2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서

(1)

2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서

2021. 11.

경북대학교사범대학부설초등학교

(2)

(3)

“이 보고서는 2021년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

Ⅰ. 요약문··· 01

Ⅱ. 서론··· 02

Ⅲ. 연구 수행 내용 및 결과··· 03

1. STEAM 프로그램 운영을 위한 여건 조성 ··· 04

가. 무한 상상실 사업 확장 ··· 04

나. 채움 정원 및 명상숲 조성 ··· 04

다. 둥글 탐구길 및 탐구 카페 활용 ··· 04

2. STEAM 프로그램 개발 및 적용 ··· 04

가. SSI(Social-Scientific Issue) 활용 SMILE-UP STEAM 프로그램 주제 설정 ··· 04

나. SSI(Social-Scientific Issue) 활용 SMILE-UP STEAM 프로그램 디자인 ··· 05

다. 융합 프로젝트 적용 계획 ··· 05

3. 학생 맞춤형 체험 프로그램 제공 ··· 05

가. 메이커 동아리 활동 ··· 05

나. ESD 동아리 활동 ··· 05

다. 교내 STEAM 행사 운영 ··· 06

4. STEAM 협력 연구 활성화를 위한 네트워크 구축 ··· 06

가. 에듀테크 활용 우수 사례 공유 ··· 06

나. STEAM 수업 공개 ··· 06

다. STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 참여 ··· 06

5. 효과성 검증 ··· 06

Ⅳ. 결론 및 제언··· 09

Ⅵ. 참고문헌··· 09

[부록] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물(교수학습지도안, 교사용 참고자료, 학생용 활동지)

(5)

Ⅰ. 요약문

1 연구의 필요성 및 목적

과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 예술(Arts), 수학(Mathematics)의 각 영 역을 융합하는 교육 접근 방식의 STEAM은 4차 산업혁명 시대에 미래 역량을 기를 수 있는 가장 효과적인 교육 접근 방식이다.

본 연구회는 학생들이 4차 산업 혁명시대의 미래 역량을 갖추고, 변화를 주도하는 체인지 메이커가 되도록 하는데 그 목적을 두고 메이커 기반 STEAM 프로그램을 운영하고자 한다.

2 연구 수행 내용 및 결과

3 결론 및 제언

첫째, 학생 주도형 융합프로젝트 운영을 통해 학생들이 문제를 해결해나가는 과정에서 비판 적사고력/문제해결력, 창의력, 의사소통능력, 협업능력 등 미래역량 향상에 기여하였다.

둘째, 메이커 활동을 기반으로 하는 STEAM 교육 프로그램 설계 및 적용을 통해 학생들이 사회적인 이슈에 대해 융합적으로 사고하며 상상한 것을 현실로 해결홰볼 수 있는 기회를 제 공하였다.

셋째, 맞춤형 체험 기회를 통해 교사와 학생, 학부모의 STEAM 교육에 대한 이해도와 관심, 학교 교육에 대한 만족도를 높일 수 있었다.

추진

과제

1

STEAM 프로그램 운영을 위한 여건 조성 가. 메이커 활동 공간 무한 상상실 구축

나. ESD 탐구를 위한 채움 정원 및 명상숲 조성 다. 탐구 결과 공유를 위한 둥글 탐구길 및 탐구

카페 마련

추진

과제

2

STEAM 프로그램 개발 및 적용

가. SSI(Social-Scientific Issue) 활용 SMILE-UP STEAM 프로그램 주제 설정

나. SSI활용 SMILE-UP STEAM 프로그램 디자인 다. 융합 프로젝트 적용 계획 수립

추진

과제

3

학생 맞춤형 체험 프로그램 제공

가. 생활 속 문제를 메이커로 해결해나가는 메이커 동아리 활동

나. ‘우리 모두의 지구’를 만들어가는 ESD 동아리 활동 다. 학생 참여형 교내 STEAM 행사 운영

추진

과제

4

STEAM 협력 연구 활성화를 위한 네트워크 구축 가. 다양한 방법을 통한 에듀테크 활용 우수

사례 공유

나. 유튜브, 구글MEET 등을 활용한STEAM 수업 공개 다. STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 참여

(6)

Ⅱ. 서론

1 STEAM교사 연구회 운영의 필요성

‘4차 산업혁명으로 융합의 패러다임이 달라질 것이다.’라는 말이 교육의 화두가 되고 있다.

2011년 교육과학기술부(현 교육부)는 초·중등학교 수준에서부터 다양한 분야의 융합적 지 식, 과정, 본성에 대한 흥미와 이해를 높여 창의적이고 종합적으로 문제를 해결할 수 있는 인재 양성을 목표로 STEAM을 제안하였다(교육과학기술부, 2010; 백윤수 외, 2011).

융합기술은 정보통신기술(ICT)의 융합으로 이뤄지는 차세대 산업혁명으로 불리는 4차 산 업혁명의 대두로 소프트웨어, 3D 프린터, 오픈소스 하드웨어 등의 디지털 정보를 활용한 디지털 패브리케이션(디지털 제조기술)을 활용하여 무엇이든 만들고 공유하는 메이커 운동 으로 발전하고 있다.

본교에서도 무한상상실, 스마트실, 채움정원 및 명상숲, 둥글 탐구길 등을 통해 학생들의 창의적인 아이디어를 현실화시킬 수 있는 공간 및 인프라가 구축되어 학생들도 자기만의 문제의식을 끝까지 밀어붙이고, 생각을 주저 없이 실행에 옮겨 세상을 바꿔 나간 사람, 즉 체인지 메이커가 될 수 있는 여건이 형성되고 있다. 아울러 과학(Science), 기술 (Technology), 공학(Engineering), 예술(Arts), 수학(Mathematics)의 각 영역을 융합하는 교육 접근 방식의 STEAM은 4차 산업혁명 시대에 미래 역량을 기를 수 있는 가장 효과적인 교 육 접근 방식일 것이다.

더 나아가 본 연구회는 2020년 본교에 형성된 STEAM 교육의 기반아래 4차 산업 혁명시 대에 걸맞는 미래 역량을 기르는 것에 목적을 두고 미래 인재 양성을 위한 과학교육을 STEAM으로 접근하고자 했으며, 2015 개정 교육과정 속에 녹아 있는 융합교육과정 운영을 구현하여 학생들이 재미있고 쉽게 과학 및 기술에 접하게 하며, 변화를 주도하는 체인지 메이커가 되도록 하는데 그 목적을 가지고 운영하고 한다.

2 STEAM 교사연구회 연구 목적

본 연구회의 운영 목적은 다음과 같다.

첫째, 교육 공동체와 함께 미래 역량 신장을 위한 여건을 조성하여 학교 현장에 STEAM 교육을 성공적으로 수행할 수 있도록 기여한다.

둘째, 학교 현장에서 STEAM 실행을 위하여 2015 개정 교육과정과의 연계성 및 실제 수업 활용성이 높은 STEAM 프로그램을 개발 및 적용한다.

셋째, 학생들에게 맞춤형 메이커 교육 및 과학 탐구 활동을 제공하여 과학과 기술에 대한 관심과 흥미를 높이도록 한다.

넷째, 적용 결과 일반화할 수 있는 자료를 추출하여 STEAM에 활용할 수 있는 STEAM 리 소스(Resource)를 제공함으로써 STEAM 협력연구 활성화를 위한 네트워크 구축하고자 한다.

(7)

Ⅲ. 연구 수행 내용 및 결과

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 초등학교 과학 (24) 물체의 운동 수업용 STEAM 프로그램 선행

프로그램명 해당 없음

학교급 초등 대상 학년(군) 5학년

목표 수혜학생 수 95명

중심과목 과학 중심과목

성취기준 영역 [초등학교] 물체의 운동

연계과목

사회 실과 국어 수학

연계과목 성취기준 영역

[초등학교] 인문환경과 우리 생활, 법 [초등학교] 기술 시스템

[초등학교] 쓰기 [초등학교] 측정

개발계획

주제 연번 차시

(시수) 과목 연계(안)

1 4 과학 + 국어 + 사회

2 4 사회 + 수학

3 2 과학 + 사회 + 수학

4 7 과학 + 실과 + 사회

5 3 과학 + 실과 + 사회

6 3 과학 + 국어

7 3 과학 + 사회

8 7 과학 + 사회 + 국어

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 30차시

수업 적용 기간 2021.5.~2021.6.

(STEAM 수업) 수혜학생 수 경북대학교사범대학부설초등학교 95명(5학년 전교생)

학생 태도검사

1차(사전) 검사 7월 13일, 4개 학급(95명) 실시완료 2차(사후) 검사 10월 29일, 4개 학급(95명) 실시완료 학생 및 교사 만족도조사 11월 5일 실시 완료

논문 게재

* 해당하는 경우만 기입

학회명 .

게재여부 .

학술대회 참가

* 해당하는 경우만 기입

행사명 .

일자/장소 .

특허출원(국외, 국내)

* 해당하는 경우만 기입 출원명 .

(8)

1 STEAM 프로그램 운영을 위한 여건 조성

가. 무한 상상실 사업 확장

- 메이커 활동 공간인 무한 상상실 구축 완료(2020)

- 메이커 동아리 운영: 상상을 구체화할 수 있는 교육 활동의 실현 - 미래 지향적 학습을 위한 공간 정비

나. 채움 정원 및 명상숲 조성

- 생태계 탐구를 통해 생물 및 환경에 대한 흥미 고취 - 농장 체험을 통해 농업 생태 및 생명의 소중함 인식 - 학급 텃밭 운영을 통하여 협동심과 책임감 함양

- ESD동아리 운영: 자연 관찰 탐구 활동을 통한 탐구능력 향상 다. 둥글 탐구길 및 탐구 카페 활용

- 교내 마련된 둥글 탐구길 및 탐구 카페를 통해 교사 연구회, 메이커 동아리, ESD 동아리 의 활동 결과물들을 전시

- STEAM 교육의 결과물들을 공유함으로써 과학과 기술에 대한 교내 학생들의 관심 제고

2 STEAM 프로그램 개발 및 적용

가. SSI(Social-Scientific Issue) 활용 SMILE-UP STEAM 프로그램 주제 설정

(9)

나. SSI(Social-Scientific Issue) 활용 SMILE-UP STEAM 프로그램 디자인

교과 성취기준 빅 아이디어 프로젝트 디자인

사회

[6사01-05] 우리나라의 인구 분포 및 구조에서 나타난 변화와 도시 발달 과정에서 나타난 특징을 탐구한다.

[6사01-06] 우리나라의 산업 구조의 변화와 교통 발달 과정에서 나타난 특징을 탐구한다.

[6사02-05] 우리 생활 속에서 법이 적용되는 다양한 사례를 제시하고, 법의 의미와 성격을 설명한다.

[6사02-06] 법의 역할을 권리 보호와 질서 유지의 측면에서 설명하고, 법을 준수하는 태도 를 기른다.

도시화에 따라 인구, 산업, 교통은 과거와 다른 모습으로 변화 하였고, 이에 따른 문제들로 인해 올바 른 의사결정을 위한 사회적 합의가 중요 하다.

SM-UP

프로젝트 설계하기 -탐구 목록 만들기,

액션 설계하기

I-UP

도시의 문제 탐구하기 -도시화에 따른 인구, 교통, 산업 문제 탐색하기

I-UP 도시 문제 해결하기 -물체의 빠르기에 대해 탐구

-도시의 교통문제 해결을 위한 의사결정에 참여하기 LE-UP PBL,협력,실천

준법 실천 캠페인 펼치기 과학

[6과07-01] 일상생활에서 물체의 운동을 관찰하여 속 력을 정성적으로 비교할 수 있다.

[6과07-02] 물체의 이동 거리와 걸린 시간을 조사하 여 속력을 구할 수 있다.

[6과07-03] 일상생활에서 속력과 관련된 안전 사항과 안전장치의 예를 찾아 발표할 수 있다.

물체의 운동은 ‘이동 거리’와 ‘시간’으로 표현할 수 있으며, 속력에 대한 올바른 이해를 통해 안전한 생활을 누릴 수 있다.

실과

[6실04-04] 수송과 수송 수단의 의미를 알고, 수송 수단의 기본 요소를 설명한다.

[6실04-05] 다양한 재료를 활용하여 수송 수단을 구 상하고, 제작한다.

수송 기술은 사람이 나 사물의 공간 이동 의 효율성을 높인다.

국어

[6국01-03] 절차와 규칙을 지키고 근거를 제시하며 토 론한다.

[6국03-01] 쓰기는 절차에 따라 의미를 구성하고 표현 하는 과정임을 이해하고 글을 쓴다.

올바른 의사 결정을 위하여 다양한 유형 의 담화와 텍스트를 활용한다.

※ SSI(Social-Scientific Issue): 사회·과학적 이슈를 활용하여 학생들의 생활과 밀접하게 관련 있는 내용을 주제로 융합 프로젝트 개발

다. 융합 프로젝트 적용 계획

- 5월 프로그램 개발 후 6월경 본교 5학년 학생 95명에게 투입 - 연구회 해당하지 않는 담임 교사들의 협조를 받아 5학년 전체 투입

3 학생 맞춤형 체험 프로그램 제공

가. 메이커 동아리 활동

- 실생활 속에서 관심을 가지던 문제를 해결하기 위해 SW, 메이커 툴 등을 주도적으로 활용하여 제작 - 상설 동아리 운영: 학생 자율로 주 2회 정도 참여(무한상상실 활용)

- 연구회 교사들은 조력자의 위치에서 학생들의 활동을 돕는 역할을 수행 나. ESD 동아리 활동

- 지속 가능한 발전을 통해 ‘우리 모두의 지구(Sharing The Planet)’를 만들어 가며 자연을 탐구하는 동아리

- 학교 내 개인 텃밭, 화단 등을 분양하여 자율적으로 탐구장을 조성 - 자연 관찰 탐구 활동을 통해 생태계 탐구

- ESD 부스 운영을 통해 지속 가능한 발전 홍보 및 실천

(10)

다. 교내 STEAM 행사 운영

- 교내 Edu-Festival 기간 중 STEAM교육 관련 부스 운영

- 꿈싹 특성화의 날 운영에 주도적으로 참여: 과학 및 진로 개발 활동에 연구회 회원들의 주도적 참여

4 STEAM 협력 연구 활성화를 위한 네트워크 구축

가. 에듀테크 활용 우수 사례 공유

- 에듀테크를 활용하여 여러 가지 플랫폼을 통해 STEAM 연구회 활동을 교내 연수, 단위학 교 연수, 우수 사례 발표, 원고 게재 등 다양한 방법을 활용하여 공유

나. STEAM 수업 공개

- 유튜브, 구글MEET 등을 활용한 수업 공개 및 협의회를 통한 수업 사례 공유 다. STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 참여

5 _{효과성 검증}

가. 조사대상: 연구회 소속학교 학생 (적용학생 N=95명), 연구회 회원 나. 조사방법: 온라인 설문지 및 상담

다. 조사 내용: 운영 전, 후 STEAM 태도 검사, 운영 후 STEAM 만족도 검사 라. 검사 시기: 사전 4월, 사후 11월

집단 사전 처치 사후

적용학생(N=95) O1 X1 O2, O3

X1 : STEAM 프로그램

O1 : STEAM 태도 사전 검사 O2 : STEAM 태도 사후 검사 O3 : STEAM 만족도 검사

회차 일시 장소 참석자 상호 컨설팅 결과

1차 ’21.5.31.(월)

16:30~18:00 온라인 김건호 교사(참여연구원) - 선행연구 프로그램 활용 - 예산의 효율적 사용

2차 ’21.7.15.(목)

16:30~18:00 온라인 허 민 교사(연구책임자) - 메이커 활동 활용 방안 지도

3차 ’21.9.14.(화)

16:30~18:00 온라인 남정현 교사(참여연구원) - 우수 STEAM 프로그램 사례

- 효과적인 교과 내 STEAM 적용 방안

(11)

마. 검사 내용 및 결과 1) STEAM 만족도 검사 결과

1. 적용학급 STEAM 만족도 검사 결과

설문내용 응답내용 인원수

(명)

백분율 (%)

1. STEAM 수업에 만 족하십니까?

①전혀 그렇지 않다. 0 0.0

②대체로 그렇지 않다. 0 0.0

③보통이다. 19 20.0

④대체로 그렇다. 29 30.5

⑤매우 그렇다. 47 49.5

2. STEAM 수업이 재 미있었나요?

③보통이다. 20 21.1

④대체로 그렇다. 32 33.7

⑤매우 그렇다. 40 42.1

3. STEAM 수업 활동 에 적극적으로 참여하 였나요?

③보통이다. 9 9.5

④대체로 그렇다. 22 23.2

⑤매우 그렇다. 64 67.4

4. STEAM 수업의 내 용 수준은 어떤 하다 고 생각합니까?

③보통이다. 5 5.3

④대체로 그렇다. 37 38.9

⑤매우 그렇다. 53 55.8

5. 일반 수업과 STEAM 수업의 가장 큰 차이점은 무엇이라 고 생각하는가요?

①수학, 과학, 기술 등 여러 과목을 관련지어 배울 수 있다 8 8.4

②학생 중심의 활동이 많고, 선생님의 설명은 많지 않다 7 7.4

③친구들과 협력해서 수행하는 모둠별 활동이 많다 51 53.7

④스스로 생각하고 학습해야 한다 16 16.8

⑤과학, 수학 수업시간에서 배운 내용이 실제 생활에

서 어떻게 활용되는지 알 수 있다 8 8.4

⑥과학기술과 관련된 직업 정보를 얻을 수 있다 5 5.3

6. STEAM 수업에서 가장 좋았던 점은?

①수학, 과학, 기술 등 여러 과목을 관련지어 배울 수 있다 6 6.3

②학생 중심의 활동이 많고, 선생님의 설명은 많지 않다 4 4.2

③친구들과 협력해서 수행하는 모둠별 활동이 많다 68 71.6

④스스로 생각하고 학습해야 한다 10 10.5

⑤과학, 수학 수업시간에서 배운 내용이 실제 생활에

서 어떻게 활용되는지 알 수 있다 3 3.2

⑥과학기술과 관련된 직업 정보를 얻을 수 있다 4 4.2

7. STEAM 수업에서 가장 힘들었던 점은?

①수업 내용 12 12.6

②수업 중의 문제해결 또는 설계 활동 24 25.3

③친구들과의 모둠 활동 9 9.5

④활동 시간의 부족 45 47.4

⑤기타 5 5.3

8. 앞으로도 STEAM 수업을 계속 받고 싶 나요?

③보통이다. 15 15.8

④대체로 그렇다. 23 24.2

⑤매우 그렇다. 57 60.0

(12)

2) STEAM 태도 조사 결과

가) STEAM 태도 조사 항목별 결과 (평균점수)

항목 내용 일반학급

사전 평균

일반학급 사후 평균

적용학급 사전 평균

적용학급 사후 평균 1 나는 수학 체험 활동, 수학 퀴즈 풀이, 수학

관련 글읽기 등을 즐긴다. 3.01 2.89 2.93 3.10 2 나는 수학 시간에 친구의 발표를 주의 깊게 듣는다. 2.89 2.85 3.16 3.23 3 수학 지식은 일상생활에 도움이 된다. 3.10 2.98 3.28 3.35 4 나는 과학 수업에서 배우는 내용이 흥미롭다. 3.27 3.08 3.35 3.95 5 과학 시험을 잘 볼 수 있다는 자신이 있다. 2.85 2.78 2.99 3.15 6 과학과 관련된 직업에 관심이 있다. 2.56 2.55 2.70 3.05

7 나는 수학 성적이 좋다. 2.75 2.72 2.59 2.87

8 수학공부를하는것은상급학교진학에필요하다. 2.81 2.79 2.60 2.91 9 나는 과학 실험 기자재를 다른 친구와 사이

좋게 나누어 사용한다. 3.10 3.08 3.23 3.37

10 나는 수학 수업에서 배우는 내용이 흥미롭다. 2.85 2.88 2.95 3.06 11 과학 내용을 이해할 자신이 있다. 2.99 2.92 3.10 3.38 12 과학은 다른 교과를 공부하는데 도움이 된다. 2.82 2.75 2.85 3.23 13 수학과 관련된 직업에 관심이 있다 2.83 2.47 2.16 2.62

14 나는 과학을 잘한다. 2.79 2.74 2.81 3.10

15 수학 내용을 이해할 자신이 있다. 2.82 2.81 3.30 3.06

16 나는 과학을 좋아한다. 3.45 2.98 3.19 3.51

17 과학 시간에, 내 생각을 적극적으로 표현한다. 2.92 2.89 2.87 3.14 18 수학 시간에, 친구들과 적극적으로 의견을 교환한다. 2.86 2.76 2.66 2.98

19 나는 수학을 좋아한다. 2.73 2.71 2.73 3.02

20 나는 수학 내용을 빨리 배운다. 2.67 2.61 2.71 3.00 21 수학 문제를 잘 풀 수 있다는 자신이 있다. 2.76 2.67 2.76 3.01 22 수학 시간에, 내 생각을 적극적으로 표현한다. 2.62 2.55 2.55 2.90 23 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 2.94 2.80 3.12 3.33 24 나는 과학 내용을 빨리 배운다. 2.70 2.69 2.72 3.06

25 나는 수학을 잘한다. 2.65 2.68 2.66 2.94

나는 과학축전, 과학관 견학, 과학관련 글 읽

기등을 즐긴다. 2.79 2.78 2.71 3.22

26

27 과학 시간에, 친구들과 적극적으로 의견을 교환한다. 2.82 2.71 2.88 3.22

28 나는 과학 성적이 좋다. 2.82 2.72 2.79 3.14

29 과학공부를하는것은상급학교진학에필요하다. 2.96 2.81 2.66 3.06 30 나는 수학 시간에 친구의 문제 풀이가 나와

다르더라도 끝까지 듣는다. 2.94 2.85 3.13 3.33

31 수학은 다른교과를 공부하는데 도움이된다. 3.17 2.85 2.83 3.20 32 과학문제를 잘풀수 있다는 자신이 있다. 2.85 2.86 2.85 3.21 33 수학 시험을 잘 볼 수 있다는 자신이 있다. 2.82 2.78 2.69 3.01 34 수학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 2.75 2.82 2.74 2.99 35 과학 지식은 일상생활에 도움이 된다. 3.00 2.95 3.21 3.49 36 나는 다른 친구의 입장을 생각하면서 나의

의견을 주장한다. 2.82 2.82 2.97 3.16

37 나는 과학 시간에 친구의 발표를 주의 깊게 듣는다. 2.96 2.95 3.12 3.44

(13)

Ⅳ. 결론 및 제언

본 연구회는 4차 산업 시대를 대비하여 학생들의 미래 역량 신장을 위한 방안을 모색하고 실천하고자 노력하였으며, 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 메이커 기반 융합 프로젝트를 적용한 수업을 개발하고 개발된 수업이 초등학생의 만족도와 STEAM 학습 태도에 미치는 영 향을 알아보고자 하였다. 이에 대한 연구와 분석을 통해 다음과 같은 결론을 지을 수 있다.

첫째, 학생 주도형 융합프로젝트 운영을 통해 학생들이 문제를 해결해나가는 과정에서 비판 적사고력/문제해결력, 창의력, 의사소통능력, 협업능력 등 미래역량 향상에 기여하였다.

둘째, 메이커 활동을 기반으로 하는 STEAM 교육 프로그램 설계 및 적용을 통해 학생들이 사회적인 이슈에 대해 융합적으로 사고하며 상상한 것을 현실로 해결홰볼 수 있는 기회를 제 공하였다.

셋째, 맞춤형 체험 기회를 통해 교사와 학생, 학부모의 STEAM 교육에 대한 이해도와 관심, 학교 교육에 대한 만족도를 높일 수 있었다.

--- <참고문헌> ---

폴 킴(2017). 교육의 미래, 티칭이 아니라 코칭이다.

정영란 외(2002). 질문 강화 수업이 중학생들의 질문 수준과 학업 성취도에 미치는 영향, 한국과학교육학회지

폴킴 외. Stanford Mobile Inquiry-based Learning Environment(SMILE)-using mobile phones to promote student inquires in the emlementary classroom.

정석훈 외(2019). 실제적 맥락을 적용한 중학교 과학 탐구 학습이 학습자 질문 수준에 미 치는 영향

진성수 외(2014). 초등학생의 과학적 의사소통능력과 과학 탐구 능력, 논리적 사고력, 학 업 성취도 수준과의 관계 분석

장덕희(2015). SSI 프로그램을 적용한 수업이 초등학생의 과학적 의사소통능력 및 태도에 미치는 영향

이윤경 외 과학 수업 상황에 따른 질문의 유형과 빈도에 대한 초⦁중학생의 인식 분석, 과학교육 연구지, 제 39권 1호, pp. 58-79

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.

(14)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

프로그램 명: 초등학교 과학 (24) 물체의 운동 수업용 STEAM 프로그램

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~4/30

[6 과 07-01] 일상생활에서 물체의 운동을 관찰하여 속력을 정성적으로 비교할 수 있다.

[6 국 01-03] 절차와 규칙을 지키고 근거를 제시하며 토론한다.

물체의 운동 듣기·말하기

2 5~8/30

[6 사 01-05] 우리나라의 인구 분포 및 구조에서 나타난 변화와 도시 발달 과 정에서 나타난 특징을 탐구한다.

[6 수 03-01] 실생활 장면에서 이상, 이하, 초과, 미만의 의미와 쓰임을 알고, 이를 활용하여 수의 범위를 나타낼 수 있다.

인문환경과 우리 생활 측정

3 9~10/30

[6 과 07-02] 물체의 이동 거리와 걸린 시간을 조사하여 속력을 구할 수 있다.

[6 사 01-06] 우리나라의 산업 구조의 변화와 교통 발달 과정에서 나타난 특징 을 탐구한다.

[6 사 02-05] 우리 생활 속에서 법이 적용되는 다양한 사례를 제시하고, 법의 의미와 성격을 설명한다.

[6 수 03-02] 어림값을 구하기 위한 방법으로 올림, 버림, 반올림의 의미와 필 요성을 알고, 이를 실생활에 활용할 수 있다.

물체의 운동 인문환경과 우리 생활

법 측정

4 11~17/30

[6 실 04-04] 수송과 수송 수단의 의미를 알고, 수송 수단의 기본 요소를 설명 한다.

물체의 운동 기술 시스템

5 18~20/30

[6 과 07-03] 일상생활에서 속력과 관련된 안전 사항과 안전장치의 예를 찾아 발표할 수 있다.

[6 실 04-05] 다양한 재료를 활용하여 수송 수단을 구상하고, 제작한다.

물체의 운동 기술 시스템

6 21~23/30

[6 국 01-03] 절차와 규칙을 지키고 근거를 제시하며 토론한다.

물체의 운동 듣기·말하기

7 24~30/30

[6 사 02-06] 법의 역할을 권리 보호와 질서 유지의 측면에서 설명하고, 법을 준수하는 태도를 기른다.

[6 국 03-01] 쓰기는 절차에 따라 의미를 구성하고 표현하는 과정임을 이해하 고 글을 쓴다.

물체의 운동 법 쓰기

(15)

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 30차시)

차시 주요내용

1~4 /30

주제(단원)명 변화하는 법

Co 최근 이슈가 되고 있는 생활 속 새로운 법 살펴보기

CD 도시의 과거와 현재에 대한 자료를 토대로 법이 생겨난 까닭 분석하기

ET 법의 필요성에 대한 이해를 위한 역할극 하기

CD 도시의 문제를 해결하기 위한 탐구 계획을 주제망으로 표현하기

ET 친구들의 주제망에 대한 생각 나누기

5~8 /30

주제(단원)명 우리나라의 사회 변화 탐구하기

CD 지역별 인구 자료를 활용하여 1960 년, 2015 년 인구분포도 및 도시 분포도 만들기

Co 1960 년, 2015 년 인구밀도 및 도시 분포도 분석하기

Co 지형도와 인구 분포도를 보고 주요 교통도 예상하여 우리나라 교통도 만들기

Co 지형도와 인구 분포도를 보고 산업 발달지역 예상하여 우리나라 산업도 만들기

CD 만든 우리나라 종합 지도 분석하여 지형, 인구, 산업, 도시, 교통간의 관계도 나타내기

CD 우리나라의 사회 변화 정리하기

9~10 /30

주제(단원)명 사회 변화에 따른 사회 문제 탐색하기

CD 인구 밀도, 교통, 산업이 발달된 곳의 특징 알아보기

Co 우리나라 종합 지도를 통해 도시의 기능 찾아내기

ET 사회 변화에 따른 사회 문제 탐색하기

Co 사히 문제의 실태를 과학적, 기술적, 공학적으로 접근하기

Co 사회 문제와 그 원인을 통해 법 발달의 필요성 알아보기

11~17 /30

주제(단원)명 물체의 속력 탐구하기

Co 도시의 교통 문제 살펴보기

CD 나만의 수송 수단 만들기

CD 물체의 운동 탐구하기

ET 가장 빠른 수송 수단 찾기

(16)

18~20 /30

주제(단원)명 물체의 속력과 안전의 관계 탐구하기

Co 법을 바라보는 다양한 관점 살펴보기

CD 효율의 관점에서 안전 속도 5030 살펴보기

CD 안전의 관점에서 안전 속도 5030 살펴보기

ET 법을 바라보는 다양한 관점 정리하기

21~23 /30

주제(단원)명 우리학교 주변 교통안전지도

Co 학교 주변 교통안전요소 탐색하기

CD 학교 주변 교통안전법에 대해 토론하기

CD 학교 주변 교통안전지도 제작하기

ET 친구들의 교통안전지도에 대해 생각 공유하기

24~30 /30

주제(단원)명 준법 캠페인

Co 생활 속에서 법을 어긴 경험이나 보거나 들은 사례 등을 수집하고 살펴보기

CD 자신의 장점과 약점을 분석하고 이를 토대로 준법 목표와 실천 계획 세우기

CD 법을 지키기 위한 캠페인 활동 준비하기

ET 친구들과 팀을 이루어 준법 캠페인 활동을 전개하기

ET 캠페인 활동 및 실천 내용에 대하여 친구들과 생각을 나누고 앞으로의 다짐 약속하기

(17)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 사회 학교급/학년(군) 초등학교/5 학년

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] 법 중심과목

성취기준

[6사02-05] 우리 생활 속에서 법이 적용 되는 다양한 사례를 제시하고, 법의 의미 와 성격을 설명한다.

주제(단원)명 변화하는 법 차시 1~4/30

학습목표

• 도시화 과정에서의 법이 생성되고 적용하는 과정을 이해할 수 있다.

• 법의 의미와 성격을 생활과 관련지어 분석하고, 이를 역할극으로 표현할 수 있다.

• 탐구에 대한 설계 활동에 협력적인 태도로 참여한다.

연계과목 과학, 국어 연계과목

성취기준 영역

[초등학교] 힘과 에너지 [초등학교] 문학

STEAM 요소

S T E

A 법의 필요성에 대한 이해를 위한 역할극 하기

M 도시화 현상에 대한 자료를 법과 관련지어 분석하여 표와 그래프로 나타내기

개발 의도

본 프로그램은 도시에서 살아가는 학생들에게 도시화를 법의 생성과 관련지어보고, 이에 대한 필요성에 대한 이해를 바탕으로 도시 문제를 해결하는 탐구를 계획 및 공유하도록 구성되었다. 본 차시(1-4 차시)를 바탕으로 향후 학생들의 융합적인 탐구를 이어나갈 수 있도록 한다.

생활 속의 문제를 융합적으로 해결하는 능력은 미래에 요구되는 역량이라 할 수 있다. 특히 도시를 살아가는 학생들에게 자신의 주변에서 발생하는 도시화의 문제점들을 탐색해 보고, 이를 해결하는 데 융합적인 사고를 가지는 것은 미래를 살아가는 데 필수적이다. 학생들은 최근 이슈가 되고 있는 다양 한 법안들을 살펴보면서, 이러한 법이 생겨난 까닭에 대하여 도시화의 과정에 대입하여 이해해 본다.

각 자료를 분석함에 있어서 수학적 사고력이 발휘될 수 있으며, 이를 통하여 법이 필요성을 인식할 수 있다. 이를 예술적인 요소를 반영하여 역할극으로 서로 표현하고 생각을 공유하는 과정을 거친다. 학 생이 살아가는 도시의 문제점을 찾아 이를 해결할 수 있는 법안을 발의하는 탐구 계획을 친구들과 함 께 설계하고, 이를 공유한다. 본 탐구의 주제망은 이 차시에서 작성되며, 관련 탐구의 내용 및 과정은 학생의 진행에 따라 변화할 수 있음을 전제한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

- 최근 이슈가 되고 있는 생활 속의 법 살 펴보기(층간 소음 방지 법, 민식이법, 안전속 도 5030 등)

창 의 적 설 계

창의적 설계

- 법의 필요성에 대한 역할극 하기

감 성 적 체 험 - 도시의 과거와 현재에 대한 자

료를 토대로 법이 생겨난 까닭 분석하기

- 도시의 문제를 해결하기 위한 탐구 계획을 주제망으로 표현하 기

감성적 체험

(18)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (20 분)

Co 최근 이슈가 되고 있는 생활 속 새로운 법 살펴보기

◦ ‘민식이법’, ‘안전속도 5030’에 대한 뉴스 살펴보기

- 최근 생겨나고 있는 교통과 관련한 법 설명하기

- 우리 생활 주변에서 교통과 관련한 법이 적용된 곳 찾아보기

- 우리 학교 주변에 왜 이러한 교통법이 적용되고 있는지 생각 나누기

□ 동 영 상 : KBS 민식 이법 후 첫 등교 코앞 (https://n ews.kbs.co .kr/news/

view.do?n cd=444972 3&ref=A)

Tip! 학생들 이 학교 주 변 등에서 교통과 관 련한 법을 확인할 수 있는 장면 을 사전에 촬 영 하 여 와서 이를 발표한다.

전개 (120 분)

CD 도시의 과거와 현재에 대한 자료를 토대로 법이 생겨난 까닭 분석하기

◦ 우리 지역의 도시화 과정을 이해하고, 교통과 관련한 다양한 법이 생겨난 까닭을 친구들과 협의하여 이야기 나누기

- 각종 뉴스와 자료를 통하여 도시에 발생하고 있는 문제 알아보기

- 교통법이 생겨난 까닭에 대하여 서로 이야기 나누기

- 다양한 통계 자료를 통하여 도시화의 과정을 분석하여 이젤패드에 표와 그래프 를 활용한 자료로 표현하기

- 서로의 발표 자료를 공유하는 발표회 열기

□ 도시화 와 관련한 자료

□ 이젤패 드, 보드마 커 등

Tip! 통계청 등을 활용 하여 수학 적으로 표 현할 수 있 는 다양한 자료를 활 용하며, 학 생들이 직 접 자신에 게 필요한 자료를 수 집 하 도 록 한다.

(19)

ET 법의 필요성에 대한 이해를 위한 역할극 하기

◦ 사회에서 법이 왜 필요한지 생각하고, 우리 지역의 도시화와 관련지은 법의 발생 에 대하여 역할극으로 표현하기

- 동영상(법이 생긴 원숭이 마을)을 살펴보면서 법의 의미 알아보기

- 우리 지역의 도시화와 관련지은 법을 하나 결정하고, 이 법이 만들어진 이유를 모둠원과 함께 생각하기

- 그러한 이유를 모둠원과 함께 역할극으로 꾸미고, 연습하기 (역할극 예시)

교장 선생님: 우리 학교 주변에는 차가 꽤 많이 지나다니는데, 아이들이 이러다 가 큰 사고가 날 수도 있겠어.

학부모: 네, 맞아요. 그러면 학교 근처에는 차를 오지 않도록 하면 어떨까요?

학교 담당 경찰관: 그건 사실상 불가능한 일이지요. 그러면 대신 진짜 천천히 지 나가야 하도록 법으로 만들면 좋을 것 같네요. 10km/h 정도면 어떨까요?

학부모: 속도를 정하는 것도 과학적이어야 할 것 같아요. 아무렇게나 정하는 것 이 아니라요.

학교 담당 경찰관: 그렇지요? 그럼 어떻게 정하면 좋을까요?

과학자: 실험을 한 번 해 보면 어떨까요?

(이하 생략)

- 역할극을 발표하면서 도시화에서 생겨나는 입법의 과정에 대한 생각을 정리하기

Tip! 자료에 대한 공유 는 셋 가고 하나 남기, 갤러리 워 크 등 다양 한 방법을 활용한다.

□ 동영상:

법이 생긴 원숭이 마 을

(https://y outu.be/bt q-1jHqXlo)

Tip! 역할극 을 제작할 때 시나리 오 작성에 초점을 맞 추기 보다 는 입법의 과정, 의미 등이 잘 드 러 나 도 록 하는데 중 점을 두도 록 지도한 다.

□ 자기평 가 및 동료 평가지

(20)

CD 도시의 문제를 해결하기 위한 탐구 계획을 주제망으로 표현하기

◦ 도시화의 과정에서 발생하는 문제를 해결하는 우리만의 법 제정에 대한 탐구 계 획을 버블 형태의 주제망으로 표현하고 공유하기

- 패들렛을 활용하여 도시화의 과정에서 우리 도시가 가지게 된 문제를 해결할 수 있는 우리의 법 제정에 대한 탐구 아이디어 생성하기

- 모둠별 친구들과 패들렛의 아이디어를 활용하여 팀별 탐구 주제를 확정하기 - 모둠별로 탐구 계획을 주제망으로 표현하기

□ 패들렛, 모둠별 크 롬북 등

Tip! 패들렛 을 활용한 아 이 디 어 모으기 활 동을 바탕 으로 탐구 주 제 망 을 작성할 수 있도록 지 도한다.

□ 버블맵 형태 주제 설계 용지

Tip! 작성한 탐구 주제 망은 이후 탐 구 에 서 지 속 적 으 로 활용할 수 있도록 교 실 주변에 붙 여 두 고 수시로 화 인한다.

정리 ( 20 분)

ET 친구들의 주제망에 대한 생각 나누기

◦ 친구들과 서로가 작성한 주제망을 살펴보고, 이에 대한 생각을 나누는 활동을 통 하여 수정 보완한다.

- 모둠별 탐구 계획을 교실 곳곳의 코너에 게시하고, 이에 대한 발표 준비하기 - 모둠별 주제망을 셋 가고 하나 남기, 갤러리 워크 등을 통하여 서로 공유하는 시 간 가지기

- 모둠별 주제망에 대한 의견을 포스트잇 등으로 남기기

- 활동에 대한 소감 나누기 - 앞으로의 탐구 다짐하기

Tip! 버블맵 용지는 생 각 나누기 활동 이후 추후 탐구 과정에 따 라서도 수 정 보완이 가 능 함 을 지도한다.

(21)

영역

[초등학교] 인문환경과 우리 생활 ^중심과목 성취기준

[6사01-05] 우리나라의 인구 분포 및 구 조에서 나타난 변화와 도시 발달 과정에 서 나타난 특징을 탐구한다.

[6사01-06] 우리나라의 산업 구조의 변 화와 교통 발달 과정에서 나타난 특징을 탐구한다.

주제(단원)명 우리나라의 사회 변화 탐구하기 차시 5~8/30

학습목표

• 구글 맵핑을 활용하여 우리나라의 인구, 도시, 산업, 교통이 포함된 종합 지도를 만들 수 있다.

• 우리나라의 인구 분포에서 나타난 변화와 도시 발달 과정에서 나타난 특징을 분석할 수 있다.

• 지형, 인구, 산업, 도시, 교통간의 관계 파악을 통해 우리나라 사회 변화를 설명할 수 있다.

연계과목 수학 연계과목

성취기준 영역 [초등학교] 측정

STEAM 요소

S T

E 구글 지도를 활용한 인구, 도시, 산업, 교통자료 맵핑을 통한 우리나라 종합지도 만들기 A

M 넓이를 나타내는 표준 단위의 필요성 알며 양감을 익히고, 직접 넓이 구하기

개발 의도

※ 다양한 사회 문제의 원인을 파악하기 위해 우리나라 사회의 변화(우리나라 인문 환경 의 발달 과정)를 탐색하도록 구성되었다. 사회 변화의 실태를 주어진 자료의 분석이 아 니라 년도별 및 지역별 인구, 교통, 산업, 도시, 지형 자료를 구글 지도에서 맵핑을 직 접해 봄으로써 파악할 수 있도록 한다. 이를 통해 도시 집중화 현상으로 생기는 국토 불균형 문제를 이끌어낼 수 있도록 설계하였다.

자연환경을 맵핑한 지도(구글맵)을 활용하여 인문환경 중 1960 년과 2018 년의 인구를 맵핑하고, 이를 통해 우리나라의 인구 분포의 변화를 도시화(도시 집중 현상)으로 설명한다. 특히, 학생들에게 익숙한 대구와 경북 지역의 경우를 예로 살펴볼 때 이러한 인구의 도시 집중현상을 더 쉽게 발견할 수 있다.

이는 사회 변화는 현재 우리에게 많은 변화와 활동에 기여하고 있으며 앞으로도 계속 발전되어야 한 다는 것을 알게 한다. 또한 사회가 복잡해지고 다양한 요소들이 관계 맺어지면서 사회에는 여러 가지 사회 문제가 생기고, 이를 해결해 가며 살아간다는 것을 알 수 있도록 한다.

상황 제시

상 황 제 시

- 1960 년대와 2015 년 대 모습을 보여주는 동영상을 보며 이야기 나누기

창 의 적 설 계

- 도시 집중화 현상과 그에 따라 생기는 국 토 불균형 문제를 예 상하여 그림으로 나타 내기

감 성 적 체 험 - 구글 지도를 활용한 인구, 도

시, 산업, 교통자료 맵핑을 통한 종합 지도를 제작하기

- 인구, 산업, 도시, 교통, 지형간 의 관계도 제작하기

감성적 체험

(22)

학습

및 유의점

도입 (15 분)

Co 1960 년대와 2015 년대 모습을 보여주는 동영상(사진)을 보며 이야기 나누기

◦ 두 영상의 차이점을 찾아 구글 잼보드에 나누어 적기

Co 인구 밀도 개념알기

◦ 인문환경 개념을 정리하고 인구 밀도 개념 알기

- 인구밀도는 일정한 넓이(1km²) 안에 거주하는 인구수로 인구의 밀집 정도를 나 타냅니다.

Co 우리나라 인구 분포의 변화 예상하기

◦ 지형도를 보고 인구가 밀집한 곳 예상하여 표시하고 그 이유 이야기하기

□ 동영상

전개 (120 분)

CD 지역별 인구 자료를 활용하여 1960 년, 2015 년 인구분포도 및 도시 분포도 만들기

◦ 매핑을 위한 범례 정하기 / 지역별 인구 정보 맵핑하기

◦ 온라인 지도에 매핑된 정보 점검하기

(23)

◦ 도시가 발달된 곳 위치 파악하기

◦ 도시가 발달한 곳의 특징 예상하기

Co 넓이를 나타내는 표준 단위의 필요성 알며 양감을 익히고, 직접 넓이 구하기

◦ 단위 면적당 인구 밀도를 알아보기 위한 단위 넓이(km²) 이해하기-수학

CD 1960 년, 2015 년 인구밀도 및 도시 분포도 분석하기

◦ 우리나라 인구 분포(도시 분포와 인구 밀도 분포) 지도를 분석탐구 질문을 만들 고 친구와 질문에 대해 이야기하기

1960 년 2015 년 - 도시 집중화 현상으로 생기는 국토 불균형 문제 생각해 보기 - 국토 불균형을 해결하기 위한 신도시 건설의 효율성 생각해 보기

CD 지형도와 인구 분포도를 보고 내가 만일 고속도로를 건설한다면 어떤 곳을 이을지 생각하여 표시해 보고 우리나라 주요 교통도 만들기

◦ 고속도로를 예상해서 연결해보기

◦ 사회과 부도 63 쪽에서 실제로 내가 연결한 고속도로 찾아보기

◦ 그 밖에 철도교통, 공항, 항구 찾아보기

(24)

Co 지형도와 인구 분포도를 보고 산업 발달지역 예상하여 우리나라 산업도 만들기

◦ 산업이 발달했을 것 같은 곳을 표시해보기

◦ 사회과 부도 62 쪽을 보고 실제로 내가 표시한 산업 발달지역과 비교해 보기

◦ 대략의 공업지역 특징 파악하기

CD 우리나라 종합지도 분석하여 지형, 인구, 산업, 도시, 교통간의 관계도 나타내기

◦ 사회책 77 쪽 + 부록 자료 활용하여 관계 파악하기

◦ 사회책 78 쪽: 인구, 산업, 도시, 교통 간의 관계도 나타내기

정리 (25 분)

ET 도시 집중화 현상과 그에 따라 생기는 국토 불균형 문제를 예상하여 그림으로 나타내기

ET 활동에 대한 느낌, 소감 발표하기

- 우리나라 사회 변화에 대해 알게 된 점 말하기

- 활동을 통해 알게 된 사회 변화 모습에 대한 소감 나누기 - 프로젝트 활동을 통해 기대하는 점 발표하기

(25)

영역

[초등학교] 법 ^중심과목_성취기준

[6사02-05] 우리 생활 속에서 법이 적 용되는 다양한 사례를 제시하고, 법의 의미와 성격을 설명한다.

주제(단원)명 사회 변화에 따른 사회 문제 탐색하기 차시 9~10/30

학습목표

• 도시의 기능과 특징을 통해 사회 문제와 그 원인을 찾을 수 있다.

• 사회 문제의 실태를 과학적, 기술적, 공학적으로 접근하여 수치화할 수 있다.

• 사회 변화와 법 발달의 관련성을 설명하는 글을 쓸 수 있다.

연계과목 과학 수학

[초등학교] 물체의 운동 [초등학교] 측정

STEAM 요소

S 속력의 의미와 속력 제한이 필요한 이유 알아보기(교통 문제 분석) T

E 환경 오염 실태 수치화하기(환경 문제 분석) A

M 넓이의 양감을 익히고, 다양한 넓이(면적) 구하기

개발 의도

※ 사회의 변화(우리나라 인문 환경의 발달 과정)에 따른 다양한 사회 문제를 탐색하여 이 를 해결하기 위한 제도(법 등) 및 과학 기술의 필요성을 알도록 한다. 이에 사회과의 사회 변화 및 의사결정에 의한 법 제도와 실과∙과학과의 교통수단 및 속력, 환경 오염 (대기, 토양, 수질, 소음 등)을 연결 지어 탐구해 본다.

사회 변화는 우리에게 많은 변화와 활동에 기여하고 있으며 앞으로도 계속 발전되어야 한다는 것과 사회가 복잡해지고 다양한 요소들이 관계 맺어지면서 사회에는 여러 가지 사회 문제가 생긴다는 것 을 전 차시에서는 대략적으로 살펴보았다. 이 차시에서는 도시의 기능과 특징을 탐구해 보고 도시에 서 생기는 다양한 문제를 과학적, 기술적, 공학적으로 분석해 보고 이를 해결하기 위한 과학 기술과 법의 발달이 필요한 이유를 찾을 수 있도록 설계하였다. 이는 다음 차시 학습에 있어 도시 문제 해결 을 위해 다양한 관점으로 문제를 분석할 수 있는 능력을 기를 수 있도록 함에 있다.

상황 제시

상 황 제 시

∙도시의 기능과 특징 속에서 발생할 수 있 는 다양한 문제 찾기

창 의 적 설 계

∙사회 변화(인구, 교 통, 산업)와 법의 발 달(법의 세분화, 다 양화 등)에 대한 자 신의 생각을 글로 설명하기

감 성 적 체 험

∙도시 문제와 해결 방안을 다양 한 관점에서 분석하기

∙도시 문제 해결을 위해 생긴 법 조사하기

감성적 체험

(26)

학습

및 유의점

도입 (10 분)

CD 인구 밀도, 교통, 산업이 발달된 곳의 특징 알아보기

◦ 사회 변화를 통한 도시의 발달 과정 예상하기

□ 동영상

전개 (65 분)

Co 우리나라 종합 지도를 통해 도시의 기능 찾아내기

◦ 도시의 기능을 구글 잼보드에 정리하여 공유하기

- 산업(일자리), 교통, 주거, 교육, 문화, 공공시설 등 종합적으로 도시의 기능에 대 해 정리하기

Co 사회 변화에 따른 사회 문제 탐색하기

◦ 도시의 발달로 생길 수 있는 도시 문제(사회 문제) 찾아보기

◦ 심각한 사회 문제를 설문으로 조사하기

CD 사회(도시) 문제의 실태를 과학적, 기술적, 공학적으로 접근하기

◦ 사회(도시) 문제의 실태를 수치화한 자료 찾기

◦ 수치화된 자료 읽기

◦ 정해진 사회(도시) 문제의 기준 조사하기

(27)

- 소음 기준, 오염(대기, 수질 등) 기준 등

Co 사회 문제와 그 원인을 통해 과학 기술 및 법 발달의 필요성 알아보기

◦ 사회 문제를 해결하기 위한 과학 기술 및 법 사례 조사하기

◦ 조사한 내용 공유하기

ET 사회 변화와 과학 기술 및 법 발달의 관련성을 설명하는 글쓰기

◦ 사회 변화와 그에 따른 문제 해결을 위한 과학 기술 및 법 발달과의 관련성을 설명하는 글을 쓰고 공유하기

정리 (5 분)

ET 글을 공유하고 감상한 소감 발표하기

◦ 다른 사람 작품 감상하기

- 표현한 대상과 사용한 재료 살피기 - 자신의 작품을 소개하기

◦ 생각하거나 느낀 점 발표하기

- 다른 친구들의 발표를 보고 생각하거나 느낀 점 이야기하기 - 친구 모습을 표현하며 깨달은 점 말하기

(28)

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/5 학년

영역

[초등학교] 힘과 운동 중심과목

성취기준

[6과07-01] 일상생활에서 물체의 운동을 관찰하여 속력을 정성적으로 비교할 수 있다.

[6과07-02] 물체의 이동 거리와 걸린 시 간을 조사하여 속력을 구할 수 있다. 주제(단원)명 물체의 속력 탐구하기 차시 11~17/30

학습목표

• 나만의 수송수단을 통해 수송 수단의 기본 요소를 알고, 물체의 빠르기를 나타낼 수 있다.

• 물체의 빠르기를 비교해보는 실험을 계획하고 수행할 수 있다.

• 도시의 교통 문제를 해결하기 위한 태도를 지닌다.

연계과목 실과, 사회 연계과목

성취기준 영역

[초등학교] 기술 시스템 [초등학교] 법

STEAM 요소

S 물체의 속력 알아보기

T 수송과 수송 수단의 의미를 알고 수송수단의 기본 요소 설명하기 E 다양한 종류의 수송수단을 구상하고 제작하기

A M

개발 의도

도시의 문제 중 교통 문제 해결을 위한 기본적인 내용 요소에 관한 이해를 돕기 위 한 차시이다. 교통 문제를 야기하는 수송 수단에 대한 기본적인 이해를 바탕으로 최 근 시행되고 있는 ‘안전속도 5030’, ‘어린이 보호구역’, ‘민식이법’ 등의 법들의 필요성 에 대한 토론의 기반을 마련하게 하고자 한다.

도시화 과정에서 생긴 여러 가지 문제 중 교통과 관련된 문제를 다루어 보고자 한다. 먼저 교통 문제로 인해 새로 생기거나 변화가 있었던 법을 조사하여 우리 사회에 이슈가 된 내용을 살펴볼 수 있도록 계획하였다. 이를 통해 수송 수단 중 하나인 자동차에 대해 이해를 하고, 그것을 바탕으 로 자기만의 수송수단을 제작해보는 활동으로 이어지게 한다. 그리고 서로의 수송 수단의 움직임 을 비교해보는 활동을 통해 물체의 운동에 대한 기초적인 내용을 이해할 수 있도록 수업을 계획하 였다. 이 과정에서 물체의 움직임을 나타낼 수 있는 두 가지 요소인 ‘시간’과 ‘이동 거리’라는 개념 을 이해하도록 하였다.

이어진 활동에서는 보다 정교하게 실험을 진행하기 할 수 있도록 하기 위하여 햄스터 봇을 이용 하여 물체의 속력에 대한 개념을 탐구하였으며, 구글스프레드 시트를 통해 그래프로 ‘일정한 시간 동안 이동한 거리’, ‘일정한 거리를 이동하는 데 걸린 시간’ 등을 탐색해보고 속력은 (이동거리)/(시 간)이라는 약속을 이끌어 낼 수 있도록 하였다.

이러한 과정을 통해 최근에 이슈가 되고 있는 교통법들 중 핵심 이슈인 ‘속력’에 대해 이해하고 다음 과정에 대한 기본적인 과학적 지식을 쌓을 수 있도록 지도하였다.

상황 제시

상 황 제 시

- 사회 변화로 인해 생긴 교통법들에 대해 탐구하기

창 의 적 설 계

- 수송 수단 설계를 통 해 수송 수단의 기본 요소 이해하기

- 물체의 속력을 알아 보는 실험을 통해 물 체의 속력을 나타내기

감 성 적 체 험 - 수송 수단에 대해 이해하기

(나만의 수송수단 설계하기) - 물체의 빠르기 비교하기

(물체의 운동 요소를 살펴보고 물체의 빠르기를 비교할 수 있는 실험 설계하기)

감성적 체험

(29)

학습

및 유의점

도입 (20 분)

Co 도시의 교통 문제 살펴보기

◦ 우리 나라의 교통 상황 살펴보기 - 도시의 교통문제 살펴보기

- 교통사고 관련 통계자료 조사하기

◦ 교통문제 해결을 위해 새롭게 생긴 법들에 대해 탐색하기

- ‘민식이법’, ‘안전속도 5030’, ‘어린이 보호구역’ 등에 대해 조사하기 - 법들의 필요성에 대한 생각 나누기

도시의 교통 문제 살펴보기

□TAAS 교 통사고 분석 시스템 홈페

이 지

(http://taa s.koroad.o r.kr/)

전개 (240 분)

CD 나만의 수송 수단 만들기

◦ 수송 수단에 필요한 요소 살펴보기 - 수송 수단의 기본 요소 알아보기

- 자동차로 수송 수단의 기본요소 살펴보기

◦ 나만의 수송수단 만들기 - 나만의 수송수단 구상하기

- 구상한 아이디어를 바탕으로 자동차를 만들기 - ^ET 만든 자동차 상호 평가하기

CD 물체의 운동 탐구하기

◦ 햄스터 봇의 움직임 살펴보기 - 햄스터 봇의 운동 추측하기 - 운동을 나타내는 요소 이해하기

나만의 수송수단 만들기

영 상

1

영 상 2

햄스터 봇의 움직임 탐구하기

□ 수 송 수 단 을 만들기 위한 재료 (3D 프린 터, 레이저 커터기, 우 드락 등)

□햄스터봇

Tip! 영 상 2 는 사진으로 봤을 때는 움 직이지 않은 것처럼 보이나 실제로 보면 앞으로 갔다가 제자리로 돌아 오는 영상을 보 여 주 므 로 서 위치 뿐만아니 라 시간도 움 직임 요소에 포함됨을 이해 시키도록 한 다.

(30)

CD 수송 수단의 빠르기 탐구하기

- 일정한 거리를 이동한 시간을 통해 햄스터봇의 빠르기 비교하기 - 일정한 시간 동안 이동한 거리를 통해 햄스터봇의 빠르기 비교하기 - 물체의 속력을 나타내는 방법 알아보기

<실험 설계하기1> <실험 설계하기2> <실험 설계 공유하고 질문하기>

<실험 결과 1> <실험 결과 2> <실험 장면>

물체의 속력 탐구하기

□햄스터봇, 구글 스프 레 드 시 트 , 잼보드, 초 시계, 자

정리 (20 분)

ET 가장 빠른 수송 수단 찾기 - 가장 빠른 물체를 찾기

- 제작한 수송 수단들의 빠르기 비교하기

수송 수단 빠르기 비교하기

□ 학 생 들 이 제작한 모 형 자동차

(31)

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/5 학년 중심과목

성취기준 영역

[초등학교] 힘과 운동 중심과목

성취기준

[6 과 07-03] 일상생활에서 속력과 관련 된 안전 사항과 안전장치의 예를 찾아 발표할 수 있다.

주제(단원)명 물체의 속력과 안전의 관계 탐구하기 차시 18~20/30

학습목표

• ‘안전 속도 5030’법을 통해 법이 만들어지는 과정을 이해할 수 있다.

• 물체의 빠르기와 안전의 관계를 알아보는 실험을 설계하고 수행할 수 있다.

• 도시의 교통 문제를 해결하기 위한 태도를 지닌다.

연계과목 실과 사회

[초등학교] 기술 시스템 [초등학교] 법

STEAM 요소

S 물체의 운동 이해하기 T

E 물체의 속력과 안전을 살펴보는 실험 설계하기 A

M 물체의 속력과 안전과의 관계 실험 결과를 그래프로 나타내기

개발 의도

본 차시는 법이 만들어지는 과정에서 사람들이 법에 대해 다양한 관점을 가지고 있 다는 것을 살펴보는 과정이다. ‘안전속도 5030’에 관한 사람들의 다양한 생각들을 탐 색해보고 ‘효율’과 ‘안전’의 관점에서 법을 살펴보고자 한다.

올해 시행된 ‘안전속도 5030’ 법의 가장 큰 쟁점은 ‘안전’과 ‘효율’이다. 찬성하는 사람들은 안전의 관점에서 이 법이 필요함을 주장하였고, 반대를 하는 입장에서는 도시 교통의 흐름을 방해하는 법 이라는 관점에서 첨예하게 대립하였다. 이러한 쟁점은 법이 시행된 지금에서도 계속 되고 있어 학 생들이 법을 바라보는 다른 관점을 이해하기에 적합하다 할 수 있다.

‘효율’의 관점에서 이 법을 살펴보는 과정은 햄스터봇 경주를 통해서 진행하도록 하였다. 목적지 까지 빨리 가기 경주를 함에 있어 ‘안전속도 5030’법이 어떠한 역할을 하는지 살펴보는 활동으로 구성하였다.

‘안전’의 관점에서는 과연 속력이 빨라지면 우리에게 어떠한 영향을 미치는지 실험을 통해 살펴보 고자 활동을 구성하였다. 대부분의 학생들은 ‘속력이 빨라지면 위험하다.’라는 사실은 잘 알고 있지 만, 그것을 과학적으로 설명하지는 못한다. 따라서 ‘제동거리’, ‘충격’ 등의 개념을 이해할 수 있는 실험 구상을 통해 ‘속력’과 ‘안전’의 관계를 탐구할 수 있도록 하고자 한다. 이때 학생들의 학습 주 도성을 길러주고자 실험을 모둠별로 구성할 수 있도록 지도하고자 한다.

상황 제시

상 황 제 시

‘안전 속도 5030’

에 대한 사람들의 다양한 관점 살펴 보기

창 의 적 설 계

법을 바라보는 다 양한 관점과 그에 따른 우리의 자세 생각해보기

감 성 적 체 험 1. ‘효율’의 관점에서 ‘안전

속도 5030’ 바라보기 (햄스터봇 경주하기)

2. ‘안전’의 관점에서 ‘안전 속도 5030’ 바라보기

(속력과 안전의 관계를 실 험을 통해 탐구하기)

감성적 체험

2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서