할 수 있다.

※ 환경에 적응한 새의 특징을 이용하여 발명품을 설계할 수 있다.

※ 친구들이 설계한 발명품에 대한 설명을 듣고 능동적으로 평가에 참여한다.

연계과목 실과, 미술, 국어, 수학 연계과목 성취기준 영역

실6212-1. 발명 아이디어 기법을 이용하여 창의적 인 물건을 구상하고 설계할 수 있다.

[4미02-04]

표현 방법과 과정에 관심을 가지고 계획할 수 있다.

[4국01-06]

예의를 지키며 듣고 말하는 태도를 지닌다.

[4수05-01]

실생활 자료를 수집하여 간단한 그림그래프나 막대그 래프로 나타낼 수 있다.

STEAM 요소

S 환경에 적응한 새의 특징 알아보기 T 생체 모방 기술 알아보고, 발명품 설계하기 E 발명품 설계하기

A 주제를 그림으로 표현하기, 평면을 입체로 만들기 M 환경에 적응한 새의 특징 자료 정리하기

개발 의도

자연환경에 적응한 새의 특징을 찾아보고, 새의 특징을 이용한 창의적인 발명품을 설계하도록 한다. 자기가 설계한 발명품을 친구들과 함께 이야기 나누는 경험을 통하여 과학적 의사소통의 기회를 갖도록 한다.

전 차시에 환경에 적응한 새의 특징을 살린 그림을 보며 부리, 발톱, 깃털, 눈 등의 새의 특징을 살린 발명품을 설계할 수 있도록 한다. 동영상 자료를 통하여 생체 모방 기술과 사례를 보고 배움 주제에 대해 내적 동기가 유발 되도록 한다. 다양한 방법으로 새의 특징을 정리하면서, 새가 가지고 있는 장점을 인간의 생활에 유용하게 적용할 수 있는 것을 찾도록 한다. 다양한 매체를 활용하여 필요한 정보를 능동적으로 찾아 환경에 적응한 새의 특징을 이용한 발명품을 설계하도록 한다. 설계한 발명품을 친구들 앞에서 소개하고, 친구들의 발명품을 평가하는 과정을 통해 발명 아이디어를 구체화할 수 있을 것이다. 서로 생각을 나누는 과정에서 과학적 의사소통 능력을 기를 수 있을 것이다. 수업이 끝나고 자신이 설계한 발명품을 직접 만들어 볼 수 있도록 격려 하도록 한다.

상황 제시

상 황 제 시

◦생체 모방 기술과 사례 동영상 보기

- 생체 모방 기술이란?

- 다양한 사례 살펴보기 창의 적 설 계

◦환경에 적응한 새의 특징을 살린 그림 설명 하기

◦환경에 적응한 새의 특징을 이용하여 설계 한 발명품 발표하기

◦PMI 기법으로 발명품 평가하기

감 성 적 체 험

◦환경에 적응한 새의 특징을 보고 생체 모방 발명품 설계하기 - 다양한 방법으로 새의 특징 정리하기 (비주얼 씽킹, 그래프, 표, 소개하는 글) - 학습대화로 새의 특징 정리하기 - 나의 발명품 설계하기

감성적 체험

(11)

학습

및 유의점

도입 (15 분)

Co

✪ 생체 모방 기술과 사례 동영상 보기 - 생체 모방 기술이란?

(https://www.youtube.com/watch?v=ElghKp2EVRs) - 다양한 사례 살펴보기

(http://jmagazine.joins.com/monthly/view/284745) (https://www.youtube.com/watch?v=MYkoXWf3ti8)

ET

✪ 환경에 적응한 새의 특징을 살린 그림 설명하기 - 새의 특징 이야기하기

- 라이트 형제가 새의 나는 모습을 보고 최초의 동력 비행에 성공한 이야기 나누기

동영상 https://w ww.youtub e.com/wat ch?v=hu2t D6Qk08w

Tip! 학생의 이해를 도 울 수 있는 영상 자료 를 통해 배 움 주제에 대한 내적 동기가 유 발 되도록 한다.

전개 (45 분)

CD

✪ 환경에 적응한 새의 특징을 이용하여 발명품 설계하기 - 비주얼 씽킹으로 새의 특징 정리하기(개인) - 학습대화로 새의 특징 정리하기(모둠) - 간단한 발명 기법 알아보기 - 나의 발명품 설계하기(개인)

ET

✪ 환경에 적응한 새의 특징을 이용하여 설계한 발명품 발표하기 - 나의 발명품 설계한 것 발표하기

- 평가 학습지에 메모하며 발표자 설명듣기

Tip! 다양한 매체를 활 용하여 필 요한 정보 를 능동적 으로 찾을 수 있도록 한다.

학 습 자 료 : 새 관련 서 적, 테블릿, 보드판, 마 카펜, 폼보 드, 평가 학 습지

정리 (20 분)

ET

✪ PMI 기법으로 발명품 평가하기 - 발명품 전시하기

- 전시된 발명품에 포스트 잇 붙이기

학습자료:

포스트 잇

과학 학교급/학년(군) 초등학교/4학년

영역

[초등학교] (1) ^중심과목_성취기준

[4과03-02]

주제(단원)명 과학자처럼 탐구해 볼까요? 차시 7~8/10

학습목표

※ 과학 커뮤니케이터란 무엇인지 이해할 수 있다.

※ 주어진 자료를 해석하고 결론을 이끌어 낼 수 있으며 이 과정을 설명할 수 있다.

※ 다른 사람의 의견을 경청하고, 자신의 의견을 논리적 근거를 들어 설명할 수 있다.

연계과목 미술 ^연계과목

성취기준 영역 [초등학교 4학년] (4) 표현

STEAM 요소

S 기초탐구과정 T 알고리즘 E

A 글과 그림으로 나타내기 M 분류 및 재결합

개발 의도 사이언스 커뮤니케이터를 이해하고, 사이언스 커뮤니케이터가 되기 위한 절차적 단계를 이해해 보도록 한다.

급변한 미래 환경에 적응 가능한 새의 형태를 생각해 내기 위한 사이언스 커뮤니케이터 프로젝트를 진 행한다. 이 과정에서 사이언스 커뮤니케이터란 무엇인지 이해하고, 사이언스 커뮤니케이터가 되기 위한 절차[문제파악(관찰, 분류, 측정)->해결방안 생각하기(예상 및 추리)->문제 해결 (결론)->전달하기(의사소 통)를 주어진 문제를 통해 연습해 본다. 특히 학생들의 생각을 정리하고 유추하는 과정에서 CT적 요소 (자료수집->분석->창의적 설계&알고리즘->감성체험&평가)과정을 경험할 수 있도록 한다.

제시

상 황 제 시

◦ 커뮤니케이터

프로젝트 참여 안내하기 - 미래 환경에 적응 가능

한 새의 형태를 찾기 위 해 사이언스 커뮤니케이 터가 되는 미션 제시하기

창 의 적 설 계

◦사이언스 커뮤니케이터가 된 느낌 발표하고 공유하기

감 성 적 체 험

◦주어진 미션을 보고 사이언스 커뮤니 케이터가 되는 단계 연습해 보기

◦CT 단계 접하기(자료수집->분석->창 의적 설계&알고리즘->감성체험&평가

감성적 체험

(12)

학습

및 유의점

도입 (10 분)

Co

✪사이언스 커뮤니케이터 프로젝트 초대하기 - 새 과학자의 미션 확인하기(활동지 1) - 사이언스 커뮤니케이터란 무엇인지 이해하기

ppt, 학생활동 지

Tip! 사 이 언 스 커뮤니케이 터에 대해 반 드시 이해하도 록 지도

전개 (60 분)

CD

✪ 사이언스 커뮤니케이터 안내 영상 시청하기

- 사이언스 커뮤니케이터 꼬마 페임랩 대회 동영상 시청하기 - 영상 시청 후 사이언스 커뮤니케이터가 필요한 이유 발표하기

✪ 사이언스 커뮤니케이터가 되는 단계 연습하기 - 단계 안내하기

• 문제파악->해결방안 생각하기->문제 해결->전달하기

- 연습 활동하기

• 추어진 문제를 보고 추리하기(교사자료 1)

• 추리과정 표로 나타내기(알고리즘, 학습자료 2 번 활용) • 추리 과정 정리하여 발표하기

• 발표 후 자유롭게 의사소통하기

✪ 사이언스 커뮤니케이터 도전해보기 - 문제 제시하기(교사자료 2) • 3 가지 문제 단계적으로 제시하기

• 문제 해결과정 표로 나타내기(학습자료 2 번 활용) • 발표하기

• 발표 후 자유롭게 의사소통하기 • 다음단계 문제 제시 및 해결하기

※동영상 -https://tv.n aver.com/v/

3089905/list/

209752 -https://tv.n aver.com/v/

3089914/list/

209752

※동영상 https://www.

youtube.com /watch?v=Hb JZmH9OTEM

※동영상 https://www.

youtube.com /watch?v=AB t5zEAsxkM

Tip! 반 드 시 근거에 바탕으 로 두고 문제 를 분석하고 해결하도록 지 도한다.

정리 (10 분)

ET

✪ 사이언스 커뮤니케이터에 대한 나의 생각 발표하기 - 모둠별 발표에 적극 참여하기

- 궁금한 사항 물어보고 답하기

Co

✪ 차시 예고하기

※ 자유롭게 발표하되 논리 적인 뒷받침을 근거로 제시하 도록 지도한 다.

과학 학교급/학년(군) 초등학교/4학년

영역

[초등학교] (1) ^중심과목_성취기준

[4과 03-02]

주제(단원)명 과학자처럼 탐구해 볼까요? 차시 9-10/10

학습목표

※ 미래의 환경 변화에 따른 핀치 새의 모양을 상상하고 설명할 수 있다.

※ 주어진 자료를 해석하고 결론을 이끌어 낼 수 있으며 과학적으로 의사소통할 수 있다.

※ 친구의 발표를 경청하고 타인의 생각을 존중하는 태도를 지닌다.

연계과목 실과, 미술 ^연계과목

성취기준 영역 [초등학교 4학년] (4) 표현

STEAM 요소

S 기초탐구과정 T 알고리즘 E

A 글과 그림으로 나타내기 M 분류 및 재결합

개발 의도 사이언스 커뮤니케이터를 이해하고, 사이언스 커뮤니케이터가 되기 위한 절차적 단계를 경 험해 보도록 한다.

본 차시는 학생들이 과학 커뮤니케이터가 되어 미래 환경에 적응할 핀치 새의 모습을 상상하고 그 내 용을 친구들과 공유하고 나누는 활동을 통해 과학적 의사소통능력을 기르는데 목적이 있다. 다윈의 진화 론을 바탕으로 미래 환경 속에 적응 가능한 핀치 새를 상상하고 그 결과를 발표한다. 이 과정에서 학생 들은 자신이 세운 이론에 대한 과학적 근거들을 포함하는 내용을 협력하여 논리적으로 상상하고 의사소 통함으로써 자신들이 가진 지식을 더욱 깊이 있게 이해해보는 활동에 중점을 둔다.

이 과정에서 중요한 점은 학생들이 변화된 환경에 적응할 새의 형태를 고민하고 제작하는 과정에서 환 경에 따라 진화되는 생물체의 모습을 자료검색을 통해 찾아보고 유추, 추상화 그리고 과학적 상상하는 과정을 경험할 수 있도록 한다. 또한, 문제를 해결하는 과정에서 모둠원끼리 의견을 나누고 조율하는 과 정을 통해 협업을 통한 참여 능력 및 과학적 의사소통능력을 기르는데 역점을 두었다.

제시

상 황 제 시

◦ 온 편지 통해 사이언스 커뮤니케이터 프 로젝트 참여 안내하기 - 미래 환경에 적응 가능

한 새의 형태를 찾기 위 해 사이언스 커뮤니케이 터가 되는 미션 제시하기

창 의 적 설 계

◦미래의 환경에 따른 핀치새의 모습을 상 상한 내용을 사이언스 커뮤니케이터가 되어 발표하고 공유하기

감 성 적 체 험

◦미래환경에 따른 핀치새의 모습을 상상해 보기

◦사이언스 커뮤니케이터가 되어 발표하기

감성적 체험