융합 인재교육

(1)

융합 인재교육 [ STEAM ] 교과 + 창체 수업사례 소개 및 체험 융합 인재교육 [ STEAM ]

교과 연계 수업사례 소개 및 체험

(2)

수업 사례의 주제 개요

 단 원 : 2 학년 2 학기 , 생활과 음악

 주요개념 : 피타고라스 음계 , 파동 , 제작 설계

 주 제 : 현의 길이 비율을 활용한 전자기타 만들기

 학습모형 : 예술 중점 STEAM 수업 프로그램

(3)

수업 사례의 STEAM 과목 요소 소개

학년

교과 (STEAM 요

소 ]

내용

2 학 년

음악 [A] 8 음계와 현의 길이 비율 관계

과학 (S) 소리와 주파수

수학 (M) 선분의 비례 ( 피타고라스 음계 ) 기술가정

(T&E) 제품의 제작과 설계 ( 나만의 전자기타 만들기 )

음악 (A) 전자기타 연주하기

(4)

수업 사례의 STEAM 모형 ( 교과간 연계 )

음악 (A)

과학 (S) 수학 (M)

기술

(T&E)

(5)

도입활동을 통해 학생들은 줄의 길이에 따른 소리 높낮이 변화를 관찰하게 되고 이를 정량적으로 더 정확하게 계산 하여 실제 음계를 구성하는 간이 전자기타 만들기 체험활 동을 구성하였다 . 이 활동을 통해서 학생들은 음악과 과학 에 대한 흥미와 관심을 높일 수 있고 다양한 악기들의 작동 원리를 이해할 수 있도록 한다 .

STEAM 수업 프로그램 개발 의

도

• 소리의 발생에서 시작하여 아름다운 소리의 음악에서 음계가 만들어지는 수학적 , 과학적인 원리 학습 가능

• 피타고라스가 만든 음계의 수학적 원리를 알아보고 , 이 외에 도 음이 산출되는 3 가지 다른 방식을 학습하도록 구성

• 소리의 높낮이는 줄의 길이 비를 달리하면서 변화시킬 수 있으 므로 학생들은 피타고라스 음에 해당하는 줄의 길이 비를 직접 계산 , 실제 듣기 좋은 음의 비율 탐색

(6)

^교

육과 정분 석

학습 주제 추출

STEAM 협의회 분과회 수업프 로그램

개발

수업 적용 평가

개선 사항 도출

STEAM 수업 프로그램 개발 절 차

적분과회 통합교과 ( 학년별 2 개팀 ) 조직 ,8 STEAM 개의 수업프로 그램개발 교과별

STEAM 교육적용 을 위한 학습주제 선정 교과 교육

과정 분석

블록타임제를 STEAM 활용한 수업만족도와 공개수업 창의성검사지

활용 , 비교분

석

(7)

과학분과 교육과정 분석 및 주제 추출 ( 예 시 )

학습단원 학습주제 STEAM교육의 필요성

(개발의 필요성 ) 융합교과내용 융합형태

힘과 운동

․ 스포츠 종 목마다 운동 화가 다른 이 유는 ?

우리가 즐겨하는 스포츠 종목의 신발 - 축구화 조깅화 ,

배드민턴화의 바닥과 쿠션이 어떤 차 이점을 가지고 있는지 알아봄

과학 ( 중 1: 힘과운 동 )

체육 ( 중 2: 개인운 동 )

과학 , 체육 , 미술 간학문적 통합

활동중심

힘과 운동

․ 추의 개수 와 용수철의 늘어난 길이 측정

추의 개수와 용수철의 늘어난 길이는 비례관계로 수학의 1 차함수와 수업 의 융합이 필요함 .

수학 ( 중 2: 일차함 수 )

과학 , 수학 간학문적 통합

탐구 중심

힘과 운동

․ 등속직선 운동과

․ 속력이 변 하는 운동

시간과 이동거리와의 관계그래프에 서 일차함수 , 이차함수와 관련지어 학습하기 위해 융합수업이 필요함 .

수학 ( 중 2:1 차함수 , 중 3:2 차함수 )

정규교과 과학 , 수학 간학문적 통합

주제 중심

(8)

STEAM 수업 프로그램 개발

(9)

STEAM 교육과정 재구성

STEAM 관련교과인 과학 (S), 기술가정 (T&E), 음악미술체육 (A), 수학 (M) 교과 교육과정의 20% 범위 내에서 STEAM 교육프로그램 실시를 위한 교육과 정 재구성

학기 교과

2011학년도 2 학기

1학년 STEAM 시

수 2학년 STEAM 시

수 3학년 STEAM 시수

수 학 4(68) ~14 4(68) ~13 3(51) ~11

과 학 4(68) ~14 4(68) ~13 4(68) ~13

기술 가정․ 4(68) ~14 2(34) ~ 8 2(34) ~ 6

체 육 3(51) ~9 3(51) ~11 2(34) ~ 7

음 악 - - 1(17) ~ 3 1(17) ~ 3

미 술 4(68) ~14 - - 2(34) ~ 8

(10)

STEAM 교육과정 재구성 및 프로그램

주제 차시 일 시 관련 과목

지구온난화 ( 교사연수 시범수업 )

1 10.11( 화 )- 7

사회 (A), 과학 (S), 수학 (M), 사 회 (A)

전자기타 만들기

1 10.17( 월 )-

1 과학 (S), 수학 (M)

2 10.17( 월 )-

2 기술 · 가정 (T&E)

3 10.18( 화 )-

6 음악 (A)

프랙탈 카드 만들기

1 11.14( 월 )-

2 수학 (M)

2 11.14( 월 )-

3 과학 (S)

3 11.15( 화 )-

6 수학 (M)

지레의 원리

1 11.21( 월 )-

5 과학 (S), 수학 (M)

2 11.24( 목 )-

5 과학 (S), 기술 · 가정 (T&E) 3 11.25( 금 )-

6 체육 (A)

(11)

STEAM 공개 수업 주간 시간표 변경

월 화 수 목 금

1교시 가정 과학 수학 국어 도덕 2교시 수학 창재 국어 음악 영어 3교시 도덕 체육 도덕 도덕 중국 어 4교시 체육 기술 영어 과학 과학 5교시 국어 수학 과학 정보 국어 6교시 영어 역사 체육 수학 역사

7교시 역사

월 화 수 목 금

1교시 과학 과학 수학 국어 도덕 2교시 기술 창재 국어 역사 영어 3교시 수학 체육 도덕 도덕 중국 어 4교시 체육 도덕 영어 과학 가정 5교시 국어 수학 과학 정보 국어 6교시 영어 음악 체육 수학 역사

7교시 역사

2 학년 3 반 시간표변경전 2 학년 3 반 시간표 변경후

 매월 STEAM 공개수업 주간 지정 , 교육과정내 20% 이내 확보

 블록타임 , STEAM 수업의 스토리텔링 전개에 따른 과목 순서변경

(12)

학습 준거 틀

상황 제시 학생이 문제 해결 필요성을 구체적으로 느낄 수 있는 상황 제시

창의적 설계 학생 스스로 문제 해결 방법을 찾아가는 창의적 설계

감성적 체험 새로운 문제에 도전하고자 하는 열정이

생기게 하는 감성적 체험

(13)

STEAM 수업 프로그램의 개요

상황제시 창의적 설계 감성적 체험

음악 (A) 과학 (S) 수학 (M) 기술가정

(T&E) 음악 (A)

음악 (A) 현의 길이에 따 른 소리의 높낮

이

과학 (S)

소리와 주파수 수학 (M)

선분의 비례 기술 · 가정 (T&E) 제품의 구상과

설계

음악 (A) 전자기타연주

현의 길이 비율을 활용한 전자기타 만들기

(14)

수업의 설계

수업 과정 교사 활동 차시

(

분 ) 학생활동

도입 교재와

STEAM

• 교재와 STEAM 교육 관련 부

분을 설명한다 . 각차시 • 교재를 보고 STEAM 과 연 관성을 학습한다 .

전개

A(

예술 )

•8 음계와 현의 길이비율과 관련 된 A( 예술 ) 요소를 선행학습한 다 .

1/4 (45분 )

• A( 예술 ) 요소를 학습한다 .

S(

과학 ) • 전자기타와 관련된 S( 과학 )

요소를 선행학습 한다 . 2/4 (45분 )

•S(과학 ) 요소를 학습한다 .

M(

수학 ) • 전자기타와 관련된 M( 수학 ) 요소를 선행학습 한다 .

•M(수학 ) 요소를 학습한다 .

T(

기술 )&

E(

공학 )

• 전자기타와 관련된 T( 기술 )&

E( 공학 ) 요소를 선행학습을 한 다 .

3/4 (45분 )

•T( 기술 )&E( 공학 ) 요소 를 학습한다 .

• 요소를 학습한다 .

A(

예술 ) • 전자기타와 관련된 A( 예술 )

요소를 선행학습을 한다 .

4/4 (45분 )

• A( 예술 ) 요소를 학습한다 .

정리

STEAM

각 교과 요소 정리

•STEAM 교육을 확실히 확인한 다 .

• 요소별로 정리가 되었는지 질문 을 통하여 확인한다 .

• 다음차시를 예고 한다 .

각차시

• STEAM 교육에 대하여 확 실히 숙지한다 .

• 질문에 대하여 발표한다 .

• 다음차시에 대하여 듣는다 .

(15)

학습 준거에 따른 수업전개

창의적 설계

감성적 체험

▶ “ 가장 아름다운 소리를 만드는 음계의 진 동수 비율과 그에 따른 현의 길이비율을 찾아 나만의 전자기타를 만들어보자”

( 음악 1 차시 )

▶ “ 가장 아름다운 소리를 만드는 음계의 진 동수 비율과 그에 따른 현의 길이비율을 찾아 나만의 전자기타를 만들어보자”

( 음악 1 차시 )

▶ 길이비율의 정량적 계산

( 과학 · 수학 코티칭 2 차시 )

▶ 음계구성 간이 전자기타 만들기 ( 기술가정 3 차시 )

▶ 길이비율의 정량적 계산

( 과학 · 수학 코티칭 2 차시 )

▶ 음계구성 간이 전자기타 만들기 ( 기술가정 3 차시 )

▶ 직접 만든 전자기타 연주 ( 음악 4 차시 )

상황제시

(16)

수업의 실제

▶ 음악 1 차시

“ 가장 아름다운 소리를 만드는 음계의 진동수 비율과 그에 따른 현의 길이비율을 찾아 나만 의 전자기타를 만들어보자”

▶ 음악 1 차시

“ 가장 아름다운 소리를 만드는 음계의 진동수 비율과 그에 따른 현의 길이비율을 찾아 나만 의 전자기타를 만들어보자”

상황제시

수업시연동영상

(17)

수업의 실제 ( 상황제시 : 음악 과정안 )

수업 과정 교사 활동 시간

(

분 ) 학생 활동

도 입

음계의 개념 설명

• 다장조의 음계를 들려준다 .

• 음의 높아지고 낮아지는 것이 어떤 원리와 관련이 있을까 질 문한다 .

8

• 교사가 들려주는 음계를 듣는다 .

• 교사의 질문을 듣고 답을 생각해 본 뒤 자유롭게 발표한다 .

전 개

음계와 현의 길이 비율 관계

• 그랜드 피아노의 모양과 기타 시범연주를 통해 현의 길이 비 율과 음정의 높낮이 관계를 설

명한다 . 30

• 교사의 설명을 듣고 현의 길이가 짧아지면 음정이 높아진다는 것을 이해한다 .

• 교사의 시범연주를 통해 현의 길 이와 음정의 높낮이 관계를 이해한 나만의 다 .

전자기타 구상하기

• 다양한 디자인 , 재료 등을 이 용한 나만의 전자기타를 구상해 보도록 지도한다 .

• 다양한 디자인 , 재료 등을 이용 한 나만의 전자기타를 구상해본다 .

정 리

본시정리 및 차시예고

• 현의 길이와 음정관계를 질문 하고 차시를 예고한다 . 7

• 교사의 질문에 대답하고 차시에 소리 , 파동 , 진동수에 대한 학습 을 하게 될 것임을 안다 .

(18)

현의 길이비율 을 찾아

전자 기타 나만의 구상하기

수업의 실제 ( 상황제시 : 음악 활동지 )

(19)

수업의 실제

창의적 설계

▶ 길이비율의 정량적 계산

( 과학 · 수학 코티칭 2 차시 )

▶ 음계구성 간이 전자기타 만들기 ( 기술가정 3 차시 )

▶ 길이비율의 정량적 계산

( 과학 · 수학 코티칭 2 차시 )

▶ 음계구성 간이 전자기타 만들기 ( 기술가정 3 차시 )

수업시연동영상

(20)

• 학생들의 창의적인 설계를 이끌어 내기 위해서 는 생활 속 재료를 사용하여 제작

• 학생들에게 적어도 두 번 이상 기타를 만들어 보게 함으로써 설계의 문제점을 창의적으로 해 결해나가는 학습 기회 부여

STEAM 수업의 TIP

(21)

수업의 실제 ( 창의적 설계 : 과학과정안 )

수업 과정 교사 활동

시간

(

분

)

학생활동

도입

수행계획 및 일정 제시

• 파동에 관한 PPT 를 보여 준다 .

5

• PPT를 보고 흥미를 유발한다 .

학습목표 제시

• 본 수업의 학습목표를 제시 하고 학생들에게 인지시킨다 .

• 학습 목표를 인지하고 , 전체 수 업 진행방향을 이해한다 .

전개 선행학습

및 평가

• 선행 학습을 통하여

STEAM 교육을 이해시킨다 .

• 파동에 대한 수업을 전개 한다 .

15

• 선행학습의 내용을 상기하고 , 새로이 학습할 내용을 숙지한다 .

• 수업내용을 이해한다 .

정리 포트폴리오 작성 및 과제

• 학습지를 제시하고 , 내용 을 학생들이 작성하도록 시간을 부여한다 .

5

• 주어진 학습지를 작성하고 , 수 업

을 마무리하며 , 차시 내용을 숙지 한다 .

(22)

수업의 실제 ( 창의적 설계 : 과학활동지 )

(23)

수업의 실제 ( 창의적 설계 : 수학과정안 )

시간

(

분

)

학생활동

도입

수행계획 및 일정 제시

• 우리가 부르는 노래 , 음악의 음계 를 피타고라스가 만들었다는 사실을 제시하며 흥미를 불러일으킨다 .

5

• 학습안내지를 본다 .

학습목표 제시

• 본 수업의 학습목표를 제시하고

학생들에게 인지시킨다 . • 학습 목표를 인지하고 , 전 체 수업 진행방향을 이해한다 .

전개 선행학습 및 평가

• 음계의 원리가 ‘현의 길이의 비’에 따른 것임을 설명하고 활동지를 작 성하면서 낮은 도에서 높은 도까지 음계의 비를 만들어보도록 한다 .

10 • 선분의 비례관계를 기본으 로 하여 활동지를 완성한다 .

정리 포트폴리오 작성 및 과제

• 학생들의 결과를 발표시키고 정리

한다 . 5 • 자신들의 결과물을 정리한

다 .

(24)

1 차 함수를 활용하여 조화로운 음의 비율을

찾는 작업

수업의 실제 ( 창의적 설계 : 수학활동지 )

(25)

수업의 실제 ( 창의적 설계 : 기술가정과정 안 )

수업 과정 교사 활동 시간

(

분 ) 학생 활동 도입 제작하기 • 전자기타를 제작시 주의 할 점을

이야기 한다 . 5 • 전자기타 제작하기 앞서 주의 할 점을 듣는다 .

전개

만들기

• 전자기타를 잘 만들 수 있게 지도 한다 .

• 전자키트 재료 배부 ( 개인별 1

개 ) 35

• 과제의 사전조사를 통해서 디자인과 기능을 중심으로 제작에 힘쓴다 .

제품 완성 • 주어진 시간 내에 전자기타를 완 성되도록 독려한다 .

• 주어진 시간 전자기타를 완성한다 .

정리 포트폴리오 작성

• 제작하면서 과정을 사진이나 스

케치로 표현하게 한다 . 5 • 제작과정을 사진이나 스케 치로 작성한다 .

수업전개시 유의사항

• 제작시 화상이나 순간접착제의 용액을 흘리지 않도록 교사가 확인한다 .

• 제작된 전자기타의 기본 동작이 가능할 때에 완성품에 더 꾸밀 수 있는 시간을 부여하여 학습자의 만족도를 향상시킨다 .

(26)

수업의 실제 ( 창의적 설계 : 기술가정교사

자료 )

(27)

수업의 실제 ( 창의적 설계 : 기술가정활동

지 )

(28)

수업의 실제

감성적 체험 ▶ 직접 만든 전자기타 연주 ( 음악 4 차시 )

▶ 직접 만든 전자기타 연주 ( 음악 4 차시 )

수업시연동영상

(29)

• 이러한 성공의 경험을 얻기까지의 피드백 과정 을 수업의 마무리부분에 발표하게 하여 학생들 간의 소통과 공감의 장을 열어주기

• 각 교과 과정의 연계를 매끄럽게 연결할 수 있 도록 STEAM 노트 작성하기

- STEAM TEACHER - STEAM STUDENT

STEAM 수업의 TIP

(30)

STEAM NOTE

(31)

수업의 실제 ( 감성적 체험 : 음악 과정안 )

시간

(

분

)

학생 활동

도입

악기를 만든 이 론배경과 제작 과정 짚어보기

• 전시에 이뤄진 활동내용을 PPT 를 통해 간략히 짚어본다 .

• 과학의 파동과 진동수 , 수학의 현의 길이비율등의 원리 및 악기 를 제작하며 느꼈던 점들을 질문 한다 .

8 • 질문에 대답한다 .

전개

간이 전자기타 음계 익히기

• 직접 만든 전자기타로 음계를 시범연주한다 .

• 낮은 솔에서 높은 도까지 음계

를 연주할 수 있도록 지도한다 . 30

• 교사의 시범연주를 듣고 음계 를 익혀본다 .

간이 전자기타 로

악곡 연주하기

• 익힌 음계를 바탕으로 간단한 곡을 연주해본다 .

• 모둠별로 대표연주자가 연주해 보도록 한다 .

• 간이 전자기타로 악곡을 연주 해본다 .

• 모둠별로 대표연주자가 연주 해본다 .

정리 느낀점 발표하 기

• 제작한 악기를 직접 연주하면서

느낀 점들을 질문한다 . 7 • 제작한 악기를 직접 연주하면 서 느낀 점들을 발표한다 .

(32)

수업의 실제 ( 감성적체험 : 음악활동지 )

(33)

제언

STEAM 수업이 이루어지기까지의 교과간 협업사 례 효율적 분과회 조직을 통한 수업 프로그램 개발

팀티칭과 코티칭을 활용한 수업 실행

STEAM NOTE 제작을 통한 교과간 연계성 증대 4

1 2 3

다양한 STEAM 수업을 가능케한 교육적 환경 조 성

5 STEAM 에 대한 교사의 열정과 학생의 절대적 지지

(34)

프로그램 체험 ( 감성적 체험 : 음악 )

학습단계 교수 학습 내용․

steam

유의점 및 관련자료

동기유발

(8)

본시 학습 내용에 대해 동기유발하기

▷

악기를 만드는데 사용된 이 론적 배경과 제작 과정을 되짚 어본다 .

- 파동과 진동수 ( 과학 ), 피타고라스 현의 길 이비율 ( 수학 ),

제품의 구상과 설계 ( 기술 , 가정 )

▷ 악기를 직접 만든 소감을 질문한다 .

- 어려웠던 점 , 흥미로웠던 점 , 아쉬웠던 점 등

TE SM

-동기유발 PPT 자료화면

(35)

프로그램 체험 ( 감성적 체험 : 음악 )

steam

학습전개

(30)

본시 학습 목표 제시

1. 직접 만든 간이 전자기타의 음계를 익혀서 연주할 수 있다 .

2. 직접 악기를 만들어 연주한 소감을 발표할 수 있다 .

공부할 순서 안내

▷ 중심되는 학습의 내용을 제시하여 학생들 이 이번 시간의 수업 흐름을 알도록 한다 . - 음계익히기 → 간단한 악곡 연주하기 → 모 둠별로 연주하기 → 정리 및 평가

A

- ppt

- 수업 흐름을 생각 하면서 즐거운 마음 으로 수업에 임한다 .

(36)

프로그램 체험 ( 감성적 체험 : 음악 )

stea

m

유의점 및 관련자료 학습전개

(30)

간이 전자기타의 음계 익히기

▷ 간이전자기타의 음역을 확인한다 . (음역 : 낮은 솔 ~ 높은 도까지의 음역 )

▷ 줄의 길이가 길고 짧음에 대한 음정의 변화 원리를 질문한다 .

▶ 줄의 길이가 길수록 낮은 음정 , 짧을수록 높은 음정 이 난다는 것을 대답한다 .

▷‘ 도와 높은 도’한 옥타브의 관계는 2:1 의 현의 길이 비율관계를 가짐을 시범연주를 통해 보여준다 .

▶ 교사의 시범연주를 듣고 한 옥타브 관계의 길이 비율 을 이해한다 .

▷ 낮은 음에서 높은 음 순서로 천천히 시범 연주한다 .

▷ 학생들이 연주하기 전 주의사항을 안내한다 .

- 간이 전자기타와 스피커를 연결잭을 통해 정확하게 연 결한다 .

- 스티커가 붙여진 곳을 손가락 끝으로 눌러 연주하도록 한다 → 정확한 음정 연주하기

A SM

A TE

A

- ppt,

간이 전자기타 , 스피커 , 신디사이저 - 현의 길이 비율에 대해 학습한 내용을 실제 음을 연주함을 통해 확인해본다 . - 교사의 시범연주를 보고 직접 연주해 본다 .

(37)

프로그램 체험 ( 감성적 체험 : 음악 )

학습단계 교수 학습 내용․ steam 유의점 및 관련자료

학습전개 (30)

▶ 각 음정을 정확하게 연주해보도록 한다 . 순차상행 , 순차하행으로 연주해본다 . 간단한 악곡 연주하기

▷ 앞서 익힌 음계를 바탕으로 간단한 악곡을 시범연주 한다 .

1) 떴다 떴다 비행기 2) 학교 종

3) 오나라 ( 대장금 ost)

▶ 교사의 시범연주를 듣고 악보를 참고하여 간이 전자기타로 악곡을 직접 연주해본다 .

- 다른 모둠원이 스피커에 연결해 연주해보는 동안 손 가락

으로 음정자리를 짚는 연습을 한다 .

A - ppt

- 시범연주를 제시 한다 .

- 학생들의 적극 적인 학습참여를 유도한다 .

(38)

프로그램 체험 ( 감성적 체험 : 음악 )

steam

유의점 및 관

련자료

학습전개

(30)

▷ 옥타브간의 음정관계를 이해한 것을 토대로 새로운 음정의 위치를 구해본다 .

ex) 레 와 높은 레 ?

- 옥타브 관계이므로 높은 레의 위치는 레 자리 30cm의 절반 길이인 15cm 일 것 이다 . ex) 미 와 높은 미 ?

- 옥타브 관계이므로 높은 미의 위치는 미 자리 27cm의 절반 길이인 13.5cm 일 것 이다 .

▷ 교사의 연주를 듣고 곡의 제목을 맞춰본다 . 1) Isn't she lovely

2) once ost중 falling slowly

▶ PPT화면을 참고하여 제재곡들을 연주해본다 .

▷ 다양한 방법으로 연주해보기 .

▶ 모둠을 나누어 화음을 넣어 연주해본다 .

▶ 교사의 반주에 맞춰 제재곡들을 연주해본다 .

▶ 9개의 모둠에서 대표연주자가 연주해본다 .

SM

A

- 배 운 이 론 을 응 용 하 여 음 정 을 구 해 보도록한다 . - 교 사 의 연 주를 듣고 제 목 을 맞 추 지 못 하 더 라 도 당 황 하 지 않 는다 .

- 두 개의 단 선 율 이 모 여 화 음 을 이 뤄 연주할 수 있 음을 안다 .

(39)

프로그램 체험 ( 감성적 체험 : 음악 )

steam

마무리 (7)

소감 발표하기

▷ 직접 제작한 악기를 연주하면서 느낀 점들을 질문한다 .

▶ 직접 제작한 악기를 연주하면서 느낀 점들을 대답한다 .

차시 예고

▷ 수행평가를 실시할 것을 예고한다 .

- 소감을 자유롭게 발표할 수 있도록 한다 .

- 차시 예고

(40)