BD20010014 분야 및 학교급 과학·인문예술 융합형 - 중고
2019년 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발 최종 보고서
과 제 명 연구책임자
건강 – 4차 산업혁명을 만나다 : 디지털 헬스 김 형 숙
2019. 12. 4
기 관 명 : 한양대학교 산학협력단
“이 보고서는 2019년도 정부(교육부)의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”
* 본 연구의 내용은 연구팀의 의견이며, 교육부와
제 출 문
한국과학창의재단 이사장 귀 하
본 보고서를 “2019년 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발”의 최종 보고서로 제출합니다 .
2019년 12월 4일
○ 주관연구기관명 : 한양대학교 산학협력단
○ 연구기간 : 2019. 06. 20 ~ 2019. 12. 31
○ 주관연구책임자 : 김형숙
○ 참여연구원
․연 구 원 : 이우기(인하대학교)
․연 구 원 : 오수학(인하대학교)
․연 구 원 : 김택천(방산고등학교)
․연 구 원 : 장홍실(이천고등학교)
․연 구 원 : 김해광(미성중학교)
․연 구 원 : 백종민(공릉중학교)
․연 구 원 : 김명식(성수고등학교)
․연구보조원 : 박용현(인하대학교)
․연구보조원 : 정성희(인하대학교)
보고서 초록
과제번호 연구기간 2019.06.20~12.31 연구사업명 2019년 융합인재교육프로그램(STEAM) 프로그램 개발
연구과제명 (한글) 건강 – 4차 산업혁명을 만나다 : 디지털 헬스 (영문) Health - 4
Industrial Revolution : Digital Health 연구책임자
(연구기관명)
김형숙 (한양대학교 산학협력단 )
참 여
연구원수 총 10명 연 구
용역비 50,000 천원
요 약 문 보고서 면수
4차 산업혁명 시대를 맞아 지능정보통신기술(ICT)과 바이오(Bio)를 중심으로 디지털 헬스의 개념이 다양하게 적용․확대되고 있음. 그러나 청소년의 신체활동 관련
프로그램이 전무하여 요구도가 증가하고 있음. 따라서 본 연구개발은 ICT기술과 신체활동을 연계하여 과학적 원리를 실천하고 건강증진을 도모하는데 목표가 있음.
이를 통해 미래기술을 이해하고 융복합 역량을 강화하여 실생활에 적용할 수 있는 기회를 제공하고자 함
프로그램은 건강-4차 산업혁명을 만나다: 디지털 헬스’ 주제로 신체활동을 통하여 과학적 사고와 건강을 도모할 수 있는 어플리케이션 중학교 7종, 고등학교 6종을 경 험할 수 있도록 구성함
중학교 액티비티 헬스(Activity Health) 프로그램의 자유학년제형 4차시는 어플리케이 션 활용 신체활동으로 구성하고, 차시대체형 3차시는 통합예술활을 통한 재미있는 활 동으로 구성함. 고등학교는 ICT헬스(ICT Health) 프로그램으로 차시대체형 6차시는 에듀테크 환경에서 어플리케이션 및 VR을 활용한 신체활동으로 구성하여 ICT기술을 경험하고 미래기술에 대한 이해를 확장시킴
STEAM준거틀에 의한 구성내용은 상황제시는 동영상, 사진, 애니메이션 등을 통해 동기를 유발하고 주제와 관련하여 일상경험이나 주변 현상을 탐색하도록 함. 창의적 설계는 Bio, 첨단과학, 문화, 건강 등 프로그램 주제를 애니메이션 또는 ICT기술을 활용하여 신체활동을 경험하도록 유도함. 감성적 체험은 전체 프로그램의 마무리 단 계로써 신체활동을 통해 ICT를 경험하고 액티비티 활동과 게임의 형태로 인터랙션 할 수 있도록 구성함
색인어 한글 4차 산업혁명, 에듀테크, 디지털헬스, 건강,
신체활동 , ICT
요 약 문
Ⅰ. 제 목
건강 – 4차 산업혁명을 만나다 : 디지털 헬스 Health - 4
Industrial Revolution : Digital Health
Ⅱ. 연구의 목적 및 필요성
- 4차 산업혁명 시대를 맞아 지능정보통신기술(ICT)과 바이오(Bio)를 중 심으로 디지털 헬스의 개념이 다양하게 적용․확대되고 있음. 이에 미래사회 대비 차별화된 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발이 필 요함
- 본 프로그램은 ICT기술과 신체활동을 통한 건강증진과 창의성 및 인 성 발달을 목표로 함
- 과학․인문예술 융합형 프로그램은 학교급간별, 차시별 주제 중심으 로 심화․확장되도록 단계별로 구성함
○ 4차 산업혁명 시대에 맞는 융합인재교육(STEAM)의 변화가 요구됨 - 지능정보통신기술(ICT) 발전에 따라 인공지능, 로봇기술, 생명과학이 주
도하는 미래사회에는 창의융합형 인재가 요구됨
- 이에 따라 기존의 교육방식이 아닌 미래사회 대비 새로운 교수․학습 방법을 개발하고 실생활에 적용․확산할 수 있는 교육 혁신이 필요함
○ 의료와 정보통신기술(ICT)을 융합한 디지털 헬스케어가 급속히 성장하 고 있음
- 정보통신기술의 발달에 따라 보건의료 패러다임이 예방과 관리를 통한 건강증진으로 변화됨에 따라 재활 및 건강관리를 위해 웨어러블 기기, 모바일 등이 다양하게 활용됨(보건복지부, 2016)
- 그러나 청소년건강행태온라인조사(2016)에 따르면 건강관리의 기초를 마련하는 청소년 시기에 하루 60분 주5일 이상 신체활동을 실천하는 비율이 감소함
- 이처럼 운동이나 신체활동을 하는데 방해가 되는 원인으로 ‘시간이 없
어서(38.6%)’가 가장 많고 그 외 ‘땀 흘리는게 싫어서(14.8%), ’같이 할 수 있는 사람이 없어서(9.7%)‘가 뒤를 이음(교육부, 보건복지부, 질병관 리본부, 2016)
- 따라서 청소년의 건강관리 및 신체활동 참여율을 높이기 위해 교육과 정 내 ICT 기술을 활용한 신체활동 프로그램이 필요함
<청소년 하루 60분 주5일 이상
신체활동 실천율> <청소년 신체활동 미실천 이유>
○ 미래사회 대비 교육과 건강이 연계된 예술․체육 활동 중심의 프로그램 개발이 필요함
- 현재 건강 관련한 STEAM프로그램의 개발이 전무하며, 자유학년제 및 창의적 체험활동에 예술․체육 활동 중심의 프로그램이 부족함
- ICT를 활용한 신체활동을 통해 디지털 헬스를 구현함으로써 학습내용 과 건강이 연계된 재미있는 신체활동 경험을 제공할 필요가 있음
- 이를 위해 차시대체형은 단순히 교과 내 지식전달이 아닌 활동과 경험 을 통한 지식의 체득을 목표로 하며, 자유학년제형은 중․고등학교의 교과 외 활동(자유학년제, 창의적 체험활동)에서 건강과 관련한 차별화 된 프로그램을 제공하고자 함
Ⅲ. 연구의 내용 및 방법
□ 4차 산업혁명 시대 미래사회를 대비한 융합인재교육(STEAM) 프로그램 의 변화가 필요함. 지능정보통신기술(ICT) 발전에 따라 인공지능, 로봇 기술, 생명과학이 주도하는 미래사회는 이를 활용할 수 있는 창의융합 형 인재가 요구되기 때문임. 이에 따라 기존의 교육방식을 주제중심으 로 지식과 경험을 연결할 수 있는 미래사회를 대비하는 교수·학습 방법 을 개발하고 실생활에 적용·확산할 수 있는 교육 혁신이 필요함
□ 정보통신기술(ICT)의 발달은 보건의료 패러다임의 변화를 가져옴. 의료 와 정보통신기술(ICT)을 융합한 디지털 헬스케어가 급속히 성장함에 따 라 예방과 관리를 통한 건강증진에 대해 관심이 증가하였고 이와 관련 한 웨어러블 기기, 모바일 등이 다양하게 활용됨
□ 그러나 건강관리의 기초를 마련하는 청소년 시기에 신체활동 실천율이 매우 낮고 그 주된 원인이 시간 부족인 만큼 청소년의 건강관리 및 신 체활동 참여율을 높이고 그 고정에 과학적, 확산적 사고를 증진시키고 자 ICT 기술을 활용한 신체활동 프로그램을 개발함
□ 교실 내의 제한된 환경을 활용 가능한 기술과 연결하여 에듀테크 환경 을 학생들에게 제공하여 몰입감을 통해 재미있게 주제중심으로 자유롭 게 활동할 수 있도록 하는 것이 매우 중요함. 에듀테크 환경에서 재미 있게 활동할 수 있는 디지털 헬스 프로그램을 통하여 과학기술을 이해 하고 융ㆍ복합 능력을 강화하고 창의적 역량을 강화할 수 있음
□ ICT를 활용한 신체활동을 통해 액티비티 헬스 프로그램의 디지털 헬스 를 구현함으로써 학생들은 과학적 지식의 이해를 바탕으로 학습내용과 건강이 연계된 재미있는 신체활동을 경험할 수 있고, 교사들에게는 학 교 현장에서 ICT를 활용한 교과연계 수업이 가능하도록 함. 차시대체형 은 단순한 교과 내 지식전달이 아닌 활동과 경험을 통한 지식의 체득 을 목표로 하며, 자유학년제형은 교과 외 활동에서 건강과 관련한 차별 화된 프로그램을 제공함
Ⅳ. 연구 결과
□ 중학교 프로그램은 ‘액티비티 헬스(Activity Health)’ 프로그램으로 자유 학년제형 2종과 차시대체형 1종으로 구성되어 있고 고등학교 프로그램 은 ‘ICT 헬스(ICT Health)’ 프로그램으로 차시대체형 3종, 6차시로 구성 되어 있음
□ 자유학년제 프로그램은 교과 외 활동으로 중학생들의 관심과 흥미가 높 은 건강 및 문화를 주제로 선정하여 관련 개념 및 지식내용을 다양한 사례 동영상을 통해 제시하고 학생들이 재미있게 참여하는 활동 속에
서 자연스럽게 과학기술을 경험하도록 함
□ 차시대체 프로그램은 과학 교과에서 추출한 단원을 통합예술활동(음악, 미술, 무용 등) 및 ICT를 활용한 인터랙티브 활동을 통해 과학지식 내 용을 더 효과적으로 이해하고 경험하도록 하였고, 이를 통해 체화된 지 식으로써 장기기억으로의 전환이 가능하도록 함
□ 모든 프로그램 내 활동은 재미 요소를 극대화하였고 개인, 모둠별 활동 을 통해 다양한 상호작용이 가능하도록 구성함
□ ‘액티비티 헬스(Activity Health)’ 프로그램을 통한 다양한 활동과 경험 은 학생들의 STEAM(융복합) 역량을 강화하고 창의성을 발현할 수 있 는 기회를 제공함
□ 또한, 제한된 교실 환경을 에듀테크 환경(코딩, 어플리케이션 등)으로 주 제학습을 할 수 있는 프로그램을 제공하여 재미있게 활동하는 과정에 서 다양한 과학기술을 경험하고 사고를 확장할 기회를 제공함. 이러한 에듀테크 환경은 학생들이 융합형 인재로 성장할 수 있는 창의적 공간 을 제공함
프로그램명 개발내용 차시별 주제
건강 - 4차 산업혁명
을 만나다 : 디지털 헬스
(총13차시)
중학 교 (7차
시)
액티 비티 헬스 프로 그램
건강한 생활 자유학년제(2차시)
1 바른 자세
2 맞춤 운동
과학과 문화 자유학년제Ⅱ(2차시)
1 과학과 예술
2 움직이는 예술
과학과 건강 차시대체Ⅰ(3차시)
1 물질의 상태와 현상 2 물질의 상태와 표현
3 움직임 게임
고등 학교 (6차 시)
ICT 헬스 프로 그램
바이오(Bio)와 건강 차시대체Ⅰ(3차시)
1 맞춤 운동
2 움직임과 심박수
3 심폐기능강화 Exercise 과학과 시스템
상호작용
1 우리 몸의 정보
Ⅴ. 활용방안 및 기대효과
□ 과학기반 교과와 예술교과의 통합진행(기본교과과정 대체/ 교과내, 교과 간 자율과정 등 융합연계/ 자유학년제(창의적 체험활동))함
○ 과학 지식을 새롭게 이해하고, 신체활동을 통해 지식을 학습할 수 있 는 경험을 제공함
○ 2016년 자유학년제 전면 시행에 따른 동아리 활동, 진로체험 활동, 예 술체육활동, 학생선택 프로그램에서 적용 가능함
○ 정규 교육과정 차시를 대체하여 교과 기반의 융합수업에 활용 가능함
○ 신체활동과 ICT 활동을 경험함으로써 4차 산업혁명의 핵심미래기술을 예측할 수 있음
○ 미래기술과 관련된 직업을 예측해 봄으로써 진로탐색의 기회를 제공함
□ 새로운 방식의 과학 지식 학습 방법 제공
○ 과학지식을 신체활동의 방법으로 이해하여 재미있는 수업이 가능함
○ 인지-행동이론을 적용함으로서 학생들에게 지식의 확장을 극대화 할 수 있음
○ 텍스트의 기존 학습방법과는 다른 시공간상에 3차원의 방법을 적용하 여 표현 가능함
□ 융합인재교육(STEAM)의 목표인 창의적 융합인재 양성
○ 과학 기술을 시각적, 공간적으로 경험하는 과정을 통해 인지 능력을 발달시킬 수 있음
○ ICT 기반의 신체활동을 통하여 적극적으로 학습에 참여할 수 있는 동기를 부여함
□ 미래과학기술 관련 진로체험
○ 미래기술과 연계하여 학습하는 과정을 통해 미래트렌드의 방향을 이 해할 수 있음
○ 미래 직업과 연계하여 자신의 진로에 대해 정보를 수집할 수 있음
○ 미래 첨단과학기술을 체험하고 예측함으로서 미래유망직종을 발견할 수 있음
□ 예술적 역량의 강화와 과학기술 지식에 대한 흥미 유발
○ 과학 지식과 인문예술활동으로 연계하여 창의적 경험 기회를 제공함
○ ICT 기반 인문예술활동으로 시각-인지-행동으로 표현하고 이해하는 경험을 제공함
목 차
제 1 장. 연구 개요
··· 2제 2 장 연구 필요성
가. 연구의 중요성 및 필요성 ···2나. 국내외 연구현황 ··· 3
제 3장 연구의 목표
가. 정성적 목표 ··· 8나. 정량적 목표 ···8
제 4 장 연구 내용 및 방법
가. 연구내용 ··· 9나. 연구방법 ···10
다. 연구 추진일정 ···12
제 5 장 STEAM 프로그램 개발 결과
가. 프로그램 개발 방향 ··· 13나. 프로그램 구성 틀 ··· 14
다. 프로그램 총괄표 ··· 15
라. 프로그램 개요 ···16
제 6 장 시범 적용 학교 운영 결과
가. 시범 적용 학교 운영 총괄표 ···43나. 시범 적용 만족도 조사 결과 ··· 43
다. 시범 적용 태도 검사 결과 ···49
제 7 장 연구의 의의 및 기대성과
가. 연구의 의의 ··· 51나. 기대성과 ···51
제 8 장 참고문헌
··· 52[붙임] 최종 결과물 시범학교 운영 결과
[별첨] 최종 결과물 (프로그램별 교사용 지도서, 학생용 활동지 등)
1. 연구 개요
- 4차 산업혁명 시대를 맞아 지능정보통신기술(ICT)과 바이오(Bio)를 중심 으로 디지털 헬스의 개념이 다양하게 적용․확대되고 있음. 이에 미래사회 대비 차별화된 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발이 필요함
- 본 프로그램은 ICT기술과 신체활동을 통한 건강증진과 창의성 및 인성 발달을 목표로 함
2. 연구의 필요성
가 . 연구의 중요성 및 필요성
○ 4차 산업혁명 시대에 맞는 융합인재교육(STEAM)의 변화가 요구됨 - 지능정보통신기술(ICT) 발전에 따라 인공지능, 로봇기술, 생명과학이
주도하는 미래사회에는 창의융합형 인재가 요구됨
- 이에 따라 기존의 교육방식이 아닌 미래사회 대비 새로운 교수․학 습 방법을 개발하고 실생활에 적용․확산할 수 있는 교육 혁신이 필요함
○ 의료와 정보통신기술(ICT)을 융합한 디지털 헬스케어가 급속히 성장 하고 있음
- 정보통신기술의 발달에 따라 보건의료 패러다임이 예방과 관리를 통한 건강증진으로 변화됨에 따라 재활 및 건강관리를 위해 웨어러 블 기기, 모바일 등이 다양하게 활용됨(보건복지부, 2016)
- 그러나 청소년건강행태온라인조사(2016)에 따르면 건강관리의 기초 를 마련하는 청소년 시기에 하루 60분 주5일 이상 신체활동을 실천 하는 비율이 감소함
- 이처럼 운동이나 신체활동을 하는데 방해가 되는 원인으로 ‘시간이 없어서(38.6%)’가 가장 많고 그 외 ‘땀 흘리는게 싫어서(14.8%), ’같 이 할 수 있는 사람이 없어서(9.7%)‘가 뒤를 이음(교육부, 보건복지 부, 질병관리본부, 2016)
- 따라서 청소년의 건강관리 및 신체활동 참여율을 높이기 위해 교
<청소년 하루 60분 주5일 이상 신체활동
실천율> <청소년 신체활동 미실천 이유>
○ 미래사회 대비 교육과 건강이 연계된 예술․체육 활동 중심의 프로 그램 개발이 필요함
- 현재 건강 관련한 STEAM프로그램의 개발이 전무하며, 자유학년제 및 창의적 체험활동에 예술․체육 활동 중심의 프로그램이 부족함 - ICT를 활용한 신체활동을 통해 디지털 헬스를 구현함으로써 학습내
용과 건강이 연계된 재미있는 신체활동 경험을 제공할 필요가 있음 - 이를 위해 차시대체형은 단순히 교과 내 지식전달이 아닌 활동과
경험을 통한 지식의 체득을 목표로 하며, 자유학년제형은 중․고등 학교의 교과 외 활동(자유학년제, 창의적 체험활동)에서 건강과 관 련한 차별화된 프로그램을 제공하고자 함
나 . 국내외 연구현황
(1) 국내○ STEAM 교육 연구 동향
- 14~‘16년 기준 학위 논문 453편, 학술지 논문 476편임(학술연구정보 서비스)
* 국내석사 409편, 국내박사 44편으로 프로그램 개발 및 효과성 연구가 대
부분임
* 학술지 논문은 주제별로 사회과학 99편, 기술과학 9편, 자연과학 5편, 예술 41편, 기타 5편으로 예술 중심 STEAM연구가 부족함
- 분야별 STEAM 프로그램 개발은 주로 과학, 수학, 기술 위주로 진 행되었고, 예술과목은 미술과 디자인 영역 성과물 위주임(한국과학 창의재단 ‘17. 3. 7 기준)
과학 기술 미술 음악 디자인 수학 실과 진로 체
험 물리 생명과학 개발
프로그램 76 32 38 4 - 96 16 - - 5 19
○ 기술 영역별 STEAM프로그램 개발 사례(한국과학창의재단 STEAM 프로그램 개발, ‘12~’16년 기준)
기술 영역 내 용
바이오(Bio) (9건)
(생명과학, 공학) 세포와 근육, DNA 등의 지식을 활동지 작성, 그림그리기 등을 통해 학습할 수 있도록 구성됨
(의학) 인체의 방어 작용 및 생리적 대사를 활동을 통해 학습할 수 있도록 구성됨
정보통신기술 (ICT) (21건)
(스마트 디바이스) 스마트폰과 스마트 패드의 다양한 기능을 배우고 이를 활용한 제작 활동을 통해 미적 감각을 발휘할 수 있도록 구성됨
(첨단보안장치) 신체정보 인식기술에 활용되는 과학적 원리와 그 기술이 활 용되는 분야를 학습하고 이를 기반으로 새로운 보안장치를 설계하는 활동으로 구성됨
(첨단의료장비) 첨단영상 장비, 스마트 알약, 로봇의족·의수 등의 기술에 대 한 과학적 원리를 학습하고, 이와 같은 기술의 발전에 대한 토론활동으로 구 성됨
○ 예술체육 STEAM 프로그램 연구사례
년
도 제목 내 용 관련교과
20 1 6
패턴으로 보는 소리 색깔
(중학교) 소리를 주제로 소리의 빛과 맵시의 패턴 을 색이나 도형으로 표현하기, 수학적 분류로 공 감각을 탐구하고 이를 바탕으로 음(디지털프로그 램)과 색의 조합을 파악
수학, 미술, 과학, 음악, 창체활동(진로)
20 1 6
기억하는 공감각
(고등학교) 공감각을 이용해 기억을 활성화 시키 고 기억력을 향상시킬수 있는 다양한 상황 제시, 미술작품을 통해 예술 속의 공감각을 이해하며, 음악적 요소와 비교해보고 앱을 통해 미술을 음 악으로 표현하는 체험
수학, 국어, 미 술, 과학, 음악, 체육, 창체활동 (진로)
20 1 5
움직임의 교감, 내파트너 로봇; New New Media
(고등학교) 예술적 감성으로 로봇에 접근하여 나 만의 로봇이 가져야 할 디자인적 요소를 구상하 고 인간의 감성에 어떠한 영향을 주는지를 파악 한 로봇 디자인
과학, 기술, 공 학, 예술, 수학
20 1 5
빛과 파동 그 리고 예술로 진화한 응원 퍼포먼스
(중학교) 거울시프팅 기법을 활용한 카드센션. 일 상생활에서 ‘빛’과 ‘파동’이 밀접한 연관성을 가지 고 있다는 것을 알게 하고, 이 원리로 응원도구를 활용/제작하여 새로운 이론을 쉽게 이해하고 받 아들이는데 긍정적 효과를 유도
과학, 기술, 예술, 수학
(2) 국외
○ STEAM 교육 연구 동향
- 개발 교육 프로그램은 과학, 수학, 미술 과목의 사례가 많음
- 기존 공학, 과학 분야 중심의 STEM프로그램에 제품의 디자인 요소 등 창의성 교육이 필요한 부분을 위해 예술(art)분야 추가됨
- STEM교육과 STEAM교육 관련 국제 학술지는 모두 초학문적 (Transdisciplinary)분야의 이론 및 실제적 적용에 대한 연구물을 주 제로 함
- STEAM R&D 연구동향
지역 R&D 연구동향
미국
- 연구소 프로젝트, 국가 프로젝트, 학회 및 컨퍼런스, 회사 등에서 STEAM R&D가 활발 하게 진행됨
- 교육·전시·공연·교육축제 등의 분야에서 다양한 방식으로 시도되고 있음
유럽
- EU연합프로젝트, 연구소 등에서 실생활과 연결된 STEAM R&D가 활발하게 진행 됨
- ‘ICT+ART Connect’, MetaBody 등을 통해 과학자, 공학자, 예술가의 협업을 도 모함
○ 기술 영역별 연구개발 동향
기술
영역 내 용
바이오 (Bio)
(EuroMov) 인간움직임 인지에 대한 대규모 연구소로 헬스케어 관련 기초연구 부터 웨어러블 관련 스타트업 지원까지 광범위한 관련 연구진행
(MIT Human Dynamics Lab) 웨어러블 디바이스를 통해 들어오는 생체신호와 활동 정보를 빅데이터로 활용하여 다양한 헬스케어 서비스를 개발 중임
(애플, 핏빗, 조본 등의 웨어러블 업체) 시계, 안경 등을 사물인터넷 기술로 연결하여 헬스케어에 활용하는 다양한 서비스를 개발함
정보통 신기술 (ICT)
(ETH Electronics Lab) 웨어러블 컴퓨터 개발 및 획득된 데이터를 통한 다양한 서 비스 기술 개발 연구 진행
(MPI 지능시스템연구소, 인식시스템) 영상을 통해 인간의 움직임을 인식하는 기술을 개발하여 UI/UX기술 및 엔터테인먼트 기술에 활용
(제노바대학 InfoMus Lab) 영상정보를 통해 사람의 움직임을 인식하는 기술을 예술 공연, 전시물 등에 활용할 수 있도록 연구 중
(Motion Composer) 영상기반으로 움직임을 인식하여 음악으로 변환시켜주는 시스템 을 개발하여 장애인의 움직임 훈련 프로그램으로 활용
(USC 창의기술연구소) 혼합현실기술을 통해 교육받는 사람이 몰입할 수 있는 교육 훈 련 플랫폼 기술 연구
○ 예술체육 STEAM 프로그램 연구사례
제목(연도) 내 용 관련교과
Making live theatre with multiple robots as actors bringing robots to rural schools to promote STEAM education for underserved students (2016)
예술과 디자인을 STEM 교육에 통합하려는 시도로서, 초등학생들이 로봇을 배우로 사용 하여 라이브 공연을 만드는 방과 후 프로그 램을 소개
과학, 기술, 공학, 예술, 수학
climate change education through art and science collaborations (2016)
예술작품을 통해 기후 변화에 대해 알게함.
예술작품은 예술가(디자이너)와 과학 간의 협 력을 통해 만들어서 기후 변화에 대한 지식 을 이해하고 변화시킴
과학, 예술
COMBINED ART AND SCIENCE AS A COMMUNICATION PATHWAY IN A PRIMARY SCHOOL SETTING: PAPER AND ICE (2015)
빙권에 초점을 맞춘 기후 시스템을 이해하는
데있어 과학에 대한 학생들의 인식을 제고함 과학, 예술
Using Creativity from Art and Engineering to Engage Students in Science (2016)
교사는 STEM 학습 환경을 향상시키는 두 가 지 방법으로 창의 예술 활동을 사용할 수 있 음(공예, 드로잉 및 모델 구축에 중점)
과학, 공학, 미술
(3) 인식기술과 디지털 미디어의 활용
○ 행동인식기술은 사람의 신체적, 행동적 특징을 자동화된 장치로 추 출하여 개인을 식별하거나 인증하는 기술로 얼굴인식, 홍채인식 등 자율운전 자동차, 게임기 콘트롤러, CCTV보안기술, 웨어러블 디바 이스 개발 등의 연구개발 등으로 확대되고 있음
○ 디지털 미디어는 영상, 음성, 데이터 등 여러 가지 형태의 정보를 디 지털 신호처리방식에 따라 통합적으로 처리, 전송, 표시하는 미디어 로 예술과 융합된 미디어 아트 분야에서 다양한 연구개발이 이루어 짐
영 역 R&D 연구동향
인 식 기
동작
인식
생체 신호
인식 <다양한 웨어러블 장비> <근육의 전기신호를 감지하는 센서>
- 사람들에게 거부감을 느끼지 않는 다양한 형태의 웨어러블 센서 관련 기술이 지속적으로 개발되고 있음
- 생체 신호를 분석하여 건강관련 정보를 분석하거나, 스트레스 등의 심리적요인을 측정해 응용할 수 있는 관련 기술이 개발되고 있음
디지털 미디어
<인터랙티브 미디어 아트> <미디어 파사드>
- 정보통신 관련 기술뿐만 아니라 비즈니스, 문화, 예술, 건축 등과 같은 여러 다양한 분야와 협 력하여 연구개발이 이루어짐
- 국내에서는 컴퓨터 그래픽스와 가상현실 등 시각적인 면과 예술적인 면에 초점을 맞추어 관련 기술이 적용되고 있음
3. 연구의 목표
가 . 정성적 목표
○ 미래사회 대비 창의적 융합인재 양성
- 교과 내 내용지식을 이해함과 동시에 예술적 역량 강화 - 유연한 사고와 건강한 신체를 겸비한 미래형 인재 양성 - 미래기술의 이해를 통한 진로탐색 가능
○ 새로운 방식의 과학지식 학습방법 제공 - 과학기술 지식에 대한 흥미유발
- 자발적이고 능동적인 학습 참여
나 . 정량적 목표
○ 과학․예술 융합형 프로그램 총 13차시 개발
- 중학교: 자유학년제 2차시X2종, 차시대체 3차시X1종 - 고등학교: 차시대체 3차시X1종, 2차시X1종, 1차시X1종
○ 과학․예술 융합형 프로그램 교재 총 12종(각 5부)
4. 연구내용과 연구방법
가 . 연구내용
(1) 주제 선정 배경
○ 4차 산업혁명의 핵심인 지능정보통신기술(ICT)과 바이오(Bio)를 중심으로 학교교육에서 적용 가능한 과학․예술 융합형 프로그램 개발을 하고자 함 ○ ICT기술과 신체활동을 연계하여 과학지식의 이해와 건강증진을 위한 도모
할 수 있는 주제를 선정함
○ 각 주제는 2015개정교육과정과 연계하여 주제별 차시대체형과 자유학년제형 을 차별화하여 개발함
-자유학년제형 : 다양한 활동을 통해 학생들이 꿈과 끼를 발견하고 진로를 탐 색할 수 있는 활동 제공
-차시대체형 : 단순 지식 전달이 아닌 활동과 경험을 통해 체득할 수 있는 학습방법 제공
(2) 프로그램 구성 틀
○ 교사용 지도서
○ 학생용 교재
나 . 연구방법
(1) 추진전략
- 공학자, 예술가, 교사 간 상호간협력을 통한 미래기술 융합 프로그램 개발 전략 마련
○ 추진전략1 – 공학자는 과학기술에 대한 내용, 체제, 전달 방법의 객 관적 구체화를 제시함
○ 추진전략2 – 신체활동 전문가는 기술과 신체활동 기반의 콘텐츠 제 공함
○ 추진전략3 – 교사는 시범학교 운영을 통한 현장 적합성을 극대화 할 수 있는 전략을 제시하고 지도안 및 수업자료(PPT) 작성을 위해 현장교사 역량 활용함
○ 추진전략4 – 자문위원단(의학, 공학, 체육 등)은 개발과정에 필요한 분야별 지식을 제공함
(2) 추진방법
(3) 추진 체계
○ (연구개발) 참여연구진인 분야전문가, 현장교사, 자문위원과의 유기적 인 협력 체제를 구축하여 연구개발 기획부터 진행단계까지 협력 지 원함
- 신체활동콘텐츠: ICT 기술을 활용한 무용, 음악, 미디어의 통합예술 방법을 연구개발함
- ICT공학기술: 신체활동콘텐츠를 구현하기 위한 인식기술 및 정보통 신기술 적용에 대해 연구개발함
- 지도서 및 수업자료: 과학, 기술, 체육 등의 교사들이 현장적합성을 고려한 지도서 및 수업자료(PPT)를 연구개발함
○ (시범학교) 프로그램의 현장적용을 위하여 중학교 1개교, 고등학교 1 개교를 시범학교로 선정하여 상호협력 관계를 구축함
중학교 자유학년제Ⅰ 중학교 자유학년제Ⅱ 중학교 차시대체Ⅰ
미성 중학교 미성중학교 미성중학교
고등학교 차시대체Ⅰ 고등학교 차시대체Ⅱ 고등학교 차시대체Ⅲ
이천고등학교 이천고등학교 이천고등학교
다 . 연구 추진일정
순번 연구개발 내용 추진일정
5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 비고
1 연구개발 협약 체결 ○
2 연구착수 워크숍 참가 및
보고회 ○
3 융합인재교육 선행연구,
문헌 및 사례조사 ○
4 연구회의(개발 방향 및 구
조설계) ○
5 정기 연구모임 ○ ○ ○ ○ ○ ○
6 자문회의 ○ ○ ○
7 프로그램 개발 및 교재 구 성
8 교수학습 지도안 및 지도
서 개발 현장교사
9 중간보고 사전회의 ○
10 중간평가 ○ 한 국과학
창의재단 11 프로그램 수정 및 보완(1
차)
12 STEAM 프로그램 초안 개
발 ○
13 프로그램 시범적용 및 결 과 환류
14 학교 현장 모니터링 ○ ○ 연구자
15 프로그램 수정 및 보완(2 차)
16 최종보고서 작성 ○
16 최종 평가 ○ 한 국과학
창의재단 17 최종 보고서 및 연구 성과
물 제출 ○
사업진도 (%) 10% 40% 70% 90% 100%
5. STEAM 프로그램 개발 결과
가 . 프로그램 개발 방향
□ 4차 산업혁명 시대를 맞아 미래사회를 대비한 융합인재교육(STEAM) 프로 그램의 변화가 필요합니다. 지능정보통신기술(ICT) 발전에 따라 인공지능, 로봇기술, 생명과학이 주도하는 미래사회는 이를 활용할 수 있는 창의융 합형 인재가 요구되기 때문입니다. 이에 따라 기존의 교육방식이 아닌 미래사회 대비 새로운 교수·학습 방법을 개발하고 실생활에 적용·확산할 수 있는 교육 혁신이 필요합니다.
□ 정보통신기술(ICT)의 발달은 보건의료 패러다임의 변화를 가져왔습니다.
의료와 정보통신기술(ICT)을 융합한 디지털 헬스케어가 급속히 성장함에 따라 예방과 관리를 통한 건강증진에 대해 관심이 증가하였고 이와 관 련한 웨어러블 기기, 모바일 등이 다양하게 활용되고 있습니다.
□ 그러나 건강관리의 기초를 마련하는 청소년 시기에 신체활동 실천율이 매우 낮고 그 주된 원인이 시간 부족인 만큼 청소년의 건강관리 및 신 체활동 참여율을 높이고 과학적 사고를 증진시키고자 ICT 기술을 활용 한 신체활동 프로그램을 개발하였습니다.
□ 교실 내의 제한된 환경을 활용 가능한 기술과 연결하여 에듀테크 환경을 학생들에게 제공하여 몰입감을 통해 재미있게 활동할 수 있도록 하는 것이 매우 중요합니다. 에듀테크 환경에서 재미있게 활동할 수 있는 진 로탄력성 프로그램을 통하여 다양한 분야를 융ㆍ복합하고 창의적 역량 을 강화할 수 있습니다.
□ ICT를 활용한 신체활동을 통해 디지털 헬스를 구현함으로써 학생들은 학 습내용과 건강이 연계된 재미있는 신체활동을 경험할 수 있고, 교사들에 게는 학교 현장에서 ICT를 활용한 교과연계 수업이 가능하도록 하였습 니다. 이를 위해 차시대체형은 단순히 교과 내 지식전달이 아닌 활동과 경험을 통한 지식의 체득을 목표로 하며, 자유학년제형은 교과 외 활동 에서 건강과 관련한 차별화된 프로그램을 제공하고자 하였습니다.
나 . 프로그램 구성 틀
○ 차시별 주제에 따른 프로그램 내용을 상황제시(생각열기), 창의적 설계 (생각 펼치기), 감성적 체험(생각 정리하기)의 준거틀로 구조화함
○ 상황제시(생각열기)는 일상생활과 연관되어 흥미를 유발할 수 있는 주 제를 선정하여 동영상 및 애니메이션을 통해 제시하고, 주제와 관련한 과학지식을 구성함
○ 창의적 설계(생각 펼치기)는 ICT를 활용한 어플리케이션, VR을 적용하 고 통합예술활동을 통해 주제를 경험하고 이해하도록 구성함
○ 감성적 체험(생각 정리하기)은 상황제시와 창의적 설계 과정을 통해 활동한 결과를 친구들과 공유하는 활동으로 감성적 측면이 강화될 수 있도록 구성함
○
교사용 교재
○
학생용 교재
다 . 프로그램 총괄표
프로그램명 개발내용 차시별 주제
건강 - 4차 산업혁명을
만나다 : 디지털 헬스
(총13차시)
중학교 (7차시)
액티 비티 헬스 프로 그램
건강한 생활 자유학년제(2차시)
1 바른 자세
2 맞춤 운동
과학과 문화 자유학년제Ⅱ(2차시)
1 과학과 예술
2 움직이는 예술
과학과 건강 차시대체Ⅰ(3차시)
1 물질의 상태와 현상 2 물질의 상태와 표현
3 움직임 게임
고등 학교 (6차시)
ICT 헬스 프로 그램
바이오(Bio)와 건 강
차시대체Ⅰ(3차시)
1 맞춤 운동
2 움직임과 심박수
3 심폐기능강화 Exercise 과학과 시스템
상호작용 차시대체Ⅱ(2차시)
1 우리 몸의 정보
2 인터랙티브 아트
첨단과학과 건강
차시대체Ⅲ(1차시) 1 스마트 건강 Exercise
○ 학교급별 프로그램 구성
중학교 자유학년제Ⅰ(2차시) 중학교 자유학년제Ⅱ(2차시) 중학교 차시대체Ⅰ(3차시)
차시 건강한 생활 차시 과학과 문화 차시 과학과 건강
1 바른 자세 1 과학과 예술 1 물질의 상태와 현상
2 물질의 상태와 표현
2 맞춤 운동 2 움직이는 예술
3 움직임 게임
고등학교 차시대체Ⅰ(3차시) 고등학교 차시대체Ⅱ(2차시) 고등학교 차시대체Ⅲ(1차시) 차시 바이오(Bio)와 건강 차시 과학과 시스템
상호작용 차시 첨단과학과 건강
1 맞춤 운동
1 우리 몸의 정보
1 스마트 운동 Exercise 2 움직임과 심박수
2 인터랙티브 아트 3 심폐기능강화 Exercise
라 . 프로그램 개요
1) 중학교 액티비티 헬스(Activity Health) 프로그램
○ 주제개요
□ 중학교 프로그램은 ‘액티비티 헬스(Activity Health)’ 프로그램으로 자유학 년제형 2종과 차시대체형 1종으로 구성되어 있습니다.
□ 자유학년제 프로그램은 교과 외 활동으로 중학생들의 관심과 흥미가 높 은 건강 및 문화를 주제로 선정하여 관련 개념 및 지식내용을 다양한 사례 동영상을 통해 제시하고 학생들이 재미있게 참여하는 활동 속에서 자연스럽게 과학기술을 경험하도록 하였습니다.
□ 차시대체 프로그램은 과학 교과에서 추출한 단원을 통합예술활동(음악, 미술, 무용 등)의 방법을 활용하여 과학지식 내용을 더 효과적으로 이해 하고 경험하도록 하였고, 이를 통해 체화된 지식으로써 장기기억으로의 전환이 가능하도록 하였습니다.
□ 모든 프로그램 내 활동은 재미 요소를 극대화하였고 개인, 모둠별 활동을 통해 다양한 상호작용이 가능하도록 구성하였습니다.
□ ‘액티비티 헬스(Activity Health)’ 프로그램을 통한 다양한 활동과 경험은 학생들의 STEAM(융복합) 역량을 강화하고 창의성을 발현할 수 있는 기 회를 제공할 수 있습니다.
□ 또한, 제한된 교실 환경을 에듀테크 환경(코딩, 어플리케이션 등)으로 주 제학습을 할 수 있는 프로그램을 제공하여 재미있게 활동하는 과정에서 다양한 과학기술을 경험하고 사고를 확장할 기회를 얻습니다. 이러한 에 듀테크 환경은 학생들이 융합형 인재로 성장할 수 있는 창의적 공간을 제공합니다.
(1)
자유학년제Ⅰ. 건강한 생활
○ STEAM 준거틀
1차시. 바른 자세 2차시. 맞춤 운동
학습 목표
- 바른 자세의 중요성을 이해하고 일상 생활 속 자신의 자세를 인식할 수 있 다.
- 올바른 신체정렬을 이해하고 과학적 이고 합리적인 방법을 통해 확인할 수 있다.
- 바른 자세를 위한 신체활동을 생활 속에서 실천할 수 있다.
- 건강과 신체활동의 관계를 이해하고 중요성을 이해할 수 있다.
- 자신의 비만도, 생활습관, 운동습관 등을 확인함으로써 신체활동의 필요 성을 인식할 수 있다.
- 재미있는 신체활동을 위해 아바타 댄 스를 구성할 수 있다.
- 코딩을 통해 재미있는 신체활동을 경 험하고 일상생활과 연계하여 창의적 으로 활용할 수 있는 능력을 기를 수 있다.
활 동 구 성
상황 제시
[활동1] 바른자세 이해
[활동2] 다양한 상황에서의 바른 자세 O,X 퀴즈하기
[활동3] 올바른 신체정렬 이해하기
[활동1] 생활습관 확인
[활동2] 자신의 평소 식습과 및 운동습 관 체크하기
[활동3] 비만도 확인
창의적 설계
[활동1] 모눈종이로 신체정렬 확인하기 [활동2] 어플리케이션 활용 신체정렬
확인하기
[활동1] 맞춤운동 코딩
감성적
체험 [활동1] 내가 만드는 Attitude [활동1] 다함께 댄스!
○ 2015 개정 교육과정 연계
과학
(내용요소) 순환계, 호흡계의 구조와 기능
(성취기준) [9과12-04] 호흡 기관의 구조와 기능을 이해하고, 호흡 운동의 원리를 모형을 사용하여 설명할 수 있다.
기술
(내용요소) 미디어와 이동 통신
(성취기준) [9기가04-17] 다양한 통신 매체의 종류와 특징을 이해하고 활용한다.
체육
(내용요소) 건강과 신체 활동
(성취기준) [9체01-01] 건강과 신체활동(신체 자세, 규칙적인 운동 등)의 관계를 이해하고, 건강 증진을 위한 신체활동을 계획적으로 실천한다.
○ 차시 구성
상황제시 바른자세 이해
활동 가이드 바른자세의 중요성을 이해하고 다양한 상황에서의 바른자세를 O, X 퀴 즈를 통해 확인하고 자신의 자세와 비교해보는 활동이다. 또한, 바른 자세를 위한 올 바른 신체정렬을 이해하고 측정하는 방법을 알아본다. 이를 통해 자신의 자세와 체형 의 장단점을 이해하고 일상생활 속에서 올바른 자세로 건강한 생활을 할 수 있는 능 력을 기를 수 있다.
창의적설계 자신의 신체정렬 상태 확인하기
활동 가이드 나의 신체정렬 상태를 확인하기 위하여 신체지점에 빨간색 스티커를 붙 이고 모눈종이 앞에 서서 각각의 신체 위치를 모눈종이 위에 표시하여 정면과 측면의 서 있는 자세를 확인한다. 그리고 어플리케이션을 활용하여 척추측만, 휜다리, 얼굴 비 대칭의 정도를 확인하는 활동이다. 이를 통해 자신의 자세를 과학적인 방법으로 확인 하고 문제점을 인식하여 생활속에서 실천할 수 있다.
프로그램명 건강한 생활 1차시
차시 주제 바른 자세
교육목표
- 바른 자세의 중요성을 이해하고 일상생활 속 자신의 자세를 인식할 수 있다.
- 올바른 신체정렬을 이해하고 과학적이고 합리적인 방법을 통해 확인할 수 있 다.
- 바른 자세를 위한 신체활동을 생활 속에서 실천할 수 있다.
관련교과 과학, 기술, 체육
차시 설계의도
바른 자세의 중요성을 이해하고 다양한 상황에 따른 자신의 자세를 확인하여 바 른 자세를 기르기 위한 평소 습관과 운동방법에 대하여 탐색한다. 친구와 함께 어플리케이션 활용 등 여러 가지 방법으로 신체정렬을 확인하는 과학적인 과정을 통해 과학적이고 합리적인 방법을 재미있게 경험하도록 한다. 이를 통해 바른 자 세를 일상생활 속에서 실천할 수 있는 계획을 스스로 세우고 실천할 수 있다.
준비물 동영상 자료, 학생용 워크북 활동지, 모눈종이, 빨간색 원형 스티커, 태블릿PC, 인 터넷WIFI, 어플리케이션(SNPE)
상황제시 생활습관 확인
활동 가이드 동영상을 통해 청소년기 운동과 영양의 중요성을 이해하고 나의 평소 식 습관 및 운동습관을 스스로 점검해보는 활동이다. 이 과정을 통해 자신의 비만도를 확 인하여 생활속에서 운동을 적극적으로 실천할 수 있도록 긍정적 자세를 가질 수 있다.
창의적설계 맞춤 운동 코딩 ‘댄스파티’
활동 가이드 모둠별로 맞춤 운동을 계획하고 댄스코딩 과정을 통해 아바타와 함께 춤출 있는 활동이다. 댄스코딩은 간단하고 쉽게 블록 배열을 통해 춤출 수 있는 아바타 를 완성하고, 아바타와 함께 춤추는 과정을 통해 신체활동의 즐거움을 경험하고 일상생활 속에서 적극적으로 실천할 수 있는 능력을 기를 수 있다.
감성적체험 나의 댄스파티 소개
활동 가이드 모둠별로 완성된 아바타의 움직임을 전체의 구성원이 다 함께 댄스파티 를 즐기는 활동이다. 이 활동을 통해 제한된 교실 환경에서 아바타와 재미있게 활동할 수 있는 경험을 하고, 이를 일상생활과 연계하여 다양하게 활용할 수 있는 창의적 아 이디어를 확산할 수 있다.
프로그램명 건강한 생활 2차시
차시 주제 맞춤 운동
교육목표
- 건강과 신체활동의 관계를 이해하고 중요성을 이해할 수 있다.
- 자신의 비만도, 생활습관, 운동습관 등을 확인함으로써 신체활동의 필요성을 인 식할 수 있다.
- 재미있는 신체활동을 위해 아바타 댄스를 구성할 수 있다.
- 코딩을 통해 재미있는 신체활동을 경험하고 일상생활과 연계하여 창의적으로 활 용할 수 있는 능력을 기를 수 있다.
관련교과 과학, 기술, 체육
차시 설계의도
과학적 이해를 통해 나의 비만도를 확인하고 평소 일상생활 속에서 생활습관의 장단점을 파악한다. 이를 통해 건강을 위해 일상생활 속에서 실천할 수 있는 신 체에 맞는 운동을 계획할 수 있다. 코딩을 통해 나에게 맞는 운동을 설꼐하여 아 바타와 함께 신체활동을 일상생활 속에서 재미있게 실천할 수 있다.
준비물 동영상 자료, 학생용 워크북 활동지, 태블릿PC, 인터넷WIFI
(2) 자유학년제Ⅱ. 과학과 문화
○ STEAM 준거틀
1차시 과학과 예술
2차시 움직이는 예술
학습목표
- 과학과 예술의 관계를 이해하고 예술 작품 속 과학 원리를 이해할 수 있다.
- 미래사회의 모습을 통해 미래직업을 예측하고 자신의 진로와 연관 지어 생각할 수 있다.
- 미래사회의 나의 모습을 상상해보고 움직임으로 표현할 수 있다.
- 인터랙티브 아트의 개념을 이해하고 예술작품 속 ICT기술이 적용된 사례 를 감상할 수 있다.
- 미디어 아트의 요소를 이해하고 움직 임, 음악, 미술 활동을 통해 표현하고 감상할 수 있다.
활 동 구 성
상황 제시
[활동1] 과학과 예술의 관계
[활동2] 생활 속에 과학기술과 예술의 융합 적용하기
[활동1] 움직임과 ICT
[활동2] 미디어 아트 그림으로 표현하 기
창의적 설계
[활동1] 미래사회와 직업 [활동2] 미래직업과 움직임 표현
[활동1] 우리가 만드는 Motiong Technology
감성적
체험 [활동1] 우리들의 미래 [활동1] Motion Technology 공연
○ 2015 개정 교육과정 연계
과학
(내용요소) 현재와 미래의 직업
(성취기준) [9과07-02] 현대 사회의 다양한 직업이 과학과 어떤 관련성이 있는 예를 들어 설명하고, 미래 사회에서의 직업의 변화를 토의할 수 있다.
기술
(내용요소) 미디어와 이동 통신
(성취기준) [9기가04-17] 다양한 통신 매체의 종류와 특징을 이해하고 활용한다.
음악
(내용요소) 다양한 연주 형태의 음악
(성취기준) [9음02-01] 중학교 1~3학년 수준의 음악 요소와 개념을 구별하여 표현한 다.
미술
(내용요소) 작품해석
(성취기준) [9미03-03] 미술 용어와 지식을 활용하여 작품의 내용과 의미를 배경과 관련지어 해석할 수 있다.
○ 차시 구성
상황제시 과학과 예술의 관계
활동 가이드 동영상을 통해 과학과 예술의 관계를 이해하고 실제 기술을 활용하여 예술작품을 창작한 사례를 감상한다. 이를 통해 우리 주변에서 예술적 요소와 기술이 융합된 사례를 찾아보고 나의 아이디어를 작성해 보는 활동이다. 이를 통해 융·복합적 능력을 기르고 지식을 확장하여 실생활에 적용할 수 있는 능력을 기를 수 있다.
창의적설계 미래사회와 직업
활동 가이드 미래사회의 모습을 탐색하고 이를 통해 미래직업을 예측하여 그림과 움 직임으로 표현해보는 활동이다. 이 활동을 통하여 미래에 대한 불확실성을 수용하며 현실에 안주하지 않고 새로운 목표에 도전할 수 있는 능력을 기를 수 있다.
감성적체험 우리들의 미래
활동 가이드 우리가 생각하는 미래사회 속 미래직업의 모습을 감상하고 함께 토론하 는 활동이다. 이 활동을 통해 미래사회를 대비하는 나의 모습을 상상하고 미래직업과 관련하여 주도적으로 계획을 세우고 실천해 나갈 수 있는 능력을 기를 수 있다.
프로그램명 과학과 문화 1차시
차시 주제 과학과 예술
교육목표
- 과학과 예술의 관계를 이해하고 예술작품 속 과학 원리를 이해할 수 있다.
- 미래사회의 모습을 통해 미래직업을 예측하고 자신의 진로와 연관 지어 생각할 수 있다.
- 미래사회의 나의 모습을 상상해보고 움직임으로 표현할 수 있다.
관련교과 과학, 기술, 음악, 미술, 체육
차시 설계의도
동영상을 통해 과학과 예술이 상호작용하는 관계를 인식하고 다양한 사례를 통해 예술작품 속 과학 원리를 이해한다. 우리의 일상생활 속에도 다양한 과학 원리가 적용되고 있는 사례를 찾아보고 더 나아가 미래사회를 상상하고 미래직업을 예측하 여 표현할 수 있다. 이 과정을 통해 과학원리가 인간의 모든 삶에 밀접하게 관련되 어 있음을 인식하고 미래의 나의 모습을 설계하고 구체화하는 경험을 할 수 있다.
준비물 동영상 자료, 학생용 워크북 활동지
상황제시 움직임과 ICT
활동 가이드 동영상을 통해 인터랙티브 아트의 다양한 사례를 감상한다. 이 과정을 통해 미디어 아트의 개념을 이해하고 움직임 동작을 관찰하고 자신만의 미디어 아트 를 그림으로 표현해보는 활동이다. 이를 통해 움직임과 ICT의 관계를 이해하고 적용 할 수 있는 능력을 기를 수 있다.
창의적설계 우리가 만드는 Motion Technology
활동 가이드 어플리케이션을 활용하여 움직임, 미디어아트, 소리의 요소를 모둠별 구 성원이 역할을 정하여 창의적으로 표현하는 활동이다. 이를 통해 과학적 원리와 기술 을 재미있는 활동을 통해 경험할 수 있고 융합적 사고능력을 통해 표현능력을 확장할 수 있다.
감성적체험 Motion Technology 공연
활동 가이드 모둠별로 구성한 작품을 발표하고 다함께 감상함으로써 심미적 감상능
프로그램명 과학과 문화 2차시
차시 주제 움직이는 예술
교육목표
- 인터랙티브 아트의 개념을 이해하고 예술작품 속 ICT기술이 적용된 사례를 감 상할 수 있다.
- 미디어 아트의 요소를 이해하고 움직임, 음악, 미술 활동을 통해 표현하고 감상 할 수 있다.
관련교과 과학, 기술, 음악, 미술, 체육
차시 설계의도
인터랙티브 아트의 개념을 여러 가지 사례 동영상을 통해 쉽고 재미있게 이해할 수 있다. 교실 환경에서 미디어 아트를 표현해 보는 활동으로 그림, 움직임, 음악 등 통합예술활동 및 어플리케이션을 활용하여 학생들이 스스로 구성하고 재미있 게 표현하도록 하였다. 이러한 과정은 미디어 아트의 요소와 과학원리를 활동을 통해 경험하고 체득할 기회를 제공할 수 있다.
준비물 동영상 자료, 학생용 워크북 활동지, 색연필, 태블릿PC, 인터넷WIFI, 어플리케이션 (가라지 밴드(iOS), 워크밴드(Android))
(3) 차시대체Ⅲ. 과학과 건강
○ STEAM 준거틀 1차시 물질의 상태와
현상
2차시 물질의 상태와
표현
3차시 움직임 게임
학습목표
- 물질의 세 가지 상태 를 이해하고 각각의 입자 운동을 이해할 수 있다.
- 물질의 입자 운동을 어플리케이션을 활용 하여 창의적인 움직임 으로 표현할 수 있다.
- 플라스마 현상을 이해 하고 자연현상 속 플 라즈마 상태를 이해할 수 있다.
- 플라스마 현상으로 나 타나는 자연현상을 여 려가지 미술도구를 활 용하여 표현할 수 있 다.
- 미술작품을 배경으로 스토리텔링하여 창의 적인 움직임으로 표현 할 수 있다.
- 물질의 상태 변화 원 리와 현상을 이해할 수 있다.
- 움직임 게임을 통해 물질의 상태 변화를 재미있게 경험할 수 있다.
- 각각의 물질의 상태 특징을 이해하고 창의 적인 움직임으로 표현 할 수 있다.
활 동 구 성
상황 제시
[활동1] 물질의 세가지 상태
[활동2] 액체-고체-기체 입자 운동 그리 기
[활동1] 플라스마 현상 [활동2] 다음 중 플라스
마 현상으로 나 타나는 자연현상 은?
[활동1] 물질의 상태 변 화
[활동2] 깨진 얼음을 붙 일 수 있는 방법 은?
창의적 설계
[활동1] 입자 운동의 표 현
[활동2] 생활 속 물질의 변화와 표현
[활동1] 자연현상 표현
[활동1] 물질의 변화 지 도 이동하기 [활동2] 물질의 변화 지
도 표현하기
감성적
체험 [활동1] 발표와 감상 [활동1] 발표와 감상 [활동1] 발표와 감상
○ 2015 개정 교육과정 연계
과학
(내용요소) 세 가지 상태와 입자 배열
(성취기준) [9과05-01] 물질의 세 가지 상태의 특징을 설명하고 이를 입자 모형으로 표현할 수 있다.
[9과05-02] 여러 가지 물질의 상태 변화를 관찰하고, 상태 변화 시 나타나는 현상을 입자 모형으로 설명할 수 있다.
(내용요소) 상태 변화
[9과05-02] 여러 가지 물질의 상태 변화를 관찰하고, 상태 변화 시 나타나는 현상을 입자 모형으로 설명할 수 있다.
기술 (내용요소) 미디어와 이동 통신
(성취기준) [9기가04-17] 다양한 통신 매체의 종류와 특징을 이해하고 활용한다.
체육
(내용요소) 표현: 현대표현의 수행과 창작
(성취기준) [9체04-11] 현대 표현의 특성과 원리가 반영된 작품을 구성하고 발표하며, 작품에 나타난 표현 요소와 방법을 감상하고 평가한다.
○ 차시 구성
상황제시 물질의 세 가지 상태
활동 가이드 동영상을 통해 물질의 세 가지 상태와 입자 운동을 이해하고 고체-액체 -기체 상태의 입자 운동을 그림으로 표현하는 활동이다. 이를 통해 과학 시간에 학습 한 내용을 쉽고 재미있게 반복함으로써 과학지식을 통합예술활동을 통해 습득할 수 있다.
창의적설계 입자 운동의 표현
활동 가이드 물질의 상태변화를 줄을 활용하여 도형으로 표현하고 그 과정을 음악에 맞춰 입자 운동을 움직임으로 표현한다. 각각의 물질 상태를 실생활에 적용하여 상태 가 변화하는 과정을 두 모둠을 한 모둠으로 구성하여 스토리텔링하여 창의적인 움직임 으로 표현하는 활동이다. 신체를 통해 움직임으로 구성하고 표현할 수 있을 뿐만 아니 라 실생활에 적용하는 활동을 통해 체화된 이 활동을 통해 장기기억으로의 저장이 가 능하다.
감성적체험 발표와 감상
활동 가이드 모둠별로 구성한 작품을 발표하고 감상함으로써 심미적 감상능력과 비
프로그램명 과학과 건강 1차시
차시 주제 물질의 상태와 현상
교육목표
- 물질의 세 가지 상태를 이해하고 각각의 입자 운동을 이해할 수 있다.
- 물질의 입자 운동을 어플리케이션을 활용하여 창의적인 움직임으로 표현할 수 있다.
관련교과 과학, 기술, 체육
차시 설계의도
과학내용 중 물질의 세 가지 상태와 입자 운동을 동영상 및 그림 활동을 통해 확 인할 수 있다. 고체, 액체, 기체의 입자 운동 원리를 도형, 음악, 움직임으로 표현 하고, 또한 실생활에 적용하여 스토리텔링을 통해 표현을 확장할 수 있다. 이러한 활동을 통해 과학내용을 재미있게 반복 학습할 수 있고, 학생들에게 지식내용을 장기기억으로 전환할 수 있는 기회를 제공할 수 있다.
준비물 동영상 자료, 학생용 워크북 활동지, 빨랫줄(노끈, 트와인끈 등), 여러 가지 음악
상황제시 플라스마 현상
활동 가이드 동영상을 통해 플라즈마 현상을 이해하고 자연현상 중 플라즈마 현상으 로 번개와 오로라를 이해하는 활동이다. 이를 통해 우리 주변에 플라즈마 원리를 이 용한 다양한 사례를 탐색하고 확산적 사고 능력을 기를 수 있다.
창의적설계 자연현상 표현
활동 가이드 자연현상 중 플라즈마 현상인 번개와 오로라를 여러 가지 미술 재료를 활용하여 표현하고 스토리텔링하여 움직임으로 표현하는 활동이다. 이를 통해 미술 재 료의 특성과 함께 다양한 표현방법을 통해 과학내용을 이해할 수 있다.
감성적체험 발표와 감상
활동 가이드 모둠별로 구성한 작품을 발표하고 감상함으로써 심미적 감상능력과 비 판적 사고 능력을 기를 수 있다. 이 활동을 통해 과학지식을 확장하여 실생활에 적용 할 수 있는 능력을 기를 수 있다.
프로그램명 과학과 건강 2차시
차시 주제 물질의 상태와 표현
교육목표
- 플라즈마 현상을 이해하고 자연현상 속 플라즈마 상태를 이해할 수 있다.
- 플라즈마 현상으로 나타나는 자연현상을 여려가지 미술도구를 활용하여 표현 할 수 있다.
- 미술작품을 배경으로 스토리텔링하여 창의적인 움직임으로 표현할 수 있다.
관련교과 과학, 기술, 체육
차시 설계의도
과학내용을 확장하여 플라즈마 현상을 동영상을 통해 개념을 이해하고 여러 가 지 자연현상 중 플라즈마 현상인 번개와 오로라의 원리를 이해할 수 있다. 다양 한 미술도구를 활용하여 번개와 오로라의 특징을 표현하고 스토리텔링하여 창의 적인 움직임을 구성할 수 있다. 이 활동을 통해 일상생활 속에서 과학원리를 발 견하고 적용할 수 있는 능력을 기를 수 있고 다양한 표현방법을 통해 체화된 과 학지식으로의 전환이 가능하다.
준비물 동영상 자료, 학생용 워크북 활동지, 전지, 다양한 미술 재료(색종이, 리본끈, 색 연필, 풍선, 목탄 등), 여러 가지 음악
상황제시 물질의 상태 변화
활동 가이드 동영상을 통해 물질의 상태 변화를 이해하고 물질의 상태 변화가 적용 된 사례를 통해 원리를 이해하는 활동이다. 이를 통해 실생활에 과학지식을 적용하고 탐색하는 능력을 기를 수 있다.
창의적설계 물질의 변화 지도 이동하기
활동 가이드 고체-액체-기체의 상태변화를 움직임 게임을 통해 이해하는 활동이다.
다양한 동선과 움직임 표현을 활용하여 과학지식을 체화된 지식으로 습득할 수 있고 과학원리를 스토리텔링하여 창의적으로 표현함으로써 지식을 확장하고 융합적 사고력 을 기를 수 있다.
감성적체험 발표와 감상
활동 가이드 모둠별로 구성한 작품을 발표하고 감상함으로써 심미적 감상능력과 비 판적 사고 능력을 기를 수 있다. 이 활동을 통해 과학 지식을 재미있게 이해하고 확산 적 사고를 확장시킬 수 있다.
프로그램명 과학과 건강 3차시
차시 주제 움직임 게임
교육목표
- 물질의 상태 변화 원리와 현상을 이해하고 실생활에 적용할 수 있다.
- 움직임 게임을 통해 물질의 상태 변화를 재미있게 경험할 수 있다.
- 각각의 물질의 상태 특징을 이해하고 창의적인 움직임으로 표현할 수 있다.
관련교과 과학, 기술, 체육
차시 설계의도
물질의 상태 변화를 영화의 한 장면을 통해 이해하고 실생활에 적용한 사례를 통 해 물질의 상태 변화 원리를 이해할 수 있다. 움직임 게임을 통해 여러 가지 동선 과 움직임을 활용하여 물질의 상태 및 변화를 표현할 수 있다. 이 활동을 통해 물 질의 상태변화를 재미있는 활동을 통해 반복함으로써 학습에 대한 동기부여를 할 수 있고 적극적이고 긍정적인 태도를 기를 수 있다.
준비물 동영상 자료, 학생용 워크북 활동지, 마스킹 테이프, 색지, 훌라후프
