주관연구기관장 : 문막초등학교장 (인)

(1)

2020 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2020. 11.

문막초등학교

(2)

과 제 개 요

과제명 2020년 STEAM 교사연구회 운영(문막초등학교)

STEAM 프로그램

유형

(유형1) STEAM 프로그램 개선 및 보완을 통한 확산 모델 개발 ( √ ) - 선행 프로그램명:

초등학교 과학(15)그림자와 거울 STEAM 프로그램(2018) 프로그램명 초 4학년 파동(빛) 수업용 STEAM 프로그램

학교급 초등 대상 학년(군) 4학년

중심과목 과학 중심과목 성취기준 영역

[4과15-01] 여러 가지 물체의 그림자를 관 찰하여 그림자가 생기는 원리를 설명할 수 있다.

연계과목

수학 미술 사회

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 3~4학년] 수학 (4) 규칙성 [초등학교 3~4학년] 미술 (1) 체험

[초등학교 3~4학년] 사회 (3) 교통과 통신수단의 변화 연구기간 2020.7.20. ~ 2020.11.30.

신청금액 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 6명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 5명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속(학교명) 담당과목 직위 성명

연구책임자 문막초등학교 전담 교사 송철영

공동연구원 문막초등학교 과학전담 교사 한태희

공동연구원 문막초등학교 과학전담 교사 정희석

공동연구원 문막초등학교 담임 교사 홍정우

공동연구원 문막초등학교 담임 교사 고유진

공동연구원 문막초등학교 담임 교사 김예진

2020년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

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

2020년 11월 20일

연구책임자 : 송철영 (인)

주관연구기관장 : 문막초등학교장 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(3)

“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

요약문

본 연구에서는 2015 개정 초등학교 과학과 교육과정 빛의 파동과 연계하여 STEAM 수업프로그램을 개발(선)․적용하고, STEAM 수업이 학생들의 과학과 학습 만족도와 과학적 태도에 어떤 영향을 끼쳤는지 알아보고자 하였다. 코로나19로 비교 적 시간적 여유를 갖고 학생들과 함께 할 수 있는 STEAM 수업프로그램 개발을 위 해 2학기 단원 학습내용을 선정․운영하게 되었다. (Program1)「재미있는 동물그림 자 놀이」는 과학수업에 음악놀이를 결합한 융합수업으로, (Program2)「나도 로고 젝터 디자이너」는 STEAM수업을 통한 지역사회 문제해결 경험 참여를, (Program3)「견훤이 이진수를 알았더라면」에서는 고장의 지명 유래와 관련한 스 토리텔링 기반 STEAM 수업을, (Program4)「그림자 스톱모션 만들기」에서는 폭 넓은 학습자 활동 중심 STEAM수업에 대한 도전을, (Program5)「거울이 필요한 곳을 찾아라」는 교과 학습활동과의 연계를 강화하면서도 실생활 문제해결 과정에 직접 참여해 볼 수 있는 활동으로 총 10차시의 STEAM수업 프로그램을 초등학교 4학년 83명에게 개선․적용하였다.

본 연구회 활동에서 제안한 빛의 파동 연계 STEAM 수업프로그램은 학생들의 수 업활동 만족도에 향상에 매우 효과적이었다. 특히 ‘수업에서 배운 내용이 실생활에 서 충분히 활용 가능하다고 생각하는가?’에 73.8%의 학생들이 긍정적으로 응답하여 STEAM수업의 본질인 실생활 관련 문제해결력 신장을 위한 본 연구회의 노력이 긍정 적으로 평가되었음을 확인할 수 있었다.

준비가 충분한 수업은 늘 학생들의 적극적인 참여를 만들어 내며, 관련 성취기준에 근거한 상황제시형 활동과제 제시는 학생들의 문제해결력 신장에 긍정적 영향을 끼침 을 이번 연구회 활동에서도 다시 한번 확인할 수 있었다. 특히 이번에 처음으로 교사 연구회 활동에 참여하신 선생님들의 마음속에 또 다른 도전이 꿈틀대기를 내심 기대해 본다.

(5)

Ⅰ. Ⅰ.

Ⅰ. 서론

1. 운영의 필요성

과학과 학습을 통한 몰입의 경험 몰입(immersion)의 경험은 STEAM 교육의 태동에 기인한다. 어느덧 학교 현장에서 STEAM은 융합이 아닌 통합, 몰입이 아닌 만 들기 위주 과학활동으로 여겨지는 현실을 보 며, STEAM 교육의 본질로 다시 돌아가고자 하는 바램으로 프로그램을 구성하고자 하였 다. 학습자들이 속한 지역사회를 배경으로 학 습자 활동 중심의 과학 수업을

구현하고자 하였다.

2015 개정 교육과정 탐구 교육과정 재구성의 기준은

성취기준이다. 교실 현장에서는 ‘교과서 대 로’ 과학 수업이 주를 이루고, 학생들은 이미 교과서의 활동내용 알고, 영상에 따라 실험 따라하기를 하고 있다. 물론 과학 교과서와 실험관찰도 성취기준 기반의 훌륭한 교재이 다. 2015 개정 교육과정 4학년 교과서 교실 도입 3년째, 자칫 식상해질 수 있는 우리 아 이들의 과학 수업에 STEAM으로의 전환을 시도해 보고자 하였다.

과학과 교수·학습 역량 함양 ‘STEAM...들어는 봤는데...’ 2020년 STEAM 교사 연구회를 운영하게 된 직접적 인 계기이다. 교직 생활을 새로이 출발하시는 새내기 선생님들과 과학 수업을 전담하시는 선생님들과 교육과정을, STEAM 교육을 접하 고 경험해 볼 수 있는 유익한 시간을 가져 보고자 하였다. 교사연구회 운영을 통해 함께 성장해 가는 교사학습공동체를 꿈꾼다.

과학에 대한 흥미와 문제해결력 배양 STEAM 수업은 학습자 활동이 중심이 되는 수업이다. 이러한 학습자 활동의 중심에는 과 학적 탐구능력과 의사소통 능력 그리고 과학 적 지식의 사용이 있어야 한다. 이러한 과학 학습활동에서의 흥미의 경험이 향후 학생들 의 이공계 분야 진출에도 영향을 줄 수 있을 것이다. 과학적 탐구능력과 의사소통 능력을 기반으로 본 활동에서는 학생들이 직접 지역사회 문제해결에 참여해 볼 수 있도록 하였다.

STEAM 교사연구회

영역별 핵심개념 중심 STEAM 수업 실천

STEAM 교사연구회 활동 운영 과학학습에 대한

흥미와 몰입의 경험 과학적 사고 기반

지역사회 문제해결력 신장

교육과정 고찰 및 실천역량 강화

소통기반 과학과 교수·학습 역량 함양

학생 교사

(6)

2. 운영의 목적

영역 핵심개념 「파동」중심 STEAM 수업 프로그램 개선(발) ․ 적용

과학적 태도 함양 및 실생활 관련 문제해결력 신장

◇ 영역 핵심개념 중심 STEAM 수업 프로그램 개발을 통해, 프로그램의 수업 적용 가능성을 높이고자 하였다. 본 연구의 결과로 얻어진 STEAM 프로그램이 교과서 속 활동과 충분히 병행될 수 있도록 제작하는데 주안점을 두었다.

◇ STEAM 수업 활동 내 지역사회 문제해결 참여 경험을 제공한다. 이를 통해 학생 들의 논리적, 절차적, 공학적 사고방식에 기반한 실생활 관련 문제해결력 신장을 도모 하였다.

◇ 교육과정 재구성을 통한 핵심개념 중심 STEAM 수업 구성, 공학적 사고 기반의 창의적 설계 단계 운영을 통해 연구회 활동 참여 교사들의 교육과정 문해력, 학습자 활동 중심 수업 설계 능력을 향상하고자 하였다.

◇ STEAM 교육의 일반화를 위해서는 젊은 교사들의 실생활 관련 문제해결에 대한 다양한 시각의 접근 수용과 교육과정 분석 및 적용 능력 함양이 필요하다. 교사연구 회 활동은 이러한 목적을 달성을 위해 이루어졌다.

(7)

Ⅱ. Ⅱ.

Ⅱ. 연구수행 내용 및 결과

1. 연구 수행 내용

가. 연구의 대상 및 기간

연구 대상 : 문막초등학교 4학년 83명 연구 기간 : 2020.7.20. ~ 2020.11.30.

나. 관련 교육과정 및 선행 연구 분석

1) 관련 교육과정 분석

- 2015개정 교육과정 초등학교 3~4학년군 과학과 영역별 내용 체계 고찰 -

영역 핵심개념 일반화된 지식 내용요소

3~4학년군 5~6학년군

파동

파동의 종류

음파는 매질을 통해 전달되는 파동이다.

∙소리의 발생

∙소리의 세기

∙소리의 높낮이

∙소리의 전달 빛을 비롯한 전자기파는 전자

기 진동이 공간으로 퍼져 나 가는 파동이다.

∙빛의 직진

∙그림자

파동의 성질 파동은 반사, 굴절, 회절의 성 질을 가진다.

∙평면거울

∙빛의 반사

∙프리즘

∙빛의 굴절

∙볼록 렌즈 : 본 연구에 적용된 영역, 핵심개념, 일반화된 지식, 내용 요소임.

- 2015 개정 교육과정 초등학교 과학과 (15)그림자와 거울 성취기준 고찰 -

그림자

[4과15-01] 여러 가지 물체의 그림자를 관찰하여 그림자가 생기는 원리 를 설명할 수 있다.

[4과15-02] 전등과 물체 사이의 거리에 따른 그림자의 크기 변화를 관찰 하여 서술할 수 있다.

거울

[4과15-03] 물체와 평면거울에 비친 모습을 비교하여 거울의 성질을 설 명할 수 있다.

[4과15-04] 일상생활에서 거울을 이용하는 예를 조사하여 거울의 성질과 관련지어 그 기능을 설명할 수 있다.

(8)

- 연계과목의 성취기준에 대한 고찰 -

연계과목 2015 개정 교육과정 성취기준

음악 [4음03-02] 음악을 놀이에 활용해 보고 느낌을 발표한다.

사회

[4사03-06] 주민 참여를 통해 지역 문제를 해결하는 방안을 살펴보고, 지역 문제의 해결에 참여하는 태도를 기른다.

[초등학교 3~4학년] 사회 가. 우리가 살아가는 곳-통신수단

[4사01-03] 고장과 관련된 옛이야기를 통하여 고장의 역사적인 유래와 특징을 설명한다.

[4사01-06] 옛날과 오늘날의 통신수단에 관한 자료를 바탕으로 하여 통 신수단의 발달에 따른 생활 모습의 변화를 설명한다.

미술

[4미02-01] 미술의 다양한 표현 주제에 관심을 가질 수 있다.

[4미02-02] 주제를 자유롭게 떠올릴 수 있다.

[4미02-03] 연상, 상상하거나 대상을 관찰하여 주제를 탐색할 수 있다.

[4미02-04] 표현 방법과 과정에 관심을 가지고 계획할 수 있다.

수학

[4수04-01] 다양한 변화 규칙을 찾아 설명하고, 그 규칙을 수나 식으로 나타낼 수 있다.

[4수05-01] 실생활 자료를 수집하여 간단한 그림그래프나 막대그래프로 나타낼 수 있다.

2) 선행 연구 분석

본 연구에서 개발(선)·적용될 STEAM 수업 프로그램 구안을 위해 선행 연구 사례 탐색을 다음과 같이 실시하였다.

연구 주제명 개발 구분 개발년도

Gamification 적용 진로 연계 STEAM 프로그램 개발(2016) 교사연구회 2016 초등학교 과학(15)그림자와 거울 STEAM 프로그램(2018) 교사연구회 2018

융합인재교육(https://steam.kofac.re.kr/) 사이트 참고

- STEAM 수업 프로그램 개선‧보완 비교표 -

구분 선행 프로그램 내용 교사연구회 개선‧보완 내용 비고

(개선비율:%) Gamification

적용 진로 연계 STEAM

소주제명 : 명탐정 코난, 암호 - 카드 또는 광섬유 케이블을

이용한 이진수 신호 해독

소주제명 : 견훤이 이진수를 알았 더라면...

- 본 연구회에서 자체 제작한 플

70%

(9)

프로그램 개발

- 스토리텔링 기반 수업 진행 래시 게임 컨텐츠 활용으로 빛 신호 이용 범위를 확대함

- 고장의 역사적 사건을 바탕으 로 한 스토리텔링 수업 운영 - 빛의 「파동」을 활용한 게임

화 전략 기반 학생활동 중심 수업 운영

소주제명 : 나만의

아나모르포시스(Anamorphosis) - 거울의 반사원리를 이용한

입체 조형물 제작

- 빛의 반사와 굴절을 이용

소주제명 : 거울이 필요한

곳을 찾아라!

- 상황제시를 우리 주변의 문제 해결 과제로 전환

- 창의적 설계과정에서 우리 주 변 실생활 문제해결에 직접 참 여해 볼 수 있는 기회를 제공

90%

초등학교 과학(15)그림

자와 거울 STEAM 프로그램

소주제명 : 그림자 극장 -그림자 연극 공연 만들기 (시나리오 제작, 그림자 연출, 공연 기획)

소주제명 : 그림자 스톱모션 - 코로나19로 모둠이 함께 모여

작품을 제작하는 활동 대신 학 생 개개인의 산출물을 모아 학 급 스톱모션 작품(교사가 취합) 을 만드는 활동으로 재구성 - 그림자가 갖는 이미지적 특성

을 바탕으로 다양한 주제 표현 유도

70%

소주제명 : 거울에 비친 세상 -거울을 이용하여 장난감 만들기 -거울을 이용한 생활용품 설계 하기

소주제명 : 나도 로고젝터 디자이 너

-현재 사용되고 있는 로고젝터의 원리 탐구(로고젝터 만들어보기) -과학적 지식을 활용해 마을의 문제해결에 직접 참여해 볼 수 있는 기회 제공

90%

교과서 제재

재미있는 동물 그림자 소주제명 : 재미있는 동물 그림자 - 교과서 학습활동에 음악놀이 (음악 교과)요소 융합을 통해 흥미와 몰입 기회 제공

개선 주안점

☞ 학습자 활동 중심의 STEAM 수업 구성.

☞ 교육과정 성취기준을 중심으로 한 수업-평가 개선.

☞ 실생활 관련 문제해결력 신장을 위한 교육과정 운영 지역화 및 자 기 문제화를 위한 상황제시

☞ 과학적 지식의 사용을 기반으로 한 창의적 설계과정 운영

☞ 학습활동을 통한 과학에 대한 흥미와 수업 몰입 경험 제공

(10)

다. STEAM 수업 프로그램 개발 및 적용

-

「영역별 핵심개념 중심

STE A M

수업 프로그램」 개발 총괄표 -

프로그램명 영역별 핵심개념 중심

STEAM

프로그램 - 초 4학년 파동(빛) 수업용 STEAM 프로그램 - 선행

프로그램명

∙ Gamification 적용 진로 연계 STEAM 프로그램 개발(2016)

∙ 초등학교 과학(15)그림자와 거울 STEAM 프로그램(2018)

학교급 초등학교 대상 학년(군) 4학년 참여 학생 수 80명 중심과목 과학 관련 단원 [초등학교 4학년] 과학 (15) 그림자와 거울

중심과목 성취기준

[4과15-01] 여러 가지 물체의 그림자를 관찰하여 그림자가 생기는 원리를 설명할 수 있다.

[4과15-02] 전등과 물체 사이의 거리에 따른 그림자의 크기 변화를 관찰하 여 서술할 수 있다.

[4과15-03] 물체와 평면거울에 비친 모습을 비교하여 거울의 성질을 설명할 수 있다.

[4과15-04] 일상생활에서 거울을 이용하는 예를 조사하여 거울의 성질과 관 련지어 그 기능을 설명할 수 있다.

연계과목

수학 미술 사회

S TE AM

프로그램」의 영역/핵심개념/내용 체계 -

영역 핵심개념 일반화된 지식

파동 ∙파동의 종류

∙파동의 성질

∙빛을 비롯한 전자기파는 전자기 진동이 공간으로 퍼져 나가는 파동이다.

∙파동은 반사, 굴절, 간섭, 회절의 성질을 가진다.

(11)

- 「초 4학년 파동(빛) 수업용

ST EA M

프로그램」 차시별 수업 구성 총괄표 -

차시별 과학학습요소

(STEAM요소) 연계과목 학습활동 구성(STEAM 준거)

1~2 차시

빛의 직진

 빛의 성질

 음악 놀이

과학 음악

재미있는 동물 그림자

상황제시 「동물농장」 동요에 맞춰 그림자놀이를 해 봅시다.

창의적 설계 물체(동물)의 모양에 따라 달라지는 그 림자 표현하기

감성적 체험 그림자가 생기는 원리를 알고, 그림자 크기를 변화시켜 가며 놀이 활동에 참여하기

3~4 차시

빛의 직진

 빛의 성질

 가로등 제작

 가로등 설계

 조형 미술

과학 미술

나도 로고젝터 디자이너

상황제시 우리 마을에 로고젝터를 설치해 봅시다.

창의적 설계 마을 문제해결을 위한 로고젝터 제작하기 감성적 체험 마을 문제해결을 위한 로고젝터 만들기 활동 참여 소감나누기(설치 제안하기 : 문막읍 주민 자치센터 누리집)

5~6 차시

빛의 반사

 빛의 성질

 규칙성

 알고리즘

과학 수학 사회

견훤이 이진수를 알았더라면...

상황제시 빛으로 신호 전달하기 놀이를 해 봅시다.

창의적 설계 빛 신호에 따른 규칙 만들고, 규칙을 적용하여 게임활동에 참여하기

감성적 체험 생활 속에서 빛이 신호로 이용되는 사례 를 찾아 신호에 담긴 규칙을 설명할 수 있다.

7~8 차시

빛의 직진

 빛의 성질

 영상물 제작

 스토리 제작

과학 도덕

그림자 스톱모션 만들기

상황제시 표현 주제를 정해 그림자를 이용한 스톱모 션을 제작해 보자.

창의적 설계 모양과 크기를 조절하여 주제에 알맞은 그림자 만들기

감성적 체험 「우리가 만든 스톱모션」 작품 발표회

9~10 차시

빛의 반사

 빛의 성질

 배치 설계

 사회적 합의 환경 꾸미기

과학 미술 창체(안

전)

거울이 필요한 곳을 찾아라

상황제시 우리 학교에 거울이 필요한 곳을 찾아 설 치해 보자.

창의적 설계 우리 학교에 거울 설치가 필요한 곳 직 접 찾아보기(빛의 진행 방향을 바탕으로 필요성 제 시하기)

감성적 체험 설문조사(통계) 및 거울 설치 제안하기

(12)

1) 소주제 1 「재미있는 동물 그림자」

STE A M

프로그램 개발 및 적용 결과

STEAM 수업전략

「재미있는 동물 그림자」 활동은 그림자가 생기는 원리 이해[4과15-01]를 바탕으로, 음악 놀이[4음03-02]에 그림자를 활용함으로써 학습상황에 대한 참여와 흥미도를 높일 수 있도록 구안한 프로그램이다. 동물농장 노래 가사에 맞추어 동물 그림자의 크기 변화[4과15-02]를 창의적으로 표현하게 된다.

STEAM 과목요소

 그림자가 생기는 원리 이해하기 그림자의 모양과 크기 달리하기

 음악 놀이를 생활 속에 활용하기

연계교과

(차시) 과학(1)+음악(1)

관련 성취기준

[4음03-02] 음악을 놀이에 활용해 보고 느낌을 발표한다.

S TEA M

수업 준거틀

상황제시 창의적 설계 감성적 체험

□ 실생활 연계

 흥미와 몰입

□창의성

학습자 중심

산출물(아이디어)

□도구활용

□문제해결

협력학습

도전의식

「동물농장」 동요에 맞춰 그 림자놀이를 해 봅시다.

①동물 그림자 만들기

②그림자의 모양과 크기를 음악에 맞춰 표현하기

그림자의 모양과 크기를 음악에 맞춰 변화시켜 가며 놀이 활동에 참여하기

수업 활동 장면

동물 그림자 만들기 그림자 모양과 크기 변화 모둠 발표(감성적 체험) 수업 활동 결과물(스캔본)

ST EA M

수업 평가 구성

 성취기준 및 학습목표와 연계한 평가기준 마련

□ 학습자가 문제를 해결하였다는 성공의 경험 평가 반영

 다양한 산출물(아이디어) 반영

 결과 중심이 아닌 과정 중심의 평가 구성

(13)

2) 소주제 2 「나도 로고젝터 디자이너」

S TEA M

STEAM 수업전략

단원 학습활동과 연계하여 실생활 관련 문제해결력 향상을 위해 고안한 STEAM 프로그램이다. 최근 사용이 늘어나고 있는 로고젝터의 작동원리를 바탕으로 빛의 성질에 의해 그림자가 생기는 원리를 자연스럽게 이해하고, 나 아가 마을의 문제해결에도 참여해 볼 수 있는 활동으로 재구성하였다.

STEAM 과목요소

그림자가 생기는 원리 이용하기

메시지 전달이 가능한 로고젝터 만들기

문제해결을 위한 로고젝터 설계하기

조형요소의 특징을 탐색하고 적용하기

연계교과

(차시) 과학(1)+미술(1)

관련 성취기준

[4미02-05] 조형요소의 특징을 탐색하고, 표현 의도에 적합하게 적용할 수 있다.

S TEA M

수업 준거틀

 실생활 연계

□ 흥미와 몰입

창의성

□도구활용

문제해결

□협력학습

□도전의식 나만의 로고젝터 만들기를 통해

마을 문제해결에 참여해 봅시다.

마을 문제해결을 위한

로고젝터 제작하기

로고젝터 만들기를 통해 마을 문제해결에 참여할 수 있다.

수업 활동 장면

로고젝터 만들기 Ⅰ 로고젝터 만들기Ⅱ 로고젝터 시연

수업 활동 결과물(스캔본)

ST EA M

 학습자가 문제를 해결하였다는 성공의 경험 평가 반영

(14)

3) 소주제 3 「견훤이 이진수를 알았더라면」

S TEA M

프로그램 개발 및 적용 결과 STEAM

수업전략

빛이 신호(통신수단)로 이용될 수 있음을 알고, 교육과정 지역화 전략에 기 반한 게임학습 활동을 통해 이진수 신호체계(규칙성)를 경험해 볼 수 있도 록 구안한 STEAM 프로그램이다.

STEAM 과목요소

빛의 직진과 반사하는 성질 이용

이진수 신호전달체계의 활용

정보를 이진수 신호로 변환하기

우리 고장의 역사

규칙성이 적용된 이진수 신호체계 이용

연계교과 (차시)

과 학 ( 1 ) + 사 회 (0.5)+수학(0.5)

관련 성취기준

[4수04-01] 다양한 변화 규칙을 찾아 수나 식으로 나타낼 수 있다.

[4사01-06] 옛날과 오늘날의 통신수단에 관한 자료를 바탕으로 하여 통신 수단의 발달에 따른 생활 모습의 변화를 설명한다.

STE A M

수업 준거틀

□ 실생활 연계

창의성

□산출물(아이디어)

도구활용

문제해결

협력학습

도전의식

빛으로 신호 전달하기 놀이를 해 보자.

①신호 규칙 만들고, 게임 활동에 규칙 적용하기

②알리고자 하는 내용을 빛 신호로 변환하여 전달하기

빛이 신호로 이용되는 사례를 찾고, 신호에 담긴 규칙을 설명할 수 있다.

수업 활동 장면 수업 활동 결과물(스캔본)

빛 신호 알아보기(이진수원리)

빛(이진수)신호 암호 해독

ST EA M

□ 성취기준 및 학습목표와 연계한 평가기준 마련

□ 다양한 산출물(아이디어) 반영

(15)

4) 소주제 4 「그림자 스톱모션 만들기」

S TEA M

STEAM 수업전략

교과서 내 그림자 크기 변화시키기 활동내용을 미술교과 주제 표현과 융합한 스톱모션 만들기를 통해 학습자 활동 중심의 역동적 수업으로 재구성 하였다.

학생들이 그림자가 갖는 이미지 특성을 고려하여 표현 주제를 찾아 그림자 영 상으로 제작해 볼 수 있도록 하였다.

STEAM 과목요소

그림자 모양과 크기 변화

그림자를 이용하여 스톱모션 제작하기

생활 주변에서 다양한 표현 주제 찾기

연계교과

(차시) 과학(1)+미술(1)

관련 성취기준

[4과15-02] 전등과 물체 사이의 거리에 따른 그림자의 크기 변화를 관찰하 여 서술할 수 있다.

[4미02-02] 주제를 자유롭게 떠올릴 수 있다.

STE A M

수업 준거틀

창의성

□도구활용

문제해결

협력학습

□도전의식 표현 주제를 정해 그림자를

이용한 스톱모션을 만들어 보 자.

①표현 주제를 정해 그림자 만들기

②모양과 크기를 조절하여 주제에 알맞은 그림자 만들기

「우리가 만든 스톱모션」 작 품 발표회

스톱모션 학생 작품 1

스톱모션 학생 작품 2

ST EA M

성취기준 및 학습목표와 연계한 평가기준 마련

□ 학습자가 문제를 해결하였다는 성공의 경험 평가 반영

(16)

5) 소주제 5 「거울이 필요한 곳을 찾아라!」

STE A M

STEAM 수업전략

교과서 내 「우리 생활에서 거울을 어떻게 이용할까요?」 학습제재를 바탕으로 학생들이 학교에서 거울 설치가 필요한 곳을 직접 찾아보고, 설문조사(표와 그 래프)를 통해 거울 설치 소요를 파악하여 직접 제안에 볼 수 있는 활동으로 구 성하였다.

STEAM 과목요소

일상생활에서 거울이 사용되는 예를 거울의 기능과 관련지어 설명하기

거울의 쓰임을 생각하며 설치방법 찾기

그래프를 문제해결해 활용하기

연계교과

(차시) 과학(1)+수학(1)

관련 성취기준

[4과15-04] 우리 생활에서 거울을 이용하는 예를 조사하고, 거울의 성질과 관련지어 그 기능을 설명할 수 있다.

STE A M

수업 준거틀

□ 흥미와 몰입

창의성

□도구활용

문제해결

협력학습

□도전의식 학교에 거울 설치가 필요한

곳을 찾아 설치(제안)해 보 자.

①거울 설치가 필요한 곳 찾기

②거울 설치에 따른 쓰임새 제시하기

거울의 쓰임을 생각하여 거울 설치하기

설치가 필요한 곳 찾기

필요성 제시하기

ST EA M

□ 다양한 산출물(아이디어) 반영

(17)

2. 연구 수행 결과

가. STEAM 수업 적용 내용

초등학교 4학년 2학기 3. 그림자와 거울 단원과 연계하여 총 10차시 분량의 STEAM 수업 프로그램(교수학습과정안, 학생 활동지, 수업용 PPT 등-붙임참조)을 개발하고 다음과 같이 교실 수업에 적용하였다.

적용대상 문막초등학교 4학년

수혜 학생 수 4학급 83명

적용 시기 2020.10.5.~11.6.(학급별)

적용한 과목 과학(5)+음악(1)+미술(2)+수학(1.5)+사회(0.5)

나. STEAM 수업 평가방법 개선 및 적용 결과

1) 학생 평가 방법 및 평가도구 개발(부록 참조)

본 연구회 활동에서 진행된 STEAM수업에 대한 다양한 평가 활동은 다음과 같이 이루어졌다.

평가자료 평가내용 평가방법 결과처리

활동지

평가 항목에 대한 안내를 통해 스 스로 도달해야 할 배움 목표 확인 및 도달도 스스로 기록

자기평가 수행평가 반영

산출물 산출물 전시 및 발표, 동료 평가 등을 통한 상호 피드백

상호평가 체크리스트

학 교 생 활 기 록 부 (교과학습발달) 반영

교사관찰

교사 관찰을 통해 학생들의 수준에 따른 피드백 제공 및 의미 있는 행 동에 대한 관찰 기록

내러티브 기술

성찰일지 (교사)

STEAM수업 전․후 수업에 대한 교 사 상호간 정보 제공 및 수업 후 발전방향 등 기록

자기평가 학년 교육과정

운영 반영

2) 수업 적용에 따른 프로그램 효과성 검증

본 연구회서 개발․적용한 STEAM프로그램의 효과성 검증은 다음과 같이 이루어졌다.

가) 적용학급 대상 사전사후 태도검사

종류 방법 설문참여기간 대상 결과처리

사전태도검사 온라인 10.5~10.16 문막초4학년 83명 STEAM교육지원단 온라인설문참여

사후태도검사 온라인 11.2~11.13 문막초4학년 83명

☞ 사전태도검사 참여 방법 오류로 사후태도검사 자료만 집계됨. 이에 따라 사후 수업 만족도 조사를 별도로 실시함.

(18)

나) 프로그램 적용 후 만족도 조사

수업만족도는 STEAM 수업을 받은 학생들을 대상으로 수업내용, 수업방법, 수업평가 세 영역에 대해 Likert 5점 척도로, 긍정 응답(그렇다, 매우 그렇다)자의 수를 백분율로 환산하여 조사를 실시하였다. 활동 결과 보고서에는 수업내용 영역만을 제시하였고, 수 업방법 및 평가영역에 대하여는 수업을 운영한 각 선생님들에게만 정보를 제공하였다.

81

질문 1) 수업주제가 나의 흥미를 끌기에 충분하였다. (N=81)

프로그램-1 프로그램-2 프로그램-3 프로그램-4 프로그램-5

긍정응답률(%) 64.1 86.4 72.8 83.9 76.5

질문 2) 수업내용이 교과학습 내용과 관련이 있다. (N=81)

긍정응답률(%) 72.8 83.9 65.4 80.2 81.4

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

긍정응답률

질문 3) 수업에서 배운 내용이 실생활에서 충분히 활용 가능하다고 생각한다. (N=81) 프로그램-1 프로그램-2 프로그램-3 프로그램-4 프로그램-5

긍정응답률(%) 61.7 86.4 62.9 82.7 75.3

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

긍정응답률(%)

(19)

다. STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천

1) 본교 교직원 대상 워크숍 운영

․ 대상 : 본교 교원

․ 목적 : 본교 교사들의 융합인재교육(STEAM)에 대한 이해 도모 ․ 일시 및 장소 : 2020. 8.10.(월) 15:00 ~ / 과학실

․ 내용 : STEAM교육의 이해 / STEAM 프로그램 개발과정과 적용 방안 등 STEAM교사연구회 운영 일정 및 업무 분장 실시 등

- 2020년 STEAM교사 연구회 역할분담 실시 현황 - 교사 송** 연구책임자 / 계획서 및 보고서 작성 총괄

교사 한** 프로그램 1, 4, 5 개발 및 수업 적용

교사 정** 프로그램 5 보조, 통계 및 설문 등 자료 수집 총괄 교사 홍** 프로그램 3개발 및 수업 적용

교사 고** 프로그램 2개발 및 수업 적용

교사 김** 프로그램 2개발 및 적용 보조 / 교사 협의체 운영 지원 2) STEAM교사연구회 온라인 중간 워크숍

․ 일시 : 2020.9.23.(수) 14:00~18:00 ․ 방식 : ZOOM(비대면)

․ 본교 참여인원 : 2명(연구책임자, 교사 정**)

3) STEAM수업 활성화를 위한 지역사회 수업 탐구 공동체 협의회 ․ 대상 : 원주 관내 교원(17명)

․ 목적 : 본 연구회의 STEAM 수업 프로그램 개발 및 적용 사례 소개 ․ 일시 및 장소 : 2020. 10.29.(목) 15:00 ~ / 평원초등학교 한다슬터

․ 내용 : STEAM 수업프로그램 2, 3에 대한 개발 사례 및 연구회 활동 소개 등

【STEAM 수업 활동 결과 지방자치단체(원주시청) 누리집 탑재】

(20)

라. STEAM 교사연구회 운영 발전 과정 및 자체 평가

본교에서의 STEAM 교사연구회 운영은 첫 시도였다. 연구 책임자를 제외하고는 교 사연구회 활동이 모두 처음이었다. 그런 만큼 연구회 활동을 통해 얻은 성과가 많다.

연구활동에 참여한 교사들의 융합인재교육(STEAM)에 대한 긍정적 인식 확산과 함께 학습자 활동 중심 수업을 위한 교사 간 협업능력을 향상할 수 있었다. 첫 시도였지만 의미있는 한 발짝을 떼었다고 판단된다. 앞으로 본 연구회에 속했던 교사들이 더 많은 선생님들과 더 나은 수업을 향한 도전들이 지속적으로 이루어지길 기대해 본다.

본 연구활동에 참여한 교사들의 STEAM 수업 프로그램을 개발․적용 참여 평가(성찰) 내용은 다음과 같다,

[연구원 A: 연구책임자]

본 연구회의 연구회 결성 및 운영 목적은 크게 2가지라 할 수 있다. 첫째는 학생과 교사 모두에게 즐거운 수업 만들기이고, 둘째는 연구회 활동을 통한 교사 역량 함양이다. 본 연 구에서 개발된 STEAM 프로그램의 수업 적용으로 학생들이 수업에 적극 참여하고, 성취기 준에 기반한 유의미한 배움이 일어난 것으로 만족한다. 아울러 연구회 활동에 참여한 교사 들이 교수․학습 활동에 관한 협업을 경험하고, 그러한 경험에 대해 긍정적으로 인식하였다 는 점에서 본 연구회 활동의 의미를 두고 싶다.

[연구원 B]

변화하는 현대사회에서 과학적 지식뿐만 아니라 예술적, 융합적, 인문적인 사고를 하도록 교 육과정을 구성하는 것이 교사들에게 과제로 주어졌고, 이를 해결하는 방법으로 교사 연구회 STEAM을 시도했다.

이 과정 속에서 과학 교과의 울타리를 넘어 타 교과와 융합하는 수업으로 구성하여 교과의 지식과 생활적 경험을 연결하는 교육과정을 재구성하였으며 이를 통해 2015개정 교육과정 의 핵심 역량에 도달 할 수 있었다.

STEAM수업을 통해 학생들은 생활이라는 맥락속에서 과학을 공부하는 유의미 학습을 하게 되었으며 단순한 암기와 주입식 교육이 아닌 경험 속에서 발견한 과학적 사실들을 논리적으 로 연결할 수 있었다. 또한 학습자들은 통합적이고 융합적인 관점에서 사물과 상황을 인지 하면서 앞으로 우리가 만나는 문제 상황들을 과학적으로 바라보며 고민하고 해결하는 모습 을 가지게 되었다.

본 연구회를 함께하면서 아이들에게 필요한 교육의 방향에 대해 고민하고 생각할 수 있었으 며, STEAM이라는 방식의 교육을 시도할 수 있었다. 또 변화하는 시대 속에서 교육도 변화 해야 하는 현 시점, 새로운 고민과 발걸음을 함께한 시간이었다.

[연구원 C]

저는 본 연구에서 학생 설문을 주로 담당하였습니다. 그런데 일부 프로그램이 이미 적용이 이루어진 상태에서 사전설문이 이루어지고, 수업이 끝나고 한참 뒤에야 사후설문에 참여할 수 있는 학급이 있었습니다. 담당자인 제가 이걸 어떻게 해야하나 고민하는 사이에 온라인 설문은 마감되었고, 연구회 업무 담당자로서 조금 답답하기도 하였습니다. 기존에 연구회 경 험이 많았다면 조금 융통성을 발휘하였을텐데 아쉬움이 남습니다. 아무튼 좋은 경험해 볼 수 있는 시간이었습니다. 감사합니다.

(21)

[연구원 D]

STEAM교사연구회를 통해 얻게 된 점 학생>

생활속의 과학적 원리 탐구활동들로 이루어진 STEAM교육 으로 '과학'이라는 영역과 더욱 친밀해 진 환경과 느낌을 만들게 되었다. 평소에 지나쳐 보던 그림자, 어디에 가나 흔히 보 이던 거울 등의 주제를 과학적 원리와 접목시켜 자신이 스스로 과학적 각성을 일으켜 문제 를 해결해 보도록 하는 자기주도적 체험을 제공함으로써 우리의 일상생활이 과학과 함께 있 다는 살아있는 교육 활동이었다.

교사>

교과서에 얽매이지 않고 학습 주제를 유연하게 해석하고 접근하려는 시도를 해 본 좋은 경 험이었다. 미래사회가 요구하는 창의성를 고취하는 데 유연성 있는 교수학습 방법의 적용은 매우 중요하다고 본다. STEAM 교육의 주제와 방법들이 제공하는 '생활과 함께하는 과학교 육'의 다양한 시도는 교사로서도 새로운 성취를 가져다 주었다. 교사 스스로 유연한 과학적 교육방법을 받아들이고 이를 교육활동에 적용시켜 보는 것은 미래교육을 위한 교사의 역할 함양에도 꼭 필요한 활동이라고 여져진다.

교육과정 및 교수학습 자료>

견고한 학교의 체제와 획일화 된 교육과정 운영의 한계는 오래전부터 자각하고 있었고 지적 되어 왔다. 특정 과목이나 특정 지식 등에 국한되지 않고 다른 분야와의 연결과 융합 등의 방법으로 현실 교육의 제한성을 탈피하려는 STEAM 교육활동은 현재 우리 교육이 안고 있 는 제한적 범위를 확대시켜 줄 수 있는 아주 유용한 방법이라 생각된다.

초등 과학교과는 생활속의 단순한 과학적 현상을 포착하여 학생들에게 친근한 방법으로 양 질의 호기심을 불러일으키는 과정으로 진행되는 것이 바람직하다고 볼 때, 이번에 우리가 실시해 보았던 그림자, 거울, 빛 등의 주제들을 생활에 접목시켰던 활동들이 적절히 그에 합 당한 과정을 수행하였다고 여겨진다.

어렵고 복잡한 장치가 훌륭한 과학적 경험을 제공하는 것은 아닐 것이다. 나와 가장 가까운 경험, 물건, 현상을 과학 교과서 속의 주제들과 적절히 섞어서 제공하는 재구성 활동은 꾸준 히 시도하여야 하는것 아닐까?

[연구원 E]

쓰고 써도 완성이 덜 됐는데 제출이 너무 늦어서 매듭은 못 짓고 보냅니다...^^;;ᅲᅲ

학교라는 뜰 안에서는 늘 활발한 배움이 일어난다. 배움은 그 자체로도 유의미하지만서도 때로는 궁 극적으로 그 ‘앎’이 어디로 향할 것인가에 대한 의문이 들곤 했다. ‘우리 아이들이 학교에서 체득 한 앎을 어떻게 그들의 삶 속에서 살아있게 하는가?’에 대한 고민을 지속하던 찰나, 본교 STEAM 교사 연구회에 참여하여 기존 수업의 짜임에 대한 새로운 변화를 시도해보기로 했다.

이 교육방식의 특징은 아이들이 자신의 실생활에서 문제를 찾고, 주도적으로 해결할 수 있는 다양한 방법을 모색하는 것에 있다. 수업은 우리 지역의 문제를 해결하기 위해 빛과 그림자의 원리를 이용한 로고젝터를 기획하는 일이었다. 먼저, STEAM 교육의 상황 제시를 통해 단순히 아이들의 흥미를 불러 일으키는 데서 나아가 자신에게 속한 문제로 여기고 해결해야겠다는 필요성을 갖도록 했다. 아이들이 삼삼오오 모여 고장의 문제를 조사하면서 최근 신문기사를 찾아 읽었다. 그러자 교실에서 자연스럽게 서로의 의견에 대해 이야기를 나누기 시작했다. 점차 실제 우리의 문제라는 것을 인식하기 시작했을 때, 이 문제들을 스스로 끌어안고 고민하기 시작했다. 이 과정을 통해 아이들은 자기 주도적으로 수 업 속에 몰입(flow in)할 수 있게 된 것이다. 아이들은 자신이 사는 터전과 생활과 연관되니 수업에 높은 흥미를 보였으며, 교과서에서 배운 내용을 되짚고 활용하여 지역의 문제들을 해결할 수 있다는 사실에 대해 무척이나 뿌듯해했다. 학교에서 습득한 ‘지식’으로써 실제 생활을 살아내는 방법을 배 워갈 때 그것은 비로소 삶의 모든 순간에 적용될 수 있는 살아있는 지식으로 체계화된다. 본 STEAM 수업은 ‘앎’을 ‘삶’으로 살아낼 방법을 가르치기 위한 목적에 부합하는 것이었다.

(22)

Ⅲ. Ⅲ.

Ⅲ. 결론 및 제언

초등학교 과학과 4학년 2학기 3.거울과 그림자 단원 학습활동과 연계한 STEAM 수 업 프로그램 개발․적용을 통해 실생활 관련 문제해결력 신장 및 과학적 태도 함양에 기여하고자 한 본 연구의 결론은 다음과 같다.

1. 결론

가. 교육과정 영역 핵심 개념 중심 STEAM 수업 프로그램 개발로

1) 교과서 학습활동과의 연계성을 강화한 STEAM수업 프로그램 개발․적용이 이루 어질 수 있었다. 개발된 프로그램의 수업 적용이 용이하였으며, 성취기준에 근거한 학 습지 및 평가문항 개발로 교과 학습 내 STEAM 수업을 실천할 수 있었다.

2)「재미있는 동물그림자」STEAM 수업프로그램은 교과서 학습활동에 음악놀이를 결합한 활동으로 학생들이 학습활동을 통해 그림자가 생기는 원리에 대한 학습뿐만 아 니라 학습활동 참여도를 높일 수 있었다.

3)「나도 로고젝터 디자이너」STEAM 수업프로그램은 지역사회 문제해결에 학생들 이 직접 참여해 볼 수 있는 경험을 제공함으로써 학습자들의 실생활 관련 문제해결력 향상에 기여할 수 있었다.

4)「견훤이 이진수를 알았더라면」STEAM 수업프로그램은 마을 지명과 연계한 스토 리텔링 기반 게임학습 프로그램으로 학생들의 학습 참여도를 높이는 데 효과적이었다.

5)「그림자 스톱모션 만들기」STEAM 수업프로그램에서는 학생들의 자유 주제 탐 색이 코로나19 예방에 대한 관심 참여로 이어져 학생들의 실생활 관련 문제해결력 신 장에 도움을 주었다.

6)「거울이 필요한 곳을 찾아라.」STEAM 수업프로그램은 학생들이 학교생활 주변 에서 문제를 스스로 찾아 해결해 볼 수 있는 경험을 제공함으로써 실생활 관련 문제해 결력 신장에 도움을 주었다.

나. STEAM 수업 일반화 노력을 통해

1) 참여 교사들의 STEAM 수업에 대한 이해와 실천역량 강화에 도움을 주었다. 연 구회 참여 교사들의 만족도가 매우 높게 나타났다.

2) STEAM 수업 일반화를 위한 각종 협의체 활동 참여를 통해 교육과정 지역화 운 영 사례 소개 및 실천역량을 함양 할 수 있었다.

(23)

2. 제언

가. 여전히 현장에는 STEAM수업에 대해 생소해 하시는 선생님들이 많다. 융합교육 의 필요성과 효과에 대해 공감대는 이미 형성되었다고 본다. 학문 분야에서도 융합이 하루 빨리 이루어지길 기대해 본다.

나. 교사연구회 활동에 대한 지속적인 지원이 이루어지길 기대해 본다. 연구회 활동에 처음 참여해 보는 교사들의 만족도가 매우 높게 나타났다. 아울러 연구회 연구활동의 문턱도 낮추어 교사들이 연구회 활동을 통해 지속적으로 성장해 나아갈 수 있기를 기 대해 본다. <끝>

(24)

Ⅳ. Ⅳ.

Ⅳ. 참고문헌

교육부, 과학 4-2 교사용지도서, 한국과학창의재단 국정도서편찬위원회(2018).

교육과학기술부, 과학 4-2 교과서, 한국과학창의재단 국정도서편찬위원회(2018).

백윤수, 박현주, 김영민, 노석구, 박종윤, 이주연, 정진수, 최유현, 한혜숙 (2011). 우리 나라 STEAM 교육의 방향. 학습자중심교과교육연구.

백윤수, 박현주, 김영민, 노석구, 이주연, 정진수, 최유현, 한혜숙, 최종현 (2012). 융합 인재교육(STEAM) 실행 방향 정립을 위한 기초연구. 한국과학창의재단 연구보고 2012-12.

교육부, 과학이 좋아지는 STEAM OSEP(FUSE STUDIO)편, 한국과학창의재단 (2014).

김진수(2012), STEAM교육론, 양서원.

박영숙, 제롬글랜(2019), 세계미래보고서2035-2055. 리라북스.

STEAM교육 따라잡기(초등 3～4학년), 한국과학창의재단.

손에 잡히는 STEAM교육(2012), 한국과학창의재단.

이미경(2011), 창의성 개발을 위한 통합형 프로그램 개발, 한국교육개발원.

(25)

부록 1 STEAM교수학습 과정안 및 학생활동지, 교사용 참고자료

(26)

붙임 STEAM 프로그램

초 4학년 파동(빛) 수업용 STEAM 프로그램

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역 1 1~2/10 [4과15-01] 여러 가지 물체의 그림자를 관찰하여 그림자가 생기는

원리를 설명할 수 있다.

[초등학교 3~4학년] 음 악 다. 생활화

2 3~4/10 [4과15-01] 여러 가지 물체의 그림자를 관찰하여 그림자가 생기는 원리를 설명할 수 있다.

[초등학교 3~4학년] 사 회 다. 우리 지역의 어 제와 오늘

3 5~6/10 [4수04-01] 다양한 변화 규칙을 찾아 설명하고, 그 규칙을 수나 식 으로 나타낼 수 있다.

[초등학교 3~4학년] 사 회 가. 우리가 살아가 는 곳-통신수단 4 7~8/10 [4과15-02] 전등과 물체 사이의 거리에 따른 그림자의 크기 변화를

관찰하여 서술할 수 있다.

[초등학교 3~4학년] 미 술 나. 표현

5 9~10/10 [4과15-04] 우리 생활에서 거울을 이용하는 예를 조사하고, 거울의 성질과 관련지어 그 기능을 설명할 수 있다.

[초등학교 3~4학년] 수 학 마. 자료와 가능성

1-1. 교육과정 재구성표

초등학교 4학년 2학기 3단원 그림자와 거울 단원 학습 재구성은 다음과 같이 이루어졌다.

교과서 구성(과학) STEAM 수업 구성

1차시 재미있는 동물 그림자 1차시-2차시

STEAM 프로그램 1-2차시 재미있는 동물 그림자 (1차시)과학 재미있는 동물그림자 (2차시)음악 음악놀이

2차시 그림자가 생기는 조건은

무엇일까요? 3차시 그림자가 생기는 조건은 무엇일까요?

3차시

불투명한 물체와 투명한 물체의 그림자는 어떻게 다를까요?

4차시 불투명한 물체와 투명한 물체의 그림자는 어 떻게 다를까요?

4차시

물체 모양과 그림자 모양 이 비슷한 까닭은 무엇일 까요?

5차시 물체 모양과 그림자 모양이 비슷한 까닭은 무엇일까요?

5차시 그림자의 크기를 변화시키

려면 어떻게 해야 할까요? 6-7차시

STEAM 프로그램 3-4차시 나도 로고젝터 디자이너 (1차시)사회 고장 문제해결에 참여하기 (2차시)미술 표현활동

6차시

거울에 비친 물체의 모습 은 실제 물체와 어떻게 다 를까요?

8-9차시

STEAM 프로그램 5-6차시 견훤이 이진수를 알았더라면...

(1차시)사회 고장의 발전과정 (2차시)수학 규칙찾기

(27)

교과서 구성(과학) STEAM 수업 구성

7차시 빛이 거울에 부딪치면 어

떻게 될까요? 10차시 그림자의 크기를 변화시키려면 어떻게 해야 할까요?

8차시 우리 생활에서 거울을 어

떻게 이용할까요? 11-12차시

STEAM 프로그램 7-8차시 그림자 스톱모션 만들기 (1차시) 과학 그림자 크기변화 (2차시) 미술 표현활동

9~10차시 거울로 재미있는 장난감

만들기 13차시 빛이 거울에 부딪치면 어떻게 될까요?

11차시 그림자와 거울을 정리해 볼까요?

14차시 우리 생활에서 거울을 어떻게 이용할까요?

15-16차시

STEAM 프로그램 9-10차시 거울이 필요한 곳을 찾아라!

(1차시) 과학 그림자 크기변화 (2차시) 수학 자료와 가능성 17-18차시 거울로 재미있는 장난감 만들기

19차시 그림자와 거울을 정리해 볼까요?

☞ STEAM 수업 운영 이렇게 했어요...

》 교과서 과학 수업은 차시 순서대로 진행합니다.(과학적 지식 사용 기반)

》 연계 교과 수업시수 확보를 통해 과학적 문제해결 및 의사소통을 강화한 교과 연계형 STEAM 프로그램을 진행합니다.

》 연계 교과의 성취기준은 비교적 활동 적용 범위가 넓은 성취기준을 적용함으로써 STEAM 프로 그램 운영에 따른 타교과의 학습 부담을 줄일 수 있습니다.

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 10차시)

차시 주요내용

1~2 /10

주제(단원)명 재미있는 동물 그림자

「재미있는 동물 그림자」 활동은 그림자가 생기는 원리 이해[4과15-01]를 바탕 으로, 음악 놀이[4음03-02]에 그림자를 활용함으로써 학습상황에 대한 참여와 흥 미도를 높인 프로그램이다. 학생들은 동물농장 노래 가사에 맞추어 동물 그림자의 크기 변화[4과15-02]를 창의적으로 구현하게 된다.

Co 「동물농장」 동요에 맞춰 그림자놀이를 해 봅시다.

CD 1. 물체(동물)의 모양을 달리하여 그림자의 모양 바꿔 표현하기

2. 광원과 물체(동물) 사이 거리 조절을 통해 그림자 크기 변화 표현하기

ET 그림자가 생기는 원리를 알고, 그림자 크기를 변화시켜 가며 놀이 활동에 참여 하기

3~4 /10

주제(단원)명 나도 로고젝터 디자이너

「나도 로고젝터 디자이너」활동은 그림자가 생기는 원리 이해[4과15-01]를 바탕 으로, 사회 지역 사회 문제해결 참여하기[4사03-06]주민 참여를 통해 지역 문제

(28)

를 해결하는 방안을 살펴보고, 지역 문제의 해결에 참여하는 태도를 기른다. 활동과 연계를 통해 학습상황에 대한 참여와 문제해결력 향상을 이끌 수 있는 STEAM 수 업 프로그램이다. 학생들은 그림자가 생기는 원리와 크기 변화를 이용해 로고젝터 를 만들고, 이를 실제 우리 마을의 문제를 해결하는 데 활용할 수 있도록 하였다.

Co 우리 마을에 로고젝터를 설치해 봅시다.

CD 마을 문제해결을 위한 로고젝터 제작하기

ET 마을 문제해결을 위한 로고젝터 만들기 활동 참여 소감나누기

5~6 /10

주제(단원)명 견훤이 이진수를 알았더라면...

「견훤이 이진수를 알았더라면...」 활동은 과학과 파동 영역 그림자와 거울 단원 [4과15-04]일상생활에서 거울을 이용하는 예를 조사하고, 거울의 성질과 관련지 어 그 기능을 설명할 수 있다.를 영역의 핵심개념인 빛의 성질로 재구성한 프로그 램이다. 빛 신호의 이용을 수학[4수04-01] 규칙성 찾기 단원학습과 연계하여 고 장의 역사와 함께 스토리텔링 형식으로 진행될 수 있도록 구안된 게임 학습 기반의 STEAM수업 프로그램이다.

Co 빛으로 신호전달하기 놀이를 해 봅시다.

CD 1. 이진수 암호표를 이용해 전달하고자 하는 내용을 빛 신호로 변환하여 전달하기 2. 빛 신호에 따른 규칙 만들고, 규칙을 적용하여 게임활동에 참여하기

ET 생활 속에서 빛이 신호로 이용되는 사례를 찾아 신호에 담긴 규칙을 설명할 수 있다.

7~8 /10

주제(단원)명 그림자 스톱모션 만들기

「그림자 스톱모션 만들기」 활동은 그림자가 생기는 원리 이해[4과15-01] 및 그 림자 크기 변화 관찰하기[4과15-02]를 바탕으로, 미술 표현[4미02-01]주변에서 미술의 다양한 표현 주제를 적극적으로 찾아 표현하기 활동의 융합을 통해 과학 학 습상황에 대한 참여와 흥미를 높인 프로그램이다. 학생들이 그림자를 이용한 다양 한 주제 표현 활동을 통해 자신이 표현하고 싶은 주제에 대한 다양한 접근을 시도 할 수 있도록 구성하였다.

Co 표현 주제를 정해 그림자를 이용한 스톱모션을 제작해 보자.

CD 1. 표현 주제를 정해 그림자 만들기

2. 모양과 크기를 조절하여 주제에 알맞은 그림자 만들기

ET 「우리가 만든 스톱모션」 작품 발표회

9~10 /10

주제(단원)명 거울이 필요한 곳을 찾아라!

「거울이 필요한 곳을 찾아라!」는 과학적 탐구능력과 과학적 의사소통 능력을 바탕으로 거울의 쓰임새에 대해 생각해 보고, 학교에서 거울이 필요한 곳을 직접 찾아 설문조사를 통해 설치를 제안해 볼 수 있도록 구성하였다.

Co 우리 학교에서 거울 설치가 필요한 곳을 찾아 설치해 보자.

CD 우리 학교에 거울 설치가 필요한 곳을 직접 찾아보기

ET 설문조사(통계) 및 거울 설치 제안하기

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2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등/4 학년

중심과목 성취기준

영역

[초등학교 3~4 학년] 파동 중심과목 성취기준

[4과15-01] 여러 가지 물체의 그림자를 관찰하여 그림자가 생기는 원리를 설 명할 수 있다.

주제(단원)명 그림자와 거울 차시 1~2/10

학습목표 동물 그림자놀이 활동을 통해 그림자가 생기는 원리를 설명할 수 있다.

연계과목 과학, 음악 연계과목

성취기준 영역 [초등학교 3~4학년] 음악 다. 생활화

STEAM 요소

S 빛이 나아가면서 그림자를 만드는 과정을 설명할 수 있다.

T 광원, 물체, 스크린 사이의 조작을 통해 그림자의 크기를 조절할 수 있다.

E 그림자 놀이를 통해 다양한 동작의 그림자를 설계할 수 있다.

A 음악을 놀이에 활용해 보고 그 느낌을 발표할 수 있다.

M -

개발 의도 교과서 활동내용을 학습자 활동 중심의 역동적 수업으로 재구성 하였다. 음악에 맞춘 다양한 그림자 표현을 통해 학생들의 학습활동 참여를 적극적으로 이끌어 내고자 하였다.

「동물농장」동요 노래가사에 맞춰 동물 그림자들이 스크린에 등장하는 그림자놀이 활동이다.

1. 「동물농장」동요를 함께 듣고 따라 부르며 등장 동물들을 확인한다.

2. 자신이 표현하고 싶은 동물을 골라 OHP 필름에 그린다.

3. 색칠한 동물 모양(물체)을 오려내고, 손잡이를 만든다.

4. 「동물농장」동요에 맞춰 스크린에 등장하고, 다양한 방법으로 동작(그림자 모양)을 나타낸다.

5. 동물 그림자의 동작(입 모양 변화 등)이나 크기변화 등을 다양하게 표현한다.

6. 연습을 마치면, 연속해서 표현하고 영상으로 제작한다.

7. 제작된 영상을 함께 보며, 학습활동을 정리한다.(필수요소 : 그림자가 생기는 원리)

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

「동물농장」 동요에 맞 춰 그림자놀이를 해 봅시다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

그림자가 생기는 원리를 알고, 그림자 크기를 변화시켜 가며 놀이 활동에 참여하기

감 성 적 체 험

▪물체(동물)의 모양을 달리하여 그림자의 모양 바꿔 표현하기

▪광원과 물체(동물) 사이 거리 조절을 통해 그림자 크기 변화 표현하기

감성적 체험

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학습

과정 교수-학습 활동 ^{학습자료(▶)}

및 유의점(◎)

도입 (10 분)

◦ 노래 제목을 맞춰 봅시다.(퀴즈활동)

- 제시되는 그림(동물)을 보고 노래제목을 맞춰봅시다. 「동물농장」

암탉 – 거위 – 염소 – 송아지 – 뻐꾸기 – 종달새 – 고양이 - 강아지

◦ 「동물농장」동요를 함께 불러 봅시다.

◦학습목표 제시

▶ PP T( 그림 자료)

▶ 동 물 농 장 동요 동영상 동물 그림자놀이 활동을 통해 그림자가 생기는 원리를 설명할 수 있다.

전개 (55 분)

Co 「동물농장」 동요에 맞춰 그림자놀이를 해 봅시다.

▪활동 1. 등장 동물 그림자 만들기

▪활동 2. 동요에 맞춰 등장 동물의 움직임 표현하기

▪활동 3. 「동물농장」동요 배경영상 제작하기

【 활 동 안 내 】

【활동 1】 동물 그림자 만들기

◦「동물농장」동요에 등장하는 동물그림자를 만들어 봅시다.

- 자신이 표현하고 싶은 동물을 OHP필름에 그려봅시다.

- OHP필름에 검은색 유성 펜으로 그립니다.

- 그림자가 만들어지는지 확인해 봅니다.

평가과제 1 자신이 제작한 동물 그림으로 그림자를 만들어 낼 수 있다.

↳ 피드백 : 그림자가 생기는 까닭은 빛의 직진하는 성질 때문이다.

【활동 2】 동요에 맞춰 등장 동물의 움직임 표현하기 ^CD

◦「동물농장」동요에 맞춰 등장 동물의 움직임을 그림자로 표현해 봅시다.

- 동물의 그림자의 모양을 바꿔가며 표현해 봅시다.

- 동물 그림자의 크기를 변화시켜 가며 표현해 봅시다.

평가과제 2 동물 그림자를 통해 그림자가 생기는 원리를 설명할 수 있다.

↳ 피드백 : 직진하는 빛이 물체를 통과하지 못하면 물체 모양과 비슷한 그림 자가 물체의 뒤쪽에 있는 스크린에 생긴다.

【활동 3】「동물농장」동요 배경영상 제작하기

◦「동물농장」동요에 맞춰 그림자 배경영상을 제작해 봅시다. ^ET

▶OHP 필름 유성 펜

Tip! 동 물 모 양의 손잡이 를 두 개 달 아 그림자의 움직임을 표 현할 수 있 어요.

정리 (15 분)

◦우리가 만든 「동물농장」동요 배경영상을 보며 학습내용을 정리해 봅시다.

- 그림자가 생기는 원리를 간단히 설명(그림)해 봅시다.

- 그림자를 이용하여 동물의 움직임을 나타내려면 어떻게 하면 좋을지 자신의 생 각을 이야기해 봅시다.

▶학생활동지

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3. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 1~2/10

재미있는 동물 그림자놀이

STEAM활동지

4학년 반 이름 :

그림자가 생기는 원리를 아래에 그림으로 간단히 나타내 봅시다.

⇒

직진하는

( )

이

물체를

통과하지 못하면

물체 모양과 비슷한 그림자 가

물체의

( 앞, 뒤 )

쪽

에 있는 스크린에

생긴다.

동물의 움직임을 어떤 방법으로 표현하면 좋을까요?

⇒ 그림자를 이용한

동물의 움직임

은

방법으로 표현

하면 재미있게 나타낼 수 있습니다.

스스로 평가해 봅시다.(○표) 활동소감(자유롭게 써 봅시다.)

그림자가 생기는 원리를

빛의 성질과 관련지어 설명할 수 있나요?

(잘 알고 있어요 / 보통 / 잘 모르겠어요)