2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서
2018. 10. 31
동신초등학교
【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】
과 제 개 요
과제명 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 식물의 세계, 메이커로 Start!
(초등학교 과학 (12) 식물의 구조와 기능 수업용 STEAM 프로그램)
학교급 초등 대상 학년(군) 5학년
중심과목 과학 중심과목
성취기준 영역 [초등학교 과학] (12) 식물의 구조와 기능
연계과목 수학 미술 실과 음악
연계과목 성취기준 영역
[초등학교 3~4학년] (2) 도형 / 4수 02-12 [초등학교 5~6학년] (2) 표현 / 6미 02-02 [초등학교 5~6학년] (4)기술시스템 / 6실 04-11
(5)기술활용 / 6실 05-04 [초등학교 5~6학년] (1) 표현 / 6음 01-03
연구기간 2018.5.1 ~ 2018.11.23.
연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000)
참여연구원 6명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 5명) 연구 수행자에 관한 사항
구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명
연구책임자 동신초 컴퓨터, 미술 교사 김윤주
공동연구원 사남초 국어, 사회 교사 이민숙
공동연구원 동신초 과학 교사 이유정
공동연구원 동신초 수학(보) 교사 신유진
공동연구원 부민초 수학(주) 교사 김슬기
공동연구원 사하초 음악 교사 문유미
2018년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 융합인재교육(STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.
2018년 10월 31일
연구책임자 :
- 3 -
“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”
목 차
1. 요약문··· 1
2. 서론··· 2
3. 연구 수행 내용 및 결과··· 2
가. 연구 수행 내용 ··· 2
나. 연구 수행 결과 ··· 7
1) 연구 수행 결과 요약 ··· 7
2) 수학과학(스팀) 흥미태도 검사 ··· 7
자아존중감검사 ··· 9
스팀수업만족도 검사 ··· 9
4. 결론 및 제언 ··· 10
5. 참고문헌··· 12
[부록]
부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 부록2. 수업 차시 사진 및 소감문 부록3. 회의록
- 1 -
1. 요약문
최근 4차 산업혁명이라는 말이 공공연하게 쓰이며 이는 부인할 수 없는 현실로 모두 받아들 이고 있다. 실지로 급변하는 과학기술을 보면 ‘10년이면 강산이 변한다’는 옛말이 ‘5년이면’, ‘3년 이면’, 심지어 ‘1년이면’으로 변화하는 속도가 빠르다. 이렇게 급격한 기술력 구현으로 현재의 산 업기반이 바뀌어 감과 동시에 이에 대응하여 단순한 암기와 빠른 정보 처리가 아닌 다양한 방 면에서 현실을 해석하고 융합적으로 사고, 처리하는 융합적 소양을 가진 인재를 필요로 하는 현 실이다.
이러한 창의융합형 인재를 육성하기 위해서는 초등학교에서부터 융합적 소양의 기회가 중요 하다. 이러한 융합적 소양을 가꾸어 주기 위해서는 다양한 창의융합교육의 실현이 필요하며 인 문학적 소양을 갖고 다양한 정보처리역량에 기반하여 문제 상황에 필요한 도구를 다각적으로 설계, 제작할 수 있는 역량이 필요하다. 이 속에서 서로 협력하며 의사소통하며 그 속에서 과학 과 기술(공학) 분야에 대한 자신감을 가지도록 하여 과학은 재미있고 유익한 학문이라는 생각이 들게 하는 것이 중요하다.
즉 실제로 당면할 수 있는 다양한 문제상황에서 자신이 상상한 ‘상상을 현실로’ 만드는 다양한
‘즐거운 경험’을 통하여 ‘창의융합적 사고’가 길러지도록 해야 한다. 이를 위해서는 자신의 생각 을 메이킹 해볼 수 있는 경험이 필수적이며 이를 과학적 개념과 연계, 프로그램을 구성하여 개 발, 적용하여야한다. 이때 보다 높은 시너지 효과를 위해서는 과학과 연계된 환경과의 개념을 생 각을 심어주어야 하는데 이는 우리 사회가 보다 따뜻하게 발전할 수 있는 올바른 과학적 태도 이기 때문이다.
이러한 조건들을 생각해볼 때 가장 좋은 주제는 자연속에 있다.
따라서 본 연구에서는 5학년을 대상으로 하여 내년부터 새롭게 본 학년에 도입될 2015 개정 교육과정 속에서 적용할 수 있는 식물을 주제로 하여 수업 프로그램을 개발하여 적용하고 이를 통해 미래 메이커로서의 역량을 함양할 수 있도록 구성하였다.
이와 더불어 개정 교육과정의 핵심인 창의 융합형 인재를 양성하기 위해선 학생들의 지식정보 처리역량 개발이 필요하며 이는 다양한 직접 경험인 체험, 그리고 다양한 간접 경험인 인문학 도서 연계를 통해 융합적 사고 과정을 경험 하도록 하는 것이 매우 효과적이다.
따라서 본 연구에서는 2015 개정 교육과정 속에서 5학년에 적용할 수 있는 미래 메이커로서의 역량을 키울 수 있는 프로그램을 개발하여 수업에 적용하고 관련 융합활동을 연계하여 구성, 실 시하였다.
본 프로그램 참여를 통해 학생들은 모두 다음과 같은 성장을 하였다.
첫재, 학생들은 학년 수준에 맞는 식물 주제의 프로그램 적용을 통해 과학 발전과 환경 보존의 중요성을 인식하고 이를 자기주도적인 방법하에 도서를 연계하여 해결방법을 경험함으로써 융 합적 사고의 기반이 다져지는 계기가 되었다.
둘째, 메이킹 중심의 프로그램 적용으로 미래 메이커로서의 역량 기반을 쌓게 되었다.
셋째, 다양한 학생참여 중심의 프로그램 적용으로 책임감과 자존감 형성이 이루어지게 되었다.
향후 본 프로그램은 진로탐색 시기와 연계하여 활용하여 학생들이 낸 다양한 제품 아이디어를 실제로 상용화 할 수 있도록 함으로써 자신의 꿈을 디자인하도록 하는 방안을 연구한다면 더욱 효과적일 것이다.
2. 서론
가. 연구의 필요성
◦ 상황에 필요한 도구를 메이커 할 수 있는 논리적이고 창의적인 사고력과 협동심을 키 워 환경과 과학발전의 균형을 가질 수 있는 올바른 과학적 사고방식 갖추기 위함.
나. 연구의 목적
◦ 식물을 주제로 하여 청색기술 연계한 메이킹 경험 및 언플러그드 놀이 활동을 연계한 프로그램 개발 및 연구
◦ 개발 프로그램 적용 및 효과성 검증 ◦ 개발 프로그램 확산 및 일반화
다. 연구의 범위
5학년 교육과정에서 청색기술을 적용할 수 있는 주제 및 영역을 추출하여 언플러그드 놀이 활동과 연계한 프로그램을 개발한다. 5학년 교과 내용 중 식물을 중심으로 하여 이에 기반한 식물의 구조와 기능을 알아보고 식물에서 찾을 수 있는 구조 속 규칙을 활용하여 언 플러그드 놀이 교구를 제작해보고 식물 속 기능을 활용한 다양한 상품을 창의적으로 구상하 고 디자인하여 제작해보는 것을 중점 활동으로 한다.
특히 저학년에서 별도로 실시되는 프로그램 설계, 적용시 멘토멘티 융합활동을 연계함으로 써 상호간 협동 촉진 및 자존감 형성이 이루어지도록 한다.
3. 연구 수행 내용
◦STEAM 프로그램 연구 및 적용 ◦STEAM 프로그램 연구 및 적용
가. 개발 기본 방향
- 2015 개정 교육과정의 핵심 역량 및 성취기준을 적용한 STEAM 수업 개발 - ‘식물’을 주제로 한 언플러그드 코딩 기반의 메이커 경험 중심의 수업 개발 - 각 교과별 교과 핵심 역량 연계
- 교과별, 단원별 재구성 – 교육과정에 편성 (창체와 교과 연계 구성)
- 저학년(1학년) 연계 관련 스팀 체험 프로그램 추가 구성으로 창의적 설계 및 감성 적 체험의 적용 확대
나. 개발 수업 프로그램 개요 1) 대상 : 5학년
2) 대주제 : 식물의 세계 속, 메이커 Start!
- 3 - 3) 융합 개요 : 주제 융합
: 학생들이 가장 흥미로워하는 주제인 ‘자연’ 중 5학년 교과 내용 속 식물을 주제로 하 여 학생 일상 경험 속에서 접할 수 있는 문제 상황을 제시한다. 이때 바이오 플라스틱의 예 시를 통하여 식물을 활용한 지속발전과의 연계를 창의적으로 생각해 보도록 한다. 식물에 대 해 보다 자세한 관찰을 위해 세포 관찰시 렌즈를 활용한 메이킹 활동을 연계함으로써 미래 메이커로의 기초 경험을 갖도록 하며 식물의 구조에서 발견할 수 있는 규칙성을 찾아 코딩 과 연결된 놀이활동을 연계하고 논리적 사고력(컴퓨팅 사고력)의 기초를 다지게 한다. 좀 더 나아가 식물 세포의 특징을 활용하여 실생활에 필요한 생활용품을 만들어보도록 하여 청색 기술 기반의 메이킹 활동 경험을 갖게 한다. 뿐만 아니라 2015 개정 교육과정의 핵심역량을 포함하여 각 차시별 활동의 성격과 연계하여 6대 핵심역량에 맞게 구성하여 융합 프로그램 을 구성, 개발하였다.
4) 프로그램 구성방법
과학과 교과 과정을 중심으로 하여 연관 교과의 교과 역량을 연계하여 단원별 재구성으로 편성하여 구성하였다. 특히 식물속에 존재하는 규칙을 활용한 보드게임을 이용하여 놀이형식 으로 구성하였다.
5) 관련 성취영역 및 관련 성취기준 분석(차시배정)
다. 개발 수업 프로그램 내용 1) 기본 내용
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 식물의 세계 속, 메이커 Start !
초등학교 과학 (12)식물의 구조와 기능 수업용 STEAM 프로그램
학교급 초등학교 대상 학년(군) 5학년
중심과목 과학 성취기준 영역 [초등학교] (12) 식물의 구조와 기능
연계과목 수학 실과 미술 음악
연계과목 성취기준 영역
[초등학교 3~4학년] (2) 도형
[초등학교 5~6학년] (4)기술시스템, (5) 기술활용 [초등학교 5~6학년] (2) 표현
[초등학교 5~6학년] (1) 표현
개발계획
주제 연번 차시(시수) 과목 연계(안)
1 2 미술(1) + 과학(1)
2 3 과학(1.5) + 음악(0.5) +실과(0.5) +수학(0.5) 3 3 과학(1) + 수학(1) +실과(1)
4 2 실과(1) +미술(1)
교과 성취영역 성취기준
과학(12) 식물의 구 조와 기능
6과 12-01 생물체를 이루고 있는 기본 단위인 세포를 현미경으로 관찰할 수 있다.
6과 12-06 식물의 전체적인 구조 관찰과 실험을 통해 뿌리, 줄기, 잎, 꽃의 구조와 기능을 설명할 수 있다.
실과(4) 기술 시스템 6실 04-11 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구 조를 이해한다.
(5) 기술 활용 6 실 05-04 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.
미술 (2) 표현 6미 02-02 다양한 발상 방법으로 아이디어를 발전시킬 수 있다.
수학 (2) 도형 4수 02-12 주어진 도형을 이용하여 여러 가지 모양을 만들거나 채울 수 있다 음악 (1) 표현 6음 01-03 제재곡의 노랫말을 바꾸거나 노랫말에 맞는 말붙임새로 만든다.
2) 차시별 개발 개요 주제 차시 교과(기능,교
과핵심역량) 학습 목표 및 내용 (교과재구성) 성 취
기준 평 가 방법
핵심 역량
생 명 과 학 과 예 술 의 만남
1~2 미술 과학
⚫ 식물을 소재로 한 과학 연계 예술 작품을 살펴보고 식 물의 구조 관찰 및 잎의 생김새와 하는 일을 알고 이를 연 계하여 창의적 작품을 만들 수 있다.
<상황제시>
- 바이오플라스틱, 생명체의 길 시리즈 보고 이야기나누기
<창의적 설계>
- 식물의 구조 알아보기
- 잎의 특징과 생김새 탐색하고 분류하기
- 잎의 구조를 알아보고 잎맥 책갈피 제작 방법 고안하기
<감성적 체험>
- 잎맥 책갈피 제작하고 소감 나누기
- 바이오아트 작품 찾아 미래사회와 연계하여 생각 나누기 상 기 표 참고
관찰, 상 호 평가
지 식 정 보 처 리 역량 심 미 적 감 성 역 량
식물 속 규칙 찾기
3~5 과학 음악 실과 수학
• 잎의 생김새에서 규칙성을 찾고 꽃의 구조와 꽃, 열매, 씨 앗의 관계를 이해하여 이를 순차, 선택, 반복, 조건을 고려 하여 언플러그드 코딩 보드 게임 및 노래로 만들 수 있다.
<상황제시>
- 테셀레이션 작품 보고 형상화한 생물 찾기 - 모둠별 간단한 테셀레이션 작품 만들기
<창의적 설계>
- 꽃의 구조 탐구하기 - 꽃,열매,씨앗의 관계 이해하기 - 잎의 다양한 구조에서 규칙성 찾기
<감성적 체험>
- 찾아낸 규칙성 이용하여 모둠별 노래 만들기 - 우리반 코딩노래 선발하기
- 찾아낸 규칙성 이용하여 보드 게임 만들기
상 기 표 참고
관찰, 결 과 물 평 가
의 사 소 통 역량
공 동 체 역 량
메 이 킹 맛 보 기
6~8 과학 수학 실과
• 다양한 재료를 활용하여 세포 관찰 도구를 창의적으로 설계, 메이킹하여 관찰에 직접 활용할 수 있다.
<상황제시>
- 확대한 세포 현미경 사진 보고 추측하기
<창의적 설계>
- 잎의 세포를 볼 수 있는 방법 탐색하기 - 잎의 단면도 실험 설계, 실험하기 - 생활속 간단히 활용 가능한 현미경 고안하기
<감성적 체험>
- 스마트폰 현미경 제작하기 - 결과 나누기
-현미경 사진 아트 작품 보며 과학과 예술 관계 토의하기 상 기 표 참고
상 호 평가, 산 출 물 평 가
자 기 관 리 역량
식 물 세 포 로 메 이 킹 하 기
9 ~ 1 0
실과 미술
• 아이디어를 활용하여 다양한 생활용품을 3D 펜으로 메이 킹할 수 있다.
<상황제시>
- 식물 특징 활용한 아이디어 생활용품 보고 생각 나누기
<창의적 설계>
- 관찰한 세포 특징 활용한 생활용품 설계하기
<감성적 체험>
- 3D 펜 활용하여 만들기 - 결과 나누기, 발표회 하기
상 기 표 참고
상 호 평가, 산 출 물 평 가
창 의 적 사 고 역 량
- 5 - ◦STEAM 수업 평가 방법 개발 및 적용 성과 조사 ◦STEAM 수업 평가 방법 개발 및 적용 성과 조사
가. 검사 대상 선정 – 5학년 2개 학급(연구팀 소속 해당학급), 2개 동아리(연구팀 소속 운영동아리-학급, 영재) 나. 적용 성과 조사
- 스팀 수업 효과성 검사
방법 검증자료내용 시기 연계 핵심 역량
검사지 과학,수학 흥미 및 태도 자기존중감 검사
5월 - 10월 6월 - 10월
지식정보처리역량, 창의적 사고 자기관리역량
수학과학적 흥미 및 태도 조사지는 한국과학창의재단에서 배포한 검사지를 활용하였다.
자기존중감 검사는 임정숙(2011)의 검사지를 회원간 협의에 의해 재구성하여 실시하였다.
- 스팀 수업 적용에 따른 학생 평가 방법
방법 검증자료내용 시기 연계 핵심 역량
설문지
수업만족도 수업분석법에 따른 관찰 면담 - 교사 협의회 활용
10월 6월~10월 6월~10월
심미적감성역량 의사소통역량 공동체역량
◦STEAM 협력 연구 강화 및 확산 실시 ◦STEAM 협력 연구 강화 및 확산 실시
가. 교사 네트워킹 형성
⚫ 연구회 내 자체 세미나 및 협의회 6건 실시 : 5월 11일 1회(서부 지구 관내 희망 교사 대상)
8월 31일 1회 및 10월 10일 1회(서부 지구 관내 희망교사 대상) 실시 : 연구회 교사 대상 협의회 3회 실시
연구회 교사 연수 및 체험연수 각 1회 실시
워크숍 개최 및 실시장면
⚫ 연구회 주관 교사 연수 3회 실시
: 5월 9일 (프로그램 관련) - 연구회 회원 전원 참석 8월13일~14일(언플러그드 놀이 관련) - 연구회 회원 3명
10월 10일(메이커 관련) - 연구회 회원 6명 및 서부관내 희망교사 5명 총 11명
⚫ 연구회 회원 대상 도서 활용한 주제 연구
⚫ 프로그램 및 노하우 공유 – 온라인 매체 통한 수시 협의 강화
⚫ 프로그램 개발에 따른 지속적인 협의체에 의한 피드백 통한 프로그램 개선
⚫ 연구회 주관 융합 수업 공개 실시 : 9월 18일(시교육청 내 희망 교사 및 부산교육대 학 소속 교육실습생 대상, 총 24명 참여)
- 7 -
4. 연구 수행 결과
나. 교육공동체(지역사회 및 학부모) 네트워킹 형성
⚫ 학부모 총회를 활용한 스팀 교육 홍보 및 연수 1회(18.3.21) ⚫ 가정통신문을 통한 스팀 교육에 대한 인지도 제고 (18.5. 18.10.22)
⚫ 창의융합페스타 부스 운영 활동 홍보를 통한 스팀 교육 홍보(18.12.14~15일 예정)
◦연구수행결과 요약 ◦연구수행결과 요약
구분 수행 결과
교수학습지도안 개발 차시 총 10차시
수업 적용 일정 2018. 07. 01. ~ 2018. 10. 26.
(STEAM 수업)수혜학생 수 동신,부민,서부영재 63명(초등학교 5학년 3개반)
학생 태도검사
사전검사 5월 30일, 3개 학급(63명) 실시 완료 사후검사 10월 14일, 3개 학급(63명) 실시 완료
학생 및 교사 만족도조사 10월 14일 실시 완료
교사연구회 STEAM 행사 개최
2018.9.18. 2교시(09:50~10:30) 수업공개 2018. 7.24 학생대상 여름방학 스팀 체험활동 개최 2018. 5.11, 8.31, 10. 10. ‘STEAM 교사연수, 융합체험활동,
메이커 교사연수’ 개최
논문 또는 학술대회 해당없음.
특허출원(국외, 국내) 해당 없음
◦연구수행결과 ◦연구수행결과
1) STEAM(수학과학적) 흥미 태도 검사 • 대상 : 프로그램 적용 5학년 학생 63명
• 사전검사 실시일 : 5월 30일/ 사후 검사 실시일 : 10월 14일
• 분석 방법 : 집단내 평균 비교 분석
본 프로그램 적용 대상 63명에 집단내 평균비교 분석을 위해 T검증을 실시한 결과 사전검사평균은 2.99, 사후검사평균은 3.23이었다. 유의확률(양측) 값이 0.0으로 유의 수 준 p<.05 수준에서 유의미한 차이로 나타났다.
즉 두 평균차가 .24였고 사전검사평균보다 사후검사평균이 더 높았으며 이러한 평균 차는 p<.05에서 유의한 차이로 나타나 본 수업 프로그램 적용을 통한 효과에서 유의미 한 변화가 있었음을 알 수 있다.
<대응표본 통계량>
<대응표본 상관계수>
<대응표본 검정>
상기 검증 결과를 통해 ‘학생들의 STEAM에 대한 흥미태도가 통계적으로 유의미하게 변화하였다는 사실을 알 수 있다.
또한 집단내 평균 비교로 사전, 사후 검사 결과를 보면 STEAM 태도가 긍정적으로 변 화하였음을 알 수 있다. 이를 통해 수학 과학 과목에 있어서 배려, 의사소통, 실생활 유 용성과 효과성에 대한 긍정적 태도, 자아효능감이 유의미하게 변화하였다.
- 9 - 2) 자아존중감 변화
• 대상 : 프로그램 적용 학생 64명 중 검사 응시학생 5학년 학생 63명 (N=57, 집단내 평균 비교, 조사일 :2017.05(사전), 2017.11(사후)
3) 스팀 수업 만족도 조사 구분
평균지수(점) 평균지수(%)
실태분석
사전 사후 사전 사후
일반적자아존중감 24 26 76 90
0 20 40 60 80 100 120
일반적 가정적 사회적 학교
91 89
79 79
77 78
67 50
사전 사후
가정적자아존중감 36 39 79 88
사회적자아존중감 30 35 67 79
학교 자아존중감 19 31 50 79
분석
• 전체적으로 자아존중감이 증가하였고 특히 학교 자아존중감이 29%로 많이 증가하였으며 일반적 자아존중감과 사회적 자아존중감도 10% 내외로 상승하 였다.
설문 문항 그렇다
(%) 보통 (%)
그렇지않다 (%)
0 20 40 60 80 100 120
내용구성수준태도변화융합 추천 1 ․프로그램 내용 구성 100
2 ․내용 수준 적절성 95 5
3 ․수학과학에 대한 태도변화 95 5
4 ․STEAM 교과간 융합 100
5 ․프로그램 적용 추천 100
본 수업 프로그램에 참여한 학생 거의 대부분이 참여가 즐거웠으며 수학 과학에 대한 공부에 흥미 를 가지게 되었고 다른 학교에 추천하고 싶다고 응답하였다. 또한 95%의 학생이 다른 교과에도 수학 과학이 도움이 된다고 하였다.
5. 결론 및 제언
◦ 결론
학년이 올라갈수록 학생들의 수학, 과학에 대한 탐구심과 호기심이 점점 줄어들고 양극화
현상이 많이 나타난다. 이러한 현상을 줄이고 수학과학에 대한 기초 탐구지식과 흥미를 높일 수 있는 방안은 당연히 스팀 교육이다. 따라서 스팀 교육은 선택이 아니라 필수이며 앞으로 우리 교육이 지속적으로 지향해야 할 길이다. 본 연구회를 통해 ‘식물’을 주제로 하여 실생활 속 문제 상황을 제시하고 제시된 문제 상황을 협동과 배려활동으로 해결해 나가는 수업 프로그램을 구상하고 개발하면서 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
본 교사연구회 참여를 통해 스팀 프로그램을 개발하고 적용해 나가면서 구성원간 협동 과 공동사고를 통해 다양한 아이디어를 내고 그러한 생각을 수업프로그램으로 적용하면서 회원간 스팀 수업에 대한 시너지 효과를 낼 수 있었다.
또한 교사연구회의 다양한 세미나 및 협의회, 그리고 자체 연수 프로그램을 통해 참여 교사의 스팀 수업 구성 역량을 끌어 낼 수 있었으며 특히 올해 참여하게 된 신규 회원 및 경력 3년 내 교사들의 경우 스팀교육에 대한 기본적인 방향과 내용을 익히고 역량으로 함 양하는 좋은 계기가 되었다. 특히 기존의 참여 회원의 스팀 수업 재구성 활동에 공동사고 를 통해 참여하며 많은 배움의 기회가 되었다.
다만 학교마다 스팀 수업에 대한 이해도와 선호도가 매우 달라 학교마다 스팀에 대한 인식과 활성화가 매우 편차가 커서 새로 이동한 경우 스팀에 대한 중요성 인식이 조금 낮 은 환경인 경우, 동아리 구성이나 수업 진행 등에 따르는 전체적인 어려움이 있었다. 그러 나 오히려 이런 경우로 새롭게 스팀교육에 대한 활성화를 시킬 수 있는 좋은 계기이기도 했다. 게다가 서로 다른 학교에 재직하고 있는 회원들로 편성, 운영하면서 학교 간 이러한 편차를 많이 극복할 수 있게 되었으며 관심 있는 교사 모집을 통해 스팀 교육의 전반적인 활성화가 이루어지게 되었다.
스팀 수업에 참여하게 된 수혜 학생들의 반응을 보더라도 본 수업 프로그램의 효과를 잘 알 수 있었다. 아래는 학생들의 느낀 점을 각 수업 차시마다 서술한 생각과 종합적인 만족도 내용이다.
수 업 차 시 별 학생 반응
- 11 -
위의 내용에서 알 수 있듯이 학생들은 스팀 수업을 매우 좋아하고 신기해한다. 특히 식물 을 주제로 한 다양한 메이킹 활동을 매우 신기해하고 즐거워하며 앞으로도 또 해보고 싶 어하였다. 따라서 앞으로 이러한 경험의 기회를 더욱 확대할 필요가 있다.
종합 반응
6. 참고 문헌
• 교육부(2017). 초등학교 교사용 지도서 5학년 . 교육부.
• 임정숙(2011). 자존감 향상 집단 상담이 초등학생 자아 존중감에 미치는 효과. 한국외국어 대학교 교육대학원 석사학위 논문.
• 한국과학창의재단(2015).손에 잡히는 스팀, ~
• 박지영 황해익(2006). 유아의 수학학습 잠재력에 따른 수학 능력 및 수학적 태도의 차이.
유아논총,15(1),27~47.
• 김혜영(2014).수학적 의사소통과 표상을 활용한 수학활동이 유아의 수학 능력 및 수학적 태도에 미치는 영향, 이화여자대학교 석사
◦ 제언
스팀 수업을 설계하고 적용하기 위한 교사의 어려움은 매우 크다. 또한 학교마다 실정과 형편이 달라 같은 스팀 수업이라 할지라도 실시에 매우 쉽거나 혹은 아주 어려운 경우가 생길 수 있다. 따라서 대부분의 학교에 공통으로 쉽게 접근할 수 있도록 주변에서 쉽게 구할 수 있고 교사의 준비가 최소한으로 이루어 질 수 있는 스팀 수업 프로그램의 개발과 인식에 대해 내년에 5,6학년에 도입되어 질 2015 개정 교육과정에서 5,6학년 교과 과정을 활용하여 스팀 교육에 대한 인식과 교육과정내 스팀 수업 재구성 등의 대응이 필요하다.
또한 모든 과목, 모든 영역에서 필수는 독서이다. 융합인재의 가장 기본은 많은 독서 에서 나오며 이러한 다양한 독서를 통해 학문간, 교과간 융합 아이디어와 융합적 사고 력이 생성된다. 또한 일선 대부분 학교에서도 특색사업이나 중요시하는 영역이 독서이 다. 따라서 이러한 독서교육과 연계하여 융합적 사고력 확산이 가능하도록 융합도서를 기반으로 하여 스팀 수업을 적용할 수 있도록 주제에 따른 학년별 융합도서의 개발이 필요하다.
덧붙여 앞으로 중요시되는 컴퓨팅 사고력 향상을 위해 언플러그드 코딩과 연계한 스 팀수업을 개발하는 방안의 지속적 연구가 필요하다.
미래 사회는 가치 창출이 중요한 창의 융합 인재가 필요한 시대라고들 한다. 그렇다 면 그러한 시대에 맞는 융합적 사고는 저학년부터 학년에 맞게끔 기반을 다져나감으로 써 미래사회에 필요한 우리의 인재를 만들 수 있으리라 생각한다.
- 13 -
[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물
초등학교 과학 (12)식물의 구조와 기능 수업용 STEAM 프로그램 식물의 세계 속, 메이커 Start !
1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정
연번 차시 (중심과목)
2015 개정 교육과정 성취기준
(연계과목) 성취기준 영역 1 1~2/10[6 과 12-06] 식물의 전체적인 구조 관찰과 실험을 통해 뿌리, 줄기,
잎, 꽃의 구조와 기능을 설명할 수 있다. [초 5~6학년](2) 표현 2 3~5/10 [6 실 04-11] 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차,
선택, 반복 등의 구조를 이해한다.
[초 5~6학년](12) 식물의 구조와 기능 [초 3~4학년](2) 도형 [초 5~6학년](1) 표현 3 6~8/10[6 과 12-01] 생물체를 이루고 있는 기본 단위인 세포를 현미경으로
관찰할 수 있다. [초 5~6학년](5) 기술활용
[초 3~4학년](2) 도형 4 9~10/10[6 실 05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고
제작한다. [초 5~6학년](2) 표현
- 적용 성취기준
1-1. 교육과정 재구성표
교과 성취영역 성취기준
과학(12) 식물의 구 조와 기능
[6 과 12-01] 생물체를 이루고 있는 기본 단위인 세포를 현미경으로 관찰할 수 있다.
[6 과 12-06] 식물의 전체적인 구조 관찰과 실험을 통해 뿌리, 줄기, 잎, 꽃의 구조와 기능을 설명할 수 있다.
실과(4) 기술 시스템 [6 실 04-11] 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다.
(5) 기술 활용 [6 실 05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.
미술 (2) 표현 [6 미 02-02] 다양한 발상 방법으로 아이디어를 발전시킬 수 있다.
수학 (2) 도형 [4 수 02-12] 주어진 도형을 이용하여 여러 가지 모양을 만들거나 채울 수 있다
음악 (1) 표현 [6 음 01-03] 제재곡의 노랫말을 바꾸거나 노랫말에 맞는 말붙임새로 만든다.
재구성 전 재구성 후
과학 3. 식물의 구조와 기능
• 재미있는 과학1/12
• 과학탐구 2~9/12
• 과학더하기(스팀) 10~11/12
• 과학생각모음, 단원 마무리 12/12
➡
• 과학 1,9차시 + 실과 4. 정보와 기술 2차시 + 음악, 미술, 수학 총 10차시 구성
• 과학 2차시 배정 및 전 10차시에 걸쳐 3단원의 5,6,8,9차시의 내용 부분 재구성
2. STEAM 프로그램 총괄표(총 10차시)
차시 주요내용
1~2/1 0
주제(단원)명 생명과학과 예술의 만남
⚫ 중국에서 쓰레기 반입 거부로 인한 쓰레기 대란의 문제를 상황으로 제시하여 이의 실질적인 해결 을 5학년 과학과 교육과정내 (12) 식물의 구조와 기능 내용 영역의 성취기준 [6과 12-06] 과 연계하여 생각할 수 있도록 한다. 이를 위해 식물을 소재로 하는 과학을 연계한 예술 작품 및 다양한 제품들을 살펴본 후 우리 생활 주변의 다양하게 존재하는 잎을 관찰하고 잎의 생김새와 하는 일을 알고 창의적 작품을 만들기 위해 미술과 표현영역의 [6미 02-02]과 융합하여 구성하였다.
⚫ 식물을 소재로 한 과학 연계 예술 작품을 살펴보고 식물의 구조 관찰 및 잎의 생김새와 하는 일을 알고 이를 연계하여 창의적 작품을 만들 수 있다.
Co
-쓰레기 대란 뉴스 시청 ‘중국의 쓰레기 반입거부’
-바이오플라스틱 제품, 생명체의 길 시리즈 작품 보고 이야기 나누기 CD
- 식물의 구조 관찰하기
- 잎의 특징과 생김새 탐색하고 분류하기
- 잎의 구조를 알아보고 잎맥 책갈피 제작 방법 고안하기 ET
- 잎맥 책갈피 제작하고 소감 나누기
- 바이오아트 작품 찾아 미래 사회와 연관지어 생각 나누기
3~5/1 0
주제(단원)명 식물 속 규칙 찾기
⚫ 테셀레이션 작품을 보고 어떤 도형에서 출발하여 만든 작품인지 찾아보는 활동에서 출발하여 이를 과학 [6과 12-06]을 중심으로 하여 전체적인 구조 관찰과 각각의 구조 속에서 존재하는 규칙성을 발 견하고 이를 수학 도영 영역의 [4수 02-12]와 연계하여 표현하고 [6실 04-11]의 순차,선택,반복을 고려하여 언플러그드 놀이 보드게임을 만들어보고 [6음 01-03]과 연계 가사바꾸기 활동을 실 시하도록 융합하여 구성하였다.
⚫ 잎의 생김새에서 규칙성을 찾고 꽃의 구조와 꽃, 열매, 씨앗의 관계를 이해하여 이를 순차, 선택, 반복, 조건을 고려하여 언플러그드 코딩 보드 게임 및 노래로 만들 수 있다.
Co
- 어떤 도형일까? (테셀레이션 작품 보고 원래의 도형 찾아보기) - 모둠별 테셀레이션 만들기
CD
- 꽃의 구조 탐구하기 - 꽃,열매,씨앗의 관계 이해하기 - 잎의 다양한 구조에서 규칙성 찾기
- 규칙성 활용하여 우리 모둠의 언플러그드 놀이 보드 게임 만들어보고 활용하기 ET
- 찾아낸 규칙성을 이용하여 모둠별 노래 만들어 보기 - 우리반 코딩노래 선발하기
- 15 - 6~8/1
0
주제(단원)명 메이킹 맛보기
⚫일상에서 흔히 볼 수 있는 응애 병충해를 입은 식물 제시를 통해 현미경의 필요성을 찾아보고 확대 한 세포 현미경 사진을 통해 무엇을 확대한 사진인지 추측하도록 상황을 설계하였다. 이를 관찰하기 위해 과학 [6과 12-01]에 준하여 현미경 관찰을 하고 이러한 과정 중에 일상생활에서 손쉽게 관 찰할 수 있는 도구의 필요성을 느껴 실과[6 실 05-04]와 연계하여 흔히 가지고 있는 스마트폰을 활용 한 관찰 도구를 만들어보고 이를 통해 관찰 및 탐색을 일상화하는 습관을 키울 수 있도록 구성하였다.
⚫다양한 재료를 활용하여 세포 관찰 도구를 창의적으로 설계, 메이킹하여 관찰에 직접 활용할 수 있 다.
Co
- 우리반 교실의 푸름이에게 어떤 일이? 란 문제 상황 제시 (‘응애’ 가 생긴 식물 직접 제시) - 확대한 세포 현미경 사진 보고 무슨 사진인지 추측하기
CD
- 잎의 세포를 볼 수 있는 방법 탐색하기 - 잎의 단면도 실험 설계, 실험하기
- 생활속에서 간단히 활용할 수 있는 현미경 고안하기 ET
- 스마트폰 현미경 제작하기 - 결과 나누기
- 현미경 사진 아트 작품 보며 과학과 예술 관계 토의하기
9~10/
10
주제(단원)명 식물세포로 메이킹하기
⚫창의적 아이디어가 돋보이는 자연물의 특징을 활용한 생활용품을 보고 실과 [6 실 05-04]를 중심으 로 하여 자신의 아이디어를 활용하여 식물의 특징을 본뜬 다양한 생활용품을 설계하고 3D 펜을 활용하여 미술과 표현 성취기준과 연계, 메이킹하여 미래의 메이커로서의 경험을 가질 수 있도록 융합, 구성하였다.
⚫아이디어를 활용하여 다양한 생활용품을 메이킹할 수 있다.
Co
- 자연물의 특징 활용한 아이디어 생활용품 보고 생각 나누기 - 식물의 구조와 특징에 대해 알게 된 내용 발표하기
CD
- 지난 시간 만든 스마트폰 현미경을 활용하여 일상 속에서 관찰한 내용과 사진 발표하기 - 관찰한 세포, 식물 특징을 활용하여 생활용품 설계하기
- 상호 의견 나누기 ET
- 3D 펜 활용하여 구상한 생활용품 만들기 - 자신의 작품에 대한 설명회 하기
- 갤러리 워크 통한 친구의 아이디어에 대한 칭찬 격려하기
3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 가. 1~2/10차시
중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/ 5 학년
중심과목 성취기준 영역
[초등학교] (12) 식물의 구조와 기능 중심과목 성취기준
[6 과 12-06] 식물의 전체적인 구조 관찰과 실험을 통해 뿌리, 줄기, 잎, 꽃의 구조와 기능을 설명할 수 있다.
주제(단원)명 생명과학과 예술의 만남 차시 1~2/10
학습목표 ⚫ 식물을 소재로 한 과학 연계 예술 작품을 살펴보고 식물의 구조 관찰 및 잎의 생김새와 하는 일 을 알고 이를 연계하여 창의적 작품을 만들 수 있다.
연계과목 미술 연계과목
성취기준 영역 [[초 5~6학년](2) 표현
STEAM 요소
S 식물의 뿌리, 줄기, 잎, 꽃의 구조와 기능 T 잎맥 책갈피 제작 방법 알고 제작하기 E
A 바이오 아트 연계하기 M 재료의 양 측정하기
개발 의도
중국의 쓰레기 반입 거부로 인한 쓰레기 대란 문제를 통해 식물 소재 제품이나 자연물을 이용한 예 술작품들을 살펴본 후 우리 생활 주변의 다양하게 존재하는 잎을 관찰하고 잎의 생김새와 하는 일 을 알고 창의적 작품을 만들 수 있도록 차시를 개발하였다.
우리가 흔하게 사용하는 일회용 풀라스틱의 심각성을 알고 이를 현 5학년 과학과 교육과정의 (12) 식물의 구조 와 기능 내용과 연계하여 생각해볼 수 있도록 수업 차시를 융합하여 구성하였다. 중국에서 쓰레기 반입 거부로 인하여 생긴 쓰레기 대란의 문제를 상황으로 제시하여 이러한 상황을 고민하고 원인과 문제점을 생각할 수 있도 록 한다. 그리고 바이오 플라스틱등 식물을 활용한 제품이나 인공적인 화학원료가 아닌 감귤껍질이나 자연물을 활용한 예술 작품의 예시를 통하여 환경 문제를 해결하기 위한 대안으로 미래 사회와 연계지어 식물을 활용하는 방법을 다양하게 고민할 수 있도록 하였다. 이러한 문제점 해결을 위해 우리 생활 주변의 다양하게 존재하는 잎 을 관찰하고 잎의 생김새와 하는 일을 알도록 실험하고 잎맥을 활용한 창의적 작품을 만들기 위해 미술과 표현영 역의 [6미 02-02]과 융합하여 구성하고 마지막으로 바이오아트 작품들을 살펴보며 자연스레 환경문제를 해결하기 위한 방안으로 자연을 활용한 신소재의 필요성을 경험하고 깨달을 수 있도록 수업을 구성하였다. 이를 위해 과학 과 성취기준을 중심으로 미술과 표현 영역의 다양한 발상 방법으로 아이디어를 발전시키는 성취기준을 연계하여 융합활동을 고안하였다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
-그림 살펴보기 -‘쓰레기 대란’뉴스 시청하기
-작품 살펴보기 -활동지 분석하기
창 의 적 설 계
창의적 설계
-잎맥 책갈피 제작 발표 회하기
-바이오 아트 작품과 재 활용 쓰레기 줄이기에 대한 생각 나누기
감 성 적 체 험 -식물의 전체적인 구조 관찰하기
-잎의 특징과 생김새 알아보기 -잎의 구조 실험하기 -잎을 활용한 제품 생각하기 -잎맥 책갈피를 제작하기 위한 실 험 방법을 계획하고 만들어 보기
감성적 체험
- 17 - 학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (15 분)
과학 주제의 예술 작품에서 식물과의 연계성을 이해하고 잎 생김새와 특징 탐색하기 Co 그림 살펴보고 이야기 나누기 ET 환경문제에 대한 인식 가지기 그림을 보고 어떤 내용을 알 수 있습니까? 왜 이런 일이 일어났는지 알아봅시다.
‘쓰레기 대란’이라는 뉴스를 살펴봅시다. 어떤 내용을 알 수 있었습니까?
- 중국에서 이제까지 수입하던 재활용 쓰레기 및 폐비닐 수거를 거부하면서 여러 가지 문제가 생겨나고 있다는 사실을 알 수 있었습니다.
Co 작품 살펴보고 이야기 나누기 ET 미래 과학기술과 연계한 예술 감성 가지기 다음 작품은 무엇을 표현한 것일까요? 어떤 점이 특징적인지 이야기해봅시다.
( ‘땅에 묻으면 식물이 자라는 비닐, 바이오플라스틱 식기, 감귤껍질 작품, 현대미 술관 수직정원’ 보기)
그림을 보고 느낀 점을 자유롭게 이야기해봅시다.
- 식물을 활용하여 저런 작품을 만들 수 있다는 것이 대단했습니다. 재활용품이 아닌 식물을 활용하여 작품이나 도구를 만든다면 쓰레기가 많이 줄어들 것이라 생각됩니 다.
Co 활동지의 통계표는 2016년도에 조사된 자료입니다. 자료를 보고 생각할 수 있는 점 을 생각나는 대로 말해봅시다.
- 환경오염 중 일회용품 사용으로 인한 오염이 심각하다는 걸 알 수 있습니다.
- 생활속에서 환경오염을 줄일 수 있는 습관이 필요하다고 생각됩니다.
＊그림자료
＊뉴스자료
＊활동지 Tip!실제 생 활에서 많이 활 용 되 지 만 그 심각성을 인식하지 못 하고 있는 재 활용 쓰레기 에 대한 심각 성을 깨닫고 이를 식물 특 징 및 미래생 명과학과 연 계하여 생각 하도록 한다.
전개 (50 분)
식물 구조와 하는 일 알아보고 제품 활용법 및 쓰레기 배출 감소와 연계방안 찾기
잎맥 책갈피를 만들기 위한 재료의 양 측정하기 CD 식물의 구조 관찰하기
식물은 어떤 부분으로 이루어져 있는지 알아봅시다.
- 뿌리, 줄기, 잎으로 이루어진 식물의 구조를 살펴본다.
CD 잎의 특징과 생김새 알아보기
주변에서 볼 수 있는 잎에 어떤 것들이 있는지 오감을 활용해 관찰해 봅시다.
짝과 의논하여 분류기준을 정하여 잎을 분류해 봅시다.
- 크기에 따라 00로 분류하였습니다.
잎의 특징을 활용하여 어떤 제품을 만들면 좋을지 발표해 봅시다.
- 잎의 모양을 이용한 예술 작품을 만들면 좋겠습니다.
- 활엽수 잎을 활용한 받침대를 만들면 좋을 것 같습니다.
CD 잎을 활용한 제품 생각하기 ET 환경문제와 연계하여 생활태도 다지기 재활용 쓰레기 대란을 막기 위한 방안에는 어떤 것이 있을까요?
- 바이오 플라스틱등을 활용할 수 있습니다.
이처럼 우리가 생활에서 활용할 수 있는 잎 활용 제품을 생각해봅시다.
- 잎을 활용한 책갈피를 만들 수 있습니다.
- 잎을 활용한 편지지를 만들 수 있습니다.
CD 잎맥 책갈피를 제작하기 위한 실험 방법을 계획하고 만들어 보기 필요한 재료는 무엇이 있을까요?
제작 방법을 보고 실험 계획을 세워보고 실험시 주의할 점을 말해봅시다.
- 제작 방법을 보고 모둠별로 실험 계획을 세운다.
- 실험시 주의할 점을 이야기하게 한다.
＊학생활동지
＊식물 사진
＊다양한 잎
＊수산화나트 륨, 칫솔, 비 커, 핀셋, 거 름종이, 스포 이드, 실험용 접시, 마스크, 장갑, 염색시 약, 나뭇잎, 알 코 올 램 프 , 삼발이, 시트 지 또는 손코 팅지)
Tip!약품 및 실험 도구 사 용시 정확한 계량과 안전 에 유의하며 실험할 수 있 도록 지도
정리 (15 분)
바이오 아트 작품과 재활용 쓰레기 줄이기에 대한 생각 나누기 ET 잎맥 책갈피 발표회 하기
만든 책갈피 발표하고 실험을 통해 알게 된 점과 소감 발표하기
- 식물 특징을 활용하여 일회용품을 사용하지 않는 방법에 관한 사실을 알았습니다 ET 바이오 아트 작품 찾아 미래사회와 연관지어 생각 나누기
＊다양한 바 이오 아트 작 품 만들기 예 시 그림 및 동영상자료
나. 3~5/10차시
중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교/5 학년
중심과목 성취기준 영역
[초등학교] (4) 기술 시스템 중심과목 성취기준
[6 실 04-11] 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다.
주제(단원)명 식물 속 규칙 찾기 차시 3~5/10
학습목표 잎의 생김새에서 규칙성을 찾고 꽃의 구조와 꽃, 열매, 씨앗의 관계를 이해하여 이를 순차, 선택, 반 복, 조건을 고려하여 언플러그드 코딩 보드 게임 및 노래로 만들 수 있다.
연계과목
과학 연계과목
성취기준 영역
[초 5~6학년](12) 식물의 구조와 기능
수학 [초 3~4학년](2) 도형
음악 [초 5~6학년](1) 표현
STEAM 요소
S 식물의 뿌리, 줄기, 잎, 꽃의 구조와 기능 T 언플러그드 코딩 로봇 보딩 게임 고안, 설계하기 E 보드 게임 구현하기
A 보드 게임판 만들기, 코딩 로봇 디자인하기, 언플러그드 코딩 노래 만들고 표현하기 M 테셀레이션 만들기
개발 의도
테셀레이션 작품에서 도형을 찾아보고 이를 식물과 연계하여 식물의 구조, 특징에 존재하 는 규칙성을 찾고 언플러그드 놀이 및 순차,선택, 반복이 드러나는 모둠 노래 로 표현 놀 이하도록 하여 컴퓨팅 사고력이 융합되어 함양되도록 개발하였다.
에셔의 테셀레이션 작품을 보고 어떤 도형에서 출발하여 만든 작품이지 찾아보도록 상황을 제시하고 도형에서 규칙성을 나타내는 모양을 어떻게 만들 수 있을지 궁금증을 갖게 하여 문제상황을 도출한다. 또한 수학 적 원리가 미술과 결합하여 예술작품으로 표현된 예를 살펴보고 이를 뿌리, 줄기, 잎, 꽃의 구조를 간 단히 살펴보고 꽃의 구조와 잎의 구조에서 존재하는 규칙성을 발견하도록 한다. 이를 활용하여 간단한 테셀레이션 만들기와 더 나아가 규칙성을 활용하는 언플러그드 놀이 게임을 만들어 보고 활동하도록 융합하여 순차, 반복, 선택의 개념을 익힐 수 있도록 한다.
또한 같은 영역에서 순차, 반복이 중심이 되는 모둠별 코딩 노래를 만들어 발표하고 우리반 코딩 노 래를 선발하여 수학, 음악이 함께 융합되며 컴퓨팅 사고력이 융합 육성될 수 있도록 수업 프로그램을 구성하였다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
-테셀레이션 작품 보고 어떤 도형인지 찾기 (그림이 말하는 ‘원래
나의 모양을 찾아줘’
이야기 듣기) 창 의 적 설 계
창의적 설계
- 찾아낸 규칙성을 이용 하여 모둠별 노래 만들어 보기
- 우리반 코딩노래 선발 하기
감 성 적 체 험 - 꽃의 구조 탐구하고 이를
이용하여 테셀레이션 만들어보기 - 꽃,열매,씨앗의 관계 이해하기 - 잎의 다양한 구조에서 규칙성 찾 기
- 규칙성 활용하여 우리 모둠의 언 플러그드 코딩 로봇 보드 게임 만들 어보고 모둠별 게임 하기
감성적 체험
- 19 - 학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 ( 10 분)
Co 에셔의 테셀레이션 작품 보고 원래의 도형 찾아보기 다음 그림이 말하는 내용을 들어봅시다.
-‘원래 나의 모양을 찾아줘!’ 나는 어떤 도형에서 만들어진 모양입니다. 처음의 모양 을 찾아주세요.-
예셔의 작품을 살펴봅시다.
이런 테셀레이션을 만든다면 어떤 도형을 이용하여 자연물 속에서 어떤 모양을 본떠 만들 수 있을가요?
ET 도형 속에서 어떤 모양을 만들어 규칙성 있게 배열할 수 있음을 알고 수학과 자연에
대한 소중함 가지기, 수학적 원리가 예술 작품이 될 수 있음을 느끼기
＊테셀레이션 작품
Tip!자 연 물 중 테셀레이 션 모양으로 이용할 수 있 는 것을 생각 해보게 한다
전개 (80 분)
Co 모둠별 테셀레이션 만들기
모둠별로 도형모양을 한가지 정하여 테셀레이션 작품을 만들어봅시다.
식물내 각각의 구조를 통해 어떤 규칙이 존재하는지 알아봅시다.
CD 꽃의 구조 알아보기
다음 꽃들의 생김새를 관찰하고 구조별로 나누어보고 각각의 특징을 찾아 적어봅시다.
꽃들의 생김새에서 존재하는 규칙성을 모둠별로 의논하고 발표해봅시다.
CD 꽃,열매,씨앗의 관계 이해하기 ET 식물의 일생 속에서 찾은 규칙성을 통해 모 든 생물의 세계에 규칙이 존재함을 이해하고 생명의 소중함 알고 실천의지 가지기 다음 동영상을 보고 꽃, 열매, 씨앗의 관계를 찾아봅시다.
찾아본 관계에서 어떤 규칙이 있는지 말해봅시다.
CD 잎의 다양한 구조에서 규칙성 찾기
여러 가지 잎을 살펴보고 어떤 규칙들이 있는지 모둠별로 의논해봅시다.
- 어긋나기 순서로 나있기도 하고 똑같은 잎들이 반복해서 나있습니다.
- 단풍나무의 경우 같은 모양이 반복되고 한 모양에도 옆면에 뾰족한 면이 순서대로 나있습니다.
CD규칙성 활용하여 우리 모둠의 언플러그드 놀이 보드게임 만들어보고 활용하기 순차, 반복, 조건에 대해 알아보고 이를 이용하여 보드게임 규칙을 만들어 봅시다.
만든 보드게임 규칙에 따라 보드판과 코딩 로봇을 설계, 제작하여 봅시다.
보드게임 놀이를 해봅시다.
ET식물 속에 존재하는 다양한 규칙을 발견함으로써 논리적 사고 가지기
＊풀, 가위, 색종이, A4 용지
＊활동지
＊백합, 유채 꽃, 단면 면도 칼, 유리판, 테이프
Tip!백 합 과 유채꽃을 구 하기 어려울 경우 통꽃과 갈 래 꽃 으 로 다른 꽃으로 대체 가능
Tip!도구 사 용시 안전에 유의
＊동영상
＊스마트패드
＊종이,자,풀, 테이 프, 가위, 색상지
정리 (30 분)
ET 규칙성을 이용하여 만든 보드 게임 모둠별 발표하기
모둠별로 만든 보드게임 놀이를 소개하고 속에서 어떤 순서와 반복이 있었는지 이야 기 해보고 어떤 조건으로 놀이를 진행했는지 모둠별로 이야기해봅시다.
ET 찾아낸 규칙성을 이용하여 모둠별 노래 만들어 보기 순차, 반복이 들어가는 노래가사를 만들어 모둠별로 발표해봅시다.
ET 우리반 코딩노래 선발하기
＊활동지
다. 6~8/10차시
중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/5 학년
중심과목 성취기준 영역
[초등학교] (12) 식물의 구조와 기능 중심과목 성취기준
[6 과 12-01] 생물체를 이루고 있는 기본 단위인 세포를 현미경으로 관찰할 수 있다.
주제(단원)명 메이킹 맛보기 차시 6~8/10
학습목표 다양한 재료를 활용하여 세포 관찰 도구를 창의적으로 설계, 메이킹하여 관찰에 직접 활용할 수 있 다.
연계과목 실과 수학
연계과목 성취기준 영역
[초 5~6학년] (5) 기술 활용 [초 3~4학년] (2) 도형
STEAM 요소
S 현미경 관찰하기, 볼록렌즈 원리 T 스마트폰 현미경 구안하기 E 스마트폰 현미경 제작하기 A 스마트폰 현미경 디자인하기, 토의하기 M 재료 측량
개발 의도
교실에서 식물 키우기 활동시 흔하게 발생하는 응애 병충해 사례를 통해 현미경의 필요성 을 알아보고 확대한 현미경 사진을 통해 눈으로 보는 것과 현미경으로 확대 관찰하는 것 의 차이점을 이해하여 일상에서 쉽게 사용하는 스마트폰 현미경을 고안, 제작하여 탐색 관찰의 일상습관을 형성할 수 있도록 수업을 개발하였다.
일상에서 흔히 볼 수 있는 응애 병충해를 입은 식물을 직접적으로 제시하여 문제를 해결하기 위해 현미경 사용의 필요성을 느끼게 한다. 또 확대한 세포 현미경 사진을 통해 무엇을 확대한 사진인지 생각 해보고 눈으로 보는 것과 현미경과 같은 도구를 활용한 관찰활동의 차이점과 중요성을 인식하도록 하는 상황 설계를 통해 문제를 해결해나가도록 구성하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 일상에서 손쉽게 사 용가능하고 관찰활동을 수행할 수 있는 스마트폰을 활용한 관찰도구인 스마트폰 현미경을 구안, 설계하 여 보고 또 직접 제작하여 봄으로써 이를 통해 관찰 및 탐색을 일상화하는 습관을 키울 수 있도록 구성 하였다. 뿐만 아니라 수업 마무리 단계에서 현미경 사진을 활용한 아트 작품의 제시를 통해 과학과 예술 의 관계를 토의하게 함으로써 융합적 사고를 극대화 할 수 있도록 수업을 융합하여 개발하였다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
- 우리반 교실의 푸름이에게 어떤 일이 일어났을까?
(응애 병해충 식물)
- 확대한 현미경 사진의 일부 보고 전체 모습 맞추기
창 의 적 설 계
창의적 설계
- 스마트폰 현미경 제작 하기
- 결과 나누기 - 현미경 사진 아트 작품 보며 과학과 예술 관계 토의하기
감 성 적 체 험 - 잎의 세포를 볼 수 있는 방법 탐
색하기 - 실험 설계, 실험하기 - 생활속에서 간단히 활용할 수 있 는 현미경 고안하기
감성적 체험
- 21 - 학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 ( 15 분)
Co 우리반 교실의 푸름이에게 어떤 일이?
여러분이 키우는 푸름이에게 어떤 일이 일어났을까요? 화분의 식물을 보며 추측하여 봅시다.
ET 교실에서 직접 키우는 식물 중 병해충 걸린 식물을 활용하여 책임감 및 생명의 소중 함을 직접적으로 경험하기
Co 확대한 세포 현미경 사진 보고 무슨 사진인지 추측하기 다음 사진은 무엇인지 생각해봅시다.
푸름이에게 일어난 일을 자세히 알아보려면 어떻게 하면 될지 이야기해봅시다.
＊병해충 식 물 혹은 사진
＊확대 현미 경 사진
전개 ( 80 분)
Co 잎의 세포를 볼 수 있는 방법 탐색하기
잎에 대해 자세히 알아보기 위해 필요한 도구인 현미경에 대해 알아봅시다.
현미경의 원리와 구조에 대해 이야기해 봅시다.
CD 잎의 단면도 실험 설계, 실험하기
잎의 세포 단면 관찰하기 위한 실험 순서를 알아봅시다.
실험시 유의점을 말해볼까요?
- 특히 면도날과 같은 도구 사용시 안전에 주의해야 하며 칼이 나가는 방향에 손을 대지 않습니다.
- 최대한 얇게 잎을 잘라내어 아세트산카민 용액을 이용하여 염색 후 현미경을 활용 하여 관찰합니다.
ET 실험설계 및 진행을 통해 자신감과 도전 의식을 가질 수 있도록 격려하기
CD 생활 속에서 간단히 활용할 수 있는 현미경 고안하기 현미경을 항상 들고 다니면서 관찰할 수는 없을까?
- 우리가 흔히 가지고 다니는 스마트폰을 활용하여 간이 현미경을 만들어 관찰하면 될 것 같습니다.
ET 스마트폰 현미경 제작과 활용을 통해 항상 관찰하고 탐구하며 새로운 아이디어를 생 성하려는 의지를 갖게 한다.
ET 다음 시간까지 주변에서 볼 수 있는 다양한 물체를 제작한 스마트폰 현미경으로 관찰 하여 사진이나 동영상을 찍어 제출할 수 있도록 하여 탐구심과 도전 의식을 갖게 한다.
＊활동지
＊현미경
＊수수깡, 다 양한 잎, 페트 리접시, 현미 경, 슬라이드 글라스와 커 버글라스, 스 포이드, 아세 트산 카민용 액, 물
Tip!잎은 될 수 있는 한 두꺼운 잎을 준 비 하 도 록 한다.
＊작은 볼록 렌즈, 다양한 종류의 종이, 풀, 가위, 목 공풀, 테이프
정리 ( 25 분)
ET 제작한 스마트폰 현미경으로 관찰한 내용 발표하기 ET 배느실 발표하기
ET 현미경 사진 아트 작품 보며 과학과 예술의 관계 토의하기
＊사진 자료
라. 9~10/10차시
중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교/ 5 학년
중심과목 성취기준 영역
[초등학교] (5) 기술활용 중심과목 성취기준
[6 실 05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.
주제(단원)명 식물세포로 메이킹하기 차시 9~10/10
학습목표 아이디어를 창의적으로 활용하여 다양한 생활용품을 3D펜으로 메이킹할 수 있다.
연계과목 미술 연계과목
성취기준 영역 [초 5~6학년](2) 표현
STEAM 요소
S 식물의 특징 알기
T 식물의 특징 활용한 생활용품 구상하기
E 식물의 특징 활용한 생활용품 제작하기, 3D 펜 사용하기
A 생활용품 디자인하기, 설명하기
M 생활용품 길이 측량하기, 계산하기
개발 의도
창의적 아이디어가 돋보이는 자연물의 특징을 활용한 생활용품을 보고 8차시까지 학습한 식물의 구 조와 특징에서 창의적으로 구상한 아이디어를 통해 식물의 특징을 본뜬 다양한 생활용품을 설계하 고 3D펜으로 메이킹하도록 하여 미래의 메이커로서의 경험을 갖도록 프로그램을 개발하였다.
창의적 아이디어가 돋보이는 다양한 자연물의 특징을 활용한 생활용품을 보고 실과 [6 실 05-04]를 중심으로 하 도록 한다. 다양한 작품 예시에서 자신의 아이디어를 생각하고 이를 활용하여 식물의 특징을 본뜬 다양한 생활용 품을 설계하여 보게 한다. 설계한 작품 내용을 친구들과 토의 과정을 거쳐 아이디어를 구체화하고 3D펜을 활용하 여 미술과 표현 성취기준과 연계하여 메이킹하도록 한다. 이러한 활동을 통해 미래의 메이커로서의 경험을 가질 수 있도록 융합, 구성하였다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
- 자연물의 특징 활용한 아이디어 생활용품 보고 생각 나누기 - 식물의 구조와 특징에 대해 알게 된 내용 발표 하기
창 의 적 설 계
창의적 설계
- 3D 펜 활용하여 구상 한 생활용품 만들기 - 자신의 작품에 대한 설 명회 하기 - 갤러리 워크 통한 친구 의 아이디어에 대한 칭찬 격려하기
감 성 적 체 험 - 지난 시간 만든 스마트폰 현미경
을 활용하여 일상 속에서 관찰한 내 용과 사진 발표하기
- 관찰한 세포, 식물 특징을 활용하 여 생활용품 설계하기 - 상호 의견 나누기
감성적 체험
- 23 - 학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 ( 10 분)
Co 자연물의 특징 활용한 아이디어 생활용품 보고 이야기 나누기 다음 사진들은 어떤 자연물을 본떠 만들었을가요?
어떤 역할을 하는 생활용품일까요?
Co 식물의 구조와 특징에 대해 알게 된 내용 발표하기
식물의 구조와 특징에 대해 알게 된 내용을 포스트잇에 적고 앞으로 나와 해당분야 에 붙여 봅시다.
ET 자신이 알게 된 내용을 전체 학생과 같이 유목화, 시각화함으로써 더욱 많은 배움 이 일어날 수 있도록 한다.
＊사진자료
＊포스트잇 Tip!알게 된 내용을 키워 드로 간략히 적고 한 장의 포스트잇에는 한 개의 내용 만 적도록 하 여 칠판의 해 당 영역에 붙 이도록 한다.
전개 (60 분)
Co지난 시간 만든 스마트폰 현미경을 활용하여 일상 속에서 관찰한 내용과 사진 발표하 기
지난 시간에 해오기로 한 과제를 발표해 봅시다.
어떤 물체를 관찰했으며 관찰한 느낌과 소감을 같이 말해 봅시다.
친구들의 발표를 듣고 자신의 소감도 같이 발표해 보겠습니다.
ET 일상 생활 속에서 자신이 직접 제작한 스마트폰 현미경으로 다양한 물체를 관찰하는 경험을 통해 과학에 대한 자신감과 흥미, 그리고 새로운 것에 대한 도전 의식을 불러 일으킨다. 또한 친구들이 관찰해온 사진이나 영상을 통해 더욱 새로 운 것에 대한 호기심을 키우고 상호 칭찬을 통해 존중과 자긍심을 키우도록 한다.
CD 관찰한 세포, 식물 특징을 활용하여 생활용품 설계하기
관찰한 세포나 식물의 특징 중에서 가장 인상적인 모양을 본떠 생활에 필요한 생활 용품을 설계하여 봅시다.
ET 배운 내용을 생활에 직접적으로 응용하여 생활에 필요한 물건을 만들어 보게 하여 학습과 생활이 동떨어지지 않고 일상에 바로 적용됨을 체득하게 한다.
CD 상호 의견 나누기
짝과 함께 설계한 내용을 의논하고 보완할 점을 찾아 봅시다.
CD3D 펜 활용하여 구상한 생활용품 만들기 3D 펜 사용 방법을 알아봅시다.
안전에 유의하며 생활용품을 만들어 봅시다.
＊ 과제
＊ 활동지
＊ 3D펜, 다 양한 색상의 필라멘트
정리 ( 10 분)
ET자신의 작품에 대한 설명회 하기
작품을 소개해봅시다. 식물의 어떤 점을 본떠서 만들었는지도 같이 말해 봅시다 . 설명이 끝나면 전시공간에 전시하여 갤러리 워크하도록 하겠습니다.
ET갤러리 워크 통한 친구의 아이디어에 대한 칭찬 격려하기
갤러리 워크하면서 가장 마음에 드는 생활용품 받침 종이에 스티커를 붙여주고 친구 에게 칭찬의 말을 적어 붙여줍시다.
＊개인별 스 티커 2개, 포 스트잇
4. 학생활동지 / 학생참고자료
차시 1~2/10
학생활동1 과학적 원리를 이용하여 환경오염을 줄일 수 있는 방법을 찾아보자
❷ 식물의 구조와 잎의 구조
식물의 구조 잎의 구조 잎을 활용한 제품 만들기
❸ 잎의 구조 알아보기
❹ 잎맥 책갈피 만들기
● 무엇일까?
- 25 -
차시 3~5/10
학생활동2 규칙을 찾아 표현해보자
❶ 다음 그림의 원래 모양을 찾아봅시다 .
❷ 꽃의 구조를 살펴봅시다.
꽃이름
꽃의 구조
발견된 규칙성
❸ 잎의 구조를 살펴봅시다.
내가 고른 잎 발견한 규칙성
❹ 식물 속에서 발견한 규칙성을 이용하여 보드게임을 만들어 봅시다 .
● 순차, 반복이 들어가도록 식물의 특징을 표현한 노래가사 바꾸기를 해봅시다.
식물 탐험 보드게임 설계하기 사용할 식물 이름
보드게임 상황 설정하기 등장 로봇(인물) 조건(장애물)
움직이는 규칙
식물 특징을 노래 가사로 표현하기
원 노래 제목 바꾼 노래 제목
원 가사 바꾼 가사 원 가사 바꾼 가사 원 가사 바꾼 가사
♣ 수업을 하고 나서 가장 인상 깊었던 점을 비롯해 여러분의 생각 이나 느낌을 적어 보세요.
- 27 - 보드게임판
( ) 식물 탐험 여행
차시 6~8/10
학생활동2 메이킹 맛보기
❶ 무슨 사진인지 알아봅시다.
❷ 현미경의 원리와 구조에 대해 알아봅시다.
❸ 잎의 단면 실험을 해봅시다.
실험방법 모양 그리기
- 29 -
❹ 잎에 아주 작은 벌레들이 생겼어요. 현미경이 필요한데 없네요. 현미경을 대신할 기구를 만들어 봅시다.
● 수업을 하고 나서 가장 인상 깊었던 점을 비롯해 생각이나 느낌을 적어 봅시다.
1) 필요재료
2) 만들 기구 그림과 설명
차시 9~10/10
학생활동2 식물세포로 메이킹하기
❶ 다음 생활용품 사진을 보고 생각해봅시다.
❷ 식물의 특징을 이용하여 내가 만들 생활용품을 설계하여 봅시다 이용하고 싶은 자연물 이름
이용하고 싶은 자연물의 특징 설계도면
생활용품 설명
