• 검색 결과가 없습니다.

한국과학창의재단 이사장 귀하

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "한국과학창의재단 이사장 귀하"

Copied!
58
0
0

로드 중.... (전체 텍스트 보기)

전체 글

(1)

2017 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2017. 11. 30.

부산장안고등학교

(2)

【 2017년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

프로그램 구분

□ 초 □ 중 ■ 고

학년(군) (2학년)

개선 신규

■ 일반주제 □ 일반주제

□ 우대주제 ()

□ 우대주제 ()

연구제목 수학 및 과학 기반 예술 융합형 STEAM 교재 개발

연구기간 2017. 4. 20. ~ 2017. 11. 30.

연구비 금사백만원(4,000,000원)

연구 책임자

소속 부산장안고등학교

성명 김해경

참여 연구원 문재현, 조용민, 이혜숙, 한성표, 김지영, 허준경

상기과제를 수행한 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2017년 11월 30일

연구책임자 : 김 해 경 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(3)

이 보고서는 2017년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임

(4)

1. 요약문··· 1

2. 서론··· 1

가. 연구의 필요성 ··· 1

나. 연구의 목적 ··· 1

다. 연구의 범위 ··· 2

3. 연구 추진 내용 및 결과··· 2

가. 연구추진 내용 ··· 2

나. 연구 결과(학생 흥미도, 만족도, 기타 조사 결과 포함)··· 3

1) 개발 STEAM 수업 프로그램(교과별) ··· 3

2) STEAM수업 만족도 분석 ··· 4

4. 결론 및 제언 ··· 7

5. 참고문헌··· 8

[부록] 부록1. 현장적용 결과 요약 ··· 9

부록2. 활동사진 ··· 10

부록3. 회의록 ··· 11

부록4. [붙임] 붙임1. 수업지도안 ··· 12

붙임2. 정산보고서 ··· 56

목 차

(5)

2017년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

1. 요약문

- 연구 과정 : 주제선별(기초조사 및 분석) → 프로그램 단계별 개발( -수학 및 과학 교과서 분석을 통해 주제 설정, 주제별 미술이나 음악과의 융합적인 요소 도출, 수학 및 과학 기반의 예술 융합형 STEAM 학습 자료(지도안) 개발, 개발된 STEAM 프로그램 구성 및 교재 개발 → 적용 및 수정보완 (전문가 협의회 및 현장 적용 교사들과 워크숍 개최)

- 연구 결과 : 과정 중심 수학교과의 스팀용 교재 및 학생 참여형 과학교과의 스팀형 수업 교재를 개발하여 평소 수업시간에 적용해 봄으로써 활용성을 평가하고 학생의 의견을 반 영하여 수정 보완하여 더욱 완성도를 높임

- 연구 성과 1 : 수학교과에서의 예술 융합형 스팀 교재 개발로 생활에서의 수학적 원리를 파악하는데 도움을 줄 수 있었음

- 과학교과(화학, 생명과학)에서의 예술 융합형 스팀 교재 개발로 학생들의 과학에 대한 흥미를 높일 수 있었음

2. 서론

가. 연구의 필요성

- 2016년 기개발된 ‘미래 탐험대 - 예술작품 속 원리를 찾아라’에서 미술 작품 중 의 과학적 원리를 찾는 STEAM 프로그램을 연구 개발하였다. 본 연구에서는 이를 2015 년 교육과정의 목표인 ‘자연 현상 및 일상 생활의 문제를 과학적으로 탐구하는 능력 을 기른다.’에 맞도록 수정하는 프로그램을 개발하여 그 활용도를 점검해 본다.

나. 연구의 목적

- 수학 및 과학과 예술 기반의 STEAM프로그램 개발과 적용으로 교과 간 융합교육의 가 능성 제시

- 과학교과 내용을 예술적 표현함으로써 학생들이 보다 흥미와 호기심을 가지고 접근할 수 있는 교재 연구 및 개발

- 수학교과 내용을 예술적 표현함으로써 학생들이 보다 흥미와 호기심을 가지고 접근할 수 있는 교재 연구 및 개발

- 예술작품에서 과학 및 수학적 원리를 찾는 교재 연구 및 개발로 STEAM프로그램으로 예술작품이 포함하고 있는 문화와 기술, 지역과 세계, 일상과 비범함을 이해하고 소통 하는 STEAM교육의 범주 확대

- VTS(Visual Thinking Strategies) 교육방법을 활용하여 학생들의 탐구와 추론, 소통과 공감 능력을 향상

(6)

- 예술과 과학 및 수학의 융합적 사고를 촉진할 수 있는 인성, 감성, 지성의 역량을 갖춘 창의적 인재육성에 기여

다. 연구의 범위

- 상기의 필요성에 따라 VTS(Visual Thinking Strategies) 교육방법을 활용하여 수학 및 과학 교육에서 학생들의 탐구와 추론, 소통과 공감 능력을 향상을 목적으로 “수학 및 과학 기반 예술 융합형 STEAM 교재 개발”에 관한 연구 수행

3. 연구 내용 및 결과

가. 연구 추진 내용

1) 연구추진체계

- 본 부산장안고등학교는 2010년부터 과학중점고를 모범적으로 운영해 오면서 수학 및 과학교사와 학생들은 STEAM 교육의 중요성을 인지하고 있으며, 교사들은 다양 한 비교과체험 STEAM 프로그램을 개발하여 학생들에게 적용시켜 그 우수성을 입증 하였다. 이처럼 비교과체험 STEAM 프로그램의 개발은 활발하게 이루어짐에도 불구 하고 실제 수업용 교재(교사용 및 학생용 지도안)가 개발되지 않았다. 이에 수학-과 학기반의 예술 융합의 STEAM 교재 개발로 학생들의 과학적 마인드를 한층 고양시 킬 수 있을 것이며, 또, 개발된 지도안을 세미나를 통해 인근학교나 교육청의 STEAM 회의에서 발표할 계획이다.

절 차 추 진 체 계

주제선별

기초조사

• 문헌 및 사례 연구

• 기개발된 ‘예술작품 속에서 원리찾기’보고서 분석 및 검정을 통해 주제 설정

• 개발할 자료의 모형 만들기

분석

• STEAM교과 관련 교육과정 분석

• 고 1, 2학년 수학 및 과학교과서 분석

• 사례 연구 및 워크샵을 통해 예술과의 융합 가능성 점검

개발

• 단계별 개발

- 수학 및 과학 교과서 분석을 통해 주제 설정 - 주제별 미술이나 음악과의 융합적인 요소 도출

- 수학 및 과학 기반의 예술 융합형 STEAM 학습 자료(지도안) 개발 - 개발된 STEAM 프로그램 구성 및 교재 개발

적용 및 수정, 완성

• 전문가 협의회 및 현장 적용 교사들과 워크숍 개최 (내용 전문가, STEAM교육 전문가, 중등 교사 등 대상)

• 교실 현장에서 시범 적용

• 현장 적용 결과와 설문조사를 토대로 교재 수정 및 보완

• 매뉴얼 제작 (교사용, 학생용)

• 편집 관련 전문가를 섭외하여 프로그램의 교재화 완료

(7)

번호 교과 주제(차시) 탐구활동 형태 예술적 관련 및 스팀내용 1 화학, 미술,

수학 분자의 구조 탐구실험 및

만들기

분자구조를 직접 조작하는 과정에서 미술과 수학적 개념

2 화학, 미술

금속과 금속이온의 반응 실험을 통한 금속의 반응성 비교

탐구실험 및 관찰

3 화학, 미술 인공 감미료 캠페인

4 생명과학,

국어 융합형 과학자 관찰, 조사

5 생명과학,

미술 생명과학 큐브 조작

6 생명과학,

미술, 국어 군집의 구조 조사, 관찰

7 생명과학 세포분열

2) 연구대상 및 연구 내용

- 본 연구에서 개발된 지도안은 본교 1, 2학년 학생들을 대상으로 하는 삼각함수, 로그,

수학Ⅰ과 수학Ⅱ, 과학에서는 화학과 생명과학을 기반으로 우선적으로 이루어질 것 이며 2015학년 개정교육과정의 통합과학까지 적용범위를 확대시킬 것이다. 매월 2 회 이상의 협의회를 통해 연구원들 간의 정보 교환 및 개발된 지도안에 대한 평가를 받고, 또 잘된 것은 서로 공유함으로써 일반화 시킬 계획이다. 논문으로 학회지 등에 발표를 할 계획이다.

구분 적용대상 내용 적용

대상 적용 교과(시수) 적용 기간 적용학 급

1 학생

(부산장안고)

공개수업 및 방과후

교육활동 1년 과학(3) 5월~11월 5개반

공개수업 및 자율활

동 2년 과학(화학, 생명과

학(2)+수학(2) 5월~11월 5개반

2

교사 (STEAM연구

회)

STEAM 협의체 중간

발표회 교사 중간연구결과 7월 중

STEAM 선도그룹 성

과발표회 교사 최종 연구결과 11월

연구회 초청 워크숍 교사 학기별 1회(2회) 5월, 9월 공 개 수 업

나. 연구 결과

1) 개발 STEAM 수업 프로그램(교과별)

(8)

8 샘명과학 생태계 글쓰기 창의적 글쓰기

9 수학, 미술 다양한 건축물의 구조

10 수학, 정보,

물리 드론 이용 산불진화

11 수학, 물리 관절과 도어개폐

2) STEAM수업 만족도 분석

창의재단에서 제시한 수업 만족도 설문지를 바탕으로 각 교사별 STEAM 수업 실시 후 수업 설문 조사 결과는 다음 표와 같이 정리 할 수 있었다. (STEAM 수업 적용 일부 학급 학생 대상)

(단위: %)

전혀 아니다 아니다 보통이다 그렇다 매우 그렇다 1. STEAM 수업에 만족하는가? 1.87 8.41 7.48 31.78 50.47 2. STEAM 수업은 재미있었는가? 2.8 1.87 6.54 37.38 51.4 3. STEAM 수업에 적극적으로 참여하

였는가? 0.93 2.8 13.08 22.43 60.75

4. STEAM 수업의 내용은 적정 수준으

로 진행되었는가? 0 1.87 39.25 31.78 27.1

5. 앞으로도 STEAM 수업을 계속 하고

싶은가? 0.93 2.8 10.28 30.84 55.14

(단위: %) 수업 내용 학생 활동

중심 모둠 활동 내용의

적용/활용 기타

6. 일반 수업과 STEAM 수업의 가장 큰

차이점을 하나만 고르면? 12.15 58.88 17.76 11.21 0

7. STEAM 수업에서 가장 좋았던 점을

하나만 고르면? 6.54 67.29 15.89 10.28 0

8. STEAM 수업 중 가장 힘들었던 점을

하나만 고르면? 10.28 22.43 28.04 14.02 25.23

전체 8개의 설문 문항을 아래 5개 항목으로 소분류 하여 분석하였다.

① STEAM 수업의 흥미 및 만족도(1, 2, 5번) ② STEAM 수업의 참여도(3번)

③ STEAM 수업의 내용 수준(4번)

④ STEAM 수업의 특이점 및 장점(6, 7번) ⑤ STEAM 수업의 애로 사항(8번)

(1) STEAM 수업의 흥미 및 만족도(문항 1, 2, 5번)

(9)

STEAM 수업의 흥미 및 만족도와 관련된 설문 문항에 대한 학생들의 반응은 3개 문항 모두 긍정적 인 답변(‘그렇다’ 또는 ‘매우 그렇다’)의 비율이 80% 이상으로 나타났다. STEAM 수업의 흥미, 만족도, 지속성의 문항에 대해 부정적으로 답한 약 11 ~ 18%의 학생들의 수업 시간 내 반응을 좀 더 면밀히 분석하여 수업 개선에 적극 활용할 필요가 있다.

문항 1 문항 2 문항 5

긍정

(매우 그렇다, 그렇다) 82.25% 88.78% 85.98%

부정

(보통이다, 아니다, 매우 아니다) 17.75% 11.22% 14.02%

(2) STEAM 수업의 참여도

0 10 20 30 40 50 60 70

60.75 22.43

13.08 2.8

0.93 전혀 아니다

아니다 보통이다 그렇다 매우 그렇다

STEAM 수업에 적극적으로 참여하였는가?

STEAM 수업의 흥미 및 만족도 문항과 유사하게 긍정적인 답변이 매우 높게 나타났다. 이는 학생들 이 흥미를 느끼는 수업에 적극적으로 참여하거나, 자신들이 주도가 되는 수업 분위기 속에서 흥미를 찾아가고 만족을 느낀다는 것을 알 수 있다. 하지만 약 17%의 학생들이 수업에 소극적인 면을 보였다 는 점에서 수업 내용 및 활동에 보완해야 할 점이 있다는 것을 시사한다.

(3) STEAM 수업의 내용 수준

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

27.1

31.78

39.25 1.87

0 전혀 아니다

아니다 보통이다 그렇다 매우 그렇다

STEAM 수업의 내용은 적정 수준으로 진행되었는가?

(10)

STEAM 수업의 수준을 묻는 문항에서는 다수의 학생들이 ‘보통’ 수준으로 답을 하였다. 이는 수업의 내용을 이해하거나 활동하는 데 큰 어려움이 없었다는 것을 의미한다. 그러나 몇몇 학생들에게는 자 신의 능력과 맞지 않는 수업 내용 및 활동으로 인해 부정적인 답변을 한 것으로 보인다.

(4) STEAM 수업의 특이점 및 장점

0 10 20 30 40 50 60 70

11.21 17.76

58.88 12.15

수업 내용 학생 활동 중심 모둠 활동 내용의 적용/활용

일반 수업과 STEAM 수업의 가장 큰 차이점

0 10 20 30 40 50 60 70 80

10.28 15.89

67.29

6.54 수업 내용

학생 활동 중심 모둠 활동 내용의 적용/활용

STEAM 수업에서 가장 좋았던 점

STEAM 수업의 특이점 또는 장점에 대해 다수의 학생들(58.88%)은 학생 중심의 활동을 선택하였다.

일반적인 과학 수업 시간에는 강의식 수업이 많이 진행되는 것에 비해 STEAM 수업에서는 학생 활동 중심으로 진행되어 이러한 결과가 나타난 것으로 보인다. 그 외에 모둠 활동(17.76%), 내용의 적용/활 용(11.21%) 등을 선택하였다는 것은 STEAM 수업이 추구하고자 하는 특징이 수업을 통해 잘 드러났 다고 볼 수 있다.

또한 STEAM 수업에서 가장 만족을 한 부분에 대한 결과를 보면 역시 학생 중심의 활동을 선택한 학생들이 대부분이다. 이러한 설문 결과는 수업 참여의 적극성, 흥미 및 만족도에서 나타난 긍정적인 답변의 비율과 어느 정도의 상관관계가 있으리라 생각된다.

(11)

(5) STEAM 수업의 애로 사항

0 5 10 15 20 25 30 35

25.23 14.02

28.04 22.43

10.28 수업 내용

학생 활동 중심 모둠 활동 내용의 적용/활용 기타

STEAM 수업 중 가장 힘들었던 점

STEAM 수업의 애로 사항을 묻는 항목에서는 다양한 답변이 나타났다. 수업을 하며 학생들을 살펴보면 수업에 소극적으로 참여하는 학생들의 경우 모둠 활동, 학생 중심의 활동에 거부감을 느끼거나 하는 학생들이 관찰되었다. 특히, 모둠 활동의 경우 원하지 않는 친구와 같은 모둠으로 편성되었을 때 학생들이 느끼는 불만족스러움도 설문 결과에 포함된 것으로 보인다.

기타 항목을 답변한 학생들의 다수는 수업 시간의 부족을 작성하였는데, STEAM 내용으로 설계 된 수업은 50분 내에 해결하기 어렵다는 것을 나타낸다. 따라서 수업 시간의 변경, 블록 타임제 운영, 내용의 간편화 등을 통해 정해진 수업 시간 내에 수업을 마무리 지을 수 있도록 교사들의 노력이 요구된다.

4. 결론 및 제언

- 수학 및 과학과 예술 융합 STEAM 교재 개발‘ 자료를 학교 교실 현장에 적용시키므로써 딱딱 한 수리적인 사고만을 하는 이공계 학생들의 사고가 융합적으로 될 것이며, 예술작품을 접할 때 자연스럽게 과학적 원리를 찾고 이해하려는 태도를 가지게 되며, 또, 학생스스로 자신의 과학적 관심도, 흥미도에 적합한 과학예술융합체험을 선택, 참여하고 이해할 수 있는 자발적 이고 주체적인 학습 태도의 변화를 기대할 수 있다.

- 2016년 경성대학교 미술학과에서 진행한 STEAM 아웃리치프로그램 개발 및 실행 과제를 기 반으로 ‘수학 및 과학과 예술 융합 STEAM 교재 개발‘을 하여 학생들에게 적용시킴으로써 과 학 및 이공계 진로에 대한 관심을 유도 할 수 있을 것이며, 또 관련 논문을 과학교육 학회지 등에 개제함으로써 많은 교사들과 공유할 수 있을 것이다.

- 수학 및 과학과 예술 융합 STEAM 교재 개발‘ 자료를 학교 교실 현장에 적용시키므로써 딱딱 한 수리적인 사고만을 하는 이공계 학생들의 사고가 융합적으로 될 것이며, 예술작품을 접할 때 자연스럽게 과학적 원리를 찾고 이해하려는 태도를 가지게 되며, 또, 학생스스로 자신의 과학적 관심도, 흥미도에 적합한 과학예술융합체험을 선택, 참여하고 이해할 수 있는 자발적 이고 주체적인 학습 태도의 변화를 기대할 수 있다.

(12)

5. 참고문헌

경성대 산학협력단(2016),

미래탐사대- 예술작품 속 원리를 찾아라,

한국과학창의재단 연

구보고 2012-12.

한국창의재단, STEAM에 날개를 달다, 융합인재교육 우수 교원 해외연수

(13)

[부록1] 현장적용 결과 요약

<STEAM 프로그램(수업) 현장적용 요약>

구분 STEAM

프로그램명 적용 학교명 적용

학년 적용 교과(시수) 적용 기간 수혜 학생 수

개선 과학과 예술 융합

부산장안고 고1,2 화학(2)+미술(2)+수

학(1) 6.10~7.20 250 부산장안고 고1,2 화학(2)+미술(1) 10.19~11.10 250

부산장안고 고1,2 화학(2)+ 미술(1) 6.10~7.20 250

부산장안고 고1,2 생명과학(2)+미술(2

)+국어(1) 6.15~7.26 250 부산장안고 고1,2 생명과학(2)+미술(2

)+국어(1) 6.15~7.26 250 부산장안고 고1,2 생명과학(2)+미술(2

)+국어(1) 6.15~7.26 250 부산장안고 고1,2 생명과학(2)+미술(2

)+국어(1) 6.15~7.26 250 부산장안고 고1,2 생명과학(2)+미술(2

)+국어(1) 6.15~7.26 250

개발 생활 속에서의 수학

부산장안고 고1,2 수학(2) + 미술(1)+

물리(2) 5.1~11.10 250 부산장안고 고1,2 수학(2) + 미술(1)

+물리(2) 5.1~11.10 250 부산장안고 고1,2 수학(2) + 미술(1)

+물리(2) 5.1~11.10 250

(14)

[부록2]

1. 공개수업 장면

금속의 반응성 실험장면 펜던트 만들기 실험 장면

2. 화학실험 장면

화학전지 실험내용 및 결과 발표

3. 생명과학 실험 장면

생명과학 수업 장면 4. 수학 실험 장면

수학 프로젝트 수업 장면

(15)

일시 2017년 10월 27일 금요일 18:30

장소 부산장안고등학교 2층 물리실

참석자 황정훈(부산광역시교육청 장학사), 이은란(부산광역시교육청 장학사), 권판석 (부산과학 고등학교 교감), 김승만(부산장안고, 컨설턴트), 김해경, 문재현, 조용민, 이혜숙, 한성표

학교명 연구 영역 지정부서 연차 연구 주제

부산장안고 STEAM 과학교과부 1 수학 및 과학 기반 예술 융합형 STEAM 교재 개발

구분 협의 내용 및 결과

주제 ‘금속과 금속이온의 반응성 실험 및 그 적용

실행 계획

김해경) ∘수업자(자평)

- 대상학생이 2학년 인문-사회반이라 과학에 대한 흥미가 높지 않다고 할 수 있다.

산화-환원의 어려운 단원을 SSC(Small Scale Chemistry)실험으로 알기 쉽게 하였으 며, 또 이 원리를 이용하여 펜던트를 만들어 봄으로써 스팀을 적용할 수 있었음.

권판석) ∘수업컨설팅

- 학생들이 밝고 적극적으로 수업에 참여하는 모습이 인상적이었으며, 학생들 수준에 맞게 간단한 실험을 준비한 것과 또 흥미를 도울 수 있도록 펜던트를 직접 만들게 하여 수업이 활기차고 좋았으며, 과학과 미술 융합 스팀 실천을 잘 하였다고 봄.

- 1시간에 2개의 실험이 가능할 수 있어 좋았다.

참여 과학, 수학 선생님)

- 학생들이 재미있어 하고 적극적으로 활동하는 모습이 인상적이었으며, 화학과 미술 융합이 잘 어울어진 수업이었음.

[부록3]

< 2017학년도 STEAM 선도그룹 공개수업 협의록 >

(16)

[붙임1] 수업지도안 1

1. 프로그램 개요

주제 분자의 구조 관련교과 고등학교 2학년

수학, 미술

학 습 목표

내 용 목표

• 전자쌍 반발 원리를 이용하여 공유 결합 분자의 구조를 설명할 수 있다.

• 물질의 물리적, 화학적 성질이 분자 구조에 관계됨을 설명할 수 있다.

• 전자쌍 반발 이론으로 공유 결합 분자의 기본 모양을 예측할 수 있다.

과 정 목표

• 분자 구조를 전자쌍 반발이론에 의해 수학적, 미술적으로 만들 수 있다.

• 분자 구조를 비즈나 스티로폼을 이용하여 제작할 수 있다.

STEA M 과 목 요소

S 분자 구조를 옥텟 규칙을 이용하여 제작하기

T 다양한 소재를 이용하여 분자구조를 창의적으로 제작하기

E 분자 구조를 비즈나 스트로폼을 이용하여 입체적인 모양의 폰걸이 만들기 A 분자 구조를 비즈로 예쁘게 꾸미기

M 분자 구조를 다양한 도형에 적용하여 제작하기

개발 의도

교과간의 실질적 융합을 강조하면서도 현장 교실수업에 적용 할 수 있으며 첨단교 육 매체를 공학적, 기술적 STEAM 교육환경의 배경을 근거로 하는 STEAM 기반의 수학-과학 및 예술 융합 교육프로그램을 개발 하고자한다.

본 수업 프로그램에서는 교과간의 실질적 융합을 강조하면서도 현장 교실수업에 적용 할 수 있으 며 간단한 비즈나 스티로폼으로 만드는 과정에서 분자 구조의 실제 모양을 익히고 나아가 분자의 극성, 무극성 성질을 이해하는데 도움이 된다. 또 분자 구조를 만들 때 수학 도형과 미술의 색감을 이용하여 폰줄을 만든다면 공예작품이 될 수 있을 것이다.

STEA M 단 계 요소

상황 제시

• 단순히 눈에 보이지 않는 분자 구조를 실제로 만들어 봄으로써 분자 구조를 잘 이해 할 수 있다.

창 의 적 설계

• 비즈나 스트로폼 구, 자석등을 이용하여 분자 구조를 쉽게 이해할 수 있다.

감 성 적 체험

• 분자 구조 예술적 공예 작품이 될 수 있다.

(17)

차시 과목 내용 요소 학습목표

1 <생명과학>

융합형 과학자

융합형 과학자를 역사 속에서 찾아서

탐구활동 역사 속 융합형 과학자를 조사하

여 특징을 탐구한다 뇌구조에 관한 이해활동

진로와 관련한 뇌 발달 영역 탐색 및 발표 방법 안내

2

<화학>

인공 감미료 캠페인

5가지 식품 인공 감미료-“삭카린나트륨, 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스, MSG”-를 제시하고, 인 공 감미료임을 소개한다.

인공 감미료의 분자 구조를 찾 아보고, 분자의 구조와 극성을 이용하여 인공 감미료가 인체에 미치는 영향을 설명할 수 있다.

감미료 연구가가 보낸 편지를 소개하며, 본시 학습 문제를 스스로 파악하도록 한다.

3~4

<생명과학>

큐브를 제작을 통해 생명과학 스토리를 만들

수 있다.

생명과학의 주제는 서로 연결되어 있음을

알려준다. 생명과학의 여러 주제가 유기

적으로 연결되어 있음을 알고, 이를 활용하여 스토리텔링의 큐브를 제작한다.

큐브의 기본 조립 형태를 알려준다.

큐브 제작 및 내용 선정하기

5

<수학>

관절의 움직임 과 도어개폐의 관계를 찾을 수 있다

지오지브라를 이용하여 버스 문의 움직임을 모델 링하고.움직인 넓이를 계산하여 서로 비교하여 발

표한다. 관절의 움직임을 활용한 버스 도

어 개폐에 따른 넓이를 비교하고 그 움직임을 프로그램을 활용하 여 설명할 수 있다.

가장 작은 면적을 차지하는 버스 문을 구상하여 토 론하고 실제 버스 문을 그려 발표하도록 한다.

주제 (차시)

탐구활동

(과학적 내용 ) 예술적 목적 steam 내용 수학 및 미술 관련 내용 전자쌍 반발

이론 (1차시)

M-●●

원자들이 공유 결 합으로 분자를 형 성할 때, 중심에 위치한 원자 주위 에 공유 전자쌍이 나 비공유 전자쌍 을 형성한다.

분자 구조 제작하는 기술에서 창의적인 예 술적 능력이 필요함

분자구조를 수학 도 형과 미술 공예와 융 합하는 작업일 필요 함.

분자구조를 반발력 이 최소화 되도록 제작할 때 가장 적 절한 수학적 도형 모양

분자 구조 (2차시)

M-●●

전자쌍 반발 원리를 이용하여 공유 결합 분자의 구조를 설명한 다.

비즈, 스트로폼, 풍 선, 자석 등을 이용 하여 분자구조를 제 작함

과학과 수학 및 미 술의 융합

공유결합과 비공유결 합 전자쌍 수에 따른 분자 구조의 종류 예 측

탄소 화합물 (3차시)

M-●●

다양한 탄소 화합 물의 구조적 특징 을 설명한다.

예측되는 탄소 화합 물의 구조를 미술적 으로 도안하기

과학과 미술의 융합 적인 사고가 가능

전자쌍 반발이론을 바탕으로 탄소 화합 물의 구조를 예측하 기

2. 교육과정

3. 차시별 계획 총괄표

(18)

연번 평가 기준 방 법

1 전자쌍 반발이론, 탄소화합물의 기본적 개념을 이해하는가? 수행 평가

2 전자쌍 반발이론에 입각하여 분자 구조를 제작하는가? 모둠내 평가

3 분자 구조의 모양을 수학과 미술에 접목하여 적절히 제작하는가? 관찰 평가

4 제작한 분자 구조들이 이론에 맞게 만들어 졌는가? 산출물 평가

5

제목 전자쌍 반발이론 학습대상 고등학교2학년 소요시간 50분

학습주제 • 전자쌍 반발이론에 입각하여 분자 구조 예측하기 장소 2학년1반교 실

학습목표

• 전자쌍 반발 이론으로 공유 결합 분자의 기본 모양을 예측할 수 있다.

• 3D 프린트 영상을 이용하여 분자 구조의 다양한 각도에서의 모양을 예측할 수 있 다.

• 분자 구조를 수학의 도형에 입각하여 미술 작품으로 제작할 수 있다.

관련 고등학교 교육과정

관련교과 미술, 수학

성취기준 생1321. 신경계의 기능을 몸의 조절 작용과 관련하여 설명할 수 있다.

학습형태 모둠학습 교육재료 여러 가지 분자 모형 재료(비즈, 스트로폼,

풍선 등), 모둠별 학습지,

기대 효과

- 수학과 미술을 접복하여 전자쌍 반발 이론과 분자 구조를 이해할 수 있는 능력을 향상시 킨다.

- 과학적 소재를 정보 컴퓨터와 접목하여 프로그램을 제작 능력을 향상시킨다 . 단계

(180분)

학습내

용 교수 · 학습 활동 자료 및

유의점

도입 (10분)

흥미 유발

- 3D 프린트 화면을 이용하여 에테인의 구조를 다양한 각도에서 보여준다.

<앞면에서 본 모양> <옆면에서 본 모양) <측면에서 본 모양>

http://home.

ebs.co.kr/hist orye/main

4. 평가계획

5. 차시(단계)별 교수 학습 과정

1차시 수업 : 전자쌍 반발 이론

(19)

학습 목표 제시

- 에테인의 구조에서 결합각과 탄소-탄소와 수소-탄소-수소의 결합각은 얼마일까?

‣ 학습목표 : 전자쌍 반발 이론으로 분자 구조를 예측할 수 있다.

‣ 전자쌍 반발이론(VSEPR)이란? 원자들 사이에 반발을 최소화 시키려고 최 대한 멀리 떨어지려고 하는 성질

전개 (30분)

전개 (30분)

개념 설명 이해

학습 활동

[활동]

‣ 분자 구조 만들기

- 다음의 분자를 루이스 전자점식으로 나타내어보자

①  ②  ③  ④  ⑤  ⑥ 

<메테인> <암모니아> <물>

<삼플루오르화붕소> <이산화탄소> <에탄올>

- VSEPRE 풍선, 자석 및 스트로폼 등을 이용하여 다음 분자의 모형 만들어 보자

• 과학과 예술 등 융합적인 면에 초 점을 둔다.

• 네이버 지식 : 분자구조

• 전자쌍 반발 이론과 분자구 조와의 관계

(20)

정리 (10분)

정리

토의 및 발표

형성평 가

차시 예고

‣ 각 조별 제작한 분자구조에 대해 조별로 다음의 사항을 정리한다.

- 각 분자의 구조는 무엇인가?

- 공유전자쌍 수와 비공유전자쌍 수를 몇 개인가?

- 평면인가 입체인가?

- 결합각은 얼마인가?

- 극성인가 무극성인가?

‣ 형성평가

- 전자쌍(공유전자쌍 + 비공유전자쌍)이 4쌍인 분자의 기본 형태는 무엇 인가?

- 포름알데이드()의 루이스전자점식으로 나타내고 분자구조를 예측 하라

- 에테인()과 에텐()의 루이스전자점식으로 나타내고 분자 구조를 예측하라

‣ 차시예고 : 극성과 무극성 분자의 특징 비교

진지한 자세 로 다른 팀의 발표를 경청한 다.

(21)

[붙임1] 수업지도안 2

제목

금속과 금속이온의 반응 실험을 통한 금속의 반응성 비교

Ⅰ. 성취기준 1. 성취기준 개관

영역 변화와 다양성 핵심 개념 산화와 환원

단원 Ⅳ. 닮은꼴 화학변화, 1. 산화-환원

성취 기준 화 403-2. 금속과 금속이온의 반응을 실험으로 증명할 수 있다.

학습 요소 산화와 환원, 산화·환원 반응의 예 성취기준

이해

산화·환원 반응은 산소 또는 전자의 이동, 산화수 변화를 이용하여 알 수 있다.

다양한 금속과 금속이온의 반응 실험을 통해 금속의 반응성을 비교 할 수 있다.

2. 성취기준 분석 및 이해

자연에서 일어나는 변화 중 산화환원 반응을 찾아보고, 강의와 실험을 통해 산소와 전자에 의한 산 화환원 반응의 개념을 이해한다. 이 후 생명현상과 일상생활에서의 산화환원 반응이 무엇이 있는지 이 것은 지구 환경에 미치는 영향이 어떤지를 토의토론 활동을 통해 알아본다.

핵심 질문

• 산소가 관여하는 반응은 어떤 반응이 있을까?

• 산화된 물질을 환원시킬 수 있을까?

• 금속과 비금속 반응에서의 산화와 환원 반응은 어떻게 설명할 수 있을까?

• 비금속-비금속 반응에서의 산화와 환원 반응은 어떻게 설명할 수 있을까?

• 금속과 금속이온의 반응에서의 산화와 환원 반응은 어떻게 설명할 수 있을까?

• 화학 반응식을 보고 산화된 물질과 환원된 물질을 찾을 수 있을까?

• 광합성, 호흡, 철의 제련 등 주변에서 일어나는 반응을 산화·환원 반응으로 설명할 수 있을까?

• 산화환원 반응이 지구에 미치는 영향이 무엇일까?

(22)

Ⅱ. 교수•학습 활동 및 평가 계획

차시 학습주제 및 교수•학습 활동 수업 모형 및

학습 방법 평가방법 교과역량

1

산소에 의한 산화·환원 반응

협동•협력형:

토의

•관찰 평 가

• 보고서 평 가

•과학적 사고 력

• 과학적 의사소 통능력

• 과학적 문제해 결 능력

· 우리 주변의 산소에 의한 반응의 예를 살펴보기

· 산화·환원 개념 설명

· 철의 산화 방지를 위한 방 법 구상하기

2

전자 이동에 의한 산화·환원 반응

협동•협력형:

토의

• 관찰 평가

• 보고서 평 가

• 과학적 사고력

• 과학적 의사소 통능력

• 과학적 탐구력

· 전자 이동에 의한 산화·환 원 개념 설명

· ‘황산구리(Ⅱ) 수용액과 아연 판의 반응’, ‘금속의 반응성과 수소기체 발생 정도’에 대한 실험

3

생명현상 및 일상생활에서의 산화·환원 반응

협동•협력형:

프로젝트

• 산출물 평 가

• 과학적 의사소 통 능력

• 평생학습능력

• 과학적 참여

· 광합성, 미토콘드리아의 세 포 호흡에서의 산화·환원 반응 알아보기

·(포토스탠딩 토론활동) 산화 환원 반응이 안일어난다면 지 구에 어떤 일이 발생할까?

전자에 의한 산화환원 반응 개념을 이해하고, 실험을 통해 전자에 의해 산화된 물질과 환원되 물질을 찾을 수 있는지 평가한다.

■ 활동지 평가

평가항목 평가 기준 평정

내용

개념 이해 전자에 의한 산화환원 반응 개념을 이해할 수 있다. 상/중/하 실험1 산화된 물질과 환원된 물질을 찾을 수 있다. 상/중/하

실험2 산화환원 반응을 통해 일어난 변화를 설명할 수 있다.

금속마다 산화되는 능력이 다름을 비교할 수 있다.

상/중/하 상/중/하

종합 평가 기술

(23)

제목 금속과

금속이온의 반응 학습대상 고등학교 2학

년 소요시간 50분

학습주제 • 전자의 이동에 의한 산화·환원 반응 장소

부산 장안 고 학습목표 • 실험을 통해 전자의 이동에 의한 산화·환원 반응을 이해하고, 금속의 반응성에

대해 이해할 수 있다.

관련 고등학교 교육과정

관련교과 • 화학, 미술

성취기준 • 화 403-2. 금속과 금속이온의 반응을 실험으로 증명할 수 있다.

학습형태 모둠학습 교육재료 PPT, 실험자료

기대 효과 - 실험을 통해 금속의 반응성을 비교할 수 있다.

- 금속의 반응성을 이용하여 펜턴트를 만들 수 있다.

단계

(180분)

학습

내용 교수 · 학습 활동

자료 및 유의

도입 (10분)

흥미 유발

학습 목표 제시

-다음 그림은 질산은 수용액에 구리 금속을 담근 것이다.

- 산화된 것은 무엇인가?

- 환원된 것은 무엇인가?

- 이 반응을 화학반응식으로 나타내어 보자

‣ 학습목표 : 실험을 통해 전자의 이동에 의한 산화·환원 반응을 이해하 고, 금속의 반응성에 대해 이해할 수 있다.

P P T 자

전개 (30분)

개념 설명 이해

• [활동 1] ‘전자 이동에 의한 산화·환원 반응’ 이해

- 다음과 같이 산소가 관여하지 않는 산화·환원 반응의 경우

- 핵심 내용 선정 [활동지]

실험재 료 활동지 1 P P T 자

Ⅲ. 차시(단계)별 교수 학습 과정

(24)

전개 (30분)

학습 활동

• [활동 2] ‘황산구리 수용액과 아연의 반응’ 실험

- 실험을 통해 산화되고 환원되는 물질이 무엇인지 찾아보고, 실 제 어떻게 변해가고 있는지 눈으로 확인한 것을 토의하고 정리한다.- 실

험보고서 [활동지]

• [활동 3] ‘여러 가지 금속과 금속 이온과의 반응’ 실험

- 금속과 금속이온이 만나면 어떤 산화·환원 반응이 일어나는지 관찰 하고, 금속에 따라 반응 속도가 왜 다른지에 대해 토의하고 정리한다.

- 실험보고서 [활동지]

실험재 료 활동지 2 P P T 자 료

정리 (10분)

차시 예고

• 학습 내용 정리

• 차시예고 : 생명현상 및 일상생활에서의 산화·환원 반응 생활

기록부 기재 예시

학생의 변화된

점 기술

■ 용액 속에 존재하는 이온의 형태를 분명히 알고 있으며 산화와 환원 을 통해 어떻게 변해 가는지 친구들에게 설명함.

■ 산화·환원 실험에서 작은 입자들의 변화로 어떤 것들이 관찰되는지 찾고 왜 그런지에 대해 보고서에 체계적으로 정리함.

■ 산화-환원 반응을 이용한 펜던트 만들기 원리를 친구들과 토의하여 이해함.

(25)

Ⅳ. 활동지

번호 단원명 학반 이름

2 전자에 의한 산화-환원 반응 2학년 ( )반 ( )번, ( ) )

< 교과서 지식 습득하기 >

가. 산화란 전자를 (잃/얻)는 반응이고, 환원이란 전자를 (잃/얻)는 반응이다.

반응 산화된 물질 환원된 물질

Zn(s) + PbCl2(aq) → ZnCl2(aq) + Pb F2(g) + 2HCl(aq) → 2HF(aq) + Cl2(g)

나. 반응성이 큰 금속일수록 산화가 잘 된다

다. 금속 구리와 은 이온 사이의 알짜 이온 반응식은 다음과 같다

   →    라. 금속의 반응성의 순서는 다음과 같다

K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb >(H2) > Cu > Hg > Ag > Au > Pt

반응성이 크다 반응성이 작다

< 탐구실험 1 : 금속과 금속이온의 반응>

1. 준비물 : HCl(aq), , , , , , 금속리본(A, B, C, D), SS피펫, 반응판, 돋보기

2. 실험목적 : 금속과 금속이온의 반응을 통해 금속의 반응성의 순서를 알 수 있다 3. 실험과정

가. 아래 그림과 같이 염산, 황산구리, 염화아연, 질산마그네슘, 질산납, 질산은 수용액을 반응판의 각 사각형의 가운데 떨어뜨린다.

나. 각 용액 위에 A, B, C, D 금속 리본 조각을 떨어뜨린다.

※ 각 금속 리본은 사전에 사포로 표면을 잘 닦은 후, 0.5cm 가량 잘라둔다.

다. 각 금속이 반응하도록 5분가량 둔 후, 돋보기를 이용하여 더 자세히 관찰한다.

(26)

A B C D

준비물 시약 떨어뜨리기 금속이 반응 모습 반응하는 모습을 돋보기로 관찰

수업장면 1 수업장면 2 수업장면 3 수업장면 4

4. 정리

A B C D









HCl(aq)



반응한 금속 수

가. 금속 A와 와 반응을 알짜이온 반응식으로 나타내어 보자?(금속 A 의 전하량은 +2이다.)

나. 가장 반응이 잘 일어난 금속은? 왜 그렇게 생각하는가?

다. 가장 반응이 안 일어난 금속은? 왜 그렇게 생각하는가?

라. 금속 A, B, C, D를 반응성이 큰 순서대로 나열하시오.

마. 만일 금속 A, B, C, D가 Mg, Cu, Zn, Pb 금속 중의 어느 것이라면, A, B, C, D 는 각각 어느 금속일까? (아래의 금속 반응성의 순서를 참고하시오.)

(27)

< 탐구실험 2 : 금속의 반응성을 이용한 펜던트 만들기>

1. 준비물 : 철판, 황산구리, 에탄올, 네임펜, 비이커, 드라이어

2. 실험목적 : 금속의 반응성을 이용하여 다양한 그림의 펜던트를 만들 수 있다.

3. 실험과정

가. 철판을 사포로 깨끗이 닦고, 매직이나 네임펜(유성펜)을 이용해 앞뒤로 원하는 그림을 그린다.

지문 자국이 남지 않아야 나중에 깔끔한 펜던트를 만들 수 있다.

나. 철판을 0.1M 황산구리 수용액에 담근다. 약 30초~1분 정도 지나면 철판의 색이 바뀌는데, 이는 철이 구리보다 반응성이 크므로, 반응성이 큰 철이 이온화되고, 용액 속 구리이온은 환원되어 구리로 석출된다.

다. 철판을 물에 담궈 헹구고, 에탄올에 담궈 그림을 지운다. (유성펜은 물에는 녹지 않지만 에 탄올에는 녹는다).

석출된 구리가 떨어질 수 있으므로 세게 흔들어 헹구지 않도록 한다.

라. “다”를 열을 가한 후 투명락카를 뿌려둔다.

마. 그림이 그려졌던 부분은 반응하지 않아, 철판의 색깔이 그대로 있다(철에 페인트칠을 하면 부식되 지 않는 것과 같은 원리이다).

바. 다음은 하트 철판을 이용한 예이다.

사. 이 실험의 원리를 간단하게 정리하여 보자.

아. 예쁜 펜던트를 만들기 위해서는 어떻게 하면 좋을까 토의해 보자.

<출처http://cy.cyworld.com/home/22415624/post/4CF8EDD76A1590D400748401>

(28)

제목 인공 감미료

캠페인 학습대상 고등학생 소요시간 90분

학습주제 분자의 구조와 극성 장소 부산장안고

학습목표 인공 감미료의 분자 구조를 찾아보고, 분자의 구조와 극성을 이용하여 인공 감미 료가 인체에 미치는 영향을 설명할 수 있다.

관련 고등학교 교육과정

관련교과 1. 화학Ⅰ 2. 미술 성취기준

▪화1305-1. 전자쌍 반발 이론을 통해 분자의 구조를 설명할 수 있다.

▪화1305-2. 분자의 물리적, 화학적 성질을 분자의 구조를 이용하여 설명 할 수 있다.

학습형태 모둠학습 교육재료

A1 용지, B4 용지, 색연필 및 사인펜, 노트북(아이패드 또는 스마트폰 가능), 학습 활동지, 포스터 작성 안내문, 스티커, 포스트잇

기대 효과

5가지(삭카린나트륨, 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스, MSG)의 인공 감미료 구조 및 그것 이 인체에 미치는 영향을 설명할 수 있다. 이 과정에서 브레인스토밍을 통한 자유 토의 형식 의 수업을 진행하여 학생들의 다양한 아이디어를 산출해내고, 모둠 별 결과물을 조별 개성을 살린 포스터로 제작, 발표함으로써 전체 토의 형식으로 결과물을 공유하고 그 과정에서 새로 운 지식을 습득할 수 있다.

단계

(90분)

학습

내용 교수 · 학습 활동 자료 및

유의점

도입 (10분)

■개념 정리

및 이해

■학습 목표 제시

◉ 전시학습상기

T. 분자의 구조 단원에서 지난 시간까지 학습한 내용을 상기 시킨다.

PPT 화면을 이용 간단하게 배운 내용을 상기 시킨다.

S. 학습 활동지를 작성을 통해 분자의 구조 및 극성에 대한 내용을 정리 한다.

중심 원자의 전자쌍 수

분자

구조 결합각(°) 예 총 전자쌍

비공유 전자쌍 수

2 0

3 1

4

0 1 2

※다음 물질을 극성 분자와 무극성 분자로 나누어 보고, 극성 분자로 이루어진 물질의 특징을 3가지 정도 써 보시오.

H2 HF CO H2S Cl2

*극성 분자 : *무극성 분자 :

*극성 분자로 이루어진 물질의 특징 ①

② ③

▶ppt 화면

▶학습 활동지

[붙임1] 수업지도안 3

(29)

◉ 학습 동기 유발

T. (안식향산나트륨의 구조식을 보여주며.) 식품 첨가물로 사용되는 안식 향산나트륨(벤조산나트륨)인데, 구조적인 특징은 어떤지 물어본다.

S. 안식향산나트륨의 구조적 특징에 대해 답변한다.

◉ 학습 문제 제시

T. 5가지 식품 인공 감미료-“삭카린나트륨, 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수 크랄로스, MSG”-를 제시하고, 인공 감미료임을 소개한다.

감미료 연구가가 보낸 편지를 소개하며, 본시 학습 문제를 스스로 파 악하도록 한다.

S. 편지를 읽고 본시 학습 문제를 파악해본다.

※제시한 문제 상황을 분석하여 본시 학습 내용을 요약하여 기록 한다.

▶인공 감미 료 구조 및 예 시 제시

▶감미료 전문가

편지 제시

전개

(70분)

■아이 디어 산출

◉ 학습 문제 확인

T. 한 조당 1가지의 인공 감미료에 대해 조사하도록 한다. 제비뽑기 등 의 방법으로 각 조별 조사할 인공 감미료를 배정한다.

-편지를 보낸 감미료 연구가에게 여러분이 어떤 도움을 줄 수 있을지 조별로 자유롭게 토의하도록 한다.

-브레인스토밍에 기인하여 최대한 많은 아이디어를 제시하되, 조원의 생각을 절대로 비판하지 않도록 한다. (B4 용지를 제공하며) 조원 중 한명이 의견을 취합하고 정리하도록 하고, 조별 토의 결과를 토대로 이번 시간에 학습할 내용을 스스로 결정한 후 목표를 구체적으로 기 록하도록 한다.

S. 배정받은 인공 감미료에 대한 자신의 생각을 간략하게 적어보자.

-다른 조원들의 생각은 어떠한지 메모해보자.

조원 감미료의 구조 및 인체에 미치는 영향에 대한 의견

○○○

○○○

○○○

○○○

◉ 학습 문제 구체화하기

T. (A1 포스터 용지를 제공하며) 각 조별로 실시한 토의 결과를 토대로 감미료 연구가에게 도움을 줄 수 있도록 포스터 형태의 자료를 만들 도록 한다.

-(포스터 작성 요령이 적힌 양식을 제공하며) 안내문에 적힌 것처럼, 감미료 연구가에 도움을 줄 수 있는 분자의 구조에 관한 것은 꼭 포 함이 되도록 하고, 구조나 분자의 특징을 조사하여 우리 인체에 감미 료가 어떤 영향을 미칠 수 있는지도 함께 조사하여 발표해보도록 한 다.

-노트북(아이패드 또는 스마트폰 가능)을 이용해서 검색할 수 있도록

▶제비뽑기

▶브레인스 토밍을 위한 허용적 분위 기 형성.

▶적극적인 참여 유도한 다.

▶포스터 작성 안내

▶순회지도

(30)

■학습 활동

한다.

S. 포스터에 들어갈 내용을 검색하여 정리한다.

◉ 포스터 제작하기

T. 자료 검색과 조별 토의를 토대로 포스터를 제작하도록 하고, 평가 방 법을 안내한다.

-(포스터 작성 순회 지도하면서) 평가는 학생 상호 평가를 기본으로 하고, ‘내용의 충실도(40점)’, ‘팀원 참여도(30점)’, ‘미적요소(30점)’

으로 한다.

-(학생 상호 평가표를 제공하며) 자기 조를 제외한 나머지 조의 발표 를 듣고, 가장 잘한 조에 4점을, 가장 부족하다고 판단되는 조에 1점 을 부여한다. 동점 부여는 안 되며, 집계하여 항목별로 고득점을 받 은 조부터 차등 배점한다.

-발표 시간은 각 조별 5분, 조별 토의 결과 발표 3분, 질의 및 응답 2분 정도로 할애하도록 한다. 발표와 질의 및 응답 시간은 조절 가 능하나, 전체 5분은 초과할 수 없음. 5분이 지나면 발표를 끊고 다음 조에게 발표 순서를 넘김.

S. 조별 개성을 잘 살려 다양한 도구를 이용하여 포스터를 제작한다.

-미적 요소를 생각하여 다양하고 재미있게 포스터를 구성한다.

◉ 발표하기

T. 발표 순서를 정한 후 조별 발표를 시작한다.

S. 발표 순서에 의거하여 조별로 5분간 발표를 진행한다.

-메모를 하며, 질의 및 응답에 차여한다.

▶포스터 제작

▶조별 발표

정리 및 평가 (10분)

■평가 및 정리

◉ 평가하기

T. (발표 종료 후) 학생 상호 평가를 실시한다. 평가 방법에 대해 간략히 상기 시켜준다.

-평가 결과는 취합하여 다음 수업 시간에 알려주도록 한다.

S. 학생 상호 평가를 실시한다.

◉ 정리하기

T. 수업 종료 후에 1인당 스티커 1개를 배부하고, 1주일간 게시된 포스 터를 살펴보고 가장 마음에 드는 포스터에 투표하도록 한다.(인기포 스터상 시상 또는 가산점 안내)

-질문이나 격려의 글, 조언 등은 포스트잇을 이용해서 하도록 한다.

-학습 활동지를 마무리 못한 학생들은 포스터를 살펴보면서 정리하도 록 한다.

-학생들의 정리 상태를 확인한 후 차시 예고를 하며 수업을 마무리 한다.

S. 포스터 개시 및 인기 포스터 상에 대한 안내를 듣고, 주변 정리를 한다.

▶학생 상호 평가

▶포스트잇 배부

▶정리하기

생활 기록부

기재 예시

■학생의 변화된

점 기술

▶모둠별 토의와 포스터 발표를 통한 집단 토의 활동을 통해 식품에 첨가되는 인공 감미료의 구조 및 성질, 인체에 미치는 영향에 대해 이 해하였으며, 학생 상호 평가에서 포스터 내용의 충실도와 미적 요소에 서 우수한 평가를 받았음.

(31)

제목 융합형 과학자 학습대상 고등학교1학년 소요시간 50분

학습주제 • 역사 속 융합형 과학자 탐구하기 장소 부산장안

학습목표

• 역사 속 융합형 과학자를 조사하여 특징을 탐구한다.

• 3D brain을 통해 뇌의 구조와 기능 살펴보고 설명할 수 있다.

• 나의 진로와 관련한 뇌 발달 영역을 탐색해본다.

관련 고등학교 교육과정

관련교과 역사, 생명과학Ⅰ, 정보, 미술

성취기준 생1321. 신경계의 기능을 몸의 조절 작용과 관련하여 설명할 수 있다.

학습형태 모둠학습 교육재료 컴퓨터, 모둠별 학습지, 3d 어플

기대 효과

- 과학과 역사를 접목하여 학습함으로써 과학적 소양과 인문적 소양을 함양할 수 있다.

- 과학적 소재를 정보 컴퓨터와 접목하여 프로그램을 제작 능력을 향상시킨다 . 단계

(180분)

학습내

용 교수 · 학습 활동 자료 및

유의점

도입 (10분)

흥미 유발

학습 목표 제시

◇ 역사적으로 과학과 인문적 소양을 갖춘 과학자의 영상을 제시한다.

- 동영상 : 역사채널 e 정약용

‣ 학습목표 : 역사 속 융합형 과학자를 조사하여 특징을 탐구한다.

(ex) 정약용, 아인슈타인 등

융합형 과학자란? S, T, E, A, M 등의 통합적 사고로 사회 발전에 기여한 과학자로 좌뇌와 우뇌를 고루 사용하여 업적을 쌓음

http://home.

ebs.co.kr/hist orye/main

개념

‣ 정약용의 저서를 제시한 후 융합적 업적과 저서명을 분석한다.

과학과 예술 등

[붙임1] 수업지도안 4

(32)

전개 (30분)

전개 (30분)

설명 이해

학습 활동

A,B,C 저서를 남겼습니다.

A: 수령은 민중에 대한 봉사 정신을 기본으로 하여 국가의 정령을 알리 고 민의를 상부에 전달하고 상부의 부당한 압력을 배제해 민중을 보호해 야 한다고 하였다. (목민심서 : 지방행정)

B:우리나라 마진학의 최고봉이라는 평을 들었는데, 마진치료에 대한 수 준이 상당히 발전되어 있었다는 것은 자랑할 만하다. (마과회통:천연두연 구)

C: 무거운 물건을 들어 올리는 데 사용하던 재래식 기계로, 도르래의 원 리를 이용하여 만들었으며, 수원성 공사에는 왕실에서 직접 제작된 1대 가 사용되었다.(거중기: 기계기술연구)

- A,B,C 저서의 영역은?

경세유표(정치제도). 흠흠신서(형벌제도),전론(토지제도), 탕론(주권재 민), 다양한 분야의 499권의 저술과 다산(다도의 대가)

‣ 다음의 과학자는 누구일까요?

1879 3월 14일 독일 울름에서 출생.

1902 스위스 베른 특허국 관리를 지냄.

1905 광양자설, 브라운운동이론, 특수상대성이론 발표.

1916 일반상대성이론 발표.

1921 노벨물리학상 수상.

1955 4월 18일 프린스턴에서 사망. 프린스턴대학교에서 뇌 를

240개로 잘라 보관.

- 바이얼린연주, 영화감독, 발명가, 인종차별 반대, 반매카시 즘 활동도 하였음

<정답> 아인슈타인

[활동] 학습활동 안내(총 3차시)

1차시- 융합형 과학자를 역사 속에서 찾아서 탐구활동(알려져 있지 않은 인물 연구 시에 가산점 있음)

• 2차시- 뇌구조에 관한 이해활동(오징어 해부, 뇌지도, 뇌배지 제작)

• 3차시- 진로와 관련한 뇌 발달 영역 탐색 및 발표 방법 안내(PPT, prezi)

[활동1] 조별 융합적 과학자 선정 및 탐구활동 1. 역사 속 융합형 과학자 찾기

융합적인 면에 초점을 둔다.

https://searc h.naver.com/s earch.naver (네이버인물검색)

뇌의 구조와 기능은 자세히 다루지 않는다.

(33)

2. 조별 탐구인물 선정하기

3. 융합형 과학자의 활동과 업적 조사하여 마인드맵으로 작성하기

정리 (10분)

정리

발표 및 차시 예고

발표

‣ 각 조별 탐구한 융합형 과학자의 마인드맵 발표하기 - 질의 및 대답

‣ 차시예고

- 3d 어플인 3d brain을 통해 뇌의 구조 살펴보기 - 오징어 해부를 통한 뇌 형태 관찰

- 스크래치를 활용한 융합형 뇌지도 제작

‣ 마인드맵 발표 내용

진지한 자세 로 다른 팀의 발표를 경청한 다.

(34)
(35)

제목 생명과학 큐브 학습대상 고등학생 소요시간 100분 학습주제 큐브를 제작을 통해 생명과학 스토리를 만들 수 있다. 장소 부산장안

학습목표

- 큐브의 움직임에 따라 생명과학 주제들을 유기적으로 연결할 수 있다.

- 큐브 제작을 통해 조작 능력을 기를 수 있다.

- 모둠학습을 통해 협동심, 배려심 등을 기를 수 있다.

관련 고등학교 교육과정

관련교과 생명과학Ⅰ

성취기준

생1111-1. 생명체가 가지고 있는 공통성을 통해 생명현상의 특성을 설명 할 수 있다.

생1212-1. 세포 주기는 세포 분열과 딸세포의 생장이 반복되는 과정임을 설 명할 수 있다.

생1313-1. 소화, 순환, 호흡, 배설의 작용을 통합적으로 설명할 수 있다.

학습형태 모둠학습 교육재료 프린터, 노트북, 정육면체 상자

기대 효과

- 생명과학의 각 내용들이 유기적으로 연결되어 있음을 알 수 있다.

- 큐브의 조립 방법에 따라 다양한 형태를 만듦으로써 창의력을 기를 수 있다.

- 다른 조의 발표 내용을 들으면서 생명과학의 주제를 폭넓게 익힐 수 있다.

단계

(180분) 학습내용 교수 · 학습 활동 자료 및

유의점

도입 (5분)

■흥미유발

■학습목표 제시

▶ 큐브의 여러 조립 형태를 보여준다.

▶ 그림이 붙어 있는 완성된 큐브를 예시로 보여준다.

▶ 학습목표 : 생명과학의 여러 주제가 유기적으로 연결되어 있음을 알고, 이를 활용하여 스토리텔링의 큐브를 제작한다.

파워포인트 완성된 큐브

전개 (75분)

■개념설명 설명 및 이해

▶ 생명과학의 주제는 서로 연결되어 있음을 알려준다.

- 세균과 바이러스 → 면역 - 신경계와 내분비계 → 항상성 - 세포주기 → 발생과 생장, 암, 유전 - 소화 ↔ 순환 ↔ 호흡 ↔ 배설

▶ 큐브의 기본 조립 형태를 알려준다.

- 정육면체 상자 8개를 이용하여 만든다.

- 정육면체 상자의 연결 방법에 따라 다양한 형태가 나올 수 있음을 알려준다.

개념도, 마 인드맵 유튜브 영상 ( o r i g a m i c u b e , yoshimoto cube)

노트북, 프

[붙임1] 수업지도안 5

(36)

■학습활동

- 넣을 수 있는 그림의 크기와 수를 계산해보게 한다.

▶ 큐브 제작 및 내용 선정하기 - 팀 내에서 역할을 나누기

- 주제 연결하기(마인드맵 그리기, 알마인드 활용) - 큐브 조립하기

- 큐브에 붙일 그림 선정하기

- 큐브 크기에 맞춰 그림 편집하기 또는 그리기 - 그림 인쇄하여 큐브에 붙이기

▶ 발표 내용 및 발표 방법 정하기 - 과학송 만들기(개사 등)

린터

정리 (20분)

■정리 및 차시예고

▶ 완성된 큐브를 가지고 다른 조원들에게 내용에 대해 설명하고, 발표한다.

▶ 다른 조의 발표를 듣고, 궁금한 점을 질문한다.

▶ 모둠 내에서 개별 평가, 동료 평가를 실시한다.

생활기 록부 기재 예시

■ 학생의 변 화된 점 기술

▶ 소화, 순환, 호흡, 배설의 각 기관의 유기적인 관계를 마인드 맵으로 나 타내고, 이를 활용하여 큐브를 제작함. 큐브 내용을 친구들 앞에서 과학송 (xx노래 개사)을 만들어 발표함. 모둠에서 만든 큐브는 독창적인 조립 형태 를 보임. (과학적 탐구력, 조작능력)

(37)

[붙임1] 수업지도안 6

단원명 Ⅳ. 자연 속의 인간 차시 7 / 7차시

학습 주제 군집의 구조

성취기준

생1412-3. 군 집의 특성을 알고 군집의 구성과 구조에 대해 설명할 수 있다.

성취 수준

군집의 구성을 생태적 지위와 관련해 설명할 수 있고 군집의 구조를 밀도, 빈도, 피도를 구분하여 우점종의 개념을 설명할 수 있다.

군집이 영양 단계에 따라 생산자, 소비자, 분해자로 구분되며 먹이 사슬과 먹이 그물에 의해 유지됨을 말할 수 있다.

군집의 의미를 말할 수 있다.

학습 목표 군집의 구조를 조사하는 방법에 대해 알 수 있다.

여러 생물 군집의 특성을 알 수 있다.

인성교육중심

수업설계 의도 2개의 칼레이도 사이클을 합쳐야만 문제를 해결할 수 있게 함. 인성교육

지도요소 협동심 안전교육

지도요소 가위, 칼 등 날카로운 물건을 사용하므로 장난치지 않도록 한다.

학습

단계 학습흐름 교수 – 학습 내용 인성교육 요소 및

지도상 유의점

도입

(5분) 생각열기

▶ 전시학습 확인

- 개체군, 군집의 의미와 상호작용에 대해 질문한다.

▶ 학습 목표 제시

- 군집의 구조를 조사하는 방법에 대해 알 수 있다.

- 여러 생물 군집의 특성을 알 수 있다.

허용적 분위기

▶ 자기주도적 학 습: 스스로 문제해 결 노력을 한다.

전개

(40분) 펼치기

▶ 칼레이도 사이클 만드는 방법 설명

- 접는 선, 풀칠하는 곳 등에 대해 자세히 알려준다.

▶ 칼레이도 사이클 제작

- 2인 1조로 하여 배부된 칼레이도 사이클을 제작한다.

- 칼레이도 사이클 제작 시 가위 또는 칼을 이용하므로 다치지 않도록 미리 조심 하도록 안내한다.

▶ 탐구 활동지 작성

- 팀을 이루어 탐구 활동지 내용을 보고, 칼레이도 사이클에서 찾아 작성한다.

- 형성평가 문항에 해설에 필요한 개념을 물어본다.

밀도, 빈도, 피도, 상대밀도, 상대빈도, 상대피도, 중요도, 우점종

- 과학 글쓰기(시나리오 작성)에 필요한 개념(개체군 내 상호작용, 군집 내 상호 작용)을 물어본다.

개체군 내 상호작용 군집 내 상호작용 예 텃세, 리더제, 순위제,

사회생활

경쟁, 공생, 분서, 피식과 포식

- 과학 글쓰기에 창의성과 분량이 중요함을 학생들에게 안내한다.

친구와 소통하 며 지도 내용 익히 고 해석하기

(38)

정리 (5분)

나누기

정리․

평가

▶ 요약 및 정리

- 탐구 활동 내용을 간단히 요약 정리한다.

▶ 차시예고

- Ⅳ-2. 생물의 다양성과 환경 ▶ 학습 환경 정리

- 가위, 풀 등을 앞으로 제출하도록 한다.

※ 개별활동

※ 가치 내면화

(39)

수업 일시 2017. 10. 학번 / 이름 / 학습 목표 군집을 조사하는 방법을 알 수 있다.

여러 군집의 구조를 알 수 있다.

탐구 과정 1. 칼레이도 사이클을 만든다.

2. 칼레이도 사이클을 보고 아래 빈 칸을 채운다.

탐구 결과

1. 칼레이도 사이클의 ㄱ ~ ㅁ는 각각 낙엽활엽수림, 툰드라, 사막, 열대우림 중 하 나이다. 각 기호에 맞는 생태계의 명칭, 연 평균 온도와 강수량을 쓰시오.

구분 생태계 명칭 평균 온도(℃) 평균 강수량(mm)

ㄱ ㄴ ㄷ ㄹ

2. 칼레이도 사이클에 나타난 질소 순환 과정을 그리시오.

형성 평가

1. 다음 조사된 방형구를 보고, 표의 빈칸을 채우시오.

A 지역 B 지역

밀도 상대밀도 빈도 상대빈도 밀도 상대밀도 빈도 상대빈도

참나물 개망초 패랭이꽃

2. 중요도가 높을수록 해당 지역에서 우점종이다. A지역의 우점종은 어느 종인가?

(단, 피도는 고려하지 않는다.)

(40)

개체군 내 상호작용, 군집 내 상호작용을 주제로 시나리오를 작성하시오.

분량 띄어쓰기 포함 500자 내외 (80% 이상 만점, 50% 이상 80% 미만 –6점, 50% 미만 –12점)

100

200

300

400

500

참조

관련 문서

한 번의 활동 으로 평가하기보다는 지속적으로 모둠 활동을 관찰하여 학생들의 특성을 파악하면 이를 학교생활기록부 기 록과 연계시킬 수 있다... 한 번의

하얀색 장미꽃이 파란색 장미

STEAM 교사연구회 활동사진... 따라하며

프로그램을 통하여 배운 내용을 통하여 합리적인 사고를 통하여 지역의 특성을 활용할 수 있으며 이를 결과물에 반영하여 보고서를 작성하고 최적의 지역을 선정하는

장치 레이저 포인터 오목거울

실제로 오토마타를 제작해 보는 활동으로 가장 흔하게 구입할 수 있는 완성형 오토마타 키트부터 두꺼운 종이에 인쇄하여 활용할 수 있는 키트, 또 각 기계장치별로 만들

STEAM 프로그램을 통해 학생들의 회복탄력성 지수가 늘어난 것을 확인할 수 있었 으며 학생들이 흥미를 갖고 적극적으로 참여해 코로나19로 인해 발생한 문제를 슬 기롭게 해결해

이 결과로 부터 STEAM 수업 프로그램 적용은 학생의 과학, 수학 교과에 대한 자아개념 변화에 영향을 미치지 않았음을 알 수 있다.... 이 결과로부터 STEAM 수업