창의와 인성을 중시하고 있는 요즘 교육의 트렌드에 가장 알맞은 교육 소재는 바 로 ‘적정기술’일 것이다. ‘적정기술(適正技術, appropriate technology)’의 사전적인 의미를 살펴보면 그 기술이 사용되는 사회 공동체의 정치적, 문화적, 환경적 조건 을 고려해 해당 지역에서 지속적인 생산과 소비가 가능하도록 만들어진 기술로, 인간의 삶의 질을 궁극적으로 향상시킬 수 있는 기술을 의미한다고 한다. 결국 적 정기술이란 인간 친화적이며, 환경 친화적인 기술들의 집합체 이며 기술의 혜택을 모두가 누릴 수 있도록 고안 되어지는 기술이라고 할 수 있다. 이로 인해 적정기 술은 학생들에게 사람이라는 주제에 대해 고민하여 인성적인 요소를 학습할 수 있게 하고, 창의적인 생각을 이끌어 낼 수 있는 좋은 소재이다.
이에 본 프로그램은 내용적 측면에서는 초, 중, 고의 연계성을 고려하여 「이웃 을 위한 기술 나눔」이라는 대주제에 따라 학교별로 물, 생명, 에너지를 중심으로 교육과정 요소를 추줄 하고 이에 따라 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 학생들이 생활에서 겪는 문제점을 적정기술과 수학, 과학, 미술, 실과 등 교과목의 융합을 통해 해결해 볼 수 있도록 구안하였으며, 내용 체계는 다음과 같다.
<이웃을 위한 기술 나눔 프로그램 내용 체계>
구분 주제 개발프로그램
초(3~4학년) 6차시
물 빗물을 모아라!
생명 흡혈모기 연구소
초(5~6학년) 6차시
생명 나눔의 온기로 세상을 구하라!
에너지 나눔의 따뜻한 아이디어!
중학교 10차시
물 굴러라! 흘러라! 물!
에너지 따뜻한 방에서 시원한 과일을!
생명 밝은 세상으로 삶의 질을 높여라!
물 착한 기술 for 90%, 나만의 휴대용 정수기 만들기
들 어 가 며
방법 및 구성적 측면에서는 융합적사고력을 신장 시킬 수 있는 공통의 STEAM 준거 틀을 활용하였다. 본 프로그램은 초등학교 3~4학년군 6차시, 5~6학년군 6차 시, 중학교 10차시, 고등학교 10차시 총 32차시로 구성되어 있으며 프로그램 수 업 운영에서의 전개는 학생들이 문제의식을 갖고 해결의지를 가질 수 있는 상황 제시 단계, 융합적사고력을 바탕으로 창의적으로 문제를 해결하는 창의적 설계 단계, 문제 해결에 따른 자신감과 도전의식을 키울 수 있는 감성적 체험 단계로 구성하였다.
또한 본 프로그램의 교사용 자료의 지도자료 구성은 프로그램 적용 시 적용하는 교사의 편의를 고려하여 다음과 같이 구성하였다.
<교사용 지도 자료 구성 체계>
개 요
1 교사의 프로그램에 대한 이해를 돕기 위해 필요성, 내용구성 등 에 대한 내용으로 구성함
학습목표
2 프로그램 운영 목표를 내용목표 및 과정목표로 구체적으로 기술 하여 학습 목표를 명료화 할 수 있도록 구성함
STEAM 단계 요소
3 STEAM의 요소를 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험 단계에서 확인하여 융합과정을 전반적으로 이해할 수 있도록 구성함
교과 연계성
4 교육과정의 연계성 파악할 수 있도록 단원과 활동내용으로 구성함
지도안 총괄표
5 실제 수업에서 선생님들이 쉽게 활용 할 수 있도록 수업 지도안 형식으로 활동안내, 발문, 유의점, 준비물 등으로 구성함
평가 계획 6
수업 후 자기평가 및 관찰평가 등 평가하고 피드백을 제공할 수 있도록 다양한 평가 예시를 제시하여 평가 계획 수립 시 참고 자료 활용 가능하도록 구성함
학습 내용
7 학생용 워크북 및 수업시간에 활용하실 수 있도록 지도서 형태 로 제작하였으며 다양한 참고 자료 및 수업TIP을 제공함
미래는 준비하는 자의 것이라는 말이 있다. 본 프로그램을 구안하며 빠르게
변하고 있는 사회에 발맞추어 지식의 습득 보다는 창의적 문제 해결할 수 있는
차 례
1. 물을 구하라! - 착한 기술 for 90%, 나만의 휴대용 정수기 만들기 ···· 1
1) 개요 ··· 1
2) 학습목표 ··· 2
3) STEAM 단계 요소 ··· 2
4) 교과 연계성 ··· 5
5) 차시별 지도계획 ··· 5
6) 지도안 총괄표 ··· 6
7) 평가 계획 ··· 9
8) 학습 내용 ··· 12
2. 에너지를 구하라! - 몽골 게르촌에 따뜻한 온기를 ··· 27
1) 개요 ··· 27
2) 학습목표 ··· 28
3) STEAM 단계 요소 ··· 29
4) 교과 연계성 ··· 30
5) 차시별 지도계획 ··· 30
6) 지도안 총괄표 ··· 31
7) 평가 계획 ··· 34
8) 학습 내용 ··· 37
3. 생명을 구하라! - 인도, 40만의 여인을 구하라! ··· 45
1) 개요 ··· 45
2) 학습목표 ··· 46
3) STEAM 단계 요소 ··· 46
4) 교과 연계성 ··· 48
5) 차시별 지도계획 ··· 48
6) 지도안 총괄표 ··· 49
개 요 1
‘적정기술(適正技術, appropriate technology)’이란 그 기술이 사용되는 사회 공 동체의 정치적, 문화적, 환경적 조건을 고려해 해당 지역에서 지속적인 생산과 소 비가 가능하도록 만들어진 기술로, 인간의 삶의 질을 궁극적으로 향상시킬 수 있 는 기술을 말한다. 지금까지 수많은 적정기술이 개발되어 왔다. 대표적인 적정기 술 제품으로는 라이프스트로우(LifeStraw)와 같은 구호 제품, 수동식 물 공급펌프 (Super MoneyMaker Pump)와 같은 농업 관련 기술, OLPC(One Laptop Per Child)사의 XO-1 컴퓨터와 같은 교육용 제품 등이 있다.
[출처 : 네이버 캐스트 - 인간의 얼굴을 한 기술, 적정기술]
이처럼 적정기술은 소외되거나 어려운 자연환경에서 생활하는 사람들을 위한 기술이 대부분이다. 그 안에는 다양한 과학적 원리는 물론 학생들이 직접 수행할 수 있는 기본적인 기술 공학적 요소들이 내포되어있으며, 학생들로 하여금 예술적 감각을 발휘할 수 있는 기회가 많다. 나아가 사회 전반에 걸친 다양한 문제들을 스스로 인식하고 해결하는 문제해결력을 함양할 수 있는 매우 적절한 주제라 하 겠다.
라이프스트로(LifeStraw)는 수자원이 오염되어 있는 개발도상국과 제3국에 살고 있는 사람들과 그곳을 여행하는 여행자, 구호활동을 하고 있는 요원, 선교사 등에 게 먹을 수 있는 식수 공급을 위해 만들어진 휴대용 정수 빨대로 스위스의 베스 트가드 프랑센(Vestergaard Frandsen)에서 만든 제품이다.
라이프스트로의 종류로는 개인용과 가족용이 있다. 개인용은 한 사람이 1년간 먹기에 충분한 용량인 700리터의 물을 정수할 수 있으며, 99.9999%의 수인성 박 테리아와 98.5%의 바이러스를 제거한다. 가족용의 경우, 한 가족이 2년간 먹을 수 있는 18,000리터의 물을 정수 할 수 있으며, 99.9999%의 수인성 박테리아, 99.99%
의 바이러스, 99.9%의 기생충을 제거할 수 있으며, 오염도가 심해 혼탁한 물도 효 과적으로 정수할 수 있는 기능을 가지고 있다. 15마이크론 이상의 작은 입자도 걸 러낼 수 있는 능력을 가지고 있는 이 휴대용 정수 빨대는 어떠한 전기적 장치도 필요하지 않으며 기타 교체품도 필요로 하지않는다.
대부분은 콩고, 케냐, 수단, 나이지리아 등의 물이 부족하거나 양질의 물을 공급 받기 어려운 아프리카의 사람들에게 국제 구호단체를 통해 공급되고 있다.
라이프스트로우의 작동 원리는 아래의 3단계로 이루어진다.
∘1단계 – 100 μm 이상의 입자를 걸러내는 섬유조직의 멤브레인 필터. 일반 정수기에도 사용되는 필수 거름장치
∘2단계 - 세균, 박테리아를 박멸하는 요오드 필터
∘3단계 - 활성탄을 이용하여 물의 신선도를 높임(숯의 효능)
[출처 : 한국에너지연구원-에너지 TALK]
<라이프스트로우의 원리>
이 프로그램에서는 고등 과학 교과를 기본으로 수학, 기술, 공학, 예술의 다양한 교과를 아우르는 과정들이 제시되었으며, 적정 기술 중 학생들에게 친근하게 다가 설 수 있으면서 교육과정 목표를 달성하기에 적절하다고 판단되는 주제로 선정하 였다. 지진 등의 재난 발생 시 오염된 물을 이용하여 식수를 얻는 방법의 구상을 통해 상황을 제시하고, 식수가 부족한 지역에서 보편적으로 활용되고 있는 ‘라이 프스트로우’를 직접 제작한 뒤, 자신이 제작한 라이프스트로우를 이용하여 오염된 물을 정수해 보는 과정을 거치면서 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험의 융합 인재 교육(STEAM) 활동 준거들을 3가지를 모두 골고루 경험할 수 있도록 구성하 였으며, 결과적으로 학생들의 과학적 탐구력, 창의력, 문제해결력을 신장시킬 수 있도록 하였다.
학 습 목 표
내용목표 (인지적영역)
• 물의 정수 과정 및 원리를 설명할 수 있다.
• 라이프스트로우의 원리를 설명할 수 있다.
• 효과적인 라이프스트로우를 구상 및 설계할 수 있다.
• 설계한 라이프스트로우를 제작할 수 있다.
• 과학 탐구의 과정 및 실험을 통해 문제점을 극복할 수 있다.
• 자신만의 라이프스트로우의 장점을 논리적으로 설명할 수 있다.
• 자신이 제작한 라이프스트로우의 정수 효율을 분석할 수 있다.
과정목표 (정의적영역)
• 토의 및 협동을 통해 과학적 의사소통 능력을 기를 수 있다.
• 발표를 듣고, 상대방의 의견을 수렴하고 자신의 생각과 비교 를 통해 발전적인 사고를 할 수 있다.
• 협동의 중요성을 이해하고, 공감과 소통을 바탕으로 다른 사 람과 의사소통 하려는 태도를 기를 수 있다.
• 교과 내용과 과학 탐구 과정 및 산출물 제작을 통해 융합적 사고력을 신장시킬 수 있다.
2 학습목표
STEAM 단계 요소 3
가. 개요
STEAM 과 목 요 소
물의 정수(거름, 흡착, 침전, 소독 등) 방법과 라이프스트로우의 원 리를 설명할 수 있다.
/ 자신이 구상 및 설계한 라이프스트로우를 제작할 수 있다.
장비를 활용하여 라이프스트로우의 효율을 분석할 수 있다.
자신만의 라이프스트로우를 구상하고 디자인 할 수 있다.
‘비상 시 정수방법’ 및 ‘자신만의 라이프스트로우’에 대한 안내 자 료를 심미적으로 제작할 수 있다.
라이프스트로우의 효율 및 성능을 측정 및 계산할 수 있다.
1,2 차시
∘ 조별 토의를 통해 비상 시 효과적인 정수방법을 선정한다.
∘ 선택한 효과적인 정수방법의 과학적 원리 및 장단점을 중심으로 발표자료를 제 작한다.
∘ 주어진 재료를 관찰하고, 특성을 파악하여 재료가 라이프스트로우의 어느 부분 에 쓰이면 좋을지 생각해 보도록 유도한다.
∘ 효과적인 라이프스트로우를 구상하고 설계하도록 유도한다.
∘ 주어진 재료와 자신이 준비할 수 있는 재료를 적극 활용하도록 한다.
∘ 구상 및 설계한 라이프스트로우를 디자인 및 스케치 해보도록 한다.
∘ 구상 및 스케치를 마친 뒤, 자신만의 라이프스트로우를 제작하도록 한다.
∘ 제시된 재료 이외에 개별적으로 준비한 재료들을 활용하여 창의적인 작품 이 산출되도록 유도한다.
∘ 제작한 라이프스트로우를 이용하여 오염된 물을 정수하도록 유도한다.
나. Steam 단계 요소
상황제시
상황 제시 단계에서는 생활 속에서 문제를 인식하여 수행의 방향을 제시한다.
1 차시
∘ 정수 시설의 단계별 명칭을 토대로 한 학생의 예상 및 교사의 설명을 통해 물 의 정수 과정을 학습한다.
∘ 정수 시설의 각 단계별 일어나는 현상(물리적/화학적 원리)에 대해 학습한다.
∘ ‘충남 태안의 지진 발생’ 뉴스 및 영화 ‘2012’의 예고편을 시청하고, 재난 시 식 수 확보 방법에 대해 생각해 보는 활동을 통해 상황을 제시한다.
창의적 설계
창의적 설계 단계에서는 구체적인 과학적, 기술/공학적, 수학적 탐구를 통해 예술 품으로 문제를 해결할 수 있는 방법을 모색하는 과정을 경험하게 된다.
감성적 체험
3 차시
∘ 조별로 1차시에 제작한 ‘비상시 정수방법’ 및 2차시에 제작한 ‘라이프스트로 우’를 설명하는 안내 자료를 배부하고 간단하게 발표한다.
∘ 안내자료 발표를 바탕으로 동료평가를 실시한다.
∘ 오염된 물을 이용하여 자신만의 라이프스트로우의 정수 효율을 분석하도록 유도한다.
∘ 여러 가지 지표들을 정량적으로 평가하며 발표평가 및 동료평가와 합산하 여 종합적으로 평가한다.
교과 학년 단원명 관련 내용
과학 고1 Ⅴ. 인류 건강과 과학기술
2. 과학적 건강관리 물의 소독, 정수과정
교과 연계성 4
차시별 지도계획 5
학습 과정 활동 내용 STREAM
요 소
1 차 시
상황제시, 창의적
설계 (구상)
l 물의 정수 과정 알아보기
l 다양한 정수 방법 생각해 보기
l 비상 시 정수방법 구상 및 발표자료 제작
l 나만의 휴대용 정수기 구상하기
⇩
2 차 시
창의적 설계 (구상/제작)
l 나만의 휴대용 정수기 구상하기
l 나만의 휴대용 정수기 제작하기
l 나만의 휴대용 정수기 발표자료 제작
⇩
3 차
감성적 체험
l ‘비상시 정수방법’ 및 ‘휴대용 정수기‘ 발표
l 휴대용 정수기 정수 효율 평가
주제 물을 구하라
- 착한 기술 for 90%, 나만의 휴대용 정수기 만들기- 관련교과
과학, 기술교육과정
<2009 개정 교육과정 과학 인류의 건강과 과학기술, 화학2 인류 복지와 화학>
- 물의 소독, 살균, 세제의 사용이 인간 수명의 증가와 건강의 증진에 기 여한 바를 이해한다.
- 화학이 인류의 복지와 미래를 위해 핵심적인 역할을 한다는 사실을 설 명할 수 있다.
<2009 개정 교육과정 기술‧가정 기술 혁신과 설계>
- 기술 혁신과 발명, 기술 연구 개발 활동이 인류와 사회에 미친 영향을 이해하고, 제도와 설계의 기초적 이해를 통하여 공학적 문제를 창의적으로 해결할 수 있다.
학습목표
1. 물의 정수 과정 및 라이프스트로우의 원리를 설명할 수 있다.
2. 다양한 재료를 활용하여 자신만의 라이프스트로우를 구상 및 제작할 수 있다.
3. 제작한 라이프스트로우의 정수 효율을 비교∙분석할 수 있다.
학습과정 교수 ‧ 학습 활동
※유의사항◈ 자 료
상황제시 [1차시]
20분
∘ 물의 정수 과정(원리) 알아보기
- 단계별 명칭을 토대로 한 학생의 예상 및 교사의 설명을 통 해 물의 정수 과정을 학습한다.
- 각 단계별 일어나는 현상(물리적/화학적 원리)에 대해 학습한다.
* 정수 시설 그림에 나타난 각 단계의 명칭을 바탕으로 물이 각 단계에서 어떤 변화를 겪을지 예상해 볼까요?
* 염소를 이용한 방법 이외에 물을 소독하는 방법은 어떤 것 들이 있을까요?
∘ 다양한 정수 방법 생각해 보기
- ‘충남 태안의 지진 발생’ 뉴스 및 영화 ‘2012’의 예고편을 시 청한다. 재난 시 식수 확보 방법에 대해 생각해 본다.
* 큰 지진이 발생하여 정수 시설과 상수도 시설이 파괴되었다 면 주변의 오염된 물을 이용하여 어떻게 식수를 얻을 수 있 을까요?
◈ 학생 용 교재
<물 의 정수과 정>
<영 화
‘2012’
예 고편>
※ 지도 상 유 의 점 은
‘8. 학습 내 용’ 참조
창의적
◈ 학생 용 교재
지도안 총괄표
6
학습과정 교수 ‧ 학습 활동
※유의사항◈ 자 료 - 조별로 선정한 정수 방법에 대해 과학적 원리 및 장단점 등
을 정리하여 발표자료를 제작한다. ※ 과제로 대체 가능 ※
* 조별로 선택한 정수방법을 설명하는 발표자료를 제작해 보 세요. 발표자료에는 정수방법의 과학적 원리와 장단점에 대 해 충분히 설명해 주세요.
∘ 나만의 휴대용 정수기 구상하기
- 주어진 재료의 종류를 확인하고 재료의 특성에 대해 생각해 본다.
* 책상 위의 재료를 관찰해 보고, 어떤 재료가 라이프스트로 우에 사용되면 좋을지 생각해 보세요.
* 활성탄과 맥반석, 정수용 약품은 물의 정수에 어떤 역할을 할까요?
- 주어진 재료 이외에 어떤 재료를 라이프스트로우에 도입하면 더욱 깨끗한 물을 얻을 수 있을지 생각해 본다.
* 주어진 재료 외에 더 효과적인 재료가 있을지 생각해 봅시 다. 간이정수기 만들기 실험의 재료나 우리 생활 주변의 재 료를 도입하는 것이 좋겠죠?
◈ 라이 프 스 트 로 우 만들 기 재 료
※ 지도 상 유 의 점 은
‘8. 학습 내 용’ 참조
창의적 설계 [2차시]
50분
∘ 나만의 휴대용 정수기 구상하기
- 효과적인 라이프스트로우의 조건에 대해 생각해 본다.
* 효과적인 라이프스트로우란 무엇인지 생각해 봅시다.
* 효과적인 라이프스트로우는 어떤 조건들을 만족시켜야 하는 지 생각해 봅시다.
- 나만의 휴대용 정수기를 구상한 뒤 스케치 해 본다.
* 교재에 주어진 주의사항을 이용하여 나만의 휴대용 정수기 를 구상해 봅시다.
* 구상한 휴대용 정수기를 교재에 스캐치 해 봅시다.
∘ 나만의 휴대용 정수기 제작하기
- 제시된 실험 방법을 참고하여 나만의 라이프스트로우를 제작 해 보고, 오염된 물을 정수해 본다.
* 교재에 주어진 실험방법과 실험사진을 참고하여 나만의 라 이프스트로우를 제작해 봅시다.
* 교재에 제시된 재료 이외에 자신이 준비한 재료를 활용하여 다양한 방법으로 라이프스트로우를 제작해 봅시다.
- 조별로 제작한 라이프스트로우에 대한 발표자료를 제작한다.
※ 과제로 대체 가능 ※
◈ 학생 용 교재
◈ 라이 프 스 트 로 우 만들 기 재 료
◈ 발표 자 료 제작 용 노트 북 PC
※ 지도 상 유 의 점 은
‘8. 학습 내 용’ 참조
학습과정 교수 ‧ 학습 활동
※유의사항◈ 자 료
감성적 체험 [3차시]
50분
※ 휴대용 정수기 경진대회(LSF : Life Straw Fair) 개최
∘ 조별 ‘비상 시 정수방법’ 및 ‘휴대용 정수기’ 설명하기
- 1차시에 작성한 ‘비상 시 정수방법’과 2차시에 작성한 ‘휴대 용 정수기’에 대해 발표한다.
- 다른 조에 안내 자료를 배부하고 간단하게 설명한다.
- 조별 발표와 배부된 안내자료는 동료평가에 활용한다.
* 첫 시간에 제작한 ‘비상 시 정수방법’에 대해 조별로 발표해 봅시다. 발표 내용에는 정수방법과 과학적 원리, 정수방법의 장단점이 포함되어야 합니다.
* 지난 시간에 제작한 ‘나만의 휴대용 정수기’에 대해 조별로 발표해 봅시다. 발표내용에는 휴대용 정수기의 내부구조, 특 징, 효율, 독창성, 다른 작품과 차별화된 점이 포함되어어야 합니다.
* 발표를 잘 듣고, 나누어준 동료평가지를 활용하여 다른 조 를 평가해 봅시다.
∘ 휴대용 정수기 정수 효율 분석
- 나만의 휴대용 정수기를 이용하여 오염된 물을 정화한다.
- 정수된 물은 50~100 mL 비커나 바이알병에 보관한다.
- 관련 지표
투수시간, 탁도, pH, DO, BOD, 미생물 존재 여부, 냄새 등 - 학교 및 교실 상황에 적절한 지표를 선정하되 가급적 MBL
장치 등을 활용한다.
- 탁도, 투수시간, 냄새 등은 특별한 실험 기구 없이 비교가 가 능하다.
- 측정한 데이터를 적절하게 계산하여 휴대용 정수기의 정수 효율을 분석한다.
* 지난 시간에 제작한 ‘나만의 휴대용 정수기’를 이용하여 오염 된 물을 정화해 보고, 그 결과를 다른 조와 비교해 봅시다.
* 휴대용 정수기의 정수 효율 비교를 위해 적절한 오염 지표 를 선택해 볼까요? 어떤 지표가 좋을까요?
* 경진대회 우승자 선정은 발표 점수와 정수 효율 지표별 순 위에 따른 점수 합산으로 결정됩니다.
∘ 평가 및 시상
- 안내자료 및 발표에 대한 동료 평가, 정수 효율 분석 정량 평가 점수의 합산으로 평가한다.
◈ 학생 용 교재
◈ 발표 수 업을 위 한 ICT 환 경
◈ 각조 별 발표 자료
◈ 오염 된 물, MBL 실험 장 치 등 정 수 효율 비 교 실험 장 치
※ 지도 상 유 의 점 은
‘8. 학습 내 용’ 참조
평가 계획 7
물의 정수 과정과 라이프스트로우의 원리를 연관시키는 능력, 독창적인 정수방 법을 도출하는 능력, 적절한 재료를 활용하여 자신만의 휴대용 정수기를 설계 및 제작하는 과정, 안내 자료를 이용하여 자신의 작품을 설명하는 과정, 휴대용 정 수기의 정수 효율을 분석하는 과정을 중심으로 평가하고자 한다. 지필, 관찰, 동 료 평가를 통해 다면적인 평가를 실시할 것이다.
평가
영역 평가 내용 평가
척도 평가 기준 평가
방법
S
물의 정수 과정을 이해 하고, 라이프스트로우의 구조 및 원리를 설명할 수 있는가?
상 정수과정과 라이프스트로우의 원 리를 설명할 수 있다.
지필 중 정수과정의 원리와 라이프스트로우
의 원리 중 하나만 알고 있다. 하 정수과정과 라이프스트로우의 원
리를 모두 이해하지 못한다.
T
재료의 특성을 분석하 고, 적절한 재료를 활용 하여 라이프스트로우를 제작할 수 있는가?
상
재료의 특성을 분석하고, 적절한 재료를 활용하여 라이프스트로우 를 제작할 수 있다.
관찰 중 재료의 특성을 분석하지만, 라이프
스트로우를 제작하지 못한다. 하 재료의 특성을 분석하지 못한다.
E
효과적인 라이프스트로 우의 조건을 찾고, 라이 프스트로우를 설계할 수 있는가?
상
효과적인 라이프스트로우의 조건 을 찾고, 라이프스트로우를 설계할 수 있다.
지필 중 관찰
효과적인 라이프스트로우의 조건 을 찾지만, 라이프스트로우를 설계 하지 못한다.
하 효과적인 라이프스트로우의 조건 을 찾지 못한다.
A
라이프스트로우 안내 자료는 심미성과 정보 전달이 효율성을 고려 하였는가?
상 심미성과 정보전달의 효율성 모두 를 고려하였다.
관찰 동료 평가 중 심미성과 정보전달의 효율성 중 한
가지 측면만을 고려하였다.
하 심미성과 정보전달의 효율성을 모 두 고려하지 않았다.
M
다양한 측정 도구를 활 용하여 라이프스트로우
상 2가지 이상의 정량적 지표를 적절 하게 분석하였다.
중 1가지의 정량적 지표만을 적절하게 관찰
▢ 수행․관찰 평가 계획
평가
영역 평가항목 우수(A) 보통(B) 미흡(C)
창의적 설계
해결방안 및 계획
라이프스트로우 구상 및 설계 과정이 구체적 이고 정확함
라이프스트로우 구상 및 설계 과정이 구체적이나 제작 과정이 미숙함
라이프스트로우 구상 및 설계 과정이 모두 미흡함
문제해결 과정
제시된 재난 상황을 정 확하게 파악하고 해결 하는 과정이 타당함
제시된 재난 상황을 파 악하는 과정이 타당하 지 못하지만 문제를 끝 까지 해결함
제시된 재난 상황을 정 확하게 파악해내지 못 하고 문제를 해결하지 못함
산출물 도출
재료 선택이 적절하며 제작한 라이프스트로우 에 과학과 기술의 융합 적 사고가 잘 나타남
재료 선택이 적절하지 못하지만 제작한 라이 프스트로우에 과학과 기술의 융합적 사고가 잘 나타남
재료 선택이 적절하지 못하고 제작한 라이프 스트로우에 과학과 기 술의 융합적 사고가 부 족함
감성적 체험
집중과 끈기
과제에 대한 집중력이 좋으며 과제를 끈기 있 게 해결함
과제에 대한 집중력은 있으나 끈기가 부족함
과제에 대한 집중력과 끈기가 부족함
호기심과 자신감
새로운 내용을 배우고 싶어 하며 융합적 과제 를 해결할 때 어려워하 지 않고 적극적으로 참 여함
새로운 내용에 대해 약 간의 흥미가 있으며 융 합적 과제를 해결할 때 어려워하지만 참여함
새로운 내용에 대해 흥 미가 거의 없으며 융합 적 과제를 해결할 때 어려워하고 참여하지 않음
창의성
문제를 해결하는 과정 에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 두드 러지게 나타남
문제를 해결하는 과정 에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 가끔 씩 나타남
문제를 해결하는 과정 에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 거의 나타나지 않음
총평
▢ 평가기록지
평가 영역 이름
창의적 설계 감성적 체험
해결방안 총평 및 계획
문제해결 과정
산출물 도출
집중과 끈기
호기심과
자신감 창의성
▢ 학생 동료 평가 계획
평가
방법 평가영역 평가기준 평 가
상 중 하
동료 평가
감성적 체험
◆ 구상한 ‘비상 시 정수방법’은 다른 방법과 차별 화된 점이나 독창성이 반영되었는가?
◆ 제작한 휴대용 정수기는 다른 작품과 차별화된 점이나 독창성이 반영되었는가?
◆ 안내자료의 구성 및 디자인은 내용전달에 효과 적인가?
◆ 안내자료 발표는 적절하며, 작품의 특징을 잘 표현하는가?
▢ 휴대용 정수기의 정수 효율 평가 계획
평가
영역 평가항목 평가 기준 1조 2조 3조 4조 5조 6조
감성적 체험
탁도
탁도가 낮을수록 우수 1위 : 10점, 2~3위 : 8점 4~5위 : 6점, 6위 : 4점
투수시간
투수시간이 작을수록 우수 1위 : 10점, 2~3위 : 8점 4~5위 : 6점, 6위 : 4점
pH
pH가 7에 가까울수록 우수
1위 : 10점, 2~3위 : 8점 4~5위 : 6점, 6위 : 4점 환산점
(100점)
(탁도 점수×5) + (투수 시간 점수×3) + (pH점 수×2)로 계산
학습 내용 8
* 관련기사
- 워터저널 : <UN,“2025년 세계 물 부족 국가 30개국으로 증가”
> 2011.03.22.
- 워터저널 : <세계 물공급 문 제와 당면과제> 2012.04.03.
* 영상자료
<라이프오브파이 : 티저 예고편>
수업 유의점 및 Tip
◉ 다양한 자료를 제공하고, 물 부족의 심각성
에 대해 깨달을 수 있는 계기를 제공한다.
* 영상자료
<세계 물 포럼 : 물 부족의 심각성>
수업 유의점 및 Tip ◉
관련 사이트- 국토교통부 정책자료 <지구촌 물 현황>
* 물 관련 추천 도서
<물의 자연사>
- 앨리스 아웃워터 저
<지구를 살리는 빗물의 비밀>
- 한무영 저
<물:지구의 선물>
- 김영호 저
<물은 답을 알고 있다.>
- 에모토 마사루 저
수업 유의점 및 Tip
◉ 예시나 통계 자료 등을 통해 학생들이 물 부족 현상의 심각성에 대해 충분히 이해하도록 유도 한다.
* 적정기술 - 네이버 캐스트
<인간의 얼굴을 한 기술 : 적정기술>
* 적정기술의 예시 - 세상 적정기술 페스티벌 <적정기술 사례>
* 라이프스트로우(LifeStraw) 수자원이 오염되어 있는 개 발도상국과 제3국에 살고 있 는 사람들과 그곳을 여행하 는 여행자, 구호활동을 하고 있는 요원, 선교사 등에게 먹을 수 있는 식수 공급을 위해 만들어진 휴대용 정수 빨대로 스위스의 베스트가드 프랑센(Vestergaard Frandsen) 에서 만든 제품이다. [출처 : 위키백과]
* 라이프스트로우
- 세상 적정기술 페스티벌
<라이프스트로우, 생명의 빨대>
* 라이프스트로우의 원리 및 구조 - 과학동아 2006.08.
<목숨 살리는 ‘생명빨대’>
- 월드체인징 : 지구시민용 변화 사용설명서 <라이프스트로>
* 라이프스트로우 사용법
* 물의 정수 과정
물과 우리 생활
<zum학습백과>
* 관련 기사
- 채널A 뉴스
<올들어 11번째 발생... 한국, 지진 안전지대 맞나>
- 아시아 경제 <전문가 “한반 도, 지진 안전지 대 아니다”>
* 관련 자료
- 영화 2012 예고편
* 물의 정수 과정
- 침사지 : 흙, 모래 및 각종 이물질 침전
- 약품투입실 : 작은 부유물들 이 서로 엉기도록 하는 응 집제 투입
- 혼화지 : 물과 응집제가 잘 섞이도록 혼합
- 응집지 : 작은 부유물이 서 로 엉김
- 침전지 : 응집물이 가라앉으 면 깨끗한 상층수를 취함 - 여과지 : 물을 두터운 모래
수업 유의점 및 Tip
◉ 최대한 다양한 정수방법을 개별적으로 생각하도 록 유도한다.
◉ 다음 활동에서 조별 토의를 통해 가장 좋은 정
* 비상 시 대표적 정수 방 법 세 가지
- 끓이기 : 가장 안전한 정수방법. 끓는 상태로 3~5분간 유지하고 식힌 뒤 마심. 물의 일부가 증발하며 내부에 중금속 이온 등이 남아있음.
- 살균 : 가정용 액상 표 백제로 대부분의 미생물 제거 가능. 물 1 갤런(약 3.8 L)에 표백제 16방울 을 넣어 30분 간 방치 후 마심. 미량의 제거되 지 않은 오염물이 남아 있을 수 있음.
- 증류 : 물을 끓여 발생 한 수증기를 응축시키는 방법. 증류된 물은 염분 이나 기타 물질이 포함 되지 않지만 짧은 시간 에 다량으로 식수를 모 으기는 어려움.
수업 유의점 및 Tip
◉ 관련 자료
- 미국 연방비상관리국(FEMA) <비상 식량 및 식수>
* 염소, 아이오딘 소독의 원리 염소(Cl)나 아이오딘(I)은 세균 등의 생명 현상에 중요하게 작용하는 단백질을 산화시킴 으로써 그 활성을 감소시켜 살균작용을 한다.
특히, 염소의 경우 아래 반 응식의 하이포염소산(HClO) 이 산화제로 작용하며, 상대 적으로 비용이 적게 드는 방 법이지만 냄새나 발암물질을 형성한다는 단점이 있다.
Cl HO → HCl HClO
하이포염소산
* 자외선과 오존의 소독 원리 자외선 소독은 짧은 시간에 물을 소독할 수 있지만 잔류 효과가 없고, 오존 소독은 염 소보다 효과가 뛰어나고 무
해하지만 비용이 많이 든다.
수업 유의점 및 Tip
◉ 발표자료는 A4 용지 1페이지로 요약한다.
* 활성탄(active carbon) 숯에 수증기 또는 약품을 사용하여 표면적을 증가시 킨 소재로서, 흡착성이 강 하므로 고도정수처리, 하 폐수처리 등 수처리 시설 에 널리 쓰이고 있다. [출 처 : 위키백과]
* 맥반석
다공질로 구성되어 있어 물에 녹아있는 중금속 및 오염물질 등을 흡착∙분해 하고, 유용한 미네랄이 용 출된다. 또한, 물을 약알칼 리성으로 조절해 주며, 용 존산소량을 증가시키는 역할을 한다.
* 정수용 약품 가루
염소나 아이오딘 성분의 알약 형태로 시판되는 정 수약품을 막자와 막자사 발로 갈아 사용한다.
* 다양한 재료 예시
황토볼, 락스, 포비돈(소 독약), 자갈, 모래, 숯, 거 름종이, 페트병, 수동식 펌 프, 고무관 등
수업 유의점 및 Tip
◉ 재료의 특징과 사용 방법을 충분히 설명하여, 학생 들이 적절한 재료를 선정할 수 있도록 유도한다.
◉ 창의적인 재료 선정 및 제작 과정을 권장하되, 정 수의 기본 원리를 적절하게 적용하도록 유도한다.
◉ 정수약 사용 시 단점
정수약의 농도를 조절하지 못하면 인체에 유해할 수 있으며, 냄새가 나거나 물의 맛에 영향을 줄 수
* 3방향 콕
정수된 물을 흡입하는 주 사기에 꽂아 공기의 흐름이 나 정수된 물의 흐름을 적절 하게 조절한다.
* 효과적인 라이프스트로우 의 조건(예시)
- 미생물 및 바이러스의 완 벽한 제거
- 물에서 냄새가 나지 않을 것 - 물의 맛이 좋을 것
- 짧은 시간에 정수되는 물 의 양이 많을 것
- 재사용 가능할 것
- 많은 양의 물을 정수해도 정수능력이 저하되지 않을 것
수업 유의점 및 Tip
◉ 라이프스트로우 구상(제작) 시 주의사항을 충분 히 숙지하도록 지도한다.
◉ 구상한 라이프스트로우 예시
* 실험 방법 안내 1
- 물에 적신 솜과 피스톤(또는 핀셋)을 이용해 주사기 내부 재 료가 흘러나오지 않도록 단단 히 막는다.
* 실험 방법 안내 2
활성탄 가루를 주사기 내부 에 넣을 때 깔때기를 이용하 면 편리하다.
* 실험 방법 안내 3 (정수 방법)
- Lifestraw 개인용 정수 방법
- Lifestraw 가족용 정수 방법
* 실험 방법 안내 4 (3방향 콕 밸브 사용 방법)
- 라이프스트로우를 통과하 여 정수된 물을 빨아들일 때
- 정수된 물을 다시 한번 강 하게 빨아들이기 위해 주사 기 피스톤을 밀어 넣을 때
수업 유의점 및 Tip
◉ 실험방법을 참고하되 학생들이 최대한 창의성을
* 라이프스트로우의 제작 예시
* 라이프스트로우의 예상 문제점 - 가루형태의 활성탄이 정수된 물과 함께 라이프스트로우 밖으 로 나오는 경우
- 정수약을 많이 사용하여 정 수된 물에서 냄새가 나는 경우 - 솜이나 가루형태의 활성탄 층이 너무 두꺼워서 정수된 물 이 잘 나오지 않는 경우
- 라이프스트로우 내부의 재료 들이 고정되지 않아 오염된 물 쪽으로 빠져나가는 경우
수업 유의점 및 Tip
◉ 정수용 약품 가루는 소량(약수저의 면적이 작은 부분으로 1수저 정도)만 사용한다.
◉ 오염된 물은 장기간 고인 물을 활용하면 좋지만, 흙탕물을 사용해도 무관하다.
◉ 라이프스트로우 내부 재료들은 솜이나 거즈를 이용하여 서로 섞이지 않도록 한다.
* 탁도(turbidity)
물이 흐린 정도로 MBL 장 치 등으로 간단하게 측정 할 수 있다. 측정 전 정해 진 탁도를 가지는 표준 용 액으로 장치를 보정한 후 측정 한다.
* 투수(透水) 시간
오염된 물이 라이프스트로 우를 통과하여 흐른 뒤 정 수되어 모이는데 소요되는 시간으로, 정해진 시간(2~3 분)동안 주사기에 모인 정 수된 물의 부피(mL) 등을 통해 측정할 수 있다.
* pH, DO, BOD
모두 간단한 MBL 장치로 측정할 수 있지만, 탁도나 투수시간 보다 많은 양의 정수된 물이 필요하며, 참 고문헌에 따르면 정수 전 후의 변화가 상대적으로 작다.
수업 유의점 및 Tip
◉
발표 자료와 발표 관련 평가는 구상한 ‘비상 시 정수방 법’의 과학적 원리 및 장단점과 제작한 ‘라이프스트로 우’의 특징, 독창성, 차별화한 점을 중심으로 평가한다.◉
한 가지의 지표만으로는 라이프스트로우의 정수효율을 파악하기 힘들기 때문에 최소 2가지 이상의 지표를 정 해 정량적으로 평가한다.◉
탁도, 투수시간, 냄새 등은 특별한 실험 기구 없이 비교 가 가능하다.개 요 1
몽골에서는 매년 혹독한 겨울을 보내는 어려움을 겪는다. 우리나라의 한 겨울보 다 몇 십 배는 춥다는 몽골의 겨울은 11월부터 기온이 영하로 떨어지기 시작하여 4 월까지 지속된다. 일반 저소득 주민들은 ‘게르’라고 불리는 임시천막촌에서 무려 6개월의 긴 겨울을 견뎌야만 한다.
몽골의 전통 가옥은 천막 형태의 ‘게르’이다. 몽골 사람들은 긴 겨울동안 매서 운 추위를 견뎌야하는데 자루에 담긴 유연탄을 태우는 것이 유일한 난방 수단이다.
또한, 게르 내부는 열 보존이 잘 되지 않아 밤새도록 땔감을 이용해 열을 발생해야 하는데 이것은 분명 한계가 있다. 이를 해결하기 위해서 개발된 것이 적정기술의 대표적인 예인 ‘G-SAVER’이다.
‘G-SAVER’는 기존 난로의 열효율을 높여 연료 사용량을 줄이고, 매연의 발생 을 줄인다. 그리고 밤 새 난로불을 지키기 위해 몇 번이고 잠을 설쳐야 하는 주민 들을 도와주기 위한 새로운 기술의 집약체이다.
학 습 목 표
내용목표 (인지적영역)
• 에너지의 이동과 보존을 설명할 수 있다.
• 게르의 구조를 통해 에너지의 전환을 말할 수 있다.
• G-SAVER의 구조를 이해하고 보완점을 찾아낼 수 있다.
과정목표 (정의적영역)
• G-SAVER를 개선한 제작품을 설계도로 나타낼 수 있다.
• 2세대 G-SAVER(실내 온도 2도 올리기 프로젝트)설계도를 토대로 모형을 제작할 수 있다.
• 자신의 아이디어를 발표를 통해 다른 사람들에게 전달할 축열기의 기술 개발을 지원하였고, 몽골 칭길테 마을에 이미 100대의 G-SAVER 축 열기를 우선 보급하였다.
개발된 축열기는 손으로 들 수 있을 정도의 아담한 크기지만, 이 안에는 놀라운 비밀이 숨어 있다. 내부는 열 전달이 잘 되도록 구조물이 짜여 있고, 진흙과 맥반석 등으로 속을 채워 열기가 이를 통과하며 열을 축적하게 되어 오랜 시간 열원을 보 존하게 되는 것이다. 온돌에 사용하는 황토를 세라믹 제품으로 구워서 제작하고 난 로에서 나오는 그 열을 황토가 먼저 흡수하며, 연기가 나가는 길을 꺽어서 열이 더 오래 게르 안에 머무를 수 있도록 하는 것이다. 2010년 이후 2013년 현재 6500대 생산하였으며, 통계적으로 45% 연료 절감율을 보였다고 한다.
본 프로그램은 STEAM수업에 대한 과학적 흥미와 호기심을 바탕으로 G-SAVER와 관련된 적정기술을 쉽고 재미있게 받아들이게 하는데 목적이 있다. 실제로 축열기 와 관련된 과학교과내용은 ‘2009개정 교육과정 고등학교 과학-Ⅵ.에너지와 환경’
에서 다루고 있는 주제이다.
이번 수업을 통해 교과 내용적으로는 G-SAVER의 내부 구조와 원리, 단열, 축열 소재의 성질을 이해하고 STEAM수업에서 실험설계, 체험활동을 통해 적정기술에 보 다 친숙하게 다가갈 것이다. 각 활동에서는 개별 산출물의 제작 모둠별 활동 등을 통해 학생들은 창의적 문제해결능력을 기르고, 다른 친구들과 모둠별 활동 준비, 발 표 시간을 통해 타인을 배려하고 공감하는 인성을 함양하는 계기를 만들어 주고자 한다.
2 학습목표
STEAM 단계 요소 3
가. 개요
STEAM 과 목 요 소
에너지 보존의 과정과 열효율에 대해 탐구할 수 있다.
/ 모둠별 협의하여 설계도를 작성할 수 있다.
준비물을 활용하여 실내 온도 2도 올리기 프로젝트 모형을 제 작할 수 있다.
모둠별 실내 온도 2도 올리기 프로젝트 디자인을 구상하고 디자인 할 수 있다.
실내 온도 2도 올리기 프로젝트에 대한 안내 자료를 심미적으로 제작할 수 있다.
실내 온도 2도 올리기 프로젝트 모형을 제작하기 위해 비율과 척 도 계산하여 활용할 수 있다.
나. Steam 단계 요소
상황제시
상황 제시 단계에서는 생활 속에서 문제를 인식하여 수행의 방향을 제시한다.
1 차시
∘ WEB 검색으로 ‘짧은 영상을 보고 ‘몽골 아이 뭉흐툽싱이 중학교 중퇴로 공부 를 하지 못하는 이유는 무엇일까 ?’에 대해 생각해보는 시간을 갖는다.
∘ 몽골의 겨울 밤, 게르에서의 열을 보존해주는 G-SAVER의 구조와 원리에 대 해 탐구한다.
∘ G-SAVER 구조를 확인하고 ‘G-SAVER의 단점은 무엇인가, 어떻게 하면 개선 할 수 있을까’에 대해 생각해보자.
창의적 설계
2 차시
∘ 발열반응과 에너지 보존에 대해 알아보자.
∘ 장시간 열을 보존하려면 어떤 과학적 원리가 적용되는지 알아보자.
∘ 주어진 재료와 자신이 준비할 수 있는 재료를 적극 활용하도록 한다.
∘ G-SAVER의 보완점을 생각해보고 설계도를 그려본다.
3 차시
∘ 설계도를 토대로 실내 온도 2도 올리기 프로젝트 모형을 만들어본다.
∘ 실제 제작을 해보고 작품 발표 준비를 한다.
∘ 자신의 아이디어를 발표하고 서로 의견을 나눈다.
교과 학년 단원명 관련 내용
과학 고1 Ⅵ. 에너지와 환경
1. 에너지와 문명 에너지의 전환, 에너지 효율
감성적 체험
감성적 체험 단계에서는 1,2차시 탐구내용을 정리하고 창의적 설계를 통해 제작된 최종 결과물들을 이용하여 경진대회를 실시한다. 동시에 동료평가 및 정수 효율 평 가를 실시한다. 활동에 대한 목표와 결과를 확인할 수 있고 모든 활동들이 유기적 으로 연계되어 있으며 자신의 활동에 대한 가치를 되짚어 자존감을 높여준다.
교과 연계성
4
주제 에너지를 구하라
(몽골 게르촌에 따뜻한 온기를...) 관련교과
과학, 기술·가정, 미술교육과정
∎고등학교 화학Ⅱ – 물질 변화와 에너지
- 화학 반응을 통해 열이 방생하거나 흡수됨을 설명할 수 있다.
∎고등학교 기술·가정 – 미래기술과 사회
- 융합적 기술과 관련된 문제를 체험 활동을 통해 이해하고, 수학, 과학, 공학, 예술 교과와의 연계를 통한 통합적 관점에서 융합적 기술 프로젝트를 창의적으로 해결할 수 있다.
∎고등학교 미술문화 – 미술의 확장
- 미술과 그 밖의 예술, 과학, 기술, 환경 등 다양한 분야와의 통합 을 이해한다.
- 다양한 분야의 지식과 기술을 미술에 창의적으로 적용한다.
1. G-SAVER의 구조를 이해하고, 개선점을 찾아낼 수 있다.
차시별 지도계획 5
학습 과정 활동 내용 STEAM
요 소
1 차 시
상황제시, 창의적
설계 (구상)
왜 뭉흐툽싱이 중학교 중퇴 후 공부를 못하고
있을까
몽골의 기후와 생활모습, 그리고 겨울
집으로서의 ‘게르’ 내부에서 에너지 이동과
보존 탐구하기
⇩ 2
차 시
창의적 설계 (제작)
G-SAVER의 구조와 원리 알아보기
G-SAVER의 보완점 찾기
2세대 G-SAVER 설계하기
⇩ 3
차 시
감성적 체험 (경진대회)
모형 제작 방법 알아보기
실내 온도 2도 올리기 프로젝트 모형 제작하기
작품 발표 및 의견 나누기
지도안 총괄표
6
학습과정 교수 ‧ 학습 활동
※유의사항◈ 자료
상황제시 [1차시]
50분
• 적적기술과 관련된 영상 시청, 뭉흐툽싱이 중학교를 중퇴한 이유는 ?!
- 관련 영상을 시청하고, G-Saver가 축열기라는 힌트와 함께 G-Saver의 원리를 나름대로 예측해 본다.
- 사람을 향하는 기술 ‘적정기술’
http://www.ebs.co.kr/replay/show?prodId=8435&lectId=10075 897)
• 몽골에서의 겨울 기후 및 생활 습관 영상 시청 및 우리나라 기후와 비교 영상
- 몽골의 생활문화, 게르에서의 삶, 난방기기 소개 (EBS 다큐, 세계견문록 아틀라스 ‘바람과 초원의 술, 몽골’)
- 몽골의 겨울 생활모습과 축열기 알아보기 (굿네이버스 접 속,
http://goodneighbors.kr/campaign/2011/gn/mongol/index.asp?echo_key=112 35471&NVKWD=g%EC%84%B8%EC%9D%B4%EB%B2%84&NVADKWD=G%E C%84%B8%EC%9D%B4%EB%B2%84&NVAR=PL&NVADID=618763156+0GW 1001JAY1hJUmc00kn)
• 게르(천막) 내‧외부 간 에너지의 이동 탐구하기
- 게르 내부의 난로에서 발생하는 열의 이동 경로에 대해 생 각해 본다.
- 난로의 연소반응부터 시작하여 에너지가 어떻게 전환되는 지 생각해 본다.
• G-Saver의 작동 원리 이해
- G-Saver의 내부 구조와 구성 물질을 바탕으로 G-Saver의 작동 원리를 이해한다. ( 영상, 사진 참고자료 제시 : 배기통 로와 황토 )
- 내부 구조의 디자인을 직접 그려보고 과학적 원리를 알아 본다.
• G-Saver의 개선점 찾아보기
- 더 나은 G-Saver의 모습은 어떠할지 생각해본다.
◈영 상 자료 활 동 지
학습과정 교수 ‧ 학습 활동
※유의사항◈ 자료 - 실제 1세대 G-Saver의 단점을 제시하고 단점을 극복하면
좋을지 생각해 볼 수 있는 기회를 제공한다.
• 2세대 G-Saver 구상하기
- 앞에서 제시된 G-Saver의 단점을 극복하기 위한 방안에 대 해 생각해 본다.
- 자신이 몽골의 게르촌에 살고 있다면 자신과 가족들, 마을 사람들을 위해 어떻게 1세대 G-Saver를 개선할 수 있을지 구 상해 본다.
- 내부 물질 교체, 연기(열)가 머무르는 시간의 극대화, 공간 효율을 위해 높이 쌓기, 각 층 분리를 통한 세척 가능성 등을 중심으로 생각해 본다.
• 조별 과제 부여
- 여러 측면에서 고려해 봤을 때 실제 실내 온도 2도 올리기 프로젝트를 제작하는 것은 시간적/비용적 측면에서 무리가 따 른다고 판단되므로 과제를 통해 단점 해결을 위한 이론적 배 경 지식을 조사하고 그 지식을 1세대 G-Saver 개선에 활용할 수 있도록 유도한다.
- 구상한 실내 온도 2도 올리기 프로젝트의 내부, 외부 구조 를 설계하여 표현한다. (디자인)
감성적 체험 [3차시]
50분
• 실내 온도 2도 올리기 프로젝트 모형 제작 및 발표 자료 준비 - 구상한 실내 온도 2도 올리기 프로젝트의 모형을 제작하고 발표를 위한 자료를 준비한다.
- 실제로 실내 온도 2도 올리기 프로젝트 제작하기는 어려우 므로 관련된 이론적 배경 지식을 적극적으로 적용하여 학술 적으로 의미를 가지도록 정리한다.
- 스마트 기기를 활용하거나 포스터, 파워포인트, 프레지 등 을 활용하여 다양한 발표 자료를 제작한다.
- 조별 토의를 통해 적절한 발표를 준비한다.
• 실내 온도 2도 올리기 프로젝트 발표하기
- 조별로 각자 구상한 2세대 실내 온도 2도 올리기를 이론적 배경을 바탕으로 친구들에게 설명한다.
- 질문과 답변을 통해 자연스럽게 이론적 내용을 습득하도록 하고, 오류나 오개념 발생 시 교사가 개입하여 설명하거나 올
◈ 활동지
작품별 안내자료 평가자료
평가 계획 7
열 에너지 보존 과정과 G-SAVER의 원리를 연관시키는 능력, 적절한 재료를 활용하여 자신만의 G-SAVER를 설계-제작-개선하는 과정을 평가한다.
발표자료를 이용하여 자신의 작품을 설명하는 과정, 디자인, 제작의도를 발표 하는 과정을 중심으로 평가하고자 한다. 관찰, 동료 평가를 통해 다면적인 평가 를 실시할 것이다.
평가
영역 평가 내용 평가
척도 평가 기준 평가
방법
S
열에너지의 보존을 이해 하고 G-SAVER의 구조 및 원리를 설명할 수 있 는가?
상 열에너지의 보존과 G-SAVER의 원 리를 설명할 수 있다.
지필 중 열에너지의 보존과 G-SAVER의 원
리 중 하나만 알고 있다.
하 열에너지의 보존과 G-SAVER의 원 리를 모두 이해하지 못한다.
T
적절한 재료를 활용하 여 G-SAVER를 제작하 고 문제점을 개선하여 제작할 수 있는가?
상 G-SAVER를 제작하고 문제점을 개 선한다.
관찰 중 G-SAVER를 제작하지만, 문제점을
개선하지 못한다.
하 G-SAVER를 제작하지 못한다.
E
효과적인 G-SAVER를 설계하고, 문제점 개선 을 위한 적절한 요소를 찾아낼 수 있는가?
상 효과적인 G-SAVER를 설계하고, 문제점 개선 요소를 찾아낸다.
지필 중 관찰
효과적인 G-SAVER를 설계와 문제 점 개선 요소를 발견 중 하나가 부 족하다.
하
효과적인 G-SAVER를 설계하지 못 하고 문제점 개선 요소를 발견하 지 못한다.
A
G-SAVER 발표 자료는 심미성과 정보 전달이 효율성을 고려하였는가?
상 심미성과 정보전달의 효율성 모두
를 고려하였다. 관찰
및 동료 평가 중 심미성과 정보전달의 효율성 중 한
가지 측면만을 고려하였다.
하 심미성과 정보전달의 효율성을 모 두 고려하지 않았다.
M
디자인 모형의 구조와 비율 등을 고려하여 G-SAVER 제작이 안정
상 모형의 구조와 비율 면에서 모형이 안정하였다.
관찰 중 모형의 구조 혹은 비율의 표현 중 지필
한 가지만 안정하였다.
▢ 수행․관찰 평가 계획
평가
영역 평가항목 우수(A) 보통(B) 미흡(C)
창의적 설계
해결방안 및 계획
2세대 G-SAVER 구상 및 설계 과정이 구체적 이고 정확함
2세대 G-SAVER 구상 및 설계 과정이 구체적 이나 제작 과정이 미숙 함
2세대 G-SAVER 구상 및 설계 과정이 모두 미흡함
문제해결 과정
1차 G-SAVER의 문제 점을 정확하게 파악하 고 해결하는 과정이 타 당함
1차 G-SAVER의 문제 점을 파악하는 과정이 타당하지 못하지만 문제 를 끝까지 해결함
1차 G-SAVER의 문제 점을 정확하게 파악해 내지 못하고 문제를 해 결하지 못함
산출물 도출
재료 선택이 적절하며 제작한 G-SAVER에 과 학과 기술의 융합적 사 고가 잘 나타남
재료 선택이 적절하지 못하지만 제작한 G-SAVER에 과학과 기 술의 융합적 사고가 잘 나타남
재료 선택이 적절하지
못하고 제작한
G-SAVER에 과학과 기 술의 융합적 사고가 부 족함
감성적 체험
집중과 끈기
과제에 대한 집중력이 좋으며 과제를 끈기 있 게 해결함
과제에 대한 집중력은 있으나 끈기가 부족함
과제에 대한 집중력과 끈기가 부족함
호기심과 자신감
새로운 내용을 배우고 싶어 하며 융합적 과제 를 해결할 때 어려워하 지 않고 적극적으로 참 여함
새로운 내용에 대해 약 간의 흥미가 있으며 융 합적 과제를 해결할 때 어려워하지만 참여함
새로운 내용에 대해 흥 미가 거의 없으며 융합 적 과제를 해결할 때 어려워하고 참여하지 않음
창의성
문제를 해결하는 과정 에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 두드 러지게 나타남
문제를 해결하는 과정 에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 가끔 씩 나타남
문제를 해결하는 과정 에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 거의 나타나지 않음
총평
▢ 평가기록지
평가 영역 이름
창의적 설계 감성적 체험
해결방안 총평 및 계획
문제해결 과정
산출물 도출
집중과 끈기
호기심과
자신감 창의성
평가영역 평가기준 평가척도
상 중 하
융합적 사고
◆ 실내 온도 2도 올리기 제작 과정에서 과학, 기술 적 원리를 파악하여 적절한 재료를 선정하고 제 작하는가?
창의적 설계 ◆ 실내 온도 2도 올리기 프로젝트를 창의적으로 설 계하고 제작하였는가?
감성적 체험 ◆ 느낀 점 발표 시 타인의 의견을 경청하고 비판적 으로 수용하는 태도를 지니고 있는가?
의사 소통 ◆ 경청 및 발표 태도는 바람직한가?
▢ 활동 과정 평가 기준표
▢ 학생 자기/동료 평가 계획
평가
방법 평가영역 평가기준 평 가
상 중 하
자기 평가
감성적
체험 ◆ 즐거운 마음으로 활동에 참여하였는가?
창의적 설계
◆ 실내 온도 2도 올리기 프로젝트의 설계와 제작 시 적용한 아이디어가 창의적이었는가?
◆ 제작 과정에서 나타날 수 있는 여러 가지 문제 상황들을 해결하기 위하여 노력하였는가?
동료 평가
감성적 체험
◆ 모둠별로 역할 분담이 잘 되었으며 협동적으로 활동이 이루어졌는가?
학습 내용 8
* 적정기술
‘ 적 정 기 술 ( 適 正 技 術 , appropriate technology)’
이란 그 기술이 사용되는 사회 공동체의 정치적, 문 화적, 환경적 조건을 고려 해 해당 지역에서 지속적 인 생산과 소비가 가능하 도록 만들어진 기술로, 인 간의 삶의 질을 궁극적으 로 향상시킬 수 있는 기 술을 말한다. 지금까지 수 많은 적정기술이 개발되 어 왔다.
[출처 : 네이버 캐스트- 인 간의 얼굴을 한 기술, 적 정기술]
* 관련 Website - ebs
<사람을 향하는 기술 ‘적정기술’>
- 굿네이버스
<겨울철 몽골의 기 후 및 삶의 모습과 G-SAVER>
- 뭉흐툽싱은 왜 공부를
수업 유의점 및 Tip
◉ 적정기술에 관한 내용을 접하면서, 관련 내용을 검 색해보자.
◉ 몽골인들의 삶은 어떠한가 ?
(답안예시 : 아주 추워보여요, 불쌍해요, 에너지가 부족해요, 후진국 같아요 등)
◉ 조금 더 열효율을 높일 수 있는 방법은 무엇이 있 을까 ?
* 게르의 구조
게르의 내부는 나무와 천으 로 되어 있어 에너지 보존 이 잘 되지 않는다.
(답안예시) 나무살과 천막으 로 이루어져 열효율 낮다, 추워보인다. 구조가 불안하 여 안전하지 않은 것 같다.
* G-SAVER의 구조
단면도를 상상하게 하거나,
○○보일러 회사의 제품을 검색하여 모방할 수 있다.
열에너지 보존이 가능하도 록 구성하게 한다.
수업 유의점 및 Tip
◉ 검색 등을 통해 다양한 답변을 유도한다.
- 기후 관련 피해사례
(답안예시 : 북극의 눈물(빙하가 녹는 현상과 이 누이트족의 피해), 해일과 쓰나미로 인한 동남아 시아 피해 )
- 몽골 사람들을 도울 수 있는 방법
* G-SAVER (축열기)
....개발된 축열기는 손으로 들 수 있을 정도의 아담 한 크기지만, 이 안에는 놀라운 비밀이 숨어 있 다. 내부는 열전달이 잘 되도록 구조물이 짜여 있 고, 진흙과 맥반석 등으 로 속을 채워 열기가 이 를 통과하며 열을 축적하 게 되어 오랜 시간 열원 을 보존하게 되는 것....
[ 출처 : 굿네이버스 ]
* G-SAVER 열에너지의 보존 원리
수업 유의점 및 Tip
◉ 에너지 보존을 위한 탐구방법을 알아본다.
- 개선점 : 팀별로 상이한 해결책을 제시도록 유도 한다.
(답안예시 : 구조를 더 꼬불꼬불하게 만들어서 연 소 후 에너지가 빠져나가는 길을 바꾸어요 등) - 재료 변경 : 열 흡수가 좋은 단열재를 선택할 수
있도록 유됴한다.
◉ G-SAVER는 어디에 설치하는가, 난방기에 설치한
* 의견제출 및 수집
<모둠별 의견을 수렴하는 과정>
* 개선점을 정리하여 설계 도를 디자인한다.
-의견 수렴 및 정리 -설계도 작성
-특징적인 장치에 대한 설 명
-의도와 강점 제시
수업 유의점 및 Tip
◉ 디자인을 하기 전 적합한 재료를 먼저 선택하도 록 한다.
◉ 모둠만의 특색 있는 아이디어를 제시하고, 설계하 는 장치에 과학적 원리를 적용하도록 한다.
◉ 설계도는 충실하고 세밀하게 작성하고 제작 의도 가 충분히 드러나도록 한다.
* 제작 공정 및 작품 발표 준비
종이, 발표물, 스마트기기 등을 통해 발표자료를 만들 고, 모형을 발표하는 시간을 갖는다. 상호평가 시간을 진 행한다.
