영역 의미 하위 영역
과학(S) 실세계에 존재하는 것과 그것이 어떻게 영향을 받고 있는지를
탐구하는 것(Rutherford & Ahlgren, 1989)
생물학, 생화학, 화학, 지구과학, 물리 학 및 우주과학, 생명공학 & 생체의학 등
기술(T)
인간이 필요하다고 느낀 것을 충족시키기 위해 자연 환경을 변용한다든가 기술을 혁신하는 것 또는 인간이 만든 것(ITEA, 2000)
농업, 건축(물), 통신(수단), 정보, 제조 업, 의학, 힘&에너지, 생산과 수송
공학(E) 연구, 발전, 디자인·발명 또는 일정 제한 하에 이루어지는 디 자인(Wulf, 2989)
한국우주공학, 농업, 건축공학, 화학공 학, 토목공학, 컴퓨터공학, 전자공학, 환경공학, 유체공학 등
예술 (A)
언어 예술 (Language Arts)
모든 종류의 의사소통이 사용되고 해석되는 방식에 관한 것 (Paterson, 2007)
교육, 역사, 철학, 정치학, 심리학, 사 회학, 신학 등을 포함하는 미술, 언어 예술 & 교양, 체육
체육
(Physical) 인체공학적인 움직임을 포함한 규범 및 행위 예술
교양과 사회과목 (Liberal and
Social)
교육, 역사, 철학, 정치학, 심리학, 사회학, 기술학, 과학기술 사회(STS) 등을 포함하는 것(Featherstone, 1986)
미술 (Fine Arts)
미학 그리고 문명 초기 기록의 가르침에서 유래하는 가장 오 래되고 지속가능한 문화적인 편린(Mishook, J.J., &
Kornhaber, 2006)
수학(M) 수, 상징적 관계, 정형화된 양식, 모양, 불확실한 것과 추론에 관한 연구(AAAS, 1993 & NCTM, 1989)
대수, 해석학, 자료 분석 & 확률, 기하 하학, 수와 연산, 문제해결, 추론 & 증 명 등
■ STEAM 교육 개요
□ STEAM 교육이란?
Ÿ STEAM 교육은 STEM 교육에 Arts가 추가되면서 발전된 개념임: ‘A’ 의 영역은 fine art뿐 아니라 liberal arts의 인문교양, language arts의 언어예술까지 포함하는 광의의 개념임[표Ⅰ-1]
Ÿ STEAM 교육은 일부분의 교육적 관점을 다루기보다 전문교육부터 평생교육까지 광의의 교육의 패러다임이며, 기존 의 STEM 교육에 실생활과 관련된 주제로 예술을 추가하여 과학, 기술, 공학, 수학, 예술이 통합된 교육을 의미함 Ÿ STEAM 교육은 과학 기술 분야의 인재 양성을 위해 실시하고 있는 STEM(Science, Technology, Engineering,
Mathematics)에 예술(Arts)을 추가한 진보된 통합적 교육 방법임
Ÿ 우리나라에서도 교육과학기술부의 세계적 과학기술인재 양성을 위한 교육정책으로 초·중·고등학교에 제시되었으며 STEAM 교육을 융합인재교육으로 명명함(교육과학기술부, 2010)
□ 교차적 융합 교육 프로그램 개발
Ÿ 공학과 기술 및 예술교육과의 융합을 통한 체험 중심의 교육 실시
Ÿ 논리적 이성적 문제해결능력과 직관적 감성적 문제 해결능력 배양을 위한 예술교육 실시
[그림Ⅰ-1]STEAM 교육프로그램의 교차적 융합
■ STEAM 프로그램 설계
□ 새로운 문제에 도전하고자 하는 열정이 생기게 자발적 참여, 행동변화를 유도하는 재미이론(Fun Theory), 디자인 리서치 툴(Design research tool)을 이용한 동기부여
Ÿ 학생이 문제해결 필요성을 구체적으로 느낄 수 있는 상황 제시 - ‘재미이론(Fun Theory)’
Ÿ 학생 스스로 문제해결을 찾아가는 창의적 설계 - ‘Heartstoming + Brainstoming(하트스토밍 + 브레인스토밍)'을 통한 감성적 체험 활동을 거친 후, 창의적 아이디어 발현
Ÿ 학생이 문제를 해결하였다는 성공의 경험 - '레벨 업(Level up)' 단계 아이디어 시뮬레이션, 자기 평가, 능동적 실천
[그림Ⅱ-1] STEAM 프로그램 적용 이론
1. 상황제시 - 재미 이론(fun theory)
Ÿ 사람들의 행동변화를 효과적이고 긍정적으로 유도하기 위해 게임의 주요 원리인 유희적 상호작용을 실생활의 다양 한 제품과 기기, 기구, 환경에 적용시키는 이론을 의미
Ÿ 독일의 폭스바겐(Wolkswagen)사가 이러한 재미이론을 통해 사람들에게 쓰레기 재활용이라는 다소 귀찮고 사고한 일과에 대해 전향적인 태도로 이를 바꾸는데 커다란 일조를 하기도 함. 본 STEAM 융합교육 과정은 학생들로 하여
Ÿ 재미 이론 적용할 주요 이슈들은 행위와 결과에 대한 주관적 관심, 오감에 의한 상호 작용, 행위 간의 지속적 연계 성, 결과에 대한 예측 난해성 등을 들 수 있음
Ÿ 이러한 요소들을 적극 활용하여 융합 수업을 마치 게임처럼 수행할 수 있다면 학생들은 지속해서 학문간의 연계성 에 대한 지적 호기심과 이에 대한 탐구를 계속해 나갈 수 있을 것임
2. 창의적 설계 - 브레인스토밍(Brainstorming) + 허트스토밍(Heartstorming) Ÿ 세계적 미래학자인 롤프 엔젠(Rolf Jeansen)에 의해 주창된 문제 해결의 방법임
Ÿ 과거에는 인간의 가치 판단이 주로 좌뇌에 의해 결정되어져 합리적, 이성적 판단에 근거했지만 이러한 패러다임이 서서히 변화하여 보다 더 감성적인 가치가 균형을 이루어 대상을 판단하는 시기가 도래함
Ÿ 허트스토밍이란 이미 잘 알려져 있는 브레인스토밍(brainstorming)과 대별되는 이론으로서, 브레엔스토밍이 주로 좌뇌를 이용하여 논리적이고 이성적으로 창의적 해결안을 도출하는 방법이라면 허트스토밍은 우뇌를 이용하여 보다 감성적이고 인간적인 창의적 문제 해결에 접근하는 방법으로 요약될 수 있음
Ÿ 향후에는 이같이 브레인스토밍과 허트스토밍을 교차하여 활용함으로서 따뜻한 과학, 이성적인 예술을 구축하는 토대 가 마련될 것으로 전망됨
3. 성공의 경험 - 레벨 업(Level up)
Ÿ 학생들 스스로가 점차적으로 유희적 호기심으로 다양한 융합적 문제들을 대하고 합리적, 객관적 문제해결 뿐만 아 니라 감성적이고 사회적인 문제해결의 내용까지 직접적으로 경험하게 되면 그 다음 단계로의 문제 해결에 대한 강 한 도전의식을 가지게 됨
Ÿ 역설적으로 학생들이 게임에 몰두하는 원리와 동일한데, 난이도가 유사하거나 그 결과가 충분히 예측 가능하면 게 임에 더 이상 흥미를 두지 않는 것과도 유사한 원리임
Ÿ 초보적 단계에서부터 성공적으로 문제 해결을 경험하게 되면 그 다음 단계에 대한 강한 도전의식이 촉발될 것이며 스스로 문제해결의 과정에 주체자로서 자기의 문제 해결 활동을 평가하게 되며 궁극적으로 문제해결의 과정을 통해 다양한 융합 학문과의 교차적 학습(cross disciplinary)을 자연스럽게 경험할 것으로 기대
■ STEAM교육 프로그램 수업모형
□ 주제중심 통합학습 모형
Ÿ 주제중심통합학습은 교과별로 내용을 분할하여 가르치는 방식이 지닌 한계의 대안적 접근으로 각 교과 영역의 경계를 무너뜨려 문제나 쟁점, 사고기능, 개념, 범주 등을 중심으로 여러 교과의 학습 내용을 통합적으로 재조 직하여 가르치거나 학습하도록 하는 방식이라고 정의(심미경, 1997)
Ÿ 권낙원(1999)은 주제중심통합학습은 어떤 한 주제를 중심으로 다양한 학습경험들을 교과의 요구, 학생의 흥미, 사회의 요구를 반영하여 선정·조직하고, 학생 주도의 활동을 통한 학습을 유도함으로써 전인적인 발달을 도모하 는 학습이라고 말함
Ÿ 주제중심통합학습은 인식론적 측면, 심리사회적 측면 등에서 그 필요성을 찾을 수 있음
Ÿ 인식론적 측면에서 Ingram(1995)은 다양하게 구분된 지식영역을 거대한 이해의 맥락 속에서 결합하고, 지식의 급격한 변화에 능동적으로 대처하는 능력을 배양하기 위해 필요하며, 다양한 지식 영역간의 상호 관련성 증대 를 위해 주제중심통합학습이 필요하다고 강조. 사회적 측면에서는 현대 사회에서 개인이나 사회가 공동으로 당 면하는 문제를 해결하기 위해서 필요로 하는 지식은 여러 분야의 내용을 종합하여 통합된 지식이며, 학습자의 통합적 사고력의 성숙은 종래의 분과적인 교과 교육으로는 적절하지 않음을 제시함
□ 문제해결중심 학습 모형
Ÿ 문제중심학습은 1970년에 캐나다의 McMaster대학교 의과대학에서 처음으로 시작됨
Ÿ 문제중심학습은 많은 의대 및 수의과 대학에서 실시하게 되었고 최근에는 유치원에서 대학, 성인 교육에까지 다양한 학문 분야에서 교육과정, 교수전략, 수업모형, 교육방법 등의 다양한 모습으로 적용되고 있음
Ÿ 문제중심학습의 목적을 종합하여 보면, 문제중심학습의 목표는 크게 ‘지식의 습득과 전이’, ‘문제해결력 향상’,
‘학습에의 본질적인 흥미 부여’, ‘자기주도적 학습 능력 신장’, ‘협동능력 신장’으로 요약할 수 있음
□ 프로젝트 학습 모형
Ÿ 프로젝트 학습이란 프로젝트에 의한, 또는 프로젝트를 통한 학습을 의미하며, 학습자가 학습의 전 과정에 주도 성을 가지고 주제, 제제, 문제, 쟁점 등에 관한 탐구활동과 그 결과에 대한 표현활동을 하며 그 결과 만들어 가 는 교육과정의 성격이 나타나는 학습임(김대현 외, 1999)
Ÿ 한국교육개발원에서는 프로젝트학습을 교사와 학생 주도로 초등학교 학생의 관심과 흥미, 주제 중심, 문제 중 심, 활동 중심의 수업을 전개하는 학습방법이라고 정의(김정희, 재인용, 2004).
Ÿ 유승희 외(2001)는 프로젝트 학습을 아동들이 학습할 가치가 있는 특정 주제에 대하여 서로 협력하면서 심층 적으로 연구하는 목적 지향적 학습활동이라고 정의함
Ÿ 프로젝트 학습은 특정한 주제에 대하여 깊이 있게 연구하는 활동으로서 학생이 직접 계획, 활동하고 교사는 안 내, 보조 역할을 하는 것이 특징이다. 연구과제 학습, 주제학습, 문제해결학습 등으로 부르기도 하는 데 과제 조사ㆍ발표하는 것보다는 규모가 크고 체계적인 학습임
Ÿ 교과목을 통해 체계적으로 학습하는 교수 학습이 아동들에게 지식과 여러 가지 기능을 획득하게 하는 것이라면 프로젝트 학습은 이 기능과 지식을 의미 있는 상황에 적용하게 하므로 일반 교과목 학습을 의미 있고 심도 있 게 해 줄 수 있음(김대현 외 1997)
Ÿ 프로젝트 학습을 통해 학습자가 스스로 문제를 찾아내고 해결에 이르는 모든 과정에서 능동적으로 활동하게 되며, 프로젝트 수행의 전 과정 동안 학습자와 교수자 그리고 학습자와 학습자 간의 활발한 상호작용을 토대로 수행되어 학습의 주체자로서의 역량을 확장시켜갈 수 있음(조영순, 2005)
1) 프로그램 개요
개요 내용 STEAM 유형
프로그램명 키네틱으로 소통하기 - 공공환경 디자인
관련 교과 과학, 미술, 창의적 체험활동
프로그램 대상 고등학교 1,2학년
총 소요 시간 10차시
STEAM 수업모형 프로젝트 수업
2) 프로그램 방향 및 내용구성
Ÿ 과학과 미술 교과, 창의적 체험활동을 등 범교과 학습 활동을 통하여 융합형 인재를 육성하는데 교육의 목표로 삼았다.
Ÿ 창의 인성교육을 위한 방법으로 블록수업을 편성하였고 다양한 사고 기법을 수업에 적용하도록 하여 창의성과 인성적 목표를 도달하는데 용이하도록 하였다.
Ÿ 센서와 다이오드를 이해하고 다양한 물체에 반응하는 작품을 제작 할 수 있도록 하였다.
Ÿ 키네틱아트를 이해하고 과학적 원리를 이용하여 시민과 소통하는 공공조형물을 디자인 할 수 있다.
Ÿ 프로젝트 및 협동학습을 통하여 책임감과 협동심, 배려 등을 스스로 일깨우도록 하였다.
Ÿ 탐구 관찰 수업으로 자기주도적학습을 하여 문제해결 능력을 높이도록 하였다.
3) 프로그램 구성
프로그램명 키네틱으로 소통하기 - 공공환경디자인
관련 교과 과학, 미술, 창의적체험활동프로그램 대상 고등학교 1,2학년 총 소요 시간 10차시
활용 자원
지원 가능 기관 : 반도체 연구실, 이화여자대학교 산학협력재단 인적자원 : 정보컴퓨터 전문가
물적자원 : 교과서, 스마트기기, 컴퓨터, 학생활동지
프로그램 목표
내용지식
Ÿ 센서와 다이오드를 이해하고 다양한 물체에 반응하는 작품을 제작할 수 있다.
Ÿ 키네틱 아트를 이해하고 과학적 원리를 이용하여 시민과 소통하는 공공 미술을 디자인 할 수 있다.
과정지식
Ÿ 과학과 예술을 연계하는 창의적 공공미술품을 구안하여 지역주민과 소 통하는 조형물을 제작하는데 몰입할 수 있다.
Ÿ 습득한 센서들의 기능을 센서아두이노를 통하여 실제로 작동이 가능하 게 프로그램해보며 사고를 확장 시킬 수 있다.
창의적 사고기능 및
태도
Ÿ 흥미와 호기심을 일으키는 키네틱 아트나 공공 미술품의 과학적 원리 와 사용된 소재를 다양한 방법으로 탐구하고 답을 찾아내는 개방적인 자세로 활동할 수 있다.
Ÿ 다양한 센서들의 기능을 조합하여 구상한 키네틱 아트를 현실화시키는 과정을 통하여 사고기능의 확장 및 창의성을 기를 수 있다.
STEAM 교수학습 준거 요소
상황제시 (본 프로그램은
상황①을 기본으로 개발됨)
① 밤길 조심, 우리 동네 만들기
밤길 위험한 골목을 키네틱 아트를 활용하여 재미있는 공공디자인 만들기 상황제시안
② 몸으로 말해요 움직임 센서를 활용하여 시민들을 즐겁게 해 줄 수 있는 공원 안의 공공시설물 만들어보기 상황제시안
③ 놀아주는, 놀이터
키네틱의 원리를 활용하여 아이와 부모가 함께 즐길 수 있는 놀이터 내의 공공시설물 만들어 보기 상황제시안
창의적 설계 Ÿ 다양한 센서들의 기능에 대해 학습하고 여러 기능의 센서들을 조합하여 키네틱아트 디자인을 설계할 수 있음.
성공의 경험
Ÿ 모두 함께 이용하는 우리 주의의 공공시설물을 조사해보고 시민들과 함 께 하고 소통할 수 있는 디자인을 구상하고 구상된 아이디어를 직접 만 들어 보고 서로의 작품을 평가하며 성공을 경험함.
수업진행방식
1차시 2차시 3차시 4차시 5차시 6-9차시 10차시
강의식 수업 강의식 수업 발견․탐구
학습 창의적 학습 강의식 수업 창의적 문제 해결 학습
창의적 체험활동
STEAM 요소 S S T A A A A
프로그램 내용
차시 교과 단원 학습내용
1차시 과학 정보 통신과 신소재 센서와 다이오드 이해
2차시 과학 정보 통신과 신소재 반도체의 이해
3차시 범교과 발견탐구학습
제시된 작품의 과학적 원리를 전문가를 찾아가 인터뷰 하거나 인터넷, 전문서적
등을 이용하여 탐색
4차시 미술 창의적 학습 공공디자인의 이해
차
시 교과 단원 학 습 내 용 학습자료 수업체계
1 /10
과학 (강의식
수업)
Ⅳ.
정보통신과 신소재
1. 센서란 무엇이며, 어떻게 이용되고 있 는가?
• 다양한 센서
• 교과서
• ICT자료
• 컴퓨터
상황제시
2 /10
과학 (강의식
수업)
Ⅳ.
정보통신과 신소재
2. 반도체와 다이오드
• 여러 가지 센서, 반도체, 다이오드 사 진 자료 제시
• 학생 활동지 작성과 프리젠테이션 및 형성평가지 준비
• 센서 및 반도체, 다이오드의 이용 분야 를 발표하고 토론
• 교과서
• ICT자료
• 컴퓨터
• 다이오드
• 폐기된 제품
• 필기도구
창의적 설계 3
/10 범교과
(발견 탐구학
습)
정보 통신 과 신소재 탐구학습
• 제시된 작품의 과학적 원리를 전문가를 찾아가 인터뷰 하거나 인터넷, 전문서적 등을 이용하여 탐색한다.-학생 활동지1 작 성과 프리젠테이션 준비
• 준비된 발표 자료를 토론하면서 지식을 공유한다.
• 제시된 반도체 재료를 이용하여 회로도 를 따라 제작해본다.-움직이는 물체나 여 러 가지 물질에 반응하는 제품 만들어 보 기-RGB LED, EL Wire, 아두이노 웨이브 쉴드 태양전지 등 사용
• 궁금한 내용을 전문가와 화상 통화하기
• 활용되는 센서 알아보기-가속도 센서, 압력 센서, 온도 센서
• 학습지1
• 스마트기기
• ICT자료
• 전문가 조 언 듣기-화상 전화
• 로봇 제작 설명서
• 참 고 자 료 1-3
4/
10 미술 (강의식
수업) 공공디자인
• 키네틱 아트와 움직임을 이용한 공공디 자인 작품의 영상물을 감상하며 동기 유발
• 키네틱 아트에 대한 개념을 이해하고 공공디자인 종류와 역할, 디자인 조건 등 을 이해하기
• 교와서
• 스마트폰
• 카메라
• 참고자료 3-5
4) 차시별 학습내용
5/
10 미술 (강의식
수업) 공공디자인
• 우리 주변을 살펴보고 새롭게 공공미술 을 적용하고자 하는 장소를 찾아 촬영하여 토론하기
• 전시학습인 발견 탐구학습에서 흥미를 느꼈던 움직이는 작품을 사용하여 공공디 자인 방향 설정하기(디자인 컨셉 결정)-아 이디어 발상(브레인스토밍, 하트스토밍 기 법 사용)-학생활동지3
• 아이디어 스케치를 통해 구상한 것을 시각적으로 표현하기- 간단한 러프스케치 로 2~3가지 정도 그려본다.
• 모둠형성-흥미의 공통점을 찾아서 모둠 정하기
• 모둠별 가장 잘된 아이디어를 선택하여 공공디자인의 제목 정하기
• 협동제작을 위한 모둠별 역할 정하기
• 스마트기기
• 카메라
• 캠코더
• 노트북
• USB
• 필기도구
창의적 설계
6-9 /10
미술 (창의적
문제해 결 학습)
공공디자인
• 작품을 설치할 장소와 주변 환경 예상 하기
• 결정된 아이디어 스케치를 렌더링을 통 해 완성상태를 구체화시키기
- 완성예상도인 렌더링의 개념을 이해하고 구상 중 인 공공디자인물의 외관 형태를 구체화 시킨다.
• 느낌과 직관에 충실하게 표현하기
• 모형 제작 완료하기
• 작품제작 소감문쓰기
• 동료평가, 창의‧인성 교사 평가
• 디자인 작품 경매하기
• 제작 방법 을 설명하는 동영상
• ICT자료
• 전문가 조 언 듣기-화상 전화
• 로봇 제작 설명서
10/
10 창 의 적 체 험 활 동
동아리, 봉사, 자율 활동
• 작품 홍보 동영상 및 설명서 만들기
• 완성된 작품을 설치할 장소 찾아가보기
• 작품을 가 설치하고 지역주민 평가 받 기
• 전문가들에게 동영상으로 보여주고 평 가 받기-UCC 활용
• 좋은 평가를 받을 경우 지역사회 인사 를 찾아가 활용 가능성 타진하기
• 작품 홍보 동영상 및 설 명서
• 설문지
• 포스트잇
• 평가판
성공의 경험
가. 1차시 교수‧학습 과정안
교과 과학 단원 센서
활동 장소 교실, 과학실 차시 1/10
준 비 물 다양한 센서, 교과서, 필기도구, 컴퓨터, ICT 자료
학습 목표 정보를 인식하는 여러 가지 센서의 작동 원리를 설명할 수 있다.
우리 생활 속에서 센서를 이용하는 분야를 설명할 수 있다.
창의성 목표 과학적 원리를 이해하고 실생활에 적용할 수 있는 확산적 사고를 증진시킬 수 있다.
STEAM 학습
준거 요소 ■ 상황제시 □ 창의적 설계 □ 성공의 경험
단계 활동 내용 자료(⊙) 및
유의점(◎)
도입
▪ 동기 유발
► 운전자 없이도 달리는 자동차가 가능할까?
- 여러 가지 센서가 달린 자동차를 이용하면 가능하다.
- 자유롭게 상상하여 말할 수 있도록 분위기를 조성한다.
- 그림 자료를 활용한다.
▪ 학습목표 확인하기
⊙ 동영상 자료
전개
▪ 개념 설명
► 센서의 의미
- 무인 자동차 시스템을 보면서 센서가 무엇인지 생각해 볼 수 있도록 한다.
- 우리 몸에서는 센서의 기능이 어떻게 이루어지는지 설명한다.
► 센서의 원리
- 여러 가지 센서의 원리를 실제 사용하고 있는 예를 들면서 설명한다.
- 광센서: 적외선 등의 빛을 보내어 그 빛이 물체에 부딪쳐 반사되어 오는 것을 이용하여 물체의 움직임이나 빠르기 등을 알아내는 역할을 한다.
- 광센서의 여러 가지 활용의 예를 설명한다.
- 마이크로폰 센서: 동적 마이크로폰은 작은 코일이 달려 있는 진동판이 음 파에 의해 영구 자석 근처에서 떨릴 때 유도 전류가 발생하는 현상을 이 용한다.
- 고무 센서: 열전기쌍의 원리를 이용하여 온도를 측정하는 장치이다.
► 센서의 이용 분야
- 우리 생활 속에서 센서를 이용하는 여러 가지 분야를 설명한다.
- 유비쿼터스 센서 네트워크를 설명한다.
⊙ 교과서
⊙ 필기도구
⊙ 이미지 자료
정리
▪ 정리
► 센서란 외부에서 발생하는 여러 가지 신호와 정보를 알아내는 장치를 말 하여, 우리 생활 속에서 폭넓게 이용되고 있다.
▪ 차시 예고
► 과제 제출 ; 센서의 이용이 필요한 새로운 분야나 장치를 제안하기
5) 교수 ․ 학습과정안
나. 2차시 교수‧학습 과정안
교과 과학 단원 반도체와 다이오드
활동 장소 교실, 과학실 차시 2/10
준 비 물 다이오드, 폐기된 제품, 교과서, 필기도구, 컴퓨터, ICT 자료
학습 목표 반도체의 도핑과 불순물 반도체의 구조 및 원리에 대해 설명할 수 있다.
다이오드의 종류와 활용 방안에 대해 설명할 수 있다.
창의성 목표 과학적 원리를 이해하고 실생활에 적용할 수 있도록 행동 결정력을 높일 수 있다.
STEAM 학습
준거 요소 □ 상황제시 ■ 창의적 설계 □ 성공의 경험
단계 활동 내용 자료(⊙) 및
유의점(◎)
도입
▪ 동기유발
► 라디오, 모니터, 어댑터, 컴퓨터 등과 같이 일상생활에서 반도체는 가장 많이 활용 되는 핵심 부품임을 컴퓨터 이미지 사진과 실물을 통해 제시한다.
► 다른 곳에 활용되는 예를 발표하도록 유도한다.
▪ 학습목표 확인하기
⊙ 이미지 자료
전개
▪ 개념 설명
► 반도체란 무엇인가?
- 반도체의 대표적인 원소인 규소(Si)의 특징을 간단하게 설명한다.
► 진성 반도체와 불순물 반도체
- 규소(Si)에 아무 것도 섞이지 않은 순수한 물질을 진성 반도체라고 설명한다.
- 반도체의 성질을 조금 더 향상시킬 수 있는 방법이 있음을 소개하며 간 단하게 설명한다.
► n형 반도체와 p형 반도체
- 불순물 반도체의 에너지 띠 그림을 제시하며 학생들이 차이점을 찾아 발 표하게 한다.
- 과잉 전자와 주개를 설명하고, n형 반도체의 특징을 설명한다.
- 양공과 받개를 설명하고, p형 반도체의 특징을 설명한다.
► 다이오드란 무엇인가?
- n형 반도체와 p형 반도체를 접합해서 만든 전기적 소자가 다이오드임을 설명하고 다이오드의 형태와 기호 등을 간단하게 설명한다.
► 다이오드의 응용
- 다이오드를 이용한 정류 작용을 설명한다.
- 다이오드를 이용한 다양한 응용 사례를 설명한다.
⊙ 교과서
⊙ 필기도구
⊙ 다이오드
⊙ 폐기된 제품
정리
▪ 정리
► p형 반도체와 n형 반도체의 차이점은 무엇인가?
► 다이오드란 무엇이고, 어떤 작용을 하는가?
▪ 차시 예고
► 과제 제출 ; 반도체의 이용이 필요한 새로운 분야 제안하기
다. 3차시 교수‧학습 과정안
교과 범교과 단원
활동 장소 컴퓨터실, 특별실, 외부활동 차시 3/10
준 비 물 스마트기기, 카메라, 캠코더, 노트북, USB, 학습지1, 참고자료1-3, 필기도구
학습 목표 정보 통신과 신소재를 이해하고 다양한 물체에 반응하는 원리를 파악할 수 있다.
반도체와 다이오드를 이해하고 물체에 반응하는 작품을 제작할 수 있다.
창의성 목표 흥미와 호기심을 일으키는 키네틱 아트와 공공 미술품의 과학적 원리와 사용된 소재를 다양한 방법으로 탐구하고 답을 찾아내며 동료들과 함께 토론할 수 있다.
STEAM 학습
준거 요소 □ 상황제시 ■ 창의적 설계 □ 성공의 경험
단계 활동 내용 자료(⊙) 및
유의점(◎)
도입
▪ 동기유발
► 동영상 시청
▪ 학습목표 확인하기
⊙ ICT자료
전개
▪ 학습 내용 안내
▪ 제시된 작품의 과학적 원리와 제작 재료 탐색하기
► 제시된 작품의 과학적 원리를 전문가와 인터뷰 하거나 인터넷, 전문서적 등을 이용하여 탐색한다.
- 학생 활동지1 작성과 ppt 준비
(소리 나는 쓰레기통) (키네틱 아트) (바람에 움직이는 물체)
▪ 준비된 자료를 발표하면서 토론하기
► 학생 활동지를 토대로 발표하고 지식 공유하기
▪ 제시된 재료를 사용하여 움직이는 물체 제작하기
► 제시된 반도체 재료를 이용하여 회로도를 따라 제작해본다.-움직이는 물체 나 여러 가지 물질에 반응하는 제품 만들어 보기-RGB LED, EL Wire, 아 두이노 웨이브쉴드 태양전지 등 사용하기
- 참고자료1-3 참고
⊙ 카메라
⊙ 캠코더
⊙ 노트북
⊙ USB
⊙ 학습지1
⊙ 참고자료1-3
정리 ▪ 정리 ▪ 차시 예고
지도 시 유의사항
- 미완성 작품이 되지 않도록 칭찬과 격려를 하고, 친구의 도움을 받을 수 있도록 한다.-
- 전기를 사용하는 활동이므로 사고가 나지 않도록 주의시킨다.
- 제작이 끝나지 않은 팀은 과제를 준다.
학습지 1. 제시된 자료를 탐구하기
팀 이름 ( ) 팀 구성원 이름( )
작품 과학적 원리 재료 및 소재 조사매체
n 아래 제시된 작품들의 동영상을 보고 자유로운 방법으로 탐색하시오
* 조사 매체는 반드시 출처를 기록합니다.
참고자료 2 자석에 반응하여 빛을 보이는 물체 만들기
출처 이화여자대학교 산업디자인학과
자석을 가까이 가져간다. LED 조명이 반응한다.
규격 20 × 20 × 15 cm
소요 재료
재료명 규격 수량 비고
LED 조명 1
건전지 1
스위치 1
1) 자석에 반응하여 빛을 보이는 LED
2) 소요재료 리스트
참고자료 3 키네틱을 이용한 공공디자인
출처 TV팟, 네이버 지식백과
▪ 쓰레기통에 쓰레기를 넣으면 깊은 곳에 떨어지는 소리가 나게 되어있다.
1) 세상에서 가장 깊은 쓰레기통 동영상
(http://tvpot.daum.net/clip/ClipView.do?clipid=35062955)
2) 테오 얀센 작품
(http://tvpot.daum.net/clip/ClipView.do?clipid=24304973&rtes=y)
등까지. 엔진도 모터도 없지만 바람이 불면 저절로 움직이는 이 물체는 ‘해변의 괴물(Strandbeest)’이라 불 렸다.이 기계생물체를 만든 이는 '융합형 예술가'로 불리는 테오 얀센(Theo Yansen)이다. 1948년 네덜란 드 헤이그 근교의 바닷가 마을 스헤베닝엔에서 태어난 얀센은 예술 전공자가 아니라 델프트공과대에서 물리 학을 공부한 과학자다. 수백만 년에 걸쳐 진화해 온 벌레의 모습에 영감을 받아 컴퓨터로 단순한 가상 생물 체를 만들던 어느 날, 실제로 움직이는 기계생물체에 대한 아이디어를 떠올렸다.
‘해변의 괴물’은 화석연료나 전기모터 등 인공적인 에너지원을 사용하지 않는다. 바람이 불어오면 깃털이나 종이, 비닐로 만든 돛이 반응하며 온몸의 관절이 움직인다. 이런 종류의 예술품을 ‘움직이는 조각’ 이른바
‘키네틱 아트(kinetic art)’라고 부른다.
▪ 움직이는 예술. 어떠한 수단이나 방법에 의하여 움직임(動)을 나타내는 작품의 총칭. 칼더의
〈모빌〉처럼 바람이나 손으로 운동을 표현하는 것으로부터 시작하여 가보, 마르셀 뒤샹에서 비롯 되고 2차대전 후의 팅겔리 등의 모터 장치에 이르기까지 일체가 포함됨. 1961년에 스톡홀름 근대미술관에서 개최된 〈운동과 예술〉전람회가 최초의 대규모 국제전으로서, 여기서는 비킹 에 겔링(Viking Eggeling, 1880~1925)의 <절대영화>로부터 무나리의 작품까지 모아져 20세기 키네틱아트의 전모가 소개되었음. 물체의 운동 뿐아니라 아감이나 소토 등에 대한 움직이는 영 상이나 빛의 변화 등을 나타내는 작품도 포함됨. 1960년대에 개화한 현저한 동향의 하나로서 컴퓨터에 의한 작품도 키네틱 아트와 관련되고 있음.
3) 키네틱아트
(http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=1388&docId=264252&mobile&categoryId=1388)
라. 4차시 교수‧학습 과정안
교과 미술 단원 공공디자인
활동 장소 교실, 특별실, 야외 활동 차시 4/10
준 비 물 미술교과서, 카메라, 스마트폰, 참고자료4-5
학습 목표 키네틱 아트에 대한 개념을 이해하고 공공디자인 종류와 역할, 디자인 조건을 탐구할 수 있다.
우리 주변을 둘러보고 새롭게 디자인할 곳을 찾아 촬영하여 발표 자료로 제작할 수 있다.
창의성 목표 공공미술의 역할에 대하여 이해하고 키네틱 아트와 접목할 수 있는 장소나 시설물 찾아서 발표 자료를 제작할 수 있다.
STEAM 학습
준거 요소 □상 황제시 ■ 창의적 설계 □ 성공의 경험
단계 활동 내용 자료(⊙) 및
유의점(◎)
도입
▪ 동기유발
► 동영상 시청
▪ 전시학습 확인하기
▪ 학습목표 확인하기
⊙ ICT자료
전개
▪ 학습 내용 안내
시민과 소통할 수 있는 키네틱 공공디자인을 만들어보자.
추가상황 제시안
몸으로 말해요 움직임 센서를 활용하여 시민들을 즐겁게 해 줄 수 있는 공원 안의 공공시설물 만들어보기
놀아주는, 놀이터 키네틱의 원리를 활용하여 아이와 부모가 함께 즐길 수 있는 놀이터 내의 공공시설물 만들어 보기.
▪ 키네틱아트 이해하기 1. 움직이는 미술의 총칭이다
2. 동력 빛 등을 이용하여 움직이는 작품이다.
3. 작품 그 자체가 움직이거나 움직이는 부분을 넣은 예술 작품을 뜻한다.
▪ 공공미술 이해하기
► 공공 미술의 종류
- 거리 미술, 설치미술, 환경벽화, 환경조형물
► 공공미술의 역할
1. 사람들에게 개방적인 장소에서 미적 인식을 높일 수 있는 기회 제공 2. 쾌적한 생활환경을 제공하여 정신적인 안정의 기회 부여
3. 시민의 참여로 소통의 공간을 제공하여 삶의 질을 향상
⊙ 참고자료3-5
⊙ 전시학습에 제
▪ 우리주변 둘러보고 사진 촬영하기
(달빛 공원) (학교 옆 굴다리) (학교 매점)
▪ 촬영한 자료를 디자인 방법과 접목하여 토론하기
▪ 촬영한 자료와 토론된 내용을 기초로 발표자료 제작하기
< 학생 발표 자료 예시 >
정리
▪ 정리
► 토론된 아아디어를 기초하여 다음 시간에 발표할 PPT제작을 마무리 한다.
▪ 차시 예고
► 준비물 확인
지도 시 유의사항
- 모둠은 짝수로 정하는 것이 짝을 이루어 활동하기가 용이하다.
- 외부 활동은 개인 활동을 자제하고 모둠별 함께 다닐 수 있도록 약속한다.
- PPT제작 마무리가 미흡한 모둠은 과제로 내준다.
참고자료 4 흐르는 도시, 부유하는 공공미술 (Flowing City, Floating Public Art)
출처 글·사진_윤태건 : THE TON Art, director theton01@hotmail.com1) 흐르는 도시, 부유하는 공공미술
(http://ehg.co.kr/tour/content_1.php?category=0102040000&no=497)
공공미술이 전통적 오브제에서 벗어나 공간에 침투하는 방식은 단순히 물리적 장소특정성만을 의미하지 않는 다. 그것은 개념적, 담론적 장소특정성으로 확장된다. 설치미술과 퍼포먼스, 해프닝을 자양분으로 1990년대 이후 공공미술이 탈장르화, 탈 물질화 되는 과정은 미술이 공공영역으로 관심을 확장하면서 그동안 감상의 대 상이었던 관객의 주체적 참여와 과정을 중요시하는 뉴 장르 공공미술New Genre Public Art로 나타나기도 한다. 예를 들어‘S’라고 붉은 이니셜이 새겨진 하얀 파라솔 아래에 키 큰 야자수 화분을 둘러놓고, 그 안에 실 제로 미용실에서 사용하는 의자와 개수대, 샴푸와 수건을 준비해두고 여행객과 시민들에게 머리를 감겨주는 서비스를 제공한다. 한국계 미국인 낸시 황이 맨해튼의 조그만 공원에서 했던 공공미술 프로젝트다. 작가에게 머리를 맡긴 채 예술에 대해 대화를 나누었던 사람들이‘좋은 예술good art’이라고 만족해하며 일상으로 돌아 간다. 이쯤 되면 도대체 공공미술의 경계가 어디까지인가 라는 비명을 지르게 된다.
올라퍼 엘리아슨Olafur Eliasson은 빛과 물, 온도, 기압 등을 활용하여 전시장 안에 유사 자연을 창조해냄으 로써 독특한 공감각적 체험을 유도한다. 엘리아슨은 1960년대 이후 미니멀리즘, 개념미술, 대지미술, 공공미 술, 미디어아트 등 현대미술의 주요한 경향을 직·간접적으로 소환하면서 환경과 인간, 실제와 지각, 삶과 예 술, 테크놀로지가 인간의 공감각적 지각에 관여하는 방식에 대한 작업으로 주목 받고 있다.런던 테이트모던 터빈 홀에 설치했던 <날씨 프로젝트>를 통해 국제적인 명성을 얻었다. 이 작품은 거대한 인공태양을 설치하 고 가습장치를 통해 미세한 안개가 공간에 스며들도록 했다. 관객들은 인공태양의 오렌지 빛 속에서 작은 그 림자로 보이는 자신들의 모습을 확인할 수 있어 많은 관객들이 일광욕 하듯 바닥에 누워 손발을 흔드는 것으 로 이 작품에 대한 반응을 보였다. 공공미술재단의 지원을 받아 맨해튼 다리를 배경으로 초대형 인공폭포를 설치한 <뉴욕시 폭포 프로젝트(2008)> 등 대규모 공공미술 작업도 진행했다. 이렇듯 그의 작품은 우리의 지 각이 날씨와 같이 연속적으로 흐르고, 변화한다는 사실을 강조한다. 그의 작품은 박제된 수동적 지각이 아닌 상호관계 속에서 동적인 지각경험을 이끌어내면서 ‘본다’라는 행위를 둘러싼 중요한 논의들을 제기하고 있다.
참고자료 5 환경조형물과 공공조형물의 차이
출처 ‘한국문화관광 연구원문화·관광 너울’ 2000년 8월호 vol.84
환경조형물과 공공조형물의 차이 - 조광석(미술 평론가, 경기대 교수)
▪ 파리 빨레롸얄에 설치된 다니엘 뷰렝의 작품. 정 원의 산책로 위에 설치되 있다.
▪ 파리 파스퇴르연구소 정원의 어린이 놀이터. 작 품과 실용성이 잘 드러난다.
▪ 삼성생명 종로사옥 국세청 입구 1층 로비에 있는 조형물. 1분에 한 바퀴씩 돈다.
▪ 코오롱 사옥 앞에 설치된 니키드 생빨의 <3인의 미녀> (1992년작)
1) 공공조형물은 주민의 요구가 함께 한다
일상적인 공간에 조형물 제작이 늘어나면서 우리는 환경의 풍요로움을 기대하게 된다. 좋은 작품을 만날 때 에는 자연에서 얻을 수 있는 미의 환희에 접근하기도 하고 때로는 무계획적인 조형물의 설치로 인해 오히려 실망을 경험할 때도 있다.
마. 5차시 교수‧학습 과정안
교과 미술 단원
활동 장소 특별실, 컴퓨터실 차시 5/10
준 비 물 스마트기기, 카메라, 캠코더, 노트북, USB, 필기도구, 학습지2-3
학습 목표 Ÿ 우리 주변을 둘러보고 새롭게 디자인할 곳을 찾아 촬영하여 발표 자료로 제작할 수 있다.
창의성 목표 Ÿ 키네틱 아트의 과학적 원리와 사용된 소재를 다양한 방법으로 탐구하고 응용할 수 있는 방법을 토론할 수 있다.
STEAM 학습
준거 요소 □ 상황제시 ■ 창의적 설계 □ 성공의 경험
단계 활동 내용 자료(⊙) 및
유의점(◎)
도입
▪ 동기유발
► 학생작품 감상
▪ 학습목표 확인하기
⊙ ICT자료
전개
▪ 학습 내용 안내
▪ 모둠별 발표하기
► 모둠별 발표 예시
(소리 나는 쓰레기통) (손을 따라 움직이는 화장실 단어장과 휴지)
(온도에 반응하는 물체)
▪ 발견 탐구학습에서 흥미를 느꼈던 움직이는 작품을 사용하여 공공디자인 방향 설정하기
► 디자인 콘셉트 결정
▪ 아이디어 발상
► 연꽃기법, 브레인스토밍, 하트스토밍 기법 사용 - 학습지2
▪ 아이디어 스케치를 통해 구상한 것을 시각적으로 표현하기
► 간단한 러프스케치로 2~3가지 정도 그려본다.
- 학습지3
▪ 모둠별 가장 잘된 아이디어를 선택하여 공공디자인의 제목 정하기
▪ 협동제작을 위한 모둠별 역할 정하기
⊙ 학습지2-3
⊙ 카메라
⊙ 캠코더
⊙ 노트북
⊙ USB
정리
▪ 정리
▪ 차시 예고
▪ 준비물 안내
참고자료 6 움직이는 물체 만들기
출처 정보컴퓨터 전문가 LG CNS 전준걸
규격 20 × 20 × 15 cm
소요 재료
재료명 규격 수량 비고
아두이노 웨이브쉴드 2
접근 감지 센서 2
폐 CD 통 2
전선 3 m
1) 아두이노를 이용한 물체에 반응하는 기기
2) 소요재료 리스트
학습지 2. 연꽃기법을 이용한 발상
팀 이름 ( ) 팀 구성원 이름( )
n 연꽃기법을 이용하여 아이디어를 자유롭게 전개하여 보시오
학습지 3. 개인별 스케치
팀 이름 ( ) 팀 구성원 이름( )
n 제작을 위해 자유롭게 스케치하시오
n 제작 재료
바. 6-9차시 교수‧학습 과정안
교과 미술 단원 공공디자인
활동 장소 특별실, 컴퓨터실 차시 6-9/10
준 비 물 미술교과서, 학습지4, 필기도구
학습 목표 키네틱 아트를 이해하고 과학적 원리를 이용하여 시민과 소통하는 공공미술을 제작할 수 있다.
창의성 목표 협동학습을 통해 의사 결정 능력과 행동실천력, 질서의식과 배려, 협동심을 기를 수 있다.
STEAM 학습
준거 요소 □ 상황제시 ■ 창의적 설계 □ 성공의 경험
단계 활동 내용 자료(⊙) 및
유의점(◎)
도입
▪ 동기유발
► 전시학습 과정 동영상 시청
▪ 학습목표 확인하기
⊙ ICT자료
⊙ 수업 동영상 자료
전개
▪ 학습 내용 안내
▪ 작품을 설치할 장소와 주변 환경 예상하기
▪ 결정된 아이디어 스케치를 렌더링을 통해 완성상태를 구체화시키기
► 완성예상도인 렌더링의 개념을 이해하고 구상 중 인 공공디자인물의 외관 형태를 구체화 시킨다.
⊙ 학습지4
▪ 느낌과 직관에 충실하게 표현하기
▪ 모형 제작 완료하기
▪ 작품제작 소감문쓰기
▪ 잘된 작품과 소감문 발표하기
▪ 디자인 작품 경매하기
정리 ▪ 정리
▪ 차시 예고
지도 시 유의사항
- 너무 많은 제작 시간이 필요한 작품은 지양하도록 한다.
- 외부 활동이므로 사고가 나지 않도록 주의시킨다.
- 제작이 끝나지 않은 팀은 과제를 준다.
학습지 4. 팀별 개인 역할
팀 이름 ( ) 팀 장 이름( )
이름 하는 일 비고
( )반 번호( )
이름: 조장 : 총괄
( )반 번호( )
이름: 조장 : 총괄
( )반 번호( )
이름: 조장 : 총괄
( )반 번호( )
이름: 조장 : 총괄
( )반 번호( )
이름: 조장 : 총괄
( )반 번호( )
이름: 조장 : 총괄
( )반 번호( )
이름: 조장 : 총괄
( )반 번호( )
이름: 조장 : 총괄
공공디자인 n 개인별 역할
사. 10차시 교수‧학습 과정안
교과 창의적체험활동 단원 동아리활동
활동 장소 특별실, 교외 차시 10/10
준 비 물 작품, 설문지
학습 목표 작품의 조형적 원리를 이해하고 공공 미술의 미적 감각을 높일 수 있다.
창의성 목표 동료작품을 감상하면서 공공 미술에 대한 이해와 시민의식 및 사회에 대한 책임의식을 가질 수 있다.
STEAM 학습
준거 요소 □ 상황제시 □ 창의적 설계 ■ 성공의 경험
단계 활동 내용 자료(⊙) 및
유의점(◎)
도입
▪ 동기유발
► 동료 작품 감상하기
▪ 학습목표 확인하기
⊙ 완성된 작품
전개
▪ 작품 홍보 동영상 및 설명서 만들기
► 유튜브에 올리기
▪ 완성된 작품을 설치할 장소 찾아가보기
▪ 작품을 가 설치하고 지역주민 평가 받기
▪ 전문가들에게 동영상으로 보여주고 평가 받기-UCC 활용
▪ 좋은 평가를 받을 경우 지역사회 인사를 찾아가 활용 가능성 타진하기
⊙ 설문지
⊙ 스마트기기
정리
▪ 정리
▪ 에듀팟(www. edupot. go. kr)에 기록할 수 있도록 안내한다.
참고자료 7 고등학교 스마트기기 KIT 사용설명 동영상
출처 이화여자대학교 STEAM 연구진 제작 스마트기기 동영상, kit 사용설명서
이화여자대학교 연구진 자체 제작 동영상 제공
- 스마트 기기에 적용 가능한 센서 종류와 기능 설명, 구동되는 원리가 설명되어지는 동영상
을 Youtube(유투브)에서 볼 수 있다.
- 시청 시간 : 3분 20초
http://www.youtube.com/watch?v=Asj5O2TmtJc
6) 모의수업 후 프로그램에 대한 선생님 의견
의견 상세 내용
프로그램 특장점
실생활에 적용 가능한 수업으로서 학습에 흥미를 느끼고 몰입할 수 있는, 적극 적 학습 태도가 가능하였다. 주변 생활공간을 관찰해보는 수업으로 시작하였기 에 상황 제시가 적절하였고, 다양한 물체에 반응하는 센서에 학생들이 매우 적 극적으로 반응하여, S.T.E.A.M 각 영역이 적절하게 조화를 이루는 수업이 되 었으며, 지속적으로 피드백이 가능하였다.
프로그램 개선점
수업 재료 구입의 비용이 많이 들고, 납을 다루는 작업이라 주의 사항이 많았 다. 반도체 센서를 제작한 후에 움직일 수 있는 기초 프로그램을 제작하는데 있어서 고 1학년에서는 난이도가 높은 수업이었다.
프로그램 유의점 단원과 내용이 적절했으나 연계 수업을 하기엔 다른 교과 선생님들의 긍정적이 고 적극적인 협조가 필요했다.
