한국과학창의재단 이사장 귀하

(1)

2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2018. 10. 31

경기여자고등학교

【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 예술 작품(명화)을 중심으로 배우는 통합과학

학교급 고등학교 대상 학년(군) 1학년

중심과목 통합과학 중심과목

성취기준 영역시스템과 상호 작용, 변화와 다양성, 환경과 에너지

연계과목 미술 통합사회

지리 과학탐구실험

연계과목 성취기준 영역

<미술창작> 표현 계획, 표현과 확장

<미술> 표현, 감상

<미술 감상과 비평> 미술의 역사, 미술의 비평

<화학1> 역동적인 화학 반응

<화학2> 전기화학과 이용

<통합사회> 삶의 이해와 환경, 사회 변화와 공존

<한국지리> 기후 환경과 인간 생활,

<세계지리> 세계의 자연환경과 인간 생활

<여행지리> 여행과 미래 사회 그리고 진로

<과학탐구실험> 생활 속의 과학 탐구 연구기간 2018.4.24. ~ 2018.11.23.

연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 6명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 4명, 자문위원 1명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 경기여자고등학교 화학 교사 윤미숙

공동연구원 신목고등학교 지구과학 교사 박지은

공동연구원 한성과학고등학교 지구과학 교사 서윤희

공동연구원 서울사대부고 생명과학 교사 정해련

공동연구원 경기여자고등학교 지리 교사 김영화

자문위원 명덕고등학교 물리 교사 이세연

2018년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 융합인재교육(STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2018년 10월 31일

연구책임자 : 윤 미 숙 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(2)

“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

목 차

1. 요약문··· 1

2. 서론··· 1

3. 연구 수행 내용 및 결과··· 2

가. 연구 수행 내용 ··· 2

나. STEAM 프로그램 개발 ··· 3

다. 수업 적용 및 연구 수행 결과 ··· 3

4. 결론 및 제언 ··· 8

5. 참고문헌··· 9

[부록] 부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 ··· 9

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정 ··· 10

2. STEAM 프로그램 총괄표 ··· 10

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 ··· 11

4. 학생 활동지 ··· 17

5. 교사용 참고자료 ··· 43

부록2. 학생 산출물 및 학생 활동사진 ··· 64

부록3. 자체평가 결과 ··· 80

(3)

1. 요약문

본 연구는 명화를 중심으로 통합과학과 과학탐구실험의 성취기준에 부합하는 교수-학습 과 정을 개발한 프로그램이다. 2015 개정 교육과정이 도입된 첫 해에 현장 교사들에게 실질적 으로 활용할 수 있는 프로그램을 개발하고자 하였다.

본 STEAM 프로그램은 학생들이 흥미를 느낄 수 있는 소재를 적용하여 ‘예술 작품(명화) 을 통해 배우는 통합과학’이라는 주제로 총 10차시로 되어 있으며 통합과학을 중심 과목으로 정하고 일부 단원의 성취기준을 기준으로 다른 연계 과목을 융합하여 개발하였으며, 일부 적 용하고자 하는 주제만 골라서 수업에 부분적으로 적용할 수도 있다.

서울 소재의 4개의 다른 고등학교(일반고 3개교, 과학고 1개교) 1,2학년 학생을 대상으로 적용하였고 학생 참여형 수업과 과정 중심 평가라는 2015 개정 교육과정의 취지에 매우 부 합하도록 STEAM 수업을 설계하고 적용하였다. 학생들의 설문 결과 역시 긍정적이므로 개발 한 STEAM 프로그램의 적용 효과가 보인다.

2. 서론

○ 연구의 필요성

2018학년도는 2015 개정 교육과정이 적용되는 첫 해로 고등학교 1학년 학생들부터 통 합과학과 통합사회를 필수과목으로 배우고 있다. 2015 개정 교육과정은 ‘학생 참여형 수 업과 과정 중심 평가’를 지향하고 있고, 통합과학의 경우 성취기준 하나당 3차시 정도의 교수-학습 과정을 운영하도록 체계가 마련되어 있다. 그러나 실제 현장에서는 교사가 매 시간 학생들과 활동을 계획하여 운영하는 것과 교과간 융합을 시도하는 것이 쉽지 않다.

따라서 우리 연구회에서는 통합과학에서 주제를 선정하여 고등학교 현장에서 실제로 활 용할 수 있으며, 21C 핵심 역량을 함양할 수 있는 학생 활동 중심의 STEAM 교수-학습 자료를 개발하고자 하였다.

○ 연구의 목적

1) 예술작품, 특히 명화와 교과 간의 융합을 통해 21세기에 필요한 4C(창의성, 의사소통 능력, 협동심, 비판적 사고능력) 역량을 향상하고자 하였다. 따라서 수업활동은 대부분 모둠활동으로 구성되어 있으며, 미술 교과 뿐 아니라 통합사회와도 융합을 시도하였다.

이후 다른 예술 분야와의 융합에 대한 새로운 가능성을 생각할 수 있는 계기가 되었다.

2) 교과 개념 및 실생활 및 사회에서 필요한 지식과 기능을 융합하여 교과에 대한 흥미와 긍정적인 태도를 함양하고자 하였다. 더불어 모둠 간 지속적인 협업을 통해 자신의 의견 을 제시하고 상대방의 의견을 경청하는 기본 의사소통 능력을 키우도록 한다. 명화라는 소재를 과학 원리와 융합하여 작품을 감상하는 감성적 체험 및 심미안도 키울 수 있는 기회를 마련하였다.

3. 연구 수행 내용 및 결과

가. 연구 수행 내용

1) 대상 및 기간

- 대상 : 서울 소재 일반고 3개교(경기여고, 신목고, 서울사대부고) 및 과학고 1개교 (한성과학고) 1학년, 2학년 총 18개 학급

- 기간 : 2018년 4월 ~ 2018년 10월까지

2) 연구 수행 과정

일 정

수행 내용 추진 일정

STEAM 교수․학습 프로그램 개발 대상 교과 및 단원 선정 4~5월

교과서 및 기존 교수․학습 자료집 분석 5~6월

STEAM 교수․학습 프로그램 포맷 개발 6~7월

STEAM 교수․학습 프로그램 개발 및

프로그램 적용 계획 점검 8~9월

STEAM 교수․학습 프로그램 적용 9~10월

적용결과 분석 및 최종 보고서 초안 작성 10월

STEAM 교수․학습 프로그램 정교화 및 최종 보고서 완성 10월

3) 전체 프로그램 개요

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 예술작품(명화)을 중심으로 배우는 통합과학, 과학탐구실험

학교급 고등학교 대상 학년(군) 1학년

중심과목 통합과학 성취기준 영역 시스템과 상호 작용, 변화와 다양성, 환경과 에너지

연계과목 미술 통합사회

지리 과학탐구실험

연계과목 성취기준 영역

<미술창작> 표현 계획, 표현과 확장

<통합사회> 삶의 이해와 환경, 사회 변화와 공존

<한국지리> 기후 환경과 인간 생활,

<과학탐구실험> 생활 속의 과학 탐구

개발 결과

주제 연번 차시

(시수) 과목 연계(안)

1 4 통합과학+미술창작, 미술, 미술 감상과 비평

2 2 과학탐구실험+미술 감상과 비평

3 1 통합과학+미술

4 3 통합과학+미술+통합사회+한국·세계·여행지리

○ 통합과학 단원 중에 4개의 세부 주제를 선정하여 총 10차시로 구성된 수업자료를 개발하여 STEAM 프로그램을 완성함

(4)

차시 세부 주제 중심교과

단원 내용 융합요소

1~4

금속판화로 배우는 산화환원반응

통합과학 동판화 작품을 제시하여 학생들의 흥미를 유발하고 에칭 (동판화)의 특징과 제작 과정을 살펴 본 후에 학생들이 스스로 금속판화를 제작하고 직접 판화를 찍어봄으로써 금속판화에 적용된 산화환원반응 원리를 이해하고 실생 활에서의 활용 방안에 대해 탐구함.

- 금속판화의 과학 원리 및 제작 방식 이해 - 에칭 판화 제작 및 프린팅

- 금속 에칭 명함 제작

- 내가 만든 판화 작품 전시회 및 발표 - 산화환원반응의 생활 속 적용 사례 탐구

과학 기술 공학 예술 3. 변화와

다양성 (6) 화학 변화

5-6

명화를 통해 살펴보는 생활 속의 색과 빛

과학탐구실험 생활 속에서 색과 빛에 관련된 질문 세 개를 제시하면서 명화와 탐구활동을 통해 답을 탐구함.

- 명화를 감상한 느낌을 표현하고 또한 색과 빛이라는 입장에서 다시 감상했을 때를 비교하면서 다른 시각 에서 그림을 보는 관점을 제시함.

- 보색 잔상, 모니터를 이루고 있는 RGB, 빛의 합성, 그림자의 색을 직접 관찰함

과학 기술 공학 예술 2. 생활 속의

과학 탐구

7

과학의 눈으로 본

명화 속 상호작용

통합과학 지구 시스템의 하위 요소를 학습하고 각 권역의 상호작 용을 배운 뒤 명화에 나타난 자연 현상들을 찾아보고 어 떤 상호작용인지를 설명함.

- 명화를 감상하고 명화 속 지구 시스템의 상호작용을 찾아서 발표함.

과학 수학 공학 예술 2. 시스템과

상호 작용 (4) 지구 시스템

8-10

명화로 알아보는 기후 변화

통합과학 명화에 담긴 장면을 통해 작가들이 살았던 지역과 그들 의 일상을 유추해보고, 자연환경, 기후와 인간 생활과의 관계를 학습함.

- 기존에 발간되어 있는 국제기구 및 정부기관의 여러 보고서 속에서 ‘기후변화 시나리오’를 찾아 분석함.

분석한 내용을 바탕으로 기후 변화로 바뀔 ‘2100년 세계지도(또는 우리나라지도)’를 한 장의 인포그래픽 (Infographic)으로 표현함.

- 관심 분야가 비슷한 친구들끼리 새로운 모둠을 구성 하여 완성한 ‘2100년 세계(우리나라)지도’ 중 하나를 골라 ‘우리가 하게 될 미래의 여행’ 계획을 수립한다.

각 모둠의 결과물을 공유함.

과학 기술 공학 수학 예술 4. 환경과

에너지 (8) 생태계와

환경, (9) 미래와 지속 가능한 삶

나. STEAM 프로그램 개발

1) 개발 프로그램의 세부 주제와 내용

2) 2018년 STEAM 교사연구회의 과제 현재 수행 현황 및 내용

- 명화를 중심으로 하여 미술 교과와 통합과학 및 통합사회 교과가 융합한 STEAM 프로그 램을 개발하였으며, 총 4개 학교의 고등학교 1학년과 2학년 과학 수업시간에 적용함.

- 통합과학과 함께 필수과목으로 지정된 과학탐구실험에서도 주제를 하나 선정하여 2차시를 추가 개발함.

- 교과서에 소개되어 있는 작품 외에도 연구원들이 기존에 알고 있던 혹은 새로 탐색한 명 화 작품을 함께 검토하여 프로그램에 적합한 작품을 선정한 후, 통합과학 교육과정 성취 기준에 맞게 STEAM 프로그램을 개발함.

다. 수업 적용 및 연구 수행 결과

1) STEAM 프로그램 10차시 개발 후 주제별로 수업 적용

구분 수행 결과

(STEAM 수업)수혜학생 수

경기여자고등학교 100명(1학년 4학급) 신목고등학교 90명(2학년 3학급) 한성과학고등학교 146명(1학년 7학급 전교생)

서울사대부고 120명(1학년 4학급) 사전 학생 태도검사 4월 30일, 13개 학급(330명) 실시 완료 사후 학생 만족도조사 10월 24일 실시 완료, 11개 학급 실시 완료

2) STEAM 수업 수혜 학생들의 반응(소감문)

- 통합과학 교육과정의 성취 기준을 중심으로 3주제, 과학탐구실험에서 1주제를 선택하여 새 로운 STEAM 프로그램을 개발하고 각 학교별로 수업 시간에 적용함.

- 학생 참여형 수업과 과정 중심 평가에 충실한 프로그램으로 실제 학생들의 참여도가 높아 졌으며 활동에 대한 반응도 매우 긍정적이었음. 교과에 대한 학생들의 흥미와 이해도가 높 아졌으며, 학생들이 문제에 대한 도전의식과 다양한 해결방법을 시도하려고 노력함.

처음에는 판화를 제작 한다기에 굉장히 어렵고 복잡하게 생각했는데 생각보다 간단 하고 재밌었다. 염화구리 용액이 너무 예쁜 것 같다고 생각했다. 기포가 발생하는 모습 이 너무 신기했고, 부식되는 알루미늄 판 또한 신기했다.

산화 환원을 통해 예술이 탄생하다 니, 너무 신기하였다. 과학과 예술을 접 합시킨 모습을 보니, 앞으로는 다양한 분야를 융합한 작품들을 볼 수 있을 것 같아 기대가 된다.

판화와 같은 미술 작품에서도 산화·

환원과 같은 과학원리가 숨어 있다는 것이 신기했고, 교과서로만 보던 과학 개념을 직접 손으로 하고 눈으로 보니 까 실감이 낫다.

이런 실험을 하는 것은 처음이라서 되게 기대했었는데 기대했던 것만큼 재 미있고 신기했다. 그리고 이건 세상에 서 하나밖에 없다고 생각하니 기분이 좋기도 하고 뿌듯했다.

(5)

3) 학생 사전·사후 태도검사 대상의 선정 이유

4) 학생 만족도 조사 결과

수업 적용 후 학생 만족도 조사의 결과는 다음과 같다. (종이로 제출한 결과만 수합함)

→ 1, 2번 문항에서 학생들의 STEAM 수업 만족도와 흥미가 매우 높음을 확인할 수 있으며, 3번 문항에서 매우 적극적으로 참여했음을 알 수 있다. 또한 4번에서 STEAM 수업은 대체로 학생 활동 중심으로 이루어지므로 수준은 쉬운 편이라고 답하였다. 8번은 고등학생의 학업 부담에 도 불구하고 지속적으로 STEAM 수업을 받고 싶다고 대답한 학생들이 훨씬 더 많음을 알 수 있다.

미술과 과학이 합쳐져 많은 시너지를 가져와 인상 깊었다. 화학 반응을 통해 수소기체가 나오는 모습을 직접 보아 신기했다.

직접 금속 판화를 제작해 보고, 화학 반응이 일어나는 과정을 볼 수 있어서 신기했고, 미술이 과학과 연관되어 있 다는 사실을 알 수 있었다.

- 연구 참여학교 학급 중 STEAM 수업 혜택을 받는 대부분의 학급을 선정함.

- 연구회의 목표인 21세기에 필요한 4C(창의성, 의사소통능력, 협동심, 비판적 사고능력)은 모든 학생이 함양해야할 능력이므로 특별한 선정 근거를 두지 않고 수업 담당 학급에 따 라 대부분 또는 임의로 선정하여 검사를 진행함.

- 연구원들이 학기별로 담당하는 학급이 변경되어 학교별 수혜학생 수는 학기별로 차이가 발생했으나, 전체 학급 수로는 18개 학급에서 프로그램을 적용함.

(신목고의 경우, STEAM 프로그램 적용 단원의 내용이 2학년 지구과학Ⅰ(2009 개정)과 통합과학(2015 개정) 단원의 내용이 같아서 2학년에 적용함.)

연번 문항 평점

1 STEAM 수업에 만족하십니까? 4.1

2 STEAM 수업은 재미있었나요? 4.2

3 STEAM 수업활동에 적극적으로 참여했나요? 4.4

4 STEAM 수업의 내용 수준은 어떠하다고 생각합니까? 3.4

5 기존의 수업과 오늘 참여한 STEAM 수업의 가장 큰 차이점이 무엇이라고

생각하는지 한 개만 고르세요. 그래프 분석

6 STEAM 수업에서 좋았던 점을 순서대로 적어주세요 그래프 분석

7 STEAM 수업 중 가장 어려웠던 점은 무엇인지 한 개만 고르세요. 그래프 분석

8 앞으로도 STEAM 수업을 지속적으로 받고 싶습니까? 3.8

평점으로 해석할 수 없는 5~7번 문항의 조사 결과는 다음과 같다.

5번 문항에서 기존 수업과 STEAM 수업의 가장 큰 차이점은 학생 중심활동과 여러 과목과의 융합, 협업 활동이라고 답한 학생의 비율이 높다.

6번 문항에서 학생들이 STEAM 수업에서 좋았던 점은 여러 과목을 관련지어 배우며, 학생 중심 활동, 협 업 활동이라고 답하여 5번의 STEAM 수업의 차별성에서 답한 내용과 일치함을 확인할 수 있다.

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7번에서 문항에서 학생들이 가장 어려워한 점은 여러 시간에 걸쳐 프로젝트 수업의 형태로 진행되는 STEAM 수업의 특성상 50분이라는 1차시 수업 시간으로 매우 시간이 부족한 점을 꼽았다. 이는 STEAM 수업시 2차시 수업을 연속으로 블록 수업으로 진행하는 대안을 생각해 볼 수 있을 것이다.

마지막 9번 문항에서 학생들의 응답 결과는 다음과 같다.

연번 문항 평점

9-1 나는 과학 수업이 재미있어졌다. 3.9

9-2 나는 과학·수학 학습 내용에 대해 많이 이해하게 되었다 3.9

9-3 나는 과학·수학 학습에 대한 흥미가 생겼다 3.8

9-4 나는 과학기술에 대한 관심이 생겼다 3.8

9-5 나는 과학 관련 책이나 글을 읽는 것이 좋아졌다 3.6

9-6 나는 문제해결을 위해 스스로 생각을 하게 되었다 3.9

9-7 나는 다양한 학습 활동을 끝까지 해내게 되었다 3.9

9-8 나는 한 가지 문제를 다양하게 생각해보았다 3.9

9-9 나는 배운 내용을 실생활과 연관 지으려고 노력하였다 3.9

9-10 나는 문제해결에 여러 과목에서 배운 지식을 동시에 적용하려고 노력하였다 3.9

9-11 나는 적극적이고 활발하게 수업에 참여하였다 4.1

9-12 나는 친구들과 합리적으로 토론하였다. 3.9

9-13 나는 다른 친구들에게 나의 아이디어를 표현하였다 4.1

9-14 나는 다른 친구들의 의견을 경청하고 존중하였다 4.2

9-15 나는 다른 친구들과 협력하는 것의 중요성을 생각하는 마음이 생겼다 4.1

9-16 나는 다른 친구들을 배려하는 마음이 생겼다 4.1

9-17 나는 실패하는 것을 두려워하지 않고, 도전의식이 생겼다 3.9 9-18 나는 과학기술 분야와 관련된 직업에 대한 관심이 생겼다 3.6 대체로 응답 점수 평균이 4점을 넘거나 4점에 근접하여 학생들의 만족도가 높음을 알 수 있다.

4. 결론 및 제언

○ 사후 만족도 조사 결과 학생들의 과학 흥미 향상

- 명화를 소재로 이용하여 도입 부분에서 학생들의 흥미를 유발함으로써 과학 원리의 적용에 대한 학생들의 흥미와 태도가 향상함.

- 학생 활동 및 체험, 모둠별 협업에서 협업 능력 및 발표 능력, 의사소통 능력이 향상됨.

- 예술 작품 감상 및 제작을 통해 감성적 체험을 하게 되어 기억에 남는 수업이 됨.

- 과학 진로에 대한 관심이 향상하는 정도는 상대적으로 영향이 적다고 판단됨.

○ STEAM 교사연구회 운영의 좋은 점과 어려운 점

- 교사들간의 교류를 통해 STEAM 협력연구의 기초를 마련하였으며, 협업능력 및 교과전문 성 신장에 기여함.

- 기존의 교과 위주 교수-학습 개발에서 벗어나 다양한 관점을 접할 수 있었음.

- 학기 내에 교과 진도 및 고사와 수행평가 일정을 고려하여 수업을 적용하기 쉽지 않았음.

- 학교가 달라 수업을 함께 진행하거나 진도를 맞춰서 진행할 수 없었지만 다양한 학생들의 피드백을 받을 수 있었고, 학교별 특성을 반영한 개선 아이디어를 나눌 수 있었음.

○ 교사연구회의 전체 회원 사이의 협력적 활동 내용

- 전공교과도 다르고, 현재 겪고 있는 학교 환경이 달라서 수업 아이디어 구상 및 설계 단계 부터 여러 번의 회의를 진행하면서 다른 관점의 새로운 시각을 배울 수 있었음.

- 명화와 관련하여 샤갈전을 함께 관람하고 관련 내용을 토의하면서 명화를 감상하는 태도 와 방법에 대해 배울 수 있었으며, 각자 명화에 대한 관심이 늘어 서로 새로 알게 된 작품 및 전시회를 공유하게 됨. 공통의 관심사와 명화 및 판화에 대한 이해로 인해 의사소통은 더욱 활발해졌고 회의가 진행될수록 의견교환이 더욱 매끄러워짐.

- 연구회원들이 서로의 장점을 보고 배우려 노력하여 각자의 교수-학습 과정이 풍성해짐.

- 활발한 의견 교환으로 서로의 아이디어를 보완하고 적극적인 피드백으로 인해 지속적인 교류가 가능한 교사 공동체로 발전함.

○ 교사연구회를 통해 참여 교사들의 STEAM 수업 역량 증가 내용 및 설명 제시 - 보다 실제적인 문제에 관심이 많아졌으며, STEAM 학습 준거(상황제시·창의적 설계·감성적

체험)에 맞춰 프로그램을 계획하면서 보다 체계적으로 STEAM 수업을 기획하게 됨.

- 다양한 학습 결과물과 산출물이 생성되어 참여 교사들끼리 이를 공유하는 과정에서 과정 중심평가를 계획하여 수행하는 과정을 익히게 되었고, 학생들에게 개별 피드백하는 능력이 향상됨.

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5. 참고문헌

○ STEAM 교사연구회와 해당 STEAM 수업 프로그램 발전을 위한 개선 방안 - 연계과목으로 ‘미술’이 추가 되었으나, 사전 계획 단계에서 미술교과 교사가 함께 하지 못

하여 아쉬움. 추후 미술교과 교사와 협업을 하거나, 서울 시내 가까운 미술관 학예사 등 전문가와 연계할 수 있음.

- 미술과의 융합을 계기로 음악, 무용, 연극, 동극(그림자극, 인형극 등), 영화 등 다양한 예 술분야로 확대하여 보다 다양한 작품과 연계한 프로그램 개발 가능성이 있음.

- 실제로 주변의 다른 교과 교사들이 관심을 가져주어 이후 발전 가능성이 매우 높아짐.

과학과 교육과정, 교육부 고시 제2015-74호 [별책9]

판화, 판화 기법을 총망라한 판화의 기본, 임영길(2014) 서양판화가 100인과 판화감상, 김구림(2014) 명화 속 흥미로운 과학 이야기, 이명옥(2007) 실험실의 명화, 이소영(2012)

과학이 숨어있는 명화, 이영옥, 전영석(2007) 질병이 탄생시킨 명화, 문국진(2008) 그림에서 보석을 읽다, 원종옥(2009) 빛과 색의 사이언스, 일본 뉴턴프레스(2017)

2010 유엔 세계 청소년 보고서: 청소년과 기후변화, 유네스코 한국위원회(2012) 기후변화 2014 –종합보고서-, 기상청(2015)

한국 기후변화 평가보고서 2014, 환경부·국립환경과학원(2015) 2012 기후변화 시나리오 이해 및 활용사례집, 기상청(2012)

6도의 멸종: 기온이 1도씩 오를 때마다 세상은 어떻게 변할까?, 마크 라이너스(2014) Newton Highlight 104 빛과 색의 사이언스, 아이뉴턴(2017)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

예술 작품(명화)을 중심으로 배우는 통합과학

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정 연

번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~4 /10

[10 통과 06-02]생명 현상 및 일상생활에서 일어나고 있는 다양한 변화의 이유를 산화와 환원에서 나타나는 규칙성과 특성 측면에서 파악하여 분석할 수 있다.

<미술창작> 표현과 확장

<미술 감상과 비평> 미술의 역사

2 5~6 /10

[10 과탐 02-02]영화, 건축, 요리, 스포츠, 미디어 등 생활과 관련된 다양한 분야에 적용된 과학 원리를 알아보는 실험을 통해 과학의 유용성을 설명할 수 있다.

[10 과탐 02-03] 과학 원리를 활용한 놀이 체험을 통해 과학의 즐 거움을 느낄 수 있다.

3 7

/10

[10통과 04-01] 지구 시스템은 태양계라는 시스템의 구성요소이면서 그 자체로 수많은 생명체를 포함하는 시스템임을 추론하고, 지구 시스템을 구성하는 하위 요소를 분석할 수 있다.

4 8~10 /10

[10 통과 08-03]엘니뇨, 사막화 등과 같은 현상이 지구 환경과 인간 생활에 미치는 영향을 분석하고, 이와 관련된 문제를 해결하기 위 한 다양한 노력을 찾아 토론할 수 있다.

<미술> 감상

<통합사회> 삶의 이해와 환 경, 사회 변화와 공존

<한국지리> 기후 환경과 인 간 생활

<세계지리> 세계의 자연환경 과 인간 생활

<여행지리> 여행과 미래 사 회 그리고 진로

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 10차시)

차시 주요내용

1-4 /10

주제(단원)명 (6) 화학 변화 [1 차시]

Co화가들이 동판화로 제작한 실제 미술 작품을 제시하고 감상한다.

CD ET금속 판화의 제작 원리를 산화 환원 반응과 연결지어 학습하고 학생들이 직접 모둠별 로 협동 작업으로 판화를 설계하고 스케치한다.

[2~3 차시]

(8)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

CD ET금속 판화 제작 과정에 대해 탐구하고, 알루미늄 판과 염화구리 수용액을 이용한 산화 환원 반응 과학 실험을 통해 금속 판화를 직접 제작한다.

ET학생들이 직접 오목판화의 원리를 이용한 금속판화를 종이에 찍어보고 아마추어 화가로서 자신의 판화 작품을 완성한다.

[4 차시]

Co ET학생들이 직접 제작한 판화 작품을 전시하고 발표회를 한다. 화가들의 판화 작품의 원 리와 제작 과정을 설명할 수 있으며 판화를 감상하고 판화 기법에 대해 설명할 수 있다.

5~6 /10

주제(단원)명 [과학탐구실험] (2) 생활 속의 과학 탐구

Co색과 빛에 관한 세가지 질문을 해결하기 위해 고흐, 페르메이르, 쇠라, 모네의 명화 작품 과 과학 탐구 활동을 제시한다.

ET1) 색상환을 이용하여 보색을 살펴본 후 눈의 착시 중 보색 잔상을 체험하고, 주변에서 볼 수 있는 보색 대비 풍경을 관찰한다. 2) 여러 색의 빛을 합성해 보며, 그림자의 색을 비교 한다.

CD그림자를 이용한 창의적인 작품을 제작한다.

7 /10

주제(단원)명 (4)지구시스템

※ ^Co ^ET명화 속에서 드러나는 자연 현상의 사례를 활용하여 상호작용에 참여하는 지구 시 스템의 구성요소를 찾을 수 있고 ^CD이를 설명할 수 있다.

8~10 /10

주제(단원)명 (8)생태계와 환경

※ ^Co명화 속에서 드러나는 인간 생활의 모습을 통해 자연환경과 기후가 인간 생활에 미치는 영향을 이해한다. 국제기구 및 정부기관의 여러 보고서를 참고하여 ^CD기후 변화로 바뀔

‘2100 년 세계지도(또는 우리나라지도)’를 한 장의 인포그래픽(Infographic)으로 표현한다.

ET관심 분야가 비슷한 친구들끼리 새로운 모둠을 구성하여 ^Co완성한 ‘2100 년 세계(우리 나라)지도’를 바탕으로 ^CD‘우리가 하게 될 미래의 여행’ 계획을 수립하고 결과물을 공유 한다. ^ET친구들의 작품을 함께 감상하며 우리가 처할 미래의 모습에 대해 공감하고 ‘행동 하는 청소년’으로 앞으로 어떻게 변화되어야 할지 토의한다.

중심과목 통합과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년

중심과목 성취기준 영역

[고등학교] 3. 변화와 다양성 중심과목 성취기준

[10 통과 06-02]생명 현상 및 일상생활에서 일어나고 있는 다양한 변화의 이유를 산화와 환원에서 나타나는 규칙성과 특성 측면에서 파악하여 분석할 수 있다.

주제(단원)명 (6) 화학 변화 차시 1~4/10

학습목표

1. 에칭 기법으로 제작된 동판화를 감상하고 예술품의 동판화 제작 과정에 활용되는 금속의 변화를 산화 환원 반응으로 이해하고 설명할 수 있다.

2. 산화 환원 반응을 이용하여 더 정교한 금속 판화를 제작하기 위한 탐구 과정을 설계하고 수행함으로써 직접 금속 판화를 제작할 수 있다.

3. 일상생활에서 활용되는 다양한 금속의 변화를 산화 환원 반응의 특성 측면에서 분석하고 설명할 수 있다.

연계과목 미술, 미술 감상과 비평 연계과목 [고등학교] <미술> 표현, 감상

성취기준 영역

STEAM 요소

S 산화 환원 반응

T 금속 판화 제작 기술 - 프레스기 E 케미컬 밀링으로 확대 적용

A 에칭(동판화) 원리로 제작한 예술 작품 감상 M 반응 속도 계산

개발 의도

산화 환원 반응이라는 과학 원리와 예술 작품을 접목함으로써 산화 환원 반응이 일상생활 전반에 걸쳐 폭넓게 활용되고 있음을 이해하고 학생들이 직접 금속 판화를 제작함으로 써 STEAM 교육을 통해 과학의 유용성 및 과학에 대한 흥미를 체험한다.

※ (개발 의도 및 교수·학습 내용 상세설명)

예술 작품 중에서 판화 기법은 화가가 자신의 작품을 동일하게 여러 개를 제작하는데 효과적인 기법이 다. 그 중에서 금속 판화인 에칭 기법은 금속의 산화 환원이라는 과학 원리가 이용된다. 도입 부분에 유명한 화가들의 에칭 작품을 감상함으로써 학생들의 호기심을 유발하고, 산화 환원 반응 원리와 미 술 작품을 연결시킴으로써 과학이 예술품과 일상생활과 밀접하게 연관이 있음을 상기시킨다. 또한, 직접 금속의 산화 환원 반응을 통해 금속 판화를 제작함으로써 감성적 체험을 한다. 이를 통해 증대 된 관심과 흥미를 산업 현장에 활용되는 산화 환원 반응으로 확대함으로써 과학의 유용성에 대해 깨 닫고 관점을 확대한다. 또한, 모둠 활동과 발표 활동을 통해 미래 사회에 필요한 핵심 역량인 협동심 을 기르고 금속 판화 제작 및 감상 과정에서 창의성과 표현 능력을 함양한다.

STEAM 학습준거

상황 제시

상 황 제 시

색채의 마술사로 알려진 현대 화가인 샤갈이 판화로도 유명하다. 에칭 기법으로 제작한 샤갈의 동판화를 감상하면서 판화 작품을 통해 과학 원리에 대한 동기를 유발한다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

판화 작품을 감상하고 직접 제작함으로써 인문학적 소양과 감수성을 기르고, 그 과정에서 판화 속에 적용된 과학 원리에 대해 이해하고 과학의 유용성에서 즐거움을 체험한다.

감 성 적 체 험 구리판을 산으로 부식하는 에칭

기법을 확장하여 금속판의 종류와 부식액의 종류에 따라 부식 속도와 정도가 달라짐을 체험하고 이해하고 자신이 원하는 정도만큼 부식되도록 조건을 통제하면서 판화를 제작한다.

감성적 체험 학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및

유의점

도입 1 차시 (50 분)

Co ET 샤갈의 명화 중에서 유화 작품과 판화 작품을 비교하여 감상하고 자신의 느낌을 이야기하거나 기록한다.

Co ET 에칭 명화 감상을 통해 오목 판화에 해당하는 금속 판화의 특징을 파악한다.

Co 판화가 갖는 인문학적, 사회학적 특징을 알아본다.

CD ET에칭 기법의 판화 제작 과정에 대해 알아보고 학생들이 직접 제작할 판화 의 밑그림을 구상하고 스케치한다.

동영상 PPT 자료

활동지 Tip! 샤 갈 의 명화를 다양하 게 보여준다.

전개 1 2 차시 (50 분)

CD ET모둠별로 에칭 기법을 이용한 판화를 직접 제작하는 체험을 한다.

- 금속판을 그라운드 처리하고 모둠별, 개인별로 구상한 밑그림을 전사한다.

- 제판 후 금속판을 부식한다.

[에칭 준비물]

금속판, 시트지, 유 성펜, 매니큐어, 플

(9)

- 부식된 오목한 홈에 잉크를 넣고 동판화용 종이에 판화를 수동으로 프린트한다.

Co CD ET금속의 종류, 부식액의 종류, 부식액의 농도와 반응 시간에 따라 부식 결과와 반응 속도를 직접 눈으로 확인하면서 관찰하고 비교한다.

Co 직접 금속 판화 제작 실험을 통해 금속의 이온화 경향 반응성을 육안으로 관 찰하고 분석하여 판화의 과학적 원리를 체험적으로 이해한다.

라스틱 컵 350mL 또는 락앤락 통, 염화 철(Ⅲ) 수용액 (약 20~30%), 염화 구리(Ⅱ) 수용액(약 10%), 핀셋, 칼, 파라필름, 낡은 칫 솔(더 이상 사용하 지 않는 것: 개인 준비물), 키친 타 올, 장갑, 보안경, 마스크

활동지

전개 2 3 차시 (50 분)

CD ETMetal Etching 실험을 수행한다.

- 철판을 준비하고 부식 방지(masking) 처리 후에 원하는 글씨나 그림을 적는다.

- 용액의 종류에 따른 metal etching 의 결과를 육안으로 관찰하고 차이점을 확인 한다.

Co ETmetal etching 의 활용되는 사례에 적용한다.

[에칭 준비물]

철판, 시트지(또는 매니큐어), 플라스 틱 컵, 소금물, 식 초, 칼, 9V 건전 지, 집게 전선, 면 봉, 장갑, 마스크, 장감, 마스크

활동지

정리 4 차시 (50 분)

Co에칭 판화 제작 원리를 산화 환원 반응과 연결지어 이해하고 설명한다.

ET에칭 및 케미컬 밀링이 생활 속에서 활용되는 다양한 사례에 대해 알아본다.

ET모둠별로 자기 조의 판화 제작품을 전시하고 발표한다.

친구들의 판화 작품을 감상하고 평가 활동지를 완성한다.

PPT 자료 활동지

중심과목 과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년

(2) 생활 속의 과학 탐구 중심과목 성취기준

[10 과탐 02-02] 영화, 건축, 요리, 스포 츠, 미디어 등 생활과 관련된 다양한 분 야에 적용된 과학 원리를 알아보는 실 험을 통해 과학의 유용성을 설명할 수 있다.

[10 과탐 02-03] 과학 원리를 활용한 놀 이 체험을 통해 과학의 즐거움을 느낄 수 있다.

주제(단원)명 (2) 생활 속의 과학 탐구 차시 10-11/11

학습목표

1. 보색과 보색 잔상에 대해 이해하고 수술복이 청록색인 이유를 설명 할 수 있다.

2. 칼라 인쇄와 모니터에서 구현되는 여러 가지 색에 대한 과학 원리를 이해하고 설명할 수 있다.

3. 색의 합성과 빛의 합성의 차이점을 알고, 이를 표현하면서 예술성과 창의성을 기를 수 있다.

4. 생활 속의 질문에 대한 답을 얻기 위한 탐구 활동을 통해 과학적 사고력 및 탐구력을 기 를 수 있다.

연계과목 과학, 미술, 미술 감상과 비평 연계과목 성취기준 영역

[중학교] <과학> 빛과 파동 [고등학교] <미술> 표현, 감상

<미술 감상과 비평> 미술의 역사 STEAM

요소

S 빛의 합성, 빛의 삼원색, 눈의 착시(보색 잔상) T 해상도와 픽셀

E 모니터에서의 빛 합성

A 고흐, 페르메이르, 쇠라, 모네의 명화 작품 감상 / 보색 대비 M -

개발 의도

생활 속에서 색과 빛에 관련된 질문 세 개를 제시하면서 명화와 탐구활동을 통해 답을 찾아 갈 수 있도록 하였다. 즉, 명화를 감상한 느낌을 표현하고 또한 색과 빛이라는 입장에서 다시 감상했을 때를 비교하면서 다른 시각에서 그림을 보는 관점을 제시하며, 보색 잔 상, 모니터를 이루고 있는 RGB, 빛의 합성, 그림자의 색을 직접 관찰함으로 미술 감상 과 과학에 대한 흥미를 체험한다.

세상은 빛과 색으로 채워져 있다. 빛과 색에 관련된 질문 세 가지를 제시하고, 이를 그림 작품과 과학적 탐구 과정을 통해 답을 유추해 나갈 수 있게 하였다. 첫째, 수술실에서 청록색 가운을 입는 이유를 물은 후, 보색이 돋보이는 고흐의 그림 작품을 감상하고, 색상환에서 보색이 무엇인지 알아보며, 보 색 잔상을 체험하면서 답을 얻게 된다. 둘째, 프린터와 모니터에서 다양한 색을 얻는 이유를 물은 후, 쇠라의 그림 작품 속 점묘법을 살펴보고, 모니터를 직접 루페로 본 후 여러 색의 빛으로 빛을 합 성하여 답을 얻게 된다. 셋째, 그림자는 무슨 색인지 물은 후, 여러 빛으로 그림자를 만들어 보고 모 네의 그림 작품 속의 그림자 색을 살펴보며 그림자 색에 대한 답을 얻게 된다. 또한 그림자의 형태 와 색을 이용하여 창의적인 작품을 제작한다.

상황 제시

상 황 제 시

세 가지 궁금증을 던지고 바로 해답을 알려주는 것이 아니라, 여러 화가들의 작품을 감상하는 과정과 과학적 탐구 과정을 통해 궁금증의 해답을 찾아간다.

창 의 적 설 계

창의적 설계 주변에서 볼 수 있는 보색 대비를 찾아보며 관찰력을 기르고, 여러 색의 빛을 합성해 보면서 예술성과 감수성을 넓히며, 그림자 색을 직접 만들어보면서 탐구의 즐거움을 체험한다.

감 성 적 체 험 빛의 색에 따른 그림자의 색을

이해하고, 또한 빛의 직진성을 이용하여 실제 모습과 그림자의 모습이 달라짐을 이용하여 그림자로 만들어지는 새로운 작품을 창작한다.

감성적 체험 학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및

유의점

<궁금증 1>

(30 분)

도입 ^Co 고흐의 명화들을 감상한 후 작품에 대한 느낌을 이야기면서 주로 쓰인 색을 알아본다.

-동영상 -사진 자료 -10 색상환의 색지 -활동지 전개

Co 색상환을 통해 보색에 대해 알아본 후 보색의 관점에서 고흐의 명 화들을 다시 감상한 느낌을 이야기한다.

ET 주변에서 볼 수 있는 보색 대비 풍경을 찾아본다.

정리 ^Co ^ET 보색 잔상을 체험한 후, 수술실 의사들의 수술복이 청록색인 이유를 유추한다.

<궁금증 2>

(30 분)

도입 ^Co 쇠라의 명화를 감상하며 그림의 특징을 찾아낸다. -모니터 관찰 준비물:

컴퓨터 모니터(노트북), 루페 혹은 핸드폰 -빛 합성 관찰 준비물:

종이컵4개, 4색 셀로판 전개 ^Co ^ET인쇄된 종이나 모니터를 루페 혹은 현미경, 또는 핸드폰을 이

용하여 확대하여 관찰한다. 해상도와 픽셀에 대해 조사한 후 점묘법과

(10)

시스템과 상호 작용 중심과목

성취기준

[10통과 04-01] 지구 시스템은 태양계라 는 시스템의 구성요소이면서 그 자체로 수 많은 생명체를 포함하는 시스템임을 추론 하고, 지구 시스템을 구성하는 하위 요소 를 분석할 수 있다.

주제(단원)명 (4) 지구 시스템 차시 7/10

학습목표

지구 시스템을 구성하는 하위 요소를 알고 지구 시스템의 각 권이 상호 작용함으로써 균형을 이루고 있음을 명화 속의 자연 현상 사례를 통해 해석하여 이를 설명할 수 있다.

연계과목 미술 연계과목

성취기준 영역 <미술> 표현, 감상

STEAM 요소

S 지구 시스템의 구성 요소와 상호작용 T -

E -

A 자연 현상을 다루는 명화들 M -

개발 의도 자연 현상을 다루는 명화들이 많다는 점에 착안하여 각 권의 상호작용의 예들을 명화 속에서 찾아보면 작품도 감상하고 미술 작품을 새롭게 볼 수 있다고 생각함.

지구 시스템은 매우 유기적이다. 지구 시스템의 하위 요소를 학습하고 각 권역이 서로 영향을 줄 수 있음을 배운 뒤 우리가 실제로 경험하는 자연 현상들을 어느 권역과 관련된 상호작용인지를 설명할 수 있는 기회를 제공하면서 명화를 보는 감상 능력을 키울 수 있다.

상황 제시

상 황 제 시

명화 출력물 속 자연현상들은 지구 시스템 각 권역 어디에서 일어나는 일인지 고민해본다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

자연 현상을 표현하는 작가들의 표현기법을 배우고 명화의 감상을 이해한다.

감 성 적 체 험 명화 속 자연현상을 해석하고

지구 시스템 각 권역에서 일어나는 상호작용을 설명한다.

감성적 체험

연결하여 이야기한다. 빛의 합성과 색의 합성의 차이점을 찾아낸다.

ET CD빛을 합성 할 수 있는 종이컵을 만든 후, 합성된 색과 모양을

직접 조작하고 관찰하면서 이해한다. 지, 손전등4개, 칼, 테

이프 -사진자료 정리 -활동지

Co ET 무대 위 가수의 옷 색깔을 바꾸는 방법을 이야기한다. 앞의 화동을 통해 프린터와 모니터 화면의 다양한 색을 내는 원리를 유추한 다.

<궁금증 3>

(40 분)

도입 ^Co 그림자는 무슨 색인지 이야기하며 학생들의 의견을 모은다. -그림자 색 관찰 준비 물: 종이컵4개, 4색 셀 로판지, 손전등4개, 칼, 테이프 (앞의 활동에서 만들었던 것 이용) -사진자료 -활동지 전개

ET CD앞에서 만들었던 빛을 합성 할 수 있는 종이컵을 이용하여, 빛 에 따른 그림자의 색 변화를 관찰하면서 그림자 색을 유추한다. 내가 원하는 그림자 색이 나오려면 어떻게 빛을 비우면 되는지 생각한다.

정리 ^ET ^CD그림자로 만들어지는 새로운 작품을 창작한다.

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점

도입 (15 분)

Co 지구 시스템을 구성하는 요소들은 독립적이지 않고 서로 영향을 주 고 있음을 설명한다.

ET 자연 현상과 관련된 명화(뭉크의 절규)를 소개하며 읽기자료 내용을 함께 읽는다. 읽기자료를 읽고 명화 속 하늘 상황은 지구 시스템 각 권역의 상호작용 A, B, C, D, E, F 중 어디에 해당될 수 있을지 이야 기를 나눈다.

프레젠테이션 준비

전개 (30 분)

CD Co 명화 그림 7 개를 준비하여 출력물과 명화마다 색이 다른 포스 트잇을 정해 모둠원 인원수대로 골고루 나누어준다.

모둠원 한명씩 명화 하나를 맡아 감상평을 이야기하고 명화 속 자연 현 상들을 해석하여 각 권역의 상호작용 A, B, C, D, E, F 중 어디에 해 당될 수 있을지 이야기 나눈다.

포스트잇에 이름과 상호작용에 대한 설명을 적어 해당 명화 그림 옆에 포스트잇을 붙이도록 한다.

모둠 친구들과 돌아가며 명화 속 상황을 해석하고 설명해본다.

모둠별 명화 출력물, 색포스트잇, 칠판 부착 용 명화 출력물(코팅하 여 사용하면 좋음), 명 화 그림과 지구 시스템 상호작용 그림이 들어 있는 프레젠테이션 준 비

정리 (10 분)

CD Co 모둠별로 명화 속 자연 현상의 예를 하나씩 학급 친구들에게 발 표한다. 발표 내용이 모둠의 해석과 다른 경우 질의·응답한다.

[고등학교] 4. 환경과 에너지 중심과목 성취기준

[10 통과 08-03]엘니뇨, 사막화 등과 같 은 현상이 지구 환경과 인간 생활에 미 치는 영향을 분석하고, 이와 관련된 문 제를 해결하기 위한 다양한 노력을 찾 아 토론할 수 있다.

주제(단원)명(8) 생태계와 환경, (9) 미래와 지속

가능한 삶 차시 8~10/10

학습목표

명화를 통해 기후와 인간 생활의 관계를 이해하고, 기후 변화가 우리 생활에 어떤 영향을 미치게 될지 지구 미래 지구촌의 모습을 다양한 측면에서 예측할 수 있다. 우리의 미래에 대해 공감하고, 앞으로의 행동 변화에 대해 고민하여 실천할 수 있다.

연계과목 미술, 미술 감상과 비평 한국지리, 세계지리, 여행지리

연계과목 성취기준 영역

<미술> 감상

<한국지리> 기후 환경과 인간 생활

STEAM 요소

S 기후변화, 지구온난화, 엘니뇨와 라니냐, 사막화 T 미래 기술

E 지속가능한 발전

A 지역 생활을 다루는 명화들, 세계 여러 나라 및 국제기관의 연구보고서 M -

개발 의도

통합과학과 통합사회에서 기후변화로 인한 인간 생활의 변화를 공통으로 다루고 있다.

통합과학에서는 환경변화와 대처방안, 통합사회에서는 다양한 측면에서 본 삶의 변화와 공존 노력이 학습목표로 제시되어 있어 이를 융합하는 것이 보다 효과적이겠다고 판단함.

(11)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점

도입 (30 분)

주어진 명화(또는 자료)를 분석하여 자연 환경, 기후와 인간 생활과의 관계를 이 해한다.

기존에 발간되어 있는 국제기구 및 정부기 관의 여러 보고서 속에서 ‘기후변화 시 나리오’를 찾아 기후 변화가 지역의 환 경과 인간 생활에 어떻게 영향을 미치는 지 분석한다.

·지역의 일상이 담긴 명화(또는 자료), 기후변화 관련 연구보고서, 활동 안내지, 통합과학 교과서, 통합사 회 교과서

·명화로 자료가 부족하면 사진, 문학작품, 영화 등 적 절한 자료를 준비한다.

·기후변화 관련 연구보고서는 가능한 최신 자료로 준 비한다.

·대부분의 연구보고서가 분량이 많으므로 필요한 내 용을 발췌독 할 수 있도록 안내한다.

·수업시간을 블록타임으로 해도 2 시간정도 이므로 모 둠활동을 시작하기 전에 개략적으로 전체 프로그램 에 대해 안내한다.

·모둠활동 과정과 산출물을 평가할 것임을 미리 안내 하고, 개인 학습지가 아닌 활동 안내지를 배부하여 질문에 답을 쓰기보다 모둠원들과 활발히 토의할 수 있는 분위기를 조성한다.

·도입, 전개, 정리 모두 학생들의 활동 정도를 수시로 파악하여 적절히 시간을 배분한다.

전개 1 (50 분)

분석한 내용을 바탕으로 기후 변화로 바뀔

‘2100 년 세계지도(또는 우리나라지도)’

를 한 장의 인포그래픽(Infographic)으

·적당한 크기의 백지지도가 인쇄된 종이(A3 또는 2 절 지 등), 각종 색깔 필기구 세트(매직, 네임펜, 사인 펜, 색연필 등), 꾸밀 재료(색종이, 여러 색깔의 모

자연환경과 기후는 인간 생활에 영향을 미치게 된다. 명화에 담긴 작가들이 살았던 지역과 그들의 일상을 유추해보고, 자연환경, 기후와 인간 생활과의 관계를 이해할 수 있다. 기존에 발간되어 있는 국제기구 및 정부기관의 여러 보고서 속에서 ‘기후변화 시나리오’를 찾아 분석할 수 있다. 분석한 내용을 바탕으로 기후 변화로 바뀔 ‘2100 년 세계지도(또는 우리나라지도)’를 한 장의

인포그래픽(Infographic)으로 표현한다.

관심 분야가 비슷한 친구들끼리 새로운 모둠을 구성하여 완성한 ‘2100 년 세계(우리나라)지도’ 중 하나를 골라 ‘우리가 하게 될 미래의 여행’ 계획을 수립한다. 각 모둠의 결과물을 공유한다. 친구들의 작품을 함께 감상하며 우리가 처할 미래의 모습에 대해 공감하고 ‘행동하는 청소년’으로서 앞으로 어떻게 변화되어야 할지 토의한다.

상황 제시

상 황 제 시

지역의 일상을 담은 명화와 국제기구 및 정부기관의 보고서를 제시한다.

현재의 기후와 인간 생활과의 관계를 이해하고, ‘기후변화 시나리오’를 분석하여 미래의 변화를 예측해본다.

창 의 적 설 계

창의적 설계 명화에 담긴 작가들의

일상을 유추해보고, 미래의 우리 일상에 대해 구체적으로 상상해본다. 미래 우리 삶에 대한 다양한 예측에 대해 공감한다. ‘행동하는 청소년’으로서 나의 변화에 대해 고민한다.

감 성 적 체 험 다양한 분야의 연구자들이

과학적 연구를 토대로 작성한

‘기후변화 시나리오’를 이해하고 분석하여 기후 변화로 바뀔 ‘2100 년 세계(또는 우리나라)지도’를 한 장의 인포그래픽으로 제작한다.

감성적 체험

로 표현한다. 양 접착메모지 등)

·기온, 강수량, 기후구분, 식생분포, 토양분포, 지형, 인구밀집도 등 모둠별로 관심분야의 주제를 선정하 여 다양한 결과물을 제작할 수 있도록 안내한다.

·모둠별 제작시간에 따라 발표가 아닌 전시로 공유방 법이 달라질 수 있으므로, 미리 설명하지 않아도 자료만을 보고 이해할 수 있게 제작해야 함을 안내 한다.

정리 1 (10 분)

모둠별 결과물을 공유하고, 자신의 관심분 야에 맞추어 다음 활동을 준비한다.

·제작시간이 짧은 학급은 발표, 긴 학급은 전시로 결 과물을 공유할 수 있다. 가능한 이야기를 나눌 수 있는 방법을 선택한다.

·자신의 관심분야와 관련된 지도를 선택하여 다음 활 동이 이루어질 것임을 미리 안내하여 발표(전시)에 대한 집중도를 높인다.

전개 2 (40 분)

관심 분야가 비슷한 친구들끼리 새로운 모 둠을 구성하고, 완성한 ‘2100 년 세계지 도(또는 우리나라지도)’ 중 하나를 택한 다.

선택한 지도를 참고하여 모둠별로 ‘우리가 하게 될 미래의 여행’ 계획을 수립하고 한 장의 발표 자료를 제작한다.

·미래의 환경 뿐 아니라 기술발전도 고려하여 여행 계획을 수립할 수 있도록 안내한다.

·모둠별 제작시간에 따라 발표가 아닌 전시로 공유방 법이 달라질 수 있으므로, 미리 설명하지 않아도 자료만을 보고 이해할 수 있게 제작해야 함을 안내 한다.

정리 2 (20 분)

각 모둠의 결과물을 공유한다. 친구들의 작품을 함께 감상하며 우리가 처할 미래 의 모습에 대해 공감하고 ‘행동하는 청 소년’으로서 앞으로 어떻게 변화되어야 할지 토의하고 실천을 다짐한다.

·평가지, 실천을 약속하는 다짐의 글(또는 쓸 수 있는 공란)

·제작시간이 짧은 학급은 발표, 긴 학급은 전시로 결 과물을 공유할 수 있다. 가능한 이야기를 나눌 수 있는 방법을 선택한다.

·변화된 미래를 살아갈 주인공은 결국 우리, 청소년임 을 다시 한 번 일깨워 ‘행동하는 청소년’이 되어야 함을 강조한다.

(12)

4. 학생활동지

가. 학생활동지(1~4차시) 통합과학

STEAM

금속판화로 배우는 산화환원반응

1학년 ( )반 ( )번 이름: ( ) 1차시

○ 학습 목표

1. 판화 작품에 활용된 과학 원리를 이해하고 설명할 수 있다.

2. 금속 판화 기법을 과학적으로 이해한다.

3. 과학과 미술을 연관지어 STEAM 교육을 실시함으로써 융합적 사고력과 창의성을 기를 수 있다.

J 다음은 마르크 샤갈의 미술 작품이다. 이 그림을 자세히 살펴보면서 감상해보자.

Aleko and his wife Zemphira from an Old

Russian Tale (1955)

Le Chevalet (The Easel) from Songes (1981)

La Paix du soir (Evening Peace) from Songes

(1981)

Plate 2, from De Mauvais Sujets (Bad

Elements) (1958) 1. 이 작품의 느낌은 어떠한가? 어떤 기법으로 제작한 작품일까?

가늘고 날카로운 여러 개의 선의 흔적이 보인다. 정밀하고 섬세한 느낌이 든다. 판화 작품으로 동 판을 부식시켜서 제작한 에칭 기법으로 제작한 동판화이다.

2. 위 작품에 적용된 기법을 ‘에칭’이라고 부른다. ‘에칭’의 특징과 이에 활용된 과학 원리를 정리해보 자.

① 정의 일반적으로는 동판화를 에칭이라고 한다. 금속판에 직접 그림을 새기는 것이 아

② 금속판의 종류 구리판(동판), 아연판

③ 부식액의 종류 질산(HNO3), 염화 제2철(FeCl3)

④ 과학 원리 산화 환원 반응으로 금속판을 부식시킨다. 구리판이나 아연판에서 산화 반응이 일어나서 금속판을 부식시킨다. 이 때 산의 수소 이온이나 부식액에 포함된

3. 금속 판화에 대해 알아보자.

1) 최초의 금속 판화가는 누구일까? 왜 그렇게 생각하나요?

갑옷 장인, 금속 공예사. 금속을 섬세하게 가공하는 기술을 가진 전문가이므로 2) 판화에 대한 호불호는 계층에 따라 다르다고 합니다. 어떻게 다를까요? 왜 그럴까요?

판화는 동일한 이미지를 복수로 제작할 수 있는 특성을 가지고 있다. 상류층은 선호하지 않았으며, 3) 금속 판화는 볼록 판화일까요, 오목 판화일까요? 이에 따른 금속 판화의 특징은 무엇일까요?

오목 판화이다. 표면에 잉크가 묻는 볼록 판화와 달리, 잉크가 들어가는 부식되는 홈의 깊이를 다

통합과학 STEAM

금속판화로 배우는 산화환원반응

1학년 ( )반 ( )번 이름: ( ) 1차시

J 금속 판화 중 동판을 산(시약)을 이용하여 화학적으로 부식한 판화를 에칭이라고 합니다. (즉, 동판 화와 에칭은 같은 의미로 사용됩니다.) 다음과 같은 단계를 거쳐서 제작되는 에칭의 과정에 대해 알 아봅시다.

순서 과정 특징

1 Masking: 백그라운드 부식 방지 처리 원하는 부분만 부식되고 다른 부분은 부식되지 않도 록 부식 방지 처리를 한다.

2 밑그림 전사하기 섬세한 선에서부터 강한 선까지 다양하게 겹쳐 그려

서 밑그림을 그린다.

3 제판하기 : 부식 부분의 코팅 벗겨내기

표면에 코팅된 방식제를 이미지에 따라 선이나 점으 로 벗겨낸다. 뽀족한 침으로 긁어 섬세한 선과 미세 한 점의 형성이 가능하므로 정밀한 묘사가 가능하다.

4 ★ 금속판 부식하기

금속이 산에 부식되는 원리를 이용하여 간접적으로 금속판에 홈을 만든다. 판의 종류, 부식액의 농도와 온도, 부식 시간에 따라 홈의 부식 정도가 달라진다.

① 아연판에 비해 동판이 밀도가 높아 천천히 부식된 다.

② 부식액의 농도가 높을수록 더 빨리 부식되나 너무

5 Inking : 잉크 묻히기 금속 표면의 오목한 면에 잉크를 밀어 넣고 표면에 있는 여분의 잉크를 닦아낸다.

6 Printing : 판화 찍어내기

프레스의 압력에 의해 부드럽게 젖은 종이의 섬유질 과 만나 결합되면서 볼록하게 솟구치면서 종이에 판 화 이미지가 제작된다.

7 건조 쪼그라들거나 말리지 않고 편평한 상태로 건조한다.

☞ 1) 위의 에칭 과정 중에서 과학 원리가 가장 많이 적용된 단계는 어느 과정일까요? 부식하기 2) 1)에서 답한 단계에 적용된 과학 원리는 무엇일까요? 금속이 산화되는 반응. 산화 환원 반응 3) 판의 종류와 부식액을 어떻게 정해야할까요?

금속과 산(부식액)에서 금속은 상대적으로 산화 반응이 잘 일어나는 것으로, 부식액은 환원 반응 이 잘 일어나는 것으로 정한다. 금속의 이온의 경향성과 표준 환원 전위를 비교하여 산화, 환원 J 다음 시간에는 직접 에칭 기법으로 금속 판화를 제작해보도록 하겠습니다! 4인 1조로 협동 작품을

만들 예정입니다. 개인별로 1개의 작품을 만들고 조별로 개별 작품을 모아서 다시 하나의 협동 작 품이 됩니다. 금속 판화에 적용할 밑그림을 구상하고 스케치 해 봅시다. 세부 밑그림은 트레이싱지 에 그리세요.

조별 협동 작품 구상 그 중에서 내 개인 작품 분담

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통합과학

STEAM

내가 직접 만드는 에칭 판화

1학년 ( )반 ( )번 이름: ( ) 2차시

○ 학습 목표

- 에칭(Etching)에 이용된 과학 원리를 이해하고 직접 금속 판화를 제작할 수 있다.

J 금속 판화 제작 실험

준비물: 금속판- 구리판(동판), 알루미늄 판, 시트지(스카치 테이프), 유성펜, 매니큐어, 플라스틱 컵 350mL 또는 락앤락 통, 염화 철(Ⅲ) 수용액(약 20~30%), 염화구리(Ⅱ) 수용액(약 10%), 핀셋, 칼, 파라필름, 낡은 칫솔(더 이상 사용하지 않는 것: 개인 준비물), 키친 타올, 장갑, 보안경, 마스크 1. [Masking] 금속판(구리판 또는 알루미늄 판)에 시트지를 붙인다. 이 때, 시트지를 붙인 쪽이 부식되지

않는다. (※ 원래 에칭 기법에서는 밀랍 40%+송진 가루 20%+아스팔트 40%가 혼합된 그라운드 처 리를 한다. 시트지 대신에 ①스카치 테이프로 테이핑을 하거나 ②유성펜으로 그리거나 ③매니큐어를 바르는 방법이 있다.)

2. [밑그림 그리기] 시트지 위에 그림을 그린다. (또는 트레이싱지에 밑그림을 그린 후에 먹지를 대고 밑그림을 전사할 수 있다.)

3. [제판하기] 그림에서 부식되어 잉크가 찍히길 원하는 부분만 칼로 오려낸다. (또는 부식을 원하는 부 분만 칼을 이용하여 유성펜이나 매니큐어를 제거한다.)

4. [부식하기] ① 구리판을 염화 철(Ⅲ) 수용액에 담금다. 또는 ② 알루미늄 판을 염화구리(Ⅱ) 수용액에 담근 후 관찰한다. 발생하는 기체에 직접적으로 노출되지 않도록 파라필름으로 살짝 씌운다.

5. 시트지를 붙이지 않은 면에 붉은색 앙금이 고르게 덮이면 꺼내어 앙금을 제거한다. 다시 부식액에 담그는 과정을 반복하면 더 깊이 부식할 수 있다. ※ 구리판은 더 오랜 시간동안 부식해야 한다.

5. 부식을 마치려면 금속판을 꺼내어 앙금을 제거하고 물로 씻어낸다. 잘 닦이지 않는 경우 칫솔을 이 용하여 닦아낸다. 시트지를 떼어내고 완성품을 확인해보자.

※ 유의사항

1. 스티커의 그림의 모든 테두리를 따라 칼집을 내주면 부식이 더 뚜렷하게 나타난다.

2. 커터 칼을 사용하므로 다치지 않도록 주의한다.

3. 부식액은 모아서 폐수 처리한다. 또는 베이킹 소다와 같은 염기성 물질로 중화시킨 후 버린다.

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내가 직접 만드는 에칭 판화

1학년 ( )반 ( )번 이름: ( ) 2차시

J 에칭 실험 정리 1. 내 작품 설명하기

작품 붙이는 곳 작품 해설

2. 구리판 또는 알루미늄 판의 스티커를 떼어내고 반응시킨 부분에서 어떤 변화가 일어났나요?

금속판이 산화되어 부식되었다. 홈이 생겼다.

3. 금속판의 표면 위에서 어떤 현상을 관찰할 수 있나요?

구리 이온이 붉은 색의 구리 금속으로 석출되었다.

4. 금속 판화인 에칭 기법의 원리를 이온 반응식으로 적어보자.

5. 금속 판화의 그림을 좀 더 또렷하게 제작할 수 있는 방법을 3가지 이상 적어보자.

① 염화 철(Ⅲ) 수용액 또는 염화구리 수용액의 농도를 높인다.

② 부식액에서 반응 시간을 더 길게, 오래 반응시킨다.

③ 반응 온도를 높여준다.

☺ 판화를 직접 찍어보기 [※ 시간 운영에 따른 추가 활동]

1. 에칭한 판화보다 좀 더 큰 크기로 판화용 종이를 준비하여 물에 적신다.

2. 동판화용 잉크를 보드지를 이용하여 잉크가 금속판의 홈에 골고루 스며들도록 묻혀 준다.

3. 표면에 묻어있는 잉크를 A4 종이나 갱지를 이용하여 닦아준다.

4. 금속판 위에 판화용 종이를 올려놓고 손톱이나 하드보드 지를 이용하여 꾹꾹 눌러준다.

(※ 원래 에칭은 프레스기를 이용하여 프린팅하지만, 고가의 장비이므로 학교에서는 수동으로 프린팅한다.)