과학적재난안전관리

“이 교재는 2015년도 정부(교육부)의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임”

* 본 연구의 내용은 연구팀의 의견이며, 교육부와 한국과학창의재단의 공식적인 견해와는 다를 수 있습니다.

교제 기획 및 개발팀

한혜숙 단국대학교

이승기 단국대학교

김태정 단국대학교

송인국 단국대학교

이재영 단국대학교

주홍연 용동중학교

문재인 용동중학교

삽화 및 편집팀

김성열 단국대학교

김보현 서울과학기술대학교

김영집 호서대학교

김정아 호서대학교

적용 및 자문협력진

김성근 용동중학교

이성욱 용동중학교

윤철식 용동중학교

김어진 오산중학교

민병욱 여해학교

오우상 영생고등학교

이화정 유신고등학교

전지호 봉의초등학교

과학적

재난안전관리

교사용

학문분야 주제별 융합형 프로그램 개발

단국대학교 산학협력단 2016. 02. 29.

중학교 차시대체형 6차시

Contents _

우리 지역은 지진에서 안전한가? (자연 재난) 소행성 충돌의 위협에서 벗어나자!

(우주의 위협, 천문학적 재난)

6 차시

(자연 재난)

우리 지역은 지진에서 안전한가?

1~3 차시

중학교 차시대체형

[ 교사용 ]

우리 지역은 지진에서 안전한가?(자연 재난)

중학교 차시대체형 STEAM

1. 주제 개요

가 . STEAM 열기

본 차시는 과학적 재난안전관리를 주제로 중등학교 수업에 활용 가능한 STEAM 교육 프로그램 중 자연 재난의 한 종류인 지진에 대해 학습한다. 본 프로그램은 통계 자료를 통하여 전 세계의 지진 발생 지역의 분포를 알아보고 우리 나라가 지진에서 안전한 지역인지 탐구하여 지진에 대한 경각심을 불러오며 지역 탐사를 통해 안전 지도를 제작하여 발표해 보도록 구성하였다. 그리고 일상생활 속의 재료를 이용하여 크기가 작으면서 지진의 세기를 잘 측정할 수 있 는 지진계를 제작해 본다. 커뮤니티 맵핑 활동시 모둠별 탐구활동을 통해 우리 지역의 지진 안전지대를 함께 찾아보 는 과정을 통해 안전 지도를 제작하고 모둠별 내진 지진계를 제작하며 성취감을 얻을 수 있도록 하고 모둠원 간 협력 과 타인에 대한 배려의 중요성을 경험할 수 있도록 구성하였다. 또한 통계자료를 분석해 봄으로서 지진에 대한 경각 심을 일깨우는 것은 물론 수학에 대한 흥미를 가질 수 있고 더 나아가 지진과 관련된 직업군에 흥미를 가지며 진로 탐 색을 할 기회도 함께 제공한다.

나 . 본시 STEAM 수업의 주요 구성 및 준비물

상황 제시 내용 융합 평가 / 보상

학교에서 실시하는 지 진 재난 대응 훈련의 목 적을 잘 모르고 시간 보 내기에 급급한 학생들 에게 우리나라가 지진 에서 안전한지 되물어 보고 만에 하나 일어날 지도 모를 지진의 피해 를 직접 보여주면서 학 생들에게 지진의 위험 성을 느끼게 하고 우리 주변은 지진에서 안전 한 곳인지 동기를 부여 함.

창의적 설계 감성적 체험

문제 상황 분석하기 세계 주요 지진 발생지역 기록 / 분석하기 우리나라 지진 발생기록 을 히스토그램으로 정리 / 분석하기

지진에 대한 우리 지역 안전 지도 제작하기 나만의 지진계 제작하기

통계자료를 이용하여 세계 지진 발생 지도를 직접 만들어 보고 우리 지역의 지진 안전지도 제작, 지진계 만들기를 통해 성취의 기쁨과 자신감을 가질 수 있고 지진계와 지도 작성 시 모둠원간 의 소통과 협력을 통한 산출물 제작활 동을 통하여 협력의 중요성 및 상대방 의 의견을 존중하고 배려하는 마음을 기름

진로탐색 자료를 통해 지리정보시스템 전문가, 지구 물리학 연구원, 건축공학 기술자 등 관련 직업에 대한 흥미와 도 전 의식을 가짐

체크리스트를 통해 각 활동에 대한 자 기평가 및 반성의 시간을 가지며 앞으 로의 과제도 성공적으로 수행할 수 있 다는 자아효능감 기름

평가 보상 체크리스트 평가

모둠 및 개인별 누적 보상

새로운 문제에 도전

2. 학습 목표

3. STEAM 과목 요소

4. STEAM 단계 요소

활동순서 1 2 3 4 5

활동명 준비물

문제 상황 분석하기

세계 주요 지진 발생지역 분석하기

우리나라는 지진에서 안전한가? (국내 지진발생 통계자료 분석) 우리 지역 안전은 내 손으로!(커뮤니티 맵핑을 통한 안전 지도 만들기) 나만의 지진계를 만들어 보자!!

활동지 필기구 스마트폰

지진계 제작에 필요한 각종 재료

- 전 세계 주요 지진 발생 지역들을 기록하고, 해당 지역 지질구조의 특징을 탐구하여 지진 발생 원인을 이야기 할 수 있다.

- 국내 지진 발생 기록을 히스토그램으로 정리하여 보고, 우리나라의 지진에 대한 안전 여부를 판단할 수 있다.

- 지진 안전지도를 만들기 위한 안전 분류 기준을 마련하고, 모둠별로 지진 안전지도를 제작, 발표할 수 있다.

- 다양한 재료를 이용하여 나만의 지진계를 구상, 제작할 수 있다.

- 지진 안전지도를 제작하는 모둠 활동을 통해 모둠원 간 협력의 중요성을 인식하고, 목표 성취에 대한 성취감을 느낄 수 있다.

- 지진계를 직접 준비한 재료를 이용하여 제작하면서 모둠원 간 협력의 중요성을 인식하고, 경쟁을 통해 목표 성취에 대한 성취감을 느낄 수 있다.

- 자신의 진로탐색을 위한 방법을 모색하고, 탐구해보면서 새로운 도전의식과 성취감을 경험할 수 있다.

본 프로그램의 상황 제시는 정기적으로 실시하는 지진 재난 대응 훈련에 대해 실제 여러 학생들의 행동과 나 누는 대화 내용과 함께 이를 통해 학생들이 지진의 발생과 그에 따른 건축물 붕괴에 대한 우려를 하지 않는다는 것에 경각심을 불러일으켰다. 훈련의 목적을 잘 모르는 학생들에게 우리나라에서 정말 지진이 발생하지 않을지 되물어보며, 지진이 발생하게 되면 일어날 수 있는 각종 피해가 담겨있는 동영상 자료를 보여주며 우리나라에 서 이와 같은 피해에서 벗어나기 위해 우리 지역의 지진 안전지대를 찾아보고, 지진이 발생하고 있는지 확인할 수 있는 지진계를 직접 제작해 보는 동기 부여를 받게 함으로써 수업에 몰입할 수 있도록 도움을 주고 있다. 더 불어 내가 사는 지역에 지진이 발생했을 때 대피할 수 있는 안전지역에 대해 탐구해보고 지진계를 제작해보면 서 지진에 대해 더욱 자세히 알고 지진에 대한 대비를 해야 함을 인식할 수 있도록 내용을 구성하였다.

S 지진대, 판의 경계와 지각 변동 T/E 지진계의 재료 준비, 구상, 제작하기

A 위도, 경도를 이용하여 지도 상 지역 찾기, 커뮤니티 맵핑을 통한 지진 안전지도 만들기 M 연 평균 지진 발생 횟수를 구하고 통계 자료를 히스토그램으로 나타내기

내용 목표

과정 목표

상황제시

창의적 설계

감성적 체험

몰입 문제발견

및 정의

Hands-on 아이디어 발현

성취의 경험 학습 방법

배려 활동 중심과정,

새로운 도전 다양한 산출물

자기 평가 협력 학습

기상청 통계 자료를 교사의 안내에 따라 능동적으로 기록, 분석하고 Flipped Learning을 통해 사전 학습한 내용을 이용 하여 히스토그램으로 평균 지진 발생 횟수를 정리할 수 있도록 유도함. 모둠원 간의 토의를 통해 커뮤니티 맵핑을 제 작하기 위한 사전 준비 과정과 안전 지도를 제작하고 직접 준비한 재료를 이용하여 지진계를 구상, 제작함.

문제 상황에 대해서 해결하고자 하는 동기를 부여받고, 자료조사, 분석, 산출물 제작 등의 과정을 통해 수 업활동에 몰입함

상황 제시 및 문제 발견 관련 활동을 통해 우리나라가 지진에 안전한지 판단해보고, 이에 대비하기 위한 내진 설계의 필요성을 인식함.

상황제시와 관련된 내용에 대해 문제화 시킬 수 있고 이를 해결하기 위한 방법을 탐구함.

우리 지역의 안전 지도를 작성할 때 분류 기준을 결정하고 지진으로 인한 진동의 영향을 받지 않도록 구 조물의 모양, 구조를 구상함.

커뮤니티 맵핑을 통한 우리만의 안전지도를 만들고 지진계를 제작해 보면서 목표 달성을 통한 성취감 을 느낌

자료조사, 분석을 통해 지진에 대해 탐구하고, 모둠별 협력 학습을 통해 지진 안전 지도를 제작함. 공통 으로 주어진 재료를 바탕으로 구조물을 제작함.

모둠활동을 통해 모둠원 간 서로를 배려하고 의견을 존중하는 자세를 배움

상황제시를 통해 문제를 발견하고, 모둠별로 지역을 직접 탐사하여 지진에 대한 지역의 안전도를 확인 하여 안전지도를 제작함. 수수깡과 접착 재료를 이용하여 지진에 잘 견딜 수 있는 구조물을 제작함.

지진 관련 직업군에 흥미를 가져 해당 직업에 대해 스스로 탐색해 보고 자신의 진로를 모색해 봄 우리 지역의 지진 안전 지도, 지진계

체크리스트를 통해 각 활동에 대한 결과와 논리성, 독창성을 평가해보는 기회를 제공함 모둠원 간 적절한 역할 분담과 공동의 목표 달성을 위한 협력 학습을 유도함

자기주도적 학습

5. 지도안 총괄표

과목 차시적용방법

교육과정

학습목표

Flipped Learning

상황 제시

문제제시 & 제작활동 감성적 체험 학습자료( ) 및 유의점(※)

(소요시간/적용할 과목)

흐 름 관련 단원

학년 총 차시

과학, 사회, 기술가정, 수학

1차시: 과학 / 2차시: 사회 / 3차시: 기술가정

과학: 지구계와 지권의 변화, 사회: 내가 사는 세계, 기술가정: 건설 기술과 환경, 수학: 확률과 통계

2009 개정 교육과정 과학 / 지구계와 지권의 변화

- 판구조론의 발달 과정을 과학사적 관점에서 이해하고, 판의 운동과 지진, 화산 활동을 연계하여 설명한다.

2009 개정 교육과정 사회 / 내가 사는 세계

- 일상생활에서 다양한 지리정보기술이 활용되고 있음을 사례를 통해 이해한다.

2009 개정 교육과정 기술가정 / 건설 기술과 환경

- 친환경적 건설 기술을 탐구하고, 건설 기술과 관련된 직업 세계를 탐색하며, 친환경적 건설 기술 체험활동 및 건설 구조물과 관련된 문제를 창의적으로 해결할 수 있다.

2009 개정 교육과정 수학/ 확률과 통계

줄기와 잎 그림, 도수분포표, 히스토그램, 도수분포다각형을 이해하고 해석할 수 있다.

내용 목표

- 전 세계 주요 지진 발생 지역들을 기록하고, 해당 지역의 지질구조의 특징을 탐구하여 지진 발생의 원인을 이야기 할 수 있다.

- 국내 지진 발생 기록을 히스토그램으로 정리하여 보고, 우리나라의 지진에 대한 안전 여부를 판단할 수 있다.

- 지진 안전지도를 만들기 위한 안전 분류 기준을 마련하고, 모둠별로 지진 안전지도를 제작, 발표할 수 있다.

- 다양한 재료를 이용하여 나만의 지진계를 구상, 제작할 수 있다.

과정 목표

- 지진 안전지도를 제작하는 모둠 활동을 통해 모둠원 간 협력의 중요성을 인식하고, 목표 성취에 대한 성취감을 느낄 수 있다.

- 지진계를 직접 준비한 재료를 이용하여 제작하면서 모둠원 간 협력의 중요성을 인식하고, 경쟁을 통한 목표 성취에 대한 성취 감을 느낄 수 있다.

- 자신의 진로탐색을 위한 방법을 모색하고, 탐구해보면서 새로운 도전의식과 성취감을 경험할 수 있다.

3

Flipped Learnig전략을 활용하 는 이유는 자기주도 및 활동 중심의 수업을 효과적으로 이 끌어내기 위해서이다.

따라서 학생들이 반드시 사전 학습을 실시했는지 확인하고 간단한 정리활동을 통해 학습 내용을 되새겨볼 수 있게 한다.

상황제시에서 가장 중요한 것은 내면 화를 통한 공감이다. 학생들이 ‘상황제 시’ 글을 읽어봄으로서 과거 경험에 따 른 공감과 궁금증을 이끌어낼 것이다.

실제 학교에서 실시하는 지진 재난 대 응 훈련에서 보여지는 몇몇 학생들의 모습에서 공감을 이끌어내며 훈련의 목적과 실제 지진 피해에 대한 자료를 보여주며 학생들이 적극적인 자세로 학습에 참여하는데 동기부여를 부여한 다.

수업 전 동영상을 통해 미리 학습한 내용을 표로

정리한다.

상황제시와 동영상을 통해 문 제 상황에 대해 분석하고 목표 의식을 가진다.

감성적체험

활용하여 수업 전 학습에 대한 동기부여를 얻고, 기대감을 고취시킬 수 있도록 돕는다.

감성적체험

학생들이 상황분석을 하며 학 습에 몰입하고 이를 해결하고 자 하는 도전의식과 성취감을 얻고자 하는 감성적 체험을 할 수 있다.

※

상황제시 ※ T A

1

활동 1을 통해서는 평소에 가 지고 있던 지진에 대한 자신의 생각을 편하게 적어볼 수 있도 록 안내한다.

활동 2에서 학생들이 기록할 자료가 매우 많으므로 연도별 로 검색 지역을 잘 분류하여 세계 지도에 빨리 표시할 수 있도록 지도하고 지진이 자주 발생하는 지역이 판의 경계에 위치하며 판의 이동 방향이 달라 생기는 충격으로 지진 이 발생함을 학생 스스로 깨 달을 수 있도록 학생을 지도 한다. 대형 크기의 세계 백지 도를 경도에 따라 나누어 모 둠에 나누어 주고 지진 발생 자료를 보고 지도상에 표시할 수 있도록 지도한다.

활동 3과 지진 발생 기록은 사 람이 느끼지 못하는 지진 기 록도 포함한 것으로 실제로 학생들이 지진을 느끼지 못해 지진이 발생하지 않았다고 판 단할 수 있는 부분에 대해 설 명을 하며 지진의 규모가 아 닌 지진 발생 가능성에 중점 을 두어 학생들을 지도한다.

감성적체험

제시된 상황에 대해서 정리하 고 우리 지역은 지진에 대해 안전한지 생각해 볼 기회를 마 련하여 제시된 상황에 대해 문 제화 할 수 있으며 이를 해결 하기 위한 동기를 부여 받음.

감성적체험

학급 구성원이 조사한 자료를 바탕으로 지진 발생의 분포를 탐구하는 과정을 통해 다른 사람과의 협력의 중요성을 깨 닫고 서로를 배려하는 마음을 기름

감성적체험

실제 지진 발생 통계를 통해 상황에 대해 문제화 할 수 있 으며 이를 해결하기 위한 동 기를 부여 받음.

※

※

※

활동 1: 문제 상황 분석하기

활동 2: 세계 주요 지진 발생지역 분석하기

활동 3 : 우리 나라는 지진 에서 안전한가?

창의적 설계

(5분)

창의적 설계

A

M

1) 문제 상황 한 줄 정리하기 2) ‘우리 지역은 지진에서 안 전한가‘ 라는 주제에 대한 생 각 기록하기

1) 기상청 홈페이지의 국외 지진 목록(qr코드)또는 보조 자료 중 규모 7.0 이상의 지진 이 발생한 지역을 검색한 후 지진 발생 지역을 칠판에 있 는 세계 지도에 표시하기 2) 표시한 지점들을 연결하여 교재에 지진대 표시하기 3) 지진대와 판의 경계, 판의 이동방향을 비교하여 지진 발 생의 원인, 특징 탐구

1) 연간 지진 발생 횟수 자료 를 이용하여 5년간의 연평균 지진 발생횟수를 히스토그램 으로 그려봄

2) 히스토그램 결과를 바탕으 로 우리나라의 지진에 대한 안전의 여부를 판단해 보기 1

차 시

s ^A

A

창의적 설계

창의적 설계

(45분) (사회) 제작

활동 4에서는 핸드폰을 이용 하여 안전지도를 제작하는 것 으로 구글 지도의 사용법에 대한 안내자료를 학생들에게 나누어주고, 지역 조사를 하 는 데 충분한 시간을 줄 수 있 도록 한다. 학생들의 발표 자 료에 칭찬을 아끼지 않도록 학생들에게 안내한다.

자기 평가를 우선 실시하여 자신의 수업활동에 대해 되돌 아보며 자아효능감을 얻을 수 있도록 하고 학생들의 수업 활동과 산출물에 대하여 많은 칭찬을 하도록 한다.

활동 5에서는 지진계의 작동 원리와 관련된 핵심 기술을 사전에 공지하고 이와 관련된 지진계 제작 재료를 모둠원들 이 직접 가져와 제작해 보는 활동을 실시한다.

지진계의 기본 형태는 학생 들에게 알려주되, 가급적이면 똑같은 모양으로 만들지 않도 록 학생들을 지도한다.

감성적체험

모둠별 역할 분담을 하면서 모둠 내 구성원으로서의 책 임감과 상대방에 대해 배려 할 수 있는 마음을 가짐.. 모둠 원들과 함께 만든 안전지도를 친구들 앞에서 발표하면서 자 신감과 성취감을 얻을 수 있 으며 건의서를 작성하면서 자 신의 생각을 잘 정리하여 주 장해보는 기회를 가짐

감성적체험

모둠원 간의 의견 교환과 결 정을 통해 배려와 협동심을 기를 수 있으며 주제에 대해 몰입할 수 있다. 또한 모둠 간 의 경쟁을 통해 미션 성공을 통한 성취감을 느낄 수 있다.

감성적체험

자신과 동료의 평가를 통해 자아효능감을 느끼고, 다양한 의견을 수렴하고 서로를 존중 하는 마음과 도전의식을 갖는 다.

※

※

활동 4: 우리 지역 안전은 ※

내 손으로!

활동 5: 나만의 지진계를 만들어보자!

동료 평가 및 자기 평가 (체크리스트)

평가 보상

평가및 개선점 찾기

(5분) ^{활동별 평가 실시} 1) 지리정보시스템을 활용한 커뮤니티 맵핑에 대해 이해하 고 이를 활용한 우리 지역 지 진 안전지도 만들기 계획 수 립

2) 모둠별로 제작한 지진 안 전지도를 발표하기

3) 모둠별 발표 자료의 취합, 정리

4) 지진 재난 대응에 취약한 지역에 대한 건의서 작성하기

1) 지진계가 정확한 기록을 하기 위한 필수 요소 찾기 2) 준비한 재료를 이용하여 나만의 지진계 구상, 제작하 기

3) 모둠별로 지진계 성능 확 인하고 평가하기

3 차 시 2 차 시

T A

T A

교사와 학생들의 평가 점수를 합산하여 상위 팀(또는 개인)을 선정 한 후 상장 또는 상품이 제공됩니다.

평가

보 상

( ) 평가대상 ( )교사평가, ( )동료평가, ( )자기평가 체크리스트

평가항목 평가대상

문제상황분석하기

세계 주요 지진 발생지역 분석하기

우리 나라는 지진에서 안전한가?

우리 지역 내손으로!안전은

지진계를 나만의 만들어보자!

정의적 태도

총 합 ( )점

문제 상황을 올바르게 파악하여 정리하였는가?

우리 지역의 지진에 대한 생각이 논리적인가?

기상청 통계 자료를 바탕으로 하여 지진 발생 지역을 지도상에 바르게 표 시하였는가?

지진대와 판의 구조를 통해 지진 발생 지역의 특징과 지진 발생의 원인을 옳게 유추하였는가?

지진 발생 횟수의 평균을 바르게 구하였는가?

히스토그램과 도수분포다각형을 바르게 표시했는가?

우리 나라의 지진에 대한 안전성 판단이 논리적인가?

지진 안전지도를 바르게 제작하였는가?

안전지도를 바탕으로 우리 지역의 실태와 문제점을 옳게 지적하였는가?

문제점을 해결하기 위한 방안을 적절히 건의하였는가?

정확한 지진 측정을 위한 필수 요소를 고려하여 재료를 선택하였는가?

창의적인 지진계를 구상, 제작하였는가?

지진계가 수평 또는 수직 진동에 대해 정확한 기록을 하는가?

모든 활동에서 모둠원들을 배려하며 협업을 잘 진행하는가?

모든 활동에서 다른 학생에 대한 발표를 경청하고, 질문을 하면서 적극 적으로 수업에 임하였는가?

우수3 2

보통 1

미흡

평가

체크리스트는 교사평가 뿐 아니라 동료평가 및 자기평가의 도구로도 활용할 수 있다

프롤로그 ①

<진원 분포도>

지 진

땅속의 거대한 암석이 갑자기 부서지면서 그 충격으 로 땅과 건물이 흔들리고 지표면을 갈라놓는 지진은 지각 변동으로 지층의 움직임을 동반합니다. 이때 산 붕괴, 해안 붕괴, 땅 미끄러짐, 산사태, 땅울림(지진 굉 음), 발광 현상, 지하수 및 온천수의 이동이 일어난답 니다. 또 지진이 발생할 때 마치 천둥이나 포격 또는 먼 거리에서 들려오는 차량들의 움직임 같은 소리가 들리 죠. 이 소리는 실내에서는 건물에 매달린 물건들이 덜 거덕거리는 소리와 겹쳐 잘 들리지 않지만 한적한 야 외에서는 쉽게 감지됩니다.

지진이 오기 전에 사람의 오감으로 느끼거나 눈으로 확 인할 수는 없지만, 화산과 달리 지진이 일어날 때 분출되 는 에너지의 양과 파괴력을 측정할 수 있는데 이는 리히터 척도(Richter scale)로 흔들림의 정도 또는 진동의 세기를 숫자로 나타낸 것입니다.

지진은 화산과 더불어 매년 수백만 건이 일어나지만 대 부분은 모르고 그냥 지나갑니다. 전 세계적으로 규모 3.0 이상의 지진이 연 10만 회 이상 발생하며, 건물에 큰 피해 를 줄 수 있는 5.0 이상의 지진만도 연 100회 정도 발생합

니다. 이 중 10회 정도는 큰 흔들림을 느낄 수 있고, 3~4회 정도는 큰 재앙을 불러일으킨답니다.

대부분의 지진은 지구의 지각을 구성하는 판의 움직임 에 의해 일어나는데 판들이 밑으로 파고들려는 힘, 좌우로 넓어지려는 힘, 그리고 지구 내부 맨틀의 대류가 판의 밑 부분을 끌고 가는 힘 등으로 나눌 수 있습니다. 이는 바다 에서도 일어날 수 있으며 지진으로 발생한 해일을 지진 해 일(쓰나미)이라고 하는데, 특히 2004년 12월에 동남아시 아에서 일어난 지진 해일은 그 일대에 엄청난 인명과 시설 물에 피해를 입혔습니다.

지진으로 인한 피해는 태풍, 화산, 홍수 등 다른 종류의 재해 못지않게 자연과 인간 사회에 크나큰 영향을 미칩니 다. 지진에 의한 건물의 파괴는 거주자의 사상 외에도 집 이나 직장을 잃게 되고 2차적으로 화재가 동시에 발생하 게 되고 전기, 가스, 전기, 전화 등의 국가 기간 시설에도 큰 피해가 발생할 수 있습니다.

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=15290 49&cid=47340&categoryId=47340

내용출처

프롤로그 ②

지진 대피 요령

책상, 침대 밑에서 책상다리를 꼭 잡아야 합니다.

방석 등으로 머리를 보호합니다.

벽 모서리, 화장실, 목욕탕은 비교적 안전합니다.

불을 끄고 가스밸브를 잠급니다.

책상, 탁자 밑으로 빨리 대피하세요.

창문, 발코니로부터 멀리 있으세요.

엘리베이터를 이용하면 안 됩니다.

비상계단을 이용해야 합니다.

지진을 느끼면 좌석에서 즉시 머리를 감싸고 진동이 멈출 때까지 그대로 앉아 있으세요.

안내자의 지시를 잘 따르고 출구나 계단으로 급히 몰려가면 안 됩니다.

지하시설물은 비교적 안전하지만 정전, 침수등에 대처해야 합니다.

넓은 운동장은 지진에 안전합니다.

책상 밑에 들어가 몸을 웅크리세요.

넘어지는 선반이나 책장으로부터 멀리 피하여 몸을 보호해야 합니다.

선생님 지시에 따라 행동하면서, 침착하게 운동장으로 대피하세요.

고정된 물체를 꽉 잡으세요.

문을 열고 뛰어내리면, 지나가는 차량에 치거나 고압선에 감전되는 등의 사고가 발생 할 수 있습니다.

차내 안내방송에 따라서 움직이세요.

산악, 급경사지에서는 산사태나 절벽이 무너질 우려가 있습니다.

라디오, 자체방송, 안내요원의 지시에 따라 신속히 대피하세요.

해안에서 지진해일특보가 발령되면 높은 지역이나 해안에서 먼 곳으로 신속하게 대피 하세요.

집안에 있을때

빌딩 안에 있을 때

백화점, 극장, 지하, 운동장에 있을 때

학교에 있을 때

지하철을 타고 있을 때

등산이나 여행중 일 때 1

2

3

4

5

5

http://www.kma.go.kr/weather/warning/safetyguide_earthquake.jsp 내용출처

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1826458&cid=42151&catego ryId=42151

내용출처

프롤로그 ③

지리정보시스템

지리정보시스템(GIS)은 지리적 자료를 수집, 관리, 분석할 수 있는 정보시스템으로 방대한 지형공간 정보를 시스템에 데이터베이스화하여 다양한 목적에 따라 결과물을 생산, 활용할 수 있는 시스템입니다.

지리정보시스템의 기초 자료로는 공간자료(지형요소에 대한 유형, 위치, 크기, 다른 지형요소와의 공간적 위상관계 등)와 속성자료(수학적으로 수치화 할 수 있는 자료 / 지도명, 주기, 라벨 등 대상물 설명에 필요한 자료)가 있습니다.

과거 땅에 대한 정보를 얻기 위한 전통적 수단이었던 종이지도는 변화하는 데이터를 적용하는 데 어려움이 있었으나 각종 전자 통신수단이 발달하면서 많은 양의 자료를 효율적으로 처리할 수 있어 지리정보시스템(GIS)이 등장한 것입 니다.

GIS는 국토계획, 도시계획, 환경관리, 시설물관리, 교통 물류분야, 민간사업분야의 다양한 분석등 공공과 민간분야에 서 다양하게 활용되고 있습니다.

프롤로그 ④

Flipped Learning (거꾸로 학습)

Flipped learning은 이전의 교실에서 이루어졌던 수 업 학습 활동을 교실 수업과 수업 전 학습 활동으로 나 누어 교실 수업의 공간적, 시간적 제한을 뛰어넘어 학 습의 효과를 최대화하는 교수-학습 방법입니다. 거꾸 로 수업은 이전에 이루어지던 학생들이 교실에서 수업 에 참여하고 집에서 숙제를 수행하는 학습과정의 순서 와 학습내용을 바꾸는 것입니다. 즉 교실 수업에서 이 루어지던 학습내용을 집에서 학습하고, 집에서 했던 숙제를 교실 수업 시간에 하는 것입니다. 교실 수업 전 학습 활동은 인터넷, 스마트폰 등의 다양한 스마트 매

체를 통하여 제공됩니다. 이때 수업에서 교사의 역할 은 지식을 전달하는 것이 아니라 학생들을 도와주는 것입니다. Flipped learning에서는 교실 수업의 100%

시간을 온전히 학생들과의 상호작용에 사용하며 학습 의 목적을 수업에서 학생 중심의 자기 주도적 학습을 실현하는 것에 두고 있다고 할 수 있습니다. Flipped learning을 통해 학습자는 자신에게 필요한 맞춤형 교 육을 받을 수 있고 교사는 단순한 지식을 반복 전달하 는 것이 아니라 진정한 학습 코치가 되어 학생들에게 더 긴밀하고 적절한 도움을 줄 수 있습니다.

- 수업 전 교사가 미리 제공한 동영상을 통해 학습한 내용을 간단히 정리해 보자.

다음 표와 히스토그램 일부는 어떤 학급 남학생 30명의 턱걸이 횟수를 나타낸 것입니다. 도수분포 표의 빈 곳을 채워 완성하고 히스토그램, 도수분포다각형을 그려봅시다.

1

턱걸이 횟수 (개) 연 평균 발생횟수

0이상 ~ 3미만 4

3이상 ~ 6미만 6이상 ~ 9미만

9이상 ~ 12미만 5 12이상 ~ 15미만 2

합계 30

※ 이 수업 활동에 도움이 되는 내용을 수업 전에 동영상 자료를 시청하고 예제를 통해 학습한 내용을 정리해 보자.

생각 열기

https://www.youtube.com/

watch?v=rnXiCFgxGVE https://www.youtube.com/

watch?v=rnXiCFgxGVE http://www.koced.net/CONTEST/images/2015/

ST/01/about_photo01.jpg

참고영상 사진출처 그림출처

담임선생님께서 오늘 오후 2시에 전국적으로 지진 재난 대응 훈련을 한다고 아침조회시간에 말씀하셨다.

“그럼 오늘 5교시 수업은 못하겠네? 체육 수업인데...”

“그냥 훈련이니까 교실에 있으면 안되나?”

“담임선생님이 운동장에 나가라고 하니까 실내화 가방 챙겨가야 하나?”

5교시 수업이 시작되자마자 사이렌이 울렸다. 급히 뛰어나가는 친구도 있는가 하면 옆사람과 이야기하는 친구, 점 심시간에 잠들었다가 시끄러운 소리에 깬 친구, 좋아하는 선생님이 안나간다고 같이 기다리는 친구들도 있었다.

운동장으로 나간 후 20분째 교실에 들어가지 못하고 밖에 서있으니 언제 들어가나 궁금하기도 하고, 이 훈련을 왜 하는가 하는 생각마저도 들었다. 나와 친구들은 이런 훈련을 꼭 해야 하는지 선생님께 여쭈어 보았다. 선생님께서는 훈련이 끝난 후에 이야기해 주겠다고 하였다. 선생님께서는 우리가 여쭤본 질문에 생각이 많으셨는지 종례시간에 동 영상 하나를 보여주셨다. 그 동영상은 실제 지진의 피해상황이 담긴 동영상 이었다.

“얘들아, 큰 지진이 없었다고 해서 앞으로도 없을 것이라는 보장이 있을까? 정말 만에 하나지만 우리 집, 학교 근처 에 큰 지진이 발생하면 어떻게 대처할거야? 단 한 번의 방심이 생명과도 직결될 수 있으니까 몸에 배도록 훈련을 하 는 거란다. 우리나라에서도 지진에 대한 자료 수집과 대비를 하기 위해 지진 관측소를 신설하고 노후장비를 교체하 는 등 조기경보 체계를 강화하기 위한 노력들을 하고 있지.”

나는 생각에 빠졌다. 그럴 일이 있으면 안되지만 만에 하나라도 지진이 생긴다면 어떻게 되는 것일까? 관측소에서 지진을 어떻게 감지할 수 있을까? 우리 집, 내가 사는 동네는 지진에서 안전할까?

※학습유의점※

생각열기(상황제시)에서 가장 중요한 것 은 내면화를 통한 공감이다. 학생들이 ‘생 각열기’ 글을 읽어봄으로서 과거 경험에 따른 공감과 궁금증을 이끌어낼 것이다.

실제 학교에서 실시하는 지진 재난 대응 훈련에서 보여지는 몇몇 학생들의 모습 에서 공감을 이끌어내며 실제 지진 피해 에 대한 자료를 보여주고 건물 붕괴에 대 해 고민해보며 며 학생들이 적극적인 자 세로 학습에 참여하는데 동기부여를 부 여한다.

생각 펼치기

문제 상황 분석하기

세계 주요 지진 발생지역 분석하기 활동 ①

활동 ②

위의 문제 상황을 한 줄로 간단히 정리해보세요.

<참고자료> 에 있는 지진 발생 현황 표 또는 기상청의 자료를 이용하여 2000년 1월 1일 이후 전 세계 적으로 발생한 규모 7.0 이상의 지진이 발생한 지역을 세계 지도에 표시해 보세요

가 ) 모둠별로 담당한 구역에서 발생한 지진 현황을 검색합니다.

나) 자료에 나와있는 위도, 경도, 발생 지역을 참고하여 지도에 표시합니다.

※ 위도 : 적도를 기준으로 북쪽에 위치한 북위( N )와 남쪽에 위치한 남위( S ) 경도 : 영국 그리니치 천문대를 기준으로 동쪽에 위치한 동경( E )과 서쪽에 위치한 서경( W )

다) 모둠별로 조사한 자료를 칠판에 붙여 지진 발생의 분포를 알아봅시다.

‘우리 지역은 지진에서 안전한가’ 라는 주제에 대한 자신의 생각을 자유롭게 써 보세요

우리나라와 가까운 나라인 일본에서는 큰 지진이 종종 발생한다는 소식을 듣지만 우리나라는 그에 비해 지진의 발생이 거의 없습니다. 일본 외에도 여러 나라들에서 크고 작은 지진이 계속 발생하고 있지만 특정 지역에 한정되어 있습니다.

1

1 2

그림출처

기상청 홈페이지 캡쳐

[학생답안예시]

[학생답안예시]

※학습유의점※

활동 1을 통해서는 평소에 가지고 있던 지진에 대한 자신의 생각을 편하게 적어 볼 수 있도록 안내한다.

※학습유의점※

활동 2에서 학생들이 기록할 자료가 매 우 많으므로 연도별로 검색 지역을 잘 분 류하여 세계 지도에 빨리 표시할 수 있도 록 지도하고 지진이 자주 발생하는 지역 이 판의 경계에 위치하며 판의 이동 방향 이 달라 생기는 충격으로 지진이 발생함 을 학생 스스로 깨달을 수 있도록 학생을 지도한다. 대형 크기의 세계 백지도를 경 도에 따라 나누어 모둠에 나누어 주고 지 진 발생 자료를 보고 지도상에 표시할 수 있도록 지도한다.

스티커로 표시된 지역을 선 또는 띠의 형태로 아래의 세계 지도에 표시해보세요

아래 그림은 지구의 지각을 구성하는 판과 판의 이동 방향을 표시한 것이다. 위 과정의 세계 지도와 비교하여 지진이 자주 발생하는 지역의 특징과 원인을 이야기 해 보세요.

대부분의 지진은 모든 지역에서 고르게 발생 하지 않고 특정 지역에서 자주 발생합니다.

이 지역들을 연결하면 좁고 긴 띠의 모양을 이루는 데 이 지역을 지진대 라고 합니다.

2

3

가) 지진이 자주 발생하는 지역의 특징 :

나) 지진이 발생하는 원인 :

지진이 자주 발생하는 지역은 판과 판 사이의 경계와 거의 일치하고 있다.

판과 판의 경계 부분에서 두 판의 이동 방향이 같지 않고 서로 다가오고 있거나 서로 멀어지면서 지진이 발생한다.

우리 나라는 지진에서 안전한가? -

활동 ③

우리나라는 지진대에 속해 있지 않은 나라지만 지진이 전혀 발생하지 않는 나라는 아닙니다. 아래의 탐구 과정을 통해 우리나라의 지진에 대한 안전성을 판단해 보도록 합시다.

기상청에 있는 국내 지진 목록을 연도별로 정리하여 보면 아래 표와 같습니다. 5개년 단위로 나누어 연간 평균 지 진 발생 횟수를 계산하고, 그 결과를 히스토그램과 도수분포 다각형으로 나타내어 보세요

우리나라는 지진에서 안전할까요? 이유는 무엇이라고 생각하나요?

1

2

년도 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990

발생횟수 15 13 20 19 26 15 11 6 16 15

년도 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

발생횟수 19 15 23 24 29 39 21 32 37 29

년도 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

발생횟수 43 49 38 42 37 50 42 46 60 42

년도 2011 2012 2013 2014 2015

발생횟수 53 56 93 49 39

발생 년도 연 평균 발생 횟수 1981년~1985년

1986년~1990년 1991년~1995년 1996년~2000년 2001년~2005년 2006년~2010년 2011년~2015년

자료출처

http://www.kma.go.kr/weather/earthquake_volcano/

internationallist.jsp [학생답안예시]

※학습유의점※

활동 3과 지진 발생 기록은 사람이 느끼 지 못하는 지진 기록도 포함한 것으로 실 제로 학생들이 지진을 느끼지 못해 지진 이 발생하지 않았다고 판단할 수 있는 부 분에 대해 설명을 하며 지진의 규모가 아 닌 지진 발생 가능성에 중점을 두어 학생 들을 지도한다.

생각 다지기

우리 지역 안전은 내 손으로!

활동 ④

커뮤니티 맵핑이란 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS)에 집단 지성을 더하여 커뮤니티 를 구성하는 구성원들이 스스로 위치에 관한 데이터를 현장에서 수집하여 지도상에 시각화 하고 이를 공유 하는 것입니다.

구성원 간의 소통과 참여는 물론 지역 내의 문제 해결 과정에 구성원의 의견이 적극 반영되는 데 도 움이 되는 시스템입니다. 커뮤니티 맵핑을 통하여 교육, 참여, 역량강화, 효과, 효율을 기대할 수 있습니다.

대표적인 커뮤니티 맵핑의 사례는 2012년 가을 미국 동부지역을 강타했던 허리케인 샌디와 관련이 있습니 다. 허리케인이 지나간 지역은 초토화되었고 직접적인 피해는 물론 전기 공급이 중단되는 사태가 벌어졌습 니다. 자동차 운전과 난방을 위해 기름이 필요한 상황에서 커뮤니티 맵핑 어플리케이션 및 웹사이트인 매플 러를 활용하여 실시간으로 정확한 주유소의 정보를 제공해 주었고 수많은 시민들은 물론 미 연방정부에도 이 정보를 활용하여 큰 도움이 되었습니다.

http://www.cmckorea.org/그림출처

※학습유의점※

활동 4에서는 핸드폰을 이용하여 안전지 도를 제작하는 것으로 구글 지도의 사용 법에 대한 안내자료를 학생들에게 나누 어주고, 지역 조사를 하는 데 충분한 시간 을 줄 수 있도록 한다. 학생들의 발표 자 료에 칭찬을 아끼지 않도록 학생들에게 안내한다.

모둠별로 커뮤니티 맵핑을 이용하여 지진 안전 지도를 제작하고 조사한 내용을 발표해 보세요.

1

- http://www.mappler.info/gashelper/

- http://me2.do/G5dFEzJN 그림출처

[학생답안예시]

건의서 작성하기

모둠별로 제작한 맵핑 자료와 발표 자료를 바탕으로 지진 재난 대응에 취약한 지역의 정보 제공 및 피해를 줄일 수 있는 내용을 담은 건의서를 작성해 보세요.

2

건의서

수신 참조

발신 제목

상황 / 문제점

건의 사항

기대 효과

상기와 같이 건의 하오니 검토하여 주시기 바랍니다.

20 년 월 일

건의자: (서명) 　 　

우리 지역은 지진에서 안전한가? _ 24

참고자료

구글 계정에 가입합니다. (안드로이드 핸드폰 사용자는 가입되어 있음)

「구글 내 지도」를 설치합니다. (앱스토어 이용)

메일에 첨부된 주소를 클릭하여 지도가 열리는지 확인합니다.

「구글 내 지도」에서 왼쪽 아래의 ‘메뉴 - 지도 열기 – 나와 공유된 지도」에서 공유지도를 실행합니다.

메뉴를 열고 자신의 학급 및 모둠에 해당하는 부분만 활성화시킵니다.

(그림은 3조만 활성화 된 것)

화면을 길게 누른 후 직접 화면을 이동시키거나 GPS(오른쪽 아래)로 현재 위치를 찾은 후 ‘다음’ 버튼을 눌러 해당 지역의 이름과 설명을 입력하고 저장합니다.

구글 내지도를 이용하여 지진 안전지도 제작하기 (안드로이드 기반)

1

2 3 4

5

6

※학습유의점※

활동 전 학생들에게 사전에 만들어놓은 내 지도를 G 메일을 통해 공유하도록 한 다.

생각 되돌아보기

http://www.gnedu.net/cdrom/%C1%DF%B5%EE/%B0%FA%C7

%D07%C3%E6/html/1_earth/PTLVE026.GIF 그림출처

나만의 지진계를 만들어 보자!!

활동 ⑤

그림은 지진으로 생기는 진동을 손으로 발생시켰을 때 지진계의 기본 원리와 관계된 것입니다. 아래 내용에 대해 토의해 보세요.

우리 주변에서 지진계를 만들 수 있는 재료를 찾아보세요.

위 내용을 참고하여 나만의 지진계를 구상해 보세요.

1

2

3

흔들림에 움직이는 부분 흔들림에 움직이지 않는 부분

지진계의 기록 원리

정확한 기록을 위한 추의 조건 흔들림이 멈출 때 기록도 멈추기 위한 장치

[학생활동예시]

※학습유의점※

활동 5에서는 지진계의 작동 원리와 관련 된 핵심 기술을 사전에 공지하고 이와 관 련된 지진계 제작 재료를 모둠원들이 직 접 가져와 제작해 보는 활동을 실시한다.

지진계의 기본 형태는 학생들에게 알려 주되, 가급적이면 똑같은 모양으로 만들 지 않도록 학생들을 지도한다.

http://www.gnedu.net/cdrom/%C1%DF%B5%EE/%B0%FA%C7

%D07%C3%E6/html/1_earth/PTLVE025.GIF 그림출처

지진이 발생했을 때 지진의 규모가 3.0 이상이 되어야 조 용한 실내에서 사람이 느낄 정도이지만, 우리가 느끼지는 못해도 지진은 계속 발생하고 있습니다. 사람이 잘 느끼지 못하는 지진 발생의 여부는 지진계를 이용하면 확인할 수 있습니다. 지진계에는 수평 진동과 수직 진동을 측정하는 두 종류의 형태가 있습니다.

지진계가 기록을 하는 기본적인 원리는 관성 때문입니다.

관성이란 물체에 작용하는 알짜힘이 0일 때 처음의 운동상 태를 계속 유지하려는 성질이며, 버스가 급출발 할 때 버스 손잡이가 계속 정지하려는 성질 때문에 뒤고 쏠리고, 급정 거 할 때 손잡이는 계속 움직이려는 관성 때문에 앞으로 쏠 리는 현상이 나타나는 것이 대표적인 예입니다.

지진계에서는 추를 제외한 장치들은 진동에 따라 움직이 게 되지만 실이나 스프링에 매달린 추는 정지해 있으려는 관성이 있어 진동이 기록될 수 있는 것입니다.

모둠별로 제작한 지진계를 이용하여 진동을 측정해보고 아래 평가표에 따라 지진계를 평가해 보세요.

4

항목 평가 내용 평가점수

(상, 중, 하)

구조 및 외장 지진계의 크기

지진계의 튼튼한 정도

성능 진동의 크기에 따른 측정 결과의 차이

진동이 멈춘 후 추의 잔여 진동 여부 계속된 기록 가능 여부

창의 / 다양성 작품에 대한 독창적인 디자인

재료 사용의 다양성

진로탐색을 위한 직업소개

GIS(지리정보 시스템) 전문가

지리 정보의 체계적인 구축, 관리, 분석

인터넷 포털 사이트에서 지도 서비스를 검색해본 적 있을 것입니다. 요즘은 무선 인터넷 기능이 갖춰진 휴대전화만 있으면 언 제, 어디서든 실시간 지도 검색이 가능합니다. 덕분에 처음 방문하는 장소에서도 교통·숙박·음식점·관광지 등을 손쉽게 찾아볼 수 있습니다.

지리 정보를 체계적으로 구축·관리·분석하는 컴퓨터 기반 시스템을 가리켜 지리정보시스템(GIS, Geographic Information System)이라고 합니다. 지리정보시스템은 단순히 '공간에 대한 위치정보'만 알려주지 않습니다. 지리적으로 참조할 수 있는 모든 형태의 정보, 예컨대 △개별 동네는 어떻게 계획됐는지 △토지는 어떻게 관리하고 있는지 △기반시설 계획은 어떻게 진행되는지

△자원은 어떻게 이용되는지 등까지 살필 수 있습니다. 지리정보시스템의 기반이 되는 지도 역시 전산화된 지 오래입니다. 그 결 과는 지리정보시스템 툴(tool)에 적용돼 도시계획·토지관리·기상·교통·군사·판매관리 등 다방면에 활용됩니다.

지리정보시스템전문가는 각종 지리정보를 수집해 데이터베이스로 구축한 후, 관련 관리 시스템을 분석·설계하는 직업입니다.

이들은 지리정보의 체계적·효율적 운영을 위해 지하와 지표면, 지상 공간에 각각 존재하는 자연지형(산·강·토지 등)과 인공구조 물(지하관로·도로·철도·건물 등) 관련 데이터를 수집·분석해 디지털 정보로 변환합니다. 또한 그에 관한 설계·구축 관련 전문 업무 도 수행합니다.

지리정보시스템전문가는 일반적으로 지도 제작(혹은 측지 측량) 관련 데이터베이스 구축업체나 시스템 개발업체 등의 민간업 체에 취업합니다. 국토연구원·건설기술연구원 등의 연구기관, 대한지적공사 등 공공기관, 혹은 국토지리정보원 등 정부기관에도 진출할 수 있습니다. 출신 전공으로는 지리(정보공)학, 도시·교통공학, 도시지역계획학, 측량학 등이 대표적입니다. 간혹 정보처 리 관련 학과 졸업자도 눈에 띕니다. 측량및지형공간정보기사·측량기사·지적기사 등 관련 자격증을 따두면 취업에 도움이 됩니 다. 지리정보시스템전문가가 되려면 수학·컴퓨터학·정보통신공학 관련 지식은 물론, 항공측량·원격탐사·공간분석·자료변환·데이 터베이스관리 등의 지식도 갖춰야 합니다. 지리 분야를 다루므로 공간 지각력과 분석력은 필수입니다. 공간에 대한 문제의식과 관심, 새로운 시각과 창의력도 필요합니다.

국내에선 지난 1995년부터 수치지도 제작 업무를 시작으로 국가지리정보체계(NGIS) 사업이 추진되고 있습니다. 대구 가스 폭 발 사고, 공사로 인한 잦은 지하매설물(상하수도관·가스관) 파손 등으로 국가 차원 인프라 구축 부재에 대한 심각성이 제기된 데 따른 현상입니다. 2013년 2월 현재는 제4차 기본계획(2010~2015)이 한창 진행 중입니다. 이와 별도로 중앙정부와 지방자치단체 에서도 토지정보시스템(LIS)이나 도시정보시스템(UIS) 등을 구축, 관련 서비스를 제공하고 있습니다. 국가 차원에서 다방면의 지 리정보시스템 활용 방안이 모색되고 있는 것입니다.

최근엔 시설물 관리나 고객 분석 등에 지리정보를 전략적으로 활용하는 기업도 늘었습니다. 금융사의 경우, GIS 활용을 통한 주·

야간 인구 파악으로 지점 위치를 산정하는가 하면 출퇴근 고객과 상주인구를 분석한 상품을 출시하기도 합니다. 요즘은 3차원 GIS 기술도 속속 선보이고 있습니다. 첨단 공간정보를 필요로 하는 분야는 앞으로도 계속 늘 전망입니다. 이에 따라 향후 지리정 보시스템전문가의 진출 분야도 한층 넓어질 것으로 기대됩니다.

내용출처 http://news.chosun.com/site/data/html_ 그림출처

dir/2013/02/20/2013022001559.html http://www.korea.kr/newsWeb/resources/attaches/2014.02/19/

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지구 물리학 연구원

지구 내부 현상의 물리적 반응과 이상을 확인, 분석

물리학적 방법을 이용하여 지구내부 현상의 물리적 반응 또는 이에 따른 이상(anomaly)을 측정하여 분석 및 해석하는 연구를 수행합니다.

지열·지구내부물리·지구동력학(Geothermics, physics of earth interior and geodynamics) 분야의 경우, 지구의 역학적 반응을 일 으키는 원동력인 중력과 지구내부의 열에 의하여 지구구성물질이 이동하고 상호반응을 하며 지구의 형태 및 내부구조를 결정하 는 현상에 대한 연구를 수행합니다.

지진학(Seismology) 분야의 경우, 지진(earthquake, 지각물질에 축적된 응력에너지의 비선형적인 급격한 발산인 단층운동에 의 하여 주로 발생)을 연구하기 위하여 지진의 발생기작, 지진파의 전달현상, 전달매질의 구조와 물리적 특성에 대한 연구를 수행하 며, 시공간(space-time)에 있어서 정량적인 지진예측(earthquake prediction)을 목표로 다양한 응용분야에서 연구를 수행합니다.

중력·지자기·측지학(Gravity, geomagnetism and geodesy) 분야의 경우, 우주선(cosmic ray)과 태양풍(solar wind)을 차단하여 지 구환경을 보호하는 지자기장에 대한 연구를 수행하며 중력 및 측지학을 바탕으로 하거나 이에 적용합니다.

지전자기학(Geoelectromagnetism) 분야의 경우, 지구구성물질의 전자기적 반응을 대상으로, 전자기학적 반응을 관측하여 분석 및 해석함으로써 지구내부구조 또는 환경변화를 밝히는 연구를 수행합니다. 지전류(Magnetotelluric), 전기비저항(Resistivity), 전 자기(EM), 지반투과레이더(GPR) 등이 활용되며, 응용지구물리학 분야에 응용하기도 합니다.

응용·환경 지구물리학(Applied geophysics and environmental geophysics) 분야의 경우, 지구물리학적 방법을 자원탐사, 국토개 발 및 자연재해(natural hazard) 예측에 이용하며, 주로 탄성파탐사(seismic exploration) 연구를 수행합니다.

환경지구물리학 연구에서는 전통적인 지구물리학적 방법을 환경문제에 적용하며 오염물질의 물리적 성질과 반응을 이용하여 지하에서 오염물질의 이동 및 확산을 추적하는 기술과 이를 격리시키고 제거하는 기술개발 및 연구를 수행합니다. 그 외에 연구 원(일반)이 수행하는 일반적인 업무를 수행합니다.

내용출처 http://news.chosun.com/site/data/html_

dir/2013/02/20/2013022001559.html

건축공학기술자

건축물 공사에 대한 전반적인 관리, 감독 담당

건축공학기술자는 건축물의 공사에 대하여 전체적인 관리와 감독을 하고 구조를 설계하거나 기타 시공에 관련된 기술적 자문 을 합니다. 공사 기간이나 시공 방법, 건설기능공 및 인부 등의 투입 인력의 규모, 건설기계 및 건설자재 투입량 등의 세부공정을 수립하고 시행합니다. 이외에도 건축물에 대한 구조설계를 하거나 건축 구조물에 대한 구조계산 및 시공에 관한 일을 합니다. 공 사가 설계에 따라 제대로 진행되고 있는지 감독하고 현장관리를 합니다.

건설기능공이나 인부들의 기술적인 문제를 해결하고 안전사고 예방을 합니다. 견적, 발주, 설계변경, 원가관리 등의 행정적인 업무를 합니다. 업무에 따라 작업지시를 하는 공정관리기술자, 경제적이고 고품질의 시공이 이루어지도록 하는 품질관리기술자, 생산성 향상 및 건설 현장의 안전을 담당하는 안전관리기술자, 환경오염을 최소화하는 환경관리기술자로 분류하기도 합니다.

건축공학기술자는 다양한 건축물을 설계하는 일이 많기 때문에 창의력, 합리적인 사고, 공간 지각력이 필요합니다. 단순 노무를 하는 사람부터 고급 기술을 갖춘 사람들까지 다양한 사람들과 함께 일을 하는 경우가 많으므로 원만한 대인관계 가 요구되며, 일정 기간 건설현장에 근무해야하므로 신체적 강인함도 요구됩니다. 건축공학기술자가 필요한 지식은 공학 과 기술, 디자인, 물리, 안전과 보안, 기계 등입니다. 예술형과 탐구형의 흥미를 가진 사람들에게 적합하며, 리더십, 사회성, 적응성 및 융통성, 꼼꼼함, 책임과 진취성 등의 성격을 가진 사람들에게 유리합니다.

건축공학기술자가 되기 위해서는 전문대학 및 대학교에서 건축학과, 건축공학과 등을 졸업하는 것이 유리합니다.

내용출처 http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=92 그림출처

6163&cid=42116&categoryId=42116 http://www.edujin.co.kr/news/

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6 차시

( 우주의 위협, 천문학적 재난 )

소행성 충돌의 위협에서 벗어나자!

1~3 차시

중학교 차시대체형

[ 교사용 ]

소행성 충돌의 위협에서 벗어나자!(우주의 위협, 천문학적 재난)

중학교 차시대체형 STEAM

1. 주제 개요

가 . STEAM 열기

본 차시는 과학적 재난안전관리를 주제로 중등학교 수업에 활용 가능한 STEAM 교육 프로그램 중 소행성에 대해 학습하고, 본 프로그램은 태양계를 구성하고 있는 천체와 그 중 소행성에 대해 탐구하여 보고, 이차함수의 그래프를 그리면서 활용하여 소행성의 지구 충돌 가능성에 대해 정성적으로 예측할 수 있도록 구성하였다. 또한 모둠별 탐구활 동을 통해 소행성 충돌에 대비하여 소행성의 위협에서 벗어날 수 있는 방법에 대해 창의적으로 해결 방법을 유도하고 현재 개발중인 소행성 충돌 대비 프로젝트 중 빛의 반사를 이용하여 소행성 궤도를 변경하는 미션을 수행하면서 모둠 원 간의 협동과 학생 활동 중심의 능동적인 수업이 이루어지도록 한다. 더 나아가 다양한 산출물 제작과 목표 달성을 통해 성취의 기쁨을 경험하고, 소행성 및 천체와 관련된 천문학 연구원에 대한 흥미를 가지며 진로 탐색을 할 기회도 함께 제공한다.

나 . 본시 STEAM 수업의 주요 구성 및 준비물

상황 제시 내용 융합 평가 / 보상

소행성 충돌을 주제로 한 영화 관람 후 영화에서는 막아낼 수 있었던 소행성 충돌이 실제로 일어난다 면 어떨지 궁금증이 생기 게 되고, 가상 시나리오 를 통해 재난의 심각성을 알게 되면서 소행성 충돌 을 막기 위해 어떠한 노 력이 필요한지에 대해 탐 구해보는 상황

창의적 설계 감성적 체험

문제 상황 분석하기 태양계를 구성하는 천체 를 알아보고 특징을 알기 이차함수 형태의 소행성 궤도를 그려보고 충돌 가 능성 판단하기 소행성 충돌 대응 프로젝 트 구상하기

태양을 이용한 소행성 궤 도 바꾸기 미션 수행

소행성 충돌과 관련한 영화 관람의 경 험과 가상 시나리오를 통한 문제 상황 을 인식하고, 해결하기 위한 동기 부여 를 하여 수업활동에 몰입함.

소행성 충돌로부터 지구를 지키기 위해 소행성의 궤도 분석, 충돌 대응 프로젝 트 구상, 미션 수행을 통해 성취의 기쁨 과 자신감을 가질 수 있고 모둠원간의 소통과 협력을 통한 산출물 제작활동을 통하여 협력의 중요성 및 상대방의 의 견을 존중하고 배려하는 마음 기름 진로탐색 자료를 통해 천문학 연구와 관련된 직업에 대해 탐구해보고 해당 직업에 대한 흥미와 도전 의식을 가짐

평가 보상 체크리스트 평가

모둠 및 개인별 누적 보상

새로운 문제에 도전

2. 학습 목표

3. STEAM 과목 요소

4. STEAM 단계 요소

활동순서 1 2 3 4 5

활동명 준비물

문제 상황 분석하기

태양계를 구성하는 가족들을 알아봅시다!

소행성 충돌! 그 가능성은?(소행성의 궤도 그려보기) 소행성 운동의 궤도를 변경해라!(충돌 대응 프로젝트 구상) 태양을 이용하여 소행성 충돌을 막아라!

활동지 필기구 스마트폰 A4용지 모눈 판 거울, 각도기, 자 레이저포인터 구슬, 탁구공

- 태양계를 구성하는 여러 천체에 대해 조사하여 그 특징을 알 수 있다.

- 이차함수의 그래프를 그리고, 이를 통해 지구 공전 궤도와의 접점 유무를 찾아 충돌 가능성에 대해 설명할 수 있다.

- 소행성 충돌 대응을 위한 핵심 원리를 구상하고 이를 이용한 해결방법을 설명할 수 있다.

- 빛의 반사와 거울을 이용하여 여러 갈래의 빛을 한 지점에 모을 수 있다.

- 소행성 충돌 예방의 핵심 원리를 찾으며 창의성을 기르고 문제해결력을 기를 수 있다.

- 모둠 활동을 통해 모둠원 간 협력의 중요성을 인식하고, 목표 성취에 대한 성취감을 느낄 수 있다.

- 자신의 진로탐색을 위한 방법을 모색하고, 탐구해보면서 새로운 도전의식과 성취감을 경험할 수 있다.

본 프로그램의 상황 제시는 재난 SF영화의 단골 주제인 소행성 충돌 영화에 대한 감상 후 소행성 충돌에 대한 궁금증과 실제 충돌 후의 피해에 대해 찾아봄으로서 소행성 충돌의 심각성을 느끼고, 천문학적 재난을 예방하 기 위하여 노력해야 한다는 의식을 가질 수 있도록 내용을 구성하였다. 그 내용을 보면, 한 학생이 SF영화 관람 후 영화에서는 막아낼 수 있었던 소행성 충돌이 실제로 일어난다면 어떨지 궁금증이 생기게 되고, 가상 시나리 오를 통해 재난의 심각성을 알게 되면서 소행성 충돌을 막기 위해 어떠한 노력이 필요한지에 대해 탐구해 본다.

S 태양계를 구성하는 천체를 알아보기, 빛의 반사 이용하기 T/E 소행성 충돌 대응을 위한 기술 요소 구상하기

M 이차함수의 그래프를 통하여 소행성의 충돌 가능성 판단하기 내용 목표

과정 목표

상황제시

창의적 설계

감성적 체험

몰입 문제발견

및 정의

Hands-on 아이디어 발현

성취의 경험 학습 방법

배려 활동 중심과정,

새로운 도전 다양한 산출물

자기 평가 협력 학습

태양계를 구성하는 천체의 특징을 직접 조사하며 Flipped Learning을 통해 사전 학습한 내용을 바탕으로 소행성 궤도 분석을 하고, 소행성 충돌 대응 프로젝트에 대해 모둠원 간 스스로 탐구하며 미션 수행을 위 한 방법을 구상함.

문제 상황에 대해서 해결하고자 하는 동기를 부여받고, 자료조사, 분석, 산출물 제작 등의 과정을 통해 수 업활동에 몰입함

상황 제시를 통하여 소행성의 충돌 가능성에 대해 인식하고, 소행성을 포함한 태양계를 구성하는 천체 들의 특징을 정의함

상황제시와 관련된 내용에 대해 문제화 시킬 수 있고 이를 해결하기 위한 방법을 탐구함.

소행성 충돌을 막기 위한 아이디어를 구상하고, 효과적으로 빛을 모으기 위한 창의적인 아이디어를 발 현함

소행성 충돌 대응과 관련한 핵심 기술을 구상해보고, 여러 갈래의 빛을 거울을 이용하여 한 곳에 모음으 로서 목표 달성을 통한 성취감을 느낌

자료조사, 분석을 통해 소행성을 탐구하고, 모둠별 협력 학습을 통해 충돌 대응 프로젝트를 구상함

모둠활동을 통해 모둠원 간 서로를 배려하고 의견을 존중하는 자세를 배움

상황제시를 통해 문제를 발견하고, 태양계 천체의 종류와 궤도 분석을 통해 소행성 충돌의 가능성을 판 단하고 프로젝트 구상과 거울 위치와 각도를 조정하여 미션을 수행함.

천문학 관련 직업군에 흥미를 가져 해당 직업에 대해 스스로 탐색해 보고 자신의 진로를 모색해 봄 소행성 충돌 대응 프로젝트, 빛 모으기 장치

체크리스트를 통해 각 활동에 대한 결과와 논리성, 독창성을 평가해보는 기회를 제공함 모둠원 간 적절한 역할 분담과 공동의 목표 달성을 위한 협력 학습을 유도함

자기주도적 학습

5. 지도안 총괄표

과목 차시적용방법

교육과정

학습목표

Flipped Learning

상황 제시

험한 존재!

(5분)

문제제시 & 제작활동 감성적 체험 학습자료( ) 및 유의점(※)

(소요시간/적용할 과목)

흐 름 관련 단원

학년 총 차시

과학, 기술ㆍ가정, 수학

1차시: 수학 / 2차시: 기술가정 / 3차시: 과학

과학: 태양계, 빛과 파동, 기술가정: 기술과 발명, 수학: 이차함수와 그래프 2009 개정 교육과정 과학 / 태양계

- 태양계를 구성하는 천체를 알고, 태양계 행성을 분류하여 그 특징을 알고, 행성도 위 성을 가질 수 있음을 안다.

2009 개정 교육과정 과학 / 빛과 파동

- 여러 가지 거울과 렌즈를 통해 나타나는 상을 관찰하고, 평면거울과 볼록 렌즈에 의한 상의 생성 원리를 이해한다.

2009 개정 교육과정 기술가정 / 기술과 발명

- 아이디어 창출과 구체화, 실행, 평가의 기술적 문제해결 활동의 과정을 알고, 기본적인 아이디어 구상, 입체 투상법, 확산적 사고 기법, 수렴적 기법을 활용하여 생활 속의 제품의 문제를 창의적 으로 해결할 수 있다.

2009 개정 교육과정 수학/ 이차함수와 그래프 이차함수의 의미를 이해하고, 그 그래프를 그릴 수 있다.

내용 목표

- 태양계를 구성하는 여러 천체에 대해 조사하여 그 특징을 알 수 있다.

- 이차함수의 그래프를 그리고, 이를 통해 지구 공전 궤도와의 접점 유무를 찾아 충돌 가능성에 대해 설명할 수 있다.

- 소행성 충돌 대응을 위한 핵심 원리를 구상하고 이를 이용한 해결방법을 설명할 수 있다.

- 빛의 반사와 거울을 이용하여 여러 갈래의 빛을 한 지점에 모을 수 있다.

과정 목표

- 소행성 충돌 예방의 핵심 원리를 찾으며 창의성을 기르고 문제해결력을 기를 수 있다.

- 모둠 활동을 통해 모둠원 간 협력의 중요성을 인식하고, 목표 성취에 대한 성취감을 느낄 수 있다.

- 자신의 진로탐색을 위한 방법을 모색하고, 탐구해보면서 새로운 도전의식과 성취감을 경험할 수 있다.

3

Flipped Learnig전략을 활용하 는 이유는 자기주도 및 활동 중심의 수업을 효과적으로 이 끌어내기 위해서이다.

따라서 학생들이 반드시 사전 학습을 실시했는지 확인하고 간단한 정리활동을 통해 학습 내용을 되새겨볼 수 있게 한다.

상황제시에서 가장 중요한 것은 내 면화를 통한 공감이다. 학생들이 ‘상 황제시’ 글을 읽어봄으로서 과거 경 험에 따른 공감과 궁금증을 이끌어 낼 것이다. 또한 소행성 충돌 시나리 오 동영상을 시청하면서 학생들에게 우주 재난을 보여주는 것은 학생들 이 적극적인 자세로 학습에 참여하 는데 동기부여가 될 것이다.

상황제시와 관련된 동영상 자료는 미 리 볼 수 있도록 안내한다.

수업 전 동영상을 통해 미리 학습한 내용을 표로

정리한다.

상황제시와 동영상을 통해 문 제 상황에 대해 분석하고 목표 의식을 가진다.

감성적체험

몰입 : Flipped Learning을 활용하여 수업 전 학습에 대한 동기부여를 얻고, 기대감을 고취시킬 수 있도록 돕는다.

감성적체험

학생들이 상황분석을 하며 학 습에 몰입하고 이를 해결하고 자 하는 도전의식과 성취감을 얻고자 하는 감성적 체험을 할 수 있다.

※

※

※

상황제시

T

S A

3

학생들이 소행성과 관련된 이야 기를 나눌 때 소행성의 일반적인 특징보다는 공룡 멸종의 원인, 소 행성 충돌의 피해 정도, 소행성 충 돌 대비책, 또는 소행성과 관련된 영화의 이야기를 나누면서 자연 스럽게 문제 상황에 대해 인식할 수 있을 것이다.

※활동2는 스마트폰으로 검 색하여 태양계 구성원의 특징 을 조사하는 활동이다. 주어 진 천체의 이름과 관련된 핵 심 용어를 포스트잇에 적어 칠판에 붙여보고 천체의 특징 을 알 수 있도록 학생들을 지 도한다.

활동3은 사전 학습을 통해 가 정에서 학습한 내용을 바탕으 로 활동하는 것이므로 자기 주도적으로 학습할 수 있도록 지도하며, 활동에 어려움이 있을 경우 순회지도 하며 도 움을 주도록 한다.

실제 태양계 천체는 타원 궤 도를 따라 운동하는 것이며, 지구 주변에서 이차함수의 형 태를 띠는 소행성이 있음을 가정하는 것을 안내하여 오개 념이 생기지 않도록 한다.

감성적체험

문제를 인식하고 이를 해결하기 위해 적극적으로 참여하면서 수업 내용에 대해 문제화 할 수 있도록 유도한다. 자 신 또는 친구가 알고 있는 소행성과 관 련된 여러 내용을 모둠원 간 자유롭게 이야기해보면서 타인과의 소통과 배려 를 경험할 수 있다. 상황 제시와 문제상 황 분석을 통해 수업 목표에 대한 동기 를 유발한다.

감성적체험

자신이 조사한 핵심 용어가 다른 사람과 함께 공유된다는 것에서 성취감을 가질 수 있 으며 다른 사람의 결과를 중 요시하는 마음을 가질 수 있 다. 사전학습을 통해 학습한 이차함수의 그래프를 그리면 서 성취감과 자기주도 학습에 대한 자신감을 가질 수 있으 며 학습의 어려움이 있을 때 모둠원의 도움을 통해 배려하 는 자세를 배울 수 있다.

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활동 1: 문제 상황 분석하기

활동 2: 태양계를 구성하는 가족들을 알아봅시다!

활동 3: (모둠) 소행성 충돌!

그 가능성은?(소행성의 궤 도 그려보기)

창의적 설계

문제인식 (5분)

창의적 설계

및 실행계획 (35분)(수학)

A

1) 문제 상황 한 줄 정리하기 2) 자신이 알고 있는 소행성 과 관련된 내용 자유롭게 기 술해 보기

1) 천체에 대한 핵심 내용 조 사하여 포스트잇에 적기 2) 천체의 특징 정리하기

1) 소행성의 이름 짓기 2) 이차함수 식으로 주어진 소행성의 운동 궤도를 그래프 로 그리고 지구와의 충돌 위 험도를 분석, 발표하기 1

차 시

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