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(1)

2017 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2017. 11. 30.

대전어은중학교

(2)

【 2017년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

프로그램 구분

□ 초 ☑ 중 □ 고

학년(군) (1학년, 3학년)

개선 신규

☑ 일반주제 ☑ 일반주제

□ 우대주제 ()

□ 우대주제 ()

연구제목 LED를 활용한 미래 명함 만들기

연구기간 2017. 4. 20. ~ 2017. 11. 30.

연구비 금사백만원(4,000,000원)

연구 책임자

소속 대전어은중학교

성명 이미경

참여 연구원 고미정, 안정아, 박성희, 김 준, 조원락, 서경일

상기과제를 수행한 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2017년 11월 30일

연구책임자 : 이 미 경 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(3)

이 보고서는 2017년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임

(4)

목 차

1. 요약문 ··· 1

2. 서론 ··· 1

가. 연구의 필요성 ··· 1

나. 연구의 목적 ··· 1

다. 연구의 범위 ··· 1

3. 연구 내용 및 결과 ··· 2

가. 연구 내용 ··· 2

나. 연구 결과 ··· 5

1) 학생과 교사의 만족도 ··· 5

2) 프로그램 공유 및 확산 노력 ··· 5

4. 결론 및 제언 ··· 5

5. 참고문헌 ··· 6

[부록] 부록1. 현장적용 결과 요약 부록2. 현장 적용 모습 부록3. 회의록 [붙임] 붙임1. 수업지도안 ··· 10

붙임2. 정산보고서 ··· 42

(5)

2017년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

1. 요약문

4차 산업 혁명 시대를 살아갈 학생들에게 융합적 사고 능력과 문제해결 능력을 함양시키기 위해 본 연구를 시행하였다. LED를 활용한 미래 명함 만들기 프로그램을 개발하여 중학교 3학년 학생들을 대상으로 자신의 진로에 대해 고민해 볼 수 있는 기회를 제공하였으며, 친환경 주택모형 건설하기 프로그램을 ‘미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기‘로 개선하여 중학교 1학년 학생들에게 자연과 조화를 이룬 주택 모형을 직접 만들어 보고 다양한 직업에 대해 탐색할 수 있는 계기를 마련하였다.

2. 서론

가. 연구의 필요성

- 미래 사회를 대비한 과학기술 기반의 융합적 사고 능력과 문제해결능력 함양 - 진로와 연계한 STEAM 프로그램 개발

나. 연구의 목적

- STEAM 프로그램 개발을 통한 학생들의 문제해결능력 향상 - 교실에서 실제적으로 활용할 수 있는 프로그램 개발 및 공유

- STEAM 프로그램의 공유 및 확산을 통해 학습자 주도의 교육 분위기 조성 다. 연구의 범위

- 중학교 3학년 학생들에게 문제해결 능력 및 진로 의식 함양을 위해 프로그램을 개발 하여 적용함.

- 중학교 1학년 학생들에게 융합적 사고 능력을 향상시키기 위해 미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기 프로그램을 개선하여 적용함.

- 학생들의 사전, 사후 검사 및 만족도 조사를 통한 STEAM 프로그램의 우수성 확인 및

관련 프로그램에 대한 교사들의 인식 전환 및 저변 확대

(6)

3. 연구 내용 및 결과

가. 연구 내용 1) STEAM 프로그램 개발 가) 프로그램 구분: 신규개발

나) 주제명: LED를 활용한 미래 명함 만들기 다) 적용 대상: 대전어은중학교 3학년 207명 라) 적용 시기: 2017년 9월~11월

마) STEAM 과목요소

◾ S : 옴의 법칙, 저항의 직렬 연결, 저항의 병렬 연결 ◾ T : 진로 계획, 회로 구성

◾ A:미래 명함 설계 및 디자인, 자기ㆍ동료평가 ◾ M:분수식 계산, 저항값 계산

바) 교육과정 재구성

(7)

수업단계 과목 단원 단원 학습 목표 STEAM 성취 목표/STEAM 요소

1차시

국어 5.(2) 매체에 따른 글쓰기

매체의 특성을 고려하여 자신 의 미래 직업을 소개하는 글 을 효과적으로 쓸 수 있다.

매체의 특성을 고려하여 효과적으로 글을 쓸 수 있다. / A, T

기술・가정 직업과 진로

자신의 생애를 설계할 수 있 으며, 이를 통해 자신의 적성 에 맞는 진로를 탐색하고 설 계할 수 있다.

자신의 생애 설계를 바탕으로 진로를 탐색하 고 설계할 수 있다.

2~3차시

과학

Ⅰ. 전기와 자기 2. 전류, 전압, 저항 3) 옴의 법칙

전류, 전압, 저항 사이의 관계를 설 명할 수 있다.

실험을 통하여 전류, 전압, 저항의 관계를 설명할 수 있다. / S, E, M

기술・가정 전기 전자 기술

기초 전기·전자 기술, 자동 제어 및 자동화 기술을 이해할 수 있 다.

기초 전기·전자 기술, 자동 제어 및 자동화 기 술의 기초 원리를 설명할 수 있다./ S, T, E

4~5차시

과학

Ⅰ. 전기와 자기 2. 전류, 전압, 저항 4) 저항의 직렬 연결 5) 저항의 병렬 연결

저항을 직렬 또는 병렬 연결 했을 때 합성 저항을 구할 수 있다.

저항(LED)을 직렬 또는 병렬 연결 했을 때 LED의 밝 기 변화를 설명할 수 있다. / S, T, E, M

수학 Ⅱ-2. 유리수의 사칙계산

수91023. 정수와 유리수의 사칙계산의 원리를 이해하고, 그 계산을 할 수 있다.

사칙 연산의 원리를 이용하여 저항값을 계산 할 수 있다. / S, T, M

6차시

사회 Ⅶ. 통일 한국과 세 계 시민의 역할

통일이 우리나라와 세계 평화 에 미칠 영향을 제시할 수 있 으며, 내가 선택한 직업 분야 에서 남북한 통일을 이루기 위해 내가 이바지할 수 있는 부분은 무엇인지 말할 수 있 다.

동아시아에서 우리 국토의 위치가 가지는 중 요성을 바탕으로 국토 통일의 당위성을 인식 하고, 이를 통해 세계 평화에 이바지하는 미래 의 한국을 그려 봄과 동시에 미래 세계 시민 으로서의 자신의 역할을 그려본다./ A,E

수학 Ⅱ-2. 유리수의 사칙계산

수91023. 정수와 유리수의 사칙계산의 원리를 이해하고, 그 계산을 할 수 있다.

사칙 연산의 원리를 이용하여 저항값을 계산 할 수 있다./ S, T, M

사) STEAM 프로그램 적용 ◾ 상황제시

- 20년 후 자신이 미래를 생각해 본다.

- 20년 후 자신의 직업을 갖게 되었을 때를 생각하며 명함을 구상한다.

◾ 창의적 설계

- LED를 이용하여 회로를 구성한다.

- 저항의 병렬 연결을 이용하여 LED 미래 명함을 제작한다.

◾ 감성적 체험

- 자신이 제작한 LED 미래명함 소개하기

(8)

2) STEAM 프로그램 개선

가) 프로그램 구분: 기존 프로그램 개선

나) 주제명: 미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기 다) 적용 대상: 대전어은중학교 1학년 180명 라) 적용 시기: 2017년 9월~11월

마) STEAM 과목요소 ◾ S : 에너지 전달 과정 ◾ T : 에너지와 건설 기술 ◾ A:디자인의 세계 ◾ M:도형

바) 교육과정 재구성

수업단계 과목 단원 단원 학습 목표 STEAM 성취 목표/STEAM 요소

1차시

과학 기술・가정

수학

문제 상황 제시 문제 상황을 확인하고 문제를 해결할 수 있다.

문제 상황을 확인하고 문제를 해결하기 위한 조건을 확인할 수 있다. / S, T, E, M

2~3차시 과학 계절의 변화 계절이 변하는 이유를

설명할 수 있다. 여름과 겨울철의 태양크기 비교 / S, E, M

4~5차시 수학 도형

여름과 겨울에 냉난방 효율이 높은 집을 구상할 수 있다.

열효율이 높은 친환경 주택 구상 / S, T, A, M

6~12차시 기술・가정 건설 기술 친환경 주택을 구상하여

설계하고 제작할 수 있다.친환경 주택을 제작할 수 있다. / S, T, E, M

사) STEAM 프로그램 적용

◾ 상황제시

- 더운 여름을 쾌적하게 보낼 수 있는 방법 고민

- 에너지 소비를 줄이면서 친환경적인 건물을 짓는 방법 생각해보기 ◾ 창의적 설계

- 친환경 건축의 원리를 활용한 에너지 절감 주택 제작 - 미래형 친환경 건축 소재로 패시브 하우스 설계 ◾ 감성적 체험

- 학생들이 직접 제작과정을 설명하고 모형을 전시함으로써 자신감과 성취동기 획득 3) 효과성 검증 방법

◾ 검증 방법: 설문지 ◾ 검사 시기

- 사전 검사: 2017. 9. 12.

- 사후 검사: 2017. 11. 15.

◾ 대상 학생 수

- 1학년: 180명

- 3학년: 210명

(9)

나. 연구 결과

1) 학생과 교사의 만족도

과학적 지식만 가르치거나 진로에 대한 학습보다는 과학기술을 소재로 한 진로연계 융합교육이 학생들에게 좀 더 관심과 재미를 불러일으킨다는 것을 알 수 있었다. 또한 STEAM 프로그램을 운영하면서 학생들이 즐겁게 활동에 참여하고, 융합교육이 학생들의 꿈과 미래의 모습에 밀접하게 관련되면서 학생들이 큰 흥미를 느끼는 것을 확인할 수 있었다.

교사의 경우 서로 겹치는 단원을 협동수업을 통해 해결함으로 수업 시간의 문제를 해결하는데 도움이 되었고, 한 개의 반에 3명의 교사가 들어가 전문가 그룹을 이끌면서 수업을 진행하다 보니 실제로 맡게 되는 학습자의 인원수가 적어서 학습자 개개인에게 맞춤식 완전학습이 이루어지는데 도움이 되었다고 판단되었다.

2) 프로그램 공유 및 확산 노력

우수한 프로그램의 질을 마련하기 위해서는 관련 교과 선생님 외 타 교과 선생님과의 많은 교류가 필요함을 느꼈고, 관련 지식 습득을 학생들이 다각도로 할 수 있는 여러 가지 방안에 대해서 많은 사전 논의가 필요함을 다시 한번 느낄 수 있었다.

체험 활동을 통해 개발 프로그램 관련교과외의 선생님들에게도 자신의 수업에서 적용할 수 있는 방안을 논의하였던 부분에서 의외로 많은 접목지점을 찾을 수 있어 체험 세미나, 워크샵 형태의 프로그램을 더욱 많이 진행하지 못한 것이 아쉬웠지만, 관련 교과 선생님들의 적극적인 참여가 돋보였으며, 자료 공유를 통해 STEAM 프로그램의 확산에 노력하겠다는 의지를 확인하는 자리가 되었다.

4. 결론 및 제언

1) 결론

본 연구는 STEAM 프로그램을 개선·개발하고 적용하여 과학기술에 대한 관심을 고양하고 소통과 융합을 통한 창의성과 인성을 갖춘 미래의 융합 인재를 양성하는 것을 목적으로 하였다.

‘미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기’ 개선 프로그램은 중학교 1학년 학생들에게 자연과 조화를 이룬 주택 모형을 직접 만들어 보면서 다양한 직업 세계를 탐색하는 계기를 마련하였다. ‘LED를 활용한 미래 명함 만들기’ 개발 프로그램은 중학교 3학년 학생들에게 문제 상황을 스스로 설계하고 해결하는 과정에서 융합적 사고 능력을 신장시키고 진로에 대해 깊이 고민할 수 있는 기회를 제공 하였다.

다양한 교과가 연계된 형태 및 융합을 기반으로 하는 교육을 실시하고, 기술과 공학 분야 그리고

생활 속 교육 형태를 적용시키고자 하였으며, 앞으로도 지속적인 STEAM 융합 교육을 통하여 창의적

융합 인재를 길러나갈 것이다.

(10)

2) 제언

융합 교육을 위해서는 다른 교과와 학생들의 수준에 맞게 교육과정을 재구성하고 학습 자료를 개발해야 하는데 실제 학교 현장에서 선생님들과 수업에 대해 논의할 시간이 점점 부족해지고 있다. 학교에서는 수업 구성에 필요한 재정적, 제도적 측면의 정책적 지원이 필요하다고 본다.

또한 교사 스스로 교과 간 벽을 허물고 타 교과 교사들끼리의 의사소통이 활발히 이루어져서 학생들이 배우고 있는 학문(교과)간 소통과 융합이 원활히 이루어지도록 해야 할 것이다.

5. 참고문헌

1) 박종웅외, 에너지학 개론, 동화기술, 2011

2) STEAM 아웃리치 프로그램:한국에너지기술연구원(http://steam.kofac.re.kr)

3) 미래를 준비하는 기술교사 모임 지음, 테크롤로지의 세계3, 랜덤하우스, 2011

4) 바출라프 스밀, 에너지란 무엇인가, 삼천리, 2011

(11)

[부록1] 현장적용 결과 요약

<STEAM 프로그램(수업) 현장적용 요약>

구분 STEAM

프로그램명 적용 학교명 적용

학년 적용 교과(시수) 적용 기간 수혜 학생 수

개발

LED를 활용한 미래

명함 만들기 대전어은중 3

국어(1)+수학(1)+

과학(1)+기술·가정(1) +사회(1)

8.17~11.17 210

개선

친환경 주택모형

건설하기 대전어은중 1 과학(1)+수학(2)+

기술·가정(3)+미술(1) 8.17~11.17 180

(12)

[부록2]

씨앗워크숍 공개 수업 성과 발표회

LED 명함 만들기 1 LED 명함 만들기 2 LED 명함 만들기 3

미래 내가 살고 싶은 주택 만들기 1 미래 내가 살고 싶은 주택 만들기 2 미래 내가 살고 싶은 주택 만들기 3

(13)

[부록3]

회의록 1 회의록 2

회의록 3 회의록 4

(14)

[붙임1] 수업지도안 1

1. 프로그램 개요

주제 LED를 활용한 미래 명함 만들기 관련교과

중학교 3학년

과학, 기술·가정, 수학, 국어, 사회, 미술

학습 목표

내용 목표

• 자신의 진로를 설계할 수 있다.

• 저항의 병렬 연결 시 전압, 전류의 관계를 설명할 수 있다.

• 합성 저항값을 계산할 수 있다.

• LED를 이용하여 회로를 구성할 수 있다.

• LED의 사용 분야를 설명할 수 있다.

• 분수를 소수로 나타낼 수 있다.

과정 목표

• 20년 후 어떤 일에 종사할지 모둠별로 토의 한다.

• 미래 명함을 구상하고 학습지에 꾸며 본다.

• 플라스틱(아크릴판)의 특징을 조사하여 발표한다.

• 배선도를 보며 LED와 전선, 전지를 연결한다.

STEA M 요소

S 옴의 법칙, 저항의 직렬 연결, 저항의 병렬 연결 T 명함 만들기

E 회로 설계 A 미래 명함 디자인

M 분수식 계산, 저항값 계산

개발 의도 중학교 3학년 학생이 진로 명함을 만드는 과정에서 다양한 융합적 지식을 활용하고, 자신의 진로를 생각해 볼 수 있는 기회를 제공하여 건전한 사회인이 되기 위한 기본적 소양을 갖추도록 함.

중학교 3학년 학생들을 대상으로 자신이 생각한 직업을 LED 명함으로 만들어 봄으로써 자신의 진로에 대해 고민해 볼 수 있는 기회를 제공하고자 함.

국어와 연계하여 20년 후 자신의 미래에 대한 글쓰기와 미술 시간을 활용해 미래 명함을 구상하고, 과학 시간에 옴의 법칙을 이해해고 수학 시간에 배운 분수의 계산을 활용해 저항값을 계산해 보고 기술·가정 시간에 회로도와 배선도를 그려봄.

디자인한 도안을 바탕으로 아크릴판에 미래 명함을 새기고 전선을 연결하여 작품을 완성함. 완성된 작품을 활용하여 사회 시간에 미래 사회의 역할에 대해 발표함.

LED 명함을 제작하는 과정에서 국어 시간에 나의 미래에 대한 글짓기, 과학 교과의 옴의 법칙, 저항의 병렬 연결, 저항의 직렬 연결, 미술 시간의 디자인 능력, 사회 시간의 미래의 역할 발표 등을 통해 학생들의 융합적 사고 능력을 개발함.

STEA M 준거

상황 제시

• 20년 후 자신이 미래를 생각해 본다.

• 20년 후 자신의 직업을 갖게 되었을 때를 생각하며

명함을 구상한다. 감성적

체험

자신이 제작한 LED 미래 명함 소개하기

창의적 설계

• LED를 이용하여 회로를 구성할 수 있다.

• 저항의 병렬 연결을 이용하여 LED 미래 명함을 제작 할 수 있다.

(15)

2. 교육과정

차시 과목 교육과정 성취기준 STEAM 프로그램 성취 목표/요소

1

국어 매체의 특성을 고려하여 자신의 미래 직업을 소개 하는 글을 효과적으로 쓸 수 있다.

 매체의 특성을 고려하여 효과적 으로 글을 쓸 수 있다.

기술·가정 자신의 생애를 설계할 수 있으며, 이를 통해 자신의 적성에 맞는 진로를 탐색하고 설계할 수 있다.

 자신의 생애 설계를 바탕으로 진로를 탐색하고 설계할 수 있다.

2~3

과학 전류, 전압, 저항 사이의 관계를 설명할 수 있다.  실험을 통하여 전류, 전압, 저항의 관 계를 설명할 수 있다.

기술·가정 기초 전기·전자 기술, 자동 제어 및 자동화 기술을 이해 할 수 있다.

 기초 전기·전자 기술, 자동 제어 및 자동화 기술의 기초 원리를 설명할 수 있다.

4~5

과학 저항을 직렬 또는 병렬연결 했을 때 합성 저항을 구할 수 있다.

 저항(LED)을 직렬 또는 병렬 연결 했을 때 LED의 밝기 변화를 설명할 수 있다.

수학 정수와 유리수의 사칙계산의 원리를 이해하고, 그 계산을 할 수 있다.

 사칙 연산의 원리를 이용하여 저항값을 계산할 수 있다.

6

사회

통일이 우리나라와 세계 평화에 미칠 영향을 제시 할 수 있으며, 내가 선택한 직업 분야에서 남북한 통일을 이루기 위해 내가 이바지할 수 있는 부분은 무엇인지 말할 수 있다.

 동아시아에서 우리 국토의 위치 가 가지는 중요성을 바탕으로 국토 통 일의 당위성을 인식하고, 이를 통해 세 계 평화에 이바지하는 미래의 한국을 그려 봄과 동시에 미래 세계 시민으로 서의 자신의 역할을 그려본다.

수학 수91023. 정수와 유리수의 사칙계산의 원리를 이 해하고, 그 계산을 할 수 있다.

 사칙 연산의 원리를 이용하여 저항값을 계산할 수 있다.

(16)

3. 차시별 계획 총괄표

차시 학습 내용

1차시

소주제 20년후 자신의 진로 계획세우기

 20년 후 어떤 일에 종사할지 모둠별로 토의

Tip! 미래에 어떤 직업이 있을지 상상해 보기

   미래명함 구상하기

Tip! 미래의 다양한 직업에 대해 미리 조사해오도록 한다.

2~3 차시

소주제 LED 미래명함 설계하기 회로구성하기

   옴의 법칙 이해하기

CD 저항(LED)의 병렬 연결 했을 때 LED의 밝기 확인하기

Tip! 저항(LED)의 병렬 연결 했을 때 저항값을 구해본다.

   저항(LED)의 병렬 연결 했을 때 저항값 구하기

ET 저항의 연결에 따른 저항값을 구해본다.(분수의 계산 활용)

4~5 차시

소주제 미래 명함 만들기

    미래명함 새기기

CD 디자인한 미래명함 도안을 바탕으로 아크릴판에 송곳이나 칼을 사용하여 새긴다.

Tip! 송곳이나 칼 사용시 안전수칙을 꼭 준수하도록 지시한다.

   전선 연결하기

ET LED 2개와 전지를 병렬 연결하고 전선을 납땜한다.

Tip! 모둠 실습시 협력하여 수행하고 안전에 유의한다.

6 차시

소주제 LED 미래명함 소개하기

    각자 미래 사회의 역할에 따른 미래 명함 발표하기

CD 자신이 제작한 미래 명함을 실제 자신이 그 직업에 종사하는 것처럼 발표한다.

Tip! 한명씩 앞으로 나와 자신을 60초 이내로 소개하도록 한다.

   합성저항값 계산하기

ET 자신의 미래 명함 만들기 프로젝트에 관련된 총평을 진행한다.

Tip! 오늘 우리가 만든 명함이 실제 나의 명함이 될 수 있도록 마음을 다지고, 서로 격려하면서 마무리한다.

(17)

4. 학생 평가계획

5. 학교 생활기록부 기재 방안

구분 번호 평가도구 학생생활기록부 기재 방안

총괄

평가 1 수행 평가 및 관찰 평가 수행 평가 및 관찰 평가 결과를 서술형으로 기록

연번 평가 기준 방 법

1 자신의 미래 명함을 LED 아크릴 판을 이용하여 제작하였는가? 수행 평가

2 직접 제작한 미래 명함을 실제 자신이 그 직업에 종사하는 것처럼 발표하였는가? 동료 평가

(18)

6. 차시(단계)별 교수 학습 과정

소주제 20년 후 자신의 진로 계획세우기 차시 1차시

과목 (단원)

중학교 3학년

국어(매체에 따른 글쓰기) 교육

과정 매체의 특성을 고려하여 자신의 미래 직업을 소개하는 글을 효과적으로 쓸 수 있다.

학습

목표 • 자신이 직업을 갖게 되었을 때를 생각하며 자신의 꿈을 표현할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5분)

Co ‘거위의 꿈’ 동영상을 시청하며 자신의 꿈을 생각해 보도록 한다.

CD ‘거위의 꿈’ 동영상을 시청하며 미래에 내가 어떤 사람이 되어 있을지 상상해 본다.

Tip! 전체 학생들이 집중해서 동영상을 시청할 수 있도록 한다.

PPT 동영상

전개 (30분)

Co 앞으로 진행될 미래명함 만들기 프로젝트에 대해 안내한다.

 미래명함 초안을 작성하도록 한다.

CD 4명 정도로 모둠을 만들어 둘러앉아 20년 뒤 나는 어떤 일에 종사하고 있을지를 생각해 본 후 활동지1에 명함을 꾸며본다.

- 기본적으로 직업, 연락처, 이름을 기입하게 하고 자신의 직업관이 담긴 문구를 함께 적어 본다. 예를 들어 원하는 직업뿐만 아니라 구체적으로 어떤 직업인이 되고 싶은지 생각해 보고 명함에 적어 본다.

(예) 최고의 기술을 가진 외과의사 OOO

아이들과 사랑을 나누는 OO유치원 교사 OOO

다 만들고 나면 모둠원들끼리 명함을 보이면서 자신을 소개한다.

CD 명함을 서로 나누어 갖도록 하고 모둠원들끼리 서로의 느낌을 이야기 하도록 한다.

◾ 학생 전체에게 자신 소개하기

Co 학생 전체에게 모둠에서 한두 명씩 자신의 명함을 소개하고 활동 과정의 느낌을 발표시킨다.

학생활동지

정리 (10분)

Co 다음 시간 과제물을 제시한다.

 ・ LED 관련 발명품 조사하기

 ・ 아크릴 판의 특성 조사하기

◾  저항의 병렬연결, 직렬연결 시 합성저항 구하는 방법 조사하기

PPT

지도상 유의점

Tip! 교사는 체크리스트를 통해 모든 학생들이 학습활동지를 제대로 작성하였는지 확 인한다.

(19)

소주제 LED 미래명함 설계하기

회로구성하기 차시 2~3차시

과목 (단원)

중학교 3학년

과학(전기와 전자), 수학(분수) 교육

과정 전류, 전압, 저항 사이의 관계를 설명할 수 있다.

학습 목표

• 저항의 병렬연결 시 전압, 전류의 관계를 설명할 수 있다.

• 자신의 미래 명함을 디자인할 수 있다.

• 분수를 소수로 나타낼 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5분)

Co 지난 시간에 작성한 미래 직업을 참고로 LED 미래 명함을 설계하고 회로를 구성

할 것을 안내한다. PPT

전개 (30분)

Co 과제로 제시된 과학(물리) 내용을 발표시킨다.

◾ 옴의 법칙 확인하기

◾  저항의 직렬 연결 시 합성 저항값 계산하기

◾  저항의 병렬 연결 시 합성 저항값 계산하기

Co 과제로 제시된 기술 내용을 발표시킨다.

CD 플라스틱(아크릴 판)의 특징을 발표한다.

Co 과제로 제시된 공학 내용을 발표시킨다.

CD LED 관련 발명품 조사 내용을 발표한다.

CD 미래 명함 설계하기

◾  ・ LED 2개(저항)와 전지의 연결 회로도와 배선도 그리기

◾  미래 명함 디자인하기

학생활동지

정리

(10분) Co 다음 차시에 ‘만들기’관련 유의사항 및 준비물을 안내한다. PPT

지도상 유의점

Tip! 학생들이 LED 2개(저항)와 전지의 연결 회로도와 배선도를 제대로 그렸는지 확인한다.

(20)

소주제 미래 명함 만들기 차시 4~5차시 과목

(단원)

중학교 3학년

기술·가정(진로와 생애 설계, 전기와 전자) 교육

과정 기초 전기·전자 기술, 자동 제어 및 자동화 기술을 이해할 수 있다.

학습 목표

• 아크릴판에 디자인한 미래명함을 새길 수 있다.

• LED 두 개를 병렬로 연결할 수 있다.

• LED와 전선을 연결할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입

(5분) Co 미래명함을 새기고 LED와 전선을 연결할 것임을 안내한다. PPT

전개 (30분)

 ・ 미래명함 새기기

Co 개인별로 아크릴판을 분배한 후 지난 시간에 디자인한 도안을 바탕으로 아크릴판에 새기도록 한다.

CD 지난시간에 디자인한 미래명함 도안을 바탕으로 아크릴판에 송곳이나 칼을 사용 하여 새긴다.

◾  ・ 전선 연결하기

Co LED 2개를 병렬 연결시키는 방법을 확인하여 명함을 완성하도록 한다.

CD LED 2개와 전지를 병렬 연결하고 전선을 연결한다.

실습재료

정리

(10분) Co 다음 차시에 미래 직업 발표 및 평가 관련 유의사항 및 준비물을 안내한다. PPT

지도상

유의점 Tip! 학생들이 배선도를 보고 LED와 전선, 전지를 바르게 연결하는지 확인한다.

(21)

소주제 LED 미래명함 소개하기 차시 6차시 과목

(단원)

중학교 3학년

사회(통일 한국과 세계 시민의 역할) 교육

과정

통일이 우리나라와 세계 평화에 미칠 영향을 제시할 수 있으며, 내가 선택한 직업 분야에서 남북한 통일을 이루기 위해 내가 이바지할 수 있는 부분은 무엇인지 말할 수 있다.

학습 목표

• 합성 저항값을 계산할 수 있다.

• 자신이 제작한 LED 미래명함을 보고 자신을 소개할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5분)

Co 지난시간에 제작한 LED 미래명함을 가지고 미래 사회에서 자신의 역할을 생각해

볼 수 있도록 한다. PPT

전개 (30분)

 각자 미래명함 내용 발표하기

Co 완성된 미래명함을 찍은 사진을 화면에 제시하여 전체가 같이 볼 수 있게 한다.

CD 한명씩 앞으로 나와 자신을 60초 이내로 소개하도록 한다.

◾   합성 저항값 계산하기

Co 관련 문제를 2문항 제시하고 5분간 시간을 준 후 포트폴리오를 제출하도록 한다.

CD 주어진 시간동안 합성 저항값을 계산한다.

완성 작품

정리 (10분)

Co 자신의 미래 명함 만들기 프로젝트에 관련된 총평을 진행한다.

CD 오늘 우리가 만든 명함이 실제 나의 명함이 될 수 있도록 마음을 다지고, 서로 격려하면서 마무리한다.

PPT

지도상

유의점 Tip! 교사는 체크리스트를 통해 과제를 제대로 수행하는지 확인한다.

(22)

7. 학생 학습·활동지

차시 1차시

학생활동1 20년 후 자신의 진로 계획세우기

(23)

차시 2차시

학생활동2 LED 발명의 역사 / LED가 쓰이는 곳!

1. LED는 어떻게 발명되었는지 조사해 봅시다.

2. LED를 적용한 발명품의 사례를 조사해 봅시다.

(예) LED 신호등, LED

3. 아크릴판의 특징을 조사해 봅시다.

(24)

차시 3차시

학생활동3 LED 미래명함 설계하기, 회로 구성하기

설계하기 201 년 월 일 교시 ☞ 회로도 : LED 2개, 건전지를 병렬로 연결 하세요

☞ 배선도 : 실제 부품을 고정시킬 위치에 부품을 배치하고 그리세요.

(모터, 건전지, 전구 2개, LED 2개, 스위치를 병렬로 연결하세요)

+ 건전지

-

(25)

차시 4~5차시

학생활동4 진로 명함 만들기

만들기 201 년 월 일 교시 오늘 수행할 일

(계획)

☞오늘 수행할 내용을 적어보세요

실제로 수행한 일 (실천)

☞실제로 수행한 내용을 적어보세요

설계가 변경된 내용

☞제작과정에서 처음 설계한 내용을 변경한 곳이 있습니까? 있다면 어떤 것을 어떻게 변경하였는지 적어보세요

수행 결과

☞계획한 내용을 모두 실천 하였습니까? 하지 못하였다면 어떤 문제로 실천하지 못하였는지 적어보세요.

문제 해결

☞오늘 수행 중 문제가 발생하였다면 문제를 기록하고 해결 방안을 찾아보세요.

다음 시간 ☞다음 시간에는 무엇을 해야 할지 적어보세요.

(26)

차시 6차시

학생활동5 형성평가

1. 다음 그림과 같이 두 개의 저항을 직렬로 접속 했을 때 회로도에 흐르는 전류값은?

① 50 ② 100

③ 150 ④ 200

⑤ 250

※ 다음 전기회로에서 전압을 9[V], R

1

은 3[Ω], R

2

는 6[Ω]일 때 물음에 답하시오.

2. 이 회로에서 전체 저항을 구하면?

① 1[Ω] ② 2[Ω]

③ 3[Ω] ④ 4[Ω]

⑤ 5[Ω]

3. R

1

과 R

2

에 흐르는 전류를 각각 I

1

, I

2

라 할 때 I

1

과 I

2

를 구하면?

① 20[A], 10[A] ② 10[A], 10[A]

③ 10[A], 20[A] ④ 20[A], 20[A]

⑤ 10[A], 40[A]

4. 다음 회로도에서 전압 100[V]에 저항 R

1

= 20[Ω], R

2

=30[Ω]을 직렬로 연결하였을 때, R

1

에 걸리는 전압 V

1

는?

1. ① 10[V] ② 20[V]

2. ③ 30[V] ④ 40[V]

3. ⑤ 60[V]

(27)

8. 참고자료

차시 1차시

참고자료 명함을 만들며 상상하는 나의 미래

학습

목표

자신이 직업을 갖게 되었을 때를 생각하며 자신의 꿈을 표현할 수 있다.

진행 과정

① 4명 정도로 모둠을 만들어 둘러앉아 10년 뒤 나는 어떤 일에 종사하고 있을지를 생각해 본 후 몇 명이 발표한다.

② 한 사람당 한 장씩 [활동지1]을 받는다.

③ 자신의 미래 직업에 대해 생각해 보고 자신의 명함을 꾸며 본다.

(각각 다르게 만들어 본다.)

④ 기본적으로 직업, 연락처, 이름을 기입하게 하고 자신의 직업관이 담긴 문구를 함께 적어 본다. 예를 들어 원하는 직업뿐만 아니라 구체적으로 어떤 직업인이 되고 싶은지 생각해 보고 명함에 적어 본다.

(예) 최고의 기술을 가진 외과의사 OOO

아이들과 사랑을 나누는 OO유치원 교사 OOO

사자도 두려워하지 않습니다. 용맹하고 동물을 사랑하는 수의사 OOO

⑤ 다 만들고 나면 모둠원들끼리 명함을 보이면서 자신을 소개한다.

⑥ 명함을 서로 나누어 갖고 모둠원들끼리 서로의 느낌을 이야기한다.

⑦ 학생 전체에게 모둠에서 한두 명씩 자신의 명함을 소개하고 활동 과정의 느낌을 발표한다.

⑧ 칠판 등에 명함을 한 장씩 모두 붙여 전체가 같이 볼 수 있게 한다.

⑨ 오늘 우리가 만든 명함이 실제 나의 명함이 될 수 있도록 마음을 다지고,

서로 격려하면서 마무리한다.

(28)

차시 2차시

참고자료 저항의 직렬 / 병렬 연결

1. 전류와 전압 및 저항의 관계를 나타내는 법칙으로 전압은 전류와 저항의 곱으로 나타낸다.

2. 옴의 법칙

( V = 전압, I = 전류, R = 저항 ) I = V/R [A]

V = IR [V]

R = V/I [Ω]

3. 저항의 직렬접속

1) I = I₁= I₂ ⇒ 전체 전류는 각 저항에 흐르는 전류와 같다.

2) V = V₁+ V₂ ⇒ 전체 전압은 각 저항에 걸리는 전압의 합과 같다.

3) R = R₁+ R₂ ⇒ 전체 저항은 각 저항의 합과 같다.

4. 저항의 병렬접속

1) I = I₁= I₂ ⇒ 전체 전류는 각 저항에 흐르는 전류와 같다.

2) V = V₁+ V₂ ⇒ 전체 전압은 각 저항에 걸리는 전압의 합과 같다.

3) R = R₁+ R₂ ⇒ 전체 저항은 각 저항의 합과 같다.

1) I = I₁+ I₂ ⇒ 전체 전류는 각 저항에 흐르는 전류의 합과 같다.

2) V = V₁= V₂ ⇒ 전체 전압은 각 저항에 걸리는 전압과 같다.

3) 1/R = 1/R₁+ 1/R₂ ⇒ 전체 저항은 각 저항의 역수의 합의 역수이다.

(29)

차시 6차시

참고자료 평가지

학 번 이 름

평가하기 201 년 월 일 교시

평가항목 평가 기준 배점

발표 태도

진지한 태도로 자신을 소개하였다. 우수

진지한 태도로 소개하였으나, 목표 의식이 다소 부족하였다. 보통

장난스러운 태도로 자신을 소개하였다. 미흡

포트 폴리오

성실성

모든 서식의 내용을 빠짐없이 성실하게 기록 하였다. 우수

모든 서식 중 내용을 모두 기록하지 않은 서식이 1~3곳이 있다. 보통 모든 서식 중 내용을 모두 기록하지 않은 서식이 4곳 이상이 있다. 미흡

적절성

모든 서식에 기록된 내용과 첨부된 자료들이 모두 적절하다. 우수 모든 서식 중에서 기록된 내용과 첨부된 자료의 1~3곳이 적절하지 못하다. 보통 모든 서식 중에서 기록된 내용 및 첨부된 자료 4곳 이상이 적절하지 못하다. 미흡 시간

단계별로 주어진 시간 안에 포트폴리오를 완성 하였다. 우수

단계 중 한 단계에서 시간 안에 포트폴리오를 완성하지 못하였다. 보통

단계 중 두 단계 이상에서 시간 안에 포트폴리오를 완성하지 못하였다. 미흡

완제품

디자인

뛰어난 디자인으로 구성하였다. 우수

전체적으로 뛰어난 디자인으로 구성 하였으나 부분적으로 미흡하다. 보통

전반적으로 디자인이 미흡하다. 미흡

납땜

선의 배선이 잘되고 납땜이 잘 되어 작동하는데 아무런 문제가 없다. 우수 작동에는 문제가 없으나, 납땜이 견고하게 붙어있지 않거나 스위치가 고정되지 않아 불이

작동하는데 어려움이 있다. 보통

작동에 문제가 일어날 만큼 견고하지 못한 작품이다. 미흡

기능

LED 양쪽 불이 켜진다. 우수

LED 한쪽이 불이 들어오지 않는다. 보통

LED 양쪽 모두 빛이 나오지 않는다. 미흡

목표성

자신의 미래 직업에 대한 뚜렷한 목표 의식을 드러낸 명함이다. 우수

목표 의식이 다소 미흡한 명함이다. 보통

목표 의식이 전혀 없는 명함이다. 미흡

제작 시간

주어진 시간 안에 제작 하였다. 잘함

주어진 시간 안에 제작 하지 못하였다. 못함

관찰

모든 활동에 적극적으로 참여하고 있다. 아주잘함

모든 활동에 참여는 하고 있으나 소극적이다. 잘함

모든 활동에 참여는 하나 장난이 심하며 활동에 방해가 된다. 미흡

모든 활동에 참여를 하지 않고 장난이 심하다. 아주미흡

이름(번호)

관찰 날짜 비고

(30)

[붙임1] 수업지도안 2

1. 프로그램 개요

주제 미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기 관련교과 과학, 기술·가정, 수학, 미술

학습 목표

내용 목표

• 에너지 소모를 최소화하는 친환경 주택을 설계할 수 있다.

• 건축물의 에너지 소비 비율을 연구하여 에너지 절약 방법에 대해 말할 수 있다.

• 여러 가지 주택 모형을 생각하면서 창의적인 아이디어 구상을 말 할 수 있다.

과정 목표

• 현실적이면서도, 아름다운 주택을 설계하는 미술적 요소를 적용할 수 있다.

• 힘의 전달과 도형의 균형을 건축물 제작에 적용할 수 있다.

• 디자인이 우리 생활에 미치는 영향을 고려하여 편리한 디자인을 적용할 수 있다.

STEA M 요소

S 에너지 전달 과정을 적용하여 효율적인 주택을 설계한다.

T 미래 패시브 하우스의 새로운 아이디어를 개발한다.

E 에너지 공학적으로 설계한다.

A 새로운 미래의 패시브 하우스를 디자인한다.

M 도형의 변화를 이용하여 건축 모형을 설계한다.

개발 의도 ‘미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기’ 프로그램을 통해 자연과 조화를 이룬 주택 모형을 직접 만들어 보고 다양한 직업에 대해 탐색하는 계기를 마련함.

기존 프로그램이 중학교 3학년 난이도로 과학에서 계절의 변화, 남중고도, 수학의 무한등비급수, 삼각함수, 기술·가정에서 친환경 주택의 구조, 주택 설계 및 제작 등의 내용으로 난이도가 높은 것을 중학교 1학년에 맞게 난이도를 낮추어 자유학기제 수업에 적용할 수 있도록 함. ‘친환경 주택모형 건설하기’에서 ‘미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기’로 주제를 바꾸어 자신의 진로를 탐색하는 자유학기제의 목표에 더 가깝도록 개선함.

STEA M 준거

상황 제시

• 더운 여름을 쾌적하게 보낼 수 있는 방법 고민

• 에너지 소비를 줄이면서 친환경적인 건물을 짓는 방법

생각해보기 감성적

체험

학생들이 직접 제작과정을 설명하고 모형을 전시 함으로써 자신감과 성취 동기 획득

창의적 설계

• 친환경 건축의 원리를 활용한 에너지 절감 주택 제작

• 미래형 친환경 건축 소재로 패시브 하우스 설계

(31)

2. 교육과정

차시 과목 교육과정 성취기준 STEAM 프로그램 성취 목표/요소

1

과학 기술·가정

수학

문제 상황 제시 해결 조건 제시

문제 상황을 확인하고 문제를 해결하기 위한 조건을 확인할 수 있다. / S, T, E, M

2~3 과학 계절이 변하는 이유를 설명할 수 있다. 여름과 겨울철의 태양크기 비교 / S, E, M

4~5 수학 여름과 겨울에 냉난방 효율이 높은 집을 구상할

수 있다. 열효율이 높은 친환경 주택 구상 / S, T, A, M

6~12 기술·가정 친환경 주택을 구상하여 설계하고 제작할 수 있다. 친환경 주택을 제작할 수 있다. / S, T, E, M

(32)

3. 차시별 계획 총괄표

차시 학습 내용

1차시

소주제 ‘미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기’ 문제 상황 제시

 상황 제시: ‘다이어트가 가능한 미래형 주택’

Tip! 자유롭게 미래형 주택에 대해 대화하도록 한다.

   패시브 하우스에 대한 내용 조사하기

Tip! 스마트폰을 이용해 자유롭게 검색하도록 한다.

2~3 차시

소주제 계절이 변하는 이유를 설명할 수 있다.

   왜 여름에는 덥고 겨울에는 추울까

CD 여름에 덥고 겨울에 추운 이유 발표하기

Tip! 자유롭게 자신의 생각을 발표하도록 한다.

   계절의 변화 설명하기

ET 계절의 변화와 태양의 남중고도에 대해 설명한다.

4~5 차시

소주제 여름과 겨울에 냉난방 효율이 높은 집을 구상할 수 있다.

    베란다의 설치 이유

CD 주택에 베란다가 왜 있는지 질문한다.

Tip! 베란다가 있는 이유를 자유롭게 발표하도록 한다.

   베란다의 설치 유무에 따른 에너지 손실 양 알아보기

ET 베란다가 없을 때 에너지 손실량을 설명한다.

Tip! 에너지 손실을 줄이기 위해 이중창을 설치할 수 있음을 생각해본다.

6~12 차시

소주제 친환경 주택을 설계하여 제작하기

    여름과 겨울에 냉난방이 높은 집 구상

CD 여름 햇빛은 받고 겨울 햇빛 들이는 방법 생각하기

Tip! 남향 주택이 좋은 이유 생각해보기

   친환경 주택 설계 및 제작

ET 친환경 주택을 설계하고 제작한다.

Tip! 에너지를 절감할 수 있는 친환경 주택을 설계하여 제작할 수 있도록 한다.

(33)

4. 학생 평가계획

5. 학교 생활기록부 기재 방안

연번 평가 기준 방 법

1 친환경 건축의 과학성, 경제성 등을 통해 새로운 건축에 대한 이해가 잘

되어있는가? 수행 평가

2 ‘친환경 건축’에 대한 이해를 바탕으로 일상생활에서 에너지 절감 생활을 실천하는가? 자기 평가

구분 번호 평가도구 학생생활기록부 기재 방안

총괄

평가 1 수행 평가 및 관찰 평가 수행 평가 및 관찰 평가 결과를 서술형으로 기록

(34)

6. 차시(단계)별 교수 학습 과정

소주제 ‘미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기’ 문제 상황 제시 차시 1차시 과목

(단원) 과학(에너지 전달 과정), 기술·가정(에너지와 건설 기술), 수학(도형), 미술(디자인의 세계) 교육

과정 에너지를 절감할 수 있는 친환경 주택 건설 학습

목표 • 에너지를 절감할 수 있는 친환경 주택을 건설할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5분)

Co 미래형 주택에 대한 동영상을 제시한다.

CD 영상을 보면서 내가 살고 싶은 주택을 생각해본다.

PPT 동영상

전개 (30분)

 ‘다이어트가 가능한 미래형 주택’ 구상

Co 에너지를 절감할 수 있는 미래형 주택에 대해 이야기해보도록 한다.

CD 에너지를 절감할 수 있는 다양한 주택을 생각해본다.

◾   패시브 하우스 조사

Co 에너지 절감 주택의 대표적 형태인 패시브 하우스에 대해 조사하도록 한다.

CD 미리 준비한 스마트폰을 이용해 패시브 하우스에 대해 검색한다.

학생활동지 스마트폰

정리 (10분)

Co 문제 해결을 위한 제한사항을 다시 한번 정리해준다.

CD 활동지를 통해 프로젝트 진행과정에 필요한 제한 요건을 확인한다.

PPT

지도상

유의점 Tip! 교사는 체크리스트를 통해 과제를 제대로 수행하는지 확인한다.

(35)

소주제 계절이 변하는 이유를 설명할 수 있다. 차시 2~3차시 과목

(단원) 과학(지구의 운동) 교육

과정 계절의 변화 이유와 남중고도를 알 수 있다.

학습

목표 • 계절이 변하는 이유를 설명할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5분)

Co 왜 여름에는 덥고 겨울에는 추울까요?

CD 영상을 보면서 여름에 덥고 겨울에 추운 이유에 대해 생각해본다.

PPT 동영상

전개 (30분)

   계절의 변화 설명하기

Co 지구는 태양주위를 23.5° 기울어진 채로 공전함을 설명한다.

CD 지구의 계절은 지구와 태양의 거리보다 지구의 자전축이 기울어진 방향에 의해 결정됨을 이해한다.

   태양의 남중고도 설명

Co 지표면이 받는 태양 에너지의 양은 태양 빛과 지표면이 이루는 각에 의해 결정 되는데 이 각을 태양의 남중 고도라 한다.

CD 태양의 남중 고도가 높을수록 지표면이 받는 태양의 양이 많아짐을 이해한다.

PPT 학생활동지

정리 (10분)

Co 계절의 변화 이유와 남중고도를 정리한다.

CD 계절의 변화 이유와 남중고도를 확인한다.

PPT

지도상

유의점 Tip! 교사는 체크리스트를 통해 과제를 제대로 수행하는지 확인한다.

(36)

소주제 여름과 겨울에 냉난방 효율이 높은 집을 구상할 수 있다. 차시 4~5차시 과목

(단원) 과학(에너지 전달 과정), 기술·가정(에너지와 건설 기술), 수학(도형) 교육

과정 배란다의 설치 이유에 대해 알고, 여름과 겨울에 냉난방 효율이 높은 집을 구상할 수 있다.

학습

목표 • 열효율이 높은 친환경 주택을 만들 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5분)

Co 여름과 겨울에 냉난방 효율이 높은 집을 만들어 봅시다.

CD 에너지 효율이 높은 집에 대해 생각해본다.

PPT

전개 (30분)

    베란다의 설치 이유

Co 주택에 베란다가 왜 있는지 질문한다.

CD 베란다가 있는 이유를 자유롭게 발표하도록 한다.

   베란다의 설치 유무에 따른 에너지 손실 양 알아보기

Co 베란다가 없을 때 에너지 손실량을 설명한다.

CD 에너지 손실을 줄이기 위해 이중창을 설치할 수 있음을 생각해본다.

학생활동지

정리 (10분)

Co 에너지 손실을 줄이기 위한 방법을 다시 한 번 정리한다.

CD 베란다와 이중창의 에너지 절감효과를 이해한다.

PPT

지도상

유의점 Tip! 교사는 체크리스트를 통해 과제를 제대로 수행하는지 확인한다.

(37)

소주제 친환경 주택을 설계하여 제작하기 차시 7~12차시 과목

(단원) 기술·가정(건설기술) 교육

과정 친환경 주택을 구상하여 설계하고 제작할 수 있다.

학습

목표 • 친환경 주택을 제작할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5분)

Co 전체적인 제작 과정을 동영상을 통해 제시한다.

CD 동영상을 보며 전체적인 과정을 머릿속에 그려본다.

PPT 동영상

전개 (30분)

    여름과 겨울에 냉난방이 높은 집 구상하기

Co 여름 햇빛은 막고 겨울 햇빛을 들이는 방법 질문하기

에너지를 절감할 수 있는 친환경 주택을 설계하여 제작할 수 있도록 한다.

   친환경 주택 설계 및 제작

Co 친환경 주택을 설계하고 제작한다.

CD 에너지를 절감할 수 있는 친환경 주택을 설계하여 제작할 수 있도록 한다.

학생활동지

정리 (10분)

Co 친환경 주택의 제작 과정대로 학생들이 제작할 수 있도록 확인한다.

CD 활동지를 확인하면서 친환경 주택을 제작한다.

PPT

지도상

유의점 Tip! 교사는 체크리스트를 통해 과제를 제대로 수행하는지 확인한다.

(38)

7. 학생 학습·활동지

차시 1차시

학생활동1 ‘미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기’ 문제 상황 제시

1. 프로젝트의 목적은 무엇인가요?

2. 프로젝트를 수행하는데 어떠한 어려움이 예상되나요?

3. 프로젝트를 수행하는 과정에는 어떠한 것들이 있을까요?

4. 프로젝트의 목적을 달성하는데 필요한 기술과 지식에는 어떠한 것들이 있을까요?

● 수학 :

● 과학 :

● 기술, 공학 :

(39)

차시 2~3차시

학생활동2 계절이 변하는 이유를 설명할 수 있다.

왜 여름에는 덥고 겨울에는 추울까요?

채광을 활용하여 여름에 시원하고 겨울에는 따뜻한 Eco-House를 제작하고자 합니다.

이를 위해 여름에 덥고 겨울에 추운이유를 탐구활동을 통해 알아보겠습니다.

1. 생각 열기

- 여름에 덥고 겨울에 추운이유에 대한 생각을 자유롭게 발표해 보자.

- 여름과 겨울에 찍은 태양의 사진이다. 태양과 지구사이의 거리는 언제 더 가까운가?

(40)

차시 4~5차시

학생활동3 여름과 겨울에 냉난방 효율이 높은 집을 구상할 수 있다.

여름과 겨울에 냉난방 효율이 높은 집을 만들어 봅시다.

보통 우리 집에서는 베란다에 물건을 쌓아놓는 창고나 식물을 기르는 정원으로 이용 하고 있다. 그런데 수학시간에 베란다가 존재하는 이유를 수학적으로 설명이 가능하다고 한다? 왜 그럴까? 왜 베란다의 설치 이유를 알고 베란다를 통해 냉난방 효율이 높은 집을 만들어 보자

베란다 및 이중창의 성질을 이용하여 친환경주택을 만들려고 한다. 베란다의 설치 유무

에 따라 에너지 손실의 양에 대해 알아보자. 일반 외벽의 경우 열의 투과율은  정도

되고 열전도율이 적은 유리창은 열 투과율이  정도로 예상된다. 진한이네 집은 베란다가

없이 바로 외벽이 연결된 집이고, 지혜네 집은 베란다가 설치되어 있는 집일 경우 지혜네

집은 진한이네 집보다 어느 정도 열 효율이 높겠는가? 또한 더욱 열 효율을 높이기 위해서

다양한 아이디어를 생각해 봅시다.

(41)

차시 6~12차시

학생활동3 친환경 주택을 설계하여 제작하기

◉ 만들기 과정의 모든 수행 내용을 기록하시오.

만들기 201 년 월 일 교시

【수행할 일】

◎ 오늘 수행할 내용을 적으시오.

【수행한 일】

◎ 실제로 수행한 내용을 적으시오.

【설계 변경 내용】

◎ 제작과정에서 처음 설계한 내용을 변경한 곳이 있습니까?

있다면 어떤 것을 어떻게 변경하였는지 적으시오.

수행 결과

◎ 계획한 내용을 모두 실천 하였습니까? 하지 못하였다면 어떤 문제로 실천하지 못하였는지 적으시오.

【문제 해결】

◎ 수행 중 문제가 발생하였다면 문제를 기록하고 해결 방안을 찾아보시오.

다음 시간

◎ 다음 시간에는 무엇을 해야 할지 적으시오.

(42)

8. 참고자료

차시 1차시

참고자료 ‘미래 내가 살고 싶은 주택 건설하기’ 문제 상황 제시

늘어나는 에너지 절감 주택

강동구, 주택태양광 설치가구에 최대 282만원 지원

강동구(구청장 이해식)가 청정에너지원인 태양광 발전시설의 보급 확대와 에너지 자립도시 구축에 기여하고자 ‘2014년 주택 태양광 추가보급사업’을 실시하여, 태양광 설치가구에 최대 282만원까지 지원한다.

2kW이하 설치 시 1kW당 111만원씩 최대 222만원, 2kW 초과 3kW 이하 설치 시 1kW당 94만원씩 최대 282만원으로 설치용량에 따라 차등 지원하는 이유는 각 가구에서 사용하는 전기 사용량에 맞는 규모로 설치를 유도하기 위해서이다.

본 지원 사업은 단순히 태양광 보급에 그치는 것이 아니라 주민들이 태양광 설비를 안심하고 사용할 수 있도록 설치일로부터 5년간 무상 A/S를 실시하며, 연 2회 이상 사후점검 이행을 조건 으로 서울시내 태양광 전문시공업체를 선정하여 운영한다.

신청방법은, 선정된 태양광 전문시공업체와 계약을 체결하고 시공업체가 강동구청 맑은환경과에 신청서를 제출하면 된다. 구는 신청서 접수시 자체 심사를 통해 접수 종료일로부터 일주일 내에 시공업체와 신청가구에 지원결정을 통보하고, 태양광 설치가 완료되면 해당 주민이 구에 보조금을 신청해 지급받게 되는 방식이다.

구 관계자는 “최근 기후변화 등으로 지속가능한 친환경 에너지에 대한 관심이 증가하면서 태양광시설 설치에 대하여 주민문의가 늘고 있다”며 “월 500kWh사용가구의 경우 3kW 태양광 설치시 10만원 이상의 전기요금 절감 효과를 볼 수 있어 가정경제에도 도움이 되고 국가 전력난 극복에도 도움이 되니 많은 관심 바란다”고 말했다.

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신재생에너지

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차시 2~3차시 참고자료 계절이 변하는 이유를 설명할 수 있다.

계절별의 변화

지구는 태양주위를 23.5° 기울어진 채로 타원궤도로 공전한다. 타원궤도이긴 하지만 원에 가까운 타원궤도이기 때문에 태양에서 가까울 때와 멀 때의 거리차는 매우 작다. 지구의 계절은 지구와 태양의 거리보다 지구의 자전축이 기울어진 방향에 의해 결정된다.

북반구 기준으로 여름에는 북반구가 태양쪽을 향해 태양의 고도가 높고 일조시간도 길어 온도가 높다. 반변 겨울철에는 남반구가 태양쪽을 향해 북반구는 태양의 고도가 낮고 일조 시간도 짧아진다.

결국 계절 변화의 원인은 지구의 자전축이 기울어 진 상태로 태양주위를 공전하기 때문이다.

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차시 4~5차시

참고자료 여름과 겨울에 냉난방 효율이 높은 집을 구상할 수 있다.

<베란다 존재이유>에 대해 <한겨레 신문에서 퍼온 글입니다.>

아파트의 베란다는 주로 빨래를 너는 장소나 장독대, 혹은 창고로 사용되고 있다.

그래서 요즘엔 아예 베란다 구석에 창고를 마련해 두기도 하지만, 그 창고 안에도 들어가지 않는 덩치 큰 물건 들, 이를테면 싫증난 런닝 머신이나 고장 난 전축, 낡은 옷장 등 버리자니 아깝고 쓰자니 너무 구닥다리인 물건들을 쌓아두는 장소로 사용된다. 바지런한 살림꾼 주부가 있어 철철이 장을 담아두는 장독대로 쓰거나 오밀 조밀한 화분을 갖다 놓고 손바닥 정원으로 꾸미는 경우는 그래도 조금 나은 편이라 하겠다.

… 중략 … 1) 불 났을때 베란다가 없다면

사실 베란다를 개조하는 것은 극단적으로 말해 자살 행위와 다름 없을 정도로 위험한 행위이다. 고층 아파트 에서 베란다의 가장 주된 용도는 화재가 났을 때의 피난용이기 때문이다. 화재가 발생하면 대부분 화상을 입어 사망하는 줄로 알지만, 실제 화상으로 사망하는 경우는 매우 드물고 대개 연기나 유독 가스에 질식되어 사망 한다.

… 중략 …

아파트에서 불이 났을 경우, 가장 먼저 찾아야 할 것은 피난 통로가 아니라 신선한 공기이다. 베란다로 나가 거실과 연결된 유리문은 꼭 닫고 바깥과 연결 된 창은 활짝 열어 신선한 공기를 마시며 구조를 기다려야 한다.

유리문과 콘크리트 벽은 법적으로 ‘2시간 방화벽’이기 때문에 아무리 부실 공사를 했더라도 최소한 30분 정도 는 열기와 유독 가스를 차단해 줄 것이며, 소방차는 10분 이내에 달려 올 것이다. 베란다에서 손을 흔들며 기다리고 있으면, 마치 한적한 길가에 홀로 서 있는 여자에게 야타족이 다가 오듯이 고가 사다리를 장착한 소방차가 다가와서 구조를 해 줄 것이다.

… 중략 …

2) 아파트 베란다의 또다른 용도

아파트에서 화재가 나는 것은 아주아주 확률이 낮은 일일 테니, 나는 조금이라도 집을 넓게 쓰기 위해 베란다를 트겠다는 사람을 위해 또 다른 효용 한가지를 말해 보겠다.

햄버거 사이의 고기 패티처럼 실내 공간과 실외 공간의 사이에 끼인 베란다는, 여과와 완충의 역할을 한다.

외부의 소음과 먼지를 한번 여과하고, 여름의 뜨거운 일사와 겨울의 차가운 바깥 공기에 대한 완충 작용을 한다.

여름의 모자와 양산이 햇빛을 차단하고, 겨울의 장갑과 목도리가 한기를 차단하는 것과 같은 이치이다. 실제 베란다가 없다면 매우 시끄럽고 집 안에 먼지가 많을 뿐 아니라 냉난방비도 많이 들 것이다.

… 중략 …

평상시에는 휴식이나 조망용으로, 그리고 긴급시에는 피난용으로 사용하라고 만들어 놓은 것이 베란다이다. (끝)

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차시 6~12차시 참고자료 친환경 주택을 설계하여 제작하기

채광 효과가 우수한 모형 주택을 제작하기 위해서는?

ex) 주택의 모양, 색깔, 크기, 구조, 단열 / 창문의 크기와 개수, 위치, 모양, 통풍, 주택의 조경 / 지붕의 모양, 형태, 크기 등에 대한 아이디어 제시

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