창의 인성 내면화를 위한 ․
UNITE 프로그램의 개발과 적용
융합인재교육 (STEAM)
KN- STEAM 교사 연구회
김연화
T 기술
S 과학
M 수학 A 예술
E 공학
STEAM
의 영역 구성
연구의 동기
• 디지털경제에서 창조경제로 변화
• 창조경제 시대의 가장 중요한 특징은 지식 , 기술 , 학문 간 의 융합
• 분야별 개별 지식만으로는 복잡하고 다층적인 현안 이슈를 해결하는데 한계에 봉착했기 때문
• 교육과학기술부는 2011 년 주요과제로 창의적 융합인재 양성을 위한 ‘과학예술 융합교육 (STEAM)' 강화를 제시
• 우리 연구회는 국가 시책에 맞추어 창의적 융합인재가 무엇
인지 , 어떤 원리에 의해 성장 발전하는지 등에 대한 근본적 ․
인 연구와 함께 초 중등 교육현장에 접목시킬 방안은 무엇인 ․
지 고민해보고자 하였다 .
연구문제
가 . 창의적 융합인재 교육 매뉴얼 개발
나 . 녹색리더를 키우기 위한 프로젝트형 창의적 융합 인재 프로그램 개발
다 . 개발된 프로그램의 효율적인 적용 방안 연구
라 . 창의적 융합인재 프로그램의 일반화 방안 연구
STEAM 개발자료
1. ‘ 골드버그’ 프로젝트 2. 창작 방패연을 날리자
3. 전자석을 타고 지구 한 바퀴 4. 종이컵으로 스피커 만들기 5. 음악과 수학
6. 경복궁 내 건청궁을 밝혀라 ! 7. 인체의 신비 만들기 프로젝트
STEAM 학습 준거 틀
골드버그 STEAM 학습 준거 틀
에너지의 변화를
관찰할 수 있는 장치 만들기 에너지의 변화를
관찰할 수 있는 장치 만들기
주변의 흔한 소재를 원래의 사용법과 다르게
동작하도록 꾸며보자
주변의 흔한 소재를 원래의 사용법과 다르게
동작하도록 꾸며보자
T ex
t T ext
물리적 에너지외에 다른 에너지 변화도
활용하고 싶다
가 . 교과 융합형 프로그램
골드버그 프로젝트
• 1) 수업의 목표 및 내용 : 골드버그 장치의 매력은 주변의 흔한 소재를 원래의 사용법과 다르게 우리가 생각하는 대로 동작하도록 꾸며 보는데 있으며 , 설계 및 제작 과정을 통해서 창의적인 희열을 느끼고 끈기와 인 내 , 협동심 , 배려심 등 기본 인성을 함양하고자 함
• 2) 수업의 실제
• 가 ) 수업 운영 시기 : 2011 년 7 월 2 일 , 7 월 16 일 , 8 월 16 일
• (3 일 × 4 시간 = 12 시간 )
• 나 ) 운영 장소 : 사천영재교육원
• 다 ) 운영 대상 : 초등발명반 20 명
수업 흐름도
골드버그 프로젝트
교수 학습 지도안 ․
수업의 실제
융합기술과 골드버그 장치
우드락과 종이 / 케이넥스 / 우드락과 쫄대
스페이스워프 5000 / 에어로트랙
활동결과
강의환경 수업학생반응 설문결과
87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
만족도조사
계열 1
적용 결과 분석 다양한 재료를 제공 해야 하며 , 모듈을 연 계할 수 있는 방법 연 구 필요
변화 사례
흥미있는 주제의 제시 , 다 양한 교과를 융합한 프로젝 트 활동은 학생들의 흥미를 극대화하였고 , 모둠원과 협 동을 통한 문제해결력이 높 아짐
창의 인성 내면화를 위한 ․
UNITE 프로그램의 개발과 적용
융합인재교육 (STEAM)
전자석을 타고 지구 한바퀴
1.
교육과정 및 영역
교육과정 과목명 학년 단원
200 9 개정
과학 6 6-2.3. 에너지와 도구 6-1.5. 자기장
수학 6 6-1. 비례식
실과 6 6. 생활 속의 전기 전자
미술 6 4. 관찰표현
전자석 STEAM 학습 준거 틀
전자석의 이용 알아보기 전자석의 이용 알아보기
자석 과 전자
석을 한 설계 이용
하기 자석과 전자석을 이용한 설계하기
성공이나 실패한 이유 분석하기 성공이나 실패한 이유 분석하기
전자석을 기반으로 한 발전기술을 에너지에서
활용 할 수 없을까 ?
2.
창의 인성 요소
학습활동 창의 인성 요소
생각열기 호기심 / 흥미
일어날 수 있는 최적의 조건 생각해 보기사고의 수렴
영상 속에 나타난 현상에 과학적 개념 적용하기생각해보기 사고의 확산
자석의 원리가 적용된 다양한 예 찾아보기사고의 수렴
사건에 적용된 전자석의 원리 찾기토론하기 및 적용하기
사고의 확산
자기분상열차의 원리 적용 현상 찾아보기문제 해결력
센 전자석의 조건 찾기독창성
자석 및 전자석을 이용한 생활용품 제작하기유창성 / 융통성
전자석 다른 분야가 융합된 기술 상상하기존중 / 협력
토론 시 다양한 아이디어를 제시하고 , 상대방의 의견을 존중하기개방성 / 배려
토론 및 발표 시 상대방의 의견을 수용할 수 있는 열린 마음 갖기3.
수업의 흐름
도입
생각열기
나침반 찾아보기
콜럼버스 항해
학습하기
나침반 만들기
전개
생각하기
영화속에 과학의 찾아라 !/
전자석 만들기
“ 할로우 맨”탈출장면
활동하기
왜 움직일까 ?
전동기 만들기
토론 및 발표
자기 부상열차 디자인하기
자기 부상열차 제작하기
자기 부상열차 움직이기 !
수행
적용하기
전자석을 다른 분야 접목하 다 !
4.
주제 선정과 지도안
본 활동은 자석과 전기 , 초전도를 응용하여 어떻게 자기부상열차가
선로에 떠서 달릴 수 있는지에 대해 탐구해 보는 주제
영화 속에서 생각하기
할로우 맨 어떤 원리가 적용되었을까 ?
왜 움직일까 ?
전동기 만들기
활동 하며 탐색하기
전자석 만들기
활동
자석과 전자석 원리를 이용하여 움직이는 인형 을 만들어 보자
자석과 전자석의 차이점 을 알아보자
1. 전자석의 원리를 이용하 여 움직이는 전동기를 만들 어 보자 .
2. 실험을 통해 강한 전동기 를 만들 수 있는 조건을 찾아 보자
S E
S A
[그림 ] 극 바꾸었을 때 모습
ST M
S 성공이나 실패한 이유 분석하기 E 산출물의 비행 특징 관찰하고 설명 S 자기부상 열차의 원리
E 잘 달릴 수 있는 조건 A 견고하고 아름답게
M 무게와 레일 자기력 간의 관계
S 자기 부상 열차의 조건 실험 E 열차의 바닥과 레일 디자인 A 창의적 개성적 디자인 하기
제작 하기 디자인 하기
열차를 움직이기
적용 하기
토론 및 발표
Contents
적용하기
전자석과 다른 기술 분야와의 융합기술을 알 수 있다 . 전자석과 다른 분야가 융합된 기술을 다양하게 상상한 다 . 새로운 융합기술이 우리 생활에 미치는 영향을 상상한 다 .
전자석을 기반으로 한 발전기술을 에너지에
서 활용 할 수 없을까 ?
교과 융합 체험 탐구 :
“ 중국 속 우리 역사를 찾아가는 교과 융합 체험” 탐구 프로그램 운영
창작 방패연을 날리자
종이컵으로 스피커 만들기
음악과 수학
차시 시수 소주제 주요학습내용
1~2 1/2 음계계산법
․ 소리의 규칙성 ․ 피타고라스 음계 ․ 순정율 음계 3 1/1
전자기타 , 펜플 룻 만들기 및 연
주
․ 전자기타 만들기와 연주 ․ 펜플룻 만들기와 연주
4~5 2/2 나만의 전자악 기 만들기
․ 나의 전자악기 구상 제작․ ․ 다른 작품 평가하기
경복궁 내 건천궁을 밝혀
라 !
미디어자료『인체의 신비』
활동후 소감
• 가 . 교과 융합 체험 탐구 참가 학생 소감 ‘ 우리의 역사는 자랑스러움 그 자체이다 !’
• 나 . 교과 융합형 프로그램 참가 학생 소감
STEAM 수업에서는 색다른 즐거움과 여러 실험을 하면서 너 무 기분 좋았다 .
• 다 . STEAM 수업 적용 후 교사 소감
• 2011년 5 월 , 한국과학창의재단에서 공모한 STEAM 교사 연구회 사업에 대한 이야기를 처음 들었 을 때 ‘아 , 이것이구나 !’ 하는 생각을 했었다 . 그동안 영재교육원 학생들이나 학교 학생들을 가르치면 서 실생활과 동떨어진 학문을 가르치고 있는 것은 아닌지 남모를 고민도 했었는데 ‘융합인재교육’이라는 시도는 아주 신선한 충격으로 다가왔다 . 물론 지금은 처음이라서 프로그램 개발이나 적용 등에서 혼란 은 많지만 분명 의미있는 발걸음이라고 생각한다 . STEAM 교육은 우리 학생들이 교과와 실생활을 분 리하지 않고 복합적이고 창의적으로 문제를 해결하는 데 큰 도움이 될 것이라 확신하며 앞으로 더 체계 적이고 깊이 있는 연구를 통해 우리 학생들의 국제적 경쟁력을 한 단계 업그레이드 소중한 기회가 되었 으면 한다 .
