부천여자고등학교

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2020 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2020. 11. 20

부천여자고등학교

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【 2020년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2020년 STEAM 교사연구회 운영(부천여자고등학교)

STEAM 프로그램

유형 (유형2) 다양한 교과 간 협동 연구를 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 ( √ )

프로그램명 고등학교 통합과학에서 드론을 활용한 생태계와 환경 수업 학교급 ^고 대상 학년(군) ^{고등학교 1학년}

중심과목 통합과학 중심과목 성취기준 영역

[통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.

[통과08-02] 먹이 관계와 생태피라미드를 중심으로 생태계 평형이 유지되는 과정을 이해하고, 환경 변화가 생태계에 영향을 미치는 다양한 사례를 조사하고 토의할 수 있다.

연계과목

정보 생물 물리

연계과목 성취기준 영역

[12정보04-01] 텍스트 기반 프로그래밍 언어의 개발 환경 및 특성을 이해한다.

[12정보04-02] 자료형에 적합한 변수를 정의하고 이를 활용한 프로그램을 작성한다.

연구기간 2020.7.20. ~ 2020.11.30.

신청금액 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 4명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 3명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속(학교명) 담당과목 직위 성명

연구책임자 부천여자고등학교 생물 교사 노정욱

공동연구원 부천여자고등학교 생물 교사 최선아

공동연구원 부천여자고등학교 정보 교사 오유경

공동연구원 안산공업고등학교 물리 교사 이효경

공동연구원

2020년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

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

2020년 11월 20일

주관연구기관장 : 이 춘 원 (인) 연구책임자 : 노 정 욱 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

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“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

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목 차

1. 요약문··· 1

2. 서론··· 1

3. 연구 수행 내용 및 결과··· 2

가. 연구 수행 내용 ··· 2

1) STEAM 프로그램 개발 및 적용 2) STEAM 프로그램 적용 성과 연구 및 조사 3) STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천 4) 프로그램 개발 중점 사항 5) 당초 계획대비 변경된 사항 나. 연구 수행 결과 ··· 4

1) 요약 2) 설문 응답 결과 4. 결론 및 제언 ··· 6 1) 교사연구회 참여를 통한 STEAM 개발·적용 관련 좋았던 점과 어려웠던 점 2) 교사연구회의 전체 회원 사이의 협력적 활동 내용

3) 교사연구회를 통해 참여 교사들의 STEAM 수업 역량 증가 내용 및 설명 제시 4) STEAM 수업 수혜 학생들의 반응(인터뷰)

5) STEAM 교사연구회와 해당 STEAM 수업 프로그램 발전을 위한 개선 방안 6) 기타 사항 및 시사점

7) 결론 및 제언 8) 기대 성과

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 부록2. STEAM 교사연구회 활동 사진

부록3. STEAM 수업 적용 사진 부록4. 회의록

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1. 요약문

빠르게 변화하는 사회 속에서 가장 느리게 변화하는 것은 교사들인 것 같다. 교육이란 미래 에 필요한 역량을 가르치는 것인데 현재의 교육은 과거의 유산이 가치 있다 판단하고 학생들 에게 그것을 주입시키고 있기 때문이다.

현대 학교에서 배우고 있는 지식은 너무 방대하여 과거의 어느 시대보다도 그 양이 많다. 이 렇게 많은 지식을 학생들의 머릿속에 다 집어넣는 것은 불가능에 가까운 일이라 생각된다. 따 라서 현재 국가수준의 교육과정에서도 성취수준을 제시하고 이에 따른 핵심 내용만을 필수적 으로 학생들이 학습하고 나머지는 교사에게 자율성을 부여하고 있다. 그럼에도 불구하고 대학 입시라는 문턱이 문제풀이식 수업의 정당성을 학교현장에 부여하고 있다.

우리나라는 수학, 과학 성취도가 TIMSS에 따르면 2~3위를 차지하고 있음에도 정의적 태도에 서 자신감과 흥미 영역에서 초등학교에서는 40위권 밖, 중학교에서는 30위권에 머무르는 매우 낮은 순위를 차지했다. 이는 한국의 수학, 과학 교육이 입시 때문에 이루어지는 반면 학생들이 자신의 삶이나 진로와는 전혀 연관시키지 못하고 있다고 판단할 수 있다. 하지만 역사적으로 세계에 큰 변화를 가져온 과학자들은 수학, 과학 시험을 잘 치루는 사람들이 아니라 열정과 끈 기를 가지고 도전하는 모습들을 관찰할 수 있었다. 따라서 우리나라의 교육도 학업성취도 보다 는 수학, 과학에 대한 흥미와 가치 쪽으로 학생들을 양성할 필요가 있다. 이러기 위해서는 수 학, 과학 교육을 생활과 연결시켜 문제를 해결하는 과정에서 창의적으로 생각하게 하고, 해결 하면서 성취감을 가질 수 있게 하는 STEAM 교육이 필요하다 생각된다.

STEAM 교육은 과학, 기술, 공학, 예술, 수학 간의 교과 중 둘 이상의 융합이 이루어지면 되 는 수업으로 본교 1학년 재학생들이 생태계를 수업하는데 교과서에서 끝나는 것이 아니라 학 교밖 현장으로 나가 생태계를 직접 체험해보고 느껴보게끔 하고 이를 기록으로 남기는 과정을 통해 성공 경험의 기회를 제공하고자 한다. 이는 학생들에게 작은 성취감을 부여하여 과학에 대한 새로운 면모를 느끼게 하는 것이 목적이다.

과학시간에 생태계 구성요소에 대해 학습하고, 학교 밖으로 나가 생태계 체험을 직접 경험해 보고 이를 스마트기기를 활용하여 계속적으로 사용할 수 있게, 앱어플리케이션을 개발하게끔 수업을 구성하였다.

2. 서론

4차 산업 시대에 맞는 미래형 인재를 양성하기 위해 다양한 활동을 경험하게 하고, 그 활 동 속에서 경쟁이 아닌 서로 협업하고 지식을 공유하게 한다.

◦ 빠르게 변하는 미래를 예측하여 준비하기보다 다양한 경험을 통해 변화에 적응 할 수 있게 한다.

◦ 경쟁보다는 협업 능력과 의사소통 능력을 통해 공동체 의식을 함양한다.

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3. 연구 수행 내용

■ STEAM 프로그램 개발 및 적용■

- 드론을 활용하여 학교 주변 생태 환경을 사진으로 촬영하고 이를 앱으로 만들어 학교를 홍 보할 수 있는 홍보앱 제작하기

① 수업 대상 : 본교 재학생

② 프로그램 시수 : 10차시

③ 수업 주제 : 드론을 활용한 학교 홍보앱 제작

④ 융합 교과 : 과학 + 정보 + 진로

■ STEAM 프로그램 적용 성과 연구 및 조사■

- 본교 재학생을 대상으로 수업에 참여한 학생을 대상으로 사전·사후 검사를 통해 STEAM 프로그램 효과는 분석한다.

① 사전검사 : 2학급(22명)

② 사후검사 : 2학급(45명) (검사 시기가 온라인 수업 시기로 학생들의 참여가 저조하였음.)

③ 검사목적 : 프로그램을 적용하고 프로그램 효과가 있는지 여부를 검사지를 통해 파악하여 효과적인 프로그램을 개발하고자 한다.

■ STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천■

- STEAM 프로그램 협력 강화를 위하여 지역 연구회 및 지역사회단체와 협력하여 지역 교사 및 지역 주민들에게 STEAM 프로그램을 소개하고 확산시킨다.

① 지역 연구회 : 부천과학교사연구회, 신나는과학수업연구회

② 지역사회단체 : 소사청소년수련관, 안산상록청소년수련관

③ 지역프로그램 : 쉐어링 프로그램

■ 프로그램 개발 중점사항■

프로그램 개발 시 드론을 활용한 사진 촬영 기술을 통해 미래 기술을 습득시키고, 이를 교 과와 연계하여 학생들이 학교에서 배운 지식을 최대한 활용할 수 있게 한다.

① 프로그램 개발의 필요성 : 4차 산업 분야와 학교 교육과정을 연계시켜 학생들이 첨단 기술 을 경험해 보게 하고 이를 활용하게 한다.

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② 중점사항 :

- 드론을 주행시키는 기술보다는 드론을 활용하여 인간이 가기 어려운 곳을 촬영할 수 있다는 것을 알게 하는데 중점을 둔다.

- 학교 시설물 및 학교 주변 생태 사진을 통해 학교를 사랑하고 지역을 사랑하는 마음을 기 르게 한다.

- 앱을 제작하는 과정에서 공동으로 하나의 작품을 만들게 하여 공동체 의식을 가지게 한다.

■ 당초 계획대비 변경된 사항■

• COVID-19로 인해 수업 대상 적용 학생 선정의 어려움.

- 코로나바이러스-19로 인해 수업 대상 적용의 선택에 어려움이 있었음. STEAM 교사연구회 참여 교사가 수업하는 1학년 2개 반만을 대상으로 실시할 수 밖에 없었음.

- 드론을 주행시키고 촬영한 사진을 바탕으로 앱을 만드는 수업이었으나 격주 등교로 온라인 과 오프라인이 병행되어 있어 드론 비행 기술과 앱을 만드는 기술 향상에 한계가 있었음.

- 생태계와 관련하여 본교 1학년을 대상으로 외부 강사를 섭외하여 학교 주변 생태계 관찰 행사를 실시하였음.

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 드론을 활용한 학교 홍보 앱 만들기 수업 선행

프로그램명 해당 없음

학교급 고등학교 대상 학년(군) 1~3학년

중심과목 통합과학 중심과목

성취기준 영역 [고등학교 1학년] 통합과학 (8) 생태계와 환경

연계과목

물리 생물 정보

연계과목

성취기준 영역 [고등학교 3학년] 정보 (4) 프로그래밍

개발계획

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 2 과학(2)

2 2 과학(1) + 정보(1)

3 2 과학(1) + 정보(1)

4 2 과학(0.5) + 정보(1) + 진로(0.5)

5 4 과학(1) + 정보(3)

개발·적용

현황 ※ 2020.11.12. 기준, 12차시 중 12차시 개발 적용 12차시

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4. 연구 수행 결과

◦연구 수행 결과

- 12차시의 통합과학과 정보교과의 융합수업을 개발·적용하였다.

- 학교 주변의 생태계에 대해 관심을 가지고 살펴보았다.

- 어플리케이션 앱을 개발할 수 있다.

1) 요약

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 12차시 예정

수업 적용 일정 2020. 10. 5. ~ 2020. 10. 30.

(STEAM 수업)수혜학생 수 부천여고 44명(고등학교 1학년, 2학급, 전교생 44명) 학생 태도검사 사전검사 10월 초, 2개 학급(44명) 예정

사후검사 11월 초, 2개 학급(44명) 예정

학생 및 교사 만족도조사 11월 초 진행

교사연구회 STEAM 행사 개최 2020.11.28. 10:00~12:00 부천시 쉐어링 프로그램 STEAM 수업 소개

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

2) 설문 응답 결과

시기 N 평균 표준화 편차 t ^{유의 확률}

수학흥미 1차 18 2.611111111 0.849836586 -0.285265247 0.077381049 2차 25 2.672 0.550393798 -0.266399362 6

과학흥미 1차 18 2.855555556 0.722106577 0.66359156

0.71818863

2차 25 2.72 0.613731755 0.64597566

수학배려 1차 18 3.055555556 0.785905248 -1.187886468

0.134712606

2차 25 3.28 0.448041003 -1.090727409

과학배려 1차 18 3.37037037 0.441164367 0.867189896

0.632829867 2차 25 3.253333333 0.433333333 0.864603776

수학소통 1차 18 2.907407407 0.721341847 -0.721961031

0.212444061

2차 25 3.04 0.484194635 -0.677647215

과학소통 1차 18 3.12962963 0.500181521 0.652259032

0.333037725

2차 25 3.04 0.400462695 0.628863114

수학유용성 1차 18 2.944444444 0.849836586 -1.788872191

0.248501685 2차 25 3.333333333 0.577350269 -1.68199266

과학유용성 1차 18 3.111111111 0.498363334 -0.976467292

0.513664872 2차 25 3.266666667 0.527046277 -0.985610761

수학자아개념 1차 18 2.333333333 0.766964989 0.32341684

0.868428879

2차 25 2.26 0.708872344 0.319203621

과학자아개념 1차 18 2.472222222 0.716860439 1.030334465

0.890172842

2차 25 2.24 0.737676533 1.035262563

수학자아효능

감 1차 18 2.611111111 0.758395279 0.057942673

6 0.144970003

2차 25 2.6 0.5 0.054246694

1 과학자아효능

감 1차 18 2.805555556 0.730408606 1.021753747

0.888681807

2차 25 2.58 0.702376917 1.015109727

수학진로선택 1차 18 2.583333333 0.647392962 -1.537969961

0.679347605

2차 25 2.86 0.530722778 -1.488423952

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5. 결론 및 제언

- 수업 적용 결과 수학·과학 모두 유의미한 결과를 얻지 못하였으며 그나마 수학·과 학 관련 진로 선택에서 가장 큰 평균 향상을 보이고 있다. 2개 학급을 대상으로 선정 하였지만 프로그램 적용 대상교가 여고라 그런지 드론에는 별로 관심이 없 는 것으로 해석 된다. 그나마 진로 향상이 된 것도 STEAM 프로그램 적용 결과 보다는 수학·과학관련 진로를 원래 희망하고 있던 학생에 의한 것으로 해석된다.

과학진로선택 1차 18 2.833333333 0.707106781 -1.64793468

0.532812627

2차 25 3.16 0.590197707 -1.59948047

1) 교사연구회 참여를 통한 STEAM 프로그램 개발·적용 관련 좋았던 점과 어려웠던 점 ■ 좋았던 점

- 융합 수업에 관심 있는 선생님들과 모여 통합적인 프로그램을 개발 할 수 있는 좋은 기회였음.

- 수업에 대한 고민과 조금 더 나은 수업을 위해 부지런히 연찬 할 수 있는 기회였음.

■ 어려웠던 점

- 코로나바이러스감염증-19로 인해 온라인과 오프라인 수업이 병행됨에 따라 제대로 된 수업 적용이 어려웠음.

- 재단 측에서도 예산을 늦게 지급하여 프로그램 개발 및 적용 시기가 늦춰 줬음.

- 사회적 거리두기 단계가 격상과 하향을 반복함에 따라 모든 학생을 대상으로 수업에 적용 할 수 있는 사회적 분위기가 조성되지 못하였음.

- 격주로 등교하는 학생들 대상으로 시험 진도에 좇기는 현상과 시험과 상관 없는 불필요한 수업에 대한 학생들의 불만 형성

2) 교사연구회의 전체 회원 사이의 협력적 활동 내용 ■ 구성

- 책임자 소속교 3명과 타학교 1명, 4명이서 프로그램을 개발하고 적용하기 위해 구성함.

- 과학 수업에 대한 학생들의 분과적인 인식을 탈피시켜주고자 융합 수업의 필요성을 인식 하고 모두 자발적으로 참여함.

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- 달 2회씩, 회의실을 대여하여 서로 협력하여 프로그램 공동 개발을 위해 노력함. 의견차가 있는 부분에 대해서는 각 학교 및 각 학급에서 차별성을 두고 수업에 적용하도록 함.

- 서로의 전문 분야에 대해 정보 제공 및 수업에서 어려움 부분에 대해 서로 도움을 주는 공동체 형성

3) 교사연구회를 통해 참여 교사들의 STEAM 수업 역량 증가 내용 및 설명 제시 ■ 교사별 맡은 주제에 대해 교사 연수 실시

- 각 교사가 맡은 주제에 대해 교사 연수를 실시하여 개발한 프로그램에 대한 이해도 증가 - 생태계, 드론 종류 및 활용 방안, 드론 비행, 애플리케이션 개발등 4가지 분과를 나눠 융

합 후 프로그램을 개발하였음.

4) STEAM 수업 수혜 학생들의 반응(인터뷰) ■ 질문 1. 수업 소감

학생 A – 그냥 수업 안 하고 드론 날리니까 좋아요

학생 B – 교과서로만 수업하는 것이 아니라 이렇게 첨단 장비를 수업시간에 할 수 있다니 정말 재밌었습니다.

학생 C – 교과서 지식이 아니라 요즘 유행하는 드론을 직접 비행시켜보고 다양한 용도로 활 용할 수 있다는 것이 정말 새로웠습니다.

■ 질문 2. 어려웠던 점

학생 A – 드론을 비행시키는 것은 재미있는데 이것을 생태계와 연결 시키려니 어려웠습니다.

학생 B – 앱을 개발하는 과정이 어려웠지만 경험 해 볼 수 있어 유익한 시간이었습니다.

학생 C – 과학시간에 배우는 생태계와 드론과 앱 개발하는 것들이 서로 별개의 영역인 것인 데 그것을 융합하려니 너무 힘들었습니다. 그래도 막상 해보니 즐거웠어요...(많이 부족했 지만)

5) STEAM 교사연구회와 해당 STEAM 수업 프로그램 발전을 위한 개선 방안 ■ 업무 지원

- 코로나바이러스 때문이지만 재단측에서 모든 것에 대한 공지도 결정도 늦어져서 사업을 진 행해야 되나 말아야 되나에 대해 큰 고민을 가지게 되었습니다.

- 매뉴얼 대로 하라는데 재단 측에서는 교사를 대상으로 매뉴얼 대로 하는 것이 참 쉬워보였 으려나 학생을 대상으로 수업을 적용 해야 되는 일선에서는 말이 안되는 상황들이 너무 많 습니다. 모든 것을 어거지로 하고 있는 지금 재단 측에서 나몰라라 하시지 마시고 현장에서 고생하는 선생님들의 노고를 인정해주셨으면 합니다.

- 예산 집행에 있어 자율성 있게 사용하지 못한 것에 대해 반납하고, 목적에 맞지 않을 경우 쉽게 변경하여 사용할 수 있게 해 주시기 바랍니다.

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■ 수업 적용의 어려움.

- 코로나바이러스감염증으로 인해 재단 측에서도 사업을 진행 하는데 많은 어려움이 있었을 것이라 생각됩니다. 그렇다면 그것을 직접 실행 해야하는 현장에서는 더 많은 어려움이 있 기 마련입니다. ‘알아서 하라’ 식은 아닌 것 같습니다. 우리가 사업을 신청 안 해도 재단 측 에서 어려움이 있는 것으로 아는데 돈주니 하라는 마인드는 고쳐 주시기 바랍니다.

6) 기타 사항 및 시사점

- 학생들이 필요한 지식을 배우고, 적용할 수 있다는 것은 매우 큰 배움입니다. STEAM 교육 은 다른 교과간의 지식을 융합하기 위한 수단이라기 보다는 실생활의 문제를 해결해야되는 데 다른 교과간의 지식을 융합해서 사용해야 하는 본질입니다. 그런 의미에서 정말 필요한 교육이라 생각합니다. 그러나 올해는 코로나로 인해 학교 현장에서 모둠 수업 금지, 사회적 거리 두기 기타 등등 학교 현장에 적용할 수 없는 어려움이 많았습니다. 그럼에도 불구하고 사업을 진행하기 위해 정말 최선을 다했습니다. 내년에는 더 나아진 환경에서 좋은 프로그 램을 개발하고 적용할 수 있었으면 합니다.

7) 결론 및 제언

개발된 프로그램은 학교 주변 생태계 관찰을 통해 평소 무심코 지나쳤던 것에 대해 다시 생 각해보게 하는 기회를 제공하며, 이를 생활 및 진로와 연결시켜 드론으로 직접 볼 수 없는 나 무의 위쪽 까지 촬영하고 수집된 사진 자료를 바탕으로 앱을 개발하여 활용하게끔 한다. 이 과정속에서 학생들은 과학(물리, 생명)과 정보를 경험하게 되고 디자인 하는 과정을 통해 심미 적 요소까지 융합하게 한다.

안타깝게도 코로나바이러스-19로 인하여 수업 적용이 효과적이지 못하였으며 주먹구구식으로 연결된 탓에 학생들이 제대로 된 STEAM 수업을 받았다고 하기에는 부적절해 보인다. 학생들 의 STEAM 관련 사전·사후 검사에도 모두 P(≥.05)값에서 유의미한 결과를 얻지 못했다.

따라서 올해 개발된 프로그램을 내년에 새롭게 적용하여 그 효과를 다시 분석하는 것이 의미 가 있어 보인다.

8) 기대성과

가) 학생들이 참여할 수 있는 활동형 수업으로 수업에 즐겁게 참여할 수 있다.

나) 블룸의 인지영역 수준에서 단순한 지식수준이 아닌 적용 이상의 인지영역을 활용하게 한다.

다) 하나의 지식에 그치는 것이 아닌 다양한 지식을 융합하는 과정에서 창의성을 기른다.

라) 서로 협업하는 단계에서 배려하고 소통하는 과정을 배운다.

마) 진로와 연계하여 학생들이 신중한 고민을 하게 한다.

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[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

(프로그램명) 드론을 활용한 생태계 활용 수업

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역 1 1~2/12

[10통과03-01] 자유 낙하와 수평으로 던진 물체의 운동을 이용하여 중력 의 작용에 의한 역학적 시스템을 설명할 수 있다.

[10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경 의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.

[10통과08-02] 먹이 관계와 생태 피라미드를 중심으로 생태계 평형이 유 지되는 과정을 이해하고, 환경 변화가 생태계에 영향을 미치는 다양한 사 례를 조사하고 토의할 수 있다.

(정보)

[고등학교 1~3학년]

(4) 프로그래밍 2 3~4/12

(정보)

(4) 프로그래밍 3 5~6/12

(정보)

(4) 프로그래밍 4 7~8/12

(정보)

(5) 컴퓨팅 시스템 5 9~12/12

(정보)

(4) 컴퓨팅 시스템

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 16차시)

차시 주요내용

1~2 /12

주제(단원)명 생태계

Co 다양한 생태계를 보여주고 이런 사진을 어떻게 촬영할 수 있었을까? 에 대한 질문을 던짐 으로서 학생들의 인지 갈등을 유발한다.

CD 효과적인 사진 촬영 방안에 대해 학생들이 고민해보게 한다.

※ 위와 관련, 주요 활동내용 작성 및 STEAM 학습 준거 표시( ^Co 상황 제시, ^CD 창의적 설계, ^ET 감성적 체험)

3~4 /12

Co 드론을 사용하고 있는 분야에 대해 소개시켜 줌으로서 다양한 사용방안을 학생들이 생각해보게 한다.

CD 드론을 이용하여 활용할 수 있는 분야에 대해 생각해보게 한다.

5~6 /12

CD 드론을 효과적으로 활용하기 위해 드론을 비행시키는 방법을 익힌다.

ET 도전 과제를 제시하고 이를 해결하는 과정을 통해 성공 경험의 기회를 제공한다.

7~8 /12

주제(단원)명 스마트 앱 만들기

CD 드론을 활용하여 우리 학교 주변 생태계를 소개 할 수 있는 방안을 고민해본다.

앱만들기를 통해 우리학교 주변 생태계를 지역 주민에게 공유하는 방법을 배운다.

9~12 주제(단원)명 스마트 앱 만들기

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3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

/12

CD 앱만들기와 드론을 활용한 자료 수집 활동의 융합을 통해 학교 주변 생태계 홍보 앱을 설계하게한다.

ET 만든 학교 주변 생태계 홍보앱을 공유한다.

중심과목 통합과학 학교급/학년(군) 고등학교/1~3 학년

중심과목 성취기준

영역

[고등학교] (8) 생태계와 환경 중심과목 성취기준

[10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생 태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.

주제(단원)명 생태계 차시 1~2/12

학습목표 환경 변화가 생태계에 미치는 영향을 이해하고, 생물 다양성과 생태계를 보전하는 것이 인류의 생존에 미치는 영향을 추론할 수 있다.

연계과목 통합과학 연계과목

성취기준 영역 [고등학교 1학년] 역학적 시스템 STEAM

요소

S 비행기가 날기위한 힘 T

E 드론의 구조 및 원리, 센서 A 드론의 기능에 따른 형태 M

개발 의도

유투브를 통해 개인의 역동적인 스포츠 활동을 촬영한 것을 손쉽게 찾아볼 수 있다.

다양한 역동적인 레저 스포츠 영상을 보다 보면 주변에 보이는 자연 경관도 매우 눈에 띄는데 이런 촬영을 드론을 이용한다는 것에 착안하여 생태계 수업과 연결지어 학생들이 지역 생태계에 관심을 가지게 한다.

각종 레저스포츠의 인기가 상승함에 따라 자신의 스포츠 활동을 영상으로 담는 인구가 늘어나고 있다.

이런 영상은 혼자서는 촬영할 수 없으며 촬영하기 어려운 사각지대이므로 드론의 도움을 받고 있다.

따라서 드론을 활용한 산업 분야에 대해 알아보고 드론을 이용한 영상 촬영이 어느 분야에 이용되고 있는지 알아보는 시간을 통해 교과 수업과 연결지어 보게 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시 상

황 제 시

다양한 역동적인 영상을 보여줌으로써 이렇게 어려운 영상을 어떻게 촬영할 수 있었을지에 대해 고민해 보게한다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

역동적인 영상 촬영 방법의 하나로 드론을 소개하고 드론을 비행시켜보게한다.

감 성 적 체 험 역동적인 영상을 촬영할 수 있는

다양한 방법에 대해 학생들이 고안해내게 한다.

감성적 체험 학습

과정

교수-학습 활동

※ STEAM 학습 준거 표시( ^Co 상황 제시, ^CD 창의적 설계, ^ET 감성적 체험)

학습자료 및 유의점 도입

(10 분)

Co - 다양한 역동적인 영상(스포츠 활동, 자연재해)을 제시함으로서, 이런 촬영하 기 어려운 영상을 어떻게 촬영할 수 있는지에 대해 학생들의 의견을 물어본다.

동영상

전개 (40 분)

CD - 역동적인 영상이나 위험 한 곳의 영상을 어떻게 안전하게 촬영할 수 있는지 에 대해 학생들이 방법을 고안해내도록 한다.

- 역동적인 영상을 안전하게 촬영할 수 있는 방안 중 하나로 드론을 이용한 촬 영 방법에 대해 소개한다.

활동지 모둠별

토의 정리

(50 분)

ET - 다양한 드론의 활용방안을 소개하고 드론의 작동 원리와 기능에 대해 소개한다.

- 드론을 비행시킨다.

(14)

학습 과정

( ^Co 상황 제시, ^CD 창의적 설계, ^ET 감성적 체험)

(10 분)

Co - 드론을 이용하고 있는 다양한 산업 분야에 대해 소개하여, 드론이 가지고 있 는 가치에 대해 학생들이 고민해보게 한다.

동영상

전개 (40 분)

CD - 드론을 이용할 수 있는 새로운 분야에 대해 학생들이 고민해보게 한다.

- 모둠별 토의

활동지 모둠별

토의 정리

(50 분) ^ET - 자신이 생각한 드론의 용도에 적합하게 드론을 비행시켜 본다.

드론 비행 시 안전에 주의한다.

영역

[10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생 태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.

학습목표 환경 변화가 생태계에 미치는 영향을 이해하고, 생물 다양성과 생태계를 보전하는 것이 인류의 생존에 미치는 영향을 추론할 수 있다.

요소

S 비행기가 날기 위한 힘 T 드론을 비행시키기

E 드론의 구조 및 원리, 센서 A 드론의 기능에 따른 형태 M -

개발 의도 드론을 이용되고 있는 다양한 산업 분야에 대해 소개하고 드론을 이용할 수 있는 새로운분야에 대해 학생들이 고민해보게 한다.

유투브나 각종 홍보 영상을 보면 생명을 살리는 드론부터 시작하여 군사용 드론까지 사회에 도움이 되는 분야와 사회 악영향을 미치는 분야까지 다양한 용도로 쓰일 수 있다. 학생들고 함께 사회에 긍정적인 영향을 끼칠 수 있는 드론의 활용 방법에 대해 고민해보는 시간을 가져봄으로써 어떻게 사용하느냐가 중요하며 본인 스스로가 사회 발전에 이바지해야하는 사람이 되어야 함을 인식하게 한다.

상황 제시 상

황 제 시

다양한 역동적인 영상을 보여줌으로써 이렇게 어려운 영상을 어떻게 촬영할 수 있었을지에 대해 고민해 보게한다.

창 의 적 설 계

역동적인 영상 촬영 방법의 하나로 드론을 소개하고 드론을 비행시켜보게한다.

감 성 적 체 험 역동적인 영상을 촬영할 수 있는

다양한 방법에 대해 학생들이 고안해내게 한다.

감성적 체험

영역

[10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생태계를 보전할 필요성이 있음을 추론 할 수 있다.

(15)

학습 과정

( ^Co 상황 제시, ^CD 창의적 설계, ^ET 감성적 체험)

(10 분) ^Co - 드론의 종류에 대해 소개한다.

동영상

전개 (40 분)

CD - 전차시에 제시한 드론의 활용방안에 맞는 드론을 선택하고 드론을 비행시키는 기술을 습득하도록 한다.

정리 (50 분)

ET - 간단한 미션을 제공하고 해결하는 과정을 통해 드론 비행 수준을 파악하도록 한다.

학습목표 드론을 자유롭게 비행시킬 수 있다.

성취기준 영역 [고등학교 1학년] 역학적 시스템

STEAM 요소

S 비행기가 날기위한 힘 T 드론을 비행시키기

E 드론의 구조 및 원리, 센서 A 드론의 기능에 따른 형태 M

개발 의도 드론을 용도에 맞게 이용하기 위하여 자신이 원하는 대로 비행시킬 수 있도록 드론과 친숙해지는 시간을 갖도록 한다.

드론은 크게 코딩 드론과 RC 드론으로 구분할 수 있다. 드론을 활용하고자 하는 용도에 따라 서로 다른 기술을 필요로 한다. 코딩 드론을 말따라 코딩(언어)프로그램을 통해 자동 비행시켜 원하는 목적에 따라 사용하는 드론이며, RC 드론은 드론을 사람이 갈 수 없는 곳까지도 카메라를 통해 투영하면서 비행시킬 수 있는 드론이다. 자신이 정한 드론의 용도에 따른 드론 비행 스킬을 학습하도록 한다.

상황 제시 상

황 제 시

다양한 드론의 종류를 소개한다.

창 의 적 설 계

간단한 미션을 제시하여 학생들의 성공 경험의 기회를 제공한다.

감 성 적 체 험 활용방안에 따른 드론 비행

기술을 습득하도록 한다.

감성적 체험

중심과목 정보 학교급/학년(군) 고등학교/1~3 학년

영역

[고등학교] (5) 컴퓨팅시스템 중심과목 성취기준

[9정05-01] 컴퓨팅 시스템을 구성하는 하드웨어와 소프트웨어의 역할을 이해하 고 유기적 상호 관계를 분석한다.

주제(단원)명 스마트 앱 차시 7~8/12

학습목표 스마트 앱을 개발할 수 있다.

요소

S -

T 안드로이드 운영체제 이용하기 E 스마트 앱 개발하기

A 스마트 앱 디자인

(16)

M 프로그래밍 개발 의도

스마트폰이 제공해 줄 수 있는 정보력은 무한하다. 언제 어디서든 원하는 정보를 얻을 수 있으며 또 정보를 제공해 줄 수 있다. 이런 정보를 제공해 줄 수 있는 스마트 앱 개발을 통해 정보 수집력을 기르도록 한다.

대부분의 인구가 스마트폰을 가지고 있으며 스마트폰을 활용하며 살아가고 있다. 스마트폰은 앱을 통해 원하는 정보를 쉽게 얻을 수 있도록 하며 그 기능을 타인에게 제공할 수도 있다. 따라서 각종 기업에서 자신의 기업 가치를 알리기 위해 앱개발자를 고용하기도 한다. 학생들이 앱 개발 기술 습득을 통해 자신의 가치 및 자신의 지역과 학교 주변 홍보물을 제작하여 고향에 대한 애착과 자신의 가치를 발견할 수 있도록 한다.

상황 제시 상

황 제 시

다양한 드론의 종류를 소개한다.

창 의 적 설 계

간단한 미션을 제시하여 학생들의 성공 경험의 기회를 제공한다.

감 성 적 체 험 활용방안에 따른 드론 비행

기술을 습득하도록 한다.

과정

(10 분) ^Co - 드론의 종류에 대해 소개한다.

동영상

전개 (40 분)

CD - 전차시에 제시한 드론의 활용방안에 맞는 드론을 선택하고 드론을 비행시키는 기술을 습득하도록 한다.

정리 (50 분)

ET - 간단한 미션을 제공하고 해결하는 과정을 통해 드론 비행 수준을 파악하도록 한다.

(17)

영역

[10통과08-02] 먹이 관계와 생태 피라미 드를 중심으로 생태계 평형이 유지되는 과정을 이해하고, 환경 변화가 생태계에 영향을 미치는 다양한 사례를 조사하고 토의할 수 있다.

주제(단원)명 스마트 앱 차시 9~12/12

학습목표 스마트 앱을 개발할 수 있다.

연계과목 통합과학

정보

연계과목 성취기준 영역

[고등학교 1학년] 역학적 시스템 [고등학교 1~3 학년군] 컴퓨팅시스템

STEAM 요소

S 학교주변 생태계 살펴보기 T 드론을 이용한 자료 수집 E 스마트 앱 개발하기 A 스마트 앱 디자인

M 프로그래밍

개발 의도

4 차 산업 기술의 핵심 분야인 드론과 스마트폰 앱을 활용하여 교과 수업과 연계하고자 한다. 통합과학에서의 생태계 생명과학Ⅰ에서의 생태계를 연결지어 우리 학교와 지역 주변 생태계를 드론을 활용하여 촬영하도록 하여 지역 홍보물을 제작하도록 한다.

4 차 산업 핵심 분야인 드론과 스마트폰 앱 개발 과정을 학습하고 이를 생태계와 관련된 내용을 학습하는데 활용 한다. 요즘은 시마다 관광명소를 알리고 이를 홍보하는 활동에 적극적으로 나서고 있다. 관광산업이 시에 금전적 이득을 가져다 줌과 동시에 브랜드화되기 때문이다. 학생들이 자신이 살고 있는 지역과 학교에 대한 애착을 가지고 주변 생태계를 바라볼 수 있게 드론을 활용하고 학교 주변 생태계 사진을 촬영하고 이를 홍보할 수 있는 앱을 개발하게끔 한다.

상황 제시 상

황 제 시

국내 관광 명소를 소개하고 시에서 이를 어떻게 홍보하고 있는지를 소개한다.

창 의 적 설 계

제작한 스마트앱을 출시함과 동시에 친구들에게 소개하고 앱 개발 평가를 받게 한다.

감 성 적 체 험 자신의 학교 주변 생태계를

드론으로 촬영하고 이를 홍보할 수 있는 스마트앱을 창의적으로 개발하게 한다.

과정

(10 분)

Co - 국내 관광 명소를 소개하고 시에서 이를 어떻게 홍보하고 있는지 제시함으로 서 자신이 살고 있는 지역을 홍보할 방법에 대해 생각해보게 한다.

동영상

전개 (40 분)

CD - 드론을 활용하여 학교 주변 생태계 구석구석 촬영하여 사진을 수집하여 홍보 할 수 있는 스마트앱을 창의적으로 설계할 수 있게 한다.

정리 (50 분)

ET - 직접 개발한 스마트앱을 출시하고 이를 동료 친구들에게 홍보하여 평가받음 으로서 피드백 받게 한다.

(18)

4. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 1~2/12

드론의 정의

학년 반 번, 이름:

◈ 드론(무인비행장치)의 정의

- 항공안전법 상 “초경량비행장치” 범위에 포함되는 사람이 탑승하지 아니하는 비행장치로서 고 정익항공기(비행기)나 회전익항공기(헬리콥터) 모양의 무인항공기, 무인헬리콥터, 무인멀티콥터, 무인비행선 등을 의미함. 드론(Drone)이라는 용어는 법적 용어가 아니며, 무인항공기(UVA, Unmanned Aerial Vehicle) 전체를 지칭하는 용어로 사용

<<드론의 어원은 여러 가지 설이 있으나, 군사용으로 사용된 무인기에서 표현된 용어로 무인기가 날아다 닐 때, 꿀벌의 수컷 내지는 벌의 ‘윙윙’거리는 단조로운 소리를 의미하는 말에서 유래했다는 설이 널리 퍼 져 있음. (Drone의 사전적 의미: 〔명사〕꿀벌의 수벌)>>

◈ 무인비행장치(드론)의 형태

1. 무인비행기(고정익): 고정익 날개를 부착한 형태로 엔진이나 프롭의 힘으로 양력을 얻어 비행 하는 무인항공기

2. 무인헬리콥터(회전익): 주 로터(Rotor)로 추진력을 유지하고 꼬리날개로 방향을 유지하며 비행 하는 무인항공기11

3. 무인멀티콥터(다중로터형): 2개 이상의 다중로터로 양력을 발생시켜 비행하는 무인항공기

◈ 활동하기 - 무인멀티콥터를 구성하는 장치의 원리를 그림으로 설명해보자.

(19)

드론의 활용

◈ 다음은 드론의 활용 분야를 나타낸 것이다.

◈ 활동하기 - 예시 중 하나를 골라 실제 활용 사례를 구체적으로 조사해보자.

( ):

환경감시ㆍ조사 농업예찰ㆍ방제 해양감시ㆍ관리

재난ㆍ재해 수색 경계ㆍ감시 산림 재난대응ㆍ예찰

시설물점검ㆍ관리 지형정보조사 교통관리

(20)

차시 3~4/12

드론 비행

☺ 드론 구조 용어

① 프레임(Frame) : 드론의 몸통

② 모터(Motor) : 드론 프로펠러를 돌리는 부분, 보통 4개

③ 리모트컨트롤러 RC(Radio Controller) : 먼 거리 원격 무선 조종기

④ FC(Flight Controller) : 비행통제장치, 모터회전, 균형제어를 담당

☺ 드론 비행 용어

① 트리밍(Trimming) : 중앙을 잡아주는 기능으로 한쪽으로 기울여지지 않게 하는 것

② 노콘 : 드론과 조종기 사이의 방해 신호나 장애물이 있어서 조종이 되지 않는 상황

③ 홈록 : 드론이 처음 시작한 자리로 자동 복귀를 하기 위해 귀한(HOME) 지점을 설 정해 주는 것

④ 바인딩(Binding) : 처음 드론의 송수신기가 통신을 하여 신호를 맞춘은 것

⑤ 뒤집기(Flip) : 360도 회전하는 기술

⑥ 비전포지셔닝 : 드론이 안정적인 제자리를 유지하는 기능

⑦ 호버링 : 드론이 공중에서 머무는 것

(21)

☺ 드론 조종 용어

☺ 드론 안전 수칙

(22)

차시 5~6/12

■ 활동 기록지Ⅰ (토론)

• 아래 양식을 적절히 수정하여 다양한 활동의 활동 기록지로 활용.

활동 기록지Ⅰ (토론)

기계과 2학년 ( )반 (

)모둠 일시 2020년 월 일 요일 교시

교사평 가 모둠 번호

이름 기록자 토론 주제

1. 생활 속 초음파 센서와 자이로 센서를 사용하는 제품에 대해 찾아본다.

2. 드론 기술을 이용해서 내가 만들고 싶은 아이디어 제품을 작성한다.

토론 내용

정리

(23)

■ 활동 기록지 Ⅱ

• 아래 양식을 적절히 수정하여 다양한 활동의 활동 기록지로 활용.

활동 기록지Ⅱ

기계과 2학년 ( )반 ( )모둠

일 시

2020년 월 일 요일 교시

교사평 가 모둠 번호

이름 기록자

활동

주제 미니레이싱 대회 경기 진행 방법, 규칙, 점수표 등을 작성한다.

활동 내용

정리

(24)

차시 7~12/12

창의 APP 제작 프로젝트 feat. 진로 앱 프로그래밍 ①앱 인벤터 소개

모둠명 : 학번과 이름 :

☺ APP 제작을 편리하게 도와주는 도구를 사용할 거예요. 이름은 앱 인벤터(App Inventor)!

☺ 앱 인벤터란?

- 구글과 MIT가 함께 지원하는 앱 개발 도구입니다.

- 블록형 명령어들을 조립하여 프로그래밍을 완성할 수 있습니다. 쉬워요!

☺ 앱을 구성하는 것은?

- APP을 구성하는 화면 설계와 APP 동작을 위한 로직 설계 즉, 프로그래밍이 필요합니다.

- 화면 디자이너 화면과 블록 에디터가 그 역할을 합니다.

☺ 앱 개발에 휴대폰의 기능을 활용해요.

- 휴대폰 자체에는 여러 센서가 있어요. 방향, 가속도, GPS를 판단할 수 있어요.

- 통신(e-mail, 음성, SMS) 기능과 멀티미디어(사진, 오디오, 비디오) 기능도 있지요!

☺ 앱 인벤터 이렇게 생겼어요.

(25)

창의 APP 제작 프로젝트 feat. 진로 ① 기획서

☺ 진로와 관련하여 APP(Application)을 기획해 봅시다.

☺ 잠깐! 고려해야 할 점

- 드론으로 촬영한 사진이나 영상을 활용한다면?

- 관심 분야에서의 필요성을 점검해 보아요.

- 제작까지 간다면? 실행가능성을 검토합니다.

APP 이름

분야

동기

내용

요약

(26)

창의 APP 제작 프로젝트 feat. 진로 ② 화면 설계서

☺ APP을 구성하는 화면을 설계해 봅시다. 동작을 고려하면 생각보다 많은 페이지 가 필요합니다.

# 장면 ( )

화면요소 내용

(27)

창의 APP 제작 프로젝트 feat. 진로 ③ 자기성장보고서

☺ APP을 기획하고 화면을 설계하였으며 간단한 기능을 포함하여 제작까지 해보았죠.

이 활동을 통해 의미있었던 배움과 느낀점을 작성해 봅시다.

‣ 가장 의미 있었던 활동은? :

이유는요?

‣ 어려웠던 과정이 있다면? :

어떻게 해결했나요?

‣ 제작한 APP에서 아쉬운 점 또는 기술적 한계가 없다면 개선하고 싶은 기능은? :

‣ 기타 배우고 느낀점을 그림이나 글로 표현해 봅시다.

(28)

5. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~4 /12

상 드론의 원리를 설명할 수 있으며 드론을 활용할 수 있는 분야에 대해 창의적으로 제시할 수 있다.

모둠별 토론평가 자기/동료평가지 (학생용) 중 드론의 원리를 설명할 수 있으며 드론을 이용한

산업 분야에 대해 설명할 수 있다.

하 드론의 원리를 설명할 수 있다.

5~6 /12

상 드론을 자신이 원하는 대로 비행시킬 수 있다.

관찰평가 관찰평가지

중 드론을 안전하게 비행시킬 수 있다.

하 드론을 비행시키는 방법을 설명할 수 있다.

7~8 /12

상 드론을 활용 목적에 맞게 비행시킬 수 있다.

관찰 및 게임평가 관찰평가지

중 드론을 비행시킬 수 있다.

하 드론을 비행시키는 방법을 설명할 수 있다.

9~12 /12

상 학교 주변 생태계를 알릴 수 있는 스마트 앱을 창의적으로 설게하였다.

포트폴리오 및

산출물평가 관찰평가지

중 학교 주변 생태계를 알릴 수 있는 스마트 앱을 설계하였다.

하 학교 주변 생태계를 알리기 위한 방안을 모색하였다.

가. 자기/동료평가지(1~4차시)

평가방법 평가기준 평가

상 중 하

자기평가

나의 역할을 성실히 수행하였나요?

자신의 의견을 적절히 밝혔는가?

적극적으로 활동에 참여하였나요?

모둠 내 동료평가

모둠 활동에 적극적으로 참여하였나요?

모둠의 구성원 간 의사소통은 잘 되었나요?

모둠원의 의견에 잘 귀기울였나요?

모둠 간 동료평가

자기 모둠에서 한 활동을 잘 표현하였나요?

문제해결에 창의적인 아이디어를 잘 표현하였나요?

다른 모둠의 발표에 경청하였는가요?

※ 평가 노하우: 모둠 내 동료평가를 실시함으로서 모둠원 내에서 의견 조율 및 자신이 맡 은 역할을 성실히 수행할 수 있도록 자기평가에까지 영향을 미치도록 한다. 그리고 마지막으로 모둠 간 평가를 통해 자기평가와+모둠 내 동료평가에서 없는 객관성을 확보하도록 한다. 모둠 활동에서 자신의 기여도와 모둠 내 활발한 의사소통을 통해 수업의 주제에 벗어나지 않으면서 도 활발한 수업이 될 수 있도록 안내한다.

(29)

나. 관찰평가지(5~8차시)

번호 이름

기술 태도

배움과 성장의 기록 드론을 안전하면서도

자유롭게 비행시킬 수 있다.

질서 있게 규칙에 따라 드론을 비행시켰다.

상 중 하 상 중 하

※ 평가 노하우: 드론을 비행하는 과정에서 프로펠러가 머리카락에 걸리기도 하며 피부에 부딪혔을 시 상처가 날 수 있다. 규칙을 정하고 자신의 차례에만 드론을 비행할 수 있도록 주 의시킨다.

라. 게임평가지(7~8차시)

모둠 모둠원

개인 기록 모둠 기록

합산 점수

배움과 성장의

1회 2회 1회 2회 기록

※ 평가 노하우: 드론을 이용한 게임은 개인 기록뿐만 아니라 모둠 기록도 모두 합산하여 평가 한다. 드론을 잘 날리지 못하는 학생도 모둠 기록을 통해 성공 경험의 기회를 제공하다.

드론을 잘 날리는 학생도 자칫 혼자만 드론을 가지고 노는 일이 발생하지 않게 모둠 기록을 측정함으로서 드론을 잘 날리지 못하는 학생을 도와줄 수 있도록 한다.

바. 포트폴리오 평가지(14~16차시)

모둠명

평가 영역 평가항목

평가

(매우우수5, 우수4, 보통3, 미흡2, 매우미흡1)

5 4 3 2 1

모둠별 평가

(25)

주제선정 주제의 선정은 적절한가?

자료수집 자료를 체계적으로 수집하였는가?

자료정리 흐름에 맞게 자료를 정리하였는가?

발표 내용을 충실히 반영하여 발표하였는가?

모둠별 협동 모둠별 협동은 잘 이루어 졌는가?

합계 개별

평가 (25)

모둠원(번호) 자기평가점수(5) 동료평가점수(10)

체크리스트(10) 합계 종합

평가 (50)

모둠별평가 점수 +개별평가 점수

상(40이상), 중(25이상), 하(25미만)

상 중 상

※ 평가 노하우: 학생의 전 과정, 성장 과정이 포함될 수 있도록 평가한다.

(30)

7. 학교생활기록부 기재 예시

항목 학생부 기재 예시

교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항

(통합과학)생태계 유지를 위한 생물 다양성의 의미와 그 중요성을 잘

이해하고 있음. 특히 드론을 이용하여 주변 야산의 식물 자원을 조사하고 그 다양성을 비교하는 보고서를 작성하여 발표함. 이 과정에서 드론을 능숙하게 다루고, 모둠원들에게 자신이 알고 있는 드론에 대한 지식과 이용 방법 등을 자세하게 설명하는 등 첨단 장비를 학습에 적절히 이용할 줄 아는 우수한 학생임.

(정보)문제 해결 APP 기획 프로젝트에서 생활용품에 쓰인 화학 유해 성분에 대한 관심이 높아지고 있지만 기업의 홍보 목적 광고만으로는 정확한 정보 제공이 어려운 문제에서 착안하여 'Qurious'라는 이름의 애플리케이션을 기획함. 생활용품을 검색하면 유해한 화학성분과 대체제 정보를 확인할 수 있는 기능과 실제 사용 후기를 공유하는 기능을 포함한 화면을 설계하였으며 애플리케이션 동작에 필요한 로직을 설계하여 알고리즘을 작성함.

창의적 체험활동상황

(동아리) 컴퓨팅 시스템을 통한 문제 해결 과정에 대해 이해하고 실제

활용되는 다양한 애플리케이션의 개발 과정을 조사함. 생활 속의 문제 개선을 위한 애플리케이션 기획안 작성 경험을 바탕으로 개발 도구를 활용하여 주요 페이지를 개발해 봄. 변수, 함수, 선택 및 반복 구조를 활용하여 프로그램의 효율성을 높이기 위한 방법을 토의하여 반영함. 애플리케이션 개발을 위해서는 기획, 디자인, 개발, 홍보 등 각 분야에서의 협력이 필요함을 알게 되었으며 공공을 위한 정보 공유의 중요성에 대한 깊이 있는 의견을 피력한 점이 인상적임.

(진로) 4 차 산업혁명으로 인한 직업 세계의 변화에 대해 조사하여 발표함.

특히 드론 전문가의 역할에 관심을 가지고 조사하였으며, 이 과정에서 드론의 구조와 기능에 대해 프레젠테이션 자료를 이용하여 자세히 설명하고 직접 조종하며 촬영하는 시연 보임. 또, 촬영한 자료를 수업에 이용하는 방법을 제안하여 큰 호응을 얻음.

(31)

[부록2]

1. 프로그램 개발을 위한 STEAM 교사 연구회 활동

■생물(2)+물리(1)+정보(1) 교과의 선생님이 모여 모든 각 교과를 융합할수 있는 주제에 대하 회의중.

- 드론과 코딩이라는 소재를 선정함.

- 생태계라는 주제를 선정하였음.

■사회적 거리두기 격상에 따른 수업 적용 어려움 에 대한 회의

- 수업 대상 선정?

- 수업 운영은?

- 사회적 거리두기 완화 때 까지 대기?

■ 수업에 적용하기 위해 앱만드는 과정을 직접 체험 중 - 언어의 이해

- 작동 원리 - 앱 제작

- 창작 앱 만들기 8월 1일 모임) 프로그램 개발 협의 중

10월 15일) 앱 만들기 활동 중

9월 8일) 사회적 거리두기 격상에 따른 비상 회의

(32)

[부록3]

학생 드론 비행 사진 및 생태 프로그램 체험 사진

학교 주변 생태계를 촬영하기 위해 드론을 비행 시키는 모습

코딩 및 앱 만들기 수업

생태 체험 프로그램

(33)

[부록4]

회의록 8/1

연구 주제 : 드론을 활용한 프로그램 기획 회의 참석자 : 노정욱, 최선아, 이효경, 오유경 회의 장소 : 안산공업고등학교

회의 내용 :

차시 수업 주제 관련 교과 비고

1-2 드론의 원리

작동원리, 센서, 전지 물리, 생물, 화학

3-4 드론 만들기

3D 프린팅 드론 물리, 정보

5-6 드론 관련 법규

드론 활용 분야 정보, 통합과학

7-8 촬영 드론을 이용한 프로그램 기획

(진로 관련 프로그램) 정보, 진로, 통합과학 8-10 앱 만들기(앱 인베터 프로그램 배우기) 정보, 통합과학

11-12

uncontact 시대 교육 프로그램 제작 (수목원, 유적지)

앱으로 완성하기

물리, 생물, 정보

9/8

회의 주제 : 수업 대상자 선정, 대처 방안 회의 참석자 : 노정욱, 최선아, 이효경, 오유경 회의 장소 : 안산공업고등학교

회의 내용 :

- 코로나바이러스감염증-19로 인한 STEAM 프로그램 적용의 어려움 - 대상자 : 본교 1학년 재학생 → 연구자가 수업하는 2개반 (축소) - 프로그램 관련 행사 : 사회적거리두기 단계 완화 시 실행

- 결론 : 당분간 모임 지양, 수업도 사회 분위기를 고려하여 진행하기로 결정함.

10/10, 10/15

회의 주제 : 수업 프로그램 익히기

회의 참석자 : 노정욱, 최선아, 이효경, 오유경 회의 장소 : 안산공업고등학교

(34)

회의 내용 :

각 주제별 교사가 맡은 내용을 발표하여 STEAM 수업에 함께 참여하는 교사간에 수업 프로그램 이해를 위한 활동

11/7

회의 주제 : 수업 적용 후 자료 수집

회의 참석자 : 노정욱, 최선아, 이효경, 오유경 회의 장소 : 안산공업고등학교

회의 내용 :

- 수업적용 후 수업 효과에 대한 분석 - 사후 설문 조사 대상 및 시기

- 추후 결과보고서 작성을 위한 자료 수집 - 수업 적용 후 느낀점 나누기