진해용원고등학교 STEAM 연구회

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2020. 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 보고서

2020.11.23.

진해용원고등학교 STEAM 연구회

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과 제 개 요

과제명 2020년 STEAM 교사연구회 운영(진해용원고등학교)

STEAM 프로그램

유형 유형2) 다양한 교과 간 협동 연구를 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 ( √ ) 프로그램명 "글로벌 적정 기술(지식재산)창출을 통한 창의혁신

Talk!!"

학교급

고등학교

대상 학년(군)

2, 3학년

중심과목

기술

지식재산

일반

중심과목 성취기준 영역

고등학교 1~3] (4) 기술 시스템 [고등학교 1~3] (5) 기술 활용 [고등학교 1~3] (2) 지식 재산 창출 [고등학교 1~3] (3) 지식 재산 보호와 활용

연계과목

공학일반 지리 영어

연계과목 성취기준 영역

[고등학교 1~3] (1) 공학의 기초 (2) 공학의 세계 [한국지리] 거주 공간의 변화와 지역 개발

[영어I] 듣기, 읽기 [12영독03-03] 읽기, [12영독04-05]

쓰기

[통합과학] 시스템과 상호작용, 환경과 에너지 [12생활01-02] 조사, 토론

[12생활01-08] 조사, 토론 [12생활01-05] 조사, 설명

연구기간 2020.7.20. ~ 2020.11.30.

신청금액 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 5명 (연구책임자: 1명, 공동연구원

: 4명)

연구 수행자에 관한 사항

구분 소속(학교명) 담당과목 직위 성명

연구책임자 진해용원고등학교 영어 교사 김동지

공동연구원 진해용원고등학교 수학 교감 김미연

공동연구원 진해용원고등학교 과학 교사 김혜경

공동연구원 진해용원고등학교 지리 교사 이장헌

공동연구원 진해용원고등학교 기술/지식재산

일반 교사 박송은

2020년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

융합인재교육(STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2020년 11월 23일

주관연구기관장 : 이 근 배 (인) 연구책임자 : 김 동 지 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임”

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Ⅰ. 서론 1

1. 연구의 필요성과 목적 1

2. 이론적 배경 1

Ⅱ. 연구의 실제 4

1. 연구수행 계획 및 주요내용 4

2. 연구의 실제 4

3. STEAM 프로그램 총괄표(총 15차시) 5

4. 글로벌 적정기술(지식재산)창출을 통한 창의혁신 Talk!! STEAM 프로그램 5

Ⅲ. 연구추진계획 37

[참고문헌] 37

[부록] 37

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Ⅰ. 서론 1. 연구의 필요성과 목적

지식이 학문의 영역으로 머무르지 않고 사회에 환원할 수 있는 가치로 자리잡기 시작하면 서 기업의 사회공헌 뿐 만 아니라 새로운 기업의 형태를 창출하고 상품을 개발하고 만들어 이 익을 추구하는 것과 동시에 사회의 발전을 이끌며 새롭고 공유가능한 가치를 만들어 가자는

‘공유가치창출(Shared Value)’의 방향성이 교육에도 적용되고 있다. 고등학교의 진로 및 직업 교육의 ‘지식재산일반’교과의 편성은 앞으로의 4차 산업혁명을 주도하는 교육의 방향과 맞물려 있다고 할 수 있다. 일반계 고등학교에서 이루어지는 진로나 직업에 대한 교육은 아직도 특정 교과에 국한 되거나 학생들에게 먼 이야기처럼 느껴지고 있는 것이 현실이며, 교과연계형태의 4차산업혁명을 위한 인재교육이나 인공지능, 빅데이터와 같은 말도 생소하고 낯설게 인식되고 있다. 따라서 본 연구회는 지식재산일반교과의 수업을 통해 교실 속에서 ‘발명’, ‘창의’, ‘4차 산업혁명’, ‘특허(권)등의 학습만으로 거치는 것이 아니라 타교과간의 연계가능성을 확인하여 STEAM의 핵심 요소를 재발견해 내는데 1차 적 목적이 있다. 또한 과학, 지리, 영어 교과 속 에서 4차 산업혁명의 가장 핵심인 지식재산을 창출하는 융합형 인재로 성장할 수 있도록 교육 과정을 편성하여 수업안을 만들고 지도할 수 있는 가능성을 확인하였다. 본 연구회의 연구목적 은 누구나 쓸 수 있고, 접근가능한 지식재산을 학생 스스로 발견, 창출하고 미래의 직업 세계 를 준비하는 한편, 글로벌 적정기술의 의미를 통해, ’나와 너’, ‘우리’의 가치를 실현하는 인간 의 삶의 질을 높이는 기술을 배우고 디자인하여 사람들의 삶을 의미있게 향상시키는 기술로 가르치기위해 다음과 같은 목표로 진행하고자 한다.

첫째, 4차 산업혁명과 지역사회의 문제해결을 대비한 글로벌 적정기술에 대한 아이디어 주제를 직접 기획·

설계, 문제점 개선·도출을 통한 시제품 제작을 지원하며 지식재산 전문가(IP specialist)를 키우는 창 의혁신 인재 육성의 기반 마련

둘째, 지식재산일반(기술)을 기반으로 과학/공학/인문(지리, 영어) 교과와 융합된 STEAM의 요소를 활용하여 교과연계가 가능한 새로운 교육과정의 편성과 수업 적용

셋째, 4차 산업혁명을 주도하는 아이디어의 창출 역량을 교과연계의 수업을 통해 기를 수 있는 융합교과 수업의 모델 구현

넷째, 지식의 창출을 통해 사회의 변화를 이끄는 적정기술 개발 및 사회적, 지역적 문제해 결 도모

2. 이론적 배경 가. 용어의 정의

적정기술(Appropriate Technology)은 주로 개발도상국 지역의 문화적, 정치적, 환경적 면

들을 고려하여, 삶의 질 향상과 빈곤 퇴치 등을 위해 적용되는 기술로, 첨단기술과 하위기술의

중간 정도 기술이라 해서 중간기술이나, 대안기술, 국경 없는 과학기술 등으로 일컬어진다. 아

프리카나 아시아의 저개발국에 적용된 적정기술은 물 부족, 질병, 빈곤, 문맹 등의 문제 해결

에 기여하고 새로운 일자리를 제공하기도 하였고, 2003년 미국 MIT 기계공학과 강사인 에이

미 스미스(Amy Smith)는 디랩(D-Lab)이라는 강좌를 개설하여 이 기술을 가르칠 수 있는 하

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나의 사례를 마련하였다. 학생들은 방학을 이용한 현장 활동을 통해 개도국 현지에 적합한 창 의적 공학설계(캡스톤 디자인)를 하고 있다. D-Lab은 가난 속에서 사는 사람들의 삶을 의미 있게 향상시키는 기술을 디자인하고 전달하기 위해 개설된 다학제 과목이었는데, 모든 과정은 '경험을 통한 배움', '현실 기반 프로젝트', '공동체 주도 개발', 그리고 '확장 가능성'의 원칙 아래서 이뤄졌다. 이D-Lab은 공동체 수질관리 및 오물 처리 시스템, 손으로 작동하는 농산물 가공 기계, 보건을 위한 의료기계 및 보조공학, 부산물로부터 생산된 깨끗이 연소되는 식용 연 료 등을 개발하고 보건, 에너지, 쓰레기 처리, 농업, 보조 공학을 위한 디자인도 포함하게 되었 다. 또한 협동 디자인, 문화 간 소통, 공급체인, 창조적인 능력 기르기(Creative Capacity Building)과 같은 과목을 통해서 단순히 기술을 개발하는 것에서 그치지 않고, 그 전달 방법과 확산 및 영향까지 세심하게 고려하여 가난한 사람들의 삶의 질을 향상시키는데 집중했다. 대표 적 모범사례로 적정기술 중 현장의료기기(POC : Point of care) 진단에 대한 해결안을 개발하 기 위해서 세계보건기구(WHO)는 이용 가능(Affordable), 고감도(Sensitive), 특이성 (Specificity), 사용자 친화적(User-friendly), 쾌속하면서 견고함(Rapid and robust), 설비 없 이(Equipment-free) 움직이기 쉬움(Deliverable)과 같은 기준을 마련하였다. 이를 약어로 표 현하면 'ASSURED'가 된다. 적정기술은 이 'ASSURED'라는 기본원칙에 근거하여 계속 전 세 계적으로 이루어지고 있다.

☞

환경적 맥락을 잘 고려하여 적절한 비용으로 개발된 솔루션이 니즈를 갖춘 수혜자에게 공급되어야 한다는 점이 핵심이며, 활용되지 않는 솔루션은 사회적 편익과 변화를 창출하지 못하기 때문에 최종 산 출물의 아이디어 채택에 가장 중요한 요소가 된다.

[출처: 네이버 지식백과 적정기술 (창의융합 프로젝트 아이디어북, 2015. 6. 10., 조준동]

나. STEAM의 융합형인재와 창의혁신인재(Promoting Innovative Growth Talent)

제4차 산업혁명 또는 제5시대(the 5th era)로 불리는 급속한 신(新)산업혁명은 정치는 물론 경제, 사회, 문화 등 국내외 모든 분야에 엄청난 파급 효과를 불러오고 있다. 일자리를 창출할 수 있는 새로운 산업의 개발과 기계와 사람과의 역할 분담과 협업 등 모든 분야에서 새로운 패러다임이 필요한 시대가 도래한 것이다. 시대의 흐름에 따라 단순한 암기와 지식 전달 중심 의 아날로그 시대의 대학교육은 이제 미래가 없다고 이야기 한다. 제4차 산업혁명 시대라고 할 때, 제4차 산업혁명(4IR, the Fourth Industrial Revolution)의 핵심분야는 사물인터넷, 클라 우드 컴퓨팅, 빅데이터, 모바일, 인공지능, 무인 항공기, 무인 자동차, 로봇공학, 삼차원인쇄, 나노기술 등이 될 수 있다. 제4차 산업혁명(4IR) 시대가 물리적, 디지털, 생물학적 기술들의 융 합에 의한 과학기술시대라고 한다면, 이 4IR은 인간성이 도외시된 비인간화의 불완전한 것이 다. 이에 대한 대안으로 우리시대의 많은 미래비전 전문가들은 인간의 삶의 질을 드높이고 인 간성을 중시하는 제5차 산업혁명(5IR, the Fifth Industrial Revolution) 시대를 이야기하고 있다. 즉, 인간의 삶의 질을 드높이는 건강과 행복권이 중심이 되어 인공지능과 같은 기계와 인간이 함께하며 융합하여 인간성이 중시되는 인간애(人間愛) 시대의 5IR 시대를 준비해야 한 다는 목소리가 높다. 이는 4IR 시대의 과학기술과 함께 뇌플랫폼(뇌건강, 뇌공학 등), 생명공학 (유전공학 등), 인간의 지성, 창의성, 신뢰, 가치(예컨대, 공공가치, 빈부격차 해소 등) 등이 융합 하는 시대가 되어야 함을 함축하고 있다.

‘코로나19’상황 이후의 우리 사회의 변화 중 교육이 키우고 교육할 세대는 바로 이러한 시대

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적 요구에 부응하도록 기대받고 있다. 단순히 STEAM에서 과학 기술에 대한 학생들의 흥미와 이해를 높이고 과학기술 기반의 융합적 사고와 문제해결력을 배양하고, 과학·수학 및 다양한 교과에 대한 융합적 활용과 생활 속 필요성을 깨닫고 흥미를 느끼는 프로젝트 기반 학습의 경 험만으로는 부족하다고 볼 수 있다. 앞으로 교육에 관한 논의에서 핵심이 되어야 할 고등학교 의 교육과정의 방향은 ‘융합형’ 인재를 뛰어넘어 시대의 변화를 주도하고 다양한 문제상황을 해결할 아이디어와 대안을 만들어 갈 수 있는 ‘창의혁신형’ 인재임은 명백하다. 향후 기업과 사회가 바라는 인재 또한 이런 ‘창의혁신인재’임은 분명하다. 다음은 최근 대학 및 기업에서 선 발하고자 하는 인재상이며, 학교 교육과정을 통해 이런 인재에게 필요한 교육과정 요소들의 융합 과 교과연계 지도 가능성을 확인하여 글로벌 적정기술을 통한 창의혁신인재를 가르치는 수업안을 재편성 할 필요가있다.

［출처: 미래 인재와 대학혁신, 2018 정갑영］

［출처: 제4차 산업혁명 제5차 산업혁명시대 공무원회사원 과학기술인 인력인재개발원 연수원 교육원 교육훈력 혁신방안, 2020, 천대윤］

다. (글로벌)적정기술의 특징

A. 친환경적이고 현지의 상황에 맞는 재료/기술을 사용(태양광 전등 딜라이트) B. 현지환경에 기반을 둔 개발(팟인팟 쿨러)

C. 대규모 사회 기반 시설의 인프라구축 없이도 가능

☞ 지식재산일반의 교육과정의 방향이 지식재산의 ‘창출’이며, 학생들은 교과학습을 통해 단순 히 직업연계한 과목이 아니라 사회의 유˙무형의 지적 재산의 창출이 우리 사회변화를 주도하고 삶의 질과 직업세계의 발견까지 이어지도록 내면화하는 수업 구안이 요구됨.

라. 글로벌 적정기술 및 프로젝트 사례

실제 개발된 적정기술 소켓(sOccet) 프로젝트 큐드럼에 필터 달기

★라이프스트로우(Life Straw)

★ 큐드럼(Q drum)

★씨앗폭탄(SeedBomb) ; 축구공형 발전기는 공에 LED램프 를 연결하는 소켓으로 전기저장, 전 기가 부족한 곳에 기부, 학교에서도 사용 가능

★HIV로 기인한 비감염성질 환(NCD)문제 해결

★다산 방지와 더러운 물 정 수

★중력을 이용한 조명

; 큐드럼을 이용하여 손 쉽게 물을 운 반하고 오염됨 물을 정수하기 위해 큐 드럼 속에 필터를 다는 방안- 친환경재 료인 바이오필터, 숯, 진흙, 짚 등을 활 용

[그림출처: 네이버 지식백과 적정기술 창의융합 프로젝트 아이디어북, 2015. 6. 10., 조준동]

최근 한 기업의 인재발굴 공고

“AI”인재 찾습니다. 산업현장에 바로 적용할 실용, 혁신적 아이 디어를 발굴하고, 주도적으로 문 제를 해결하는 능력을 가진 창의 적 인재선발이 목표- AI기반 기 술과 집단지성을 통해 다양한 문 제를 해결해 나갈 수 인재- 중략 -

** 대학의 수시전형요강의 변화 및 인재상

2021. 지역혁신인재전형

2020년 혁신성장청년 인재가 주 도할 코로나19 이후 새롭게 각광 받는 분야는 다음과 같다.

인공지능 클라우드 빅데이터 블록체인 AR-VR 자율주행차, 드론

스마트공장

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Ⅱ. 연구의 실제

마. 적정기술의 사례를 소개한 교과서 분석으로 교과융합수업안 마련

< ‘글로벌적정기술’을 상품으로 개발한 지문으로 다루는 고등학교 1학년 영어 본문>

☞ 지식재산일반 교과의 단원을 분석하면서 각, 해당 교과내용의 융합관련 단원을 추출하여 수업안 마련의 가능성을 발견하고 연구회의 취지에 부합된 활동과 평가계획을 수립한다.

☞ 차시별 학생 평가기준 및 방법으로 자기평가, 동료평가, 관찰평가, 모둠평가등의 평가도구 를 마련한다.

<평가계획에 대한 예시>

Lesson 7, 본문 내용 중 일부 Story가 있는 상황제시로 적정기술을 배운다!!

---(중략)---After lots of trial and error, Richard finally created a system of flashing LED lights, powered by an old car battery that was charged by a solar panel. Richard set the lights up along the fence. At night, the lights could be seen from outside the stable and took turns flashing, which appeared as if people were moving around with torches. Never again did lions cross Richard's fence. Richard called his system Lion Lights. This simple and practical device did no harm to lions, so human beings,

cattle, and lions were finally able to make peace with one another. Lion Lights also work for other wild animals. Richard's Lion Lights are now being used all over Kenya.

Co 사자의 공격으로부터 가축을 지키기 위해 fence에 설치한

LED 불빛을 이용한 ‘Lion Lights’의 개발에 활용된 적정기술의 사례 – STEAM 의 요소를 발견하여 수업 속에서 가르칠 수 있는 활동으로 연계 가능

CD① 문제해결 방법과 관련한 상황 발견하여 적어보기

② 문제해결을 위한 핵심기술발견 과정 적어보기

③ 필요한 이론과 지식 확인하기

ETRichard's Lion Lights are now being used all over

Kenya. ☞ Richard가 만든 Lion Lights가 활용되는 실제 사례 찾아보기. 적정기 술로 확대하기 위해 필요했던 요소는? 케냐 사람들의 삶에 어떤 변화가 찾아 왔 는가? 삶의 질에 끼친 영향은 무엇인가?

<중략>

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~3 /15

상 적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색하고 실현 하는 과정을 실천한다.

자기/동료평가 산출물 평가

관찰 평가

자기/동료평가지 (학생용) 관찰 평가지 중 적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색하고 실현

하는 과정을 설명한다.

하 적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색할 수 있 다.

1. 연구 수행 계획 및 주요 내용

STEAM 프로그램

구분

프로그램명

학교급 고등학교 대상 학년(군) 2, 3 목표 수혜학생 수 210명

중심과목 기술

지식재산일반

중심과목 성취기준 영역

[고등학교 1~3] (4) 기술 시스템 [고등학교 1~3] (5) 기술 활용 [고등학교 1~3] (2) 지식 재산 창출 [고등학교 1~3] (3) 지식 재산 보호와 활용

연계과목

공학일반 지리 영어 과학 (생활과학)

연계과목 성취기준 영역

[고등학교 1~3] (1) 공학의 기초 (2) 공학의 세계 [지리] 거주 공간의 변화와 지역 개발

[영어I] 듣기, 읽기 [12영독03-03] 읽기, [12영독04-05] 쓰기 [통합과학] 시스템과 상호작용, 환경과 에너지

[12생활01-02] 조사, 토론 [12생활01-08] 조사, 토론 [12생활01-05] 조사, 설명

개발계획

주제 연번 차시

(시수) 과목 연계(안)

1 8 지식재산일반(3)+기술(O.5)+공학일반(1)

+과학(1)+영어(2)+지리(0.5)

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☞ 각 차시의 연계과목의 시간은 프로그램 진행 시 관련 교과목의 탐구학습시간을 의미함.

2. 연구의 실제

가. 연구주제 1.

‘경험을 통한 배움’ 개발 및 적용을 위한

글로벌 적정기술의 가치발견 - 지식재산일반의 수업과 연계한 융합교과 분석 및 상황의 발견

- 각 교과의 상황과 유사한 ‘나의 Story’로 상황의 발견

- 적정기술로 개발된 제품들을 살펴보고, 글로벌 적정기술의 활용 아이디어창출

< 수업의 Flow 및 흐름에 부합된 적정기술과 관련된 주제 선정>

영역

글로벌 적정기술의 가치발견

과 연계한 단원별 주제 융합교과

기술 지식재산일반

적정기술과 지속가능한 발전 지식재산의 종류 지식재산의 창출 지식재산 권리화 및 보호

공학일반 과학+영어+지리

지리

도시에서 발생하는 자연적, 인문적 문제 분석 및 해결방안 탐구

도시의 지리적 문제인식 생태계조화의 중요성

생활과 과학, 영어

과학 (생명과학/

생활과학)

질병과 인류의 역사 환경오염과 식생활

과학 논문 검색

지식재산일반, 영어,지리

영어

환경문제 해결 프로젝트

‘Creativity in Everyday Life’, 재생건축의 가치와 GPS의 발명을 통한 새로운 관점 발견하기

지식재산일반, 기술, 과학, 지리

나. 연구주제 2.

‘현실기반 프로젝트’의 공동체 주도 개발을 위한

지식재산일반의 창출

- 환경문제와 밀접한 제3세계의 가난한 사람들의 삶을 들여다 보기 - 사용자 스스로 제조하거나 만들 수 있는 재료와 기술의 탐색

- 신재생에너지원 및 화석연료의 사용을 줄이는 방법 등 대체에너지원 찾기

적정기술의 개념과 쓰임 발명문제확인 및 분석 발명아이디어 창출

2 2 지식재산일반(0.5)+과학(0.5)+지리(0.5)+영어(0.5) 3 2 지식재산일반(0.5)+과학(0.5)+생활과학(0.5)+영어(0.5) 4 3 지식재산일반(1)+공학일반(0.5)+과학(0.5)+영어(1)

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영역

지식재산일반의 창출

수업프로그램

프로젝트

적정기술과 지속가능한 발전 √ 지식재산의 종류 지식재산의 창출 지식재산 권리화 및 보호

한정된 자원과 지역의 특성을 고려하여 삶을 풍요롭게하는 적정기술(착한기술)을 적용할 수 있는 다양한 지역을 탐색하고, 지역 특성 에 맞게 한정된 자원을 활용한 적정기술(착 한기술)을 창의적으로 문제를 해결하여 지식 재산을 창출

지리

도시에서 발생하는 자연적, 인문적 문제 분석 및 해결방안 탐구√

다양한 도시문제에 대한 탐구를 통해 사회문제해결능력을 길러주고, 사회문 제 개선의지를 실천하고 시제품 고안 하기

생활과학)

질병과 인류의 역사√

환경오염과 식생활 과학 논문 검색

질병과 과학기술의 관련성 탐구자료 제작을 통한 건강관련 상품과 방법

구안하기

영어

환경문제 해결 프로젝트√

지구온난화 극복을 위한 프로젝트:

진로연계 내용을 선택하여 과학적, 기술적 원리를 탐구하며 아이디어

상품과 방법 구안하기

다. 연구주제 3.

‘확장가능성’ 검증을 위해

Needs를 갖춘 수혜자에게 공급하기 - 적은 자원, 기술적 인프라가 부족한 수혜자들의 삶에 변화를 가져다 주기 - 노동집약적, 저비용 어디서든 쉽게 구할 수 있는 재료로 만들어 보급하기

영역

Needs를 갖춘 수혜자에게 공급

방안 찾기

기술적 실용적 해결방안

지속가능한 발전과 적정기술이 필요한 나라 를 선정하고, 해결하고자 하는 문제점에 대 한 내용과 그 지역을 선정한 이유에 대하여 정리

지리

도시문제의 원인과 이를 해결하기 위 해 발명한 제품에 대해 소개, 시제품 도안만들기

생활과학)

질병과 관련된 과학적 원리, 과학이 인 류 건강 및 수명 연장에 기여한 내용을 조사 및 토론

영어

Shifting to eco-friendly transportation/

Green building/

Storage facilities for solid wastes/

The wastewater recycling project/

Environmentally friendly products should be made

cheaper/

environmental education/

environmental engineering, etc.

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라. 연구주제 4. ‘

특허가능성’을 통해 살펴보는

권리화 아이디어 발표 - 특허의 종류와 현재 대표적인 특허 및 실용신안에 대해 알아보기 - 아이디어의 특허 및 실용신안 등록 가능성 검증하기

- 도면과 시뮬레이션으로 최종 Product 발표자료 만들기 - 발표를 통한 권리화 가능성 확인 및 출품하기

영역

권리화 아이디어 가능성 확인하기 발표 및 평가하기

아이디어의 특허 및 실용신안 등록 가 능성 검증하기

도면과 시뮬레이션으로 최종 Product 발표자료 만들기

발표를 통한 권리화 가능성 확인 지리

도시의 지리적 문제인식 생태계조화의 중요성 과학

(생명과학/

생활과학)

영어

< 주제별 단원 및 융합교과>

영역 단원별 내용 적용교과 산출물

주제 1

적정기술, 지속가능한 발전 발명문제확인, 분석

발명아이디어창출 사전기술조사, 선정 발명아이디어구상, 도면작성

지식재산일반+기술+공학일반 +과학+영어+지리

☞

연구주제 1~4의 과정 을 각 수업프로그램 속에 구안하여 적용하기: 총 15 차시 분량의 수업프로그 램

주제 2

발명아이디어실행 특허, 실용신안 특허, 출원과정 특허 명세서 작성

지식재산일반+과학+지리+영어

주제 3

질병과 인류의 역사 환경오염과 식생활

과학 논문 검색

지식재산일반+과학+생활과학+

영어+지리

주제 4

권리화 아이디어 발표 지식재산일반+기술+공학일반+

과학+영어

<중심교과(지식재산일반, 기술)의 교육과정 성취기준>

주제연번 차시 성취기준 영역 2015개정 교육과정 성취 기준

1 8 기술 시스템 [9기가04-01] 생산 기술이 인간 생활에 유용한 산출물을 만들어 내는 것을 이해하고 하위 요 소인 재료, 설계, 공정을 설명한다.

2 2 기술 활용 [12기가05-09] 적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가 한다.

3 2 지식 재산 창출 [12지식02-01]발명 문제를 확인하고 분석한다

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3. STEAM 프로그램 총괄표(총 15차시)

4. 글로벌 적정기술(지식재산)창출을 통한 창의혁신 Talk!! STEAM 프로그램 가. 지식재산일반 교과의 STEAM 수업을 위한 지도안 구안

[12지식02-2]발명 문제를 해결하기 위한 아이디어를 창안하고 평가하여 최적의 대안을 도출한다 [12지식02-03]특허 조사에서 추출할 수 있는 정보와 활용 방법을 제시한다.

[12지식02-04]특허 정보 검색 방법을 탐색한다.

[12지식02-10]특허 출원하는 방법과 절차를 조사한다.

[12지식02-11]특허 명세서의 구성 요소를 제시한다.

[12지식02-12]특허 명세서를 구성 요소에 맞게 작성한다.

4 3 지식 재산 보호와 활용

[12지식03-07]지식 재산에 기반을 둔 창업 과정을 탐색한다.

[12지식03-08]기술 경영의 요소 및 기법을 설명한다

차시 주요내용

1~3 /15

주제(단원)명 지역사회(글로벌)의 문제로부터 접근하는 적정기술기반 start-up(적정기술)

Co 에너지 및 자원부족문제, 국제환경문제 확인

CD 직업별 해결방법 모색 및 아이디어 도출

ET 실제적으로 문제를 해결할 수 있는 아이디창출하고, 특허명세서 작성 및 고객분석/비즈니스 모델 디자인을 통한 창업단계 진행

4~6 /15

주제(단원)명

지역사회의 문제로부터 접근하는 적정기술 기반 start-up 프로젝트

Co 환경문제를 인식하고 지역사회 차원에서부터 접근, 해결할 수 있는 방법을 모색한다.

CD 적정기술 기반 Start-Up 을 위한 아이디어를 창출하여 발명품을 만들어 낸다.

ET 이윤 창출을 위한 비즈니스 플랫폼을 구상하여 기업가로서의 역량을 신장한다.

7~8 /15

주제(단원)명 거주공간의 변화와 지역 개발에 대한 관심을 갖고 문제해결능력 키우기

Co 도시화로 인한 다양한 문제를 확인하며 원인과 개선의 필요성 토론하기

CD 과학 및 기술적 방법을 활용하여 문제해결방법 구안하기

ET 사회문제해결을 위한 아이디어를 협력을 통해 해결하기

9~11 /15

주제(단원)명 질병과 관련된 과학적 해결방법을 탐구하여 문제해결력 키우기

Co 해결해야 할 문제를 파악하고 토의를 통해 조별 주제 선정

CD 역할 분담 후 문제해결을 위한 자료 조사하기

ET 모둠별 발표 자료 시청 및 우수작 선정 투표

12~15 /15

주제(단원)명 지속가능한 발전을 위한 주제 프로젝트: Making a Presentation for Saving the Earth.

Co 지구온난화의 원인을 살펴보고 환경문제의 해결책 모색하기

CD 기술적, 과학적 문제해결 방법 찾아 아이디어 창출하기

ET 진로와 연계한 모둠별 프로젝트 주제를 정하고, 과제수행하기

중심과목 기술/지식재산 일반 학교급/학년(군) 고등학교1,2학년

중심과목 성취기준 영역

[고등학교 1~3] (5) 기술 활용 [고등학교 1~3] (2) 지식 재산 창출

중심과목 성취기준

[12기가05-09] 적정기술, 지속가능한 발전과 관련된 문제를 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.

[12지식02-01] 발명 문제를 확인하고 분석한다

주제(단원)명 적정기술과 지속가능한 발전 차시 1,2/15 차시

(12)

지식재산의창출 (발명문제확인과 아이디어 창출)

학습목표

1. 적정기술 사례를 통해 적정기술을 활용할 수 있다.

2. 지속가능한 발전 사례를 통해 지속가능할 발전을 적용할 수 있다.

3. 발명 문제를 확인하고 분석할 수 있다.

4. 발명 문제를 해결하기 위한 아이디어를 창출하고 평가하여 최적의 대안을 도출할 수 있다.

연계과목 공학일반, 세계지리, 영어, 과학 연계과목 성취기준 영역

[고등학교 1~3] (1) 공학의 기초 [고등학교 1~3] (2) 공학의 세계 [지리] 거주 공간의 변화와 지역 개발

[12영독03-03] 읽기 [12생활01-05] 조사, 설명

STEAM 요소

S 지속가능한 발전을 위한 식물자원과 성분 분석을 통한 자원 활용가능성 검토 및 다양한 과학적 사례 학습

T 적정기술과 지속가능한 발전에 대한 이해

E 창의공학설계를 통한 공학 기술적 문제해결 과정 학습, 지식재산의 대한 이해와 지식재산창출과정 학습

A 세계 지형에 따른 자원의 분포 및 활용 자원 탐색 및 분석

(M) 문제점에 대한 통계적 자료와, 자원을 활용할 수 있는 통계수학적 분포현황등을 구체적으로 제시

개발 의도

한정된 자원과 지역의 특성을 고려하여 삶을 풍요롭게하는 적정기술(착한기술)이 무엇인지를 알고, 이를 적용할 수 있 는 다양한 지역을 탐색하고, 지역 특성에 맞게 한정된 자원을 활용한 적정기술(착한기술)을 창의적으로 문제를 해결하 여 지식재산을 창출한다. 또한 문제를 해결해나가는 과정을 학습함으로써 창의적 사고기법등의 활용도와, 지역사회문제 를 해결할 수 있는 문제해결역량을 증진한다. 또한 지역환경을 활용한 지식재산 창출을 통해 지속가능한 발전을 도모 하도록 한다.

지역마다 자원의 편제성과, 환경이 다르다. 각국에서는 지속가능한 발전과, 주변환경을 이용한 적정기술을 도모하고 있는데 한정된 자원을 활용하여 지역사회에서 지속가능한 적정기술을 창출하기 위한 방안에 대하여 학습이 필요하다. 이는 한국을 넘어 세계적으로 다양하게 자원이 분포되어 있음을 지리적자료와, 수학의 통계학적 그래프를 통해 자원의 편제성을 분석하고, 각 국의 지역사회 문제점 을 반영하여 해결하고자 하는 문제를 확인(인식)한다. 이 과정속에서 지식재산의 창출과정을 단계별로 학습하고, 자원의 분석능력과, 공감능력, 의사소통역략등을 증진시킬 수 있다.

STEAM 학습 준거

‣ 적정기술 및 지속가능한 발전 이해 - 적정기술의 의미 설명 - 지속가능한 발전의 의미 설명

‣ 지식재산의 창출 - 지식재산의 창출 과정 설명 - 지식재산 창출을 위한 문제점 확인(인식) - 지식재산 창출을 위한 다양한 문제점 및 환경 분석

‣ 적정기술과 지속가능한 발전의 활용이 가능한지 평가 - 인식된 문제점이 공감이 가능한지 또는 자원의 활용이 적절한지 평가

- 지식재산 창출 과정(단계) 확인 - 발명문제확인을 통한 문제점 인식 (지역사회)

- 주변의 자원의 분석 및 통계학적 수치 제시 - 지속가능한 발전을 위한 자원활용의 적절성 검토

‣ 지역사회(세계)문제점사전 조사

‣ 탐색된 지역 체험(공감)하기 - ex) 물없이 지내보기 (문제점 생각해보기)

- ex) 전기없이 지내보기 (문제점 생각해보기)

(13)

‣ 지속가능한 발전과 적정기술 지식재산을 창출하기 위한 방안 모색

- 지역사회 문제를 해결하고 지속가능한 발전을 위한 지역환경 및 특성 분석

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점

도입 (20분)

Co [들어가기]

‣ 적정기술 및 지속가능한 발전 이해

- 적정기술을 아시나요? / YTN 사이언스, 지속가능한 발전이란?

https://www.youtube.com/watch?v=THW4RcJKmx4(적정기술) https://www.youtube.com/watch?v=JhtOz_R7GHQ(지속가능한발전)

‣ 적정기술

1955년, 영국의 경제학자, 에른스트 슈마허는 '중간기술'의 필요성을 언급했습니다.

그가 말한 중간기술이란 과거 원시적인 기술과 선진국형 첨단 기술 사이에 존재하는 것을 의미하는데요.

지역에서 구입할 수 있는 재료와 적은 자본, 그리고 간단한 기술을 활용한 소규모의 생산 활동을 지향하는 중간기술.이후 60년 동안, 이 기술은 우리나라뿐만 아니라 세계 곳곳에서 활용되며 국가, 사회, 지역의 발전을 이끌어왔죠. 첨단 과학기술 의 빛에 가려 종종 그 가치가 퇴색되기도 하지만 21세기에도 반드시 요구되고 있는 중간기술. 지금은 ‘적정기술’이라 불 리는 이 특별한 기술에 대해 우리는 주목할 필요가 있습니다.

영상을 시청할 때 영상이 소개 하는 내용이 무 엇인지 생각하면 서 영상을 시청 하도록 안내한다.

전개 (80분)

‣ 지속가능한 발전

‣ 적정기술과 지속가능한 발전 정의해보기

- 적정기술과 지속가능한 발전의 정의를 명확하게 이해하였는지 간단요약하여 핵심 포인트를 요약하도록 안내한다.

‣ 적정기술을 창출하기 위한 지식재산 창출 단계를 안내한다

1단계: 발명아이디어 확인 2단계: 발명아이디어 분석 3단계: 발명아이디어 창출 4단계: 발명아이디어 선정 5단계: 발명아이디어 구상 및 제작

포스트잇 패드 노트북 교과서

(14)

<글로벌 지식재산 창출을 위한 본시수업을 위한 지도안 적용>

분야 적정기술 영역 환경,공학,특허,지식재산

경영,창업,소비학

시간 1~6/15

교육과정

성취기준 고등학교 수집한 정보를 분석하고 평가하여 자신의 진로설계에 필요한 정보를 선별할 수 있다.

핵심 역량 심미적 감성역량, 창의적 사고역량, 지식정보처리 역량, 의사소통역량, 공동체 역량

문제해결상황 지역사회(글로벌)의 문제로부터 접근하는 적정기술기반 Start-Up

문제 발견

Co ET

스토리텔링과 관련 영상으로 시작하는 문제 해결 상황

• 과학 기술과 공학이 급속도로 발전했음에도 불구하고 에너 지 및 자원 부족 문제, 국제적 환경문제 등의 지속적 발생

• 환경 문제에 대한 협력적 해결의 당위성에 대한 세계 시민으로서의 인식과 실질적 문제 해결 가능성을 모색 해 줄 공학 간의 융합

• 매해 적정기술 해외진출 사례 증가 – 블루오션 선점 필요



대안 제시

공학자(엔지니어) 변리사 빅데이터 분석가 소비트렌드 분석가 기업가, 경영가

기술기반의 공학 체험

특허명세서 작성 체험

빅데이터 분석을

통한 자료 제공 고객군 분석 체험 창업 절차 체험 기술 기반의

문제해결 아이디어 창출

지식재산의 보호 및 권리화

소비자들의 소비 패턴을 분석함에 따라

발명품 판매 시 이윤과 사회적 가치

창출을 위한 고객군 분석

지식재산 아이디어 창출 플랫폼 디자인 비즈니스 모델

디자인



⇘ ⇙

ET

지역사회 환경 문제를 해결하기 위한 적정기술기반의 Start-Up

6단계: 발명아이디어 평가 ‣ 발명문제해결 1단계 (발명아이디어 확인)

- 세계 나라의 문제점을 파악하여 해결하고자 하는 문제를 확인한다.

- 각국의 현재 자원 편제성과 환경, 지형적 특징등을 확인 (지역적 문제) - 각국의 지속가능한 발전을 위한 생물 등 활용가능한 자원 확인 (생물적 문제)

정리 (20분)

‣ [결과 정리]

- 지속가능한 발전과 적정기술이 필요한 나라를 선정하고, 해결하고자 하는 문제점에 대한 내용과 그 지역을 선정한 이유 대하여 정리한다.

(15)

문제 해결



메이킹 체험 활동

CD ▪ 실제적으로 문제를 해결할 수 있는 아이디어를 창출하고, 특허명세서 작성 및 고객분석/비즈니스 모델 디자인을 통한 창업단계 진행 - 해결과정으로 창출된 적정기술 아이디어를 직접 제작

- 제작된 적정기술 제품을 통한 실제 적용 연구 분석 - 창출된 아이디어 권리보호를 위한 특허명세서 작성

- 창출된 적정기술을 통한 창업과정 체험(빅데이터 분석, 고객군 및 핵심 니즈 파악, 비즈니스 모델 및 플랫폼 구상)

STEAM

영역 적정 기술 대상 고등학교 2, 3학년

학습목표 진로 직업 핵심 원리

지역사회의 문제로부터 접근하는 적정기술 기반 start-up 프로젝트

◦ 환경문제 인식 및 해결 당위성

◦ 지식재산 창출기법 학습

◦ 특허명세서 작성 원리 학습

◦ 제품의 사업화 과정 학습

◦ 비즈니스 플랫폼 구상 학습

운영 시나리오 및 체험(탐구) 활동

학교연계 사전 학습

체험 2주 전

Co ET

• 적정기술에 대한 인문학적 당위성 및 사례와 관련된 영상을 시청

• 추천동영상:

(1)Youtube- 따뜻한 발명, 적정기술을 만나다

(https://www.youtube.com/watch?v=28HANc1cKpM) (2)Netflix- 인사이드 빌게이츠 1화, 3화

(옴니프로세서 프로젝트, 테라파워 스타트업의 적정기술 사례) (3)Youtube- 적정기술 Top7

(https://www.youtube.com/watch?v=EEafwSU5skU) 체험 1주 전

Co ET

• 지식재산 기반의 창업 사례와 관련된 영상을 시청

• 추천동영상: youtube- 기발한 아이디어 하나로 창업에 성공한 Best사례 (https://www.youtube.com/watch?v=hhKTDh_9IE4)

목표

환경문제를 인식하고 지역사회 차원에서부터 접근, 해결할 수 있는 방법을 모색한다.

적정기술 기반 Start-Up을 위한 아이디어를 창출하여 발명품을 만들어 낸다.

창출된 아이디어를 보호하기 위한 권리수단인 특허 명세서에 관하여 학습한다.

발명품의 사업화 과정에서 발생하는 빅데이터 분석 및 고객 요구 분석 등을 학습한다.

이윤 창출을 위한 비즈니스 플랫폼을 구상하여 기업가로서의 역량을 신장한다.

도입

(문제발견)

【 생각 열기 】

^Co

인사 : STEAM융합 체험에 오신걸 환영합니다.

CD 세계 자원 및 환경 문제 안내하기

CD적정기술의 정의와 UN 선정 17SDGs(지속가능발전목표) 알아보기

CD 적정기술의 사례를 온라인 세계지도 플랫폼에 나타내기

10분

•체험 프로그램 안내: 프로그램 진행 과정 안내 및 체험 시 유의 사항에 대한 설 명

(16)

ET “여러분들은 적정기술이라는 용어를 들어보셨나요?

국제사회에서는 자원 편재, 위생 문제, 기후 변화, 생태계 파괴 등 다양한 문제가 발생되고 있는데요. 이러한 문제를 해결하고자 지역사회의 적절한 환경과 자원을 이용하여 문제를 해결하는 기술을 적정기술이라고 한답니다. 적정기 술에 대한 인문학적 당위성은 지속가능한 발전이라는 개 념에서 찾아볼 수 있어요. 다만 지속 가능한 발전이라는 개념 자체가 매우 추상적이기 때문에 우리는 UN 선정 17SDGs(지속가능 발전목표)을 보면서 그 필요성에 대해 구체적으로 알아보도록 해요. 그리고 우리 팀이 이루고자 하는 지속 가능한 발전 목표에 대해 알아보아요.”

Q1. 적정기술과 지속가능한 발전 정의 알아보기

Q2. UN 선정 17SDGs를 파악하고 우리 팀이 이루고자 하는 지속 가능한 발전 목표에 대해 알아보기

CD

패들렛, 구글어스 등을 통하여 적정기술이 이루어지

고 있는 지역 대한 조사를 실시간 포스팅해 보기

(17)

“그렇다면 적정기술이 이루어지고 있는 지역에 대해 우리 모두가 함께 조사해 보도록 하겠습니다. 제가 드리는 링크 나 QR코드로 접속하셔서 조사하신 내용을 지도 상에 포스 팅 해주시면 되겠습니다”

...(조사가 끝난 후)...

“조사가 모두 끝났습니다. 적정기술이 이루어지고 있는 지역은 대륙별로 보았을 때 어떠한 곳이 많나요?(발문 1) 적정기술이 이루어지고 있는 지역사회는 어떠한 문제점이 있었나요(발문 2) 적정기술로 인하여 해당 지역사회는 어 떠한 문제점들이 개선되었나요?(지역 3)”

전개 1

(역할분담)

CD

구성원들의 역할 분담 및 직업 별 체험 워크북 배부

CD

지역사회의 문제점, 활용 가능 부존 자원 추출

CD ET

지역사회의 활용 가능 자원을 활용하여 문제점을 해결할 수 있는 아이디어 창출하기

지역사회의 문제점 확인하기

활용 가능한 자원 분석하기

해결 아이디어 창출하기

“여러분은 이제 우리 지역사회의 문제점을 해결하기 위한 적정기술의 개발 및 사업화, 비즈니스 플랫폼 디자인 등을 통한 창업 과정에 대해 협업할 것입니다. 그 협업을 위해 기업가, 변리사, 공학자, 빅데이터분석가, 소비트렌드 분석가 의 협업이 필요한 상황인데요. 자신이 체험해 보고 싶은 직 군으로 모여서 하나의 팀을 만들어 주시기 바랍니다. 그러 면 제가 직업 역할 별 워크북을 1부씩 배부해 드릴게요.”

...(팀 구성 후)...

“팀 구성이 끝났습니다. 이제 지역사회의 문제점부터 인식 해야겠죠. 여러분이 선정한 지역사회를 조사하면서 어떠한 문제가 있는지, 그리고 해당 지역사회에는 어떠한 활용 가 능 자원이 있는지 탐색해 보시기 바랍니다.”

...(탐색 후)...

“이제 문제점도 분석하였고, 활용 가능 자원도 탐색했습니 다. 그렇다면 활용 가능한 지역사회 자원을 통해 지역사회 의 문제를 어떻게 해결할 것인지에 대해 아이디어를 브레 인스토밍으로 창출해 내도록 하겠습니다.

60분

• 직업(역할)별 체 험 워크북 배부

• 각 지역의 상 황(문제점, 활 용 가능 자원) 을 인식하고 조사할 수 있 도록 안내한다.

• 구성원들이 모 두 참여할 수 있도록 적극적 학습을 촉진한 다.

• 활동의 순서와 성취해야할 목 표에 대하여 끊임없이 안내 한다.

(18)

전개 2

(역할수행)

“자, 브레인스토밍을 토대로 그룹 전체의 공통 과제입니다.

(1)적정기술을 구현한 프로토타입 제품을 만들고, (2)적정기술 발명품에 대한 특허명세서를 작성하며, (3)이윤 창출을 위한 사업화 방안을 모색하기

입니다. 지금부터 5개의 직군이 수시로 진척 상황에 대해 대화로 확인하셔야 합니다. 그렇게 하여 유기적으로 공통 과제를 성취해 낼 수 있도록 합니다.”

ET CD 공학자의 역할 수행

❰창출된 적정기술 MAKER 체험❱

[활동 1] Before-During-After 기법 활용하기 공학자와 협 업

- 제품 사용 이전 제품 사용 도중 제품 사용 이후 3 단계에 걸쳐 발생할 수 있는 고객들의 니즈에 대해 분 석

[활동 2] 설계 도면 그리기

- 창출된 아이디어를 제작하기 위해 구상도 그리기

[활동 3] 한정된 재료를 기반으로 설계한 창작물 제작 - 재료를 활용하여 설계한 창작물 제작

- 활용되는 재료의 원리 구조 및 원리 파악

시간 제한 없음

• 프로그램 진행 과정 안내 및 체험시 유의 사항에 대하여 설명한다.

• 역할 수행의 과정에 있어 역할 간 매우 유연한 협업이 반드시 필요한 일임을 주지시 킬 것

• 공구를 사용할 때의 안전사항 을 안내하고, 유의하도록 지 도한다.

.

• 창출된 아이디 어 및 제작된 아이디어의 핵 심기술과 특징 을 명확하게 파악하도록 안 내한다.

• 특허명세서 작 성원칙을 인지 한 상태로 작 성하도록 안내 한다.

(19)

ET CD 변리사의 역할 수행

❰특허명세서 작성을 통한 권리 보호❱

[활동 1] 특허명세서의 이해

- 특허명세서를 작성하는 이유를 명확하게 파악

- 지식재산권으로 출원하지 않을 시 발생되는 문제점 안내

[활동 2] 발명품 특징 파악

- 발명품의 핵심 기술과 원리를 파악

- 권리범위로 설정할 범위를 정하고 보호할 핵심기술 선정

[활동 3] 특허명세서 작성

- 변리사들이 작성하는 특허명세서 작성을 통해 권리범위 설정

- 발명의 명칭에서부터 청구항 작성까지 실습

[활동 4] 변리사의 역할 이해하기 - 변리사의 역할을 명확하게 이해하기 - 변리사의 역할에 대하여 동료들과 토론하기

ET CD 기업가, 경영전문가의 역할 수행

• 변리사의 역할 과 지식재산의 보호를 위한 특허명세서 작 성의 중요성을 안내한다.

(20)

ET CD 소비 트렌드 분석가의 역할 수행

❰고객의 Needs를 파악해라!❱

[활동 1]Before-During-After 기법 활용하기 공학자와 협업 - 제품 사용 이전제품 사용 도중제품 사용 이후 3단계에

걸쳐 발생할 수 있는 고객들의 니즈에 대해 분석

ET CD 빅데이터 분석가의 역할 수행

❰사회적 가치와 이윤을 모두 잡는 기업가❱

[활동 1] 사회적 가치 창출

- 사회적기업가에 대한 이해: 이윤과 사회적 가치를 동시에 창출하는 것임을 이해함 ex)파타고니아

- 해당 적정기술의 발명을 통해 창출할 수 있는 사회적 가 치를 3가지 적어보기

[활동 2] 이윤 창출 과정 빅데이터 전문가, 공학자와 협업 - 생산규모 및 생산 비용 예측, 단위 제품 당 가격 결정 - 예상되는 수요량에 대해 파악하기(상품의 경쟁성과 연결) - 약식으로 손익분기점 계산해보기

- 이외 생산 비용 절감 방안 등에 대해 고민해 보기

[활동 3] 홍보 전략 설정하기 소비 트렌드 분석가와 협업 - 다양한 유형의 마케팅 이해하기

- 지역사회의 주요 고객층 분석 결과를 검토하기

- 적정기술 발명품을 가장 효율적으로 마케팅 할 수 있는 방안 찾기(마케팅 대상, 내용, 전략, 마케팅 플랫폼 등)

[활동 4]비즈니스 모델 선정 및 구상

- 비즈니스 모델의 유형 이해 및 비즈니스 모델 혁신의 사 례 파악하기(테슬라, 카카오, 아마존 등)

- 적정기술 발명품 및 서비스를 제공할 비즈니스 모델을 도 식으로 그려보기

(21)

❰빅데이터 분석을 통한 예측❱

[활동 1] 적정기술 제품 관련 빅데이터 분석

- 적정기술로 인해 발명된 시제품에 대한 빅데이터 분석 - 적정기술 제품의 가격대, 대상 고객, 기술 지원 국가,

창출할 수 있는 사회적 가치 등에 대해 워드 클라우드 형태의 빅데이터 분석 결과 산출하기

[활동 2] 지역사회 구성원 빅데이터 분석 소비 트렌드 분석가와의 협업

- 인터넷 및 통계청 자료 등을 활용, 제품을 소비할 소비 자(지역사회 구성원)에 대한 다양한 정보들에 대해 통 계적으로 파악 및 수집하기(연령대, 관심사, 성향, 대인 관계, 라이프스타일, 직군, 가족관계 등)

[활동 3] 상품 시장의 경쟁성 파악을 통한 수요 예측 기 업가와 협업

- 적정기술 발명품에 위협이 될 수 있는 요소들에 대한 빅데이터 분석(경쟁 제품의 유형과 가격, 제도, 환경) - 우리가 발명하고자 하는 적정기술 제품은 레드오션/블

루오션/퍼플오션인지 파악하기

- 상품 경쟁력을 통하여 수요 예측하기. 예측 수요를 더 늘릴 수 있는 방안 고민하기(가격 조절, 비용 절감 등)

[활동 2] 지역사회 구성원 빅데이터 분석을 통한 Needs 파악 빅데이터 분석가와의 협업

- 인터넷 및 통계청 자료 등을 활용, 제품을 소비할 소비 자(지역사회 구성원)에 대한 다양한 정보들에 대해 통 계적으로 파악 및 수집하기(연령대, 관심사, 성향, 대인 관계, 라이프스타일, 직군, 가족관계 등)

- 지역사회 구성원들의 핵심적인 니즈(인지된 Needs와 잠재적인 Needs)를 파악하기

[활동 3] 고객의 Needs 충족 방안 모색 기업가와 협업 - 활동 2의 결과 분석하기

- 지역사회 구성원들의 핵심적인 니즈 충족을 위한 제품 및 서비스의 컨셉트화 방안 모색하기(이러한 니즈를 충 족하기 위한 제품의 컨셉을 잡아야 함)

- 제품 홍보 전략 설정에 있어 기업가에게 자문을 던져주 기

정리

(발표 및 피드백)

ET

그룹 별로 창출한 적정기술 발명품 프로토타입 시연

ET

적정기술 발명품에 대한 특허 명세서 공유하기

80분

(22)

나. 영어교과의 STEAM 수업을 위한 지도안 구안

ET

그룹 별로 구상한 사업화 과정 전반(핵심 고객군 분 석, 제품 컨셉,비즈니스 플랫폼 디자인 및 이윤 창출 방 안 등)에 대해 발표하기

“긴 시간동안 고생많으셨습니다. 이제 그룹 별로 수행한 공통 과제를 수행한 과정 및 결과물에 대해 발표를 들어보 도록 할게요. 다른 그룹의 친구들은 발표를 잘 들어 주시 고, 질문이 있으시면 질문하시기 바랍니다. 그리고 수행 과 제물에 대한 피드백이 있으시다면 아래 링크를 가시어 자 유롭게 피드백 해주시기 바랍니다.”

...(발표 후)...

“모두 고생 많으셨습니다. 반드시 해당 프로그램이 끝난 후 이용을 해 보시기 바랍니다. 고생 많으셨고, 유의미한 경험이 되어 여러분의 꿈을 펼치는데에 조금이나마 도움되 었으면 합니다. 감사합니다.”

중심과목 영어독해와 작문 학교급/학

년(군) 고등학교 3 학년 중심과목

성취기준 영역

읽기 [12영독03-03] 중심과목

성취기준

[12영독03-03] 비교적 다양한 주제에 관 한 글을 읽고 내용의 논리적 관계를 파악할 수 있다.

주제(단원)명

지속가능한 발전을 위한 주제 프로젝트:

Making a Presentation for Saving the Earth

차시 12~15/15

학습목표

1. Ss will know about specific information about the causes of environmental pollution (환경오염의 원인에 대한 구체적 정보를 안다)

2. Ss will perform to make a project title for ‘Saving the Earth’.

(23)

(지구를 구하는 프로젝트를 수행한다.)

연계과목 통합과학, 지리, 지식재산일반

연계과목 성취기준

영역

[통합과학] 시스템과 상호작용, 환경과 에너지 [고등학교 1~3] (2) 지식 재산 창출

STEAM 요소

S 이산화탄소의 발생원인과 결과가 환경변화에 미치는 영향 T 환경오염방지 측정과 예방기술

E 스마트 기기를 활용한 환경프로젝트 수행하기 A 환경예방 및 지구온난화 극복 포스터 만들기

M 이산화탄소 및 지구온난화 영향 물질의 영향도 도식화 및 표로 비교하기

개발 의도

★ 본문학습이 끝난 후 4시간에 걸쳐 Extra-reading 활동에 대한 차시별 예고를 한 후, 온라인 학습방에 자료를 탑재한다. 학생들은 해당 수업 전 읽기자료를 사전에 읽어 와야 함.

지구온난화의 주요인 중 Co2의 발생원인과 결과에 대한 지문을 공부한 후, 환경오염과 관련된 추가 읽기 자료를 바탕으로 환경문제의 심각성을 인식하며 해결책을 탐구하고 자신의 진로분야와 관련된 활동으로 presentation을 준비하여 발표한다.

학생들이 영어로 된 텍스트를 읽고, 각각 수준에 따라 자기생각을 생성하도록 어떤 과제를 부여할 것인지가 관건이다. 학생들은 각자 자신의 생각의 의미를 만들어 내도록 유도하며, 서로 협력하여 배움을 나누는 과정에 학습이 일어난다. 어휘력이나 배경지식정도에 따라 각각의 생각의 수준에 맞는 공통과제와 jump과제를 통해서, 학생들이 활동하는 시간을 늘리고 교사의 속도를 늦추고 말수를 줄이며 목소리도 작게 하여 학생들이 더욱 몰 입하도록 분위기를 이끌어야 하며, 이 과정 중에 처음부터 협력학습을 시작하여 ‘개인작업의 공동화’가 일어나 서 뒤쳐지는 학생들도 배움에서 소외되지 않도록 연결시켜주어야 한다. 듣는 것, 연결하는 것, 되돌리는 것을 과제 안에서 이루어지도록 하며, 공유하는 과제와 점프과제를 통해 학생들이 스스로 배우고 탐구할 수 있는 시 간을 최대한 확보하고 기다려주고, 서로의 생각과 의견을 공유하면서 더 깊은 배움으로 빠져들 수 있도록 수업 을 디자인 하는 것이 모든 차시의 수업의 목표로 삼고자 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

Before reading

Activating prior knowledge : 최근에 발생한 우리나라의 재해에 대해 상황을 스토리 로 진행하여 주제에 대한 배 경지식을 환기 시키고 활성 화 한다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

Post reading

1. Decide on title for project

2. Gallery Walk

: 포스터를 만들고 ‘적정기 술’을 포함하는 진로관련 프로젝트 구상이 가져올 통 해 ‘긍정적 변화’ 소개하기

감 성 적 체 험 While reading(Group work)

Scaffolding: Building up background knowledge for project

: ’지구온난화‘, ’환경문제‘, ’자연재해‘의 연관성을 탐구하며 해결방안들을 살펴보 고 생활 속에서 실천할 수있는 방법을 찾는 프로젝트를 수행한다.

감성적 체험 학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (20 분)

Co 환경문제와 재난으로 인한 상황이 서로 관련되어 있음을 확인하며 ‘지구온난 화’ 문제에 대한 생각나누기

ET 최근에 겪은 재해의 원인이 지구온난화가 어떤 영향을 주었는지 생각하며 자 신이 할 수 있는 해결책에 대한 아이디어 나누기

Before reading(10’)

: Activating prior knowledge

T: What I’m holding in my hand? Ss: Tumbler T: This is my first step for the Earth. From today, I’m planning to use tumbler instead of a disposable cup.

And I advise my colleagues not to use paper cup. or I could say like this,

“Don’t forget to use your mug cup.” Why? Ss: to stop global warming T: Do you remember these?

동영상 및 사진자료확 인 하기

Tip!

크롬북 등 으로 인터 넷자료 및 관 련 내 용 직접 조사 하기

(24)

Ss: They are the effects of global warming. T: What causes them? Ss: Co2 T: It causes natural disasters T: Co2 is one of causes of global warming.

T: Co2 damages to Environment. Now, what word comes to your mind?

Give me one word. Ss: Environment

(WQ) Tell me more. What did you learn about global warming? → elicit from ss; burning fuels for transportations, and power plants, a rise in global temperature, the rising sea level, extinction of many species.

(WQ) So, OO what do we have to do to stop global warming personally?

ss: recycling, using a bike, using alternative energy. → Solutions for?

▶ things to do & not to do

- Don’t forget to turn your computer off when you are out.(상기시키기) - I’m planning to use my old mug again.(계획말하기)

T: To save the Earth, today, we’re going to do a project. I’ll give you the first handout. Just take a look at them. They are all about environmental issues.

T: Distinguish each picture → elicit the words, 'causes, effects & solutions’

After you fill in the blanks and try to answer the last question, too.

(sorting pictures as a whole group) : All about Environment !

...

전개 (60 분)

CD 환경문제에 대한 관심과 심각성을 갖고 해결책(causes, effects & solutions)에 대한 방법찾기

While reading(30') (Group work)

Scaffolding : Building up background knowledge for project

T: As you know, Co2 is not the only factor. There are some more factors. Today, we’re going to read Extra Reading material 1(the first part of the whole reading text) again, while reading, don’t forget to highlight your new vocabulary. And discuss the folling questions in group.

진해용원고등학교 STEAM 연구회

2020. 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 보고서

2020.11.23.