한국과학창의재단 이사장 귀하

(1)

2020 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2020. 11. 10

세일고등학교

(2)

【 2020년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2020년 STEAM 교사연구회 운영(세일고등학교)

STEAM 프로그램

유형

(유형1) STEAM 프로그램 개선 및 보완을 통한 확산 모델 개발 ( ) - 선행 프로그램명:

(유형2) 다양한 교과 간 협동 연구를 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 ( √ ) (유형3) StarT 프로그램 수행을 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 ( ) 프로그램명 피지컬 컴퓨팅을 통한 고교학점제 대비 수직적 연계성 교육 연구

학교급 고등학교 대상 학년(군) 1~3학년

중심과목 정보 중심과목 성취기준 영역

[고등학교 1~3학년] (2) 자료와 정보, (4) 프로그래밍, (5) 컴퓨팅 시스템

연계과목

음악 과학탐구실험 음악감상과비평

생활과과학

연계과목 성취기준 영역

[고등학교 1~3학년] (1) 표현

[고등학교 1~3학년] (2) 생활속의 과학 탐구 [고등학교 1~3학년] 1) 감상

[고등학교 1~3학년] (4) 문화 생활

연구기간 2020.7.20. ~ 2020.11.30.

신청금액 일금사백만원(￦4,000,000)

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

구분 소속(학교명) 담당과목 직위 성명

연구책임자 세일고등학교 과학 수석교사 홍석헌

공동연구원 세일고등학교 정보 교사 박현준

공동연구원 세일고등학교 과학 교사 이기동

공동연구원 세일고등학교 음악 교사 이나실

공동연구원 세일고등학교 음악 교사 전재민

2020년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

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

2020년 11월 10일

주관연구기관장 : 이재빈 (인) 연구책임자 : 홍석헌 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(3)

“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 요약문··· 1

2. 서론··· 1

3. 연구 수행 내용··· 2

4. 연구 수행 결과 ··· 5

5. 결론 및 제언 ··· 6

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 ··· 8

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정 2. STEAM 프로그램 총괄표(총 20차시) 3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 4. 학생활동지 / 학생참고자료 5. 교사자료 6. 차시별 학생 평가기준 및 방법 7. 학교생활기록부 기재 예시 [부록2] 학생 산출물, 사진 ··· 64

[부록3] 회의록 ··· 66

(5)

1. 요약문

이번 연구의 목적은 고등학교 정보 교과를 중심으로 음악, 과학 교과와 융합하여 STEAM 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 한다. 고교학점제가 도입에 따라 수직적으 로 연계된 과목의 내용 심화에 중점을 두었으며 프로그램의 감성적 체험, 내용적 융합, 창의적 설계, 수업 만족도의 측면에서 효과성을 분석하고자 한다.

2. 서론

◦ 2015 개정 교육과정에 제시된 학습 교과 간 유기적 연계를 통한 지속 가능한 교육 콘텐츠 개발과 교과 간 융합을 넘어 공통된 큰 주제로 각 교과의 내용을 학습할 수 있는 통합교육에 대한 연구가 필요하다.

◦ 융합 교육 수업 모델을 개발하고 융합 교육을 진행하고자 하는 교사들이 동일학 년의 수업을 들어가지 못하게 될 경우와 고교학점제 교육과정을 편성·운영이 되 었을 때 학생들의 과목 선택에 따라 학생 개개인의 교육과정이 변화될 것이고 그에 따라 현재 동일 과목을 배우는 학생 대상으로 운영되는 융합교육은 고교학 점제 도입 이후 수업에 적용하는데 어려움이 있을 수 있다.

◦ 수직적 연계성은 과목의 내용이 심화되어 학습하게 되는 두 개 이상의 과목에서 교과를 융합한 내용이 심화되어 새로운 학습 내용과 연결하여 재생, 활용되어 하나의 새로운 지식을 형성될 수 있다.

◦ 과학으로 이론적 기초를 다지고 정보, 공학·기술 교육을 통해 실생활과 연계하 고, 여기에 음악을 통해 감성적 능력을 더하여 창의성을 극대화하는 수직적 통 합교육을 연구한다.

◦ 학생들이 다양한 문제 해결 과정에서 융합 수업의 필요성을 느끼고, 이 과정에 서 깊은 수준의 지적 체험과 다양한 인간관계를 경험하는 기회를 만들어주는 방 향으로 진행한다.

◦ 코로나19로 대면 수업이 아닌 온라인으로 수업이 진행되고 있으며 온라인으로 제공할 콘텐츠를 제공할 때 두 명 이상의 교사가 함께 콘텐츠를 제작하며 자연 스러운 팀티칭이 이루어질 수 있다.

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3. 연구 수행 내용

◦ 2020년 STEAM 교사연구회의 과제 수행 결과 및 내용 ➀ STEAM 프로그램 연구 및 적용

한국과학창의재단에서 제시한 세 가지의 STEAM 수업유형을 본교에 접목시켰다.

첫째는 음악교과 내 수업으로 음악교과에 과학, 기술, 공학, 예술을 연계한 수업 유형이다. 학생들이 과학시간에 배운 이론과 정보, 공학시간에 배운 이론을 음악, 예술에 접목 시킴으로 해서 과학과 정보교과의 이론을 더욱 실질적으로 이해할 수 있었다. 또한 비음악적 사전경험을 활용한 음악적 경험과 이해를 추구할 수 있다.

둘째는 음악교과 연계 수업 유형으로 하나의 주제를 중심으로 연계될 수 있는여 러 교과를 융합한 수업 유형이다. ‘독립, 통일’라는 하나의 주제를 바탕으로 라인 트레이서과 오르골을 이용하여 다른 과목을 연계하였다. 수평적 통합 환경 속에서 학습자가 주체가 되는 융합의 결과물을 목표로 하였다.

셋째는 교육과정 재구성형 수업으로 하나의 주제를 중심으로 융합 교과의 교육 과정을 재구성하여 새로운 프로그램을 개발하는 수업유형이다. 학습자에게 적합한 음악의 생활화 과정을 제공하고 학습자의 주체적인 활동과 결과목을 목표로 수업 을 구성하였다.

➁ STEAM 수업 평가 방법 개발 및 적용 성과 조사

본 연구는 STEAM 수업유형 중 교과 내 수업으로 선정하여 수업을 구성하였으므 로 2015년 개정 음아고가 교육과정을 중심으로 평가를 계획하였다. 2015년 음악 교육과정의 내용체계를 살폅면 표현, 감상, 생활화로 되어있으며 구체적인 평가절 차는 교육과정과 수업목표의 연계성을 분석하고 평가기준을 상, 중, 하로 구성하였 다.

◦ 프로그램 개발 중점사항

- 고교 학점제가 들어오면 연계된 두 과목의 수업을 수강하는 학생들이 공동으로 선택한 다른 과목이 있을 가능성이 있다.

- 공동으로 선택한 과목에서 수직적으로 연계된 두 과목을 융합하여 수업이 이루

(7)

- 공동 선택 과목인 음악에서 진로선택 과목인 음악 감상과 비평으로 학생들의 활 동의 폭과 지식의 깊이가 깊어지는 과목에서의 융합 교육을 연구하였다.

- 정보 과목에서 요구하는 학생들의 컴퓨터와 관련된 프로그램, 코딩 능력을 신장 시키면서 음악과 과학의 지식과 활동을 함께 융합하여 교육할 수 있는 프로그램 을 개발하였다.

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 피지컬 컴퓨팅을 통한 고교학점제 대비 수직적 연계성 교육 연구 선행

프로그램명 해당없음

학교급 고등학교 대상 학년(군) 1~3학년

중심과목 정보 중심과목 성취기준 영역

[고등학교 1~3학년] (3) 추상화와 알고리즘 [고등학교 1~3학년] (5) 컴퓨팅 시스템

연계과목

음악 과학탐구실험 음악감상과비평

생활과과학

[고등학교 1~3학년] (1) 표현

[고등학교 1~3학년] (2) 생활속의 과학 탐구 [고등학교 1~3학년] 1) 감상

[고등학교 1~3학년] (4) 문화 생활

개발결과

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 6 음악(2) + 과학탐구실험(3) + 생활과 과학(1)

2 6 음악(2) + 정보(1) + 과학탐구실험(1) + 생활과 과학(2)

3 8 음악 감상과 비평(4) + 정보(3) + 생활과 과학(1)

적용 결과 ※ 2020. 11. 10. 기준, 20차시 중 20차시 개발 및 적용 완료

◦ STEAM 프로그램 개발 및 적용

- 음악 과목에서 작곡 수업을 진행하며 학생들이 직접 작곡한 곡을 오르골을 통해 연주한다.

- 학생들이 오르골 악보를 제작할 때 악보를 하나하나 직접 제작한다면 수정이 불 가능하고, 많은 시간이 걸리기 때문에 디지털 오르골을 이용하여 악보를 제작한 다. 디지털 오르골의 원리를 프로그래밍과 알고리즘을 이용한 컴퓨팅 시스템으 로 이해하며 음악과의 자연스러운 융합 프로그램을 개발한다.

- 학생들이 소리의 크기와 높낮이를 파동을 통한 과학적 개념을 적용한다.

- 학생들이 디지털 오르골을 통해 제작한 악보를 실제 종이 악보에 옮겨 제작하고 악보가 오르골을 통과하며 어떻게 소리가 나는지 과학적으로 탐구한다.

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- 라인트레이서 코딩 심화 융합하여 호국, 보훈, 통일을 주제로 한 곡으로 심화하 여 활동한다.

◦ 변경사항

- 코로나19로 학생들이 학교에 나오는 것이 제한되었고 모둠활동이 어려워졌고, 학생들은 온라인으로 수업을 듣고 교사는 온라인으로 콘텐츠를 제공하거나 온 라인을 통해 쌍방향으로 수업을 진행하였다.

- 콘텐츠를 제작할 때 2인 이상의 교사가 콘텐츠를 함께 제작하여 자연스럽게 팀 티칭이 이루어질 수 있는 콘텐츠를 제작하여 학생들에게 제공한다면 융합교육 의 효과가 더욱 커질 수 있다.

- 교사들끼리 모여 함께 콘텐츠를 제작하여 온라인 융합 교육을 계획하였고, 격주 로 등교하는 학생들의 수업 흐름이 끊기지 않도록 계획을 수정하였다.

(9)

4. 연구 수행 결과

◦연구 수행 결과

우리의 연구는 한 가지 주제를 토대로 여러 과목이 통합적으로 진행하는 수업 및 학년이 높아짐에 따라 더욱 심화된 내용을 학습하는 학년 간의 연계를 바탕으 로 다음과 같이 진행하였다.

- 1학년은 음악에서 오르골 악보를 학생들이 직접 작곡하여 오르골을 연주하는 과 제 속에서 소리의 원리 및 오르골 작동 원리, 디지털 오르골을 이용한 작곡을 함께 학습함.

- 2학년은 음악 감상과 비평 과목에서 다양한 음악 중 우리나라의 국악을 더욱 깊 이 있게 학습함. 우리나라 각 지역의 특징에 맞게 음악을 연주하는 과제 속에서 라인트레이서를 피지컬 컴퓨팅의 기본 원리를 함께 학습함.

- 2학년의 음악 감상과 비판 과목에서 1학년 음악에서 배운 내용보다 깊이 있는 내용을 학습할 때 다른 과목과의 융합도 더욱 깊이 있고 다양한 방법으로 융합 하여 학생들의 반응과 학습 효과를 분석함.

- 학생들이 일상생활 속에서 많이 접한 ‘저작권’을 생활과 과학 시간에 배우게 되 면서 자신이 직접 창작한 곡과 사람들이 창작한 창작물의 저작권에 대해 학습 하며 융합 수업을 마무리함.

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 16차시 예정

수업 적용 일정 2020. 9. 1. ~ 2020. 11. 27.

(STEAM 수업)수혜학생 수 세일고등학교 450명(고등학교 1, 2학년 전교생) 예정 학생 태도검사 사전검사 9월 25일, 2개 학급(50명) 실시 예정

사후검사 11월 23일, 2개 학급(50명) 예정

학생 및 교사 만족도조사 10월 19일 예정

교사연구회 STEAM 행사 개최 2020.11.09. ‘STEAM 교사연구회 세미나’ 행사 개최

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

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5. 결론 및 제언

융합 교사 연구회를 통한 공동 수업연구 개발 활동을 통해 각 교사에게 더 많은 교육적 아이디어를 제공하는 것은 물론, 이질적인 교과라고 생각했던 다양한 교과 와의 접목 가능성 및 관계적 지식의 확장이 가능하다는 것을 확인하였으며 학생들 자신의 주변 및 실생활에 직접적으로 도움이 되는 ‘실제적 문제해결력’을 갖춤으로 써 다양한 문제에 응용하여 접근할 수 있게 된 것이 이번 연구의 성과이다.

다만, 교육과정의 수직적 연계성 연구에 있어 실제적으로 적용하지 못하고 예측 하게 진행함에 따라 결과 점검의 한계가 있음이 아쉬운 점으로 남는다. 일 년의 연구가 아닌 다년간의 연구로 진행된다면 수직적 연계성 교육의 단점을 해소할 수 있을 것이라 기대한다.

지금까지의 연구와 수업을 통해 분석한 결과는 다음과 같이 정리할 수 있다.

첫째, 융합 교사 연구회를 통해 다양한 과목을 담당한 교사들이 갖고 있는 아이 디어를 공유하여 융합된 수업을 개발하고 적용하는 과정에서 학생들의 창의성과 융합성을 신장시킬 수 있는 다양한 수업을 제공할 수 있었으며 이를 통해 비인기 과목의 흥미를 유발할 수 있고, 창의성과 연계성 향상에 도움을 주었다.

둘째, 작년부터 시작된 STEAM 교육을 통해 학생들의 이해도와 교사들의 융합 수업에 큰 발전이 있었지만, 선행연구의 논문의 양이 과거보다 적고 프로그램 개 발이 미흡한 실정으로 구체적이고 실용적인 프로그램을 연구하기 힘들었다.

셋째, 이론으로만 알고 있던 것을 예술과 음악으로 만들어 봄으로써 창의성과 소통, 배려와 같은 감성을 만들어 내기에 충분하며 창의적으로 사고하고 타인과의 의사소통을 통해 감성적 역량을 함양시킬 수 있다.

넷째, STEAM 교육의 궁극적인 목표인 문제를 스스로 인식하여 창의적으로 해결 할 수 있는 융합인재 양성을 위해 음악을 이용하여 학생들의 흥미를 유발하며 학 습자들과의 의사소통을 원활히 하고 학습한 내용을 실생활에 적용할 수 있게 하여 음악 심미적 체험을 가능하게 하였다. 또한, 음악 감상으로 학습한 내용을 주관적 으로 이해하여 창의력 증진과 함께 다양한 맥락 속에서 융합적 사고력을 배양할 수 있다.

다섯째, 융합 교사 연구회를 통한 공동 수업연구 개발 활동을 통해 각 교사에게 더 많은 교육적 아이디어를 제공하는 것은 물론, 이질적인 교과라고 생각했던 다 양한 교과와의 접목 가능성 및 관계적 지식의 확장이 가능하다는 것을 확인하였으 며 학생들 자신의 주변 및 실생활에 직접적으로 도움이 되는 ‘실제적 문제해결력’

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여섯째, 학생들이 다양한 방법을 활용하여 음악을 제작하고 연주하는 것에 매우 흥미로워 하였으며 음악을 음악 자체만으로 학습하지 않고 다른 과목들과 연계하 여 다양한 방법을 도입하고 그 원리를 함께 탐구하는 것에서 학생들의 높은 학습 효과를 볼 수 있었고 협동심과 더불어 창의성, 독창성이 신장되었지만, 학생들이 직접 음악을 작곡하는 과정에서 매우 어려움을 느껴 교사의 도움이 예상했던 것보 다 많아진 것에 아쉬움이 남았다.

일곱 번째, 앞으로의 교육과정인 고교 학점제를 대비한다면 이러한 수직적 연계 성이 있는 과목에서 함께 융합되는 요소도 심화된 내용으로 수업을 디자인한다면 융합 수업의 기대 효과를 훨씬 높일 수 있을 것이고, 이에 대한 연구가 지속적으 로 필요하다.

(12)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

피지컬 컴퓨팅을 통한 고교학점제 대비 수직적 연계성 교육 연구

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~6/20

[12정보01-05]

소프트웨어 저작권 보호 제도 및 방법을 알고 올바르게 활용한다.

[12정보02-01]

동일한 정보가 다양한 방법으로 디지털로 변환되어 표현될 수 있음을 이해하고 정보 활용 목적에 따라 보다 효율적인 방법을 선택한다.

음악

[고등학교 1학년]

(1) 표현 생활과학 (4) 문화생활 과학탐구실험 [고등학교 1 학년]

(2) 생활 속의 과학 탐구

2 7~12/20

[12정보01-05]

[12정보02-01]

동일한 정보가 다양한 방법으로 디지털로 변환되어 표현될 수 있음을 이해하고 정보 활용 목적에 따라 보다 효율적인 방법을 선택한다.

[12정보05-03]

문제 해결에 적합한 하드웨어를 선택하여 컴퓨팅 장치를 구성한다.

음악

[고등학교 1학년]

(1) 표현 생활과학 (4) 문화생활 과학탐구실험 [고등학교 1 학년]

(2) 생활 속의 과학 탐구

3 13~20/20

[12정보01-05]

[12정보05-03]

문제 해결에 적합한 하드웨어를 선택하여 컴퓨팅 장치를 구성한다.

음악감상과 비평 [고등학교 2 학년]

(1) 감상 생활과 과학 [고등학교 2 학년]

(4) 문화생활

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 20차시)

차시 주요내용

1~6 주제(단원)

(13)

작곡과 음악의 표현에 대한 기본적인 내용을 이해하고 이를 바탕으로 자신이 작곡한 음악을 오르골에 맞추어 표현한다. 이때, 오르골을 통한 작곡은 음악 교과에서, 오르골의 과학적 원 리는 과학탐구실험 교과에서 융합을 통해 진행한다. 또한 이와 관련하여, 생활과 과학 교과 에서 저작권에 대한 내용을 이해한다.

7~12 /20

주제(단원)

명 Ⅳ 컴퓨팅 시스템

자신이 작곡한 오르골 악보를 어플리케이션을 통해 디지털의 방식으로 이해한다. 자신이 입력한 음들이 어플리케이션을 통해 연주되는 과정을 체험하고 자연스럽게 프로그램의 원리를 이해하 고 기존의 오르골의 연주 과정과 어플리케이션을 이용한 연주 과정을 비교 경험하여 차이를 깨 달을 수 있도록 한다.

13~20 /20

주제(단원)

명 Ⅳ 컴퓨팅 시스템

자신이 표한하고자 하는 음악을 라인트레이서에 코딩을 함으로써 자신이 표현하고자 했던 음악이 재생되도록 구현할 수 있다. 자신에게 당면한 문제를 해결하기 위해 적합한 피지컬 컴퓨팅 기기를 선택하여 바르게 동작 및 활용할 수 있다.

(14)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

학습 교수-학습 활동 학습자료

중심과목 음악 학교급/학년(군) 고등학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

(1) 표현 중심과목

성취기준

12음01-01]

각 악기의 바른 주법을 익히고, 바른 자 세로 악기를 연주한다.

주제(단원)명 기악, 감성을 속삭이다. 차시 1~2/20

학습목표 1. 각 악기의 바른 주법을 익히고, 바른 자세로 악기를 연주한다.

2. 악곡의 특징을 이해하고 개성 있게 표현한다.

연계과목 과학탐구실험 연계과목

성취기준 영역 (2) 생활 속의 과학 탐구

STEAM 요소

S S(과학) - 소리와 파동에 대한 과학 지식의 이해와 오르골의 역사 및 발전 과정 탐구 T T(기술) - 디지털로 오르골을 연주할 수 있는 최신 장비의 원리 탐구

E

A A(음악) - 음계들의 조합을 통한 오르골 연주 M

개발 의도 오르골 연주를 위한 작곡 수업

오르골 연주를 하기 위해 본인이 직접 작곡을 하려고 한다. 기존에 있는 곡을 단순히 오르골 악보에 찍어내는 것이 아닌 STEAM 주제인 ‘독립, 통일’을 주제로 각자 곡을 만들어본다. 학생들이 음악 수업 에서 가장 힘들어하는 영역중에 하나인 작곡을 최대한 단순하게 교육하여 멜로디 위주로 작곡을 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

작곡을 위한 음계, 박 자, 화성학을 익히고 기본적인 코드 진행을 학습한다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

학생들과 각자가 작곡 한 것을 공유해보며 주제가 갖는 의미가 곡에 잘 담겨져 있는 지 확인한다.

감 성 적 체 험 주제인‘독립, 통일’을 글로 간단

하게 적어보고 글의 내용을 본인 배운 작곡의 이론을 바탕으로 멜 로디를 창작해본다. 학생들과 공 유하고 나누면서 작곡하며 얻은

감성적 체험

(15)

도입 (10 분)

Co

1. ‘독립, 통일’에 관련된 음악을 들어본다.

2. 작곡의 거리를 좁히기 위해 단순 작곡의 음악을 들어보고 관련된 작곡법을 영 상으로 시청해본다.

Tip!

동 영 상 을 이용해 학 생들의 집 중력을 높 인다.

전개 (70 분)

Co

1. 작곡의 기본이 되는 음계와 박자를 공부한다.

2. 미디 및 음악기호를 이해한다.

- 달세뇨(D.S.): 세뇨( )로 돌아가 반복한 후 피네(Fine)에서 마침.

- 도돌이표: 일정한 부분을 반복하여 연주하도록 지시하는 기호임.

Tip! PPT 학습지 디지털오르 골

(16)

- 코다( ): 도돌이표, 달세뇨 등의 기호로 인해 반복한 이후 코다와 코다 사이의 마디는 생략하고 진행함.

- 피네(Fine): 반복 기호로 인해 반복하여 연주하다가 악곡이 끝나는 위치에 표시 하여 곡을 마침.

- 달세뇨 또는 다 카포(D.C.) 이후 도돌이표는 반복하지 않음.

- 악센트( ): 그 음을 강하게 치라는 기호 - 리타르단도( ): 점점 느리게 하라는 기호

- 셋잇단음표( ): 1개 또는 2개음표를 3등분한 것 - 아 템포(a tempo): 본디 빠르기로

- 디미누옌토(dim): 점점 여리게 - 크레셴토(cresc): 점점 세게

CD

1. 기본적인 코드 진행과 화성법을 바탕으로 작곡을 한다.

2. 위의 코드 진행표를 바탕으로 멜로디를 작곡하고 친구들과 나눠본다.

정리 (10 분)

ET

자신이 작곡한 곡을 피아노를 이용하여 연주해보고 친구들한테 설명하며 작곡 배 경을 설명한다.

Tip! 선생님 이 직접 연 주해준다.

(17)

중심과목 과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교 1~3 학년 중심과목

성취기준 영역

(2) 생활 속의 과학 탐구 중심과목 성취기준

[10과탐02-03] 과학 원리를 활용한 놀이 체 험을 통해 과학의 즐거움을 느낄 수 있다.

주제(단원)명 Ⅱ. 생활 속 과학이야기 차시 3/20

학습목표 1. 일상생활 속에서 볼수 있는 자연 현상과 물건 속의 과학 원리를 이해할 수 있다.

2. 일상생활 속에서 이용되는 과학 원리를 직접 실험을 진행하고 친구에게 설명할 수 있다.

연계과목 음악 연계과목

성취기준 영역 (1) 표현

STEAM 요소

E

개발 의도 학생들이 소리를 과학적으로 해석할 수 있는 능력을 바탕으로 오르골의 종류와 역사에 대해 알아보고 직접 디지털 오르골 악보를 제작하여 연주해보며 작곡에 대해 학습해야할 필요성을 느끼도록 한다.

악기를 연주하면 특정한 음높이를 가진 소리가 나오며 우리는 이런 소리를 들으면서 음악을 감상한 다. 예를 들어 피아노 건반을 누르는 위치에 따라 음의 높이가 달라지며 누르는 힘의 크기에 따라 소 리의 크기가 달라진다는 것을 학생들은 경험적으로 알고 있다. 소리에 대한 국립국어원 표준국어대사 전의 정의는 ‘물체의 진동에 의하여 생긴 음파가 귀청을 울리어 귀에 들리는 것‘이다. 과학적으로 생각 하면 소리는 파동이다. 우리의 일상생활과 항상 함께하는 소리의 3 요소를 파동을 통해 이해하며 학생 들이 직접 작곡을한 후 오르골을 연주하는 프로잭트를 진행하기에 앞서 오르골의 역사와 과학 기술의 발달로 만들어진 디지털 오르골에 대해 과학과 정보 과목의 융합을 통해 알아보고자 한다.

상황 제시

상 황 제 시

소리의 3 요소 이니 음 높이, 음색(맵시), 세기 를 파동의 진동수, 파 형, 진폭으로 이해한다.

창 의 적 설 계

디지털 오르골 악보를 직접 제작해보며 소리를 들어보고 작곡 수업에 대한 필요성을 인지한다.

감 성 적 체 험 오르골 연주를 듣고 오르골의 역

사와 과학기술의 발전으로 만들 어진 디지털 오르골의 원리에 대 해 조사해보고 친구들과 토의해 본다.

감성적 체험

(18)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (5 분)

Co

1. 오르골 연주를 들으며 우리가 듣는 ‘소리’에 대해 학생들이 알고 있는 개념을 확인한다.

2. 학생들이 좋아하는 소리와 알고 있는 소리의 개념을 칠판에 적으며 소리에 대해 어렵지 않게 느끼 도록 도우며 소리의 과학적 이해 정도를 파악한다.

Tip!

전개 (40 분)

Co

다양한 오르골을 학생들에게 보여주며 오르골의 종류에 따라 소리가 나오는 원리 를 생각해본다.

CD

1. 오르골의 역사에 대해 조사해보며 오르골의 태엽이 돌아갈 때 어떻게 소리가 나게 되는지 생각해본다.

1) 디지털식 오르골 2) 실린더식 오르골 3) 천공리더식 오르골

2. 디지털 오르골을 직접 연주해보고 디지털 오르골의 원리에 대해 친구들과 토의한 다.

ET

디지털 오르골 악보를 직접 제작해본다.

ppt 학습지 디지털 오 르골

정리 (5 분)

ET

자신이 제작한 디지털 오르골 악보를 연주하며 나오는 소리를 들어보며 작곡의 개념 학습에 대한 필요성을 느낀다.

Tip!

직접 제작한 악보로 디지 털 오르골을 연 주 한 다 면 좋은 소리가 나지 않을 것이다. 학생 들에게 작곡 의 개념에대 해 학습하라 필요성을 잘

(19)

(2) 생활 속의 과학 탐구 (2)중심과목 성취기준

[10과탐02-03] 과학 원리를 활용한 놀이 체험을 통해 과학의 즐거움을 느낄 수 있다.

학습목표

1. 일상생활 속에서 볼수 있는 자연 현상과 물건 속의 과학 원리를 이해할 수 있다.

STEAM 요소

S S(과학) - 천공리더식 오르골 악보에 따른 소리의 차이에 대한 과학적 해석 T T(기술) - 디지털로 오르골을 연주할 수 있는 최신 장비의 원리 탐구 E

A A(음악) - 음계들의 조합을 통한 오르골 악보 제작과 연주 M

개발 의도 펀치로 구멍을 뚫어 제작한 악보를 통해 연주되는 천공리더식 오르골의 원리를 이해하고 자신이 직접 제작한 악보를 연주한다.

학생들이 음악시간에 작곡에 대해 학습을 한 후 자신이 작곡한 곡을 디지털 오르골을 통해 미리 들어 본 후 천공리더식 오르골의 악보를 제작한다. 오르골 악보를 제작하는 과정에서 펀치로 구멍을 뚫은 부분이 어떻게 음의 높낮이를 나타내는지 천공리더식 오르골의 원리를 탐구해보며 이전 시간에 배운 소리의 원리를 다시 한번 생각할 수 있도록 도와준다.

상황 제시

상 황 제 시

자신이 작곡한 곡을 오르골을 디지털 오르 골을 통해 미리 들어 본 후 오르골 악보에 펀치로 음계에 맞게 구멍을 뚫는다.

창 의 적 설 계

자신이 직접 제작한 오르골 악보를 천공리 더식 오르골을 통해 연주해보고 친구들과 공유하여 들어본다.

감 성 적 체 험 오르골 악보에 학생들이 직접 뚫

는 구멍의 위치에 따라 어떻게 소리의 음계가 표현되는지 탐구 해본다.

감성적 체험

학습

및 유의점

(20)

도입 (5 분)

Co

1. 오르골 악보에 표시된 음계에 따라 펀치로 구멍을 뚫으며 오르골 소리를 들어본 다.

2. 음계에 따라 연주되는 소리를 들어보며 이전 시간에 배운 소리의 3 요소를 떠 올릴 수 있도록 돕는다.

Tip!

지난 시간 에 활동했 던 소리의 3 요소 자 료를 다시 한번 보여 주며 개념 을 상기시 켜준다.

전개 (40 분)

Co

천공리더식 오르골을 직접 관찰해보며 어느 부분에서 소리가 나오는지 관찰한다.

- 어느 부분의 차이점으로 인해 소리의 음계가 표현되는지 자세하게 관찰할 수 있도록 도와준다.

CD

1. 오르골에서 소리가 나는 원리를 그림으로 그려 표현해본다.

2. 오르골에 있는 소리쇠의 길이에 따라 왜 다른 음계의 소리가 나는지 조별로 생 각해본다.

ET

자신이 직접 제작한 악보를 오르골로 직접 연주하며 친구들과 공유한다.

ppt 활동지

Tip!

학생들이 직 접 그림을 그려 표현한 것들을 공유 하여 학생들 의 이해를 돕는다.

정리 (5 분)

ET

친구들의 연주를 들어보며 소리를 비교하고 분석해본다. 오르골

(21)

[10과탐02-03] 과학 원리를 활용한 놀이 체 험을 통해 과학의 즐거움을 느낄 수 있다.

학습목표

1. 일상생활 속에서 볼수 있는 자연 현상과 물건 속의 과학 원리를 이해할 수 있다.

3. 오르골의 소리가 더 크게 들릴 수 있는 케이스를 직접 고안해본다.

STEAM 요소

S S(과학) - 천공리더식 오르골 악보에 따른 소리의 차이에 대한 과학적 해석 T T(기술) - 소리가 증폭될 수 있는 오르골 케이스 제작

E

A A(음악) - 음계들의 조합을 통한 오르골 악보 제작과 연주 A(미술) - 학생들이 직접 디자인한 오르골 케이스를 제작한다.

M

개발 의도

학생들이 오르골 케이스를 직접 디자인하고 구성하여 소리가 증폭될 수 있는 구조를 만든다. 소리 의 파동이 중첩되어 진폭이 커지는 원리를 배우기 전 자신이 직접 고안하고 제작한 케이스에서 소 리가 증폭되는 것을 관찰하고 그 원리를 탐구해 나간다.

학생들이 음악시간에 작곡에 대해 학습을 한 후 자신이 작곡한 곡을 디지털 오르골을 통해 미리 들어 본 후 천공리더식 오르골의 악보를 제작하여 오르골을 이용하여 연주한다. 이 때 미리 제작한 오르골 케이스를 학생들에게 보여주며 오르골을 케이스에 넣고 연주를 할 경우 소리가 더 크게 들리는 현상 을 보여주며 자신이 직접 소리가 증폭될 수 있는 케이스를 제작하고 디자인하여 오르골을 연주한다.

상황 제시

상 황 제 시

오르골을 케이스에 넣 고 연주할 때 소리가 더 크게 들리는 현상 을 관찰한다.

창 의 적 설 계

자신이 제작한 오르골 케이스를 다양한 방법 으로 꾸며서 자신만의 오르골 케이스를 제작 한다.

감 성 적 체 험 학생들이 직접 오르골 케이스를

제작하며 소리가 더 크게 들릴 수 있는 구조를 고안하여 제작한 다. 소리 증폭의 원리를 탐구하 며 파동의 중첩과 보강간섭, 상 쇄간섭에 대해 학습한다.

감성적 체험

(22)

학습

및 유의점

도입 ( 20 분)

Co

1. 오르골을 케이스에 넣지 않고 연주했을 때와 케이스에 넣고 연주 했을 때 소리 의 차이를 관찰하고 그 이유를 생각해본다.

2. 이전시간에 배운 소리의 3 요소 중 소리의 크기에 영향을 미치는 파동의 진폭 을 떠올리며 소리가 더 크게 들리는 것은 진폭이 커진 것임을 생각한다.

Tip!

미리 준비 한 오르골 케 이 스 를 통해 소리 의 증폭작 용을 보여 준다.

전개 (70 분)

Co

파동이 중첩될 때 진폭이 커지거나 작아질 수 있는데 진폭이 커지게 될 경우 소 리 가 더 크게 들린다는 것을 학습한다.

CD

1. 학생들이 직접 오르골 케이스를 디자인하고, 제작하면서 소리를 증폭시켜줄 수 있는 오르골을 만든다.

- 오르골을 만들 때 안전에 유의하며 제작한다.

2. 직접 제작한 오르골을 케이스에 넣은 후 연주해보며 친구들의 오르골 케이스와 소리를 비교해본다.

- 소리를 비교하면서 왜 이런 차이가 나타나는지 함께 생각해본다.

ET

자신이 제작한 오르골을 매직, 싸인펜, 아크릴 물감 등 다양한 도구를 이용해 꾸 며본다.

ppt 활동지

Tip!

오 르 골 을 제작할 때 안전 사고 예방 교육 하며 학생 들이 안전 하게 오르 골 케이스 를 만들 수 있도록 계 속하여 순 회 지도한 다.

정리 (10 분)

ET

자신이 직접 꾸민 오르골 케이스를 친구들과 공유하며 자신의 작품을 설명해본다.

오르골 케 이스

(23)

중심과목 생활과 과학 학교급/학년(군) 고등학교 1~3학년

영역

(4) 문화생활 중심과목

성취기준

12생활04-02] 인류 문명사의 관련된 몇몇 사례를 통하여 과학의 발달이 스 포츠, 음악, 미술, 사진, 문학 등에 끼친 영향을 조사하고 발표할 수 있다.

[12생활04-05] 공연, 영화, 미디어 아트 등 종합 예술과 관련된 과학적 원리 및 개념을 조사하고 설명할 수 있다.

주제(단원)명 문화와 과학 - 2. 음악과 과학 차시 1차시

학습목표

1. 인류 문명사의 관련된 몇몇 사례를 통하여 과학의 발달이 스포츠, 음악, 미술, 사진, 문 학 등에 끼친 영향을 조사하고 발표할 수 있다.

2. 공연, 영화, 미디어 아트 등 종합 예술과 관련된 과학적 원리 및 개념을 조사하고 설 명할 수 있다.

3. 문화생활이 인간의 정신 건강과 육체 건강에 미치는 영향을 조사 분석하고 설명할 수 있다.

연계과목 과학탐구실험, 음악 연계과목

성취기준 영역

과학탐구실험 (1) 생활 속의 과학 탐구 음악 (1) 표현

STEAM 요소

S 음악에 관련된 과학적 원리 및 개념을 조사하고 설명할 수 있다.

T

[상황 제시] 오르골을 통한 악기 음원 발생 조건 탐색

[창의적 설계] 해결 조건 만족시키는 아이디어 창출 및 창출된 아이디어 설계 설계도를 바탕으로 작품 제작

[감성적 체험] 제품 음계 조율 및 시연

E

[상황 제시] 같은 음악, 다른 느낌

[창의적 설계] 음의 위치와 오르골의 특성에 따른 음원 [감성적 체험] 모둠별 발표

A

[상황 제시] 왜 호국 보훈음악은 없을까?

[창의적 설계] 음의 위치와 오르골의 특성에 따른 음원 [감성적 체험] 오르골의 음악적 요소를분석해본다.

M

[상황 제시] 소리(음파)의 특징

[창의적 설계] 음파 분석 장치 고안 및 분석 음의 높이와 음파의 형태

[상황 제시] 숫자들 사이의 관계

[창의적 설계] 음계-진동수 관계 및 컴퓨터를 이용한 관계식 찾기 [감성적 체험] 모둠별 발표

학습

및 유의점 도입

(10) ^Co

(24)

▪재미있는 악기 영상(오르골 영상 보기)

- 이제 곧 유관순 열사의 100부기가 되는데 이 시대를 표현할 아름다운 화음을 만들어 내는 악기가 있을까.. 우리 모둠만의 음악을 만들어 연주해 소리를 낼 수 있는 악기를 만들어보자.

8호 감방의 노래 (https://www.youtube.com/watch?v=_2H_v6UOPkc)

본시 학습목표(과정목표 및 내용목표) 제시

오르골의 작동 원리와 조작방법을 알아보고 오르골이 만들어진 시대적 배경 및 다양한 종류의 오르골 역사를 살펴보는 과정에서 과학적 원리와, 소리의 원리를 파악한다. 오르골을 가지고 조립 및 외관꾸미기 정도로 오르골 모양을 만드는 것 에 머물렀다면 이번 수업에서는 오르골 악보를 직접 만들어 보고 이것을 오르골에 넣고 작동해 봄으로써 내가 만든 음악을 직접 오르골로 연주해 볼 수 있는 활동에 중점을 두었다.

CD (창의적 설계)

한 줄의 구멍 개수와 간격에 따라 소리가 어떻게 들리고 오르골 손잡이를 돌리는 속도에 따라 음악의 빠르기가 어떻게 변하는지 살펴보기

ET (감성적 체험)

내가 만들고 싶은 음악을 오르골 악보로 만들어 연주하고 감상하기

전개 (30 분)

Co

인간의 사상 또는 감정을 표현한 창작물인 저작물에 대한 배타적·독점적 권리.

이러한 저작물에는 소설·시·논문·강연·연술(演述)·각본·음악·연극·무용·회화·서예·도안 (圖案)·조각·공예·건축물·사진·영상(映像)·도형(圖形)·컴퓨터프로그램 등이 있다.

여기에 더하여 원저작물을 번역·편곡·변형·각색·영상제작 등의 방법으로 작성한 창 작물(이를 2차적 저작물이라 한다)과 편집물로서 그 소재(素材)의 선택 또는 배열 이 창작성이 있는 것(이를 편집저작물이라 한다)도 독자적 저작물이다.

(25)

한 절차에 의한 의결·결정 등, ④ 국가 또는 지방자치단체가 작성한 것으로서 위의

① 내지 ③에 해당하는 것의 편집물 또는 번역물, ⑤ 사실의 전달에 불과한 시사 보도 등은 저작권의 객체가 아니다.

CD

오르골의 종류와 특징

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5950883&cid=51648&categoryId=63595 https://www.youtube.com/watch?v=7AL-W-OoHvk

화려하진 않지만 단순하고 감성적인 멜로디를 지닌 오르골.

오르골은 크게 천공 오르골, 디스크 오르골, 실린더 오르골로 나뉜다고 한다.

https://www.youtube.com/watch?v=IvUU8joBb1Q

스웨덴의 밴드 Wintergatan(빈테르가탄: 은하수[5])에서 만든 초대형 오르골 Marble Machine[6]로 태엽에 의해 올라간 구슬이 떨어지면서비브라폰과드럼등을 연주한다. 모든 부분을 앰프에 연결할 수 있으며 심지어베이스 기타까지 달려있다.

연주할때는 직접 사람이 돌린다. 컵받침과 종이조각 아래에 피에조 마이크를 달아 드럼 소리처럼 들리게 하고(스네어드럼은 스네피대신 쌀알을 사용했다.), 베이스기 타는 타이밍에 맞춰 코드를 짚어주면 구슬이 자동으로 줄을 때려서 연주하는 반자 동 방식이다. 엄청난 노력이 필요하지만 곡을 바꿀 수도 있다. 동영상에서 연주하 는 곡은 자체 작곡한 곡이자 오르골과 동일한이름을가진 'Wintergatan Marble Machine'이라는 곡이다. 참고로 크랭크를 한번 돌리면 4/4박자 기준으로 1박자(4 박)가 연주되기때문에 연주되는 곡의 BPM과 크랭크의 RPM이 완전히 일치하며, 프로그래밍 휠이 한바퀴돌면 64박자(256박)가 연주된다

https://www.youtube.com/watch?v=EuggcDJOED8&feature=youtu.be

▲유튜버 mitxela가 제작한 MIDI오르골. 종이를 사용하는 오르골의 음계하나마다 서브모터를 달아서 종이대신MIDI신호를 받아 연주하도록 개조했다. 키보드나 MIDI 악기를 연결해서 실시간 연주가 가능하다

https://www.youtube.com/watch?v=fc8_F48-T5o&feature=emb_title 현대 자동차 광고

NEW THINKING, NEW POSSIBILITIES 로 교체할 때 등장시킨 광고에서 길이 87미 터, 폭 102미터의 메가 오르골(Mega Orgel)이라는 구조물이 등장하나 연주를 위해 차량[4]을 이용하는 특성상 태엽과 원판을 이용하는 오르골의 기본 구조와는 조금 다르다. 그래도 연주를 기계화하려는 시도라는 점은 오르골의 사상에 부합한다.

정리 (10 분)

ET 모둠별 발표를 통한 학습내용 정리

음악과 호국 보훈 활동의 연계를 통한 우리 음악의 다양성

(26)

중심과목 음악 학교급/학년(군) 고등학교 1~3 학년 중심과목

(1) 표현 중심과목

성취기준

12음01-01]

각 악기의 바른 주법을 익히고, 바른 자세로 악기를 연주한다.

주제(단원)명 기악, 감성을 속삭이다 차시 7~8/20

연계과목

정보 과학 탐구 실험

생활과 과학

(2) 자료와 정보 (1) 생활 속의 과학 탐구

(4) 문화생활

STEAM 요소

E

개발 의도 오르골 연주를 위한 작곡 수업

오느골 연주를 하기 위해 본인이 직접 작곡을 하려고 한다. 기존에 있는 곡을 단순히 오르골 악보에 찍어내는 것이 아닌 STEAM 주제인 ‘독립, 통일’을 주제로 각자 곡을 만들어본다. 학생들이 음악 수업 에서 가장 힘들어하는 영역중에 하나인 작곡을 최대한 단순하게 교육하여 멜로디 위주로 작곡을 한다.

작곡 이후에 오르골 악보로 자신의 곡을 찍어 만들어 본다. 그 다음 오르골로 넣어 연주하여 자신이 의도했던 곡의 느낌과 의도가 음악에 잘 전달이 되었는지 확인한다. 그 다음 학생들 앞에서 연주하여

‘독립, 통일’의 느낌을 어떻게 만들었는지 설명한다.

상황 제시

상 황 제 시

저번시간에 배운 작곡 법을 바탕으로 각작의 곡을 설명하고 작곡 배경을 학생들 앞에서 발표한다.

창 의 적 설 계

다른 학생들의 곡을 들어보며 자신의 작곡 과 어떻게 다른지 서 로 얘기해본다.

감 성 적 체 험 오르골 악보와 음계를 이해하고

동시에 본인의 곡을 악보에 찍어 만들어 본다. 본인이 만든곡이 오르골을 통해 어떠한 소리가 나 는지 확인하고 각자가 생각했던 작곡 배경과 소리가 잘 어울리는 지 서로 얘기해본다.

(27)

학습

및 유의점

도입 (10 분)

Co

1. ‘독립, 통일’에 관련된 음악을 들어본다.

2. 오르골을 이해하기 위해 오르골로 연주된 곡을 들어본다.

3. 선생님이 직접 만들어본 오르골 악보를 보여주며 학생들로 하여금 오르골 악보 를 이해를 시킨다.

Tip!

전개 (70 분)

Co

1. 작곡된 곡을 오르골 악보에 찍어내기 전 악보를 이해한다.

1) 피아노의 음계와 오르골 악보의 관계에 대해서 설명한다.

2) 본인의 악보와 마디를 이해시키고 오르골 악보에 어떻게 찍어야 하는지 설명한 다.

CD

1. 오르골을 아래의 설명에 맞춰 자신의 곡을 찍어본다.

Tip! ppt 학습지 디지털오르 골

(28)

ET

1. 각자기 만든 곡을 학생들 앞에서 발표하고 오르골에 넣어 연주해본다.

2. 서로 들어보며 피드백을 해준다.

정리 ^ET

Tip! 오 르 골 로 이루어진

(29)

중심과목 정보 학교급/학년(군) 고등학교 1~3 학년

영역

(2) 자료와 정보 중심과목 성취기준

[12정보02-01]

동일한 정보가 다양한 방법으로 디지털 로 변환되어 표현될 수 있음을 이해하고 정보 활용 목적에 따라 보다 효율적인 방법을 선택한다.

주제(단원)명 Ⅱ. 자료와 정보 차시 9/20

STEAM 요소

S

T T(기술) - 디지털로 오르골을 연주할 수 있는 프로그램의 원리 탐구 E

개발 의도 자신이 작곡한 악보를 활용한 소리의 디지털 표현 방법 이해

호국, 보훈, 통일을 주제로 작곡한 학생 자신의 오르골 악보를 활용하여 소리의 디지털 표현방법을 이 해한다. 학생들과 무관하게 교과서 제시된 자료보다 자신이 직접 작곡한 악보를 통해 더욱 친근하게 접근하도록 하고 컴퓨터 프로그램 또는 어플리케이션을 통해 작곡한 악보를 디지털 소리로 표현하고 친구들과 연주하고 공유한다.

상황 제시

상 황 제 시

컴퓨터 또는 다양한 전자기기에서 소리의 디지털 표현의 과정과 원리를 이해하고 표현 한다.

창 의 적 설 계

학생들이 작곡했던 다 양한 오르골 악보를 직접 프로그램에 입력 하여 디지털 소리의 출력값을 서로 공유하 며 체험한다.

감 성 적 체 험 음악시간에 자신이 작곡한 오르

골 악보를 바탕으로 오르골 악기 로 소리를 표현하여 연주하는 것 이 아닌 프로그램을 통해 디지털 소리로 표현하여 연주한다.

감성적 체험

학습

및 유의점

(30)

도입 (10 분)

Co

1. 학생들이 음악시간에 작곡한 오르골 악보를 3~5개 정도 임의로 선택하여 연주 해보며 오르골의 소리를 상기시킨다.

2. 우리가 평소 사용하는 스마트폰, 컴퓨터 등에서 어떻게 소리를 표현하는지 궁금 증을 유발한다.

Tip! 학생들 이 오르골 소리를 기억 하도록 집중 시킨다.

전개 (70 분)

Co

1. 소리 정보의 표현

• 소리 정보는 소리 자체가 진동수와 진폭을 갖는 아날로그 형태의 파형을 갖고 있기 때문에 컴퓨터에서 처리하기 위해서는 디지털 형태로 변환해야 한다.

• 소리 정보의 표본화, 양자화, 부호화 과정을 설명한다.

• 소리 표현의 3단계 과정을 이해하고, 아날로그 신호와 디지털 신호의 차이를 살 펴본다.

CD

1. 자신이 작곡한 오르골 악보를 바탕으로 컴퓨터 프로그램 또는 어플리케이션을 통해 디지털 소리로 표현해 본다.

2. 디지털로 표현한 자신의 곡을 친구들과 공유하여 서로의 곡을 감상해 본다.

Tip!

표본화와 양 자화 등의 용어에 대해 설명한다.

Tip!

소리 정보의 파일 형식에 대해 설명하 고 주로 사 용하는 파일 형식에 대해 이야기해 본 다.

정리 (10 분)

ET

1. 자신의 곡을 3명 이상과 공유한 친구들은 손을 들게 하여 학생들의 진행 상황 을 파악한다.

2. 1~2명 정도의 오르골 악보를 오르골로 표현한 아날로그 소리와 프로그램으로 표현한 디지털 소리를 들려줌으로써 소리 자료의 디지털 표현 원리를 정확하게 이해하도록 한다.

(31)

중심과목 과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교 1~3 학년

영역

[10과탐02-02] 영화, 건축, 요리, 스포츠, 미 디어 등 생활과 관련된 다양한 분야에 적용 된 과학 원리를 알아보는 실험을 통해 과학 의 유용성을 설명할 수 있다.

학습목표 1. 일상생활 속에서 볼수 있는 자연 현상과 물건 속의 과학 원리를 이해할 수 있다.

연계과목 정보 연계과목

성취기준 영역 (5) 컴퓨팅 시스템

STEAM 요소

S S(과학) - 적외선 센서와 색깔 인식 센서, 소리와 파동의 개념 T T(기술) - 코딩의 원리와 프로그래밍

E

A A(음악) - 라인트레이서를 통한 음악 연주 M

개발 의도 빛의 파장에 따른 분류와 적외선 센서, 색깔 인식 센서의 과학 원리를 이해하고 소리와 파동의 개념을 통해 라인트레이서로 음악을 연주할 수 있도록 기초 지식을 배운다.

학생들은 라인트레이서 코딩 키트를 통해 단순한 작업으로 활동에 참여하는 경향이 있다. 하지만 왜 라인트레이서가 검은색 선을 인식하는지, 색깔별로 어떤 차이를 인식해서 음계가 다르게 나타나는지에 대한 원리를 생각한 후 활동하면 학생들의 지식의 깊이와 폭이 넓어져 더욱 유의미한 활동을 기대할 수 있다.

상황 제시

상 황 제 시

라인트레이서가 검은 색 선을 따라서 움직 이며 스티커 색에 따 라 다른 음계가 나오 는 것을 관찰한다.

창 의 적 설 계

자신이 생각한 내용을 친구들과 공유하고, 스 티커를 부착하여 라인 트레이서를 연주해본다.

감 성 적 체 험 라인트레이서가 왜 검은색 선과

스티커의 색에 따라 다른 소리가 나오는지 직접 탐구활동을 진행 하고 관찰을 한 후 원인을 생각 해본다.

감성적 체험

학습

및 유의점

(32)

도입 (5 분)

Co

1. 라인트레이서가 검은색 선을 따라 움직이며 스티커 색에 따라 다른 음계가 나오 는 것을 관찰한다.

2. 음계에 따라 연주되는 소리를 들어보며 이전 시간에 배운 소리의 3 요소에 대 해 배운다.

ppt 활동지

전개 35 분)

Co

1. 라인트레이서 나오는 음계를 들어보며 소리의 3 요소를 파장, 파형, 진폭을 통 해 학습한다.

2. 라인트레이서에 사용하는 적외선 센서와 색 인식 센서에 대해 알아보고 그속에 적용된 과학 원리를 생각해본다.

CD

1. 색깔별로 선을 그어 라인트레이서가 어떤 색을 인지하여 움직이는지 차이점을 관찰한다.

2. 다양한 색깔의 색을 준비하여 라인트레이서가 어떤 색을 인식하여 몇단계의 음 을 낼 수 있는지 관찰하고 프로그래밍을 통해 폭넓은 색 인식과 음계를 표현할 수 있는 가능성을 탐색한다.

ET

자신이 직접 제작한 악보를 라인트레이서로 연주하며 친구들과 공유한다.

Tip!

미리 제작한 활동 동영상 을 보며 전 반적인 활동 에 대한 이 해를 돕는다.

ppt

라인트레이 서

정리 (10 분)

ET

친구들의 연주를 들어보며 소리를 비교하고 분석해본다.

라인트레이 서

활동지

(33)

중심과목 생활과 과학 학교급/학년(군) 고등학교 1~3학년

영역

(4) 문화생활 중심과목

성취기준

[12생활04-05] 공연, 영화, 미디어 아트 등 종합 예술과 관련된 과학적 원리 및 개념을 조사하고 설명할 수 있다.

주제(단원)명 문화와 과학- 2.음악과 과학 차시 11~12/20

학습목표

1. 인류 문명사의 관련된 몇몇 사례를 통하여 과학의 발달이 스포츠, 음악, 미술, 사진, 문학 등에 끼친 영향을 조사하고 발표할 수 있다.

2. 공연, 영화, 미디어 아트 등 종합 예술과 관련된 과학적 원리 및 개념을 조사하고 설 명할 수 있다.

3. 문화생활이 인간의 정신 건강과 육체 건강에 미치는 영향을 조사 분석하고 설명할 수 있다.

연계과목 과학탐구실험, 음악, 정보 연계과목 성취기준 영역

과학탐구실험 (1) 생활 속의 과학 탐구 음악 (1) 표현

정보 (5) 컴퓨팅 시스템

STEAM 요소

S 음악에 관련된 과학적 원리 및 개념을 조사하고 설명할 수 있다.

T

[상황 제시] 오르골을 통한 악기 음원 발생 조건 탐색

[창의적 설계] 해결 조건 만족시키는 아이디어 창출 및 창출된 아이디어 설계 설계도를 바탕으로 작품 제작

[감성적 체험] 제품 음계 조율 및 시연

E

[상황 제시] 같은 음악, 다른 느낌

[창의적 설계] 음의 위치와 오르골의 특성에 따른 음원 [감성적 체험] 모둠별 발표

A

[상황 제시] 왜 호국 보훈음악은 없을까?

[창의적 설계] 음의 위치와 오르골의 특성에 따른 음원 [감성적 체험] 오르골의 음악적 요소를분석해본다.

M

[상황 제시] 소리(음파)의 특징

[창의적 설계] 음파 분석 장치 고안 및 분석 음의 높이와 음파의 형태

[상황 제시] 숫자들 사이의 관계

[창의적 설계] 음계-진동수 관계 및 컴퓨터를 이용한 관계식 찾기 [감성적 체험] 모둠별 발표

학습

및 유의점

도입 (10)

Co

1. 음악 설명