오 산 중 학 교

2017 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2017. 11. 30.

오 산 중 학 교

【 2017년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

프로그램 구분

□ 초 ☑ 중 □ 고

학년(군) (1)

개선 신규

□ 일반주제 □ 일반주제

☑ 우대주제 (자유학기)

☑ 우대주제 (자유학기)

연구제목 자유학년제에 적용 가능한 Maker Movement 기반 프로그램 개발 및 적용

연구기간 2017. 4. 20. ~ 2017. 11. 30.

연구비 금사백만원(4,000,000원)

연구 책임자

소속 오산중학교

성명 김 어 진

참여 연구원 김영수, 손상돈, 조학현, 김태석, 문병태, 배지은

상기과제를 수행한 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2017년 11월 30일

연구책임자 : 김 어 진 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

이 보고서는 2017년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임

목 차

1. 요약문

2. 서론

가. 연구의 필요성 ··· 1

나. 연구의 목적 ··· 2

다. 연구의 범위 ··· 2

3. 연구 추진 내용 및 결과

가. STEAM 프로그램 개발 ··· 2

나. 학생 평가 방법과 학교생활기록부 기재 방안 ··· 3

다. 학생 STEAM 태도와 만족도 조사 ··· 5

라. 경기도교육청 STEAM 협의체 참가 ··· 6

4. 결론 및 제언

가. 결론 ··· 10

나. 제언 ··· 10

[붙임]

붙임2. 정산보고서 ··· 25

2017년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

1. 요약문

교육과학기술부는 2011년 추진 업무보고에서 STEAM 교육 강화를 처음으로 제시하고 7년 이 흘렀다. 우리나라 국가 경쟁력의 자산인 미래 과학기술의 발전을 주도할 창의적이고 융합 적인 인재를 양성을 하기 위해 초∙중등학교 수준에서부터 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높 이고 융합적 사고력과 문제해결력을 배양의 목적으로 시작이 되었다.

융합의 시대적 핵심 키워드로 ‘문∙이과 통합형 교육과정’으로 시작된 새로운 교육과정의 변 화가 미래 사회를 필요한 핵심역량을 중심으로 2015 개정교육과정은 ‘창의융합형 인재양성’

으로 시행되고 있다. 또한 중학교에서는 학생들의 진로 탐색 기회를 주기 위해 자유학기제에서 자유 학년제로의 확대 시행이 진행되고 있다. 본 연구회에서는 자유학기제에 적합한 메이커 교육 기반의 STEAM 프로그램을 개발 및 적용을 하였다. 기존에 개발된 STEAM 프로그램은 초등학교에서 개발된

‘나무와 함께하는 우리 생활 주제중심 교수학습 과정안 개발’ 프로그램을 중학교 수준으로 ‘목재를 이용한 실생활 문제해결’ 프로그램은 실생활에 불편한 나무 구조물을 선정하여 실제로 나무를 이용한 창의적인 산출물을 설계 및 제작하여 사용하는 프로그램을 개발하였다. 또한 새롭게 개발된 ‘피젯스 티너의 주인공은 나야나!’ STEAM 프로그램은 요즘 학생들에게 인기가 있는 피젯스피너의 과학, 수학, 기술적 요소을 알아보고 피젯스피너를 만드는 과정에서 교과에 대한 흥미도와 융합적 사고력을 향상 하는데 목적이 있다. 하지만 ‘목재를 이용한 실생활 문제해결’ 프로그램은 장기 프로젝트로 아직 파일 럿 테스트가 완료되지 않아 2018년에 연계하여 프로그램을 개발 및 완료하기로 하였다. 현재에는 ‘피 젯스티너의 중인공은 나야나!’ 프로그램을 개발하여 소규모의 파일럿 테스트를 후 자유학기제 주제선 택 STEAM반 학생들에게 적용하여 STEAM 태도 검사를 실시하여 과학과 수학에 대한 흥미도가 향상 되었음을 확인하였다. 또한 STEAM 프로그램 평가를 위해 교사관찰평가지와 학생자기평가지를 STEAM 핵심역량을 중심으로 개발하여 실시하고 학교 생활기록부에 기록을 하였다.

2. 서론

가. 연구의 필요성

1) 자유학년제 교육 사례 및 자료 분석을 통한 자유학년제에 적합한 융합인재교육 (STEAM) 연구 토대 마련

2) 융합의 시대를 선도할 과학기술 기반의 상상력과 예술적 감성까지 아우를 수 있는 능력을 겸비한 인재 양성

3) 미래 사회대비한 과학기술 기반의 융합적 사고(STEAM Literacy)와 문제해결력 함양

나. 연구의 목적

1) 융합인재교육(STEAM) 학습 준거(틀)에 적합한 프로그램 개발 2) 융합인재교육(STEAM)을 기반으로 메이커 교육활동 사례 개발 3) 자유학년에 적합한 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발 4) 2015 개정교육과정의 창의적 체험활동 활성화에 기여

다. 연구의 범위

1) 대상학교 : 오산중학교 1학년

2) 연구주제 :

3) 연구기간 : 2017. 07 ～ 2017. 12 (6개월)

4) 대상교과 : 과학, 수학, 기술

5) 교육과정 : 자유학년제 주제선택활동 6) 개발 프로그램

- 피젯스피너의 주인공은 나야나! : 5차시 개발 완료

- 목재를 이용한 실생활 문제 해결 : 17차시(1학기) + 17차시(2학기)

3. 연구 내용 및 결과 가. STEAM 프로그램 개발

1차시 2차시 3차시 4차시 5차시

◦수업 안내

◦ 피 젯 스 너 의 원리

◦ 피 젯 스 피 너 설계를 위한 작 도하기

◦ 피 젯 스 피 너 제작하기

◦ 피 젯 스 피 너 오래 돌리기

◦ 실 생 활 에 서 과학기술적 요 소 찬기

상황제시 창의적 설계 감성적 체험

나. 학생 평가 방법 과 학교생활기록부 기재 방안

학년 반 이름(번호)

평가하기 20 년 월 일 교시

영역 평가요소 평가 기준 배점

창의

문제해결력

피제스피너의 설계를 하고 정확한 무게중심에 맞게 작도하였다. 우수

피젯스피너의 설계를 하고 작도 하였다. 보통

피제스피너의 설계를 하였다. 미흡

창의적사고

일상생활의 과학기술적 요소를 3개 이상 말하였다. 우수

일상생활의 과학기술적 요소를 2개 말하였다. 보통

일상생활의 과학기술적 요소를 1개 말하였다. 미흡

소통

언어적소통

피젯스피너의 원리 찾는 활동을 모둠원들과 적극적으로 대화하고 발표하였다. 우수

피젯스피너의 원리 찾는 활동을 모둠원들과 적극적으로 대화하였다. 보통

피젯스피너의 원리 찾는 활동을 참여하였다. 미흡

협력적 참여

피젯스니퍼 원리 찾기, 수학의 작도, 피젯스피너 제작 3가지 활동을 모둠원들과 수행했다. 우수

피젯스니퍼 원리 찾기, 수학의 작도, 피젯스피너 제작 2가지 활동을 모둠원들과 수행했다. 보통

피젯스니퍼 원리 찾기, 수학의 작도, 피젯스피너 제작 1가지 활동을 모둠원들과 수행했다. 미흡

융합

융합적사고

피젯스피너를 제작과정에서 위한 수학, 과학, 기술적요소 중 3개를 말하였다. 우수

피젯스피너를 제작과정에서 위한 수학, 과학, 기술적요소 중 2개를 말하였다. 보통

피젯스피너를 제작과정에서 위한 수학, 과학, 기술적요소 중 1개를 말하였다. 미흡

지식의 이해도

실생활의 과학기술적 요소를 3가지 이상 말하였다. 우수

실생활의 과학기술적 요소를 2가지를 말하였다. 보통

실생활의 과학기술적 요소를 1가지를 말하였다. 미흡

학생 특이사항

※

문 항

1 2 3 4 5

전혀 그렇지 않다

그렇 지 않다

보통 이다

그렇 다

매우 그렇

다

· 나는 이번 수업을 통해 과학기술에 대한 흥미가 높아 졌는가?

· 나는 이번 수업을 통해 실생활속의 과학기술과 연관되어 생각하였는가?

· 나는 과학, 기술, 미술 등의 다양한 교과와 연계하여 생각을 하였는가?

· 나는 수업에 집중할 수 있는 강한 동기로 참여하였는가?

· 과학, 수학, 기술, 공학, 예술 교과가 자연스럽게 융합되도록 설계되었는가?

· 나는 수업을 받는 과정에 다양한 아이디어를 생각하고 이야기하는 시간을 많이 가졌는가?

· 나는 이번 수업 활동에 적극적으로 참여 할수 있도록 자신감을 가졌는가?

· 나는 선생님의 일방적인 수업을 받는 것보다 스스로 생각하고 모둠원들과 다양한 이야기를 나누는 활동의 많았는가?

· 나는 수업 과정에서 결과보다 과정이, 지식보다는 활동을 중심으로 활동하였는가?

· 나는 수업 결과물이 모둠별 또는 개인별로 다르게 나타났는가?

· 나는 동료, 교사, 다양한 도구와의 협력 협력하면 활동을 하였는가?

· 나는 수업 받는 과정에서 직접적인 체험을 통해 열정을 가지고 참여하였는가?

· 나는 수업 과정에서 만족감을 느끼고 뿌듯했던 경험을 가졌는가?

· 나는 수업 후 비슷한 주제에 대해 알아보고 싶은 마음이 들었는가?

나) 자기평가표 체크리스트

STEAM 프로그램 참가 후 느낀점(소감)을 기록해 주세요.

2) 학교생활기록부 기재 방안

위의 교사관찰표와 자기평가표를 바탕으로 학생들의 특기사항을 기록한다.

다. 학생 STEAM 태도와 만족도 조사

1) 학생 STEAM 태도와 만족도 조사(피젯스피너의 주인공은 나야나! ) 가) (사전)프로그램 실시 전 (N=32)

문 항 _{하지 않음}^{전혀동의 동의하지} _않음 ^동의함 _동의함^매우 1 나는 과학 수업 내용이 재미있다. 28.12%(9) 25%(8) 9.38%(3) 37.5%(12)

53.12% 46.88%

2 나는 수학 관련 정보나 책을 찾아 읽는 것을 즐긴다. 37.5%(12) 40.62%(13) 15.66%(5) 6.25%(2)

78.1% 21.9%

3 나는 과학을 좋아한다. 3.12%(1) 40.62%(13) 25%(8) 28.26%(9)

43.74% 56.26%

4 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 0%(0) 15.62%(5) 18.75%(6) 65.62%(21)

15.62% 84.38%

5 나는 수학 공부 하는 것이 즐겁다. 18.75%(6) 9.38%(3) 12.5%(4) 59.37%(19)

28.13% 71.87%

6 과학은 일상생활에 도움이 된다. 6.25%(2) 6.25%(2) 3.12%(3) 78.12%(25)

12.5% 87.5%

7 나는 과학 관련 정보나 책을 찾아 읽는 것을 즐긴다. 6.25%(2) 56.25%(18) 31.25%(10) 6.25%(2)

37.5% 62.5%

8 나는 수학을 좋아한다. ^{6.25%(2) 31.25%(10) 15.66%(5) 46.87%(15)}

37.5% 62.5%

9 수학과 관련된 직업에 관심이 있다 ^{18.75%(6) 25%(8) 15.66%(5) 3.12%(13)}

43.75% 56.25%

10 수학은 일상생활에 도움이 된다. 18.75%(6) 31.25%(10) 6.25%(2) 43.75%(14)

50% 50%

나) (사후)프로그램 실시 후 (N=30)

문 항 _{하지 않음}^{전혀동의 동의하지} _않음 ^동의함 _동의함^매우 1 나는 과학 수업 내용이 재미있다. 0%(0) 6.6%(2) 33.33%(10) 60%(18)

6.6% 93.4%

2 나는 수학 관련 정보나 책을 찾아 읽는 것을 즐긴다. 56.66%(17) 36.66%(11) 6.6%(2) 0%(0)

93.32% 6.68%

3 나는 과학을 좋아한다. 3.33%(1) 26.66%(8) 46.66%(14) 23.33%(7)

29.99% 70.01%

4 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다. 0%(0) 20%(6) 26.66%(8) 54.44%(16)

20% 80%

5 나는 수학 공부 하는 것이 즐겁다. 63.33%(19) 26.66%(8) 3.33%(1) 6.6%(2)

89.99% 10.01%

6 과학은 일상생활에 도움이 된다. 3.33%(1) 6.6%(2) 36.66%(11) 53.33%(16)

9.90% 90.07%

7 나는 과학 관련 정보나 책을 찾아 읽는 것을 즐긴다. 13.33%(4) 46.66%(14) 46.66%(9) 10%(3)

59.99% 40.01%

8 나는 수학을 좋아한다. 6.6%(2) 0%(0) 23.33%(7) 70%(21)

6.6% 93.4%

9 수학과 관련된 직업에 관심이 있다 40%(12) 50%(15) 10%(3) 0%(0)

90% 10%

10 수학은 일상생활에 도움이 된다. 3.33%(1) 0%(0) 13.33%(4) 83.33%(25)

3.33% 96.67%

과학을 좋아한다는 긍정적 비율은 56.26%에서 70.01%로, 수학을 좋아한다는 긍정적 비율은 62.5%

에서 93.4%로 향상이 되었다. 과학은 일상생활에 도움이 된다는 84.38%에서 90.07%로 소폭 상승되 고 수학은 일상생활에 도움이 된다는 50%에서 96.67%로 46.67%로 상승되었다. 하지만 과학관련 정 보나 책을 찾아 읽는 것은 즐긴다는 62.5%에서 40.01%로 떨어졌고, 수학관련 정보나 책을 찾아 읽는 것을 즐긴다는 21.9%에서 6.68%로 떨어졌다. 이와 같은 결과는 과학과 수학의 흥미도와 실생활 활용 성에 대해서는 학생들이 깊이 인지하였지만 수학, 과학에 관련된 책이나 정보는 찾는다는 것은 낮은 이유는 놀이를 통해 수학, 과학 지식을 얻을수 있어 책이나 정보를 찾지 않아도 된다고 생각했는 것으 로 사료된다.

라. 경기도교육청 STEAM 협의체 참가

1) 경기도교육청 STEAM 협의체 역량 강화 연수 참가 가. 목적

○ STEAM 협의체 구성원들의 프로그램 개발 능력 제고 ○ STEAM 교육 프로그램의 질적 향상과 현장 적용성 강화 나. 일시: 2017. 9. 22(금) 14:00 ~ 9.23(토) 12:00

다. 장소: 현대블룸비스타 종합연수원(양평) 라. 참가인원: 명

바. 세부일정

시간 내용 비고

9.22 (금)

14:00~16:00 제4차 산업혁명과 STEAM 교육의 미래

16:00~18:00 STEAM 교육의 교육과정 연계 프로그램 개발

방향

9.23 (토)

08:00~10:00 STEAM 교육 프로그램 개발과 적용의 실제1

10:00~12:00 STEAM 교육 프로그램 개발과 적용의 실제2

[표2] 경기도교육청 STEAM 협의체 역량강화 연수 일정

STEAM 교육의 미래 특강 STEAM 교육 프로그램 개발 및 적용

2) 2017 경기도교육청 STEAM 협의체 열매공유 중간발표회 참가

STEAM 협의체 열매공유 중간발표회는 STEAM 교사연구회, STEAM 연구・선도학교, 학교내 무한상상 실 소속교원들이 개발한 STEAM 프로그램을 발표하고 참석자 간 정보를 공유하는 소통의 시간을 만들 어 내실 있는 융합인재교육(STEAM) 수업의 현장 확산 및 정착 방안 논의하였다.

가. 일시: 2017. 10.28(토), 09:00∼13:00

나. 장소: 성남동초등학교(성남) 본관 2층 회의실

다. 참석대상: STEAM 교사연구회 담당 교사(연구책임자 및 공동연구원), STEAM연구학교 및 선도학 교, 무한상상실 운영교 담당 교사,

라. 일정

시간 내용 비고

09:00~09:30 등록

09:30~09:50 중간발표회 일정 및 발표 안내 장학사

10:00 ~ 11:50

  분과별 전문가(리더교사, 연구진) 인사   열매 공유 성과 발표와 공유

(연구회별 10분 이내)

분과1: 초등연구회(8팀) 분과2: 초등연구회(9팀) 분과3: 중등연구회(8팀) 분과4: 중등연구회(9팀) 분과5: 선도/연구학교,

무한상상실(7팀) 11:50~12:00 전국단위 성과 발표 안내 및 폐회

12:00~13:00 중식 및 귀가 시내지정장소

[표5] 2017 경기도교육청 STEAM 협의체 열매공유 중간발표회 일정표

마. STEAM 지역 네트워크 활동

1) 화성오산지역 STEAM 교사 워크숍 개최

○ (목적) STEAM 수업 공유 통한 STEAM 교육 인식 확산 ○ (주최/주관) 경기도교육청, 오산중학교 STEAM 교사연구회 ○ (일시) 2017.9.20.(수) 14:30∼17:00

○ (장소) 오산중학교 본관 1층 도서관 및 무한상상실 등

○ (참석대상) 화성오산교육지원청 소속 초・중등교원, 장학사 등 ○ (주제) 온 몸으로 체험하는 STEAM 교육 우수 사례

○ (참가인원/신청방법) 30명 /아래 링크 또는 QR코드 접속하여 9/11까지 접수 - https://goo.gl/forms/yOeKJkXkixYIHCUi2

- 효과적인 워크숍을 위해 30명까지 신청을 제한함.

세부일정(안) ※ 일정은 상황에 따라 조정될 수 있음

시 간 내 용 장 소

14:30~15:00(30‘) ∘등록

본관 1층 15:00~15:10(10‘)∘개회 도서관

∘인사말 오산중학교장 고

○

○

사

16:00~16:50(50‘)

∘(1분과) 3D 모델링 및 3D 프린팅 체험 별관 2층 기술실

∘(2분과) 목공을 활용한 나만의 목재 볼펜 제작 체험 본관 1층 무한상상실

∘(3분과) 오조봇을 활용한 자율주행버스 스토리텔링 체험 별관 2층 가정실

16:50~17:00(10‘) ∘만족도 조사 및 폐회 본관 1층

도서관 ○ (분과별 세부운영 내용)

- 분과별 희망 조사를 진행하여 10명 이하로 대화 형식의 체험활동 진행 - 세부내용

분과 주 제 세부내용 운영교사

1분과 3D모델링 및 3D프린팅 체험

∘피젯스피너의 과학・수학적 원리 탐구 후 3D 모 델링 및 3D 프린팅 STEAM 교육 사례

∘3D 팅커캐드(TinkerCad) OR 퓨전(Fusion) 360을 활용하여 3D 모델링 및 큐비콘 스타일, 싱글플러스 로 3D 프린팅 체험

오산중 손

○

○

○

2분과

목공을 활용한 나만의 목재볼펜 제작

체험

∘무한상상실 소개 및 학생들의 목제품 STEAM 교육 사례

(대형 젠가 만들기, 목제연필꽂이, 우드 스피커 등)

∘목재볼펜 제작 체험활동

오산중 김

○

○

3분과

오조봇을 이용하여 자율주행버스 스토리텔링 체험

∘오조봇을 활용한 STEAM 교육 활동 사례

∘오조봇 체험 및 자율주행버스 스토리텔링 만들기 체험

오산중 공

○

○

개회사 STEAM 교육 의 이해

목공 체험 오조봇 체험

2) 2017 오산중학교 자체 STEAM 교사워크숍 개최 1. 목적

가. 2015 개정교육과정의 대비한 STEAM 프로그램 개발

나. 전문적 학습 공동체 활성화를 위한 교실수업 개선 분위기 조성 다. 오산중학교 STEAM 교육 프로그램 적용 준비 및 토의

라. 무한상상실 운영을 위한 당면한 문제와 해결안 제시 2. 개요

가. 일시 : 2017년 7월 7일(금) ∽ 7월 8일(토) 나. 장소 : 경기도 용인 한화리조트

다. 대상 : 오산중학교 STEAM 교사연구회 교사 및 관심교사 10명 라. 세부내용

‣ 7월 7일(금)

시간 내용 담당

16:30 ∽ 17:30 이동 전교사

17:30 ∽ 18:00 정리정돈 전교사

18:00 ∽ 19:00 ・5년 동안의 연구회 활동

・활동 후기 말하기 김○진

19:00 ∽ 20:00

현재 우리학교에서 무엇을 해야 할까?

・STEAM 프로그램 개발 및 적용

・자유학년제에 대비

・교실수업개선을 위한 방안 등

배○은, 김○석

20:00 ∽ 22:00 저녁식사 전교사

22:00 ∽ 23:00 우리에게 전문적 학습 공동체의 의미 김○수

23:00 ∽ 취침

‣ 7월 8일(월)

시간 내용 담당교사 기타

∽ 08:00 기상 전교사

08:00 ∽ 09:00 아침식사 전교사

09:00 ∽ 10:00 협의 결과 정리 김○진

10:00 ∽ 11:00 정리정돈 전교사

11:00 ∽ 귀가 전교사

4. 결론 및 제언

가. 결론

1) 자유학년제에 STEAM 교육 프로그램 적용이 적합하다.

2) 메이커교육에 STEAM 교육의 접목으로 융합적 사고력과 문제해결력을 향상시킨다.

3) 인근 학교 교직원 대상의 STEAM 교육을 이해하고 체험할 수 있는 소규모 워크숍을 진행은 STEAM 교육의 활성화에 기여를 했다.

나. 제언

1) 자유학년제에 적용 가능한 장기 STEAM 프로젝트 프로그램 개발이 필요하다.

2) STEAM 교육에서의 메이커 활동이 포함될 수 있는 사례 발굴이 필요하다.

3) 학교급, 지역별로 맞춤형 STEAM 교육 활동 확산을 위한 지원이 시급하다.

[부록1] 현장적용 결과 요약

<STEAM 프로그램(수업) 현장적용 요약>

구분 STEAM

프로그램명 적용 학교명 적용

학년 적용 교과(시수) 적용 기간 수혜 학생 수

개선 ^{목재를 이용한} 실생활 문제해결

오산중학교 1 자유학기제

주제선택활동 5.19~11.10 32

개발 ^{피젯스피너의} 주인공은 나야나!

오산지역 초등학교 6 과학(2)+수학(1)+기

술(2) 7. 20 42

오산중학교 1 과학(2)+수학(1)+기

술(2) 8.28∼9.26. 32

[붙임1] 수업지도안

1. 프로그램 개요

주제 피젯스피너의 주인공은 나야나! 관련교과 중학교 1 학년 과학, 수학, 기술

학습 목표

내용 목표

• 피젯스피너가 잘 돌아가기 위한 원리를 말할 수 있다.

• 일상생활용품의 과학기술적 요소를 설명 할 수 있다.

과정 목표

• 나만의 창의적인 피젯스피너를 설계하여 제작할 수 있다.

• 피젯스피너 제작의 성공의 기쁨과 실패의 가치를 느낄수 있다.

STEAM 요소

S 피젯 스피너에 적용된 과학적 원리(마찰력, 무게, 관성 T 과학적 원리와 기술력과의 조화

E

A

M 삼각형의 작도

개발 의도 실생활에서 사용되고 있는 도구를 활용하여 교과에 대한 흥미도를 높이고 창의적 사 고력을 증진시킨다.

요즘 유행하고 있는 피젯 스피너를 활용하여 왜 지금 유행하고 있는지, 왜 이런 물건을 만들게 되었는 지, 어떤 과정을 거쳐 제품으로 나오게 되었는지, 등을 알아보고 토론하여 서로의 생각을 알아본다.

또한 피젯 스피너에 적용되어 있는 과학적 원리를 관찰을 통해 파악하고 분석하고 모둠원과 토의한 다. 이러한 과정을 통해 과학교과에 대한 흥미도를 높이고 창의적 사고력을 기른다.

STEAM 준거

상황 제시

• 왜 요즘 피젯 스피너가 유행하고 있을까?

• 어떤 과학적 원리가 들어가 있을까?

감성적 체험

• 피젯스피너 돌려보자.

• 실생활에 과학기술적 요소 찾아보자.

창의 적 설계

• 나만의 피젯 스피너를 설계 및 제작한다.

2. 교육과정

차시 과목 교육과정 성취기준 STEAM 프로그램 성취 목표/요소

1 과학

2015 개정 [9 과 02-03] 물체의 운동을 방해하는 원인으로써 마찰력을 알고, 빗면 실험을 통해 마찰력의 크기를 정성적으로 비교할 수 있다.

 피젯스피너의 과학적 원리(마 찰력)을 알아보기

2 수학 2015 개정 [9 수 04-03]삼각형을 작도할 수 있다.

[9 수 04-05]다각형의 성질을 이해한다.  삼각형의 무게중심 찾기

3 기술

2015 개정 [9 기가 04-04] 제조 기술과 관련된 문제를 이해하고, 해결책을 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.

 피젯스피너 제작하기

4 과학

2015 개정 [9 과 24-02] 과학을 활용하여 우리 생활을 보다 편리하게 만드는 방안을 고안하고 그 유용성에 대해 토론할 수 있다.

 일상생활의 도구에서의 과 학기술적 요소 찾기

3. 차시별 계획 총괄표

차시 학습 내용

1 차시

소주제 피젯스피너의 과학적 원리 찾기(마찰력과 관성)

 피젯스피너의 정의와 수업 안내

^Co 피젯스피너가 만들어지는 이유와 정의, 피젯스피너를 돌리는 효과성에 대한 발문하기 ^Co 피젯스피너의 원리를 알아보고 피젯스피너를 설계 및 제작 활동 안내

 피젯스피너의 원리 찾기

^CD 4 가지 종류의 피젯스피너를 탐구하여 피젯스피너의 원리를 찾아보기

2 차시

소주제 피젯스피너의 수학적 원리 찾아 설계하기

 피젯스피너 설계를 위한 작도하기

^CD 피젯스피너의 원리 무게중심을 잡아 설계하기 위해서 자, 컴퍼스를 이용하여 두점, 삼가형, 오각형 등의 도형을 작도하기

 피젯스피너 발표하기

^ET 자신이 작도한 피젯스피너 발표하기

3∼4 차시

소주제 피젯스피너 제작하기 및 돌리기

(준비사항) 날개 2 개, 3 개, 5 개, 6 개 피젯스피너 모델링 파일을 씽기버스에서 다운 받아 3D 프린 터를 이용하여 프린팅을 함.

 자신이 설계한 피젯스피너 제작하기

^CD 피젯스피너 외관, 베어링, 망치를 이용하여 피젯스피너 제작하기

 피젯스피너를 잘 돌아가기 위한 수정 및 보완

^CD 피젯스피너를 돌려보고 나의 피젯스피너가 잘 돌아가기 위한 다양한 방법을 수정 및 보완하기

 피젯스피너 오래 돌리기 대회 진행하기(날개 갯수에 맞게 대회 진행)

ET 피젯스피너 날개의 갯수에 다른 대회 진행 이유 발문하기(회전관성), 날개 갯수에 따라 올래 돌 리기 대회 진행, 대회 진행 후 오래 돌리수 있던 이유발표하기

 피젯스피너의 올바른 이용

ET 피젯스피너 잘못 이용사례를 제시하고 올바른 이용 방법을 안내하기

5 차시

소주제 실생활의 과학기술적 요소 찾기

 피젯스피너의 과학적 원리 정리하기

Co 피젯스피너의 마찰력, 관성, 무게중심의 원리 제시하고 학교에서 학습한 내용들이 일상생활에 많이 활용되고 있음을 제시함.

 마찰력, 관성, 무게중심의 과학기술적 요소가 실생활에 활용되는 사례 찾기

CD 우리교실, 가정, 학교에서 마찰력, 관성, 무게중심을 활용한 일상용품을 찾아 발표하기

 실생활과 밀접한 과학기술의 중요성을 안내하기

ET 우리 주위의 쉽게 볼수 있는 물품들이 과학기술적 요소의 중요성을 이해하기

4. 학생 평가계획

가. 교사관찰평가 체크리스트

학년 반 이름(번호)

평가하기 20 년 월 일 교시

영역 평가요소 평가 기준 배점

창의

문제해결력

피제스피너의 설계를 하고 정확한 무게중심에 맞게 작도하였다. 우수

피젯스피너의 설계를 하고 작도 하였다. 보통

피제스피너의 설계를 하였다. 미흡

창의적사고

일상생활의 우수

보통 미흡

소통

언어적소통

피젯스피너의 원리 찾는 활동을 모둠원들과 적극적으로 대화하고 발표하였다. 우수

피젯스피너의 원리 찾는 활동을 모둠원들과 적극적으로 대화하였다. 보통

피젯스피너의 원리 찾는 활동을 참여하였다. 미흡

협력적 참여

두점, 삼각형, 우수

보통 미흡

융합

융합적사고

피젯스피너를 제작과정에서 위한 수학, 과학, 기술적요소 중 3개를 말하였다. 우수

피젯스피너를 제작과정에서 위한 수학, 과학, 기술적요소 중 2개를 말하였다. 보통

피젯스피너를 제작과정에서 위한 수학, 과학, 기술적요소 중 1개를 말하였다. 미흡

지식의 이해도

실생활의 과학기술적 요소를 3가지 이상 말하였다. 우수

실생활의 과학기술적 요소를 2가지를 말하였다. 보통

실생활의 과학기술적 요소를 1가지를 말하였다. 미흡

학생 특이사항

문 항

1 2 3 4 5

전혀 그렇지 않다

그렇 지 않다

보통 이다

그렇 다

매우 그렇

다

· 나는 이번 수업을 통해 과학기술에 대한 흥미가 높아 졌는가?

· 나는 이번 수업을 통해 실생활속의 과학기술과 연관되어 생각하였는가?

· 나는 과학, 기술, 미술 등의 다양한 교과와 연계하여 생각을 하였는가?

· 나는 수업에 집중할 수 있는 강한 동기로 참여하였는가?

· 과학, 수학, 기술, 공학, 예술 교과가 자연스럽게 융합되도록 설계되었는가?

· 나는 수업을 받는 과정에 다양한 아이디어를 생각하고 이야기하는 시간을 많이 가졌는가?

· 나는 이번 수업 활동에 적극적으로 참여 할수 있도록 자신감을 가졌는가?

· 나는 선생님의 일방적인 수업을 받는 것보다 스스로 생각하고 모둠원들과 다양한 이야기를 나누는 활동의 많았는가?

· 나는 수업 과정에서 결과보다 과정이, 지식보다는 활동을 중심으로 활동하였는가?

· 나는 수업 결과물이 모둠별 또는 개인별로 다르게 나타났는가?

· 나는 동료, 교사, 다양한 도구와의 협력 협력하면 활동을 하였는가?

· 나는 수업 받는 과정에서 직접적인 체험을 통해 열정을 가지고 참여하였는가?

· 나는 수업 과정에서 만족감을 느끼고 뿌듯했던 경험을 가졌는가?

· 나는 수업 후 비슷한 주제에 대해 알아보고 싶은 마음이 들었는가?

나. 자기평가표 체크리스트

STEAM 프로그램 참가 후 느낀점(소감)을 기록해 주세요.

5. 학교 생활기록부 기재 방안

가. 교사관찰평가 체크리스트를 기반으로 교사가 학교 생활기록부 기재를 한다.

나. 자기평가표 체크리스트 STEAM 핵심체크리스트 바탕으로 융합적 사고력과 문제해결력

등의 STEAM 교육의 목적 달성여부를 생활기록부에 기재를 한다.

6. 차시(단계)별 교수 학습 과정

소주제 피젯스피너의 과학적 원리 찾기 차시 1/5 차시

과목

(단원) 중학교 1 학년 / 과학(마찰력)

교육 과정

[9 과 02-03] 물체의 운동을 방해하는 원인으로써 마찰력을 알고, 빗면 실험을 통해 마찰력의 크기를 정성적으로 비교할 수 있다.

학습

목표 • 피젯스피너를 돌리기 위한 원리를 설명할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (10 분)

 피젯스피너의 정의와 수업 안내

^Co 피젯스피너가 만들어지는 이유와 정의, 피젯스피너를 돌리는 효과성에 대한 발문하기

^Co 피젯스피너의 원리를 알아보고 피젯스피너를 설계 및 제작 활동 안내

PPT

전개 (30 분)

활동 1)

 피젯스피너의 원리 찾기

^CD 4 가지 종류의 피젯스피너를 탐구하여 피젯스피너의 원리를 찾아보기

 피젯스피너의 원리 발표하기

 A, B, C, D 의 피젯스피너 움직임의 과학적 원리 정리하기

학생활동지, PPT, 피젯스피너

4 개

정리 (5 분)

 피젯스피너가 잘 돌아가기 위한 마찰력과 관성에 대해 정리하기 베어링과 날개의 질량에 대해 제시하기

소주제 피젯스피너의 수학적 원리 찾기 차시 2/5 차시

과목 (단원)

중학교 1 학년 수학(삼각형의 작도)

교육 과정

[9 수 04-03]삼각형을 작도할 수 있다.

[9 수 04-05]다각형의 성질을 이해한다.

학습

목표 • 피젯스피너를 설계하여 작도할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5 분)

 여러 도구를 활용한 무게중심 찾기 1. 자의 무게중심 찾기

2. 여러 사물의 무게중심 찾기

동영상

전개 (30 분)

활동1)  삼각형의 무게중심을 직접 실험을 통하여 찾아보기

1. 두꺼운 종이로 만든 삼각형을 집게손가락 위에 올려놓고, 중심을 잡은 다음

집게손가락이 위치한 곳에 점을 찍게 한다.

2. 이 삼각형의 세 중선을 그어 보게 한다.

3. 세 중선이 한 점에서 만나는 것을 확인하게 한다.

4. 위의 1에서 찍은 점과 세 중선의 교점이 일치하는지 확인하게 한다

활동2)  삼각형의 무게중심을 작도하고 평형을 이룸을 확인하기

1. 삼각형의 세 중선을 구한 다음 중선을 따라 자로 받쳐서 삼각형이 평형이 됨을 확인 한다.

2. 무게중심을 구한 다음 연필 끝을 이용하여 삼각형이 평형이 됨을 관찰하 게 한다.

학생활동지 두꺼운

종이, 자, 가위,

컴퍼스,

정리 (10 분)

삼각형의 무게중심을 찾아 팽이를 만들어 회전시켜보는 활동

- 회전축에 이쑤시개를 꽂아서 팽이를 돌렸을 때, 팽이가 잘 돌아가는지 확 인하기

두꺼운 종이, 이쑤시개

소주제 피젯스피너 제작 및 돌리기 차시 3∼4/5 차시

과목 (단원)

중학교 1 학년

기술(제조기술과 문제해결)

교육 과정

[9 기가 04-04] 제조 기술과 관련된 문제를 이해하고, 해결책을 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.

학습

목표 • 피젯스피너가 제작하여 돌릴 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5 분)

 자신이 설계한 피젯스피너 제작하기 안내

^CD피젯스피너 외관, 베어링, 망치를 이용하여 피젯스피너 제작하기

606 베어링, 망치, 날개 2 개, 3 개, 5 개, 6 개 피젯스피너 모델링 파일 을 팅기버스 에서 다운 받아 3D 프 린터를 이용 하여 프린팅 을 함.

전개 (30 분)

 피젯스피너를 잘 돌아가기 위한 수정 및 보완

^CD피젯스피너를 돌려보고 나의 피젯스피너가 잘 돌아가기 위한 다양한 방법을 수정 및 보완하기

 피젯스피너 오래 돌리기 대회 진행하기(날개 갯수에 맞게 대회 진행)

ET피젯스피너 날개의 갯수에 다른 대회 진행 이유 발문하기(회전관성), 날개 갯수 에 따라 올래 돌리기 대회 진행, 대회 진행 후 오래 돌리수 있던 이유발표하기

정리 (10 분)

 피젯스피너의 올바른 이용

ET피젯스피너 잘못 이용사례를 제시하고 올바른 이용 방법을 안내하기

소주제 실생활용품의 과학기술적 요소 찾기 차시 1/5 차시

과목 (단원)

중학교 1 학년 과학(과학의 활용)

교육 과정

[9 과 24-02] 과학을 활용하여 우리 생활을 보다 편리하게 만드는 방안을 고안하고 그 유용성에 대해 토론할 수 있다.

학습

목표 • 일상생활용품의 과학기술적 요소를 찾아 설명할수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (10 분)

 피젯스피너의 과학적 원리 정리하기

Co 피젯스피너의 마찰력, 관성, 무게중심의 원리 제시하고 학교에서 학습한 내용들 이 일상생활에 많이 활용되고 있음을 제시함.

동영상

전개

(25 분)  마찰력, 관성, 무게중심의 과학기술적 요소가 실생활에 활용되는 사례 찾기

CD 마찰력, 관성, 무게중심의 요소를 버스가 정차할때의 요소, 컬링 게임, 젠가 보 드게임에서의 과학기술적 요소를 찾아 그 이유를 기록하고 발표해 보자.

학생활동지

정리(1 0 분)

 실생활과 밀접한 과학기술의 중요성을 안내하기

ET 우리 주위의 쉽게 볼수 있는 물품들이 과학기술적 요소의 중요성을 이해하기

7. 학생 학습·활동지

차시 1

학생활동 1 피젯스피너의 과학적 원리 찾기

1. 피젯 스피너 관련 동영상을 보고 왜 학생들이 피젯 스피너를 좋아하고 인기가 있는지 생각해보고, 그러면 피젯 스피너가 갖고 있는 의미가 무엇인지 생각해보고 모둠별 토론 후 발표해보자.

5분 넘게 돌아가는 동영상

◀ 접속 주소 :

https://www.youtube.com/wat ch?v=tKmZ8ACvhKg

2. 아래의 4개 피젯스피너를 돌려보고 피젯스피너가 잘 돌아가기 위한 과학적 요소를 찾아보자.

차시 2

학생활동 1 피젯스피너의 수학적 원리를 찾아 설계하기

< 피젯스피너 설계하기 >

정삼각형 그리기

◀ 접속 주소 :

https://www.youtube.com/wat ch?v=H_8GYrAY8bk

하드보드지에 10cm 자를 이용하여 선을 그리고 콤파스를 이용하여 정삼각형을 그린다. 콤파스를 이용하여 무게중심을 찾는다.

차시 5

학생활동 1 실생활에서의 과학기술적 요소 찾기

1. 아래 사진을 보고 과학기술적 요소를 찾아 기록해 보자.

과학적 요소 : 설명 :

과학적 요소 : 설명 :

과학적 요소 : 설명 :

2. 실생활에서의 과학기술적 요소의 중요성을 기록해 보자.

8. 참고자료

차시 2 차시

참고자료 우리주변의 무게중심

1. 우리 주변에 있는 여러 도구의 무게중심 찾기

2. 삼각형의 무게중심을 다음 순서에 따라 활동하고, 무게중심을 찾아보기

1) 두꺼운 종이에 ∆ABC를 그린 후, 잘라 낸다.

2) 두변 BC, CA의 중점을 찾아 두 점 D E를 표시한다.

3) 두 선분 AD  BE를 긋고 그 교점에 G를 표시한다.

< 출처 : 미래엔 수학 중2 교과서>

(1) 선분 AD가 자의 모서리와 일치하도록 삼각형을 올려놓으면 삼각형이 평형을 이루는가?

(2) 선분 BE자 자의 모서리와 일치하도록 삼각형을 올려놓으면 삼각형이 평형을 이루는가?

(3) 점 G가 자의 모서리와 일치하도록 삼각형을 올려놓으면 삼각형이 평형을 이루는가?

< 출처 : 미래엔 수학 중2 교과서>

3. 삼각형의 무게중심을 작도하고 평형을 이룸을 확인하기 4. 도형의 무게중심을 찾아 팽이를 만들어 회전시켜보는 활동

준비물 활동지 두꺼운 종이, 이쑤시개 다음 그림과 같은 도형 A, B , C 에 각각 회전축을 꽂아 팽이를 만들려고 한다. 팽이가 흔들림 없이 잘 돌게 하려면 회전축을 어느 위치에 꽂아야 하는지 찾아보자.