2021 STEAM 교사연구회 결과보고서
2021. 11.
서울서강초등학교
과제명 2021년 STEAM 교사연구회 운영
구분
연구회 구성 유형 (택
1) 프로그램 개발유형 (택 1)
① 융합학습공동체형 ( ○ )
1. 자유학기제형
) (
6. 학생 주도 참여형( ○ )
2.첨단기술 및 ICT 교구 활용형
) (
7. 고교학점제 기반 학습형(
)
3. 온라인 기반 학습형( )
8. 예·체능 중심 활동수업형(
)
4. 지역사회 연계형) (
9. 유·초등 연계형(
)
5. 교육소외계층 포용형) (
10. 자율선택형 (학교 자체 개발 프로그램)(
)
② 글로벌형 ( )
StarT 프로그램 참여를 통한 프로그램 개발프로그램 정보
프로그램명 산출물 제작 중심 초등융합인재 프로그램 개발
신규 개발
○기 개발
학교급 초등 대상 학년(군) 3,4, 5,6학년군
중심과목 과학 중심과목 성취기준 영역
[초등학교 5~6학년 과학] (1) 온도와 열 [초등학교 5~6학년 과학] (2) 태양계와 별 [초등학교 5~6학년 과학] (3) 용해와 용액
연계과목 사회, 미술 연계과목 성취기준 영역
[초등학교 5~6학년 사회] (6)우리나라의 경제발전 [초등학교 5~6학년 사회] (8)통일 한국의 미래와 지구촌의 평화 [초등학교 5~6학년 미술] (2) 표현
[초등학교 5~6학년 국어] (3) 쓰기
연구기간 2021.4.29. ~ 2021.11.30.
신청금액 일금사백만원(￦4,000,000)
참여연구원 총 5명 (연구책임자: 1명, 참여연구원: 4명) 연구 수행자에 관한 사항
구분 소속(학교명) 직위 성명 담당과목
연구책임자 서울서강초등학교 교사 이윤경 수학, 과학
공동연구원 서울방화초등학교 교사 김형석
과학, 국어공동연구원 서울창천초등학교 교사 전다인
과학, 미술공동연구원 서울월정초등학교 교사 이삭
수학, 실과공동연구원 서울면북초등학교 교사 오정민
과학, 실과2021년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 STEAM 교사연구회를 운영한 결과로써 본 보고서를 제출합니다.
2021년 11월 16일
주관연구기관장 : 서울서강초등학교장 윤지원 (직인)
연구책임자 : 이윤경 (서명 또는 인)
한국과학창의재단 이사장 귀하
“이 보고서는 2021년도 정부의 재원으로
한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”
목 차
1. 요약문
··· 012. 서론
···023. 연구 수행 내용 및 결과
··· 03가. STEAM 프로그램 개발‧적용 ··· 03
(1) 프로그램 개발 내용 ··· 03
(2) 프로그램 개발‧적용 결과 ··· 04
나. 성과 확산 및 실천 ··· 05
(1) 교사연구회 STEAM 행사 개최 ··· 05
(2) STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 결과 ··· 05
다. STEAM 프로그램 적용 성과 분석 및 조사 ··· 06
(1) 수혜학생 태도 조사 ··· 06
(2) 교원 만족도 조사 ··· 06
4. 결론 및 제언
··· 07[부록]
부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물(교수활동지도안, 교사용 참고자료, 학생용 활동지) 부록2. 학생 산출물, 사진, 수업 영상, 성찰일지, 교사의견, 자체평가 결과 등
부록3. 회의록
부록4. STEAM 교사연구회 주최, STEAM 확산 실천 사례(행사 및 연수) 자료 등
1. 요약문
◦ 연구 개발 배경 및 목적
가. 창의 융합의 제4차 산업혁명 시대에 필요한 미래 역량 함양 요구가 증대되고 있음. 그에 따른 첨단 과학, 기술을 기반으로 빠르게 변화하는 융복합의 미래사회를 대비하기 위해 창의적 해결을 위한 미래 역량이 필요함.
나.‘스팀 스페이스’의 개념에 입각한 산출을 프로그램을 개발하고자 함.
스팀 스페이스: 학교에 설치 운영되는 창의 사고 공간으로 학생의 상상력, 창의성, 아이디어를 마음대로 발휘할 수 있는 공간을 말함.
다. 메이커 교육과 연결하여 스팀교육을 구현하고자 함.
◦ 개발 프로그램별 내용 및 연구 범위, 개별 결과
가.“주제학습의 진행→주제학습과 관련된 산출물의 제작→제작된 산출물에 관한 홍보물 알리 는 글의 제작→자신이 제작한 산출물의 발표 및 피드백 활동” 등으로 프로그램을 운영하고자 함.
나. 장미 LED 와이어 디자인으로 스팀하기, 미래 직업 회전판으로 스팀하기, 무게 중심으로 내려오는 팬더 제작으로 스팀하기, 구슬 만화경 제작을 통해 스팀하기 등의 산출물 만들기 활 동을 운영하고자 함.
교수학습 지도안 개발
차시(시수)
프로그램명 프로그램 주제 운영
대상(학년
)완료 여부
개발 수업적용 학생수
1~3(3)
스팀스페이스 활 용 융합인재교육 1
장미 LED 와이어 디자
인으로 스팀하기 4학년 완료 완료 50
4~6(3)
스팀스페이스 활 용 융합인재교육 2
미래 직업 회전판으로
스팀하기 6학년 완료 완료 50
7~9(3)
스팀스페이스 활 용 융합인재교육 3
무게 중심으로 내려오 는 팬더 제작으로 스 팀하기
5학년 완료 완료 50
10~12(3)
스팀스페이스 활 용 융합인재교육 4
구슬 만화경 제작을
통해 스팀하기 4학년 완료 완료 50
합계 200
2. 서론
◦ 창의 융합의 제4차 산업혁명 시대에 필요한 미래 역량 함양 요구가 증대되고 있음.
그에 따른 첨단 과학, 기술을 기반으로 빠르게 변화하는 융복합의 미래사회를 대비하 기 위해 창의적 해결을 위한 미래 역량이 필요함.
◦ ‘스팀 스페이스’의 개념에 입각한 산출을 프로그램을 개발하고자 함.
스팀 스페이스: 학교에 설치 운영되는 창의 사고 공간으로 학생의 상상력, 창의성, 아이디어를 마음대로 발휘할 수 있는 공간을 말함
◦ 메이커 교육과 연결하여 스팀교육을 구현하고자 함.
‘메이커(Maker)’의 뜻: 디지털 기기와 다양한 도구를 사용한 창의적인 만들기 활동을 통해 자신의 아이디어를 실현하고 만든 산출물과 지식, 경험을 공유하는 사람을 뜻함.
‘메이커 운동(Maker Movement)’의 범주: 필요한 물건을 만들며 살아온 인간의 본능과 첨단 디지털 제작기술 공유문화 등이 만나 새로움을 만들고 확산시키는 운동의 범주임.
◦ 메이커 기반 스팀교육은 자율성, 공유, 협력에 기초해 제품의 기획, 제작, 완성까지 의 모든 과정을 학생이 스스로 판단하며 이끄는 프로젝트 교육으로 규정지을 수 있음.
메이커 기반 스팀교육의 개념과 범주(서울특별시교육청, 2018)
3. 연구 수행 내용 및 결과
가. STEAM 프로그램 개발 중점 사항
◦프로그램 개발 지침
- 융합인재교육(STEAM)의 개념*에 맞게 프로그램을 개발함.
- STEAM 관련 분야의 최신 연구 동향 주요 이슈 및 현안과 관련 있는 과제 중심으로 STEAM 프로그램 개발함.
- 체험·탐구·실험 등을 통해 학생의 흥미와 이해를 높이고, 과학기술 기반의 융합적 사고력과 문제 해결력을 배양하는 교육을 구현함.
- 흥미, 동기, 성공의 기쁨 등을 통해 새로운 문제에 도전하고자 하는 열정이 생기게 하는 감성적 프로그램 구성함.
- 실생활 문제와 수업을 연결, 과학기술 분야의 이슈를 교실로 가져와서 학생들이 수 업시간에 바로 배울 수 있게 프로그램 개발함.
- 개인 활동 또는 모둠 활동에 학생의 생각을 반영하도록 설계하여 개인별, 모둠별로
다른 산출물·결과를 가져올 수 있도록 구성함.
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 스팀 스페이스를 활용한 주제중심 초등융합인재교육 프로그램 개발 선행
프로그램명 해당 없음
학교급 초등 대상 학년(군) 3-4, 5-6학년군
목표 수혜학생 수 200명
중심과목 과학 중심과목 성취기준 영역
[초등학교 5~6학년 과학] (1) 온도와 열
〔6과01-04〕액체나 기체에서 대류 현상을 관찰하고 대류현상에서 열의 이동을 설명할 수 있다.
[초등학교 5~6학년 과학] (2) 태양계와 별
〔6과02-01〕태양이 지구의 에너지원임을 이해하고 태양계를 구성하는 태양과 행성을 조사할 수 있다.
[초등학교 5~6학년 과학] (3) 용해와 용액
〔6과03-04〕용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법을 고안할 수 있다.
연계과목
사회 미술 국어 수학
연계과목 성취기준 영역
[초등학교 5~6학년 사회] (6)우리나라의 경제발전
〔6사06-01〕다양한 경제활동 사례를 통해 가계와 기업의 경제적 역할을 파악하고 가계와 기업의 합리적 선택방법을 탐색한다.
[초등학교 5~6학년 사회] (8)통일 한국의 미래와 지구촌의 평화
〔6과08-03〕지구촌의 평화와 발전을 위협하는 다양한 갈등사례를 조사하고 그 해결 방안을 탐색한다.
[초등학교 5~6학년 미술] (2) 표현
〔6미02-06〕작품 제작의 전체 과정에서 느낀점, 알게 된 점 등을 서로 이야기 할 수 있다.
[초등학교 5~6학년 국어] (3) 쓰기
〔6국03-06〕목적이나 대상에 따라 알맞은 형식과 자료를 사용하여 설명하는 글을 쓴다.
초등학교 5~6학년 수학] (2) 도형
〔6수02-10〕입체도형의 모양을 추측할 수 있다.
개발계획
주제 연번 차시
(시수) 과목 연계(안)
1 3 미술(0.5) + 사회(1) + 과학(2) + 국어(0.5) 2 3 미술(0.5) + 사회(1) + 과학(2) + 국어(0.5) 3 3 미술(0.5) + 수학(1) + 과학(2) + 국어(0.5) 4 3 미술(0.5) + 사회(1) + 과학(2) + 국어(0.5)
구분 수행 결과
교수활동지도안 개발 차시
총 12차시수업 적용 기간
2021. 6. 28. ~ 2021. 10. 31.(STEAM 수업) 수혜학생 수
서울서강초등학교 외 4개교 200명(초등학교 4~6학년 학생)학생 태도검사 1차(사전) 검사
6월 28일~7월 16일, 5개 학급(200명) 실시완료2차(사후) 검사
10월 1일 ~ 10월 31일, 5개 학급(200명) 실시완료학생 및 교사 만족도조사
10월 1일 ~ 10월 31일, 실시 완료나. STEAM 프로그램 개발‧적용
(1) 프로그램 개발 내용
차시 주요내용
1/12
주제(단원)명
발광다이오드(LED) 조명의 과학적 원리를 알아보고 제작하기 발광다이오드(LED)에 대해 알아보기 (STEAM 요소: S) Co 상황 제시발광다이오드(LED) 조명을 제작하고 제품에 담겨 있는 과학적 원리 알고 제작하기 (STEAM 요소: S, T, E, A) CD 창의적 설계
발광다이오드(LED) 조명 제작 및 수업 소감 발표하기 (STEAM 요소: A) ET 감성적 체험
2~3 /12
주제(단원)명
발광다이오드(LED) 조명을 창의적으로 디자인하고 홍보하기발광다이오드(LED) 조명의 에너지 효율 알아보기(STEAM 요소: S) Co 상황 제시
전기에너지 효율 및 기능적인 요소 및 디자인 요소를 고려한 발광다이오드(LED) 조명을 개선하 여 제작하기(STEAM 요소: S, T, E, A) CD 창의적 설계
전기에너지 효율 및 기능적인 요소 및 디자인 요소를 고려한 발광다이오드(LED) 조명 설명하 고 홍보하기 (STEAM 요소: A) ET 감성적 체험
4/12
주제(단원)명
우리 주변의 다각형 원리를 찾아보고, 4 차 산업혁명 시대의 특징 알아보기 우리 주변에서 사각형을 사용한 물건 알아보기 (STEAM 요소: A, M) Co 상황 제시다각형을 이용한 평면·입체 물건의 과학적 원리를 알아보기, 4 차 산업혁명 시대의 특징에 대해 알아보기 (STEAM 요소: S, T, E, M) CD 창의적 설계
새롭게 알게 된 점에 대하여 이야기 해 보고, 수업소감 말하기 (STEAM 요소: S, T, A) ET 감성적 체험
5~6 /12
주제(단원)명
미래 직업 회전판에 숨겨져 있는 다각형 찾아보고 장래희망 발표하기 벌집이 육각형인 과학적 원리와 미래직업 회전판에서 다각형 찾아보기(STEAM 요소: S, E, M) Co 상황 제시
다각형의 개념 배우기, 미래직업 분야를 알아보고 미래직업 회전판 만들기 (STEAM 요소: T, E, A, M) CD 창의적 설계
미래 직업 회전판을 서로 감상하며 장래 희망 발표하기, 학습 활동 평가 및 정리하기 (STEAM 요소: S, T, A, M) ET 감성적 체험
7/12
주제(단원)명
지구촌 멸종 위기 동물들 알아보기우리 주변에 멸종 위기에 처한 동물들 알아보기 (STEAM 요소: S, T) Co 상황 제시 멸종 위기 동물들의 주된 위험요소 알아보기 (STEAM 요소: S, T) Co 상황 제시 (STEAM
요소: S, T)
멸종 위기 동물을 보호하기 위해 우리가 할 수 있는 일을 주제로 토의하기 (STEAM 요소: S, T) CD 창의적 설계
8~9 /12
주제(단원)명
지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물 제작하기지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물 설계하기 (STEAM 요소: S, T, E, A, M) CD 창의적 설계
지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물 제작하고 홍보하기 (STEAM 요소: S, T, E, A, M)
ET 감성적 체험
10~11
/12
주제(단원)명
평면거울의 과학적 원리를 통해 구슬 만화경과 같은 창의적 도구 제작하기 인공지능과 함께하는 시대, 인류에게 필요한 역량 이해 및 디자이너의 고민 살펴보기 (STEAM 요소: S, A) Co 상황 제시※ STEAM 수업 적용 학생 성취도 평가 방법
차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구
1/3
상 발광다이오드 조명에 사용된 과학적 원리에 대한 이해가 정확 하고 제작 방법에 따라 바르게 제작할 수 있다.
관찰평가 산출물평가
관찰평가지 산출물 중 발광다이오드 조명에 사용된 과학적 원리에 대해 이해하며 제작 활동지
방법에 따라 제작할 수 있다.
하 발광다이오드 조명에 사용된 과학적 원리에 대한 이해가 부족 하며 바르게 제작하지 못한다.
2~3 /3
상 발광다이오드 조명을 창의적으로 잘 개선하고 작품의 장점을 잘 살려 홍보를 할 수 있다.
관찰평가 산출물평가
관찰평가지 산출물 발표 중 발광다이오드 조명를 개선하고 작품의 장점을 살려 홍보를 할
수 있다.
하 발광다이오드 조명 창의적으로 개선하지 못하고 작품의 장점을 살려 홍보를 하지 못한다.
4/12
상 다각형의 이용 사례와 4 차 산업혁명 시대의 특징을 잘 알고, 발표와 활동지를 적극적으로 수행한다.
관찰평가 산출물평가
관찰평가지 산출물 활동지 중 다각형의 이용 사례와 4 차 산업혁명 시대의 특징을 어느 정
도 알고, 발표와 활동지를 수행할 수 있다.
하 다각형의 이용 사례와 4 차 산업혁명 시대의 특징에 대하여 잘 이해하지 못하고, 발표와 활동지 수행에 소극적이다.
5~6 /12
상 다각형 기본 개념에 대하여 정확하게 알고, 미래직업에 대한 이해를 바탕으로 미래직업 회전판을 잘 만들 수 있다.
관찰평가 산출물평가
관찰평가지 산출물 활동지 중 다각형 기본 개념에 대하여 어느 정도 알고, 미래직업에 대한
이해를 바탕으로 미래직업 회전판을 만들 수 있다.
하
다각형 기본 개념을 다소 어려워하고, 미래직업에 대한 이해 가 다소 부족한 면이 있으며, 미래직업 회전판 만들기에 소극 적임.
7 /12
상 지구촌 멸종 위기 동물들의 종류와 보호할 수 있는 방법에 대
해 설명할 수 있다. 개인별
발문 및 산출물 관찰평가
체크리스트 중 지구촌 멸종 위기 동물들의 종류에 대해 설명할 수 있다.
하 우리 주변에 멸종 위기에 처해있는 동물이 있다는 사실을 알고
차시 주요내용
평면거울의 과학적 원리 이해하고 구슬 만화경과 같은 창의적 도구 제작하기 (STEAM 요소: S, T, E, M) CD 창의적 설계
창의적 도구로 세상보기 및 수업 소감 발표하기 (STEAM 요소: A) ET 감성적 체험
12/12
주제(단원)명
구슬 만화경과 같은 창의적 도구로 본 세상을 활용하여 가방 디자인하고 홍보하기 구슬과 거울을 활용한 설치미술 사례 살펴보기(STEAM 요소: A) Co 상황 제시
창의적 도구로 본 세상 속 규칙을 활용하여 가방을 창의적으로 디자인하기 (STEAM 요소: S, T, E, A, M) CD 창의적 설계
가방 디자인 발표하며 홍보하기 (STEAM 요소: A) ET 감성적 체험
※ 자기/동료평가지 1) 1~3차시
평가방법 평가기준 평가
상 중 하
자기평가
발광다이오드 조명에 사용된 과학적 원리를 알고 있다.
발광다이오드 조명을 만드는 제작 과정에 대해 이해하고 있다.
협의 및 회의 활동에 적극적으로 참여하였다.
발광다이오드 조명을 만드는 활동에 적극적으로 참여하였다.
동료평가 발광다이오드 조명을 만드는 전 과정에서 친구들과 협력하며 적극적 으로 참여하였다.
※ 평가 노하우: 평가 전 평가기준 및 성취수준에 대해 학생들이 정확하게 인지하고 평가에
참여할 수 있도록 한 후 실시한다.
2) 4~6차시
◎ 학습 활동을 평가하여 봅시다.
평가방법 평가기준 평가
상 중 하
자기평가
다각형의 개념에 대해 잘 알았나요?
4차 산업혁명 시대에 대하여 잘 이해 하였나요?
미래직업 회전판을 열심히 만들었나요?
있다.
8~9 /12
상
지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물을 설계하고 제작하 여 이를 활용해 멸종 위기 동물 홍보 캠페인 활동을 할 수 있
다. 개인별
발문 및 산출물 관찰평가
제작 완성 개별 산출물 중 지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물을 설계하고 제작할
수 있다.
하 지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물을 설계할 수 있다.
10~11 /12
상
구슬 만화경과 같은 거울을 이용한 도구에 활용된 과학적 원리 를 정확하게 이해하고 이를 기반으로 거울을 이용한 도구를 창 의적으로 설계하고 제작할 수 있다.
관찰평가 산출물평가
관찰평가지 산출물 활동지 중 구슬 만화경과 같은 거울을 이용한 도구에 활용된 과학적 원리
를 이해하고 거울을 이용한 도구를 설계하고 제작할 수 있다.
하
안내된 절차에 따라 구슬 만화경과 같은 거울을 이용한 도구에 활용된 과학적 원리를 이해하고 제작 방법에 따라 제작할 수 있다.
12/12
상창의적으로 제작한 도구를 활용하여 다양한 상황을 관찰하고 이 를 통해 아이디어를 얻어 창의적인 가방 디자인을 구상하고 유 창하게 디자인 주제, 창의적 도구 활용 방법, 디자인의 장점 등 을 소개할 수 있다.
관찰평가 산출물평가
관찰평가지 산출물 자기/동료평 가지(학생용) 중 제작한 도구를 활용하여 세상을 관찰하고 아이디어를 얻어 가방
디자인을 구상하고 소개할 수 있다.
하
안내된 절차에 따라 제작한 도구를 활용하여 세상을 관찰하고 교사와 친구들의 도움을 받아 아이디어를 얻어 가방 디자인을 구상하고 소개할 수 있다.
◎ 친구들이 얼마나 적극적으로 참여하였는지 평가하여 봅시다.
※ 평가 노하우: 평가 전 평가기준 및 성취수준에 대해 학생들이 정확하게 인지하고 평가에 참 여할 수 있도록 한 후 실시한다.
3) 7~9차시
평가방법 평가기준 평가
상 중 하
자기평가
지구촌 멸종 위기 동물들의 종류와 보호할 수 있는 방법에 대해 설 명할 수 있다.
지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물을 설계하고 제작하여 이 를 활용해 멸종 위기 동물 홍보 캠페인 활동을 할 수 있다.
동료평가
지구촌 멸종 위기 동물들을 보호할 수 있는 방법을 주제로 모둠별 토의 활동에 적극적으로 참여하였다.
지구촌 멸종 위기 동물 보호 캠페인 활동에 최선을 다하였다.
4) 10~12차시
평가방법 평가기준 평가결과
자기평가
거울을 이용한 구슬 만화경과 같은 창의적인 도구에 사용된 과학적
원리를 알고 있나요?
☆☆☆☆☆
거울을 이용한 구슬 만화경과 같은 도구를 창의적으로 만들기
위해 적극적으로 참여하였나요? ☆☆☆☆☆
거울을 이용한 구슬 만화경과 같은 도구로 아이디어를 얻어 가
방 디자인을 창의적으로 하였나요? ☆☆☆☆☆
친구들에게 나의 가방 디자인을 소개하기 위해
디자인의 주제, 제 작 과정(창의적인 도구 활용 방법), 디자인의 장점 등을 포함해서 이 야기 하였나요?☆☆☆☆☆
동료평가
가방 디자인에 창의적인 디자인 주제, 제작 과정(창의적인 도구 활용
방법), 디자인의 장점이 잘 드러나 있나요? 포스트잇에 작성
문제해결에 창의적인 아이디어를 잘 표현하였나요?
※ 평가 노하우: 평가 전 평가기준 및 성취수준에 대해 학생들이 정확하게 인지하고 평가에
참여할 수 있도록 한 후 실시한다. 동료평가는 체크리스트가 아닌 포스트잇 을 활용하여 인상적인 점, 궁금한 점 등을 적으며 평가할 수 있도록 지도한 다. 학생들의 수준을 고려하여 상/중/하 평가 보다는 별점(☆☆☆☆☆)으로 표기하여 평가를 실시한다. 상: 매우 그렇다-★5개 , 그렇다-★4개, 중: 보 통-★3개, 하: 아니다-★2개, 전혀 그렇지 않다-★1개로 처리한다.
친구 이름 열심 정도 (★~★★★★★)
※ 관찰평가지 1) 1~3차시
번호 이름
지식 태도
배움과 성장의 기록 발광다이오드 조명의 원리와
제작 과정을 설명할 수 있 다.
친구들과 협력하며 발광다이오드 조명을 만드는 과정에 적극적으로 참여한다.
상 중 하 상 중 하
※ 평가 노하우: 태도의 평가는 동료평가의 반영 및 계획 단계에서부터 역할 분담을 할 수 있도록 지도하면 학습 과정에서의 학생의 역할을 파악하는데 도움이 된다.
2) 4~6차시
번호 이름
지식 태도
특이 사항 다각형의 기본 개념과 4 차
산업혁명시대의 특징에 대하 여 설명할 수 있다.
미래직업 회전판을 성의 있게 만들고, 발표와 활동지
작성에 적극적이다.
상 중 하 상 중 하
※ 평가 노하우: 학생들의 발표 기회를 최대한 많이 주어 관찰평가를 하고, 발표에 소극적인 학생은 학생은 직접 지목하여 발문해 보아 수준을 파악한다.
3) 7~9차시
번호 이름
지식 태도
배움과 성장의 기록 지구촌 멸종 위기 동물들의
종류와 보호할 수 있는 방 법에 대해 설명할 수 있다.
지구촌 멸종 위기 동물들을 보호할 수 있는 방법을 주 제로 모둠별 토의 활동에 적극적으로 참여하였다.
상 중 하 상 중 하
※ 평가 노하우: 산출물 제작활동에 적극적으로 참여하고 그 결과를 세심하게 기록한다.
4) 10~11차시
번호 이름
지식 태도
배움과 성장의 기록 거울을 이용한 구슬 만화경과
같은 창의적인 도구에 사용된 과학적 원리와 제작 과정을 설명할 수 있다.
창의적인 도구를 제작하기 위 해 열린 마음으로 아이디어를 생각하고 제작 과정에 적극적 으로 참여할 수 있다.
상 중 하 상 중 하
※ 평가 노하우: 지식 평가는 수업 과정에서의 교사나 친구의 질문에 대한 답변을 관찰하고 학 생이 활동지에 작성한 내용을 수합하여 확인하여 평가한다. 태도의 평가는 활 동 과정에서 지속적인 관찰을 통해 평가하며 협력하여 활동을 진행하는 경우 학습 과정에서의 학생별 역할과 참여도를 파악하여 평가한다.
5) 12차시
번호 이름
지식 태도
배움과 성장의 기록
거울을 이용한 구슬 만화
경과 같은 도구로 아이디 어를 얻어 창의적으로 가 방 디자인을 할 수 있다.
제작한 도구로 새로운 관점으 로 세상을 보며 가방 디자인 의 아이디어를 얻기 위해 적 극적으로 참여할 수 있다.
상 중 하 상 중 하
※ 평가 노하우: 태도의 평가는 활동 과정에서 지속적인 관찰을 통해 평가하며 협력하여 활동 을 진행하는 경우 학습 과정에서의 학생의 역할을 파악하여 평가한다.
※ 학교생활기록부 기재 예시
가. 1~3차시
항목 학생부 기재 예시
교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항
(미술) 발광다이오드 조명 제작의 전체 과정에서 느낀점, 알게 된 점 등을 서로 이야기 할 수 있음.
(실과) 발광다이오드 조명을 다양한 재료를 활용하여 에너지 효율이 높고 기능 및 디자인이 개선된 제품으로 구상하고 제작할 수 있음.
행동특성 및 종합의견
수업 중 배운 개념과 지식을 실생활에 적용하여 창의적으로 응용할 수 있으며 협력학습을 할 때 다른 사람의 의견을 존중하고 배려하며 공동의 문제해결에 적극적으로 참여함.
나. 4~6차시
다. 7~9차시
항목 학생부 기재 예시
교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항
(수학) 다각형의 기본 개념에 대해 잘 이해하고 있음. 다각형이 우리 생활에 이용되는 사례와 원리를 이해하고, 수학을 배우는 이유에 대해 바르게 인식함.
(실과) 4 차 산업혁명 시대의 특성에 대해 바르게 이해하고, 자신의 장래희망을 구체적으로 설정해보면서 미래직업 회전판을 만들어 냄.
행동특성 및 종합의견
수업에 집중력을 가지고 참여하며, 수학, 실과, 과학 과목의 영역의 융합적인 지식이해를 잘 할 수 있음. 발표와 과제물에 최선을 다 하고, 수업시간 내 다른 친구들을 배려하며 수업에 임함.
항목 학생부 기재 예시
교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항
(과학) 지구촌 멸종 위기 동물들의 종류와 보호할 수 있는 방법에 대해 설명 하고, 지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물을 제작하여 이를 활용해 멸
라. 10~12차시
(2) 프로그램 개발‧적용 결과
교수학습 지도안 개발
차시(시수)
프로그램명 프로그램 주제 운영
대상(학년
)완료 여부
개발 수업적용 학생수 1~3(3) 스팀스페이스 활용
융합인재교육1
장미 LED 와이어 디자
인으로 스팀하기 4학년 완료 완료 50
4~6(3) 스팀스페이스 활용 융합인재교육2
미래 직업 회전판으로
스팀하기 6학년 완료 완료 50
7~9(3) 스팀스페이스 활용 융합인재교육3
무게 중심으로 내려오는
팬더 제작으로 스팀하기 5학년 완료 완료 50 10~12(3) 스팀스페이스 활용
융합인재교육4
구슬 만화경 제작을 통
해 스팀하기 4학년 완료 완료 50
합계 200
항목 학생부 기재 예시
교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항
(과학) 빛의 성질을 이해하고 거울을 이용한 창의적 도구를 구상하고 자신의 아이디어를 표현하기 위해 다양한 재료를 활용하여 창의적으로 산출물을 제 작함. 거울을 이용한 창의적인 도구를 제작하는 방법, 활용 방법 등을 유창하 게 소개할 수 있음.
(수학)거울을 이용한 창의적인 도구로 바라본 상황에서 규칙을 찾아 말이나 그림으로 설명할 수 있음. 구체물의 밀기, 뒤집기, 돌리기 등을 이용하여 자신 이 관찰한 새로운 상황을 수학적으로 설명할 수 있음.
(미술) 거울을 이용한 창의적인 도구로 새로운 관점으로 주변의 상황을 관찰 하고 아이디어를 얻어 가방 디자인을 구상할 수 있음.
행동특성 및 종합의견
수업 중 배운 개념과 지식을 실생활에 적용하여 창의적으로 문제를 해결할 수 있으며 다른 사람의 산출물을 존중하고 배려하며 인공지능 시대에 인류가 가져야할 창의성 역량을 함양하기 위한 창의적 문제해결에 적극적으로 참여 함.
종 위기 동물 홍보 캠페인 활동을 자기주도적으로 실시함.
(사회) 지구촌의 주요 환경문제를 조사하여 해결 방안을 탐색하고, 환경문제 해결에 협력하는 세계시민의 자세를 기름.
행동특성 및 종합의견
세계시민으로서 더불어 살아가는 지구촌을 만들기 위해 지구의 문제에 관심 을 가지고 참여하며, 과학, 사회, 국어 과목의 영역의 융합적인 사고를 토대로 문제해결 방법을 제시할 수 있음. 토론에 적극적으로 참여하며, 산출물을 활용 하여 다양한 캠페인 활동을 함.
나. 성과 확산 및 실천
(1) 교사연구회 STEAM 행사 개최
(2) STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 결과
회차 일시 장소 참석자 상호 컨설팅 결과
1차 ’21.5.31.(월)
16:30~18:00 온라인 이윤경 교사(연구책임자)
- 융합교육 프로그램 개발 방향 확인 - 교사연구회 운영 방향 확인
2차 ’21.7.15.(목)
16:30~18:00 온라인 이윤경 교사(연구책임자)
- 교사연구회 진행 상황 공유 - 개발한 프로그램 보완점 확인
다. STEAM 프로그램 적용 성과 분석 및 조사
(1) 수혜학생 태도 조사
구분 검사 시기 내용 선정 이유
1차(사전)검사 ’21. 6. 28. ~ ’21. 7. 16. 7월, 6개 학급(200명) 실시 완료
본 연구회의 연구 원들이 담당하는 학급의 학생들로 서 STEAM 교육을 수혜함.2차(사후)검사 ’21. 10. 01. ~ ’21. 10. 31. 10월, 6개 학급(200명) 실시 완료
※ 초등학교를 대상으로 한 태도 설문지와 만족도 설문을 초등학교 학생에 맞게 발췌 하여 설문함 (한국과학창의재단 설문지를 기반 진행)
회차 일시 장소 참석대상 주요내용
1차 ‘21.6.4. 오프라인 연구회원 및 전문가 위원2인
- 개발 프로그램 피드백
- 융합교육 프로그램 적용방안 연수
2차 ‘21.9.15. 온라인 연구회원 및 전문가 위원2인
- 프로그램 적용 결과 공유
- 개발 프로그램 일반화 방안 연수
3차 ‘21.11.11. 온라인 연구회원 소속교 교원 20인
- STEAM 연구회 성과 공유
- 개발 프로그램 나눔
항목
전혀 동의하지
않음
동의하지
않음 동의함 매우 동의함
1 나는 수학 관련 글읽기 등을 즐긴다. ‚ ƒ „
2 나는 수학시간에 친구의 발표를 듣는다. ‚ ƒ „
3 나는 과학 수업에서 흥미로운 것을 배운다. ‚ ƒ „
4 과학 실험을 잘 볼 수 있다는 자신이 있다. ‚ ƒ „
5 나는 수학 성적이 좋다. ‚ ƒ „
6 나는 과학 실험 기자재를 다른 친구와 나눈다. ‚ ƒ „
7 과학 내용을 이해할 자신이 있다. ‚ ƒ „
8 나는 과학을 잘한다. ‚ ƒ „
9 나는 과학관련 책을 즐겨 읽는다. ‚ ƒ „
10 과학시간에 내 생각을 적극적으로 표현한다. ‚ ƒ „
11 나는 과학 내용을 빨리 배운다. ‚ ƒ „
12 나는 과학 성적이 좋다. ‚ ƒ „
13 나는 과학 공부하는 것이 좋다. ‚ ƒ „
14 나는 과학을 공부하지 않아도 된다면 좋겠다. ‚ ƒ „
15 수업시간에 친구들과 소통하는 것은 중요하다. ‚ ƒ „
16 나는 과학시간에 친구의 발표를 듣는다. ‚ ƒ „
17 수학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. ‚ ƒ „
18 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. ‚ ƒ „
19 나는 과학 축전, 답사 등을 즐긴다. ‚ ƒ „
20 과학 시간에 의견을 교환한다. ‚ ƒ „
◌ 효과성 조사 도구: 스팀 태도 검사지 (사전)
항목
전혀 동의하지
않음
동의하지
않음 동의함 매우 동의함
1 나는 수학 관련 글읽기 등을 즐긴다. 26 41 27 6
2 나는 수학시간에 친구의 발표를 듣는다. 30 37 23 10
3 나는 과학 수업에서 흥미로운 것을 배운다. 26 41 27 6
4 과학 실험을 잘 볼 수 있다는 자신이 있다. 30 37 23 10
5 나는 수학 성적이 좋다. 34 28 24 14
6 나는 과학 실험 기자재를 다른 친구와 나눈다. 28 39 25 8
7 과학 내용을 이해할 자신이 있다. 35 27 24 14
8 나는 과학을 잘한다. 29 38 25 8
9 나는 과학관련 책을 즐겨 읽는다. 38 24 25 13
10 과학시간에 내 생각을 적극적으로 표현한다. 30 37 23 10
11 나는 과학 내용을 빨리 배운다. 42 25 20 13
12 나는 과학 성적이 좋다. 28 39 25 8
13 나는 과학 공부하는 것이 좋다. 35 27 24 14
14 나는 과학을 공부하지 않아도 된다면 좋겠다. 29 38 25 8 15 수업시간에 친구들과 소통하는 것은 중요하다. 38 24 25 13
16 나는 과학시간에 친구의 발표를 듣는다. 30 37 23 10
17 수학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 39 23 24 14 18 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 28 39 25 8
19 나는 과학 축전, 답사 등을 즐긴다. 42 25 20 13
20 과학 시간에 의견을 교환한다. 42 25 20 13
◌ 효과성 조사 도구: 스팀 태도 검사지 (사후)
항목
전혀 동의하지
않음
동의하지
않음 동의함 매우 동의함
1 나는 수학 관련 글읽기 등을 즐긴다. 18 25 39 18
2 나는 수학시간에 친구의 발표를 듣는다. 15 18 39 28
3 나는 과학 수업에서 흥미로운 것을 배운다. 8 25 39 28
4 과학 실험을 잘 볼 수 있다는 자신이 있다. 10 23 38 29
5 나는 수학 성적이 좋다. 8 25 27 40
6 나는 과학 실험 기자재를 다른 친구와 나눈다. 8 25 27 40
7 과학 내용을 이해할 자신이 있다. 9 24 30 37
8 나는 과학을 잘한다. 9 24 30 37
9 나는 과학관련 책을 즐겨 읽는다. 8 25 27 40
10 과학시간에 내 생각을 적극적으로 표현한다. 17 26 39 18
11 나는 과학 내용을 빨리 배운다. 18 25 39 18
12 나는 과학 성적이 좋다. 15 18 39 28
13 나는 과학 공부하는 것이 좋다. 8 25 39 28
14 나는 과학을 공부하지 않아도 된다면 좋겠다. 10 23 38 29
15 수업시간에 친구들과 소통하는 것은 중요하다. 8 25 27 40
16 나는 과학시간에 친구의 발표를 듣는다. 8 25 27 40
17 수학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 9 24 30 37 18 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 8 25 27 40
19 나는 과학 축전, 답사 등을 즐긴다. 17 26 39 18
20 과학 시간에 의견을 교환한다. 15 18 39 28
(2) 교원 만족도 조사
※ 교사연구회 참여자를 대상으로 한국과학창의재단에서 제공한 만족도 설문지를 기반 으로 진행)
구분 조사 시기 내용 선정 이유
만족도 조사 ’21. 10. 01. ~ ’21. 10. 31. 10월, 연구원(5명) 실시 완료
본 연구회의 연구원4. 결론 및 제언
본 연구회에서는 창의 융합의 제4차 산업혁명 시대에 필요한 미래 역량 함양 요구에 따른 첨 단 과학, 기술을 기반으로 빠르게 변화하는 미래사회를 대비하기 위해 창의적 해결을 위한 미 래 역량이 필요하다는 점에 동의하며 ‘스팀 스페이스: 학교에 설치 운영되는 창의 사고 공간 으로 학생의 상상력, 창의성, 아이디어를 마음대로 발휘할 수 있는 공간’의 개념에 입각한 산 출을 프로그램을 개발하였다. 온오프라인 협의회를 통해 연구회원 5인이 수시로 프로그램 개발 방향을 협의하고, 전문가 자문을 통해 메이커 교육과 연결하여 스팀교육을 구현하였다. 이런 과정에서 교사연구회 참여자 모두 STEAM 수업 역량을 높이고 미래교육에서 STEAM의 역할을 구현할 수 있는 교수학적 지식을 갖게 되었다.
본 연구회에서는 메이커 기반 스팀교육을 구현하기 위하여 자율성, 공유, 협력에 기초해 제
품의 기획, 제작, 완성까지의 모든 과정을 학생이 스스로 판단하며 이끄는 프로젝트를 개발하
였다. 연구회 구성원 모두 다른 학교에서 근무하고 있기 때문에, 다양한 교육 환경에 있는 학
생들에게 본 프로그램을 적용하며, 댜앙한 피드백을 얻을 수 있었다. 전반적으로 교육환경에 상관 없이 학생들이 기다리는 수업, 학생들이 즐거워하는 학생 주도 참여형 미래교실을 구현할 수 있었다. 다만, 교육환경에 따라 학생들의 산출물의 수준에는 다소 차이가 있었다.
연구회를 운영하고 참여하면서 다양한 선생님들을 만나고, 함께 연구하고 배우는 기회로써
교사연구회 활동이 진행되어서 서로에게 좋은 인연으로 연구회가 마무리 되었다. 교사가 중심
이 되어서 현장에서 필요한 다양한 주제에 대해 개발하고 적용하며 집단지성으로 교사연구회
활동을 할 수 있도록 지원이 필요하다. 또한 이렇게 다양한 교사와 학생들이 즐겁게 참여할 수
있는 학생 주도 참여형 프로젝트가 다양해질 수 있도록 본 연구회에서 개발한 연구 결과물 이
외에 지속적인 연구가 필요하다.
주 의 문
1. 본 연구의 주장이나 제언은 연구진의 견해이며, 한국과학창의재단의 공식 입장이 아닙니다.
2. 이 보고서 내용을 대외적으로 공개하거나 발표할 때에는 반드시 한국
과학창의재단과 사전에 상의하여야 합니다.
[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물
프로그램 명: 스팀 스페이스를 활용한 주제중심 초등융합인재교육 프로그램 개발 1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정
연번 차시 (중심과목)
2015 개정 교육과정 성취기준
(연계과목) 성취기준 영역
1
1/12 [6과13-01]전지와 전구, 전선을 연결하여 전구에 불이 켜지는 조건을 찾아 설명할 수 있다.
[초등학교 5~6학년 실 과] - 자원 관리와 자립
2~3/12 [6과13-01]전지와 전구, 전선을 연결하여 전구에 불이 켜지는 조건을 찾아 설명할 수 있다.
[초등학교 5~6학년 미술]
-표현
2
4/12 [4수02-11] 다각형과 정다각형의 의미를 안다. [초등학교 5~6학년 실과]
-기술활용
5~6/12 [4수02-11] 다각형과 정다각형의 의미를 안다. [초등학교 5~6학년 실과]
-기술활용
3
7/12
[6과05-03]
생태계 보전의 필요성을 인식하고 생태계 보전을 위해 우리가 할 수 있 는 일에 대해 토의할 수 있다.
[초등학교 5~6학년 국어]
- 듣기‧말하기 [초등학교 5~6학년 사회]
- 지속가능한 지구촌
8~9/12
[6과05-03]
생태계 보전의 필요성을 인식하고 생태계 보전을 위해 우리가 할 수 있 는 일에 대해 토의할 수 있다.
[초등학교 5~6학년 수 학] - 규칙성
[초등학교 5~6학년 실과]
- 가정생활과 안전 [초등학교 5~6학년 미술]
- 표현
4
10~11/12 [4과15-03]
물체와 평면거울에 비친 모습을 비교하여 거울의 성질을 설명할 수 있다.
[초등학교 3~4학년 수 학] 규칙성
[초등학교 3~4학년 수 학] 도형
12/12
[4과15-04]
일상생활에서 거울을 이용하는 예를 조사하고 거울의 성질과 관련지어 그 기능을 설명할 수 있다.
[초등학교 3~4학년 미술]
체험
[초등학교 3~4학년 수 학] 규칙성
2. STEAM 프로그램 총괄표(총 12차시)
차시 주요내용
1/12
주제(단원)명
발광다이오드(LED) 조명의 과학적 원리를 알아보고 제작하기 발광다이오드(LED)에 대해 알아보기 (STEAM 요소: S) Co 상황 제시발광다이오드(LED) 조명을 제작하고 제품에 담겨 있는 과학적 원리 알고 제작하기 (STEAM 요소: S, T, E, A) CD 창의적 설계
발광다이오드(LED) 조명 제작 및 수업 소감 발표하기 (STEAM 요소: A) ET 감성적 체험
2~3 주제(단원)명
발광다이오드(LED) 조명을 창의적으로 디자인하고 홍보하기차시 주요내용
/12
발광다이오드(LED) 조명의 에너지 효율 알아보기(STEAM 요소: S) Co 상황 제시
전기에너지 효율 및 기능적인 요소 및 디자인 요소를 고려한 발광다이오드(LED) 조명을 개선하 여 제작하기(STEAM 요소: S, T, E, A) CD 창의적 설계
전기에너지 효율 및 기능적인 요소 및 디자인 요소를 고려한 발광다이오드(LED) 조명 설명하 고 홍보하기 (STEAM 요소: A) ET 감성적 체험
4/12
주제(단원)명
우리 주변의 다각형 원리를 찾아보고, 4 차 산업혁명 시대의 특징 알아보기 우리 주변에서 사각형을 사용한 물건 알아보기 (STEAM 요소: A, M) Co 상황 제시다각형을 이용한 평면·입체 물건의 과학적 원리를 알아보기, 4 차 산업혁명 시대의 특징에 대해 알아보기 (STEAM 요소: S, T, E, M) CD 창의적 설계
새롭게 알게 된 점에 대하여 이야기 해 보고, 수업소감 말하기 (STEAM 요소: S, T, A) ET 감성적 체험
5~6 /12
주제(단원)명
미래 직업 회전판에 숨겨져 있는 다각형 찾아보고 장래희망 발표하기 벌집이 육각형인 과학적 원리와 미래직업 회전판에서 다각형 찾아보기(STEAM 요소: S, E, M) Co 상황 제시
다각형의 개념 배우기, 미래직업 분야를 알아보고 미래직업 회전판 만들기 (STEAM 요소: T, E, A, M) CD 창의적 설계
미래 직업 회전판을 서로 감상하며 장래 희망 발표하기, 학습 활동 평가 및 정리하기 (STEAM 요소: S, T, A, M) ET 감성적 체험
7/12
주제(단원)명
지구촌 멸종 위기 동물들 알아보기우리 주변에 멸종 위기에 처한 동물들 알아보기 (STEAM 요소: S, T) Co 상황 제시 멸종 위기 동물들의 주된 위험요소 알아보기 (STEAM 요소: S, T) Co 상황 제시 (STEAM
요소: S, T)
멸종 위기 동물을 보호하기 위해 우리가 할 수 있는 일을 주제로 토의하기 (STEAM 요소: S, T) CD 창의적 설계
8~9 /12
주제(단원)명
지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물 제작하기지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물 설계하기 (STEAM 요소: S, T, E, A, M) CD 창의적 설계
지구촌 멸종 위기 동물 홍보를 위한 산출물 제작하고 홍보하기 (STEAM 요소: S, T, E, A, M)
ET 감성적 체험
10~11 /12
주제(단원)명
평면거울의 과학적 원리를 통해 구슬 만화경과 같은 창의적 도구 제작하기 인공지능과 함께하는 시대, 인류에게 필요한 역량 이해 및 디자이너의 고민 살펴보기 (STEAM 요소: S, A) Co 상황 제시평면거울의 과학적 원리 이해하고 구슬 만화경과 같은 창의적 도구 제작하기 (STEAM 요소: S, T, E, M) CD 창의적 설계
창의적 도구로 세상보기 및 수업 소감 발표하기 (STEAM 요소: A) ET 감성적 체험
12/12
주제(단원)명
구슬 만화경과 같은 창의적 도구로 본 세상을 활용하여 가방 디자인하고 홍보하기 구슬과 거울을 활용한 설치미술 사례 살펴보기(STEAM 요소: A) Co 상황 제시
창의적 도구로 본 세상 속 규칙을 활용하여 가방을 창의적으로 디자인하기 (STEAM 요소: S, T, E, A, M) CD 창의적 설계
가방 디자인 발표하며 홍보하기 (STEAM 요소: A) ET 감성적 체험
3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안
스팀 스페이스를 활용한 주제중심 초등융합인재교육 프로그램 개발 (발광다이오드(LED) 조명 만들기)
중심과목
과학학교급/학년(군)
초등학교 5~6 학년군중심과목
성취기준 영역
[초등학교 5~6학년 과학]
전기의 이용 중심과목 성취기준
[6과13-01] 전지와 전구, 전선을 연결하여 전 구에 불이 켜지는 조건을 찾아 설명할 수 있 다.
주제명
LED 조명의 과학적 원리를 알고 제작하기
차시
1/12학습목표
LED 조명의 과학적 원리를 알고 제작할 수 있다.연계과목
실과연계과목
성취기준 영역
[6실05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구 상하고 제작한다.
STEAM 요소
S 불이 켜지는 전기 회로를 이해함 발광다이오드(LED)의 장점
T 조명의 구조와 제작 원리를 이해함.
E 발광다이오드(LED) 조명을 제작함.
A 밤에 활용할 수 있도록 조명의 미적인 요소와 디자인으로 발광다이오드(LED) 조명을 제작함.
개발 의도
실생활에서 활용되고 있는 전기 에너지의 효율을 높일 수 있는 발광다이오드(LED)를 이용 한 조명 만들기 수업을 기획하였다. 발광다이오드(LED)를 이용하여 전류가 흐르게 하는 방 법과 발광다이오드(LED)를 이용하여 조명을 만드는 이유를 이해하며 발광다이오드(LED) 조명을 만들어 봄으로써 자신의 진로와 연계해 보는 경험도 할 수 있을 것이다.
본 수업은 전기 에너지 효율을 높이기 위해서 발광다이오드를 이용하여 조명을 만들어 보는 활동으 로 설계하였다. 불이 켜지는 조건을 알아보기 위해 전기 회로를 이해하게 하고, 발광다이오드(LED)와 전구의 차이점을 알게 하였으며 조명의 구조와 제작 원리를 이해하게 하였다.
STEAM 학습준
거
상황 제시 상
황 제 시
발광다이오드(LED)를 알아보기
창 의 적 설 계
창의적 설계
발광다이오드(LED) 조명을 만들어 본 후느끼거나 생각한 점 발표하기
감 성 적 체 험 발광다이오드(LED) 조명의
과학적 원리를 알고 제작하기
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동
학습자료(㉶) 및유의점( Tip! )
도입 (10 분)
◐동기유발 Co 상황제시
T: 다음은 발광다이오드(LED)입니다.
자료1 자료2 자료3
T: 백열전구에 비해 발광다이오드(LED)를 많이 사용하는 까닭은 무엇입니까?
S: 전기 소모가 적고 수명이 깁니다.
T: 발광다이오드(LED)는 어디에 사용됩니까?
S: 근거리 무선통신에 사용되는 IR 즉 적외선 LED 에 사용됩니다.
㉶ 동영상 https://www.you tube.com/watch
?v=4xUyPTp9i4g
Tip! 다 양 한 의견이 제시될 수 있도록 허 용적 분위기를 만든다.
TV 와 같은 디스플레이에도 사용됩니다.
전개 (30 분)
◐ 학습목표 제시: 발광다이오드(LED) 조명의 과학적 원리를 알고 제작할 수 있다.
◐ 활동 1: 불이 켜지는 원리에 대해 알아보기 CD 창의적 설계 T: 다음 중 전류가 흐르는 회로는 어느 것입니까?
S: ❷,❹
T: 발광다이오드(LED)를 이용하여 전류가 흐를 수 있는 전기회로를 알아봅시다.
T: 발광다이오드(LED)에 불은 켜는 방법을 이야기해 볼까요?
S: 전지의 +극을 발광다이오드(LED)의 긴 다리를 연결하고, 전지의 (-)극을 발 광다이오드 짧은 다리에 연결합니다.
◐ 활동 2: 발광다이오드(LED) 조명 만들기 CD 창의적 설계 T: 다음 순서에 따라서 발광다이오드(LED) 조명을 제작해봅시다.
S: 발광다이오드(LED) 조명의 제작 방법을 이해하며 조명을 만든다.
1. 필요한 준비물을 준비한다. 2. 양면테이프를 4cm 로 잘라 사진과 같이 붙여준다.
3. 연두 폼클레이를 사진과 같이 붙여준다. 4. 사진과 같이 검정토끼, 하얀 토끼를 붙 여준다.
Tip! 학 생 들 이 전기회로를 보고 전류가 흐 르는지 구분할 수 있도록 지도 한다.
Tip! 발 광
다 이 오 드 를 이용할 때 전기 회로의 극 연결 방 법을 정확하 게 이해할 수 있도록 지도한다.
◐ 활동 3: 발광다이오드(LED) 조명에 대해 알아보기
T: 여러분들이 만든 발광다이오드(LED) 조명에는 어떤 과학적 원리가 있나요?
S: 전기 회로에 연결된 전기 부품의 도체 부분에 전류가 흐르면 발광다이오드 (LED)에 불이 켜집니다.
T: 오늘 만든 발광다이오드(LED) 조명이 전구를 사용하는 조명에 비해 어떤 점 이 좋은가요?
S: 필라멘트를 사용하는 전구 대신에 열이 거의 나지 않고 오래 사용할 수 있으며 여러 가지 색깔의 빛이 납니다.
5. 장미대를 4㎝로 잘라준다.
6. 사진과 같이 장미대와 장미대캡을 끼워 주고 폼클레이의 표면이 마른 후 장미를 꽂아준다.
7. 투명돔 안에 간편히 넣을 수 있도록 발 광다이오드(LED)를 말아준다.
8. 와이어를 사진과 같이 넣은 후 투명돔 을 닫아주면 완성이 된다.
Tip! 폼 클 레 이를 처음 만지 면 손이 묻지만 게속해서 손으 로 주무르면 묻 는 부분이 없어 지므로 계속해 서 잘 섞이도록 주무르게 한다.
Tip! 폼 클 레 이가 마르지 않 을 때 장미를 꽂으면 쓰러질 수 있으므로 마 른 후 꽂도록 안내한다.
정리 (10 분)
◐ 정리하기 ET 감성적 체험
T: 이번 활동을 통해 새롭게 알게 된 점이나 느낀 점은 무엇입니까?
S: 자신의 의견을 발표한다.
(예시 답) 발광다이오드(LED) 조명은 전구를 사용한 조명에 비해 열이 나지 않 고 오래 쓸 수 있습니다.
T: 오늘 배운 내용을 활동지에 정리하여 봅시다.
S: 활동지에 배운 내용을 정리해 본다.
◐차시예고 및 과제 제시
T: 다음 시간에는 여러분들의 아이디어를 바탕으로 오늘 만든 발광다이오드(LED) 조명을 전기 에너지 효율 및 기능이나 디자인 면에서 개선하여 제작해보고 이를 홍보하는 활동을 하겠습니다.
이를 위해 오늘 만든 발광다이오드(LED) 조명을 전기 에너지 효율 및 기능이나 디자 인 면에서 창의적으로 개선할 수 있는 아이디어를 생각하고 이를 구체화할 수 있는 재료들을 준비해 오도록 합니다.
㉶ 정리 활동 지
Tip! 다 양 한 의견이 제시될 수 있도록 허 용적 분위기를 만든다.
Tip! 수업 시 간이 부족하면 정리 활동지는 쉬는 시간을 이 용하여 작성하 도록 지도한다.
◐
학생 활동 장면
◐ -상황 제시 개념 및 관련 이론 학습
발광다이오드(LED) 조명 제작 과정 발광다이오드(LED) 조명 제작 산출물
중심과목
과학학교급/학년(군)
초등학교 5~6 학년군중심과목
성취기준 영역
[초등학교 5~6학년 과학]
전기의 이용
중심과목 성취기준
[6과13-01] 전지와 전구, 전선을 연결하여 전 구에 불이 켜지는 조건을 찾아 설명할 수 있 다.
주제명
발광다이오드(LED) 조명을 창의적으로 개선하고 홍보하기
차시
2~3/12학습목표
발광다이오드(LED) 조명을 창의적으로 개선하고 이를 홍보할 수 있다.연계과목
미술연계과목
성취기준 영역
〔6미02-06〕작품 제작의 전체 과정에서 느낀점, 알게 된 점 등을 서로 이야기 할 수 있다.
STEAM 요소
S 발광다이오드(LED)의 에너지 효율 T 조명의 구조와 제작 원리를 이해함.
E 발광다이오드(LED) 조명을 제작함.
A 밤에 활용할 수 있도록 조명의 미적인 요소와 디자인으로 발광다이오드(LED) 조명을 제작함.
개발 의도
실생활에서 활용되고 있는 전기 에너지의 효율을 높일 수 있는 발광다이오드(LED)를 이용 한 조명만들기 수업을 기획하였다. 앞 차시에서 자신이 만든 발광다이오드(LED) 조명을 창 의적으로(에너지 효율, 기능적인면, 디자인 등) 만드는 방법을 탐구해 보았다. 아울러 학생 들은 자신의 아이디어를 작품으로 구체화하여 제작하되 에너지 효율성 및 기능적 및 디자 인적 요소를 고려하여 개선해 보고 이에 대한 홍보 활동을 하며 자신의 진로와 연계해 보 는 경험도 할 수 있을 것이다.
본 수업은 전기 에너지 효율을 높이기 위해서는 발광다이오드(LED) 사용의 필요성을 학생들이 인지 하고 주변의 다양한 재료를 이용해 발광다이오드(LED) 조명을 만들어 보고 자신이 창의적으로 개선한 점을 다른 사람들에게 설명하도록 설계하였다. 이를 위해 특수 발광다이오드(LED) 조명에 대하여 알아 보고, LED 의 여러 가지 장점을 알아봄으로써 전기 에너지를 절약하기 위해서는 발광다이오드(LED)를 활용해야 한다는 것을 학생들이 인식할 수 있도록 하였다. 또한 지난 수업 이후 제시된 과제 활동을 통해 학생들은 자신이 만든 발광다이오드(LED) 조명을 창의적으로(에너지 효율, 기능적인면, 디자인 등) 만드는 방법을 탐구해 보았다. 이를 이번 수업 시간에 구상하고 만들었으며 자신의 작품을 다른 학생 들에게 설명하고 홍보하는 활동을 하였다. 이 수업을 통해 학생들은 전기 에너지 절약의 중요성 알고 이를 해결하기 위해 발광다이오드(LED) 이용의 필요함을 인지할 수 있다. 아울러 생활 속 자원을 합리 적으로 재활용하고 관리할 수 있는 능력과 자신의 아이디어를 다른 사람에게 설명하고 홍보해 봄으로 서 의사소통능력 및 진로 의식을 함양시킬 수 있다.
STEAM 학습준
거
상황 제시 상
황 제 시
발광다이오드(LED) 조명의 에너지 효율
알아보기
창 의 적 설 계
창의적 설계
전기 에너지 효율 및 기능적인 요소 및 디자인요소를 고려하여 제작한 발광다이오드(LED) 조명
설명하고 홍보하기 감 성 적 체 험 전기 에너지 효율 및 기능적인 요소
및 디자인 요소를 고려하며 발광다이 오드(LED) 조명을 개선하여 제작하기
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동
학습자료(㉶) 및 유의점( Tip! )
도입 (10 분)
◐ 동기유발 Co 상황제시
T: 원하는 곳만 쏜다. 에너지 효율을 높인 ‘특수 LED 조명’ 영상을 함께 봅시다.
S: 영상을 시청한다.
㉶ 동영상 https://www.yo utube.com/wat ch?v=su2u-7Y pelo
원하는 곳만 쏜다. 에너지 효율을 높인 ‘특수 LED 조명’ YTN 사이언스 T: 영상을 보고 알게 된 점이나, 생각한 점을 발표해 봅시다.
S: LED 를 이용하여 에너지 효율을 높일 수 있습니다.
Tip! 전 기
에너지를 절 약하기 위해 서 왜 발광 다 이 오 드 (LED)를 사용 해야 하는지 의 필요성을 이해할 수 있도록 안내 한다.
전개 (60 분)
◐ 학습목표 제시: 발광다이오드(LED) 조명을 개선하고 이를 홍보하며 발표할 수 있 다.
◐ 활동 1: 발광다이오드(LED) 조명을 창의적으로 개선하고 제작하기 CD 창의적 설계
T: 지난 시간에 만든 발광다이오드(LED) 조명을 창의적으로 개선하여 제작해 보도록 합시다.
S: 발광다이오드(LED) 조명을 창의적으로 개선하여 제작하도록 한다.
T: 자신이 만든 작품을 모둠 친구들에게 설명하여 봅시다.
S: 친구들의 작품 설명을 듣는다.
T: 친구들의 설명을 바탕으로 제일 잘 된 작품을 하나 선정하여 봅시다.
S: 모둠을 대표할 작품 하나를 선정한다.
작품 제작 및 모둠 작품 선정 활동
개인 제작 활동 모둠 내 작품 설명 활동 모둠 대표 작품 선정 활동
→ →
◐활동 2: 발광다이오드(LED) 조명 발표하고 홍보하기 ET 감성적 체험
T: 각 모둠에서 선택한 발광다이오드(LED) 조명을 홍보하며 발표해 보도록 합시다.
S: 개선된 점, 작품이 가진 장점 등을 설명하며 홍보 활동을 한다.
작품 발표하기
㉶ 활동지, 제품 개선에 필요한 물품
Tip! 아 이 디 어를 직접 구 체화 시킬 수 있을 경우 제 품에 구현하도 록 하고, 이것 이 어려울 경 우 글과 그림 을 통해 충분 히 표현할 수 있도록 안내한 다.
Tip! 아 이 디 어를 생각핼 때에는 전기에 너지를 절약할 수 있는 측면, 기능상이나 디 자 인 면 에 서 의 개선점을 중심 으로 생각할 수 있도록 안 내한다.
Tip! 작 품 에 담긴 의도 및 장점이 충분히 설명될 수 있 도록 사전에 발표 관련 시 나리오를 작성 하거나 연습할 수 있는 시간 을 주면 좋다.
정리 (10 분)
◐학습 활동 평가 및 정리하기 ET 감성적 체험
T: 친구들의 발광다이오드(LED) 조명에서 잘된 점이나 보충해야 할 점을 찾아 발 표하여 봅시다.
S: 자신의 의견을 발표한다.
(예시) ◯◯팀 발광다이오든 조명은 투명룸의 크기를 크게 하고 발광다이오드 (LED)를 2 개 연결하여 밝기를 조절할 수 있을 것 같습니다.
△△팀 발광다이오드(LED) 전등은 조명에 고리를 걸어 여러 장소에서 조명
Tip! 작품
평가는 장점을 위주로 할 수 있도록 지도한 다.
◐
수업 평가 활동
◐ 을 활용할 수 있을 것 같습니다.□□팀 작품은 향기가 나는 장미를 투명룸 밖으로 붙여 조명과 방향제 역 할을 할 수 있을 것 같습니다.
작품 예시
T: 이번 활동을 통해 새롭게 알게 된 점은 무엇입니까?
S: 자신의 의견을 발표한다.
(예시) 발광다이오드(LED)를 이용하면 전기 에너지가 절약된다는 것을 알았다.
발광다이오드(LED)를 2 개를 연결하여 밝기를 조절할 수는 있었지만 전 기 에너지는 더 사용하게 되어 밝기를 조절하면서 전기 에너지를 절약 할 수 있는 방법에 대하여 좀 더 알아봐야겠다.
T: 이번 활동의 전체 과정을 떠올려보며 성찰 활동지를 작성하여 봅시다.
S: 활동의 전 과정에서 자신이 배우고 느낀 점을 생각하며 활동지를 작성한다.
㉶평가활동지 Tip! 수 업 의 전 과정을 돌아 보며 학생들이 알게 된 점, 좋았 던 점, 아쉬웠던 점을 종합적으로 성찰할 수 있도 록 한다.
Tip! 모 둠 의 여러가기 작품 을 체험하면서 잘된 점, 보완 해야 할 점 등 을 통해서 알게 된 점을 이야기 해 보도록 한 다.
