3. 연구 수행 내용

(1)

2019. 11.

전주우림중학교

(2)

(3)

(4)

2. 서론··· 2

3. 연구 수행 내용··· 2

가. 연구 수행 내용 ··· 2

나. 프로그램 적용 대상, 시기, 방법, 수혜학생 수 ··· 3

다. STEAM 협의체와 교사 네트워크 활동 ··· 4

4. 연구 수행 결과 ··· 5

1) 과학적 만족도 검사 결과 ··· 5

2) 과학적 흥미도 검사 결과 ··· 18

5. 결론 및 제언 ··· 38

6. 참고문헌··· 39

[부록] 부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 ··· 40

부록2. 학생산출물, 사진, 일지, 교사 의견, 자체평가 결과 ··· 89

부록3. 회의록 ··· 101

(5)

1~4차시 ‘페트병 분수로 보일법칙 체험하기’는 눈에 보이지 않는 기체의 운동을 설명하 고 이해시키는 것은 쉽지 않다. 그래서 우리 주변에서 일어나는 기체의 압력과 부피 관 계의 현상들을 살펴보고 원리를 생각해 봄으로써 이해의 폭을 넓힐 수 있다. 또한 보일 법칙을 직접 실험하여 측정하고 측정값을 토대로 그래프를 그려봄으로써 기체의 압력과 부피가 반비례 관계임을 확인할 수 있고 페트병으로 보일법칙이 적용되는 분수를 창안하 고 제작해봄으로써 과학적 사고력과 과학적 문제해결력을 높일 수 있다.

5~9차시 ‘나만의 오줌싸개 인형 제작하기’는 기체의 온도와 부피 사이의 관계를 실험을 통해 공식을 유도하고, 이 결과를 이용하여 나만의 창의적인 오줌싸개 인형을 제작하여 멀리 보낼 수 있게 설계, 제작할 수 있다. 또한 각자 제작한 오줌싸개 인형을 활용하여 이야기가 있는 작품을 설계, 발표, 평가할 수 있다. 또한 기체의 온도가 변화함에 따라 부피가 변화하는 현상을 이용하여 다양한 재료를 활용하여 물줄기를 뿜어내는 오줌싸개 인형을 고안하고 제작하는 것을 통해 기술, 공학적인 능력을 키운다. 또한 창의적인 인형 을 설계, 디자인하면서 예술, 심미적인 능력 역시 기를 수 있다.

10~13차시 분자들은 온도에 따라 분자 운동을 한다. 실험을 통하여 기체의 압력과 부피 와 관계 및 온도와 부피의 관계를 이해한다. 또한, 분자 모형을 이용하여 온도와 압력에 따른 기체의 부피 변화를 분자의 운동의 결과로 설명할 수 있는지 알아본다.

14~17차시 ‘발명 아이디어의 실현’은 눈에 보이지 않는 기체의 압력과 부피, 온도와 부 피와의 관계를 우리 생활 주변에서 일상적으로 일어나는 현상들을 통해 살펴봄으로써 이 에 대한 이해를 쉽게 돕고, 깨지지 않게 달걀 삶기 활동을 통해 실생활을 위한 실천적 문제해결능력을 기르고, 운동물체 만들기를 통해 기술시스템 설계 능력 및 기술적 문제 해결 능력을 향상시킬 수 있다.

전체적인 프로그램 개발 방향은 2015 개정교육과정의 핵심인 학생참여수업과 과정중심평 가에 맞춰 개발하였다. 학교 현장에서는 개발된 프로그램을 교사가 자신의 수업 방식에 맞춰 내용과 차시를 조금 수정하여 자유학기제 수업에 바로 적용할 수 있다. 또한 차시 별로 제시된 평가기준과 방법인 자기 및 동료 평가지와 관찰평가지, 평가 결과 산출지를 통해 자유학기제 과정중심 평가에 바로 활용할 수 있다.

21세기의 핵심역량인 창의력과 비판적 사고력, 의사소통능력과 협업능력을 교실 현장에 서 기를 수 있도록 교사가 주도적으로 융합교육 중심의 수업과 평가 방법의 개선을 통해 이루어 나가야 한다.

(6)

가능한 프로그램을 알아보고자 하였다. 새롭게 개발된 프로그램을 교과시간 외 창의 적 체험활동 시간에 적용하여 교육과정의 융통성을 발휘할 수 있도록 하였다. 또한 과학과 수학, 기술 교과 교사들의 교육 연구 활동을 통해 교과 간 융합 시너지 효과 와 생활 속의 문제점을 다양한 각도로 고민하고 생각하는 귀중한 시간이 되었다. 그 리하여 학생들의 과학에 대한 흥미를 높여 학습동기를 높일 수 있으며, 문제를 해결 하는 활동 중심의 수업이 되어 창의성을 기를 수 있었다. 또 교사들은 STEAM 본래 의 의미를 살린 교수-학습 과정안을 개발하는 과정을 통해 단순히 과학에 기술과 수 학 등의 요소만 기계적으로 연결 하는 것이 아니라 왜 과학에 이들을 통합해야 하는 지에 대한 고민과 수업의 적용 방향에 대해 생각하는 기회를 가질 수 있다.

우리는 중학교 1학년 과학 4단원인 기체의 성질(기체의 부피 변화)을 추출하여 수 학과 과학의 융합을 통한 프로젝트 기반 학습(Project-Based-Learning; PBL) STEAM 교수-학습 프로그램과 평가 자료를 개발한다. 이를 중학교 1학년 자유학기 및 창체 수업에 적용하여 과학적 원리를 탐구하고 새로운 아이디어의 설계 및 개발을 통하여 학생들의 창의력과 문제해결력을 길러주고자 한다.

3. 연구 수행 내용

가. 연구 수행 내용 1) 연구 내용 및 범위

중학교 1학년 과학 4단원인 기체의 성질(기체의 부피 변화) 내용을 추출하여 수학 과 과학, 기술의 융합을 통한 STEAM 교수-학습 프로그램과 평가 자료를 개발한다.

교실 현장에서 수업에 바로 활용할 수 있는 자료를 개발하기 위해서는 사전에 교 육과정을 분석하여 관련 교과에서 공통적으로 다루는 내용을 추출하고(상황제시), 자 유학기제 또는 창의적 체험활동을 위한 학생들의 삶과 연계된 체험과 활동 위주의 학생 활동지를 개발한다(감성적 체험). 그리고 교과에서 마지막 내용 점검 및 경험을 토대로 여러 가지 활용성 및 새로운 창의적인 방법 등을 생각하게 하는 창의적 설계 를 통해서 성공적 경험을 맞볼 수 있도록 한다.

중학교 1학년 과학 교과의 4단원 ‘기체의 성질’이라는 범위를 정하고 그 내용 중에 서 <수학과 과학, 기술의 융합이 가능한 것>을 찾아내는 작업에서 시작하여, <중학교 학생 수준에 적합한 과학적인 요소들을 찾아내는 것>을 거쳐서 STEAM 교수-학습 프 로그램과 평가 자료를 개발한다. 그리고 <‘기체의 성질’ 단원을 타교과와 융합하는 작 업>을 끝으로 본 연구는 진행할 것이다.

(7)

3) 수업 프로그램 평가 계획

- 적용대상 : 전주우림중, 전주풍남중, 전일고

- 적용시기 : 프로그램 현장 적용 시기에 맞춰서 평가 실시

- 적용방법 : 형성평가와 총괄평가, 동료평가와 교사평가로 구분하여 실시(교육과 정 재구성 – 수업 – 평가 - 기록의 일체화)

-

4) 수업 프로그램의 효과 검증

- 검증 계획 : 적용 전 과학태도 검사(8월)와 적용 후 과학태도 검사 및 만족도 검사 실시(10월)

- 검증 방법 : 과학 태도 및 만족도 검사지 투입 후 비교분석

- 검증 내용 : 과학 태도 및 만족도 변화를 비교․분석하여 STEAM 연구의 결과 를 찾아낸다.

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 중학교 과학 (4)기체의 성질 수업용 STEAM 프로그램

학교급 중학교

대상 학년(군)

1학년

중심과목 과학

중심과목

성취기준 영역

[중학교 1~3학년] (4) 기체의 성질

연계과목

기술가정 수학 미술

연계과목 성취기준 영역

[중학교 1~3학년] (4) 기술시스템 [중학교 1~3학년] (3) 확률과 통계 [중학교 1~3학년] (2) 표현

개발결과

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 3 미술(2) + 수학(1)

2 3 기술가정(2) + 과학(1)

3 2 수학(1.5) + 과학(0.5)

4 4 과학(2.5) + 기술가정(1) + 수학(0.5) 5 4 미술(3) + 기술가정(0.5) + 과학(0.5) 적용결과 17차시 개발 및 17차시 적용 완료

나. 프로그램 적용 대상, 시기, 방법, 수혜학생 수 1) 적용 대상 : 중학교 1학년, 고등학교 1학년 2) 적용 시기

(8)

교수학습자료수정·보완 수업공개 및 컨설팅 보고서 작성·결과 발표

3) 적용 방법 : 정규 수업 시간과 자유학기제 및 방과후 시간 활용하여, 교육과정 재 구성을 통한 주제 통합수업으로 운영

4) 수혜학생 수 : 100명(전주우림중․ 풍남중학교, 전일고 )

다. STEAM 협의체와 교사 네트워크(공개수업 등) 활동 1) 융합인재교육(STEAM) 연수 및 워크숍 참여

가) 융합인재교육(STEAM) 입문연수 참가 나) 융합인재교육(STEAM) 심화연수 참가 다) 전통교과연구회 워크숍 개최

라) STEAM 교육 6월 세미나 및 협의회(도교육청) 마) STEAM 교육 9월 STEAM 워크숍 참여(기전여고) 2) 융합인재교육(STEAM) 공개수업 참여

가) STEAM 공개수업 실시(7월 15일) : 완주영재교육원(황운기) 나) STEAM 교육 현장 공개수업 컨설팅(7월 5일) : 화정초(한효정) 다) STEAM 교육 현장 공개수업 컨설팅(7월 16일) : 서곡중(안은지) 라) STEAM 교육 현장 컨설팅 실시(11월 13일): 완산중(서한진)

(9)

유형 학생 수

전혀 그렇지 않다

대체로

그렇지 않다 보통이다 대체로

그렇다 매우 그렇다

학생 수(명) 0 0 12 28 68

N=108

대체로 그렇다

보통이다

대체로 그렇다

매우 그렇다

- 학생들은 대체로 STEAM 수업에 만족하는 것으로 나왔다. 1708명 응답자 모두 보 통 이상의 긍정적인 내용에 응답하였다.

2) “STEAM 수업은 재미있었나요?”라는 문항에 대한 응답은 <표-2>와 같다.

유형

학생 수 전혀 그렇지

않다 대체로

학생 수(명) 0 0 4 6 98

<표-2> STEAM 수업에 만족하십니까?

N=108

대체로 그렇지 않다

보통이다

대체로 그렇다

매우 그렇다

(10)

유형

않다 대체로

학생 수(명) 0 0 3 7 98

N=108

대체로 그렇지 않다

보통이다

대체로 그렇다

매우 그렇다

- 학생들은 수업 활동에 적극적으로 참여한 것으로 나타났다. 이는 수업에 대한 흥미 가 있고(문항 나) 수업에 만족하는 결과(문항 가)와 관련이 있다고 볼 수 있다.

4) “STEAM 수업의 내용 수준은 어떠하다고 생각합니까?”라는 문항에 대한 응답은 <표 -4>와 같다.

유형

학생 수 매우 어렵다 대체로

어렵다 보통이다 대체로 쉽다 매우 쉽다

학생 수(명) 0 8 76 16 8

<표-4> STEAM 수업의 내용 수준은 어떠하다고 생각합니까?

N=108

매우 어렵다

대체로 어렵다

보통이다

대체로 쉽다

매우 쉽다

- 학생들은 수업 내용의 수준에 대체로 잘 따라갈 수 있었음을 알 수 있다. 어려워한 학생에게는 좀 더 친절한 설명과 예시도 필요할 것으로 보인다.

(11)

유형 학생 수

1) 수학, 과학, 기술 등 여러

과목을 관련지어 배울 수 있다.

2) 학생 중심의 활동이 많고

선생님의 설명은 많지

않다

3) 친구들과 협력해서 수행하는 모둠별 활동이

많다.

4) 스스로 생각하고 학습해야 한다.

5) 과학, 수학 수업시간에서 배운 내용이 실제 생활에서

어떻게 활용되는지 알

수 있다.

6) 과학기술과 관련된 직업 정보를 얻을 수

있다.

7) 기타

학생 수(명) 16 8 32 8 16 24 0

0 10 20 30 40

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

- 학생들은 STEAM 수업을 통해서 수학, 과학, 기술 등 여러 과목을 관련지어 배울 수 있다고 느끼고 스스로 생각하는 능력, 실생활에서 활용되는 예나 관련 직업에 대한 정보도 알 수 있는 수업으로 이해하였고 또한 친구들과 모둠을 이루어 과제를 수행하면 서 책임과 배려와 협력을 익힐 수 있었던 것으로 보인다.

6) “STEAM 수업에서 좋았던 점을 순서대로 적어주세요.”라는 문항에 대한 응답은 <표 -6>와 같다.

유형 학생 수

1) 수학, 과학, 기술 등 여러

과목을 관련지어 배울 수 있다.

2) 학생 중심의 활동이 많고

선생님의 설명은 많지

않다

3) 친구들과 협력해서 수행하는 모둠별 활동이

많다.

4) 스스로 생각하고 학습해야 한다.

5) 과학, 수학 수업시간에서 배운 내용이 실제 생활에서

어떻게 활용되는지 알

수 있다.

6) 과학기술과 관련된 직업 정보를 얻을 수

있다.

7) 기타

학생 수(명) 17 20 16 16 12 17 0

<표-6> STEAM 수업에서 좋았던 점을 순서대로 적어주세요

N=108

(12)

와 같이 관련 과목의 공부가 되었고 스스로 생각하는 능력, 직업에 대한 탐색까지 이루 어진 것으로 볼 수 있어 STEAM 수업의 장점을 발견할 수 있다.

7) “STEAM 수업 중 가장 어려웠던 점은 무엇인지 한 개만 고르세요.”라는 문항에 대 한 응답은 <표-7>과 같다.

유형 학생 수

선생님께서 소개해 주시는 내용이 너무

어렵다.

수업 시간 동안에 해결해야 하는 문제가

너무 어렵다.

모둠 활동을 하면서 친구들과 의견 충돌이

발생한다.

조사, 실습, 만들기 등 수업시간에 할 것이 많아 시간이 부족하다.

기타

학생 수(명) 16 23 12 56 1

<표-7> STEAM 수업 중 가장 어려웠던 점은 무엇인지 한 개만 고르세요.

N=108

0 50 100

1) 2) 3) 4) 5)

- 가장 어려웠던 점을 살펴보면 내용보다는 과제를 수행하는데 시간이 부족하다는 의 견이 많다. 이는 우리가 수업을 구성할 때 너무 많을 것을 넣으려 욕심 부리지 말고 핵 심이 되는 내용 중심으로 구성해야 함을 알 수 있다. 또 구성한 내용이 많을 경우에는 블록타임으로 시간을 조정하는 것도 필요하다.

8) “앞으로도 STEAM 수업을 지속적으로 받고 싶습니까?”라는 문항에 대한 응답은 다음과 같다.

유형

않다 대체로

학생 수(명) 4 4 40 34 26

<표-8> 앞으로도 STEAM 수업을 지속적으로 받고 싶습니까?

N=108

(13)

- 학생들은 대체로 STEAM 수업에 대한 관심과 흥미가 있는 것으로 보인다. 지속적 인 자료개발과 수업이 진행되면 좋을 것 같다.

9) “여러분이 참여한 STEAM 수업의 문항에 체크해 주세요.”라는 문항에 대한 응답은 다음과 같다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

않음 보통 동의함 매우 동의함

학생 수(명) 4 15 40 32 17

(1) <표-9-(1)> 나는 과학 수업이 재밌어졌다.

N=108

전혀 동의하지 않음

동의하지 않음

보통

동의함

매우 동의함

- 학생들은 대체로 과학수업에 대해 흥미가 더 생긴 것으로 나왔다. 어렵게 느꼈던 과학이 재밌는 것으로 변한 것은 매우 고무적인 결과이다.

(2) <표-9-(2)> 나는 과학•수학 학습 내용에 대해 많이 이해하게 되었다.

N=108 유형

학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 0 16 38 26 28

(14)

- 학생들은 대체로 과학과 수학 학습내용에 대해 더 많이 이해할 수 있게 되었다고 응답하였고 50%(N=54/108)의 학생이 동의하거나 매우 동의하는 걸로 나타났다.

(3) <표-9-(3)> 나는 과학•수학 학습에 흥미가 생겼다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 1 1 34 26 46

N=108

동의하지 않음

보통

동의함

매우 동의함

- 대부분의 학생이 과학과 수학에 대한 흥미도가 높아진 것으로 평가하였다.

(4) <표-9-(4)> 나는 과학기술에 대한 관심이 생겼다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 4 8 44 44 8

N=108

(15)

- 과하기술에 대한 관심은 장래 과학 관련 직업에 대한 관심으로도 이어지는 것으로 매우 고무적인 결과를 보여주고 있고 STEAM 수업의 필요성을 알 수 있는 결과이다.

(5) <표-9-(5)> 나는 과학 관련 책이나 글을 읽는 것이 좋아졌다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 8 4 36 38 22

N=108

동의하지 않음

보통

동의함

매우 동의함

- 아직은 과학 관련 서적을 찾아서 읽을 정도로 많이 변화된 것은 아니나 꾸준한 수 업으로 더 많아질 수 있을 것으로 기대된다.

(6) <표-9-(6)> 나는 문제해결을 위해 스스로 생각을 하게 되었다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 4 6 30 36 42

N=108

(16)

- 생각의 힘은 매우 중요하다. 스스로 문제해결을 위한 생각에서부터 과학적인 사고 와 능력은 시작된다. STEAM 수업이 사고력을 신장시키는데 자극제가 됨을 알 수 있다.

(7) <표-9-(7)> 나는 다양한 학습 활동을 끝까지 해내게 되었다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 1 1 34 26 46

N=108

동의하지 않음

보통

동의함

매우 동의함

- 과학에서는 지식적인 것도 중요하지만 끝까지 해내려는 끈기와 그릿(Grit)은 매우 중요한 인성자질이다. 이것이 STEAM 수업을 통해서도 길러질 수 있음이 흥미롭다.

(8) <표-9-(8)> 나는 한 가지 문제를 다양하게 생각해 보았다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 0 0 32 36 44

N=108

(17)

- 다양한 관점으로 사고하는 훈련은 매우 필요하며 이를 통해 다양성을 인정하고 다 양한 문화나 다른 사람에 대한 이해도도 더 커질 수 있는 것이다.

(9) <표-9-(9)> 나는 배운 내용을 실생활과 연관 지으려고 노력하였다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 4 4 24 36 40

N=108

동의하지 않음

보통

동의함

매우 동의함

- 수학과 과학은 실생활과 매우 밀접하다. 이를 연결지어보려 시도하는 것은 매우 필 요하며 중요한 과정이다. 이로써 과학과 기술 분야에 대한 관심을 넓혀 나갈 수 있다.

(10) <표-9-(10)> 나는 문제해결에 여러 과목에서 배운 지식을 동시에 적용하려고 노력 하였다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 4 5 35 32 32

N=108

(18)

- 단순한 사고가 아니라 다양한 사고를 통하여 다르게 보고 다르게 해결하는 훈련으 로 이어지면 더욱 폭넓은 사고와 깊이 있는 문제해결력이 생길 것으로 기대된다.

(11) <표-9-(11)> 나는 적극적이고 활발하게 수업에 참여하였다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 0 0 15 53 40

N=108

0 26.666666667 53.333333333

80

전혀 동의하지

않음

동의하지 않음 보통 동의함 매우 동의함

동의하지 않음

보통

동의함

매우 동의함

- 적극적인 태도와 활발한 의사소통으로 수업에 대한 진지함과 몰입도 기대할 수 있 게 된 것으로 해석할 수 있다.

(12) <표-9-(12)> 나는 친구들과 논리적으로 토론하였다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 1 4 15 28 60

N=108

(19)

- 무작정 우기는 것이 아니라 다양한 관점으로 생각하고 논리적으로 자신의 의견을 개진할 수 있는 태도가 길러진 것으로 볼 수 있다.

(13) <표-9-(13)> 나는 다른 친구들에게 나의 아이디어를 표현하였다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 0 0 12 34 62

N=108

동의하지 않음

보통

동의함

매우 동의함

- 자신의 의견을 적절하게 표현하는 태도는 일상생활에서도 중요한 것이다. STEAM 수업을 통해서도 일상생활에서 필요한 기술을 익힐 수 있다는 흥미로운 사실을 발견하게 되었다.

(14) <표-9-(14)> 나는 다른 친구들의 의견을 경청하고 존중하였다.

유형 학생 수

동의하지 전혀 않음

동의하지

학생 수(명) 1 1 16 36 64

N=108

(20)

- 수업에서 가장 필요한 태도 중 하나가 경청이다. 서로를 존중하고 배려하고 경청하 는 태도는 수업의 질을 높일 수 있는 것 뿐 아니라 관계지향적인 삶을 만들어가는 데도 매우 비중있게 작용한다.

(15) <표-9-(15)> 나는 다른 친구들과 협력하는 것의 중요성을 생각하는 마음이 생겼다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 0 0 12 36 60

N=108

동의하지 않음

보통

동의함

매우 동의함

- 과학적 의사소통, 과학적 문제해결력은 협력으로부터 시작된다. 서로 존중하고 협 력하는 태도를 배울 수 있는 기회도 만들어 줄 수 있음이 이 수업의 가치이다.

(16) <표-9-(16)> 나는 다른 친구들을 배려하는 마음이 생겼다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 0 0 16 28 64

N=108

(21)

- 적극적인 태도와 협력과 배려는 함께 성장하는 것임을 알 수 있다.

(17) <표-9-(17)> 나는 실패하는 것을 두려워하지 않고 도전의식이 생겼다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 4 0 20 20 64

N=108

동의하지 않음

보통

동의함

매우 동의함

- 적극적인 태도와 실패를 해도 끝까지 해낼 수 있다는 자신감은 도전하도록 힘을 북 돋워준다.

(18) <표-9-(18)> 나는 과학기술 분야와 관련된 직업에 대한 관심이 생겼다.

유형 학생 수

전혀 동의하지

않음

동의하지

학생 수(명) 8 4 20 36 48

N=108

(22)

- 적극적인 태도와 협력을 배운 것 뿐 아니라 과학기술 분야와 관련된 직업에 대한 관심이 더 많아졌음도 알 수 있다.

나. STEAM 태도 검사

(1) “나는 과학 수업 내용이 재미있다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-1>과 같다.

유형

학생 수 전혀 동의하지

않음 동의하지 않음 동의함 매우 동의함

학생 수(명) 4 10 67 27

<표-1> 나는 과학 수업 내용이 재미있다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 학생들은 대체로 과학수업에 재미있어 하고 이는 STEAM 수업을 통한 흥미유발과 다양한 사고 과정을 이해하였기 때문으로 보인다.

(2) “나는 수학 내용을 이해할 자신이 있다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-2>와 같다.

유형

학생 수(명) 6 24 50 28

<표-2> 나는 수학 내용을 이해할 자신이 있다.

N=108

(23)

- 큰 변화가 있는 것은 아니나 수학에 대한 공포나 포기는 줄어들 것으로 예측해 볼 수 있다.

(3) “나는 수학 관련 활동(수학 체험활동, 수학 퀴즈풀이 또는 수학 관련 글읽기)이 재미있다.”

라는 문항에 대한 응답은 <표-3>과 같다.

유형

학생 수(명) 2 26 48 32

<표-3> 나는 수학 관련 활동(수학 체험활동, 수학 퀴즈풀이 또는 수학 관련 글읽기)이 재미있다 N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 대체로 수학 관련 활동에 흥미를 보이고 재미있게 생각하고 있음을 알 수 있으며 수학 공부에 대한 관심과 노력의 기대를 불러오게 한다.

(4) “과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-4>와 같다.

유형

학생 수(명) 22 30 36 20

<표-4> 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다.

N=108

(24)

- 아직 과학에 대한 흥미가 직업으로까지 연결되지는 않으나 지속적인 STEAM 수업 으로 과학에 대한 흥미와 재미, 나아가 직업에도 관심을 갖고 노력할 수 있을 것으로 기 대한다.

(5) “나는 과학 공부하는 것이 즐겁다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-5>와 같다.

유형

학생 수(명) 6 18 52 22

<표-5> 나는 과학 공부하는 것이 즐겁다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 과학 공부에 대해 대체로 즐거움을 느끼는 것으로 보이고 STEAM 수업은 과학에 대한 흥미를 불러왔음을 알 수 있다.

(6) “과학 내용을 이해할 자신이 있다.”라는 문항에 대한 응답은 <표-6>과 같다.

유형

학생 수(명) 0 18 52 48

<표-6> 과학 내용을 이해할 자신이 있다.

N=108

(25)

- 과학에 대한 거부에서 과학 내용에 대한 이해도도 높아질 것으로 예상해 볼 수 있 는 결과이다. 이를 통해 과학에 즐겁게 접근하고 즐겁게 만날 수 있을 것이다.

(7) “나는 과학 관련 정보나 책을 찾아 읽는 것을 즐긴다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-7>과 같다.

유형

학생 수(명) 16 42 34 18

<표-7> 나는 과학 관련 정보나 책을 찾아 읽는 것을 즐긴다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 아직은 과학 관련 책을 읽는 것까지는 발전하지 못했으나 꾸준한 STEAM 수업은 차차 흥미와 즐거움을 알게 할 것으로 기대된다.

(8) “나는 과학을 좋아한다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-8>와 같다.

유형

학생 수(명) 0 16 54 38

<표-8> 나는 과학을 좋아한다.

N=108

(26)

- STEAM 수업의 목적이 보이는 질문이고 결과이다. 많은 비율의 학생이 과학을 좋 아하고 관심을 갖게 되었음을 알 수 있다.

(9) “수학과 관련된 직업에 관심이 있다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-9>과 같다.

유형

학생 수(명) 8 12 58 32

<표-9> 수학과 관련된 직업에 관심이 있다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 학생들은 STEAM 수업을 통해서 수학에 대한 관심이 수학 관련 직업으로 연결되는 것은 매우 바람직하다.

(10) “나는 과학 관련 활동(과학관 견학, 과학행사 참여, 과학 관련 글읽기)이 재미있다. 라는 문항에 대한 응답은 <표-10>과 같다.

유형

학생 수(명) 16 24 58 10

<표-10> 나는 과학 관련 활동(과학관 견학, 과학행사 참여, 과학 관련 글읽기)이 재미있다.

N=108

(27)

- 학생들은 STEAM 수업을 통해서 과학 지식이 단순히 학교공부로 끝나는 것이 아니 라 과학 관련 책을 읽고 활동을 하면서 과학이 일상 속으로 침투해 들어갔음을 알 수 있 다.

(11) “나는 과학 실험 기자재를 다른 친구와 사이좋게 나누어 사용한다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-11>과 같다.

유형

학생 수(명) 8 12 58 30

<표-11> 나는 과학 실험 기자재를 다른 친구와 사이좋게 나누어 사용한다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- STEAM 수업을 통하여 혼자만의 것으로 독점하지 않고 함께 사용하면서 협력과 배 려 등 인성적인 훈련도 가능하게 함을 알 수 있다.

(12) “과학 시간에 모둠 활동을 할 때 친구들과 의견을 교환하는 것은 중요하다.” 라는 문항 에 대한 응답은 <표-12>과 같다.

유형

학생 수(명) 2 6 68 32

<표-12> 과학 시간에 모둠 활동을 할 때 친구들과 의견을 교환하는 것은 중요하다.

N=108

(28)

- 혼자서도 할 수 있지만 친구들과 협력할 때 더 다양한 관점으로 생각할 수 있고 더 폭넓은 결론에 도달할 수 있음을 터득하게 하는 효과도 있음을 볼 수 있다.

(13) “과학 공부를 하는 것은 고등학교나 대학교에서 공부하는데 도움이 된다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-13>과 같다.

유형

학생 수(명) 2 10 68 28

<표-13> 과학 공부를 하는 것은 고등학교나 대학교에서 공부하는데 도움이 된다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 실제 과학을 전공하지 않는 학생에게는 과학이 멀게 느껴질 수도 있으나 과학에 대 한 관심과 필요성을 알게 한 것은 고무적인 일이다.

(14) “나는 수학 수업 내용이 재미있다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-14>과 같다.

유형

학생 수(명) 22 35 42 19

<표-14> 나는 수학 수업 내용이 재미있다.

N=108

(29)

- 여전히 수학에 대한 흥미와 재미는 큰 변화가 보이지 않으나 다양한 자료개발과 꾸 준한 수업으로 수학에 대한 자신감도 이끌어 낼 수 있을 것으로 기대하게 한다.

(15) “나는 수학 시간에 친구의 발표를 주의 깊게 듣는다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표 -15>과 같다.

유형

학생 수(명) 5 11 71 20

<표-15> 나는 수학 시간에 친구의 발표를 주의 깊게 듣는다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 다른 친구의 의견에 귀 기울이고 함께 나누는 태도를 고양할 수 있는 좋은 수업 방 식이다.

(16) “나는 수학 관련 정보나 책을 찾아 읽는 것을 즐긴다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표 -16>과 같다.

유형

학생 수(명) 5 25 46 32

<표-16> 나는 수학 관련 정보나 책을 찾아 읽는 것을 즐긴다.

N=108

(30)

- 수업에서 끝나는 것이 아니라 일상생활에서도 관심을 갖고 책을 찾거나 정보를 찾 아 읽는 것은 매우 큰 변화로 생각할 수 있다. 이로써 차츰 수학에 대한 흥미도 높아질 것으로 기대할 수 있다.

(17) “수학은 다른 교과를 공부하는데 도움이 된다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-17>과 같다.

유형

학생 수(명) 15 22 51 20

<표-17> 수학은 다른 교과를 공부하는데 도움이 된다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 수학은 나와 관계없는 죽은 학문처럼 느껴질 수 있으나 STEAM 수업을 통해서 수 학과 다른 교과와의 연관성을 찾는 즐거움을 맛보게 함으로써 길러줄 수 있는 것이다.

(18) “나는 수학 시간에 나와 의견이 다른 친구의 의견을 존중한다.” 라는 문항에 대한 응답 은 <표-18>과 같다.

유형

학생 수(명) 2 10 73 23

<표-18> 나는 수학시간에 나와 의견이 다른 친구의 의견을 존중한다.

N=108

(31)

- STEAM 수업은 서로 의견을 존중하고 협력하고 배려하는 인성적인 태도도 길러주 는 좋은 수업방식임을 알 수 있다.

(19) “수학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-19>과 같 다.

유형

학생 수(명) 16 55 25 12

<표-19> 수학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 생각만 해도 머리가 아플 것 같은 수학을 직업으로까지 연결하는 것은 아직은 무리 인 듯하다. 그러나 지속적인 STEAM 수업은 흥미 뿐 아니라 직업으로까지 고려해 볼 수 있는 기회를 제공할 것으로 기대된다.

(20) “나는 과학시간에 의견을 주장할 때 다른 친구의 입장도 고려한다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-20>과 같다.

(32)

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 학생들은 STEAM 수업을 통해서 과학 지식만 익히는 것이 아니라 다른 사람과 더 불어 사는 삶의 태도와 방식까지 익혀나가고 있음을 알 수 있다.

(21) “나는 수학 공부하는 것이 즐겁다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-21>과 같다.

유형

학생 수(명) 16 35 38 19

<표-21> 나는 수학 공부하는 것이 즐겁다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 수학 공부의 흥미도는 여전히 높지 않다. 이는 다양한 수준의 자료개발을 통해 학 생들에게 거부감 없이 수학을 공부하고자 하는 마음이 들게 하는 것도 필요하다는 것을 알려준다.

(22) “나는 수학 시간에 친구들과 적극적으로 의견을 교환한다.” 라는 문항에 대한 응답은

<표-22>과 같다.

(33)

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 학생들은 STEAM 수업에서 서로 의견을 묻고 답을 듣는 아주 평범하지만 꼭 필요 한 의사소통 기술을 배울 수 있음을 알려준다.

(23) “나는 과학시간에 친구들과 적극적으로 의견을 교환한다.” 라는 문항에 대한 응답은

<표-23>과 같다.

유형

학생 수(명) 3 8 46 51

<표-23> 나는 과학시간에 친구들과 적극적으로 의견을 교환한다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 학생들은 STEAM 수업을 통해서 친구들과의 소통, 의견 교환, 폭넓은 대화를 익히 고 있음을 알 수 있다.

(24) “나는 과학이 쉽다고 생각한다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-24>과 같다.

(34)

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 과학을 쉽게 생각하는 것은 매우 고무적이다. 쉽게 생각하면 쉽게 접근하게 되고 생각하게 되고 이것이 지속되면 잘하게 되는 결과를 가져올 수 있기에 매우 바람직한 변 화로 보여진다.

(25) “나는 수학 시간에 내 생각을 적극적으로 표현한다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표 -25>과 같다.

유형

학생 수(명) 21 45 34 8

<표-25> 나는 수학 시간에 내 생각을 적극적으로 표현한다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 수학에 겁내지 않고 자신의 생각을 표현하는 것은 수학 공부가 시작되었음으로 해 석할 수 있다.

(26) “나는 과학 시간에 친구의 발표를 주의 깊게 듣는다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표

(35)

학생 수(명) 5 12 59 32

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 다른 사람의 의견을 주의 깊게 듣고 생각하는 능력은 매우 중요하다. 그래야 자신 의 의견도 논리적으로 전개할 수 있기 때문이다. 잘 들어야 잘 말할 수 있다.

(27) “나는 수학문제를 잘 풀 수 있다는 자신이 있다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-27>

과 같다.

유형

학생 수(명) 32 47 21 8

<표-27> 나는 수학문제를 잘 풀 수 있다는 자신이 있다

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 아직은 수학에 대한 공포가 없어지지는 않았으나 차츰 나아지리라 기대해 본다.

(28) “나는 수학 내용에 대한 이해가 빠르다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-28>과 같다.

(36)

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 여전히 수학에 대한 이해와 편안함을 기대하기는 어려우나 서서히 변화되기를 기대 해 본다.

(29) “과학은 다른 교과를 공부하는데 도움이 된다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-29>과 같다.

유형

학생 수(명) 5 10 71 22

<표-29> 과학은 다른 교과를 공부하는데 도움이 된다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 학생들은 대체로 과학의 필요성을 느끼고 있다. 다만 아직은 흥미를 많이 느끼지 못하나 STEAM 수업을 통한 자극은 다른 교과에서의 필요성으로 이어질 수도 있을 것으 로 보인다.

(30) “나는 과학 내용에 대한 이해가 빠르다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-30>과 같다.

(37)

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 과학에 대한 이해도가 향상되고 있음을 보여준다.

(31) “과학 지식은 일상생활에 도움이 된다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-31>과 같다.

유형

학생 수(명) 0 8 57 43

<표-31> 과학 지식은 일상생활에 도움이 된다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 대부분의 학생들이 과학의 필요성을 알고 있다. 이는 STEAM 수업에 대한 접근성 을 용이하게 하는 방편이 될 수도 있다. 그러므로 지속적인 수업이 필요하다.

(32) “수학시간에 모둠 활동을 할 때 친구들과 의견을 교환하는 것은 중요하다.” 라는 문항 에 대한 응답은 <표-32>과 같다.

유형

학생 수(명) 5 32 59 12

<표-32> 수학 시간에 모둠 활동을 할 때 친구들과 의견을 교환하는 것은 중요하다.

N=108

(38)

- 혼자서도 잘 할 수 있으나 의견을 나누고 협력하면 더 좋은 결과를 얻을 수 있음을 경험하게 되면 당연히 모둠 활동이나 협력 수업을 하게 된다. 꼭 필요한 수업이다.

(33) “수학 공부를 하는 것은 고등학교나 대학교에서 공부하는데 도움이 된다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-33>과 같다.

유형

학생 수(명) 12 25 48 23

<표-33> 수학 공부를 하는 것은 고등학교나 대학교에서 공부하는데 도움이 된다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 필요성을 크게 느끼고 있지는 않다고 보인다.

(34) “나는 수학을 좋아한다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-34>과 같다.

유형

학생 수(명) 39 31 26 12

<표-34> 나는 수학을 좋아한다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

(39)

유형

학생 수(명) 8 22 46 32

<표-35> 나는 과학 문제를 잘 풀 수 있다는 자신이 있다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 과학에 대한 자신감이 조금 더 생긴 것으로 나타난다.

(36) “과학과 관련된 직업에 관심이 있다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-36>과 같다.

유형

학생 수(명) 12 23 41 32

<표-36> 과학과 관련된 직업에 관심이 있다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 지속적인 STEAM 수업은 단순히 학교공부로 끝나는 것이 아니라 직업으로도 연결 이 될 수 있게 하는 계기를 제공하는 것임을 알 수 있다.

(37) “나는 과학 시간에 내 생각을 적극적으로 표현한다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표 -37>과 같다.

(40)

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 일상생활이나 수업에서나 자신의 표현은 꼭 필요하다. 내용에만 치중할 것으로 보 이는 STEAM 수업을 통해서도 의사소통 능력, 표현력이 풍성해질 수 있음을 알 수 있 다.

(38) “나는 수학이 쉽다고 생각한다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-38>과 같다.

유형

학생 수(명) 48 32 19 9

<표-38> 나는 수학이 쉽다고 생각한다.

N=108

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 수학은 여전히 어렵다. 지속적인 수업이 필요하다.

(39) “나는 수학 시간에 의견을 주장할 때 다른 친구의 입장도 고려한다.”라는 문항에 대한 응답은 <표-39>과 같다.

(41)

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- STEAM 수업은 상대방의 의견을 존중하고 배려하는 것도 배울 수 있는 수업이다.

(40) “수학 지식은 일상생활에 도움이 된다.” 라는 문항에 대한 응답은 <표-40>과 같다.

유형

학생 수(명) 22 35 37 14

<표-40> 수학 지식은 일상생활에 도움이 된다.

N=108

0 5 10 15 20 25 30 35 40

전혀 동의하지

않음

동의하지 않음

동의함 매우 동의함

동의하지 않음

동의함

매우 동의함

- 여전히 일상생활에서의 수학의 필요성은 적은 것으로 나타난다.

(42)

학생 태도검사

사후검사 10월 29일, 4개 학급(100명) 실시 완료

학생 및 교사 만족도조사 10월 19일 실시 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최 2019. 6. 28. ‘STEAM TALK행사’ 개최함 2019. 7. 15. 17:00~19:30 수업공개 실시함

논문 또는 학술대회 한국현장과학교육학회에 논문 게재 예정

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

5. 결론 및 제언

가. 결론

1) 학생들이 개인별 또는 모둠별 프로젝트 STEAM 수업을 통해 STEAM 요소를 가미 한 다양한 톡톡 튀는 아이디어로 작품을 설계 및 제작하고 다른 모둠을 서로 심사하 고 평가하는 활동을 통해 문제해결력과 창의력, 의사소통능력과 협업능력 등 미래에 필요한 핵심역량을 기르는 의미있는 활동이었다.

2) 학교 행사 중에 STEAM을 활용한 창의적인 작품제작에서 교사연구회와 관련된 주 제를 선정하고 작품을 만드는 활동에서 학생들의 도전정신과 창의성을 볼 수 있는 계 기가 되었고, 성취감을 통한 감성적 체험을 확실하게 경험하게 되었다.

3) 교사연구회 활동을 통하여 많은 것들을 접하고 알게 되어 수업과정에 녹여낼 수 있 어 질 높은 수업을 구성할 수 있었고 학생들도 실생활과 연관된 수업내용에 흥미를 느끼고 더 적극적으로 참여하게 되었다. 연구회 교사가 협력하여 자료를 개발하고 함 께 적용해 보면서 더 다양한 자료를 얻을 수 있었고 참여하는 교사의 STEAM 수업에 대한 역량이 제고되었다.

4) STEAM 교사연구회를 통해 지역에 있는 선생님들과 수시로 모임을 갖고 수업공개 및 세미나 활동을 통해 서로 정보를 교환하는 등 활발한 교류 활동을 통해 최근 STEAM(융합인재교육) 수업의 동향을 자세히 알 수 있는 기회가 있어서 좋았다. 특히 동료교사와 함께 STEAM에 관한 연수와 워크숍 및 세미나 참여를 통해 STEAM 전문 가들과 함께 하는 과정을 통해 융합인재(STEAM)교육의 올바른 방향을 찾을 수 있었 다.

(43)

다.

2) 서로 다른 교과 선생님들과 함께 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하면서 학 교급에 따라 수준 차이가 나는 중학교 학생 중심의 수업과 고등학생 학생 대상의 활 동을 차이를 줄이기 위한 활동지 구성의 필요성 및 우수한 학생을 위한 심화자료 개 발의 필요성을 느끼게 되었다.

5. 참고문헌

○ 황보윤(2016). 청소년 창의융합 교육 활용서. 이프레스, 2016-8

○ 조미애 (2014). STEAM수업 재미있게 할 수 없을까?(1), 2014-7.

○ 임동욱, 김석희, 신영옥, 손미현, 오우상, 김주현 (2015). 눈에 보이는 STEAM교육(중 등). 한국과학창의재단 가이드북 개정본 2015-1.

○ 강충인 (2015). 한국형 융합교육 STEAM 교육의 이론과 실제, 2015-4.

○ 김진수 (2012). STEAM 교육론 : 융합인재교육, 2012-7.

○ 최은경, 신재한 (2015). STEAM 융합교육을 위한 교육 과정설계 및 적용, 2015-3.

○ 비리 파커. 융합인재교육을 위한 살아있는 과학교과서 세트-전8권, 스미스소니언 교 양과학 백과. 이치 사이언스, 2010-4.

○ 최민수 외 (2018) 4차 산업 수업혁명(with STEAM 교육 & Maker 교육) 다빈치 booKs.

○ 서울특별시교육청(2016). 핵심역량 신장을 위한 융합·성장평가 프로그램 고안.

○ 김동렬(2016). 차별화된 과학수업 전략. 신정. pp.20-28.

○ 차윤경외(2014) 융복합교육의 이론과 실제

○ 서울특별시과학전시관(2014). 융합과학 교수학습지도자료.

○ 서울특별시교육청(2013). STEAM 학교교육과정 및 수업시수 모형.

○ 김진수(2013) STEAM 교육론 양서원

○ 강성주 외(2012). 과학영재들을 위한 창의적 탐구활동 프로그램(I) 북스힐.

○ 이효녕(2011). 창의적 융합 인재 양성을 위한 STEAM 교육 : 미국의 사례를 중심으로

(44)

차시 주요내용

1~4 /17

주제(단원)명 페트병분수로 보일법칙 체험하기

Co 슈퍼맨은 10m 빨대로 물을 마실 수 있을까?

1. 꼬마잠수부가 오르락내리락하는 이유 알아보기 2. 과학사로 알아보는 기압의 측정

CD 보일법칙 알아내기

ET 4 컷 만화 그리기, 페트병 분수 만들기

5~9 /17

주제(단원)명 창의적인 오줌싸개 장난감을 제작하여 샤를법칙 체험하기

Co 포개진 밥그릇을 어떻게 분리할 수 있을까?

CD 샤를법칙 알아내기

1. 간단한 실험을 통해 샤를법칙 알아보기

2. 오줌싸개 인형의 과학적 원리 알아보는 실험하기

ET 나만의 오줌싸개 장난감 만들기, 과학 예술 작품 만들기

10 /17

주제(단원)명 기체의 압력은 왜 생갈까? 분자의 충돌놀이(빠르기)

힘과 압력의 차이를 알고, 기체의 압력을 분자 운동으로 이해하도록 한다. 압력이 변할 때 기 체가 부피가 변하는 현상을 실험해 보고, 기체가 압력을 가지게 때문에 나타나는 현상을 생활 경험에서 찾아보도록 하는 탐구학습 활동이다.

11~13 /17

주제(단원)명 보일∙샤를 법칙을 이용한 발포비타민 로켓 만들기

Co 도입부에는 한국과학창의재단에서 만들어놓은 ‘직문직답 초성퀴즈-중학 1 학년 분자운 동과 상태변화’를 이용하여 게임형식으로 초성퀴즈를 실시하여 학생들의 스스로 문제해결 과 기본적인 지식을 적용한다.

CD 눈에 보이지 않는 분자로 보일-샤를 법칙을 설명하기 위해 김정식 선생님이 개발한 ‘분 자 운동’ 프로그램을 활용하여 설명한다. 이때 프로그램을 자유롭게 조작해보면서 온도에 의해서 또는 압력에 의해서 분자 운동은 어떤 변화가 일어나는지 확인해 보고 보일-샤를 법칙을 기체 분자의 운동으로 설명할 수 있다.

14~17 /17

주제(단원)명 보일-샤를의 법칙을 이용한 창의발명 활동

Co 보일-샤를 법칙을 이해하기 위한 일상생활 속 현상 이해하고 깨지지 않는 달걀 삶기

CD 보일-샤를의 법칙을 사용한 창의적 아이디어 발산 활동 및 발명품 제작 활동

(45)

주제(단원)명 페트병 분수로 보일법칙 체험하기 차시 1

~4/17

학습목표

1. 주사기로 기체의 압력과 부피 관계를 측정하고 설명할 수 있다.

2. 4 컷 과학만화를 그리고 보일법칙을 설명할 수 있다.

3. 페트병 분수를 제작하고 보일법칙을 설명할 수 있다.

연계과목 기술가정 연계과목

성취기준 영역

[중학교 1~3학년] (5) 기술 활용

STEAM 요소

S 보일법칙 이해하고 설명하기 T 보일법칙 실험장치 고안하기 E 페트병 분수 제작하기 A 4 컷 만화 그리기

M 기체의 압력과 부피 관계 계산하기

개발 의도 눈에 보이지 않는 기체의 운동을 설명하고 이해시키는 것은 쉽지 않다. 그래서 눈으로 볼 수 있는 장치를 고안하고 제작하여 실험해 봄으로써 정확하게 이해할 수 있도록 하였다.

눈에 보이지 않는 기체의 운동을 설명하고 이해시키는 것은 쉽지 않다.

그래서 우리 주변에서 일어나는 기체의 압력과 부피 관계의 현상들을 살펴보고 원리를 생각해 봄으 로써 이해의 폭을 넓힐 수 있다. 또한 보일법칙을 직접 실험하여 측정하고 측정값을 토대로 그래프를 그려봄으로써 기체의 압력과 부피가 반비례 관계임을 확인할 수 있고 페트병으로 보일법칙이 적용되 는 분수를 창안하고 제작해봄으로써 과학적 사고력과 과학적 문제해결력을 높일 수 있다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

1. 굵은 빨대로 음료수를 마시려는데 음료수가 잘 올라오지 않는 이유가

궁금하였다.

2. 잠수부가 내놓은 공기방울이 위로 올라갈수록 커지는 이유가 궁금하였다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

1. 보일법칙으로 4 컷 만화 그리기

2. 페트병 분수 만들기 감 성 적 체 험 1. 슈퍼맨이 빨대로 물을 마실

수 있는 길이는 최대 얼마나 될까?

2. 보일법칙을 이용한 페트병 분수를 제작해 보자.

감성적 체험

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학습목표

기체의 온도와 부피 사이의 관계를 이용하여 나만의 창의적인 오줌싸개 인형을 제작하여 멀리 보낼 수 있게 설계, 제작할 수 있다.

각자 제작한 오줌싸개 인형을 활용하여 이야기가 있는 예술작품을 설계, 제작하고,, 모둡 별 발표를 통하여 서로를 평가할 수 있다.

연계과목 수학 연계과목

성취기준 영역 [중학교 1~3학년] (4) 기하

STEAM 요소

S 기체의 온도와 부피 사이의 관계를 이해할 수 있다.

T 나만의 창의적인 오줌싸개 인형을 고안할 수 있다.

E 주어진 재료를 창의적으로 활용하여 목표를 성취할 수 있는 도구를 제작할 수 있다.

A 오줌싸개 장난감을 창의적이고 아름답게 디자인 할 수 있다.

M 실험 데이터를 가지고 기체의 온도와 부피 사이의 관계를 유도할 수 있다.

개발 의도 오줌싸개 장난감을 제작하여 기체의 온도와 부피 사이의 관계를 이해한다.

기체의 온도와 부피 사이의 관계를 실험을 통해 공식을 유도하고, 이 결과를 이용하여 나 만의 창 의적인 오줌싸개 인형을 제작하여 멀리 보낼 수 있게 설계, 제작할 수 있다. 또한 각자 제작한 오 줌싸개 인형을 활용하여 이야기가 있는 작품을 설계, 발표, 평가할 수 있다.

기체의 온도가 변화함에 따라 부피가 변화하는 현상을 이용하여 다양한 재료를 활용하여 물줄기 를 뿜어내는 오줌싸개 인형을 고안하고 제작하는 것을 통해 기술, 공학적인 능력을 키운다. 또한 인형을 설계, 디자인하면서 예술, 심미적인 능력 역시 기를 수 있다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

1. 주병진의 밥그릇을 분리 방법 질문하기 2. 오줌싸개 인형이 오 줌을 싸는 시범 실험을 통해 동기를 유발하기

창 의 적 설 계

창의적 설계

모둠별 작품 전시 및 발표회를 거쳐 서로 다른 모둠의 작품을 평가해 보자(평가표 작성, 심사 방법 토의).

감 성 적 체 험 직접 PET 병 이나 알루미늄 캔으

로 제작한 오줌싸개 인형 여러 개를 가지고, 모둠별 창의성을 발 휘하여 작품을 만들고 발표하고, 다른 모둠 평가하기

감성적 체험