2020 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서
2020. 11.
한산초등학교
【 2020년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】
과 제 개 요
과제명 2020년 STEAM 교사연구회 운영 (한산초등학교)
STEAM 프로그램
유형 (유형1) STEAM 프로그램 개선 및 보완을 통한 확산 모델 개발 ( √ ) - 선행 프로그램명: 과학마술로 시작하는 재미있는 융합프로그램
프로그램명 과학 + 수학 마술을 통한 쉽고 재미있는 STEAM 프로그램 학교급 초등학교 대상 학년(군) 5학년 및 6학년
중심과목 과학수학 중심과목 성취기준 영역
초등학교 5학년 2학기 과학 5.산과 염기 초등학교 5학년 1학기 과학 2.온도와 열 초등학교 5학년 2학기 수학 5.직육면체
연계과목
실과 미술 국어
연계과목 성취기준 영역
초등학교 5학년 미술 8. 생활 속의 디자인 초등학교 5학년 실과 6. 나와 직업 초등학교 5학년 국어 1. 대화와 공감
연구기간 협약체결일 ~ 2020.11.30.
신청금액 일금사백만원(￦4,000,000)
참여연구원 6명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 5명) 연구 수행자에 관한 사항
구분 소속(학교명) 담당과목 직위 성명
연구책임자 한산초등학교 초등 전과목 교사 현재우
공동연구원 진영중앙초등학교 초등 전과목 교사 백태진
공동연구원 진영금병초등학교 초등 전과목 교사 박현성
공동연구원 관동초등학교 초등 전과목 교사 구은복
공동연구원 길곡초등학교 초등 전과목 교사 김혜석
공동연구원 제석초등학교 초등 전과목 교사 김소현
2020년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아
융합인재교육(STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.
2020년 11월 20일
주관연구기관장 : 한산초등학교장 (인) 연구책임자 : 현재우 (인)
한국과학창의재단 이사장 귀하
“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로
한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”
목 차
1. 요약문··· 6
2. 서론··· 7
3. 연구 수행 내용 ··· 9
4. 연구 수행 결과 ··· 11
5. 결론 및 제언 ··· 13
부록1. 연구수행 결과물 ··· 15
부록2. 수업 사진 ··· 68
부록3. 회의록 ··· 69
Ⅰ. 요약문
1. 왜 과학 + 수학 마술 STEAM프로그램인가?
가. 나이팅게일은 간호학+수학 융합교육으로 전쟁에서 죽는 환자 수를 줄임 나. 21세기는 다른 사람과 다른 나만의 줄을 만들어 가야 함.
다. 위 두 주건을 충족시키면서 학생들의 흥미를 유발하고 지적 호기심을 자극하여 자기주도적 학습능력 및 평생학습 능력을 신장시킬 수 프로그램이 바로 과학 + 수학 마술 STEAM 프로 그램이다.
2. 수업 흐름도
3. 기대효과
가. 학생들의 창의적 사고력, 표현력, 자신감을 길러 학교생활의 만족도를 높일 수 있다.
나. 과학과 수학이 마술과 접목되면서 과학 수학 과목에 대한 학습 흥미도가 높아질 것이다.
나. 교사들은 융합교육의 이해도가 높아지고, STEAM 수업을 통해 교육과정 재구조화 능력이 신장되며, 나아가 배움중심과 연계한 STEAM 수업 능력이 향상될 것이다.
차시 주요내용
1~2 /16
주제(단원)명 6. 재미있는 발명과 로봇의 세계
- 생활 속에 적용된 발명과 문제 해결의 사례를 통해 발명의 의의와 중요성을 안다 - 여러 가지 발명 기법과 적용 사례를 안다
- 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상할 수 있다.
3~6 /16
주제(단원)명 비눗방울 마술사
- 비눗방울이 잘 터지지 않는 조건을 탐색할 수 있다.
- 잘 터지지 않는 비눗방울을 만들기 위한 최적의 재료의 비율을 찾는다.
- 비누방울 마술을 어떻게 전개할지 구상할 수 있다.
- 다양한 도구를 활용하여 비누방울 놀이 도구를 만들 수 있다.
7~10 /16
주제(단원)명 5. 산과 염기
- 여러 가지 산과 염기 활동을 통해서 산성용액과 염기성 용액의 특성을 알고 삼과 염기성 용액이 혼합했을 때 색의 변화를 확인할 수 있다.
- ‘색 마술 show’ 준비를 위한 수업을 설계하고 과학 마술 show 공연을 위한 소품 및 무대 장치를 구상할 수 있다.
11~14 /16
주제(단원)명 수학 마술
- 마술 속에 숨은 수학 원리를 찾을 수 있다.
- 마술 도구를 가지고 수학 마술을 만들 수 있다.
- 나만의 수학 마술 도구와 마술 스토리를 만들어 여러 사람 앞에서 발표할 수 있다.
15~16 /16
주제(단원)명 과학 및 수학 마술쇼 공연 및 봉사활동
- 과학 및 수학 마술 공연 스토리를 바탕으로 마술 공연을 준비한다.
- 공연의 주제가 잘 드러날 수 있도록 마술 공연을 한다.
- 여러 사회복지 시설을 찾아 과학 및 수학 마술 공연 재능 기부 봉사활동을 실시한다.
- 마술 공연을 통해 융합적 사고력, 의사소통 능력, 창의성, 문제해결력 등을 기를 수 있다.
- 과학 마술 재능 기부 봉사활동을 통해 협업 능력, 도전 정신, 봉사 정신을 기를 수 있다.
Ⅱ. 서론
21세기는 많은 지식을 머릿속에 암기하고 있는 시대를 넘어 새로운 지식을 받아들이고 창출하는 능력이 중요시 되는 시대이다. 이 시대에 가장 강조되는 것은 논리적 사고력 과 창의적 사고력이다. 이 논리적 사고력과 창의적 사고력을 기를 수 있는 것이 바로 융합교육이다.
21세기 이후의 환경에 살아남기 위해서는 나의 전문적인 한 분야 재능을 발견하고 키우는 것도 중요하지만 그 전에 여러 다른 영역들의 상이한 경험을 하는 것이 중요하다.
즉 한 우물만 파기 전 여러 상이한 것들을 경험하고 그 충돌을 통해 미래를 바꿀 수 있는 역량을 기를 수 있다. 나이팅게일을 예로 들어 보면, 나이팅게일은 영국와 러시아의 크림 전쟁에 참전하여 많은 사람을 살려 ‘백의의 천사’라고 불린다.
나이팅게일의 통계그래프 램프를 들고 병동을 다니는 나이팅게일 (출처 : 다음 검색)
그런 나이팅게일은 간호사이기에 우리는 간호학에 대한 전문적인 지식과 환자를 사랑하는 헌신적인 정신만 있으면 될 것이라 생각한다. 하지만 나이팅게일은 간호학과 통계학의 융합을 통하여 100명 기준 42명이 죽는 환자의 수를 100명 기준 2명이 사망 하게 끔 환경과 시스템을 개선하였다. 나이팅게일은 이런 질문을 던졌습니다. ‘왜 청년들이 전쟁터에서 죽어야 하는가?’, ‘죽는 청년들이 전쟁에서 전사하는 것이 아니라 왜 병실의 비위생적인 환경 때문에 죽어야 하는 것일까?’ 나이팅게일은 이러한 질문을 던지고 영국 병실의 위생 상태를 점검하여 젊은 군인들이 물 오염, 감염 등의 비위생적인 환경에 죽어 가고 있다고 통계를 통하여 증명하였다. 그런 후 영국 정부에 병동의 환경을 개선해야 한다고 건의하였고, 나이팅게일은 수학의 통계학에 여러 학문을 융합하여 자신의 주장을 하였기에 그 당시 어느 누구도 나이팅게일은 주장을 부정할 수 없었으며 영국 정부 또한 나이팅게일의 의견을 받아들여 영국 전쟁 병동의 환경을 개선하였다. 그 결과 전쟁터에서 죽는 청년들의 비율을 40% 획기적으로 낮출 수 있었다. 이렇듯 융합교육에 서의 과학 및 수학은 단순한 공식을 기계적으로 적용하여 답을 구하는 학문이 아니라 문제의 본질을 보고 해결방안을 찾아가는 학문입니다. 즉 논증을 통하여 논리적 사고력을 기르는 학문이 바로 융합교육으로서의 과학 및 수학입니다. 사실 우리가 알고 있는
데이터라는 것은 단순한 숫자에 불과하다. 하지만 이 숫자들을 통해 무엇이 사실이고 무엇인 사실 같아 보이는 현혹된 주장인지 논증을 통해 밝혀 낼 수가 있다. 여기에 융합교육의 존재 이유가 있다.
1. 융합적 사고력은 어떻게 기를 수 있는가?
중국에서는 지금도 취업박람회가 열리면 몇 만 명의 학생들이 모여 자신의 직업을 가 지기 위하여 줄을 섭니다.
중국의 취업박람회 모습 (출처 : 다음 검색)
그런데 지금 여러분들이 열심히 공부하는 이유가 이 학생들처럼 몇 만 명이 모여 줄을 서서 직장을 얻기 위함은 아닐 것입니다. 우리는 스스로 빛나고 나의 생각과 가치를 다른 사람들이 알아주기를 원하지 누군가로부터 평가 받기를 원하지 않습니다. 그런데 신기하 게도 사람들은 누구나 아는 줄 뒤에 가서 줄을 서는 것을 좋아합니다. 여러분이 직업을 가지게 될 10년, 20년 후에는 현재 존재하는 직업들 중 많은 직업들이 사라질 것이고, 새로운 직업들도 생겨날 것입니다. 그런데 지금 여러분들이 남들 다 서는 그 줄 뒤에 선다면 미래에 여러분의 경쟁력은 많이 약해질 것입니다. 이제 미래에는 여러분만의 줄 을 만들어 아무도 가지 않은 새로운 길을 개척해야 합니다. 그러기 위해서는 2가지 핵심 역량이 필요합니다.
첫 번째는 자기주도적으로 학습을 할 수 있는 능력이며, 두 번째는 평생토록 학습할 수 있는 능력입니다. 자기주도록 학습이란 머리에 많은 지식을 단순하게 암기하는 능력이 아니라 새로운 지식을 습득할 수 있는 능력, 나만의 지식을 창출할 수 있는 능력을 말합 니다. 미래에는 이런 능력이 요구됩니다. 자기주도적 학습이 되기 위해서 융합적 사고가 되어야 하는데 융합의 ‘융’이란 지식을 머릿속에 녹인다는 것이고 융합의 ‘합’이란 그 녹인 지식을 내 삶과 연결하여 통찰할 수 있다는 것입니다. 하지만 우리는 지금까지 지식을 이해하여 머릿속에 녹이는 교육이 아닌 단순 암기한 지식을 머리에 지고 있다고 중간고
사나 기말고사가 끝나면 그 지식의 반을 잊어버리는 교육을 받아왔습니다. 이에 융합적 사고가 잘 이루어질 수 없었습니다.
이에 본 연구회는 다양한 수업 중 학생들이 좋아하는 ‘마술’이라는 소재를 활용하여 학생들이 과학적인 발명 원리를 ‘마술’에 적용하여 자신만의 과학 및 수학 마술 도구를 발명하고, 나아가 자신만의 마술 스토리를 만들어 다양한 사회복지시설등 여러 분야에서 재능기부 매직쇼 공연을 하면서 자신감을 형성할 수 있도록 하였다.
◦ 초등학교 6학년 실과 발명 단원과 연계하여 실생활과 연계된 발명 원리를 이해한다.
◦ 초등학교 5-6학년 교육과정과 연계된 과학 및 수학 마술 도구를 개발한다.
◦ 자신의 마술 도구에 마술스토리를 더하여 재능기부 매직쇼 공연을 실시한다.
이 과정을 통해 21세기 융합시대를 선도할 미래의 주인공들에게 창의력, 상상력, 예술적 감성과 더불어 자신감을 가질 수 있도록 하는데 목적이 있다.
Ⅲ. 연구 수행 내용
1.. 2020년 STEAM 교사연구회 수행결과 및 내용 작성
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 과학+수학 마술을 통한 쉽고 재미있는 STEAM 프로그램 선행
프로그램명
(과학 마술로 시작하는 재미있는 융합 프로그램)
< 2018년 STEAM 교사연구회 >
학교급 초등학교 대상 학년(군) 5학년, 6학년
중심과목 과학 수학
중심과목 성취기준 영역
[6과03-01]용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법을 알 수 있다.
[6과03-02] 용질의 종류에 따라 물에 녹는 양이 달라짐을 비교할 수 있다.
[6과08-03] 산성용액과 염기성용액의 여러 가지 성질을 비교하고, 산성용액과 염기성용액을 섞었 을 때의 변화를 관찰할 수 있다.
[6과08-04] 우리 생활에서 산성 용액과 염기성 용액 을 이용하 는예를 찾아 발표할수 있다
[6수03-03] 평면도형의 둘레를 재어보는 활동을
통하여 둘레를 이해하고, 기본적인 평면도형의 둘 레의 길이를 구할 수 있다.
[6수03-05] 직사각형의 넓이를 구하는 방법을 이 해하고, 이를 통하여 직사각형과 정사각형의 넓이 를 구할 수 있다.
연계과목
실과 국어 미술
연계과목 성취기준 영역
[6실05-03] 생활 속에 적용된 발명과 문제 해결의 사례를 통해 발명의 의의와 중요성을 이해한다. [6국 12-03] 마술 공연 스토리를 바탕으로 매직쇼 를 연출하고 발표할 수 있다.
개발계획
주제 연번
차시
(시수) 과목 연계(안)
1 1-2차시 실과(1) + 국어 (1)
2 3-4차시 과학(1) + 수학 (0.5) + 미술 (0.5) 3 5-6차시 수학(1) + 과학 (0.5) + 미술 (0.5) 4 7-8차시 과학(1) + 수학 (0.5) + 미술 (0.2) + 국어(0.3) 5 9-10차시 과학(1) + 수학 (0.5) + 미술 (0.2) + 국어(0.3) 6 11-12차시 수학(1) + 실과 (0.5) + 미술 (0.2) + 국어(0.3) 7 13-14차시 수학(1) + 실과 (0.5) + 미술 (0.2) + 국어(0.3) 8 15-16차시 국어 (1) + 미술(1)
개발·적용
현황 ※ 2020. 11.16 16차시 적용 후 효과 검증 완료
2. 프로그램 개발 중점 사항
1) 16차시에 대해 아주 구체적인 지도안을 작성한다.
2) 실제 16차시에 2차시마다 지도안과 학습지를 구체적으로 개발하였다.
3) 공개수업을 실시하여 다른 사람이 이 프로그램을 적용할 때 어떻게 수업이 이루 어지는지 알도록 한다.
4) 심화된 수학 마술의 경우 마술 시연 영상이 필요할 수 있는데, 수학 마술 시연 영상을 촬용하여 다른 학습자들에게 제공한다.
3. 학생 태도 검사 대상 선정의 이유
∎ 진영금병초, 제석초, 진영중앙초 학생들이 경우 교육과정에 시수를 확부하여 프로 젝트 진행하였기에, 학생 태도 검사 대상으로 선정한다.
4. 당초 계획 대비 변경된 사항 ∎ 설문조사 대상의 축소 :
1) 코로나19로 인하여 학생들 전원 등교 및 수업 계획에 지장이 있어서 당초 계획 보다 설문 조사를 축소하여 시행하였다.
2) 진영금병초, 제석초, 진영중앙초, 관동초, 한산초, 길곡초, 김해영재교육원 등에서 모두 설문조사를 실시하려 하였으나, 몇 개 학교 적용 후 설문조사 결과를 보아도 이 프로그램의 효과성은 충분히 검증이 되어 설문을 진영금병초, 제석초, 진영 중앙초 3개 학교로 축소하여 실시하였다.
Ⅳ. 연구 수행 결과
1. 연구수행 결과
구분 수행 결과
교수학습지도안 개발 차시 총 16차시
수업 적용 일정 2020.07.01. ~ 2020.10.31.
(STEAM 수업)수혜학생 수 관동, 제석, 중앙 초등학교 60명
학생 태도검사 1차검사 9월 20일, 3개 학급 (60명) 실시 완료 2차검사 11월 14일, 3개 학급 (60명) 실시 완료 학생 및 교사 만족도조사 11월 14일 실시 완료
교사연구회 STEAM 행사 개최 2020. 10. 16. 4교시 (12:00~12:40) 수업공개 2020.11. 14. (토) ‘STEAM 축제’ 개최
논문 또는 학술대회 해담 없음
특허출원(국외, 국내) 해당 없음
2. 연구수행 검증 계획 (교사 6명, 학생 60명) 가. 연구 일정
과정 추진내용 2020년
3 4 5 6 7 8 9 10 11
계획
문헌 연구 및 선행연구 분석 ◎ ◎ 자료 수집 및 주제 선정 ◎ ◎
실행
연구에 필요한 자료 준비 ◎ ◎
연구 주제 조사 및 탐구 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
연구과제의 실행 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
발전 결과 분석 및 수정 보완 ◎
정리 연구 보고서 작성 및 보완 ◎ ◎
나. 연구 검증 계획
순 검사 검사 일 검사 완료 유무
1 학생 태도검사 6월 30일 1차 검사 33개 학급 (60명) 실시 완료 11월 14일 2차 검사 33개 학급 (60명) 실시 완료
2 학생 및 교사 만족도조사 11월 14일 실시 완료
3. 연구수행 검증 결과
가. 학생 태도 검사 1∼40 (1차, 2차 N=60)
구분 검사 평균 표준편차 t 자유도 p
수학흥미 1차 2.8475 0.17591
-37.250 180 0.00 2차 3.8633 0.16669
과학흥미 1차 2.8754 0.13194
-38.150 93.381 0.00 2차 3.8467 0.17415
수학배려 1차 2.7350 0.24966
-36.673 158.960 0.00 2차 3.9056 0.17458
과학배려 1차 2.8005 0.22127
-30.482 180 0.00 2차 3.8556 0.21582
수학소통 1차 2.5847 0.27876
-30.590 180 0.00 2차 3.8500 0.22487
과학소통 1차 2.6284 0.30664
-36.071 180 0.00 2차 3.9111 0.17213
수학유용성 1차 2.8689 0.18461
-29.235 180 0.00 2차 3.8278 0.24923
과학유용성 1차 2.8470 0.20618
-29.925 180 0.00 2차 3.8722 0.23842
수학자아개념 1차 2.9180 0.20691
-23.254 92.292 0.00 2차 3.8583 0.27758
과학자아개념 1차 2.9877 0.36626
-22.732 178.900 0.00 2차 3.9333 0.19456
수학자아효능감 1차 2.9098 0.21336
-23.498 96.850 0.00 2차 3.8417 0.26826
과학자아효능감 1차 2.8279 0.27098
-28.440 140.552 0.00 2차 3.9000 0.22170
수학진로선택 1차 2.8934 0.24249
-26.123 180 0.00 2차 3.8667 0.22297
과학진로선택 1차 2.8197 0.25766
-25.337 180 0.00 2차 3.8417 0.25197
모든 영역에서 1차 검사보다 2차 검사에서 높게 나왔으며, 특히 수학배려, 수학소통, 과학소통 의 영역이 다른 영역보다 높게 나타났다. 그리고 전 영역 유의수준 .05에서 통계적으로 유의미 한 차이가 있었다.
나. 학생 태도 검사 41∼50
1) 41. 학생들의 장래희망 직업 변화
순위 학생 태도 1차 검사 직업 순위 학생 태도 2차 검사 직업 순위
1 연예인 (14) 과학자 (27)
2 과학자 (11) 교사 (10)
3 교사 (9) 의사 (7)
4 의사 (9) 연예인 (4)
5 방송인 (6) 방송인 (4)
6 운동선수 (5) 수학자 (3)
7 경찰관 (2) 마술사 (3)
8 법조인 (2) 운동선수 (1)
9 공무원 (1) 기술자 (1)
10 요리사 (1)
수업 전 학생 태도 1차 검사 직업 순위는 연예인, 과학자, 교사 순이였으나 수업 후 학생 태도 2차 검사 직업 순위에서 과학자에 대한 관심이 높아진 학생수가 증가하였으며, STEAM 수업에서 수학, 마술 과 관련된 내용이 많아서인지 학생들이 수학자, 마술사 직업에 대한 관심이 증가하였다.
2) 42. 학생들이 좋아하는 교과
교과 1차 검사 시 좋아하는 교과 2차 검사 시 좋아하는 교과
평균 표준편차 평균 표준편차
국어 3.45 0.56 3.75 0.50
수학 3.53 0.67 4.67 0.47
과학 3.60 0.66 4.75 0.43
실과 3.57 0.62 4.75 0.47
사회 3.53 0.64 4.02 0.56
음악 3.55 0.64 4.40 0.64
미술 3.68 0.70 4.18 0.47
체육 4.05 0.59 4.18 0.65
3) 43. 학생들이 학생의 국어, 수학, 과학, 실과 교과의 성적
교과 1차 검사 시 좋아하는 교과 2차 검사 시 좋아하는 교과
평균 표준편차 평균 표준편차
국어 3.50 0.59 4.18 0.65
수학 3.32 0.62 3.75 0.43
과학 3.60 0.61 3.77 0.53
실과 3.35 0.60 3.80 0.48
4) 44-1. 부모님은 내가 학교에서 배우고 있는 것에 대해 물어 보신다.
매일 또는 거의 매일 일주일에 한두번 한 달에 한두번 전혀 또는 거의 일어나지 않음.
1차 검사 6 15 21 18
2차 검사 12 26 11 11
44-2. 부모님과 함께 학교 공부에 대해 이야기 한다.
매일 또는 거의 매일 일주일에 한두번 한 달에 한두번 전혀 또는 거의 일어나지 않음.
1차 검사 5 18 19 18
2차 검사 8 29 11 12
44-3. 부모님은 필요할 때, 내 숙제를 도와 주신다.
매일 또는 거의 매일 일주일에 한두번 한 달에 한두번 전혀 또는 거의 일어나지 않음.
1차 검사 9 22 12 17
2차 검사 10 26 14 10
5) 45. 최근 2년 동안(2018년 9월 이후) 수학 교과에 대한 사교육을 받은 경우
예 아니오
1차 검사 100% (60명) 0% (0명)
2차 검사 100% (60명) 0% (0명)
6) 46. 최근 2년 동안(2018년 9월 이후) 수학 사교육을 받은 기간 (N=60)
6개월 미만 6∼12개월 13∼18개월 19∼24개월 24개월 초과
1차 검사 0 4 17 24 15
2차 검사 0 4 17 24 15
7) 47. 일주일에 수학에 대한 사교육을 받는 시간 (N=60)
1시간 미만 1∼2시간
미만 2∼3시간
미만 3∼4시간
미만 4∼5시간
미만 5시간 이상
1차 검사 50 10 0 0 0 0
2차 검사 50 10
8) 48. 최근 2년 동안(2018년 9월 이후) 과학 교과에 대한 사교육을 받은 경우
예 아니오
1차 검사 100% (12명) 0% (48명)
2차 검사 100% (12명) 0% (48명)
9) 49. 최근 2년 동안(2018년 9월 이후) 과학 사교육을 받은 기간 (N=12)
6개월 미만 6∼12개월 13∼18개월 19∼24개월 24개월 초과
1차 검사 1 7 2 1 1
2차 검사 1 7 2 1 1
10) 50. 일주일에 과학에 대한 사교육을 받는 시간 (N=12)
1시간 미만 1∼2시간
미만 2∼3시간
미만 3∼4시간
미만 4∼5시간
미만 5시간 이상
1차 검사 3 9 0 0 0 0
2차 검사 3 9 0 0 0 0
나. 학생 만족도 검사 (N=60)
구분 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
1 STEAM 수업에 대한 만족도 0 1 5 21 33
2 STEAM 수업의 흥미도 0 0 7 20 33
3 STEAM 수업 참여도 0 0 1 18 41
4 STEAM 수업의 적정 수준 4 26 26 4 0
5 STEAM 수업이 STEAM이 아닌 수업과의 차이점 9 16 14 16 5 6 STEAM 수업의 좋은점 2가지 (N=120) 9 21 30 34 20 6
7 STEAM 수업의 어려운 점 4 17 14 25 0
8 STEAM 수업을 지속적 참여도 0 0 1 16 43
9-1 나는 과학 수업이 재밌어졌다. 0 0 2 16 42
9-2 나는 과학 수학 학습 내용에 대해 많이 이해하게 되었다. 0 0 0 16 44 9-3 나는 과학·수학 공부에 대한 흥미가 생겼다. 0 1 9 28 22
9-4 나는 과학기술에 대한 관심이 생겼다. 0 0 2 21 37
9-5 나는 과학과 관련된 책이나 글을 읽는 것이 좋아졌다. 0 4 17 29 10 9-6 나는 문제해결을 위해 스스로 생각을 하게 되었다. 0 0 3 35 22 9-7 나는 다양한 학습 활동을 끝까지 해내게 되었다. 0 0 4 26 30 9-8 나는 한 가지 문제를 다양하게 생각해 보았다. 0 0 2 29 29 9-9 나는 배운 내용을 실생활과 연결 지으려고 노력하였다. 0 1 6 14 39 9-10 나는 문제해결에 여러 과목에서 배운 내용을 동시에 적용하려고
노력하였다. 0 0 6 29 25
9-11 나는 적극적이고 활발하게 수업에 참여하였다. 0 0 6 19 35 9-12 나는 의견에 대한 근거를 가지고 친구들과 토론하였다. 1 4 13 31 11 9-13 나는 다른 친구들에게 나의 생각을 표현하였다. 0 0 7 24 29 9-14 나는 다른 친구들의 의견을 잘 들어주고 존중하였다. 0 0 1 20 39 9-15 나는 다른 친구들과 협력하는 것이 중요함을 알게 되었다. 0 0 0 5 55 9-16 나는 다른 친구들을 배려하는 마음이 생겼다. 0 0 1 3 56 9-17 나는 실패하는 것을 두려워하지 않고, 도전하려는 마음이 생겼다. 0 0 3 22 35 9-18 나는 과학기술 분야와 관련된 직업에 관심이 생겼다. 0 0 5 28 27
Ⅴ. 결론 및 제언
학생들이 이번 프로그램에 참여하고 나서 보인 변화는 학생 태도 검사지에 나온 결과 이상이었다. 가장 먼저 학생들의 자신감이 향상되었는데, 그 자신감은 학생들의 학교 생활에 대한 만족도로 나타났다. 평소 학습 성취가 낮아 자신감이 없던 친구들도 이번 프로젝트에서는 자신만의 마술을 만들어 발표하면서 얼굴에서 꽉 찬 자신감을 볼 수 있었는데, 학생들의 학교 생활에서의 자신감을 키우는 최고의 프로그램이라고 할 수 있 겠다.
교사들은 이번 프로그램을 통해 팀티칭, 협업능력을 신장할 수 있었다. 어려운 마술의 경우 한 교사가 배워 여러 선생님들께 안내하여 마술 연수도 되었으며, 무엇보다 우리 연구팀은 기준에 STEAM수업이 배움 중심 수업과는 조금 다른 융합프로그램이라는 인식을 지워 STEAM수업의 실현이 배움 중심 수업이 되도록 하였다. 그럴 수 있었던 것은 기존 우리 연구팀에 수업연구대회 4년 연속 1등급 교사 및 3년 연속 1등급 교사 등 수업 연구대회 최근 입상 교사들이 많이 있었기 때문에 가능했다. 앞으로 STEAM 연구과제를 선정할 때 수업 전문가가 들어가는 팀구성을 권장할 것을 제안하여 본다.
우리 STEAM연구팀은 학교의 여건을 STEAM친화적으로 바꾸려고 크게 노력하지 않았다.
그런 여건의 변화 없이도 교사의 노력으로 STEAM 수업이 가능하다는 것을 증명하여 보고 싶었다. 실제 6명의 교사들이 자신의 학교에서 모두 STEAM 수업을 잘 적용할 수 있어 앞으로 STEAM수업이 나아가야 할 방향은 과학실 리모델링 등의 여건 조성이 아니라 지금의 여건에서 STEAM수업이 가능하도록 하는 교사 역량강화라는 것을 알 수 있었다.
1. 프로그램 운영의 좋았던 점
과학 및 수학 마술에 발명 원리까지 프로젝트에 포함되어 있다 보니 학생들이 STEAM 프로그램을 너무 재미있어하였다. 우리 프로젝트의 최대 강점이 학생들이 능동적으로 재미있게 프로그램에 참여할 수 있다는 것인데, 학생들이 좋아하는 마술이라는 소재를 가져와 프로그램을 구성한 결과이다. 이에 초등 STEAM 프로그램의 경우 학생들이 재미 있게 참여할 수 있는 소재로 프로그램을 구성하면 교사의 특별한 기술이 없어도 그 자체가 학생들의 흥미와 관심을 끌기에 프로그램 적용이 용이하다는 시사점을 얻을 수 있었다.
2. 프로그램 운영의 어려웠던 점
지금까지 많은 STEAM 프로그램들이 개발되었지만 그 프로그램들이 활용되는 경우는 많이 없었다. 그 이유가 실제 STEAM 수업이 어떻게 진행되는지 수업을 공개하는 팀이 많이 없었기 때문이다. 이에 우리 팀은 모든 차시 수업을 공개하려고 하였으나, 코로나19로 인하여 수업 공개에 어려움을 가질 수밖에 없었다. 이에 마술을 모르는 교사들도 이 프로그램을 적용할 수 있도록 학생에게 마술을 소개하는 영상은 모두 제작을 하여야 했는데, 영상 편집에 재능이 없어 경남 수학문화관과 협조하여 촬영을 하다 보니 운영상에
어려움이 조금 있었다.
3. 교사 연구회 전체 회원 사이의 협력적 활동 내용
우리 연구회의 장점은 회원들이 자주 모이며, 집단지성을 통해 팀 활동을 잘한다는 것 이다. 이에 프로그램 개발부터 적용, 검증까지 모든 활동이 협력적으로 이루어졌다. 프로 그램 개발도 한 명이 자기 차시를 개발하고 개발한 것을 적용하기 전에 모의 수업을 진행하여 문제점을 찾아 새롭게 최종 지도안을 구성하였으며, 프로그램 적용 후에도 집단 지성을 통해 최종 점검하였다.
4. 교사 연구회를 통한 수업 역량 강화
6명의 교사들이 16차시의 프로그램에 각 차시를 나누어 개발하였다. 하지만 적용을 하기 위해서는 모든 차시 수업을 하여야 했다. 그래서 우리는 여러 선생님들께 수업을 공개할 수는 없었지만 자신이 만든 수업을 우리 연구팀을 대상으로 모의 공개수업을 진행하여 수업에 어떻게 적용하면 좋을지 팀티칭하였다 그러다 보니 내가 개발한 차시는 2-4차시 지도안과 학습지이지만 모든 차시에 전문가가 될 수 있었다.
5. STEAM 수혜 학생들의 인터뷰
코로나 기간 학생들이 학교에 와서 가장 재미난 시간이 체육시간에 활동중심 놀이중심 수업을 하는 것과 STEAM융합 수업을 하는 것이라고 말할 정도로 학생들의 만족도는 높았다. 그리고 마술의 특성상 학교에서 배워 그것을 가정에서 부모님 동생들을 대상으로 적용하다 보니 부모님의 만족도 또한 상당히 높았다. 부모님께서 마술 STEAM프로그램을 하다보니 학생들이 집에 와서 말도 많이 하고 뭘 배웠는지 매일 매일 부모님께 보여주고 피드백 받다보니 모든 수업을 이렇게 해 주면 좋겠다고 하였다.
6. 발전을 위한 개선 방향
STEAM 교육이 잘되기 위해서는 STEAM 연구회에서 자료를 개발할 때 공개수업 영상을 찍어 함께 제출하여 STEAM 사이트에 영상까지 업로드가 될 때 활용 가능성이 높아질 것이다. 앞으로는 STEAM 프로그램 지도안 자료보다 수업 영상자료가 더 활용이 높을 것이다. 가령 놀이 수업의 경우 지금 지도안을 통해 선생님들이 수업을 따라 적용 하기보다 유튜브에 올라온 영상을 보고 학생들과 함께 진행한다. 이런 맥락에서 앞으로 STEAM 연구회를 선정할 때 유튜브에 수업활용 영상을 필수로 올리도록 하는 것도 STEAM 프로그램 활성화에 좋은 방법이 될 것이다.
[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물
과학 + 수학 마술을 통한 쉽고 재미있는 STEAM 프로그램
1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정
연번 차시 (중심과목)
2015 개정 교육과정 성취기준
(연계과목) 성취기준 영역
1 1~2/16 [6실05-03] 생활 속에 적용된 발명과 문제 해결의 사례를 통해 발명의 의의와 중요성을 이해한다.
[초등 5-6 학년/실과]
6. 재미있는 발명과 로봇의 세계
2 3~4/16
[6과03-01] 물질이 물에 녹는 현상을 관찰하고 용액을 설명할 수 있다.
[6과03-02] 용질의 종류에 따라 물에 녹는 양이 달라짐을 비 교할 수 있다.
[6과03-03] 물의 온도에 따라 용질의 녹는 양이 달라짐을 실 험할 수 있다.
[6과03-04] 용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법을 고 안할 수 있다.
[[초등학교 5~6학년 / 과학]
물질의 성질 (용해와 용액)
3 5~6/16
[6수03-03] 평면도형의 둘레를 재어보는 활동을 통하여 둘레를 이해하고, 기본적인 평면도형의 둘레의 길이를 구할 수 있다. [6수03-05] 직사각형의 넓이를 구하는 방법을 이해하고, 이를
통하여 직사각형과 정사각형의 넓이를 구할 수 있다.
[6수03-06] 평행사변형, 삼각형, 사다리꼴, 마름모의 넓이를 구 하는 방법을 다양하게 추론하고, 이와 관련된 문제를 해결할 수 있다.
[초등학교 5~6학년 / 수학] 측정
3 7~8/16
[6과08-03] 산성용액과 염기성용액의 여러 가지 성질을 비교 하고, 산성용액과 염기성용액을 섞었을 때의 변화를 관찰할 수 있다.
[6과08-04] 우리 생활에서 산성 용액과 염기성 용액을 이용하 는 예를 찾아 발표할수 있다
[초등학교 5∼6 학년/과학]
(5) 산과 염기
4 9~10/16
[6과08-03] 산성용액과 염기성용액의 여러 가지 성질을 비교 하고, 산성용액과 염기성용액을 섞었을 때의 변화를 관찰할 수 있다.
[6과08-04] 우리 생활에서 산성 용액과 염기성 용액을 이용하 는 예를 찾아 발표할 수 있다.
[초등학교 5∼6 학년/과학]
(5) 산과 염기
5 11~12/16 [6창03-01] 수학적 원리를 마술에 응용하여 나만의 마술 도구 를 만들 수 있다.
[초등 5-6 학년/수학.창체]
수학 마술
6 13~14/16 [6창03-01] 수학적 원리를 마술에 응용하여 나만의 마술 도구 를 만들 수 있다.
[초등 5-6 학년/수학.창체]
수학 마술 8 15~16/16 [6국 12-03] 마술 공연 스토리를 바탕으로 매직쇼를 연출하고
발표할 수 있다.
[초등 5-6 학년/국어]
4. 문학의 갈래
2. STEAM 프로그램 총괄표 (총16차시)
차시 주요내용
1~2 /16
주제(단원)명 6. 재미있는 발명과 로봇의 세계
- 생활 속에 적용된 발명과 문제해결의 사례를 통해 발명의 의의와 중요성을 안다 - 여러 가지 발명 기법과 적용 사례를 안다
- 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상할 수 있다.
3~6 /16
주제(단원)명 비눗방울 마술사
- 비눗방울이 잘 터지지 않는 조건을 탐색할 수 있다.
- 잘 터지지 않는 비눗방울을 만들기 위한 최적의 재료의 비율을 찾는다.
- 비누방울 마술을 어떻게 전개할지 구상할 수 있다.
- 다양한 도구를 활용하여 비누방울 놀이 도구를 만들 수 있다.
7~10 /16
주제(단원)명 5. 산과 염기
- 여러 가지 산과 염기 활동을 통해서 산성용액과 염기성 용액의 특성을 알고 삼과 염기성 용액이 혼합했을 때 색의 변화를 확인할 수 있다.
- ‘색 마술 show’ 준비를 위한 수업을 설계하고 과학 마술 show 공연을 위한 소품 및 무대 장치를 구상할 수 있다.
11~14 /16
주제(단원)명 수학 마술
- 마술 속에 숨은 수학 원리를 찾을 수 있다.
- 마술 도구를 가지고 수학 마술을 만들 수 있다.
- 나만의 수학 마술 도구와 마술 스토리를 만들어 여러 사람 앞에서 발표할 수 있다.
15~16 /16
주제(단원)명 과학 및 수학 마술쇼 공연 및 봉사활동
- 과학 및 수학 마술 공연 스토리를 바탕으로 마술 공연을 준비한다.
- 공연의 주제가 잘 드러날 수 있도록 마술 공연을 한다.
- 여러 사회복지 시설을 찾아 과학 및 수학 마술 공연 재능 기부 봉사활동을 실시한다.
- 마술 공연을 통해 융합적 사고력, 의사소통 능력, 창의성, 문제해결력 등을 기를 수 있다.
- 과학 마술 재능 기부 봉사활동을 통해 협업 능력, 도전 정신, 봉사 정신을 기를 수 있다.
3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 가. 1-2차시 수업지도안
중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교 / 6 학년 중심과목
성취기준 영역
실과 6. 재미있는 발명과 로봇의 세계
중심과목 성취기준
[6실05-03] 생활 속에 적용된 발명과 문 제 해결의 사례를 통해 발명의 의의와 중요성을 이해한다.
주제(단원)명 6.-1. 발명과 문제 해결 차시 1-2 / 16
학습목표
1. 생활 속에 적용된 발명과 문제해결의 사례를 통해 발명의 의의와 중요성을 알 수 있다.
2. 여러 가지 발명 기법과 적용 사례를 알 수 있다.
3. 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상할 수 있다.
연계과목 실과, 미술, 국어 연계과목
성취기준 영역
[초등학교 5-6학년 실과] 발명 [초등학교 5-6학년 미술] 표현 [초등학교 5-6학년 국어] 표현
STEAM 요소
S ※ 마술 속에 숨은 과학적 원리. 마술 도구의 과학적 원리 T ※ 마술 도구가 마술이 되도록 시연되는 기술적 원리 E ※ 마술 도구가 만들어지는 공학적, 발명적 원리 A ※ 마술 시연의 미적 아름다움
M ※ 마술 속에 숨은 수학적 원리. 마술 도구의 수학적 원리
개발 의도
학생들이 발명의 의미와 중요성, 발명의 기법을 아는 것은 다양한 창작 활동을 할 수 있 기에 상당히 중요하다. 발명의 원리를 배워 앞으로의 활동을 통해 자신만의 마술 도구를 발명하려는 자신감을 가질 수 있도록 한다.
발명 단원의 경우 학생들이 생활 속 불편함을 찾아 개선한다는 점에서 실생활과 가장 관련이 깊은 교과이다. 이에 발명의 기법와 원리를 아는 것은 생활을 편리하게 하는데 중요한 역할을 한다. 또한 우리의 프로젝트가 자신만의 마술 도구를 발명하여, 사회복지 시설을 찾아 재능기부 매직쇼를 하는 것이기에 발명의 원리는 더욱 중요하다. 이에 1-2 차시를 통하여 교과서에 나오는 발명십계명뿐만 아 니라 트리즈의 발명 원리를 학생들이 알고 이를 자신의 마술 도구 창작에 응용할 수 있도록 할 필요 성이 있다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
※ 불편함을 개선하는 방법은 무엇이 있을 까요?
※ 불편함을 개선하는 데도 적용할 수 있 는 아이디어에는 어 떤 것들이 있을까요?
창 의 적 설 계
창의적 설계
※ 창의적인 제품을 구 성하려는 긍정적 자 세 가지기
※ 발명 기법을 생활속 의 발명품에 적용하 려는 마음 가지기
감 성 적 체 험 1. 발명의 의의 알아보기
2. 발명의 중요성 알아보기 3. 생활 속 신기한 발명품 살펴
보기
4. 발명 십계명 발명 기법 알아 보기
5. 트리즈의 발명 기법 알아보기
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (10 분)
Co 문제 상황 알아보기
- 미션 영상 시청으로 미션 확인하기
(미션 영상 시청 : 나만의 마술 도구를 만들어 공연하라) - 미션 영상을 잘 기억하여 미션 해결 게획을 세워 봅시다.
Co 문제 상황에 대한 발명 접근 - 세상을 바꾼 세기의 발명품 살펴보기
- 제시한 의자(교실용 나무 의자)의 불편한 점 찾아보기 - 제시한 자동차(1950 년대 자동차)의 불편한 점 찾아보기
-미션영상
-세기의 발명 품 PPT
전개 (50 분)
CD 발명의 의의와 중요성 알기 - 발명의 의미를 알아 봅시다.
< 발명은 새로운 물건 또는 방법을 만들어 내거나 기존의 것을 개선하는 활동을 말한다. >
- 여러분의 ‘발명’을 무엇이라고 표현하고 싶은지 이야기해 봅시다.
- 우리 생활에서 발명이 왜 중요한지 이야기해 봅시다.
- 발명의 중요성에 대한 자신의 생각을 발표해 봅시다.
CD 발명 십계명 알아보기
- 더하기 발명, 빼기 발명 기법 알아보기
- 모양 바꾸기, 용도 바꾸기, 재료 바꾸기 발명 기법 알아보기 - 반대로 하기, 아이디어 빌리기 발명 기법 알아보기
- 크게 또는 작게하기, 폐품 활용하기, 불가능 피하기 발명 기법 알아보기
CD 트리즈의 발명 원리 알아보기 - 창의적 문제해결 기법 트리즈 알기 - 트리즈의 40 가지 발명 기법 알기
- 트리즈의 발명 기법이 적용된 생활 속 발명품 살펴보기
CD 창의적 제품 구상 계획 세우기 - 발명 문제 해결 과정 이해하기
(문제 이해하기-연구와 개발하기-실현하기-평가하기) - 나만의 마술 도구 발명 구상하기
- PMI 기법을 통하여 나의 아이디어 선정하기
Tip! 학 생 들 이 자신의 언 어로 발명의 의의요 중요성 을 말할 수 있 도록 지도
Tip! 발명 십 계명, 트리즈 의 발명 원리 는 정선되 자 료를 활용하여 학생들이 개념 정립할 수 있 도록 지도
-PPT 자료 -사진자료
Tip! 발명 십 계명, 트리즈 의 발명 원리 는 정선되 자 료를 활용하여 학생들이 개념 정립할 수 있 도록 지도
정리 (20 분)
ET 공부한 내용 정리하기
- 발명에 대한 흥미와 자신감 가지기
- 발명의 원리를 알고 미션을 해결하려는 긍정적 자세 가지기 - 공부한 내용 비주얼씽킹으로 정리하기
ET 다음 활동 안내하기
- 과학 및 수학 원리를 응용한 마술 알아보기
Tip! 발 명 과 비 주 얼 씽 킹 을 연계하여 지도
나. 3-4차시 수업지도안
중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교 / 5 학년
중심과목 성취기준
영역
[초등학교 5~6학년 / 과학]
물질의 성질(용해와 용액)
중심과목 성취기준
[6과03-01] 물질이 물에 녹는 현상을 관찰 하고 용액을 설명할 수 있다.
[6과03-02] 용질의 종류에 따라 물에 녹는 양이 달라짐을 비교할 수 있다.
[6과03-03] 물의 온도에 따라 용질의 녹는 양이 달라짐을 실험할 수 있다.
[6과03-04] 용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법을 고안할 수 있다.
주제(단원)명 비눗방울 마술사(1) 차시 3~4/16
학습목표
1. 물질이 물에 녹는 현상을 이해하고 비눗방울 용액 만들기 활동에 적합한 재료를 용해 시킬 수 있다.
2. 비눗방울 용액을 만들기 위해 최적의 조합을 비율적으로 제시할 수 있다.
3. 용액의 진하기 비교할 수 있는 간이 측정기를 만들어 활용할 수 있다.
연계과목 수학 연계과목
성취기준 영역
[초등학교 5~6학년] (4) 규칙성
미술 [초등학교 5~6학년] (1) 체험
STEAM 요소
S 용해의 의미, 용해에 영향을 미치는 조건, 용액, 표면장력, 농도의 측정 T 용액의 농도 측정 원리
E 간이농도측정기 만들기
A 색의 느낌(용액의 농도를 구분할 수 있는 색 사용하기) M 두 양의 크기 비교(간단한 비로 나타내기)
개발 의도
비눗방울 마술을 준비하는 융합교육활동으로 재미있게 학습과정에 참여할 수 있다.
용질, 용매, 용해, 용액의 의미를 익힌 후 여러 재료를 용해하여 최적의 비눗방울 용액을 만드는 미션 해결에 참여하도록 하며 과학기술 기반의 융합적 사고를 통해 실생활과 관련된 문제해결력이 배양되도록 한다.
비눗방울 놀이는 어른이든 아이이든 재미있게 빠져들게 하는 묘한 힘이 있다. 아이들은 어릴 때부터 비눗방울 놀이를 많이 경험하였고, 물건의 세척이나 세수 등을 할 때에도 쉽게 비눗방울을 관찰할 수 있어서 아이들에게 익숙한 소재다. 그런데 비눗방울은 공중에서 몇 초를 견디지 못하고 터져 버리곤한다.
“어떻게 하면 잘 터지지 않는 비눗방울을 만들 수 있을까?”
아이들이 배우는 교과의 교육과정을 융합하여 제시하면 비눗방울 마술을 준비하면서도 재미있게 공부를 할 수 있다. 비눗방울이 그 형태를 유지할 수 있는 이유에 대해 안내하고, 용질, 용매, 용해, 용액 등의 기초용어를 익히며 실험을 통해 최적의 비눗방울 용액을 만드는 활동, 간이 측정기로 농도의 차이를 과학적으로 확인 할 수 있는 기회를 제공한다. 다 만들어진 용액은 용액의 진하기로 서로 다른 색상을 사용하여 구분하도록 하며, 이 때에는 색에 대한 느낌을 이야기하면서 알맞은 색을 정해보도록 한다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
-잘 터지지 않는 비눗방울을 어떻게 만들 수 있을까?
-용액의 농도는 어떻게 측정할 수 있을까?
창 의 적 설 계
창의적 설계 -원하는 결과를 얻기 위하여 스스로 실험을 설계하며 실험의 과정에 몰입함 -실험 결과 그대로
받아들이기(성공과 실패로부터 배우기) -실험결과 생활에
활용하기
감 성 적 체 험 “어떻게 하면 잘 터지지 않는
비눗방울을 만들 수 있을까?”
1. 과학 기초 개념 익히기 2. 비눗방울 용액 만들기
3. 용액 농도 간이측정기 만들기
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (10 분)
Co 해결 과제 확인하기
- 비눗방울 놀이해본 경험, 일상생활에서 비눗방울을 본 경험 나누기 - 비눗방울 마술 동영상 확인하기
- 잘 터지지 않는 비눗방울 상상해보기 - 해결 과제 확인하기
<미션 : 잘 터지지 않는 비눗방울 용액 만들기>
Tip! 아이들이 흥미를 가지고 참여할 만한 소재이지만, 아이들 수준에 알맞 은 문제상황을 제시하고 스스로 해결과정에 참여해보도록 유도한다.
-비눗방울 공 연 동영상
Tip! 미션은
교사가 일 방 적 으 로 제 시 하 지 않도록 유 의한다.
전개 (60 분)
CD 비눗방울 놀이하기
- 시판용 비눗방울 용액을 이용하여 다양한 비눗방울 만들어보기 - 비눗방울 생성에서 터지기까지 자세히 관찰하기
- 시판용 비눗방울 용액의 재료 확인하기
- 시판용 비눗방울과 일반적으로 만드는 비눗방울 용액의 구성 차이 비 교하기
- 용액의 냄새, 촉감, 끈적한 정도, 색, PH 등 확인하기
CD 과학 기초 개념 익히기
- 용매, 용질, 용해, 용액, 용액의 농도, 표면장력의 의미 알기 - 비눗방울이 쉽게 터지는 이유 알아보기
- 비눗방울 용액 만드는데 필요한 재료 정하기 - 과학송 부르며 과학기초개념 익히기
CD 비눗방울 용액 만들기
- 비눗방울 용액에 들어가는 재료의 성질 파악하기 - 재료의 비율을 다르게하여 비눗방울 용액만들기 - 다양한 재료를 사용하여 비눗방울 만들어보기(모둠별)
- 온도를 변화시키며 용질이 녹는 양 변화시키며 용액을 만들기 - 온도에 따른 용질의 녹는 양의 변화 기록하기
- 잘 터지지 않는 비눗방울의 재료 최적 비율 찾기
: 가장 적게 사용되는 재료를 기준량으로 각각 재료의 비 간단한 수로 표시하기
기준량 : 비교하는 양 = 기준이 되는 재료의 양 : 비교할 재료의 양 - 모둠별 비눗방울 용액 제작 설명서 만들기
CD 비눗방울 용액 간이농도측정기 만들기 - 농도 측정의 원리 이해하기
-시판용 비 눗방울 놀 이 도구, 돋 보기 -읽기자료 1 -PH 시험지 -과학송 https://ww w.youtube.
com/watch
?v=e6OgP_
vzrL8
Tip! 계면활
성제, 물엿, 정제수를 사 용해서 비눗 방울 용액을 만들기는 기 본활동으로 구 성 하 고 , 그 외 추가 하고 싶은 재료를 첨가 해보도록 한 다.
-계면활성제, 물엿, 정제 수, 비커, 계 량컵, 온도 계
- 용액 간이농도측정기 만들기 재료 정하기
: 수수깡, 빨대, 나무, 플라스틱, 압정, 모루, 가는 철사, 찰흙 등 - 모둠별 간이농도측정기 만들기
- 비눗방울 용액의 농도 측정하기
: 시판용 제품과 모둠별 비눗방울 농도 비교하기
CD 모둠별 비눗방울 용액 비교하기
- 비눗방울 불어 잘 터지지 않는 비눗방울 찾아보기
- 모둠별 비눗방울 용액의 냄새, 촉감, 끈적한 정도, 색 등 비교하기 - 모둠별 비눗방울 용액 제작과정 설명하기
- 모둠별 제작한 비눗방울 용액의 특징 파악하기 - 모둠별 비눗방울을 구별하기 위한 색 정하기
CD 마술공연 스토리 구상하기(1)
- 비눗방울 마술 공연을 어떻게 전개할지 이야기하기 - 토론 내용을 바탕으로 마술공연 역할분담하기 - 역할에 따라 필요한 준비물 점검하기
- 구상한 마술공연에 필요한 소품 제작 계획하기 - 모둠별 구상한 공연스토리 공유하기
-수수깡, 빨 대, 나무, 플 라스틱, 압 정, 모루, 가 는 철사, 찰 흙 등 -활동지 1
-활동지 2
정리 (10 분)
ET 공부한 내용 정리하기
- 공부한 내용 비주얼 씽킹으로 정리하기
: 실험과정 그림으로 표현하기, 새롭게 알게된 점, 느낀점 적기 - 정리한 내용 게시하고 묻고 답하며 공유하기
- 실험 도구 정리하기
Tip! 학 습
내용을 스 스로 정리 하고 반성 적 사고활 동을 돕는 다.
다. 5-6차시 수업지도안
중심과목 수학 학교급/학년(군) 초등학교 / 5 학년
중심과목 성취기준
영역
[초등학교 5~6학년 / 수학] 측정
중심과목 성취기준
[6수03-03] 평면도형의 둘레를 재어보는 활 동을 통하여 둘레를 이해하고, 기본적인 평 면도형의 둘레의 길이를 구할 수 있다. [6수03-05] 직사각형의 넓이를 구하는 방법
을 이해하고, 이를 통하여 직사각형과 정사 각형의 넓이를 구할 수 있다.
[6수03-06] 평행사변형, 삼각형, 사다리꼴, 마 름모의 넓이를 구하는 방법을 다양하게 추 론하고, 이와 관련된 문제를 해결할 수 있 다.
주제(단원)명 비눗방울 마술사(2) 차시 5~6/16
학습목표
1. 평면도형, 입체도형 모양의 비눗방울 마술 도구를 만들고 각각이 만드는 비눗방울막의 넓이, 입체도형이 만들어내는 부피를 구할 수 있다.
2. 평면도형, 입체도형 모양의 비눗방울 마술 도구를 활용한 마술공연 체험 코너를 구상할 수 있다.
연계과목 과학 연계과목
성취기준 영역
[초등학교 5~6학년] 물질의 성질
미술 [초등학교 5~6학년] 체험
STEAM 요소
S 용액, 표면장력 T 평면도형, 입체도형 E 비눗방울 도구 만들기
A 비눗방울 놀이 도구의 모양과 색상, 느낌, 의미부여 M 평면도형의 둘레와 넓이
개발 의도
수학교과에서 제시되는 평면도형, 입체도형 모양의 비눗방울 마술 도구를 만든다.
교과내용을 실제사용하는 도구에 적용하여 평면도형의 넓이, 입체도형의 겉넓이, 부피 등을 계산해보는 기회를 제공한다.
앞의 3-4 차시에서 잘 터지지 않는 비눗방울을 만들기 위해 특별한 비눗방울 용액을 제작하였다.
비눗방울 마술을 선보이려면 비눗방울 만드는 도구가 필요한데, 이번 차시에서는 아이들이 직접 기획하여 참여한다는 의미로 비눗방울 도구를 제작해본다. 비눗방울의 모양은 항상 구의 모양을 만들어내지만, 비눗방울 도구는 시각적 재미를 위해서 다양한 모양과 색상으로 디자인 될 수 있다.
오히려 사각형 모양의 도구를 통과하면 왜 각진 모양의 비눗방울이 되지 않는지 이야기할 수 있는 좋은 기회가 마련될 수도 있다. 수학교과에서 익히는 다양한 평면도형의 넓이, 입체도형의 겉넓이와 부피를 계산해볼 실질적인 기회가 제공되는 경우는 거의 없다. 이번 차시에서는 평면도형,
입체도형을 비눗방울 마술에 어떻게 활용할 수 있는지, 그것을 활용함으로써 확인할 수 있는 수학적 사실은 무엇이 있는지를 생각해보고자 한다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
-평면도형, 입체도형으로 비눗방울 마술을 어떻게 할 수 있을까?
-비눗방울 도구의 모양이 달라도 비눗방울 크기는 같을까?
창 의 적 설 계
창의적 설계 -스스로 활동 내용을 구성하며 학습의 과정에 몰입함
-학습 결과 적용 경험 제공하기(성공과 실패로부터 배우기) -학습의 결과를 생활에
활용하기
감 성 적 체 험 1. 비눗방울 마술 도구 만들기
2. 비눗방울 마술 도구 활용 방법 구상하기
3. 비눗방울 평면도형, 입체도형 문제해결하기
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (10 분)
Co 해결 과제 확인하기
- 비눗방울 마술 동영상 확인하기
- 비눗방울 마술에 사용된 도구 관찰하기 - 해결 과제 확인하기
<미션 : 비눗방울 마술을 어떻게 전개할지 구상하고, 수학적 원리가 담 긴 마술 도구 만들기>
Tip! 아이들이 흥미를 가지고 참여할 만한 소재이지만, 아이들 수준에 알맞 은 문제상황을 제시하고 스스로 해결과정에 참여해보도록 유도한다.
- 비 눗 방 울 마술동영상
Tip! 미 션 은 교사가 일방 적으로 제시 하지 않도록 유의한다.
전개 (60 분)
Co 비눗방울 마술 구상하기(2)
- ‘비눗방울 마술’ 생생하게 떠올려보기
: 비눗방울 마술을 어떻게 운영하면 좋을지 이야기하기
비눗방울 마술 공연의 동선, 안내의 말, 동작, 미리 준비해야할 것, 음악, 복장, 주의해야 할 것 등
- 생성된 아이디어를 종류별 유목화하기
- 비눗방울 마술 아이디어 나누기: 모둠별 아이디어를 발표 및 공유하기 - 비눗방울 마술에 참가할 때 역할 정하기
Co 비눗방울 마술 도구 디자인하기
- ‘비눗방울 마술’을 보여주기위해 필요한 것 구상하기 : 브레인 라이팅 기법을 활용해 필요한 아이디어 생성하기
- 기존의 도구를 관찰하여 도구 모양의 특징, 재료의 특성 찾아보기
플라스틱 재질이며 원 모양 또는 잘린 원뿔 모양이 대부분이며, 원모양은 손잡이가 달려있고, 원뿔 모양은 바람을 불어넣는 빨대 가 부착되어 있음
- 수학교과에서 배운 평면도형, 입체도형 모양을 활용해서 비눗방울 마 술 도구 디자인하기
평면도형: 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 평행사변형, 마름모, 원 입체도형: 정육면체, 직육면체
- 그림으로 그려서 디자인 공유하기
: 그림 상의 비눗방울 마술 도구의 특징 및 장단점 이야기하기
Co 비눗방울 마술 도구 만들기
- 주변에서 구할 수 있는 재료 활용하기 : 비눗방울 마술에 적합한 재료를 고르기
-포스트잇
-활동지 1
Tip! 비 눗 방 울 마술을 구상할 때 스토리 전개, 참여자의 역 할, 준비물, 연습 등을 중심으로 의 논할 수 있 도록 안내한 다.
Tip! 아 이 디 어를 브레인 라이팅 기법 으로 생각한 후 포스트잇 에 적어 붙 여보도록 한 다.
-철사, 빨대, 모루, 플라스 틱, 나무, 종 이, 천, 실 등
Tip! 많 은 재료들을 직 접 만져보고 각각의 장단 점을 파악할 수 있는 기 회를 준다.
철사, 빨대, 모루, 플라스틱, 나무, 종이, 천, 실 등 - 재료의 장단점을 확인하도록하여 선택함
- 다양한 재료와 방법을 활용하여 비눗방울 마술 도구 만들기
3D 펜, 글루건, 3D 프린터, 컷팅프린터, 재활용품 등 다양하게 활용 - 만든 도구로 비눗방울 마술 시연해보기
- 수정 및 보완점 도출, 도구 보완
Co 나만의 비눗방울 마술 도구 발표하기
- 마술 도구 제작 과정, 특징 및 장단점 설명하기 - 마술 도구를 활용한 마술 시연하기
- 모둠별 비눗방울 마술 도구를 살펴보고 잘된점(P), 아쉬운점(M), 흥미로 운점(I)로 분석하여 피드백하기
Tip! 서 로 설명할 수 있는 기회를 제공해서 잘 된점, 아쉬운 점, 흥미로운 점에 대해 생 각 해 보 도 록 한다.
정리 (10 분)
ET 공부한 내용 정리하기
- 공부한 내용 비주얼 씽킹으로 정리하기
: 활동과정을 그림으로 표현하기, 특징적인 장면 표현하기, 새롭게 알게 된 점, 느낀점 적기
- 정리한 내용 게시하고 묻고 답하며 공유하기 - 사용한 도구 정리하기
Tip! 학 습 내용을 스스 로 정리하고 반성적 사고 활동을 돕는 다.
