2019 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 지도안 및 평가모델
2019. 11. 15.
이전초등학교
과 제 개 요
과제명 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영
STEAM 프로그램
구분
유형
(유형1) STEAM 프로그램 개선 및 보완을 통한 확산 모델 개발 ( ) - 선행 프로그램명:
(유형2) 다양한 교과 간 협동 연구를 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 ( √ ) 프로그램명 3D 프린터로 DIY 공기청정기 만들기
학교급 초 대상 학년(군) 3학년
중심과목 과학 수학
중심과목 성취기준 영역
[초등 5~6학년군] 날씨와 우리 생활, 생물과 환경 [초등 5~6학년군] 규칙성
연계과목 사회 실과 미술
연계과목 성취기준 영역
[초등 5~6학년군] 국토의 자연환경, 우리나라와 가까운 나라들, 경제생활의 변화와 우리나라 경제의 성장 [초등 5~6학년군] 발명, 기술 활용
[초등 5~6학년군] 체험
연구기간 2019.5.16. ~ 2019.11.30.
연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000) 참여연구원 6명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 5명)
연구 수행자에 관한 사항
구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명
연구책임자 이전초등학교 실과 교사 김영욱
공동연구원 이전초등학교 수학 교사 박정택
공동연구원 이전초등학교 과학 교사 이동호
공동연구원 이전초등학교 미술 교사 박재선
공동연구원 이전초등학교 수학 교사 정석민
공동연구원 북삼초등학교 수학 교사 조은영
자문위원 대구대학교 자문 교수 이상원
2019년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 융합인재교육(STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.
2019년 11월 15일
연구책임자 : 김영욱 (인)
“이 보고서는 2019년도 정부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”
목 차
1. 요약문··· 1
2. 서론··· 2
3. 연구 수행 내용 및 결과··· 2
가. STEAM 프로그램 개발 및 적용 ··· 2
나. STEAM 프로그램 적용 성과 연구 및 조사 ··· 3
다. STEAM 협력연구 강화 및 확산 실처 ··· 3
라. 프로그램 개발 계획 및 중점 사항 ··· 4
마. 학생태도 검사 검사 도구 및 방법 ··· 5
바. 연구 수행 결과 ··· 5
사. 학생태도 검사 결과 ··· 6
4. 결론 및 제언 ··· 8
[부록]
부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 부록2. 활동 사진 및 산출물
1. 요약문
2019 경상북도 청송군 이전초등학교 융합인재교육(STEAM) 교사연구회는 「다양한 교과 간 협 동 연구를 통한 STEAM 프로그램 신규 개발」을 주제로 ‘STEAM 교육 – 교육과정 연계’ 가 구현된 프로그램을 개발하고 적용할 수 있도록 연구 과제를 선정하고 추진하였다.
연구를 위해 연구회 소속 연구원들은 STEAM 관련 연수, 프로젝트 관련 연수에 적극적으로 참여하였고 세미나와 발표회, 워크숍 등에 동참하였으며, 이를 통해 STEAM 교육의 현황과 전망에 대해 알아가고 STEAM 교육의 필요성과 의미에 대한 공감대를 넓혀갔다. 무엇보다 연구원끼리의 많은 논의와 여러 차례의 시행착오를 거치면서 STEAM 교육에 대한 다양한 관 점과 가치를 이해할 수 있어 교육자로서 좋은 배움의 기회가 되었다.
STEAM 교육 프로그램은 신규개발 1개를 개발하였고, 연구원 대표 교사가 속한 학교의 5, 6학년군 교육과정에 적용하고 평가해 보았다.
STEAM 프로젝트 학습 주제
3D 프린터로 나만의 공기청정기 만들기
5학년 관련 교과 및 성취기준 6학년 관련 교과 및 성취기준
국어 [6국01-04] 자료를 정리하여 말할
내용을 체계적으로 구성한다. 국어
[6국01-04] 자료를 정리하여 말할 내용을 체계적으로 구성한다.
[6국01-05] 매체 자료를 활용하여 내용을 효과적으로 발표한다.
수학
[6수04-01] 한 양이 변할 때 다른 양이 그에 종속하여 변하는 대응 관계를 나타낸 표에서 규칙을 찾아 설명하고, ☐, △ 등을 사용하여 식 으로 나타낼 수 있다.
수학 [6수04-05] 비례배분을 알고, 주어 진 양을 비례배분 할 수 있다.
사회
[6사01-04] 우리나라 자연재해의 종류 및 대책을 탐색하고, 그와 관 련된 생활 안전 수칙을 실천하는 태도를 지닌다.
사회
[6사08-03] 지구촌의 평화와 발전 을 위협하는 다양한 갈등 사례를 조사하고 그 해결 방안을 탐색한 다.
과학
[6과06-04] 계절별 날씨의 특징을 우리나라에 영향을 주는 공기의 성 질과 관련지을 수 있다.
실과
[6실05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하 고 제작한다.
STEAM 프로젝트 학습 흐름 상황 제시 ○ 미세먼지의 피해 및 원인 알아보기
○ 미세먼지를 줄이는 대책 찾기
창의적 설계
○ 공기청정기의 원리 알아보기
○ 공기청정기 디자인하고 3D 프린터로 제작하기
○ 3D프린터로 제작한 공기청정기 효과 검증 실험 및 효과성 알아보기 감성적 체험 ○ 메이커 페어를 통한 학습 결과 공유하기
각 프로그램의 적용 결과 실행과 실패의 반복, 여러 차례의 도전과 성공을 맛보는 경험을 통해 탐구에 대한 열정이 고양되었고 학습의 자신감으로 이어지는 모습이 관찰되었다. 특히 학교에서 비교적 소극적이었던 학생들의 변화가 두드러졌다. 또한 활동이 주는 재미와 즐거 움이 흥미를 유발하여 적극적인 참여와 몰입으로 이어졌고, 그 과정에서 내용에 대한 이해가 자연스럽게 터득되는 것을 확인할 수 있었다.
2. 서론
◦ 4차 산업혁명 시대를 대비하는 교육으로 3D 프린텅 교육과 3D 모델링 교육을 할 수 있는 프로젝트 학습 자료를 개발한다.
◦ 2015 개정교육과정과 STEAM 창의융합인재교육의 실천 방안 모색으로 교실 수 업개선을 실천한다.
◦ MAKER 교육 기반 프로젝트 학습을 통한 나눔으로 교육공동체의 행복 증진한다.
3. 연구 수행 내용
가. STEAM 프로그램 개발 및 적용
1) STEAM 교사연구회 운영 환경 조성
MAKER 환경 조성: 교육공동체 구성원의 MAKER 교육에 대한 필요성과 동기를 신장하 고, 새로운 교육 정보를 공유하기 위해 SNS 홈페이지 개설(BAND 활용) 및 분기별 오 프라인 모음 운영
MAKER 프로젝트 교육 교사 연수회 실시: 1학기 1회, 2학기 1회, 총 2회 실시. 구성원 학교의 신규 교사 및 관심이 있는 교사의 동반 참석 운영.
MAKER 교육 관련 도서 구입비 및 연수비 지원
MAKER 워크숍 운영: 2019 제7회 국제 3D 프린팅 코리아엑스포 참석, 제8회 MAKER 페어 서울 2019 참석
2) STEAM 교사연구회 STEAM 프로그램 개발
프로젝트 학습 개발을 위한 학습 준거틀 적용: 2015 개정교육과정에 도입되는 STEAM 교육 준거틀을 활용 및 적용
STEAM 프로젝트 학습 적용을 위한 교육과정 재구성: 5,6학년 과학 및 실과 영역을 중 심으로 적용할 수 있는 15차시의 교육과정을 재구성하고 교육프로그램 개발
3) STEAM 프로젝트 학습 프로그램 개발 적용
STEAM 프로젝트 학습 적용: 이전초등학교 5.6학년을 대상으로 15차시 프로젝트 학습 실시
STEAM 프로젝트 형성평가 실시: 전문가 평가(2회) 실수 후 프로그램 수정∙보완
나. STEAM 프로그램 적용 성과 연구 및 조사
1) STEAM 교사연구회 운영 환경 조성
MAKER 환경 조성: 교육공동체 구성원의 MAKER 교육에 대한 필요성과 동기를 신장하 고, 새로운 교육 정보를 공유하기 위해 SNS 홈페이지 개설(BAND 활용) 및 분기별 오 프라인 모음 운영
MAKER 프로젝트 교육 교사 연수회 실시: 1학기 1회, 2학기 1회, 총 2회 실시. 구성원 학교의 신규 교사 및 관심이 있는 교사의 동반 참석 운영.
MAKER 교육 관련 도서 구입비 및 연수비 지원
MAKER 워크숍 운영: 2019 제7회 국제 3D 프린팅 코리아엑스포 참석, 제8회 MAKER 페어 서울 2019 참석
다. STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천
1) STEAM 프로젝트 학습 프로그램 사례 공유 계획
교수자 중심 운영사례 공유: [수업나누리], [STEAM 교육] 활용
☞ 프로젝트 학습 자료(총 15차시 이상) 공개: 스스로 3D 프린터를 만들어 보고 이를 활용할 수 있는 3D 모델링 교육 자료를 개발 공개함. 창의교육재단 ‘STEAM 교육’
활용 중
☞ 전문성 신장을 위한 연수 자료 공유: STEAM 교육을 위해 전문적학습공동체 회원들 이 개발하거나 발굴한 연수 자료는 수업나누리를 통해 공유 중
학습자 중심 STEAM 프로젝트 학습 운영사례 공유: [1만 동아리], [홈페이지] 활용 ☞ 5.,6학년에 적용한 프로젝트 학습을 동아리 활동에 적용하여 과정과 산출물을 1만
동아리 홈페이지에 탑재함
☞ 학생 MAKER 프로젝트 산출물을 학교홈페이지, SNS 등에 게시함으로서 교육적 홍 보 효과를 극대화하고 학생들에게 공적 홍보의 기회를 부여함
2) STEAM 프로젝트 학습 개발 교육공동체 활성화 계획 분기별 1회 ‘STEAM 교육 페어‘ 운영
☞ 분기별 1회(3,6,9,12월 중 토요일 17:30~) 저녁식사 모임 및 교육 나눔 ☞ 수업 아이디어 공유 및 자료 개발 협의, 친목 도모
STEAM 프로젝트 나눔의 날 개최(들꽃네 메이커 페어) ☞10월 이전초등학교에서 개최
☞STEAM 프로젝트 학습 적용 사례 발표 및 학생 산출물 전시
라. 프로그램 개발 계획 및 중점사항 1) 프로그램 개발 내용
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 초등학교 과학 (6과06) 날씨와 우리 생활용 STEAM 프로그램 선행
프로그램명 해당없음
학교급 초등 대상 학년(군) 5,6학년군
중심과목 과학 수학
중심과목 성취기준 영역
[초등 5~6학년군] 날씨와 우리 생활, 생물과 환경 [초등 5~6학년군] 규칙성
연계과목 사회 실과 미술
연계과목 성취기준 영역
[초등 5~6학년군] 국토의 자연환경, 우리나라와 가까운 나라들, 경제생활의 변화와 우리나라 경제의 성장 [초등 5~6학년군] 발명, 기술 활용
[초등 5~6학년군] 체험
개발계획 주제 연번
차시
(시수) 과목 연계(안)
1 4 과학(2) + 사회(2)
2 2 실과(2)
3 2 실과(2)
4 4 과학(2) + 수학(2)
5 4 과학(2) + 미술(1)
개발·적용
현황 ※ 2019. 9. 10. 기준, 15차시 중 15차시 개발 및 15차시 적용 완료
마. 학생태도검사 검사 도구 및 방법
1) 조사 대상 : 전교 5,6학년 학생 6명
2) 조사 기간 : 1차 - 2019년 3월, 2차 - 2019년 7월
3) 설문지 : 한국과학창의재단에서 제공하는 STEAM 태도 설문지와 STEAM 만족도 설문지 4) 검사 방법 : 사전․사후 검사지 비교
영역 내용 기간
양적 연구
STEAM 태도 프로그램 적용 전·후 1차 2019. 3 2차 2019. 7
STEAM 만족도 프로그램 적용 후 2019. 7
질적 연구
학생 활동 결과물 학생들의 활동 소감문 활용 2019. 7
관찰 및 협의회 교사의 관찰 및 협의회 시 면담 활용 2019. 9
바. 연구수행 결과
구분 수행 결과
교수학습지도안 개발 차시 총 15차시 개발
수업 적용 일정 2019. 3. 22. ~ 2019. 7. 15.
(STEAM 수업)수혜학생 수 이전초등학교 20명(전교생)
학생 태도검사
사전검사 3월 22일, 4~6학년 학생 (20명) 실시
사후검사 7월 15일, 4~6학년 학생 (20명) 실시
학생 및 교사 만족도조사 2019. 11. 7. 실시 완료
교사연구회 STEAM 행사 개최 2019. 7. 8. 메이커 페이 개최 2019. 10.25. ‘STEAM프로그램 발표 행사’ 개최
논문 또는 학술대회 2019 발명컨퍼런스 발표
특허출원(국외, 국내) 해당 없음
사. 학생태도 검사 결과
1) STEAM 태도 검사
■ 수학, 과학 흥미도
STEAM 기반 프로젝트학습 적용 결과 문항(10문항)초의 응답 중 동의함이 30% 증가하였 다. 이러한 결과는 지식 전달 중심의 수업이 아닌 학생들이 직접 자료를 조사하고 제작하는 다양한 활동들을 경험했기 때문에 학생들의 수학, 과학 흥미도가 향상된 것으로 분석된다.
■ 수학, 과학적 의사소통
수학, 과학적 의사소통 관련 구인 문항(총 12문항)의 변화를 분석한 결과 부정적인 답변이 66.6%에서 16.6%로 학생들이 의사소통의 필요성을 느끼고 소통하는 방향으로 변화하였음을 알 수 있다. 특히, 동의하는 학생 비율이 50% 이상 증가하였음이 눈에 띈다. 이는 STEAM 활 동이 수학, 과학적 의사소통 능력을 신장시킨다고 볼 수 있다.
■ 수학, 과학 유용성
수학, 과학적 유용성 관련 구인 문항(총 6문항)의 변화를 분석한 결과 부정적인 답변이 49.6%에서 16.6%로 학생들이 수학, 과학이 일상 생활 및 교과영역에서 유용서 있으므로 변 화하였음을 알 수 있다. 특히, 동의하는 학생 비율이 전체 답변의 평균 중 50% 이상 응답한 것이 눈에 띈다. 이는 STEAM 활동이 학생들의 태도에 변화를 준 것으로 분석된다.
■ 수학, 과학 자아개념 및 자아 효능감
수학, 과학적 유용성 관련 구인 문항(총 8문항)의 변화를 분석한 결과 사전 사후 큰 변화 는 없었지만 문항 중 자신감과 관련된 문항에서는 동의함 비율이 다소 증가함을 확인할 수 있었다.
4. 결론 및 제언
■ 이공계 진로 선택
이공계 진로 선택 관련 구인 문항(총 4문항)의 변화를 분석한 결과 사전 사후 큰 변화는 없었으며 본 STEAM 프로젝트 학습은 학생의 이공계 진로 선택에 큰 영향을 끼치지 않는 것 으로 분석된다.
가. 문제 상황 제시가 초등학교 학생들에게는 너무 어렵고 고차원적인 문제로 학생들이 크게 현실적이지 못하는 주제 설정으로, 학생중심의 생활주변 문제로 수정이 필요하다.
나. 연구회원들의 STEAM 역량 강화에 도움이 되었다. 다양한 STEAM 기초 및 심화 연수와 워크숍 등에 참여함으로써 연구회원들의 STEAM 교육에 대한 이해 및 프로그램 개발에 필요 한 역량을 기를 수 있는 계기가 되었다.
라. 교실 수업 속 STEAM 교육 확대에 기여하였다. 같은 학교 동학년 교사를 중심으로 연구 회를 조직하고, 5,6학년 교육과정을 분석하고 재구성하여 STEAM기반 프로젝트 프로그램을 개발하고 수업에 실제로 적용함으로써 동료 교사들에게 STEAM 교육의 일반 수업 속에서도 가능하다는 인식을 심어줄 수 있었다.
마. 일반 학급 교사들의 STEAM 교육에 대한 관심을 높일 수 있었다. 학습공동체와 연계하여 운영함으로써 교사연구회의 연구물을 함께 공유하고 일반 학급 교사들의 STEAM 교육에 대 한 두려움을 없애고 관심을 증대시키는 계기가 되었다.
[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물
프로그램 명: 3D 프린터로 공기청정기 만들기 STEAM 프로그램
1. STEAM 프로그램 총괄표(총 15차시)차시 주요내용
1~8 /15
주제(단원)명 미세먼지의 원인을 알아보고 3D 프린터 공기청정기 디자인하기
Co 미세먼지가 우리생활에 주는 문제점을 알아보고 미세먼지에 대해 조사하기
CD 공기청정기를 원리에 대해서 알기
CD 공기청정기의 원리를 적용한 공기청정기를 구상하고 디자인 하기
ET 발표에 참여하면서 다양한 디자인 감상하기
※ 과학 교과에서 계절별 날씨의 특징을 우리나라에 영향을 주는 공기의 성질과 관련 학습, 사회 교과에서 자연재해의 종류 및 대책을 탐색하고, 그와 관련된 생활안전 수칙을 실천하는 태도를 함양, 지구촌의 주요 환경 문제를 조사하여 해결 방안을 탐색하고, 환경ㅁ분제 해결에 협력하는 세계시민의 자세를 기름.
※ 미세먼지로 인한 문제가 여러 국가에 영향을 미치고 미세먼지의 원인을 지정학적 위치에서 조사해봄
9~14 /15
주제(단원)명 메이커가 되어 3D 프린터 공기청정기 만들기
Co 3D 프린터를 이용하여 공기청정기를 제작해 보기
CD 과학적 실험 과정을 통해 공기청정기의 효과성을 검증해 보기
CD 비례배분을 이용하여 공기청정기 효과성 예상하기
ET 3D 프린터로 만든 공기청정기 보완하기
※ 과학 교과의 통합 탐구 과정을 통해 효과성을 검증하고 수학 교과의 비례배분을 활용하여 직접 만든 공기청정기의 효과성을 예상해 봄
15 /15
주제(단원)명 3D 프린터 공기청정기 메이커 페어 열기
Co 3D 프린터 공기청정기 페이커 페어 마음 열기
CD 3D 프린터 공기청정기 페이커 페어 준비하기
ET 3D 프린터 공기청정기 페이커 페어 열기
※ 미술 교과 체험활동 영역을 통해서 페이커 페어 행사 준비 및 진행
2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 가. 상황제시
중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/5,6
중심과목 성취기준
영역
[초등학교] (6) 날씨와 우리 생활 중심과목 성취기준
[6 과 06-04] 계절별 날씨의 특징을 우 리나라 영향을 주는 공기의 성질과 관 련지을 수 있다
주제(단원)명 미세먼지의 원인을 알고
공기청정기를 디자인하기 차시 1~8/15
학습목표
미세먼지의 원인과 특징을 알고 대책을 설명할 수 있다.
미세먼지 조사 보고서를 만들어 발표할 수 있다.
미세먼지 해결에 협력하는 세계시민의 자세를 기를 수 있다.
계절별 날씨의 특징을 공기 덩어리와 관련짓고 미세먼지의 원인을 분석할 수 있다.
미세먼지가 우리 생활에 미치는 영향을 예를 들어 설명할 수 있다.
자연환경이 우리 생활에 미치는 영향을 알고 이를 소중히 여기는 마음을 갖는다.
공기청정기의 원리를 이용하여 창의적인 공기청정기 디자인을 구상할 수 있다.
연계과목 사회, 과학 연계과목
성취기준 영역
[초등 5~6 학년군] 국토의 자연환경, 지 속가능한 지구촌
[초등 5~6 학년군] 날씨와 우리 생활
STEAM 요소
S 과학적 사고력, 과학적 의사소통 능력 T 기술적 문제 해결 능력, 지속가능한 발전 E 3D 모델링
A 공기청정기 디자인 M
개발 의도
미세먼지의 원인을 조사, 분석하고, 미세먼지 문제를 실내에서 해결하는 방법으로 공기 청정기의 원리를 탐구하고 직접 디자인해 보는 활동을 통해 학생들에게 메이커로서의 경 험의 기회를 가지고 학습내용을 통합적으로 적용하여 스스로 문제를 해결할 수 있는 능력 을 기르고자 한다.
본 차시 수업의 주안점은 다음과 같다. 첫째, 아이디어 산출과정에서 ‘창의적 사고 역량’을 기른다.
배운 지식을 활용하여 문제를 바라보는 시각에서 다양하게 접근하고 사고하는 활동을 통해 창의적으 로 아이디어를 산출할 수 있다. 둘째, 메이커가 되어 3C 프린터로 출력할 3D 프린터 공기청정기를 직 접 디자인해봄으로써 ‘지식정보처리 역량’을 기른다. 학습내용의 통합적 적용을 통해 그동안 학생들이 경험하고 배운 지식들을 총체적으로 구성하고, 필요한 정보를 활용하는 능력을 기를 수 있다. 셋째, 토 의토론을 통해 모둠원과 협력함으로써 ‘과학적 의사소통 역량’을 기른다. 다양한 토의토론과 협력활동 을 통해 모둠원과 경청하고 배려하는 말하기를 필요성을 느끼고 습관화할 수 있다. 넷째, 산출물을 공 유하고 평가하는 과정에서 ‘공동체 역량’을 기른다. 다양한 형태의 공기청정기를 디자인하고 다른 모둠 과 공유하면서 학급 전체의 발전에 적극적으로 참여하는 기회를 가질 수 있다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
○ 미세먼지 알아보기 -미세먼지의 원인 (우리나라의 기후 및
지정학적 위치 관계) -미세먼지의 피해 (자연재해의 특성) - 미세먼지 대책 (자연재해 대책)
창 의 적 설 계
창의적 설계
○ 공기청정기 디자인 보고서 만들기
○ 미세먼지의 대책 및 공기청정기 디 자인을 보고 느낀 점 공유하기
감 성 적 체 험
○ 공기청정기의 원리 알아보기
○ 다양한 형태의 공기청정기 디자인 하기
감성적 체험
소주제 미세먼지의 원인을 찾아라 차시 1~2 학습
과정 교수-학습 활동
도입 (10 분)
○ 미세먼지 마스크를 착용한 사진 제시
Co사람들이 미세먼지 마스크를 착용하는 원인과 까닭 찾아보기
Tip! 미세먼지가 생기는 다양한 상황을 찾아보고 미세먼지가 우리 생활에 영향을 주는 점을 생각해 본다. 학생들이 직접 경험하는 상황을 상기하고 미세먼지에 관 심을 가질 수 있도록 한다.
○ 공부할 문제
미세먼지의 원인을 알아봅시다.
□미세먼지 마 스 크 사진
※ 다양한 사진을 제 시
전개 (60 분)
○ 활동 1 미세먼지가 무엇인지 알아보기
Co 미세먼지의 개념 알아보기
- 먼지란 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질
- 미세먼지는 다시 지름이 10μm 보다 작은 미세먼지(PM10)와 지름이 2.5μm 보 다 작은 미세먼지(PM2.5)
Tip! 미세먼지의 개념을 정의하는 기준의 단위(μm)를 정확하게 이해하도록 시각자 료를 활용한다.
○ 활동 2 미세먼지의 특징 알아보기
Co 미세먼지의 특징 알아보기
- 미세먼지를 이루는 성분은 그 미세먼지가 발생한 지역이나 계절, 기상조건 등 에 따라 달라지는 것을 찾기
- 우리나라의 미세먼지 구성 성분을 알아보기 - 미세먼지와 날씨와 어떤 관계인지 알아보기 - 미세먼지가 자주 일어나는 계절 알아보기
CD 미세먼지의 측정 방법 알아보기 - 미세먼지의 측정 방법 찾기 - 미세먼지를 측정하는 도구 찾기
- 실내의 미세먼지를 간단한 방법으로 확인할 수 있는 방법 찾기
Tip! 미세먼지 측정 장치가 어떤 원리를 이용하여 측정하는지 찾아본다.
○ 활동 3 미세먼지의 원인 알아보기
CD 미세먼지의 원인 알아보기
- 우리나라 안 공기의 미세먼지 원인 찾아보기 - 우리나라 밖 미세먼지 원인 찾아보기
CD 지정학적 위치에 따른 미세먼지 발생 원인 찾기
CD 미세먼지 원인 안내판 제작하기
- 실외, 실내 공기의 미세먼지 원인 안내판 제작하기
Tip! 스마트패드를 이용하여 조사 후 안내판을 제작한다.
□미세먼지 크 기 비 교 그 림 ( 머 리 카락)
□ 스마트 패드
※ 조 사 활 동 시 인터넷 자료를 검 색
□세계지도
□ 우 드 락 , 12 색 매직, 프린터
정리 ( 10 분)
ET 미세먼지 원인 안내판 전시회 열기
○ 미세먼지 원인 안내판 전시회 열기
- 안내판의 잘된 점과 보완점을 이야기해 보기
Tip! 부정적인 평가보다는 긍정적인 평가로 학생들이 만든 안내판을 이야기하고 미세먼지에 관심을 계속 가지도록 유도한다.
○ 후속 차시 예고
- 미세먼지를 해결할 수 있는 방법 알아보기
소주제 미세먼지의 해결책을 찾아라 차시 3~6
학습
과정 교수-학습 활동
도입 (20 분)
○ 겨울에 발생하는 자연재해로는 무엇이 있나요?
- 황사, 미세먼지 등
Co 겨울과 봄에 미세먼지로 어떤 피해가 발생하는지 생각하기
Tip! 미세먼지로 피해받은 자신의 경험을 통해 미세먼지로 생기는 문제점 인식하 고 학생 수준에 맞는 미세먼지 해결책을 생각하도록 지도한다.
○ 공부할 문제
미세먼지의 해결책을 찾아봅시다.
□뉴스 동 영상 자료 출처:
전개 (100 분)
○ 활동 1 미세먼지가 주는 피해 알아보기
Co 미세먼지가 주는 피해 조사하기
- 우리나라와 외국에서 발생하는 미세먼지 피해 조사하기 - 실내에서 발생하는 미세먼지 피해 조사하기
Tip! 일상생활에서 찾을 수 있는 미세먼지 피해 중심으로 조사하기
CD미세먼지가 주는 피해 발표 자료 만들기
- 다양한 매체와 자료를 이용하여 미세먼지가 주는 피해 전시 자료 만들기
○ 활동 2 겨울과 봄에 미세먼지가 심한 이유 알아보기
Co 우리나라의 위치와 계절별 영향을 미치는 바람의 종류 알아보기 - 겨울과 봄에 우리나라에 영향을 미치는 바람 조사하기
- 겨울과 봄에 미세먼지가 심한 이유 찾기
CD 계절별 미세먼지 그림그래프 만들기
- 겨울과 봄철 미세먼지 발생 일수 그림 그래프 만들기
CD계절별 날씨의 특징을 공기 덩어리와 관련짓고 미세먼지의 원인을 분석하기
Tip! 미세먼지의 원인이 지구촌 환경문제인 것을 파악하고 미세문제를 해결하기 위해서는 국가적 협력이 필요한 것을 알게 한다.
○ 활동 3 미세먼지 해결 방안 찾기
CD 교실에서 미세먼지를 줄이는 방법 찾기 - 환기를 자주 하기
- 공기청정기 이용하기 - 개인 위생 활동 잘하기
Tip! 우리가 생활하는 공간에서 미세먼지로 인한 피해를 줄이는 방안 중심으로 방 법을 찾는다.
□스마트패 드
※ 다양한 매체와 자 료를 이용 한다.
□우드락
□ 2 0 1 8 년 미 세 먼 지 발 생 일 수 자료
□학습지
정리 ( 40 분)
ET 미세먼지 해결 위원회 개최하기
○ 미세먼지 피해 전시 자료회 개최하기
- 전시 자료를 보고 느낀 점 포스트잇으로 붙이기
○ 미세먼지 피해를 줄이는 세미나 개최하기
- 토의 활동을 통해 실천할 수 있는 해결책 정리하기
○ 회의 소감 발표하기
Tip! 교실안에서 실천할 수 있는 방법을 찾는다.
○ 차시 학습 예고
- 공기청정기를 디자인 하기
□포스트잇
□학습지
소주제 3D 프린터 공기청정기 디자인 차시 7~8 학습
과정 교수-학습 활동
도입 (10 분)
○ 미세먼지가 많은 날 생활의 불편한 점 이야기하기 - 숨을 쉬기 힘들다. 공기가 나쁘다.
- 실내 생활만 한다. 밖에 나갈 수 없다. 등.
Co 미세먼지로 실내 생활 모습 생각하기
Tip! 미세먼지로 인해 실내 공기질의 중요성이 커지고 있다는 사실을 알게 한다.
○ 공부할 문제
공기청정기 디자인을 해 봅시다.
□
※
전개 (60 분)
○ 활동 1 발명의 의미와 중요성
Co 발명이 중요한 이유 알아보기
- 우리 주변에 다양한 물건이 발명을 통해 만들어진다.
- 우리 생활을 변화시킨 발명품 찾아보기
Co 발명과 디자인의 관계 알아보기
- 디자인을 통해 생각을 시각화로 나타낼 수 있다.
Tip! 발명 아이디어를 디자인을 통해 나타내고 설명할 수 있음
Co 발명 기법에 대해 알아보기
- 발명 기법, 더하기, 크기 바꾸기, 빼기, 용도 바꾸기, 반대로 하기 등
○ 활동 2 공기청정기의 원리 알아보기
Co 실내에서 사용하는 공기청정기의 원리 알아보기 - 필터와 팬을 이용한 원리 찾기
CD 공기청정기의 원리를 이용하여 설명하는 자료 만들기 - 공기를 정화하는 원리가 드러나도록 설명자료 만들기
Tip! 공기청정기가 간단한 원리인것을 알게 하도록 한다.
○ 활동 3 3D 프린터로 출력할 공기청정기 디자인하기
Co 디자인의 정의와 종류 알아보기 - 디자인의 정의 알아보기 - 디자인의 종류 알아보기 - 러프디자인 실습해 보기
CD 공기청정기의 원리를 이용하여 3D 프린터로 출력할 공기청정기 디자인하기 - 실내 공간의 공기를 효율적으로 정화할 수 있는 공기청정기 디자인하기 - 러프디자인으로 공기청정기 디자인하기
Tip! 러프디자인을 이용하여 간단하게 공기청정기 디자인하기, 디자인을 한 이유를 논리적으로 설명하도록 한다.
□
※
정리 ( 10 분)
ET 3D 프린터 공기청정기 디자인 발표회 개최
○ 3D 프린터 공기청정기 디자인 갤러리 전시하기
- 디자인에 대한 생각을 포스트잇으로 적어 작품에 붙여 공유하기
Tip! 다양한 의견이 나오게 한다.
○ 차시 학습 예고
- 공기청정기를 직접 3D 프린터로 출력해 보기
나. 창의적 설계
중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교/5,6
중심과목 성취기준
영역
[초등학교] (5) 기술 활용 중심과목 성취기준
[6실05-04] 다양한 재료를 활용하 여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.
주제(단원)명 메이커가 되어 3D 프린터
공기청정기 만들기 차시 9~14/15
학습목표
3D 프린터로 공기 청정기를 제작할 수 있다.
3D 프린터 공기청정기의 효과를 과학적으로 실험할 수 있다.
비를 이용하여 3D 프린터 공기청정기 교실 정화 시간을 계산할 수 있다.
연계과목 수학 연계과목
성취기준 영역 [초등 5~6 학년군] 규칙성
STEAM 요소
S 3D 프린터 제작 공기청정기 효과성 실험 과정 T 3D 프린터 활용
E A
M 3D 프린터 제작 공기청정기 효과성 계산
개발 의도
상황 제시 활동에서 디자인한 공기청정기를 3D 프린터로 직접 출력하여 부품과 결합하 여 메이커로서 공기청정기를 제작한다. 제작 후 효과성을 과학적 탐구 과정을 통해 실험 하고 실험한 결과를 바탕으로 수학의 비를 이용하여 교실이나 다른 공간을 정화하는데 걸 리는 시간을 예측해 보는 활동을 통해서 수학적, 공학적 계산을 체험할 수 있도록 한다.
본 차시 수업의 주안점은 다음과 같다. 첫째 3D 프린터를 이용하여 창의적인 제품을 제작해 본다.
둘째 효과성 검증 실험을 과학적 탐구 과정에 맞게 설계하고 실험한다. 실험 결과를 바탕으로 실제 생 활 속에서 이용할 수 있을지 수학적으로 계산해 본다.
최첨단 기술인 3D 프린터를 이용함으로써 ‘기술적 활용 능력’을 길러본다. 그리고 제작한 공기청정 기의 효과성을 검증하고 그 결과를 바탕으로 밀폐된 공간을 3D 프린터로 만든 공기청정기로 직접 정 화해 보았을때의 정화 예상 시간을 계산해 본다. 이 과정을 통해 ‘문제 해결 및 추론’ 능력을 기를 수 있을 것이다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
○ 미세먼지 알아보기 -미세먼지의 원인 (우리나라의 기후 및
지정학적 위치 관계) -미세먼지의 피해 (자연재해의 특성) - 미세먼지 대책 (자연재해 대책)
창 의 적 설 계
창의적 설계
○ 공기청정기 디자인 보고서 만들기
○ 미세먼지의 대책 및 공기청정기 디 자인을 보고 느낀 점 공유하기
감 성 적 체 험
○ 공기청정기의 원리 알아보기
○ 다양한 형태의 공기청정기 디자인 하기
감성적 체험
소주제 3D 프린터 공기청정기 제작하기 차시 9~10 학습
과정 교수-학습 활동
도입 (10 분)
○ 3D 프린터로 실생활을 변화시킨 사례 이야기하기 - 집에서 다양한 물건을 쉽게 만들 수 있다.
- 장애인을 돕는 의수를 적은 비용으로 제작한다.. 등.
Co 3D 프린터로 변화할 수 있는 생활 모습 생각하기
Tip! 3D 프린터가 변화시킨 실생활을 찾아보고 우리 생활을 위해 어떻게 이용할 수 있을지 생각해 보게 한다.
○ 공부할 문제
3D 프린터로 공기청정기를 제작해 봅시다.
□3D 프린 터 출력물
※ 3D 프린 터의 원리 를 찾는다.
전개 (60 분)
○ 활동 1 3D 프린터 알아보기
Co 3D 프린터에 대하여 알아보기
- 3D 프린터는 어떻게 발명되었는지 알아보기
- 3D 프린터는 여러 분야에 어떻게 활용되고 있는지 알아보기 - 3D 프린터를 학교에서 이용할 수 있는 방안 찾기
Co 3D 프린터의 원리 알아보기 - 다양한 종류의 3D 프린터 알아보기
- 학교에서 쉽게 사용할 수 있는 3D 프린터 정해보기 - FDM 방식의 3D 프린터 원리 알아보기
Tip! 3D 펜이나 교육용 3D 프린터의 출력 모습을 직접 보여주고 원리를 이해하게 한다. 다양한 분야에 사용되는 예를 들고 무한한 가능성을 보여준다.
○ 활동 2 3D 프린터 모델링 하기
Co 디자인한 공기청정기를 입체적인 그림으로 나타내는 방법 알아보기 - 구상도에 대해 알아보기
- 간단한 입체를 구상도(등각투상법)로 그려보기
CD 공기청정기 디자인을 등각투상법으로 나타내기
- 자신이 디자인한 공기청정기 디자인을 등각투상법으로 그리기
Tip! 구상도를 통해 입체를 디자인 할 수 있다는 방법을 학습하게 한다. 3D 모델 링 프로그램을 소개하고 구상도를 기반으로 3D 모델링을 한다는 것을 설명한다.
○ 활동 3 3D 프린터로 공기청정기 출력하기
CD 3D 프린터로 공기청정기 출력하기
- 구상도를 바탕으로 제작된 3D 모델링 파일로 3D 프린터로 출력하기
Tip! 학교에서 출력보다는 3D 프린터 출력업체에 의뢰하여 시간을 절약한다.
□3D 프린 터 출력물, 3D 펜, 학습 지
※FDM 방 식의 교육 용 3D 프린 터
※ 3D 모델 링 프로그 램으로 직 접 모델링 을 하지않 고 스케치 도안을 모 델링 업체 에 의뢰하 며 출력 또 한 업체에 의 뢰 하 여 출력
정리 ( 10 분)
ET 3D 모델링 디자인 발표회 개최
○ 내가 디자인한 공기청정기 등각투상도 전시하기
- 디자인에 대한 생각을 포스트잇으로 적어 작품에 붙여 공유하기
Tip! 다양한 의견이 나오게 한다.
○ 차시 학습 예고
- 3D 프린터로 출력한 공기청정기 효과를 과학 실험으로 검증하기
소주제 3D 프린터 공기청정기 효과성 검증하기 차시 11~12
학습
과정 교수-학습 활동
도입 (10 분)
○ 실내 공기질을 측정하는 방법 알아보기 - 실내 공기질을 방법 찾아보기
- 공기청정기로 확인한다. 공기질 측정기계로 측정한다. 등.
Co 미세먼지를 측정하는 방법을 알아보기
Tip! 미세먼지를 정확하게 측정하려면 공기질 측정기가 필요하다.
○ 공부할 문제
3D 프린터 공기청정기의 효과를 과학적으로 검증해 봅시다.
□미세먼지 측정기
전개 (60 분)
○ 활동 1 공기청정기 효과를 검증하는 탐구 과정 세우기
Co 탐구 과정에서 가설이 중요한 이유 알아보기 - 공기청정기로 해결해야 할 문제 상황 파악하기 - 가설 설정의 의미 정리 하기
CD 실험 계획 세우기 - 탐구 문제와 가설 확인하기 - 공기청정기 실험 계획 세우기
- 실험에서 다르게해야 할 조건과 같게 해야 할 조건을 찾고 방법 정하기 - 실험을 하면서 관찰하거나 측정해야 할 것 정리하기
- 실험의 필요한 준비물을 정하고, 실험 과정을 순서대로 정리하기
Tip! 공기측정기를 통해 공기질을 측정하는 방법을 제시하고 같게 해야 할 조건과 다르게 해야 할 조건을 찾게한다.
○ 활동 2 3D 프린터 공기청정기의 효과성 검증 실험하기
CD 3D 프린터 공기청정기 효과성 검증 실험하기 - 실험 방법 확인하기
- 실험 계획에 따라 실험하기
◎ 실험 방법
1. 90*40*60cm 플라스틱 상장에 향을 피워 미세먼지를 만든다.
2. 공기질 측정기를 작동하여 측정할 수 있는 최대량을 확인한다.
3. 미세먼지와 초미세먼지 측정량을 500 ㎛(최대 측정치)가 되며 3D 프린터 공 기청정기를 작동한다.
4. 20 초마다 미세먼지와 초미세먼지의 측정한다.
5. 미세먼지와 초미세먼지 측정량이 되면 실험을 종료한다.
Tip! 비교 실험군과 대조 실험군(같은 환경으로 공기청정기를 작동하지 않음)을 측 정한다. 반복 실험을 하여 평균량으로 결과를 정리한다.
○ 활동 3 3D 프린터 공기청정기 실험 결과 정리하기
CD 실험을 하면서 관찰한 내용 발표 자료 만들기
- 관찰한 내용을 글과 그림, 표와 그래픽 등으로 효과적으로 발표할 수 있는 자 료 제작하기
Tip! 실험결과를 효과적으로 표현할 수 있도록 한다.
□ 공 기 질 실 험 세 트 (대형 플라 스틱 상자, 공기질 측 정기, 향 등), 학습지
※ 구체적 자료를 통 해 이해를 돕는다.
※ 실험 안 전교육 실 시
□우드락
정리 ( 10 분)
ET 3D 프린터 공기청정기 실험 결과 발표하기
○ 3D 프린터 공기청정기 실험 결과 발표하기 - 가설과 탐구과정을 바탕으로 실험 결과 발표하기
Tip! 가설과 실험과정을 되돌아보는 활동을 제시한다.
○ 차시 학습 예고
- 3D 프린터 공기청정기로 교실을 정화하는 시간 예상하기
소주제 3D 프린터 공기청정기 교실 정화 시간 예상하기 차시 13~14 학습
과정 교수-학습 활동
도입 (10 분)
○ 교실 속 공기 부피 구하는 법 확인하기 - 직육면체의 부피 구하는 법 알아보기 - 우리 반 교실의 가로, 세로, 높이 측정하기
Co 교실 속 공기 부피 구하기
Tip! 교실 속 공기 부피를 측정하고 흥미를 유발한다.
○ 공부할 문제
3D 프린터 공기청정기 교실 정화 시간을 계산해 봅시다.
□줄자
전개 (60 분)
○ 활동 1 실험 상자와 교실 부피 비교하기
Co 실험 상자와 교실 부피 구하기
- 실험 상자와 교실의 가로, 세로, 높이 구하기 - 실험 상자와 교실의 부피를 구하고 비교하기
CD 비례식의 성질을 이용하여 실험 상자와 우리반 교실의 비 구하기 - 교실의 가로에 상자가 들어가는 수 구하기
- 교실의 세로에 상자가 들어가는 수 구하기 - 교실의 높이에 상자가 들어가는 수 구하기 - 실험 상자 대 교실의 부피 비 구하기
Tip! 1 층으로 실험 상자를 쌓았을 때 실험 상자의 개수를 먼저 구한 후 교실에 상 자가 몇 층이 쌓일지 확인하고 한 층씩 쌓을 때 마다 개수를 확인하고 최종적으로 교실 안에 실험 상자가 몇 개가 들어가는 계산 한 후에 부피 비를 구하도록 한다.
○ 활동 2 비례배분을 이용하여 교실을 정화 시간 예상하기
CD 실험 상자와 교실의 부피 비를 활용하여 정화 시간 예상하기 - 전 차시 실험 결과를 이용하여 실험 상자가 정화되는 시간 확인하기 - 비례배분을 활용하여 부피 비를 활용하여 교실 정화 시간 예상하기
Tip! 비례식을 먼저 세우고 비례식의 성질을 이용하여 0 이 아닌 같은 수를 곱하 였을 때 비례식이 달라지지 않는다는 사실을 이용하여 계산한다.
○ 활동 3 3D 프린터 공기청정기 교실 정화 예상 시간 결과 정리하기
CD 비례식을 이용한 계산 과정 및 결과 발표 자료 만들기
- 관찰한 내용을 글과 그림, 표와 그래픽 등으로 효과적으로 발표할 수 있는 자 료 제작하기
Tip! 수학적 계산 결과가 쉽게 이해할 수 있는 그림과 그래프로 표현한다.
□학습지
□우드락
정리 ( 10 분)
ET 3D 프린터 공기청정기 교실 정화 예상 시간 발표하기
○ 3D 프린터 공기청정기 교실 정화 예상 시간 발표하기 - 매체를 이용하여 실험 결과 발표하기
Tip! 수학적 계산 활동을 제시한다.
○ 차시 학습 예고
- 3D 프린터 공기청정기 메이커 페어 활동 준비하기
다. 감성적 체험
중심과목 미술 학교급/학년(군) 초등학교/5,6
중심과목 성취기준
영역
[초등학교] (1) 체험 중심과목 성취기준
[6미01-05] 미술 활동에 타 교과 의 내용, 방법 등을 활용할 수 있다.
주제(단원)명 3D 프린터 공기청정기
메이커 페어 열기 차시 15/15
학습목표 3D 프린터로 공기 청정기를 제작 과정을 체험하는 메이커 페어를 준비할 수 있다.
3D 프린터로 공기 청정기의 효과를 매체를 활용하여 설명할 수 있다.
연계과목 국어 연계과목
성취기준 영역 [초등 5~6 학년군] 쓰기, 말하기
STEAM 요소
S T E
A 3D 프린터로 공기 청정기를 제작 과정을 체험하는 메이커 페어 M
개발 의도
상황제시, 창의적 설계 과정을 통해 디자인하고 제작한 공기청정기를 효과와 학습 과정 에서 배운 내용을 다른 학생들과 공유한다. 문제를 해결하는 성공의 기쁨을 확인하고 다 른 과제 도전할 수 있는 계기로 삼는다.
본 차시 수업의 주안점은 다음과 같다. 첫째 3D 프린터를 이용하여 공기청정기를 만드는 과정을 다 른 학생에서 소개하는 자료를 제작함으로써 지식정보처리 역량을 기른다. 문제 발견에서 디자인, 제작 활동까지의 단계를 순서에 맞게 설명하는 자료를 다양한 매체를 이용하여 이해하기 쉽게 제작한다. 둘 째 3D 프린터 제작 공기청정기 메이커 페어 개최를 통해 제작 과정을 다른 학생에게 공유하고 자신의 학습한 내용을 나누는 활동을 통해 의사소통 역량을 기르도록 한다. 이 활동을 통해 나아가 성공의 기 쁨을 한번 더 경험하고 다른 새로운 문제상황을 해결하는데 동기로 삼는다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
○ 미세먼지 알아보기 -미세먼지의 원인 (우리나라의 기후 및
지정학적 위치 관계) -미세먼지의 피해 (자연재해의 특성) - 미세먼지 대책 (자연재해 대책)
창 의 적 설 계
창의적 설계
○ 공기청정기 디자인 보고서 만들기
○ 미세먼지의 대책 및 공기청정기 디 자인을 보고 느낀 점 공유하기
감 성 적 체 험
○ 공기청정기의 원리 알아보기
○ 다양한 형태의 공기청정기 디자인 하기
감성적 체험-메이커 페어 활동
소주제 3D 프린터 공기청정기 메이커 페어 개최하기 차시 15 학습
과정 교수-학습 활동
도입 (5 분)
○ 지식을 공유하는 방법 찾아보기
- 자신이 알고 있는 내용을 공유하는 방법 알아보기 - 3D 프린터 공기청정기로 배운 점을 나누는 방법 알아보기
Co 3D 프린터 메이커 페어 개최 존비하기
Tip! 공기청정기를 제작하면서 만든 결과 자료를 이용한다.
○ 공부할 문제
3D 프린터 공기청정기 메이커 페어를 개최해 봅시다.
□ 서울 메 이커 페어 동영상
전개 (35 분)
○ 활동 1 메이커 페어에서 하는 일 알아보기
Co 메이커 페어에서 지식을 공유하는 방법 알아보기 - 설명판을 이용해서 설명하기
- 체험 활동을 통해 만들기
CD 3D 프린터 공기청정기 메이커 페어에서 할 일 계획하기 - 3D 프린터 활동을 체험하는 부스 만들기
- 3D 프린터 공기청정기를 만들면 조사한 내용 결과 및 효과성 검증 실험 결과 를 발표하는 자료 제작하기
Tip! 1 인 역할을 지정하고 학생들이 역할에 맞게 준비한다. 상황제시와 창의적 설 계 활동에서 제작한 자료와 결과판을 활용하도록 한다.
○ 활동 2 3D 프린터 공기청정기 메이커 페어 자료 만들기
CD 3D 프린터를 이용한 체험 부스 만들기
- 3D 프린터의 원리를 설명하고 볼수 있는 부스 제작하기
◎ 부스 운영 방법(예시) 1. 노트북, 3D 프린터를 준비한다.
2. 노트북에 간단한 3D 모델링 파일은 열고 3D 프린터로 같은 파일을 출 력한다.
3. 3D 모델링 파일과 출력 되는 과정을 보여주고 3D 프린터가 출력되는 원리를 학생에게 설명해 준다.
CD 3D 프린터 공기 청정기 설명판 제작하기 - 미세먼지의 정의 분석 설명판 만들기
- 3D 프린터 공기청정기 효과성 실험 결과 설명판 만들기 - 3D 프린터 공기청정기로 교실 정화 시간 계산과정 설명판 만들기
Tip! 상황제시, 청의적 설계과정에서 학습한 내용을 정리하여 사용한다. 발표자 마 다 학습한 후 얻게 된 자신의 생각과 느낌을 같이 공유하도록 한다.
□ 서울 메 이커 페어 동영상
□우드락
정리 ( 10 분)
ET 3D 프린터 공기청정기 페이커 페어 전시하기 준비하기
○ 3D 프린터 공기청정기 부스와 설명 자료 전시하기 - 메이커 페어를 운영하는 전시장 꾸미기
Tip! 메이커 페어를 운영하는 과정을 연습해 본다.
○ 차시 학습 예고
- 방과후 시간을 활용하여 메이커 페어 개최하기
3. 학생활동지 / 학생참고자료
차시 1~2
1. 미세먼지는 무엇인지 조사해 봅시다.
2. 미세먼지의 특징을 적어봅시다.
3. 주변에서 볼 수 있는 미세먼지의 원인을 3 가지 적어봅시다.
먼지란 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말하는 데, ( ) · ( ) 등의 화석연료를 태울 때나 공장
· 자동차 등의 ( )에서 많이 발생한다.
미세먼지의 특징은?
미세먼지를 측정하는 방법은 무엇일 있을까요? 2가지를 찾아봅시다.
차시 3~6
1. 미세먼지가 주는 피해를 2 가지 적어 봅시다.
2. 봄과 겨울철 우리나라에 미세먼지가 심한 이유를 2 가지 찾아봅시다.
(계절 날씨와 계절 환경, 우리나라의 지정학적 위치와 관련지어봅시다.)
3. 미세먼지를 해결하는 방법을 장소에 맞게 찾아 봅시다.
교실
운동장
차시 7~8
1.발명의 정의입니다. 다음 빈칸에 알맞은 말을 넣으세요.
창의적인, 물건, 방법
인간의 ( ) 아이디어로 새로운 ( )을 만들거나 ( )을 생각해 내는 것입니다.
2. 발명이 우리 생활에 중요한 이유를 2 가지 적어봅시다.
3.공기청정기의 원리를 알아봅시다.
그림
설명
4. 공기청정기 원리를 이용하여 나만의 공기청정기를 디자인해 봅시다.
글과 그림을 이용하여 설명해 봅시다.
차시 11~12
1. 3D 프린터 공기청정기 효과 검증 실험보고서
문제인식 ․주제에 대해 관찰한 의문점을 적어 봅시다.
주 제 ․실험 제목을 적어봅시다.
실험목표 ․문제 인식에서 발견한 의문점으로 알고 싶은 내용을 적어 봅시다.
준 비 물 ․실험에 필요한 준비물을 적어 봅시다.
가설설정 ․문제 인식에서 관찰한 사실을 토대로 미지의 사실을 예상하고 추측 하여 글 로 적어 봅시다.(1개 이상 가능)
유의점 및 변인 통제
․실험 시 유의점을 적어봅시다.
․실험 시 필요한 변인통제를 적어봅시다.
․변인(=조건): 탐구과정에서 영향을 주는 여러 가지 요인 ① 독립(조작)변인 : 종속변인에 영향을 주는 요인.
② 종속변인 : 가설이 검증될 수 있도록 독립변인에 따라 변화하는 요인
③ 통제변인: 독립 변인 이외에 종속변인에 영향을 미칠 수 있기 때 문에 정하게 유지시켜야 하는 요인
실험 설계 ․가설 설정을 기초로 하여 가설을 검증하기 위한 실험방법을 글과 그림으로 표현해 봅시다.
실험결과 ․실험결과는 표나 그래프, 글로 다양하게 표현해 봅시다.
가설 검증 및 실험 결론
․실험결과를 바탕으로 가설을 검증하고 가설검증으로 알게 된 결론을 적어 봅시다.
․가설검증이 틀릴 경우 다시 한 번 더 실험해 보고 그래도 안 될 경 우 가설 검증이 틀린 이유를 적어 봅시다.
더 알고 싶은 점
․실험을 하다가 가설 설정을 세운 것 이외에 알고 싶은 점이나 다른 의문점이 생긴 것을 적어 봅시다.
차시 13~14
1. 3D 프린터 공기청정기 교실 정화 시간 예상하기
▶ 1 회
시간 초
미세먼지 측정 초미세먼지
측정
▶ 2 회
시간 초
미세먼지 측정 초미세먼지
측정
▶ 3 회
시간 초
미세먼지 측정 초미세먼지
측정
▶ 4 회
시간 초
미세먼지 측정 초미세먼지
측정
▶ 평균
시간 초
미세먼지 측정 초미세먼지
측정
2. 3D 프린터 공기청정기 실험 상자와 교실 부피 구하기
시간 가로 세로 높이 부피
실험상자
교실
3. 3D 프린터 공기청정기 실험 상자와 교실 부피 비 구하기
시간 가로 세로 높이 부피 비 구하기
실험상자
교실
교실에 쌓을 수 있는 상자의 수
4. 비례 배분을 이용하여 교실 정화시간 예상해 보기
4. 교사자료
차시 1~2
1. 미세먼지는 무엇인지 조사해 봅시다.
2. 미세먼지의 특징을 적어봅시다.
3. 주변에서 볼 수 있는 미세먼지의 원인을 3 가지 적어봅시다.
먼지란 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말하는 데, ( 석유 ) · ( 석탄 ) 등의 화석연료를 태울 때나 공장 · 자동차 등의 ( 배기가스, 매연)에서 많이 발생한다.
미세먼지의 특징은?
먼지는 입자의 크기에 따라 50μm 이하인 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분한다.
미세먼지를 측정하는 방법은 무엇일 있을까요? 2가지를 찾아봅시다.
1. 미세먼지 측정 센서 이용하기 2. 공기 중의 미세먼지 무게로 측정
자동차 매연
공장 매연
쓰레기 소각장
차시 3~6
1. 미세먼지가 주는 피해를 2 가지 적어 봅시다.
2. 봄과 겨울철 우리나라에 미세먼지가 심한 이유를 2 가지 찾아봅시다.
(계절 날씨와 계절 환경, 우리나라의 지정학적 위치와 관련지어봅시다.)
3. 미세먼지를 해결하는 방법을 장소에 맞게 찾아 봅시다.
호흡기 질환 발생
바깥 활동이 어려움
봄, 겨울철 계절풍의 영향으로 중국의 오염 물질이 우리나라로 날아온 다.
날씨가 추워지면 난방을 해서 오염물질이 많이 나온다.
교실
공기청정기를 사용한다., 환기를 자주 한다.
운동장
미세먼지의 발생 원인을 찾아서 해결해야 된다.
차시 7~8
1.발명의 정의입니다. 다음 빈칸에 알맞은 말을 넣으세요.
창의적인, 물건, 방법
인간의 ( 창의적인 ) 아이디어로 새로운 ( 물건 )을 만들거나 ( 방법 ) 을 생각해 내는 것입니다.
2. 발명이 우리 생활에 중요한 이유를 2 가지 적어봅시다.
우리 생활을 편리하게 해 준다.
다양한 사회의 문제점을 해결해 준다.
3.공기청정기의 원리를 알아봅시다.
팬을 이용하여 공기를 순환시켜 필터를 통과하여 미세먼지를 걸러 준 다.
4. 공기청정기 원리를 이용하여 나만의 공기청정기를 디자인해 봅시다.
글과 그림을 이용하여 설명해 봅시다.
차시 11~12
2. 3D 프린터 공기청정기 효과 검증 실험보고서
문제인식 ․주제에 대해 관찰한 의문점을 적어 봅시다.
주 제 ․실험 제목을 적어봅시다.
실험목표 ․문제 인식에서 발견한 의문점으로 알고 싶은 내용을 적어 봅시다.
준 비 물 ․실험에 필요한 준비물을 적어 봅시다.
가설설정 ․문제 인식에서 관찰한 사실을 토대로 미지의 사실을 예상하고 추측 하여 글 로 적어 봅시다.(1개 이상 가능)
유의점 및 변인 통제
․실험 시 유의점을 적어봅시다.
․실험 시 필요한 변인통제를 적어봅시다.
․변인(=조건): 탐구과정에서 영향을 주는 여러 가지 요인 ① 독립(조작)변인 : 종속변인에 영향을 주는 요인.
② 종속변인 : 가설이 검증될 수 있도록 독립변인에 따라 변화하는 요인
③ 통제변인: 독립 변인 이외에 종속변인에 영향을 미칠 수 있기 때 문에 정하게 유지시켜야 하는 요인
실험 설계 ․가설 설정을 기초로 하여 가설을 검증하기 위한 실험방법을 글과 그림으로 표현해 봅시다.
실험결과 ․실험결과는 표나 그래프, 글로 다양하게 표현해 봅시다.
가설 검증 및 실험 결론
․실험결과를 바탕으로 가설을 검증하고 가설검증으로 알게 된 결론을 적어 봅시다.
․가설검증이 틀릴 경우 다시 한 번 더 실험해 보고 그래도 안 될 경 우 가설 검증이 틀린 이유를 적어 봅시다.
더 알고 싶은 점
․실험을 하다가 가설 설정을 세운 것 이외에 알고 싶은 점이나 다른 의문점이 생긴 것을 적어 봅시다.
차시 13~14
1. 3D 프린터 공기청정기 교실 정화 시간 예상하기
▶ 1 회
시간 초
미세먼지 측정 초미세먼지
측정
▶ 2 회
시간 초
미세먼지 측정 초미세먼지
측정
▶ 3 회
시간 초
미세먼지 측정 초미세먼지
측정
▶ 4 회
시간 초
미세먼지 측정 초미세먼지
측정
▶ 평균
시간 초
미세먼지 측정 초미세먼지
측정
2. 3D 프린터 공기청정기 실험 상자와 교실 부피 구하기
시간 가로 세로 높이 부피
실험상자
교실
3. 3D 프린터 공기청정기 실험 상자와 교실 부피 비 구하기
시간 가로 세로 높이 부피 비 구하기
실험상자
교실
교실에 쌓을 수 있는 상자의 수
4. 비례 배분을 이용하여 교실 정화시간 예상해 보기
5. 차시별 학생 평가기준 및 방법
차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구
1~2 /15
상
미세먼지의 정의와 특징을 알고 미세먼지가 발생하 는 원인을 설명하는 안내판을 제작하고 자신감 있 게 발표 할 수 있다.
산출물평가 발표
자기/동료평가지 (학생용) 중 미세먼지의 정의와 특징을 알고 미세먼지가 발생하
는 원인을 설명할 수 있다.
하 미제먼지가 일어나는 원인을 설명할 수 있다.
3~6 /15
상
미세먼지가 일상생활에 주는 피해를 예를 들어 설 명할 수 있고 상황에 맞는 해결책을 찾고 발표할 수 있다.
발표 관찰평가지
중 미세먼지가 주는 피해를 알고 그에 맞는 해결책을 발표 할 수 있다.
하 미세먼지가 주는 피해를 말할 수 있다.
7~8 /15
상
발명의 의미와 중요성을 알고 공기청정기의 원리를 이용하여 효율적으로 공기를 정화하는 공기청정기
를 디자인하고 설명할 수 있다. 산출물평가
발표
관찰평가지 자기/동료평가지
(학생용) 중 발명의 의미를 알고 공기청정기의 원리를 이용하여
공기청정기를 디자인 할 수 있다.
하 공기처정기 디자인을 할 수 있다.
9~10 /15
상 공기 청정기를 3D 모델링을 할 수 있고 3D 프린터 를 이용하여 부품을 출력하고 제작할 수 있다.
관찰 및
산출물평가 관찰평가지
중 3D 프린터를 이용하여 공기청정기 부품을 출력하고 제작할 수 있다.
하 3D 프린터를 활용하여 공기청정기를 제작할 수 있 다.
11~14 /15
상
3D 프린터를 이용해 제작한 공기청정기를 과학적 탐구 과정을 통해 효과성을 실험하고 결과를 바탕 으로 비례배분을 활용하여 교실의 공기 정화 시간 을 예상하여 계산 할 수 있다.
관찰 및
산출물평가 관찰평가지
중
3D 프린터를 이용해 제작한 공기청정기를 효과를 검증하는 실험을 할 수 있고 실험상자와 교실의 부 피비를 구하여 정화시간을 예상할 수 있다.
하 3D 프린터를 이용해 제작한 공기청정기의 실험 결 과를 이용하여 교실 정화 시간을 예상할 수 있다.
15 /15
상
3D 프린터로 공기 청정기를 제작 과정을 체험하 는 메이커 페어를 준비하고 3D 프린터로 공기 청 정기의 효과를 매체를 활용하여 설명할 수 있다.
관찰 관찰평가지
중 3D 프린터로 공기 청정기를 제작 과정을 체험하는 메이커 페어를 준비하고 결과를 발표할 수 있다.
하 3D 프린터로 공기 청정기를 제작 과정을 발표할 수 있다.
