2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서

(1)

2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서

2021. 11.

광주동신중학교

(2)

과제명 2021년 STEAM 교사연구회 운영

구분

연구회 구성 유형 (택 1) 프로그램 개발유형 (택 1)

① 융합학습공동체형

( ○ )

1. 자유학기제형

( )

6. 학생 주도 참여형

( ○ )

2. 첨단기술 및 ICT 교구 활용형

( )

7. 고교학점제 기반 학습형

( )

3. 온라인 기반 학습형

( )

8. 예·체능 중심 활동수업형

( )

4. 지역사회 연계형

( )

9. 유·초등 연계형

( )

5. 교육소외계층 포용형

( )

^{10. 자율선택형} (학교 자체 개발 프로그램)

( )

② 글로벌형

( )

StarT 프로그램 참여를 통한 프로그램 개발

프로그램 정보

프로그램명

신규 개발 ○ 기 개발

학교급 중등 대상 학년(군) 2

중심과목 과학 중심과목 성취기준 영역

[중학교 1~3학년] (16) 재해·재난과 안전 (13) 물질의 특성 (24) 과학기술과 인류 문명

연계과목 기술, 미술, 수학, 정보 연계과목 성취기준 영역

[중학교 1~3학년] (4) 기술시스템 (5) 기술 활용 [중학교 1~3학년] (3) 확률과 통계 [중학교 1~3학년] (1) 표현

[중학교 정보] 다. 문제해결과 프로그래밍

연구기간 2021.4.29. ~ 2021.11.30.

신청금액 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 총 5명 (연구책임자: 1명, 참여연구원: 4명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속(학교명) 직위 성명 담당과목

연구책임자 연구책임자 광주동신중학교 교사 박현웅

참여연구원 참여연구원 광주동신중학교 교사 박경림

참여연구원 참여연구원 광주동신중학교 교사 신혜선

참여연구원 참여연구원 광주동신중학교 교사 장진희

참여연구원 참여연구원 광주동신여자중학교 교사 박은화

(3)

“이 보고서는 2021년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 요약문

··· 01

2. 서론

···

02 3. 연구 수행 내용 및 결과

··· 03

가. STEAM 프로그램 개발‧적용 ··· 03

(1) 프로그램 개발 내용 ··· 03

(2) 프로그램 개발‧적용 결과 ··· 03

나. 성과 확산 및 실천 ··· 04

(1) 교사연구회 STEAM 행사 개최 ··· 04

(2) STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 결과 ··· 04

다. STEAM 프로그램 적용 성과 분석 및 조사 ··· 04

(1) 수혜학생 태도 조사 ··· 04

(2) 교원 만족도 조사 ··· 04

4. 결론 및 제언

··· 05

5. 참고문헌

··· 05

[부록]

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물(교수학습지도안, 교사용 참고자료, 학생용 활동지)

부록2. 학생 산출물, 사진, 수업 영상, 성찰일지, 교사의견, 자체평가 결과 등

부록3. 회의록

(5)

1. 요약문

본 연구는 광주동신중학교 2학년을 대상으로 ‘폐마스크 재활용’ 프로젝트를 진행하는 것 으로 최근 브라질의 한 해변에서 죽은 펭귄의 배 안에서 마스크가 발견되었고 마스크줄에 발 이 묶인 새들의 사체도 종종 확인되고 있는 기사를 소개하였고 현재 식품의약품안전처 자료 를 보면 지난해 2월부터 약 10개월 동안 한국에서 생산된 마스크만 65억장에 이른다. 이처럼 폐마스크로 인한 사회 문제를 줄이기 위해 폐마스크를 재사용·재활용하려는 시도가 늘고 있 다. 하지만 환경부 등 정부는 바이러스로부터 안전하지 않다는 이유로 폐마스크 재활용은 불 가능하다는 입장을 유지하고 있다는 것을 확인하도록 하였습니다.

본 프로그램은 첫째, 학생들이 문제상황을 해결하기 위해 폐마스크의 재활용 방안을 탐구실 험을 실시하고 효과성을 검증하는 과정으로 시작됩니다. 둘째, 검증을 마친 폐마스크 재활용 시스템을 디자인하고 제작하도록 설계합니다. 셋째, 자신이 제작한 폐마스크의 재활용 방안을 친구들에게 발표하고 공유하는 과정에서 학생들은 마스크의 활용과 환경오염을 줄일수 있는 개선점을 찾아볼 수 있도록 구성하였다.

먼저 백로의 서식지와 인간의 주거환경이 겹침으로 생기는 환경오염과 피해사례를 소개하 고 이에 대한 찬반 토론을 모둠을 구성하여 가지도록 해서 실제로 주거하는 사람이 느끼는 피해를 최소화 할 수 있는 방법을 찾도록 하였습니다. 결과적으로 백로가 스스로 자신의 서식 지를 다른 장소로 이동시킬 수 있도록 유도하였고 주거하는 사람의 피해가 발생하지 않은 사 례를 소개하면서 현재 코로나19로 인해 사용할 수 밖에 없는 마스크가 폐기되면서 발생하는 여러 가지 폐해를 해결할 수 있는 방안을 찾는 과정에서 일회용으로 버려지는 마스크의 소재 가 플라스틱이고 수거하게 되더라도 재활용하기가 마땅하지 않는 것을 발견하게 되었고 다른 대안을 찾도록 유도하였습니다. 이에 다른 대안으로 일회용 마스크 사용을 줄일 수 있는 방법 으로 필터교체마스크를 사용하자고 제안하였고 이를 직접 디자인하고 제작해보기로 방향을 전환하였습니다. 이어서 필터교체마스크에 디자인할 이미지를 도안하고 직접 손바느질로 제작 한 필터교체 마스크에 이미지를 옮겨서 착용해 보고 마스크로서 기능이 제대로 작동되는지 아두이노와 미세먼지 센서를 이용해서 확인하도록 프로그램을 진행하였습니다. 프로그램을 시 작할때는 문제를 해결할 수 없을거라고 예상했는데 마스크에 새긴 이미지의 의미를 발표하고 지금까지 처음으로 손바느질을 하여 제작하는 마스크를 착용해 보았을 때 직접 자신의 손으 로 환경오염을 줄일 수 있고 탄소중립에 일정 부분 역할을 한데 부듯함을 느끼다고 자신의 소감을 발표하였습니다.

본 프로그램은 2학년 137명 학생들에게 적용하고 창의재단에서 제공한 STEAM 교육태도조

사를 활용하여 사전 및 사후검사, 만족도 조사를 실시하였다. 또한 코티칭 수업을 통한 동료

교원 피드백을 통해서 프로그램을 개선하고 프로그램의 완성도를 높이도록 노력하였다. 학생

들이 프로그램을 진행하는 전 과정을 통해 다양한 교과 지식과 기술, 경험 등을 융합적으로

활용할 수 있는 능력을 기르고, 개인위생 관리의 중요성을 인지하며 코로나를 대처하는 방안

에 대해서도 스스로 경각심을 가지고 생활할 수 있게 하고 더불어 어쩔수 없이 발생되는 환

경오염에 대한 대처도 적절히 마련할 수 있는 시스템을 개발해 볼 수 있는 가능성을 체험하

였다.

(6)

- 2 -

2. 서론

◦연구회 목표

- 서로 다른 교과 간 융합을 바탕으로 현장 적합성 높은 프로그램 개발

- 과목별 수업에 적용할 수 있도록 ‘성취기준영역’에 따른 STEAM 프로그램을 개발 - 자유학년제와 창의적 체험활동을 위한 STEAM 프로그램 개발

- STEAM 프로그램 평가 모델을 활용한 평가의 사전 및 사후 검사를 통한 효과성 검증

◦ STEAM 프로그램 연구 및 적용

- 교사가 주제를 정해서 그 주제 범위 안에서 프로그램 운영하던 기존의 방법에서 탈피하 여 전교생을 대상으로 학교에서 필요한 시설이나 제도 설문을 시행하고 설문에서 도출된 문제점을 해결해나가는 STEAM 본연의 목적을 구현하는 최적의 STEAM 프로그램 운영 - 2015 개정 교육과정과의 연계성 있는 학생참여중심 STEAM 프로그램 연구 및 개발

- 2015 개정 교육과정 정규 교과는 물론 중학교 자유학년제 활용 가능한 프로그램 개발 및 연구

- 2015 개정 교육과정 분석을 통해 핵심역량을 신장할 수 있는 프로그램 개발

- 2015 개정 교육과정의 과학 교과를 중심으로 기술, 수학, 미술 교과와 융합된 STEAM 프 로그램을 영역별 성취기준에 맞추어 프로그램 개발

- 프로그램 개선 및 적용을 위해 개발된 프로그램을 적용한 후 개선 후 재적용을 통한 효 과성 검증

3. 연구 수행 내용 및 결과

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 학생의 문제 상황을 스스로 기획하고 디자인해서 해결하는 학생 참여 STEAM 프로그램 – 폐마스크 재활용 프로젝트 선행

프로그램명 해당없음

학교급 중학교 대상 학년(군) 2학년

목표 수혜학생 수 137명

중심과목 과학 중심과목 성취기준 영역

[중학교 1~3학년] (16) 재해·재난과 안전 (13) 물질의 특성

(24) 과학기술과 인류 문명

연계과목

기술가정 수학 미술 정보

연계과목 성취기준 영역

[중학교 1~3학년] (4) 기술시스템 (5) 기술 활용 [중학교 1~3학년] 마. 확률과 통계 [중학교 1~3학년] (1) 표현

[중학교 정보] 다. 문제해결과 프로그래밍

개발계획

주제 연번 차시

(시수) 과목 연계(안)

1 4 과학(3) + 수학(1)

2 1 미술(1)

3 4 기술가정(3) + 미술(1)

4 1 정보(1)

(7)

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 10차시

수업 적용 기간 2021. 9. 1. ~ 2021. 11. 30.

(STEAM 수업) 수혜학생 수 광주동신중학교 137명(중학교 2학년 전교생) 학생 태도검사 1차(사전) 검사 7월 13일, 6개 학급(137명) 실시완료

2차(사후) 검사 10월 26일, 6개 학급(137명) 실시완료 학생 및 교사 만족도조사

논문 게재

* 해당하는 경우만 기입

학회명 게재여부 학술대회 참가

* 해당하는 경우만 기입

행사명 일자/장소 특허출원(국외, 국내)

* 해당하는 경우만 기입 출원명

가. STEAM 프로그램 개발‧적용

(1) 프로그램 개발 내용

오늘날 우리의 삶은 코로나 이전과 이후로 나눌 수 있다고 말할 정도로 코로나19 바이러 스는 우리의 생활을 바꿔놓고 있다. 외식과 휴식 문화가 변화하고 있고 기업도 온라인 비대 면 비즈니스를 하고 있다. 학생들이 마주하는 학교에서도 마스크가 없으면 일상생활이 안되 고 교육 역시 온라인 수업이 진행되는 등 변화의 과정에 있다. 이와 더불어 발생되는 폐마 스크로 인한 환경오염이 상당히 심각한 수준으로 진행되고 있는 상황이다. 개발할 프로그램 은 중학교 1~3학년 2015 개정 교육과정의 과학의 ‘재해·재난과 안전, 물질의 특성, 과학 기술과 인류문명, 과학과 나의 미래’, 기술·가정의 ‘기술시스템, 기술활용’, 미술의

‘표현’, 수학의 ‘확률과 통계’, 정보의 ‘문제해결과 프로그래밍’의 내용 요소를 바탕 으로 어쩔수 없는 상황이지만 환경오염을 줄일 수 있는 폐마스크의 재활용과 오염을 줄일 수 있는 시스템을 구축해보려는 활동으로 구성되어 있다.

(2) 프로그램 개발‧적용 결과

교수학습 지도안 개발

차시(시수)

프로그램명 프로그램 주제 운영

대상(학년 )

완료 여부

개발 수업적용 학생수

1 백로서식지의 이동

백로서식지의 이동과

지역환경문제 토론

2학년 완료 완료 137

2 기후환경변화의 통계적 접근

지난 100년간 온도변화와 생활의 변화를 통계적으로

접근

2학년 완료 완료 137

3 폐마스크의 활용 방안

사용한 폐마스크를 재활용할 수 있는 방안

모색

2학년 완료 완료 137 4 지구온도변화와

마스크 사용량

지구온도변화와 마스크

사용량의 통계적 접근 2학년 완료 완료 137 5 마스크 디자인 자신만의 마스크 디자인

하기 2학년 완료 완료 137

(8)

- 4 - 교수학습

지도안 개발

차시(시수)

프로그램명 프로그램 주제 운영

대상(학년 ⁾

완료 여부

개발 수업적용 학생수

6 마스크DIY 자신만의 마스크DIY

2학년 완료 완료 137

7 2학년 완료 완료 137

8 2학년 완료 완료 137

9 마스크 디자인 자신만의 마스크 디자인

하기 2학년 완료 완료 137

10 마스크의 기능 측정

미세먼지 센서를 활용한

마스크이 기능 확인 2학년 완료 완료 137

합계 685

나. 성과 확산 및 실천

(1) 교사연구회 STEAM 행사 개최

회차 일시 장소 참석대상 주요내용

1차 ‘21. 9. 과학실 참여연구원 전체 - STEAM수업 개발 방법과 적용 2차 ‘21. 10. 과학실 참여연구원 전체 - STEAM수업 개발 방법과 적용

(2) STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 결과

회차 일시 장소 참석자 상호 컨설팅 결과

1차 ’21.5.31.(월)

16:30~18:00 온라인 박현웅 교사(연구책임자) - STEAM수업사례 공유 2차 ’21.7.15.(목)

16:30~18:00 온라인 박현웅 교사(참여연구원) - STEAM수업사례 공유 3차 ’21.9.14.(화)

16:30~18:00 온라인 박현웅 교사(참여연구원) - STEAM수업사례 공유

다. STEAM 프로그램 적용 성과 분석 및 조사

(1) 수혜학생 태도 조사

구분 조사 시기 내용

1차(사전)검사 ’21. 7. 13. ~ ’21. 7. 14. 7월, 6개 학급(137명) 실시완료 2차(사후)검사 ’21. 10. 26. ~ ’21. 10. 27. 10월, 6개 학급(137명) 실시완료

(2) 교원 만족도 조사

(9)

4. 결론 및 제언

가) 교사연구회 참여를 통한 STEAM 프로그램 개발·적용 관련 좋았던 점과 어려웠던 점 (1) STEAM 협력연구가 가능한 연구 환경을 조성할 수 있었음.

(2) 학생 오프라인 등교일 축소됨에 따라 연결된 프로젝트 활동을 진행하는데 어려움이 있었고 코로 나19의 영향으로 온라인 수업과 오프라인 수업이 병행되는 상황에서 프로젝트 수업 진행이 원활 하게 진행되지 않음. 교사연구회 선생님들의 의견을 모아 프로젝트 수업의 온·오프라인의 병행 에 도전하며 온라인 수업용 영상을 제작함. 온라인 수업을 진행하고 온라인 과제를 개별 피드백 해주며, 학생들이 프로젝트를 세부적으로 점검할 수 있는 시간을 가지며 학생들이 프로젝트를 차근차근 진행할 수 있도록 유도하여 해결함.

(3) STEAM 프로그램 적용방법으로 ‘팀티칭을 통한 STEAM 및 협동학습 기반 프로젝트 학습’을 생각하며 구성하였는데 학생들 간의 모둠활동이 어려운 부분이 있었음. 결국 코로나19의 영향으 로 모둠 활동이 어려워 개별활동으로 진행함. 수업의 진행은 조금 느렸지만 학생들 한명 한명 피드백해주며 낙오되는 학생 없이 프로젝트를 수행하는 모습을 보며 교사로서 뿌듯함을 느낌.

(4) 코로나19로 학생 등교일정 변경으로 인해 융합인재교육 프로젝트 운영 및 적용 기간이 예상보다 짧아져서 데이터를 내고 설문을 하고 보고서를 작성하는데 기간이 촉박했음.

나) 교사연구회의 전체 회원 사이의 협력적 활동 내용

(1) 프로젝트의 원활한 운영을 위해 코로나19 문제상황을 같이 해결해나가며 프로그램을 운영하면서 많은 회의를 진행할 수 있었음.

(2) 교사들이 현장에서 쉽게 적용할 수 있도록 노하우(know-how)를 공유

(3) 코로나19로 학사일정변경에 따라 수시로 STEAM 프로그램 개발을 위한 연구모임 개최 다) 교사연구회를 통해 참여 교사들의 STEAM 수업 역량 증가 내용 및 설명 제시

(1) 교사연구회 운영을 통한 STEAM 교육의 인식 및 연구역량 제고

(2) 다양한 교과 지식과 기술, 경험 등을 융합적으로 활용할 수 있는 능력 함양 및 실생활의 문제를 해결하고 감성적 체험을 통해 자신감을 갖고 미래 사회를 준비할 수 있는 계기 마련.

라) STEAM 수업 수혜 학생들의 교육효과

(1) STEAM교육 프로그램 적용을 통한 학생들의 창의성 및 문제해결능력 신장.

(2) 프로그램 적용 후 학생들이 코로나19에 대한 경각심을 가지고 재난 재해 상황에서 대처방안을 마련할 수 있는 역량을 함양.

마) 기타 사항 및 시사점

(1) 본 프로그램을 통해 학생들이 탄소중립 중요성과 노력이 필요하다 것을 인지하고 코로나를 대처 하는 방안에 대해서도 스스로 경각심을 가지고 생활하는 계기가 되었으면 함.

(2) STEAM 전문가의 협력연구를 통해 융합형 과학기술 협력연구가 가능한 연구 환경을 조성하여 융합교육에 대한 긍정적인 인식이 확산되었으면 함.

5. 참고문헌

가)‘탄소중립, 지구의 마지막 1℃ [#다큐S프라임][출처] YTN 사이언스 나)‘마스크 필터 속에 숨은 과학 원리’ [출처] YTN 사이언스

다)‘지역환경문제에 관한 사회과학쟁점’[출처] 스마트 환경교육포털(https://www.greenseed.or.kr) 라) KF94 KF80 마스크를 비롯하여 마스크7종 테스트를 해보았습니다! 반전 대박! [출처] 허팝TV

(10)

주 의 문

1. 본 연구의 주장이나 제언은 연구진의 견해이며, 한국과학창의재단의 공식 입장이 아닙니다.

2. 이 보고서 내용을 대외적으로 공개하거나 발표할 때에는 반드시 한국

과학창의재단과 사전에 상의하여야 합니다.

(11)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

프로그램 명: 학생의 문제 상황을 스스로 기획하고 디자인해서 해결하는 학생참여 STEAM 프로그램 – 폐마스크 재활용 프로젝트 1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역 1 1~4/10

[9

과

16-01]

재해･재난 사례와 관련된 자료를 조사하고

,

그 원인과 피해에

대해 과학적으로 분석할 수 있다

.

[중학교 1~3학년]

마. 확률과 통계

2 5/10

[9

미

02-02]

주제에 적합한 표현 과정을 계획할 수 있다

.

(16) 재해·재난과 안전 (13) 물질의 특성 (24) 과학기술과 인류 문명 [중학교 1~3학년]

(4) 기술시스템 (5) 기술 활용

3 6~9/10

[9

기가

05-06]

생활 속 문제를 찾아 아이디어를 구상하고 확산적

·

수렴 적 사고 기법을 활용하여 창의적으로 해결한다

.

마. 확률과 통계 [중학교 1~3학년]

(1) 표현

4 10/10

[9

정

04-05]

실생활 문제 해결을 위한 소프트웨어를 협력하여 설계

,

개 발

,

비교

·

분석한다

.

(16) 재해·재난과 안전 (13) 물질의 특성 (24) 과학기술과 인류 문명 [중학교 1~3학년]

(4) 기술시스템 (5) 기술 활용 [중학교 1~3학년]

마. 확률과 통계 [중학교 1~3학년]

(1) 표현

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 10차시)

차시 주요내용

1~4 /10

주제(단원)명 백로서식지의 이동과 지역환경문제 토론과 폐마스크에 대한 통계적 접근

- 백로서식지의 이동과 지역환경문제의 토론을 통해 폐마스크 사용에 대한 환경오염해결의 필요성을 강조

Co

- 문제인식 1 : 백로서식지와 지역환경의 겹침으로 발생하는 문제

- 문제인식 2 : 코로나19 상황에서 급증한 일회용 마스크의 사용으로 인한 오염 발생(통계적 접근)

CD ET

- 문제해결 : 백로서식지와 지역환경 문제의 해결의 예를 통해서 버려지는 폐마스크를 활용할 수 있는 방안을 모색

(12)

- 2 -

차시 주요내용

5 /10

주제(단원)명

자신만의 마스크 디자인 하기

- 지구온난화로 인한 자연 재해의 심각성을 강조하며 활용 불가한 일회용 마스크 사용을 줄 일 수 있는 필터교체마스크 만들기

Co

- 문제인식 1 : 폐마스크의 활용 불가

CD ET

- 문제인식 2 : 활용불가한 마스크 대신 필터교체 마스크를 디자인하고 제작

- 문제해결 : 일회용이 아닌 자신만의 필터교체 마스크를 직접 제작하여 일회용 마스크의 사용을 감소하도록 유도

6~9 /10

자신만의 마스크DIY

- 지구온난화와 탄소중립의 관계성을 강조하며, 자신만의 마스크를 DIY

Co

- 문제인식 1 : 지구온난화 문제 해결을 위한 에너지 사용의 감축 필요

CD ET

- 문제인식 2 : 자신만의 마스크 DIY의 위한 손바느질 - 문제해결 : 교사의 안내를 따라 순차적으로 진행 디자인하고 직접 DIY한 마스크를 발표

- 제작된 자신만의 마스크에 디자인한 내용을 마스크에 옮김 - 마스크 디자인의 의도와 마스크의 특징을 개별로 발표

10 /10

미세먼지 센서를 활용한 마스크의 기능 확인

Co

- 탄소중립의 필요성과 기후조절기술도입의 필요성을 강조

CD ET

- 문제인식 1 : 마스크의 기능을 측정할 수 있는 방법 - 문제인식 2 : 미세먼지 센서를 활용한 마스크 기능의 측정

- 문제해결 : 아두이노와 미세먼지 센서를 활용한 마스크 기능의 정량적 접근

(13)

2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 과학 학교급/학년(군) 중학교/2 학년

중심과목 성취기준

영역

[중학교] 재해･재난과 안전 중심과목 성취기준

[9

과

16-01]

재해･재난 사례와 관련된 자 료를 조사하고

,

그 원인과 피해에 대해 과학적으로 분석할 수 있다

.

백로서식지의 이동

차시 1~4/11

학습목표

-

재해･재난의 사례와 관련된 자료를 조사하고

,

그 종류를 설명할 수 있다

.

-

환경변화와 백로서식지 이동의 연관성을 조사하고 지역개발의 영향을 설명할 수 있다

. -

지역 개발과 생태계의 영향과 지구 온난화의 연관성을 설명할 수 있다

.

연계과목 수학 연계과목

성취기준 영역

[중학교 1~3학년] 마. 확률과 통계

STEAM 요소

S 재해 재난 사례와 관련한 자료를 조사하고 그 원인과 피해를 과학적으로 분석 T

E A

M 폐마스크의 발생량과 지구 온난화와 연관성을 찾고 데이터를 분석 해석

개발 의도

우리의 일상적인 생활방식이 생태계와 지구 온난화와 직접적인 연관있다는 감성적 체험을 할 수 있고, 문제에 대한 해결점을 찾아보려고 하는 창의적 설계를 하게 동기를 부여하게 함.

지역 개발로 인해 백로(자연)의 서식지 파괴로 인해 백로들이 지역 주민 거주지로 서식지를 옮기 게 되면서 인간이 생태, 생태가 인간에게 악영향을 미치는 순환과정의 상황을 제시함으로 이 주제 에 대해 학생들은 현재 인간거주지를 침범한 백로 서식지를 인위적으로 옮기는 것에 대해 자신의 주장을 찬반으로 선택하고 그 근거를 제시하면서

지역개발과 생태계의 영향과 지구 온난화의 연관성을 설명할 수 있음.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

지역개발로 인한 백로 의 서식지 이동으로 생긴 환경오염의 사례 를 제시

창 의 적 설 계

창의적 설계

찬반 토론의 과정을 통해 적절한 대안을 제시하고 새로운 방향 을 제시할 수 있음

감 성 적 체 험 찬반 토론을 통해 환경오염에 대

한 대안을 제시하게 해봄

감성적 체험

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 10 분)

Co 백로서식지의 이동과 지역환경문제 관련 뉴스기사 영상 시청(2 가지)

뉴스기사 영상을 통해서 알게된 내용과 자신이 생각하는 대안이 무엇이 있는 지 찬반 토론을 통해서 찾아보도록 하겠습니다.

동영상

Tip!

(14)

- 4 -

탐구 1 백로서식지와 인간의 주거공간

※ ‘다음은 백로에 대한 뉴스와 기사이다. 다음 읽기 자료를 읽고 자료 조사 시 참고해 봅시다.

학습

및 유의점

전개 (100 분)

CD 탐구 1. 백로서식지와 인간의 주거 공간 - 개별적으로 활동지 작성

CD 탐구 2. 백로의 생물학적 특성 이해 - 개별적으로 활동지 작성

CD 탐구3. 백로의 서식지 이동에 대한 개별 생각 정리하기 - 개별적으로 활동지 작성

CD ET 탐구4. 백로의 서식지 이동에 찬반 토론 - 모둠에서 1:1로 찬성팀과 반대팀을 구성

- 모둠별로 찬반 토론 후 해결방안을 정리하여 발표하기

CD ET 지구온난화와 마스크 사용량은 통계적으로 접근하기

- 인터넷 검색을 통해 연평균온도와 마스크 생산량 데이터 검색하기 - 모둠별로 데이터 결과 해석하기

탄 소 중 립 , 지구의 마 지막 1℃

https://ww w.youtube.

com/watch

?v=GrMCf4 PrKsQ

정리 ( 30 분)

ET 백로서식지의 이동과 지역환경문제를 어떻게 문제를 해결했나?

- 문제 해결의 방법을 찾아보게 한다.

- 소개한 영상과 모둠별로 발표한 내용을 비교하여 문제해결 방법 도출

ET 지구온난화와 마스크 사용량 데이터의 의미

- 데이터를 분석하여 모둠의 방법을 제시해보게 함.

- 해결할 수 있는 방법이 다양할 수 있다는 것을 제시함.

(15)

[경남N] 김해 도심에 떼로 둥지 튼 백로, 골칫덩이로 전락

지난 9일 김해시·환경단체 백로와 주민 상생 대책회의 포획·벌목·경보기 모두 안돼··· 김해시, 해결방안에 고심

반가운 길조로 인식돼온 백로가 골칫덩이로 전락하고 있다. 최근 급속한 개발로 갈 곳을 잃고 먹이를 구하기 쉬 운 도심 근교로 백로 떼가 서식지를 옮겨오면서 악취를 풍기는 배설물과 소음 등이 발생한다는 민원이 끊이지 않 아 김해시가 해결방안에 고심이다.

수년 전 불암동에 서식하던 백로는 터널 공사와 함께 허수로왕비릉으로 서식지를 옮겼으나, 올해 6월 중순 구산동 광남백조아파트 맞은편 구지봉으로 날아왔다.

김해시는 지난 9일 시청 사업소동회의실에서 아파트 주민, 환경단체, 관계부서 등 참석한 가운데, 구지봉 백로 떼로 인한 소음, 악취 민원을 해결하기 위한 백로와 주민 상생 대책 회의를 개최했다고 15일 밝혔다.

시는 주민의 입장과 새끼 백로의 생태환경보호 등 두 입장을 모두 고려해 제기된 문제에 대한 해결방안을 모색한 다는 방침이다.

백로는 유해조수로 지정되지 않아 포획 등 일체 행위를 할 수 없다. 또한 김해 구지봉 일원은 아름드리 소나무 가 자생하고 있고 사적지로 관리되고 있어 벌목할 수 없다. 인근 지역에 대단지 아파트가 있어 경음기 등 조류퇴 치기 설치도 할 수 없다.

시는 "빈 둥지는 철거하고 김해 동부소방서의 협조를 얻어 서식지 내 바닥에 쌓여있는 배설물을 소방용수 살포 를 통해 청소한 후 친환경 세제인 EM을 살포해 악취를 저감할 계획"이라고 밝혔다.

시 관계자는 "해마다 우리 시를 찾는 여름 철새인 백로를 받아들여 생태관광도시로의 아름다운 공존을 위한 대책 은 없는지 지금부터 모색할 때"라며 "김해시 지속가능발전협의회와 관련전문가, 주민이 참여하는 공론의 장을 마련 하여 대체 서식지 및 해결방안을 모색할 계획"이라고 전했다.

[김해 구지봉 찾은 길조 백로떼 '골칫거리' 신세로 전락]

400여마리 부화 후 1천여마리로…아파트 주민, 소음·악취로 고통 사적지여서 벌목 등 어려움…환경단체 "어린 백로 위해 기다려줘야"

풍요를 상징하는 길조로 불리는 백로가 경남 김해에선 집단 민원 대상이 돼버렸 다.

김해시 구산동 구지봉 일원에 지난 5월께 400여 마리가 몰려온 후 최근엔 1천 여 마리로 늘어나 백로떼 소음과 깃털 날림, 분변 악취로 인근 아파트 주민들이 고통을 호소하며 시에 진정을 하기에 이른 것이다.

구지봉은 서기 42년 수로왕이 탄강했다는 대가락국 건국설화가 깃든 곳이고, 서 사시 '구지가'가 탄생한 곳이기도 하다. 수년 전부터 불암동에 서식하던 백로들은 인근 터널 공사와 함께 수로왕비릉으로 옮겼다가 지난달께 구산동 K아파트 맞은편 구지봉으로 이동한 후 1천여 마리로 늘어난 것으로 시는 파악하고 있다.

김해양산환경운동연합은 지내동 인근 농지에 농약을 살포해 서식환경이 악화한 데다 수로왕비릉 잔디와 적송 보 전을 위해 백로를 쫓아냈기 때문에 구지봉 일대로 이동한 것으로 보고 있다.

아파트 주민들은 새벽 3시가 되면 어김없이 백로떼가 울어대는 통에 잠을 설치고 있고 배설물과 폐사체, 먹이 찌꺼기 썩는 냄새 등으로 고통을 겪고 있다.

백로 배설물로 아름드리 소나무들도 괴사하고 있다.

아파트 주민 김동목(57) 씨는 "지난 5월께 400여 마리이던 백로가 매일 마리당 2∼3개씩 알을 낳고 부화하면서 매일 50∼70마리씩 늘어나 지금은 1천여 마리로 불었다"며 "새벽잠을 설치는 것은 물론이고 비가 오는 날이면 냄 새로 못 견딜 지경"이라고 말했다. 이에 따라 김해시가 백로가 서식하는 소나무 가지치기나 벌목 등 대책을 강구 하려고 해도 구지봉 일원이 사적지여서 문화재청 허가를 받아야 해 어려움을 겪고 있다.

특히 백로는 유해조수로 지정되지 않아 소음이나 악취 유발을 이유로 포획에 나설 수도 없다.

또한 아파트 밀집 지역이어서 경음기 등 조류퇴치기 설치도 어렵다.

시가 드론으로 촬영한 결과 부화는 완료됐고, 비행능력을 검증할 수 없는 새끼 백로가 나무 위를 뒤덮고 있는 것으로 확인됐다. 시는 우선 빈 둥지는 철거하고 소방서 협조를 얻어 서식지 바닥에 쌓인 배설물은 소방용수를 살 포해 청소한 후 친환경 세제(EM)를 뿌려 악취를 최소화할 계획이다. 지난 9일에는 시청 사업소동회의실에서 아파 트 주민, 환경단체와 관련 부서 관계자 등이 참석한 가운데 대책회의가 열렸다. 시는 주민들 어려움도 해결하면서 여름 철새인 백로가 돌아갈 때까지 '상생'하는 방법을 찾는 데 고심하고 있다.

환경단체 입장에선 물대포 살포나 공포탄 발사 등 방법을 채택할 경우 아직 날 줄 모르는 어린 백로들이 놀라 달 아나면서 불상사가 생길 것을 우려한다. 그래서 오는 9월 백로들이 동남아로 떠나기 전에, 어린 새들이 주변에 흩 어져 새 터전을 찾거나 중간 기착지를 찾아 떠날 수 있을 정도 체력이 될 때까지 자신들이 제안하는 단기 대책을 시행하면서 기다려 달라고 요구했다. 어린 백로들이 멀리 나는 힘을 기르는 약 보름 정도 기간 주변 훼손을 최소 화하며 빈 둥지를 장대로 철거하는 것, 물대포는 친환경 세제를 섞어 백로 배설물을 씻어 내리는 청소용으로 활용 하는 것, 악취를 유발하는 나뭇가지는 용역을 이용해 제거할 것 등이다.

김해시 관계자는 "해마다 찾아오는 여름 철새인 백로를 받아들여 생태관광도시로 아름다운 공존을 할 대책은 없 는지 모색해보겠다"며 "김해시 지속가능발전협의회와 관련 전문가, 주민이 참여하는 공론의 장을 마련해 대체 서식 지 확보 등 해결방안을 모색할 계획이다"고 밝혔다.

[사진설명: 소나무 위 하얗게 덮은 백로떼]

(16)

- 6 -

1) 위

읽기자료에서 나타난 가장 심각한 문제는 무엇일까요?

2) 위 문제를 통해 사람들이 겪는 어려움에 대해서 자신의 생각을 작성해보세요.

사람들의 어려움에 대한 자신의 생각:

백로 서식에 대한 자신의 생각:

(17)

2) 다음은 김해시 의회의 본회의회의록의 일부이다. 다음 읽기 자료를 읽고 자료 조사 시 참고해 봅시다.

(18)

- 8 -

탐구 2 백로의 생물학적 특성 이해

※ 백로의 생물학적 자료이다. 다음 읽기 자료를 읽고 자료 조사 시 참고해 봅시다.

< 백로의 종류 >

백로는 분류학적으로 황새목 백로과에 속하는데 우리나라엔 쇠백로·중백로·중대백로·왜가리·해오라기 등 17종이, 전 세 계적으로는 61종이 기록돼 있다.

백로류의 특징은 △몸집에 비해 상대적으로 날개가 크고 △꼬리는 짧고 △다리와 발은 길며 △목은 길고 ‘S’ 자로 굽어 있어 물고기나 개구리 같은 먹이를 잡을 때 순간적으로 목을 쭉 펴서 쉽게 잡을 수 있다는 것이다.

백로류를 대표한다고 할 수 있는 백로속(屬·과<科>와 종<種> 사이의 생물분류단위) 중대백로·중백로·쇠백로·노랑부리 백로는 온몸의 깃털이 흰색이지만 같은 속(屬)의 흑로는 온몸이 검은 흑색형과 백색형의 두 가지가 있어서 야외에서 구분하기 쉽지 않다. 왜가리 속에 속하는 왜가리와 붉은왜가리는 전체적으로 회색 깃털로 덮여 있어 백로와는 쉽게 구분된다.

백로와는 다른 속에 속하는 황로는 머리가 둥글고 부리가 짧고 머리와 목, 허리가 황색인 게 특징으로 쉽게 구분된 다. 덤불해오라기속에 속하는 덤불해오라기·큰덤불해오라기·열대붉은해오라기·검은해오라기는 백로에 비해 몸 크기가 작고 다리도 짧으며 몸의 색이 갈색이나 검은색으로 차이가 있다. 갈대숲에서 목을 위로 쭉 펴고 있으면 몸의 무늬가 숲 색깔과 비슷해(위장색) 찾아내기가 매우 어렵다. 가끔 위장한 녀석과 마주치면 자신을 알아채지 못했을 거라고 확 신하는 눈빛이 재미있다. 이밖에 우리나라에 사는 백로엔 붉은해오라기·해오라기·검은댕기해오라기·알락해오라기·흰날 개해오라기 등이 있다.

< 백로의 서식지 >

흔히 백로와 같은 ‘여름철새’를 여름에 와서 번식하고 가을이면 따뜻한 남쪽나라로 돌아가는 새라고 이해한다. 하지만 엄격히 말하면 여름철새는 여름에 오는 철새가 아니라 봄과 여름철에

알을 낳고 새끼를 길러서 가을이 되면 남쪽나라로 이동해 겨울을 나고 이듬해 봄에 다시 돌아오는 새다. 따라서 머무는 기간이나 활동 등을 볼 때 우리나라가 고향인 새라고 할 수 있다.

최근 연구결과에 따르면 겨울을 나기 위해 남쪽으로 이동해야 할 백로 와 왜가리들이 우리나라에 남아서 겨울을 나는 경우가 점점 늘고 있다 고 한다. 매년 겨울 환경부 국립생물자원관이 실시하는 겨울철새 동시 센서스(일정 집단을 대상으로 실시하는 대규모 조사) 결과를 비교해 보 면 중대백로는 지난 2000년 32개 지역에서 283개체가 관찰됐으나 2009년 1월엔 50개 지역에서 942개체가 관찰됐다. 같은 기간 왜가리의 관찰지역과 개체 수 역시 66개 지역 1248개체(2000년)이던 데서 116 개 지역 2247개체(2009년 1월)로 크게 늘었다. 이처럼 우리나라에서

겨울을 나는 여름철새가 느는 건 기후 변화 때문이다. 겨울철에도 기온이 따뜻하고 습지가 얼지 않아 먹이를 구할 수 있어 먼 바다를 힘들게 건너지 않고 남는 개체가 많아지는 것이다.

< 백로의 먹이와 번식 >

물고기 이외에도 가재·뱀·곤충 등을 먹는다. 해안 부근의 산림·소택지·갈대밭 등에서 서식한다. 무리를 지 어 번식하며 먹이를 구할 때는 단독으로 행동한다. 둥지는 나뭇가지를 쌓아 조잡하게 짓고 그곳에 청록색 또는 백색의 알을 3-7개 낳는다. 17-28일 정도 알을 품고 새끼는 어미가 토해 낸 먹이로 자란다. 부화하 여 둥지를 떠나기까지 대형종이 60일, 소형종이 20-25일이다. 극지방을 제외한 전 세계에 널리 분포하는 데, 전 세계에 약 68종이 알려져 있으며 우리나라에는 15종이 알려져 있다.

(19)

1. 위 자료를 읽고 백로의 서식지와 먹이 및 번식에 대해 간략히 정리해 보자,

특성 백로의 생물학적 특징

서식지

먹이

번식

(20)

- 10 -

탐구 3 백로의 서식지 이동에 대한 개별 생각 정리하기

1. <김해 도심의 백로 서식지를 이동시켜야 한다>라는 의견에 찬성하는지 반대하는지 자신의 의견을 그 근거와 해결 방안과 함께 적으시오.

(1) 찬성 / 반대 (동그라미 치시오)

(2) 근거 1:

근거 2:

근거 3:

(3) 백로의 서식지를 이동할 경우 혹은 보존할 경우 발생하는 문제점을 쓰시오.

(4) 백로의 서식지를 이동할 경우 혹은 보존할 경우 발생하는 문제점을 해결하기 위한 방안을 쓰시오.

(21)

탐구 4 백로의 서식지 이동에 찬반 토론

찬성 및 반대 팀으로 나누어 토론을 하고 보고서를 작성하여 제출한다.

※<토론 1> : 찬성팀, 반대팀 모여서 의견과 해결방안을 교환한다.

1-1. <토론1>을 통해 배운 내용을 기술하시오.

1-2. <토론 1>이후 자신의 의견 변화가 있었는지 그대로인지 확인하고 그 이유를 적으시오. 또한, 자신의 의견을 그 근거와 해결방안과 함께 적으시오.

-

바뀌었다 / 그대로이다

(동그라미 치시오.) - 바뀐/그대로인 이유를 기술하시오.

-

찬성 / 반대

(동그라미 치시오.) - 자신의 의견에 대한 근거를 기술하시오.

-해결방안을 기술하시오.

-내가 문제해결에 어떤 기여를 할 수 있는지 기술하시오.

※<토론 2> : 찬성팀, 반대팀의 대표를 뽑아 의견과 해결방안을 토론한다.

2-1. 토론자(대표) / 청취자 (동그라미 치시오.)

찬성팀 반대팀

토론자의 의견 이 타당한가?

매우

그렇다 그렇다 보통

이다

그렇지 않다

전혀 그렇지

않다

    

매우

이다

그렇지 않다

전혀 그렇지

않다

    

그 이유를 쓰시 오.

(22)

- 12 - 토론자의 의견이

합리적인가?

매우

이다

그렇지 않다

전혀 그렇지

않다

    

매우

이다

그렇지 않다

전혀 그렇지

않다

    

토론자의 의견이 실현 가능한가?

매우

이다

그렇지 않다

전혀 그렇지

않다

    

매우

이다

그렇지 않다

전혀 그렇지

않다

    

배운점을 쓰시오.

의문점을 쓰시오.

느낀점을 쓰시오.

2-3. <토론 2>이후 자신의 의견의 변화가 있었는지 그대로인지 확인하고 그 이유를 적으시오. 자신의 의 견을 그 근거와 해결방안과 함께 적으시오.

-

바뀌었다 / 그대로이다

(동그라미 치시오.) - 바뀐/그대로인 이유를 기술하시오.

-

찬성 / 반대

(동그라미 치시오.) - 자신의 의견에 대한 근거를 기술하시오.

-해결방안을 기술하시오.

3. 자신의 최종의견을 정리하여 기술하시오.

-백로의 서식지를 이동할 경우 혹은 보존할 경우 발생하는 문제점을 쓰시오.

-백로의 서식지를 이동할 경우 혹은 보존할 경우 발생하는 문제점을 해결하기 위한 방안을 쓰시오.

(23)

1. 지구(or우리나라)의 연평균 온도변화를 인터넷 검색을 통해 그래프를 그리시오.

2. 지구(or우리나라)의 마스크 생산량을 인터넷 검색을 통해 그래프를 그리시오.

3. 1의 그래프와 2의 그래프를 겹쳐서 그래프의 데이터를 해석하시오.

4. 데이터 해석

(24)

- 14 -

중심과목 미술 학교급/학년(군) 중학교/2 학년

영역

[중학교] 표현 중심과목

성취기준

[9

미

02-02]

주제에 적합한 표현 과정을 계획할 수 있다

.

자신만의 마스크 디자인 하기

차시 5/11

학습목표

- 디자인의 제작과정과 표현 재료의 특징을 이해할 수 있다.

- 나에게 필요한 마스크 디자인을 계획하여 디자인할 수 있다.

- 표현하고자 하는 주제에 적합한 마스크 디자인을 제작·완성할 수 있다.

연계과목 과학, 기술가정 연계과목

[중학교 1~3학년] (16) 재해·재난과 안전 (13) 물질의 특성

(24) 과학기술과 인류 문명 [중학교 1~3학년] (4) 기술시스템

(5) 기술 활용

STEAM 요소

S 폐마스크의 활용 관련한 자료를 과학적으로 분석 T 인터넷을 이용하여 마스크의 디자인과 기능을 조사 E

A 나에게 필요한 마스크 디자인을 계획하여 디자인 M

개발 의도

폐마스크의 활용에 대한 대안이 별로 없는 상황에서 대안이 필요함은 인지하고 그 대안으 로 자기만의 필터교체 마스크를 디자인하고 제작해보는 창의적 설계를 하게 하여 동기를 부여하게 하고 일회용 마스크 사용을 감소시킬 수 있는 감성적 체험을 할 수 있게 함.

처음 개발의 의도는 폐마스크의 활용할 수 있는 방법을 찾아보게 하여 실행해 보는 것이었지만 실제 인터넷 검색을 통해서 인지하게 된 것이 활용할 수 있는 방법 딱히 없고 적절하지 않음을 발견하게 됨. 어차피 사용해야할 마스크라면 폐기되는 마스크의 양을 줄일 수 있는 방법이 최대한 의 대안으로 제시되고 필터교체 마스크를 디자인하고 자기만의 마스크를 제작해봄으로 인간의

개 발과 생태계의 영향을 인식하고 지구 온난화로 인한 환경오염의 연관성을 설명할 수 있음.

상황 제시

상 황 제 시

폐마스크의 활용할 수 있는 방안을 마련하기 어려움

창 의 적 설 계

필터교체 마스크에 디 자인은 인터넷 검색과 창작을 통해 디자인을 해봄

감 성 적 체 험 자신에게 필요한 마스크를 디자

인을 계획

감성적 체험

(25)

학습

및 유의점

도입 ( 5 분)

Co 폐마스크 재활용의 사례 영상 시청

- 현재 나와 있는 폐마스크 재활용한 예를 검색해 본다.

버려진 마스크만 최소 8 억개..."환경오

염 주범 될라"

https://www.you tube.com/watch

?v=iGEBfzBjsK8

전개 (40 분)

CD 폐마스크 재활용의 방향 전환

- 현재 기술로 재활용하기 어려운 상황을 인지

Co ET 필터교체형 마스크를 제작하기 준비

- 일회용 마스크를 줄일 수 있는 필터교체헝 마스크를 제작하기 준비 - 필터교체형 마스크에 새겨질 이미지를 검색하고 도안한다.

CD ET 도안한 이미지 발표

- 필터교체형 마스크에 들어갈 도안에 대한 자신만의 의미를 발표함.

'^{마스크 재활용'}

안 하길래 내가 직접 해봤다 https://www.you tube.com/watch

?v=j4CZ4vIDwKE

정리 ( 5 분)

ET 새로운 마스크 제작에 대한 의미

- 기술적으로 힘든 새로운 마스크의 제작이 힘듬

- 방향전환을 통해서 폐마스크의 양을 감소시킬 수 있는 방향 전환

(26)

- 16 -

마스크 디자인 예시

(27)

중심과목 기술가정 학교급/학년(군) 중학교/2 학년 중심과목

성취기준 영역

[중학교] 기술활용 중심과목

성취기준

[9

기가

05-06]

생활 속 문제를 찾아 아 이디어를 구상하고 확산적

·

수렴적 사고 기법을 활용하여 창의적으로 해결한다

.

자신만의 마스크DIY

차시 6~9/10

학습목표

-

우리 생활 속에서 발생하는 기술적 문제를 찾을 수 있다

.

-

기술적 문제를 해결하기 위한 아이디어를 창출하고 실행･평가할 수 있다

.

- 표현하고자 하는 주제에 적합한 마스크 디자인을 제작·완성할 수 있다.

연계과목 과학, 미술 연계과목

[중학교 1~3학년] 마. 확률과 통계 [중학교 1~3학년] (1) 표현

STEAM 요소

S 물질의 특성을 통해 마스크의 과학적 원리 이해하기 지구온난화로 인한 자연재해의 폐해의 사례를 조사

T 생활 속에서 발생하는 기술적 문제를 해결하기 위한 아이디어를 제시 E 자신 만의 마스크 DIY

A 디자인한 이미지를 자신이 만든 마스크에 제작 M

개발 의도

일회용 마스크를를 필터교체 마스크로 사용할 수 있는 마스크를 전환함으로써 문제해결의 방향을 제시하고 실제 마스크를 제작함을써 환경오염을 줄일 수 있는 감성적 체험을 할 수 있음.

손바느질한 필터교체 마스크를 디자인하고 제작하여 마스크에 대한 자신이 느끼는 의미를 발표해 해봄으로써 막연하게 보일 수 있는 문제를 새로운 문제해결의 방향을 제시하고 실제 그 방안에 참여함으로 환경오염을 줄일 수 있는 방법을 일상 생활에서 쉽게 찾을 수 있다는 감성적 체 험을 가질 수 있도록 함.

상황 제시

상 황 제 시

지구 온난화로 인한 자연재해의 폐해를 제 시하고 필터교체 마스 크 사용의 필요성을 인식

창 의 적 설 계

새로운 문제해결의 방 향을 제시하고 실제 그 방안에 참여함으로 환경오염을 줄일 수 있는 방법을 일상 생 활에서 쉽게 찾을 수 있음.

감 성 적 체 험 필터교체 마스크를 설계하고 제

작

감성적 체험

학습

및 유의점

도입 (10 분)

Co 탄소중립의 의미

- 탄소중립과 관련한 영상 시청

탄소중립프로 그램 교육영상 https://www.y outube.com/w atch?v=paEr_K

08in4 전개 ^CD ^ET 손바느질의 종류

(28)

- 18 -

바느질 방법

학습

및 유의점

(100 분)

- 손바느질의 방법 먼저 짜투리 천에 시행해본다.

Co ET 손바느질의 실행

- 교사의 지도에 따라 순서대로 손바느질 실행

CD ET 제작된 마스크에 디자인한 도안 옮기기

손바느질로 청 자켓 줄이기 도전

https://m.blog .naver.com/j_h oney7/220532 714116

정리 (30 분)

ET 디자인한 도안의 의미 발표 - 제작한 마스크 발표

- 디자인한 도안의 의미 개별 발표

(29)

중심과목 정보 학교급/학년(군) 중학교/2 학년 중심과목

성취기준 영역

[중학교] 문제 해결과 프로그래밍-프로그래밍

[9

정

04-05]

실생활 문제 해결을 위한 소 프트웨어를 협력하여 설계

,

개발

,

비교

·

분석한다

.

미세먼지 센서를 활용한

마스크의 기능 확인

^차시 ^10/10

학습목표

-

순차

,

선택

,

반복 구조의 개념을 이해하고 알고리즘을 설계할 수 있다

.

- 순차, 선택, 반복 구조를 활용하여 실생활의 문제를 해결할 수 있는 프로그램을 완성할 수 있다.

- 미세먼지 센서의 작동을 위해 순차 반복 구조의 알고리즘을 구성하고 데이터를 수집하고 분석할 수 있다.

연계과목 과학, 수학, 기술가정, 미술 연계과목 성취기준 영역

[중학교 1~3학년] (16) 재해·재난과 안전 (13) 물질의 특성

(24) 과학기술과 인류 문명 [중학교 1~3학년] (4) 기술시스템

(5) 기술 활용 [중학교 1~3학년] 마. 확률과 통계 [중학교 1~3학년] (1) 표현

STEAM 요소

S 필터교체 마스크의 기능을 과학적으로 분석 T 센서와 아두이노를 활용하기 위한 코딩 E 기능을 측정하기 위한 장치를 고안 A 완성된 마스크의 디자인의 의미를 발표

M 측정된 필터교체 마스크 기능 데이터를 분석하고 해석

개발 의도

미세먼지 센서와 아두이노를 활용하여 필터링이 되는지를 측정할 수 있도록 코딩하고 실행해 봄으로 지구온난화로 인한 여러 가지 환경오염의 발생과 폐해를 막을 수 있는 대안적 방법을 일상 생활에서 쉽게 제안할 수 있고 실천할 수 있는 체험을 할 수 있게 함.

손바느질로 제작한 자신만의 필터교체 마스크를 기능을 확인할 수 있는 방법으로 미세먼지 센서와 아두이노를 활용하여 필터링이 되는지를 측정할 수 있도록 코딩하고 실행해 봄으로 지구온난화로 인한 여러 가지 환경오염의 발생과 폐해를 막을 수 있는 대안적 방법을 일상 생활에서 쉽게 제안할 수 있고 실천할 수 있는 체험을 할 수 있게 함.

상황 제시

상 황 제 시

제작한 필터교체 마스 크의 기능을 확인할 방법을 제시

창 의 적 설 계

정량적 측정을 통해서 지구온난화로 인한 여 러 가지 환경오염의 발생을 막을 수 있는 대안적 방법을 제시할 수 있음

감 성 적 체 험 미세먼지 센서와 아두이노를 활

용하여 기능을 측정할 수 있는 코딩을 함.

감성적 체험

(30)

- 20 - 학습

및 유의점

도입 ( 5 분)

Co 마스크 필터 속에 숨은 과학 원리

- 마스크 필터 속에 숨은 과학원리 시청

마스크 필터 속에 숨은 과학 원리 https://www.y outube.com/w atch?v=aTicerr

0l9I

전개 ( 35 분)

CD ET 미세먼지센서와 아두이노

- 미세먼지 측정기 만들기 키트를 구성 - 미세먼지 측정기 코딩

CD ET 필터교체 마스크의 기능 검증 - 기능 검증을 위한 장치 설치 - 측정값 분석

KF94 KF80 마 스크를 비롯하 여 마스크 7 종 테스트를 해보 았습니다 https://www.y outube.com/w atch?v=MrVD UGSM3bo

미 세 먼 지 측 정 기 만들기 https://kocoaf ab.cc/make/vi ew/729

정리 ( 5 분)

ET 측정값 분석

- 지구온난화로 인한 여러 가지 환경오염의 발생과 폐해를 막을 수 있는 대안적 방법을 일상 생활에서 쉽게 제안할 수 있고 실천할 수 있는 체험

(31)

미세먼지 키트 회로도

(32)

- 22 -

아두이노 소스 코드 다운로드

https://drive.google.com/file/d/1kYIH4kAaSQJRRnlIcD22fvJltm59WSuF/view?usp=sharing

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

#include "LiquidCrystal_I2C.h"

#include "DHT.h"

#include "emotion.h"

#include "PMsensor.h"

#define sensitivity 0.1 //먼지 센서의 민감도 수치 //민감도의 숫자가 클 경우 : 센서 값의 변화가 민감함 //민감도의 숫자가 작을 경우 : 센서 값의 변화가 둔함

#define DHTPIN 6 // 온습도센서 핀 번호

#define DHTTYPE DHT11

const int sensorPin = A0;

const int sensorLED = 3;

PMsensor PM;

LiquidCrystal_I2C lcd(LCD 이름, 16, 2);

//LCD 이름 : 0x27 또는 0x3F 입력

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

//////////측정값에 따른 이모티콘, LED 세팅//////////////

void setEmoticon(float data) {

if (data > 100) { //Worst. 80 < data, Red LED lcd.createChar(4, topAngry1);

lcd.createChar(5, topAngry2);

lcd.createChar(6, bottomAngry1);

lcd.createChar(7, bottomAngry2);

digitalWrite(9, HIGH);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (data > 50) { //Normal. 30 < data < 80, Yellow LED lcd.createChar(4, topSoSo1);

lcd.createChar(5, topSoSo2);

lcd.createChar(6, bottomSoSo1);

lcd.createChar(7, bottomSoSo2);

}

else { //Good. data < 30, Green LED lcd.createChar(4, topSmile1);

lcd.createChar(5, topSmile2);

lcd.createChar(6, bottomSmile1);

lcd.createChar(7, bottomSmile2);

} }

void setup() { lcd.init();

lcd.backlight();

lcd.createChar((byte)0, temp);

lcd.createChar(1, humi);

lcd.createChar(2, dust);

lcd.createChar(3, C);

pinMode(9, OUTPUT);

pinMode(10, OUTPUT);

pinMode(11, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

/////(infrared LED pin, sensor pin) /////

69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131

PM.init(sensorLED, sensorPin);

}

void loop() {

byte temp = dht.readTemperature();

byte humi = dht.readHumidity();

if (isnan(humi) || isnan(temp) ) {

Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");

return;

}

float data = 0;

int err = PMsensorErrSuccess;

if ((err = PM.read(&data, true, sensitivity)) != PMsensorErrSuccess) { Serial.print("data Error = ");

Serial.println(err);

delay(1500);

return;

}

Serial.println(data);

delay(1500);

setEmoticon(data);

//---LCD 출력---//

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.write(2);

lcd.print(" ");

lcd.print(data);

if (data > 100) { lcd.print("ug");

}

else if (data > 10) { lcd.print(" ug");

} else {

lcd.print(" ug ");

}

lcd.write((byte)0);

lcd.print(" ");

lcd.print((int)temp);

lcd.write(3);

lcd.print(" ");

lcd.write(1);

lcd.print(" ");

lcd.print((int)humi);

lcd.print("%");

lcd.write(4);

lcd.write(5);

lcd.write(6);

lcd.write(7);

}

(33)

[부록2]

찬반토론1 찬반토론2 찬반토론 활동지

데이터 분석 방법 소개 데이터 분석 활동지 마스크 디자인 도안 소개

나만의 마스크 도안 검색 도안한 마스크 이미지 손바느질 방법 소개

손바느질1 손바느질2 완성된 마스크

자기만의 마스크 소개하기

(34)

- 24 -

[부록3]

1. 공개수업 평가 협의록(교사의견) - 일 시 : 2021년 11월 10일(수) 15시 30분 - 장 소 : 과학실Ⅱ

- 수업교사 : 박00 선생님

- 참가교사 : 교장, 교감, 박00, 장00, 신00, 박00, 김00, 박00

협의내용 및 지도조언

* 박00 선생님 자평

코로나19로 발생하는 폐마스크 대신 요즘 상황에 알맞게 여러 가지 소재로 구성된 필터교체 마스크 를 직접 제작하는 수업을 STEAM으로 준비하였음. 여러 제한 사항이 많아서 아쉬운 면이 있었으나 부족한 부분을 다음 시간에 보충하기로 함.

* 박00 선생님

학생들이 마련된 재료와 바느질 순서를 다시 한번 점검하면서 손바느질에 집중하고 적극적으로 참 여함. 학습자가 수업과정을 잘 이해하고 여러 교과에 걸친 프로젝트 수업이 순조롭게 진행되고 있음 을 느낌.

* 장00 선생님

계획단계에서 재료의 다양성과 분류를 보강했으면 하는 아쉬움이 있었음. 모둠별 활동으로 진행했 다면 좋았겠다는 생각이 듬.

* 신00 선생님

학생들이 준비한 디자인의 이미지를 볼 때 문제점을 알아보고 개선하기 위한 탐구 제시가 적극적이 고 재미있어함.

* 박00 선생님

현 상황에서 주제가 적절함. 다음 시간에 진행하게 미세먼지 센서를 활용하여 마스크의 기능을 알 아보는 과정이 기대가 됨. 가설설정, 변인통제, 실험과정 설계가 단계별로 적절하게 구성되도록 준비 하겠음. 필터교체 마스크 제작과 관련된 문제를 이해하고 창의적 탐색방법을 모색함.

* 김00 선생님

처음 하는 바느질이지만 학생들이 흥미를 가지고 마스크를 완성해 나가는 즐거움을 경험하는 모습 이 매우 흥미로움.

* 박00 선생님

STEAM 교육과정으로 과학, 미술, 기술가정, 정보 교과의 통합교육 과정을 이루도록 준비함.

사진, 영상으로 다른 친구들의 실험 과정과 결과를 공유하는 것도 좋은 방법임. DIY의 생활교육활동 을 전개하여 미래지향적인 교육과정에 융합하도록 하였음.