과제명 2020년 STEAM 교사연구회 운영(법전중앙초등학교)

(1)

2020 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2020. 11. 20

법전중앙초등학교

(2)

과 제 개 요

과제명 2020년 STEAM 교사연구회 운영(법전중앙초등학교)

STEAM 프로그램

유형 (유형2) 다양한 교과 간 협동 연구를 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 ( √ )

프로그램명 소프트웨어와 함께 하는 MAKER 연구소

학교급 초등학교 대상 학년(군) 5~6학년

중심과목 실과 중심과목

성취기준 영역

^{기술시스템}

소프트웨어의 이해 절차적 문제해결 프로그래밍 요소와 구조

연계과목

과학 미술 음악

연계과목 성취기준 영역

과학 전기와 자기

미술 체험 표현 감상

음악 표현 감상 생활화

연구기간 2020.7.20. ~ 2020.11.30.

신청금액 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 5명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 4명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속(학교명) 담당과목 직위 성명

연구책임자 법전중앙초등학교 수학, 과학 교사 이상근

공동연구원 평산초등학교 수학, 정보 교사 전우진

공동연구원 구미사곡초등학교 수학, 정보 교사 박병철

공동연구원 문경초등학교 수학, 과학 교사 김나예

공동연구원 진량초등학교 수학, 과학 교사 윤보라

2020년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

융합인재교육 (STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2020년 11월 20일

주관연구기관장 : 장 홍 식 (인) 연구책임자 : 이 상 근 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(3)

“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 요약문

··· 1

2. 서론

··· 2

3. 연구 수행 내용 및 결과

··· 2

가. 연구 수행 내용 ··· 2

나. 연구 수행 결과 ··· 3

4. 결론 및 제언

··· 4

[부록]

부록. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 ··· 5 (교수학습지도안, 교사용 참고자료, 학생용 활동지, 학생 산출물, 사진)

(5)

1. 요약문

가. 연구의 목적

① 학교 현장에서 학생활동중심 융합인재교육(STEAM)을 실행하기 위해 교육과정을 재구 성하고, 학생활동중심 STEAM 프로그램 등을 개발한다.

② 융합인재교육(STEAM) 교사연구회에서 개발한 학생활동중심 융합인재교육(STEAM) 프로 그램을 교과 및 창의적 체험활동에 적용한다.

③ 적용 결과 일반화할 수 있는 자료를 추출하여 융합인재교육(STEAM)에 활용할 수 있 는 STEAM 교육 자료를 제공함으로써 STEAM 학생활동중심수업 활성화에 기여한다.

나. 프로그램 개발 및 적용

적용시기 2020년 7월 ~ 2020년 11월 대상학년

전체 학생 수 경북 지역 5-6학년 150명

수혜학생 수 150명

운영과제 설정

학생 참여형 STEAM 프로그램 운영을 통해 자연 관찰 탐구 및 과학의 생활화를 유도하고 다양한 학문과 융합하여 계획․실행하면서 과학적 탐구 능력을 신장하고자 다음과 같은 과제를 설정하여 운영한다.

적용방법

◦학생 참여형 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발 후 학년별 적용

◦시사점 도출 및 적용 효과 검증

◦프로그램 내용 수정 후 최종 프로그램 개발

다. 프로그램 개발 및 적용

구분 연구 수행 성과

교수학습지도안 개발 차시 총 12차시 예정

수혜학생 수 2020. 7. 20. ~ 2020. 11. 30.

학생 태도검사

사전검사 150명(초등학교 5~6학년)

사후검사 10월 16일, 2개 학급(50명) 실시 완료 학생 및 교사 만족도조사 11월 13일, 2개 학급(50명) 실시 완료

교사연구회 STEAM 성과보고회 개최

2020. 11. 7.(토) 융합인재교육(STEAM) 원격 연수회

‘소프트웨어 교육과 함께 하는 MAKER 연구소’

(6)

2. 서론

가. 연구의 필요성

학교에서 배우는 다양한 지식들이 유용하기 위해서는 무엇보다 그것을 배워서 어디에 쓰이 고 이용되는가를 깨닫는데 있다. 학교에서 교과의 내용을 공부하다 보면 다양한 교과와 그 내용이 연결되어 새로운 의문들이 샘솟게 된다. 이를 논리적으로 심화하고 탐구하는 과정을 통해 저절로 창의・융합적 사고가 신장되고 삶에서 일어나는 여러 가지 문제들을 해결할 수 있는 문제해결력이 배양되는 것이다. 교과서에서 머무는 지식이 실용화되어 일상생활 속에 녹아들 수 있도록 하며 4차 산업혁명 시대를 주도할 창의적인 융합인재 육성교육(STEAM)을 위해 학창 시절부터 삶의 여러 가지 문제에 대한 창의력 계발과 실제 생활에서의 적용 유도 활동이 꼭 필요하다고 할 수 있다.

따라서 학생들이 관심과 흥미를 가지고 자발적으로 즐겁게 참여할 수 있는 학생 참여형 융합 인재교육(STEAM) 프로그램 운영한다. 이와 함께 여러 가지 다양한 학생 참여형 융합인재교육 (STEAM) 프로그램 활동을 통해 과학기술에 대한 학생들의 흥미와 이해를 높여 학생들의 과학 적 탐구 능력과 창의력을 신장시키고 과학기술 기반의 융합적 사고와 문제해결력을 배양하는 학생 참여형 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 운영한다. 이를 통해 학생들이 개인과 사회의 문제를 과학적이고 창의적으로 해결하기 위한 과학적 소양과 평생 학습 능력을 기른다.

나. 연구의 목적

연구의 목적은 다음과 같다.

첫째, 학교 현장에서 학생 참여형 융합인재교육(STEAM)을 실행하기 위해 교육과정을 재 구성하고, 학생 참여형 STEAM 프로그램 등을 개발한다.

둘째, 융합인재교육(STEAM) 교사연구회에서 개발한 학생 참여형 융합인재교육(STEAM) 프 로그램을 교과 및 창의적 체험활동에 적용한다.

셋째, 적용 결과 일반화할 수 있는 자료를 추출하여 융합인재교육(STEAM)에 활용할 수 있 는 STEAM 교육 자료를 제공함으로써 STEAM 학생 참여형 수업 활성화에 노력한다.

넷째, 융합인재교육(STEAM) 교육 프로그램을 통해 자기 관리 역량, 지식 정보 처리 역량, 창의적 사고 역량, 심미적 감성 역량, 의사소통 역량, 공동체 역량 등 2015 개정 교육과정의 핵심역량을 달성할 수 있도록 한다.

다섯째, 2015 개정 교육과정의 방향에 따라 인문학적 상상력과 과학 기술 창조력을 갖춘 균형 잡힌 창의 융합형 인재를 양성하는데 기여한다.

3. 연구 수행 내용 및 결과

가. 연구 수행 내용

1. 학생활동중심 STEAM 환경 조성

1) 학생활동중심 STEAM프로그램 개발을 위한 연수 활동 강화 ① 교사 및 학생 역량 강화 활동

(교사) 2015개정 교육과정 속 융합인재교육 적용 방안, 주제 선정 등의 교내 연수를 실 시하고 교육과정을 분석 후 재구조화하여 수업 공유를 실시.

(학생) 학생활동중심 융합인재교육(STEAM)에 대한 학생의 흥미를 높이고 학습의 지속성을 갖게 하기 위해 STEAM학습 1차시에 STEAM학습의 목적, 방법 등을 소개하여 이해도를 향상시킴.

② 학생활동중심 STEAM 활성화를 위한 환경 조성

학생활동중심 융합인재교육(STEAM) 프로그램 운영을 위해 과학 탐구 및 체험 공간을

조성하여 STEAM 교육 활성화를 위한 기반을 구축함.

(7)

2. STEAM 프로그램 개발 중점사항 및 운영과제 - 소프트웨어 교육과 함께 하는 MAKER 연구소 ① 드로잉 아크릴램프 만들기

② VR(가상현실)로 만나는 세상 ③ 나만의 무드등 만들기

3. STEAM 교사연구회 운영 및 수업 편성 사례

적용시기 2020년 7월 ~ 2020년 11월 대상학년

전체 학생 수 구미사곡초등학교, 평산초등학교 5-6학년 150명

수혜학생 수 150명

운영과제 설정

학생활동중심 STEAM 프로그램 운영을 통해 자연 관찰 탐구 및 과학 의 생활화를 유도하고 다양한 학문과 융합하여 계획․실행하면서 과학 적 탐구 능력을 신장하고자 다음과 같은 과제를 설정하여 운영함.

적용방법

◦학생활동중심 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발 후 학년별 적용

◦시사점 도출 및 적용 효과 검증

◦프로그램 내용 수정 후 최종 프로그램 개발

나. 연구 수행 결과

구분 연구 수행 성과

교수학습지도안 개발 차시 총 12차시 개발

수혜학생 수 150명(초등학교 1-6학년)

학생 태도검사

1차 검사 10월16일, 2개 학급(50명) 실시 완료 2차 검사 11월13일, 2개 학급(50명) 실시 완료 학생 및 교사 만족도조사 11월 13일 실시 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최 2020. 11. 7.(토) 융합인재교육(STEAM) 원격 연수회

‘소프트웨어 교육과 함께 하는 MAKER 연구소’

(8)

붙임 STEAM 프로그램

(프로그램명) 소프트웨어와 함께 하는 MAKER 연구소

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~4/12

[6실04-10] 자료를 입력하고 필요한 처리를 수행한 후 결과를 출력하는 단순한 프로그램을 설계한다.

[6과13-02] 전구를 직렬연결 할 때와 병렬연결 할 때 전구의 밝기 차이 를 비교할 수 있다.

[6미02-04] 조형 원리(비례, 율동, 강조, 반복, 통일, 균형, 대비, 대칭, 점증･점이, 조화, 변화, 동세 등)의 특징을 탐색하고, 표현 의도에 적합 하게 활용할 수 있다.

(과학)전기와 자기 (미술)표현 감상

2 5~8/12

[6실04-09] 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그래밍 과정을 체험한다.

[6미02-01] 표현 주제를 잘 나타낼 수 있는 다양한 소재를 탐색할 수 있다.

[6과13-03] 전기를 절약하고 안전하게 사용하는 방법을 토의할 수 있다.

[6음02-02] 다양한 문화권의 음악을 듣고 음악의 특징에 대해 발표한다.

(미술)표현 감상 (음악)감상 생활화 (과학)전기와 자기

3 9~12/12

[6실04-07] 소프트웨어가 적용된 사례를 찾아보고 우리 생활에 미치는 영향을 이해한다.

[6실04-08] 절차적 사고에 의한 문제 해결의 순서를 생각하고 적용한다.

[6미02-03] 다양한 자료를 활용하여 아이디어와 관련된 표현 내용을 구체화할 수 있다.

[6과13-01] 전지와 전구, 전선을 연결하여 전구에 불이 켜지는 조건을 찾아 설명할 수 있다.

(미술)표현 감상 (과학)전기와 자기

4 13~16/16

[6과05-03] 생태계 보전의 필요성을 인식하고 생태계 보전을 위 해 우리가 할 수 있는 일에 대해 토의할 수 있다.

[6수05-02] 실생활 자료를 그림그래프로 나타내고, 이를 활용할 수 있다.

[6미02-05] 다양한 표현 방법의 특징과 과정을 탐색하여 활용할 수 있다.

[6국03-05] 체험한 일에 대한 감상이 드러나게 글을 쓴다.

(과학)환경과 생태계 (수학)자료와 가능성 (미술)표현 감상 (국어)쓰기

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 16차시)

( ^Co 상황 제시, ^CD 창의적 설계, ^ET 감성적 체험)

차시 주요내용

1~4 /16

주제(단원)명 드로잉 아크릴램프 만들기 직렬/병렬회로 드로잉 아크릴램프를 만들어본다.

Co

직렬, 병렬, 저항을 이용해 드로잉 아크릴램프 만들기

CD

웃음이 넘치는 행복 가득한 우리 집 모둠별 직렬/병렬 드로잉 아크릴램프 만들기

ET

드로잉 아크릴램프 다른 모둠 친구들과 공유해보기

(9)

5~8 /16

주제(단원)명 VR(가상현실)로 만나는 세상

VR(가상현실)에 대해 알아보고 코스페이시스를 사용해 체험해본다.

Co

코로나 19 상황 답답한 현실에서 벗어나 친구들이랑 가상현실 속에서 만나서 놀기

CD

코스페이시스를 사용해 동물원, 놀이공원 등 다양한 놀이 문화 시설 디자인 설계하기

ET

디자인 설계한 동물원, 놀이공원 등 가상현실(VR) 공간 공유하기

9~12 /16

주제(단원)명 나만의 무드등 만들기

아두이노의 유래, 장점, 구조에 대해 알아보고 아두이노로 나만의 무드등을 만들어본다.

Co

밤에 잠이 들기 전이나 화장실이 가고 싶어 깼을 때 사용할 수 있는 무드등 알아보기

CD

모둠친구들과 토의・토론 과정을 거쳐 나만의 무드등을 설계해보기

ET

나만의 무드등 사용해 보고 다른 모둠 친구들과 공유해보기

13~16 /16

주제(단원)명 지구를 살리는 탄소발자국 줄이기

지구온난화로 인한 환경 변화를 살펴봄으로써 생태계 파괴의 심각성을 알고 우리 집 탄소발자국 발생량을 조사한다. 탄소발자국 줄이기를 1 주일간 실천하고 느낀 점을 공 유하는 글쓰기를 한다.

Co

PBL 문제 시나리오 제시(지구 온난화와 탄소발자국 관련 실제 문제)

CD

탄소발자국 줄이기 위한 양말 재활용 텀블러 주머니 만들기

ET

탄소발자국 줄이기 실천결과 그래프로 그리고 1년간 살릴 수 있는 소나무의 수

계산하기

(10)

3-1. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안(1~4차시)

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교/5~6 학년

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] 기술시스템 중심과목

성취기준

[6실04-10] 자료를 입력하고 필요한 처 리를 수행한 후 결과를 출력하는 단순 한 프로그램을 설계한다.

주제(단원)명 드로잉 아크릴램프 만들기 차시 1~4/16 학습목표 직렬/병렬회로를 이용해 나만의 무드등을 만들 수 있다.

연계과목 과학 미술

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년] 전기와 자기 [초등학교 5~6학년] 표현 감상

STEAM 요소

S 직렬과 병렬 회로 차이 비교하기

T 만든 아크릴 램프 탐구웹페이지에 공유하고 나누기 E LED 와 저항, 전도성 펜 등을 이용해 아크릴 램프 만들기 A 아크릴 램프 디자인 하기

개발 의도

전류의 뜻, 직렬과 병렬, 저항에 대해 알아보고 전기회로에 대해 공부해 본 후 전도성 펜 을 이용해 아크릴램프를 만드는 탐구과정을 설계해보는 활동을 통해 과학적 문제해결력과 토의・토론 등 과학적 의사소통능력을 향상시키는데 목적이 있다.

본 학습은 전류는 어떤 방향으로 흐를까? 직렬과 병렬은 무엇일까? 저항은 어떻게 전기가 흐르는데 방해를 할까? 등 전기가 흐르는 전기회로에 대한 의문으로 시작한다. 이러한 의문을 해결하는 과정을 거친 후 웃음이 넘치는 행복 가득한 우리 집 아크릴램프로 만들기를 하기 위해 모둠 친구들과 토의・

토론 활동을 거쳐 진행한다. 처음에는 토의・토론을 거쳐 진행되는 과학적 의사소통활동이 익숙하지 않아 어려울 수도 있지만 이러한 과정을 통해 탐구문제를 해결함으로써 과학적 문제해결력과 과학적 의사소통능력이 향상될 것이다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

직렬, 병렬, 저항 등 전기 회로를 지나가는 전기에 대한 기본적인 이해를 바탕으로 아크 릴 램프를 설계하기

창 의 적 설 계

창의적 설계

아크릴램프를 완성한 후 다른 모둠 친구들 과 공유하고 이야기 나누기

감 성 적 체 험 전도성 펜을 활용하여 전기회로

가 잘 흐르는 나만의 아크릴 램 프 만들기

감성적 체험 학습

과정

교수-학습 활동

※ STEAM 학습 준거 표시( ^Co 상황 제시, ^CD 창의적 설계, ^ET 감성적 체험)

학습자료 및 유의점

도입 (20 분)

Co 전류, 저항이란 무엇인가?

- 전기가 흐르는 길을 전류라고 합니다.

- 전류의 흐름을 방해하는 것을 저항이라고 합니다.

전도성 펜을 이용해 직렬/병렬 드로잉 아크릴램프를 만들 수 있다.

Tip! 전기회로 를 쉽게 이해할 수 있도록 간단 한 PPT 자료를 준비한다.

전개 (120 분)

CD 모둠 친구들과 함께 토의・토론 과정을 거쳐 직렬과 병렬을 이용한 아크릴램프 를 설계해 봅시다.

- 직렬 및 병렬 회로를 만들어 봅시다.

- 직렬 VS 병렬 회로를 모양이 어떻게 다른지 이야기해 봅시다.

- 집안에 가전제품들은 왜 병렬회로로 연결되어 있을까요?

- 웃음이 넘치는 행복 가득한 우리집 아크릴램프를 모둠별로 설계해 봅시다.

Tip! 아크릴램 프을 설계하는 데 어려움을 겪 는다면 교사가 안내해준다.

정리

(20 분) ^ET 완성된 드로잉 아크릴램프를 다른 모둠 친구들과 공유해 봅시다.

(11)

4-1. 교사자료

차시 1~4/12

전기의 이해 직류와 교류

전압, 전류, 저항 저항의 용도

직렬 연결해보기 드로잉 아크릴램프 만들기

(12)

5-1. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~4 /12

상

직렬과 병렬 연결의 차이점을 이해하고 자료를 입력 하고 필요한 처리를 수행한 후 결과를 출력하는 단 순한 프로그램을 설계할 수 있다.

자기/동료평가 자기/동료평가지 (학생용) 중

직렬과 병렬 연결의 차이점을 이해하고 자료를 입력 하고 필요한 처리를 수행한 후 결과를 출력하는 단 순한 프로그램을 도움을 받아 설계할 수 있다.

하

자료를 입력하고 필요한 처리를 수행한 후 결과를 출력하는 단순한 프로그램을 도움을 받아 설계하는 데 어려움을 겪는다.

자기/동료평가지(1~3차시)

평가방법 평가기준 평가

상 중 하

자기평가

나의 역할은 무엇이었나요?

적극적으로 활동에 참여하였나요?

문제해결에 창의적인 아이디어를 잘 표현하였나요?

모둠 내 동료평가

모둠 활동에 적극적으로 참여하였나요?

모둠의 구성원 간 의사소통은 잘 되었나요?

(13)

3-2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안(5~8차시)

영역

성취기준

[6실04-09] 프로그래밍 도구를 사용하 여 기초적인 프로그래밍 과정을 체험한 다.

주제(단원)명 VR(가상현실)로 만나는 세상 차시 5~8/16

학습목표 VR(가상현실)에 대해 알아보고 코스페이시스를 사용해 만들 수 있다.

연계과목 과학 음악 미술

[초등학교 5~6학년] 표현 감상 [초등학교 5~6학년] 감상 생활화 [초등학교 5~6학년] 전기와 자기

STEAM

요소

S 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 구별하기 T 코스페이시스 퀴즈 만들어 문제 공유하기 E 구글 카드보드 조립하기

A 코스페이시스 동물원 꾸미기

개발 의도

가상현실(VR)과 증강현실(AR)의 차이점에 대해 알아보고 코시페이시스 프로그램을 활용하 여 동물원, 경기장 등 가상현실(AR) 공간을 디자인 설계해보는 활동을 통해 과학적 문제 해결력과 창의적 사고력을 향상시키는데 목적이 있다.

본 학습은 다가오는 4 차 산업혁명 시대 ‘가상현실(VR)과 증강현실(AR) 세계가 있다던데 그곳들은 어 떤 공간일까?’라는 의문에서 시작된다. 이러한 의문을 해결하기 위해 가상현실(AR)과 증강현실(VR)의 정확한 의미를 알아보고 이를 구별해본다. 코스페이시스 프로그램을 이용해 학생 개개인이 스스로 디 자인 설계를 하여 가상현실(AR) 공간을 만드는 과정에서 과학적 문제 해결력과 창의적 사고력을 향상 시킨다. 또한 코스페이시스 프로그램에서 다양한 문제를 만들어 서로 문제를 내고 풀어봄으로서 과학 적 의사소통능력을 향상시킨다.

상황 제시

상 황 제 시

가상의 이미지를 만 들어주는 가상현실(VR) 과 현실 세계의 실제 모습에서 추가되는 정 보만 가상으로 제공하 는 증강현실(AR)을 안 내한다.

창 의 적 설 계

창의적 설계 코스페이시스에서 동 물원 만들기, 자동차 경기장 만들기를 하고 동물원, 경기장 디자인 설계하기, 배경음악 넣 기 등 다양한 활동을 한다.

감 성 적 체 험 가상현실(VR)과 증강현실(AR)의

차이점을 구별하고 코스페이시스 에 접속하여 동물원, 놀이공원 등 가상현실(AR) 공간 만들기

과정

도입 (20 분)

Co 가상현실(VR)과 증강현실(AR)은 어떻게 다른가요?

- 가상현실(VR)은 이미지, 객체 등을 가상의 이미지로 만들어 보여주는 것입니다.

- 증강현실(AR)은 현실 세계의 실제 모습에서 추가되는 정보만 가상으로 만들어 보여주는 것입니다.

VR(가상현실)에 대해 알아보고 코스페이시스를 사용해 만들 수 있다.

Tip! 가상현실 (VR)과 증강현 실(AR)을 구별 할 수 있는 간 단한 PPT 자료 를 준비한다.

전개 (120 분)

CD 코스페이시스를 사용해 다양한 놀이 문화 시설 디자인 설계하기 - 라이브러리에 오브젝트를 추가하고 크기/위치/방향을 배치해봅시다.

- 아이템을 추가하여 모델에 장착하고 3D 모델링을 불러와 동물원을 꾸며봅시다.

- 배경도 변경하고, 동물도 추가하여 동물원을 더 예쁘게 만들어봅시다.

Tip! 동 물 원 을 설계하는데 어려움을 겪는 다면 교사가 안 내해준다.

정리

(20 분) ^ET 완성된 놀이 문화 시설을 친구들과 함께 공유해 봅시다.

(14)

4-1. 교사자료

차시 5~8/12

증강현실(AR)과 가상현실(VR) 출처: 네이버 지식백과

코스페이시스 앱 설치하기 동물원 디자인 설계하기

가상현실(VR) 디자인 설계하기 가상현실(VR) 체험하기 자료출처 https://cospac.es/USRI

(15)

5-2. 차시별 학생 평가기준 및 방법

5~8 /12

상

가상현실(VR)과 증강현실(AR)을 구별하고 코스페이 시스 프로그램을 이용하여 다양한 놀이 문화 시설을 디자인 설계할 수 있다.

가상현실(VR)과 증강현실(AR)을 구별하고 도움을 받 아 코스페이시스 프로그램을 이용하여 다양한 놀이 문화 시설을 디자인 설계할 수 있다.

하

가상현실(VR)과 증강현실(AR)을 구별하고 코스페이 시스 프로그램을 이용하여 다양한 놀이 문화 시설을 디자인 설계하는데 어려움을 겪는다.

자기/동료평가지(5~8차시)

상 중 하

자기평가

(16)

3-3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안(9~16차시)

영역

성취기준

[6실04-07] 소프트웨어가 적용된 사례 를 찾아보고 우리 생활에 미치는 영향을 이해한다.

주제(단원)명 나만의 무드등 만들기 차시 5~8/12

학습목표 아두이노의 유래, 장점, 구조에 대해 알아보고 아두이노로 나만의 무드등을 만들어본다.

연계과목 과학 미술

[초등학교 5~6학년] 표현 감상 [초등학교 5~6학년] 전기와 자기

STEAM 요소

S RGB LED 의 구조 이해하기

T RGB LED 색상 변경 방법 학습하기 E 종이컵을 활용해 무드등 만들기 A 무드등 예쁘게 꾸미기

개발 의도

RGB LED 의 구조를 이해하고 RGB LED 색상을 직접 변경해보는 연습을 한다. 이러한 이 해와 연습 과정을 거친 후 종이컵을 활용해 예쁜 무드등을 만들어보는 활동을 통해 과학 적 문제해결력과 과학적 사고력을 향상시키는데 목적이 있다.

본 학습은 실생활에서 ‘밤에 화장실이 가고 싶어 잠을 자다가 일어났을 때 너무 어두워서 잘 안 보이 는 상황에서 너무 밝은 불을 켜지 않고 화장실을 안전하게 갈 수 있는 좋은 방법이 없을까?‘라는 문제 상황에서 시작된다. 이러한 문제상황을 해결하기 위해 무드등을 만들자는 의견이 나오고 무드등을 만 들기를 시작하기 앞서 RGB LED 의 구조를 이해하고 색상 변경을 연습해 보는 방법으로 시작된다. 이 과정 속에서 학생들의 과학적 문제 해결력과 과학적 사고력을 향상시킨다. 대화를 통해 서로 문제에 접근하고 해결해 나가는 과정에서 과학적 의사소통능력을 향상시킨다.

상황 제시

상 황 제 시

밤에 잠을 자다가 깼 을 때 너무 안 보여서 어두운 상황을 제시하 고 좋은 해결책을 함 께 생각해본다.

창 의 적 설 계

종이컵을 활용해 무 드등을 만든 후 다양 한 디자인을 통해 예 쁘게 꾸민다.

감 성 적 체 험 RGB LED 의 구조를 이해하고

직접 변경해보는 연습을 한 후 종이컵을 활용해 예쁜 무드등을 만든다.

과정

도입 (20 분)

Co RGB LED 는 어 구조와 원리를 가지고 있나요?

- RGB LED 는 GND 다리 1 개와 RGB 를 제어하는 다리 1 개를 가지고 있습니다.

- RGB LED 는 가장 긴 다리를 –극(GND)에 연결하고 RGB 다리마다 저항을 추가 로 연결해 주어야 합니다.

RGB LED 의 구조를 알아보고 예쁜 무드등을 만들 수 있다.

Tip! RGB LED 의 구조 와 원리를 이 해할 수 있도 록 PPT 자료 를 준비한다.

전개 (120 분)

CD RGB LED 무드등 만들기 - RGB LED 회로를 연결해 봅시다.

- RGB LED 가 상황에 맞게 빛나도록 알맞은 색상을 블록 코딩을 해 봅시다.

- RGB LED 의 값을 조절해 원하는 색상으로 나만의 램프 패턴을 만들어봅시다.

Tip! RGB LED 회로 연 결에 어려움 을 겪는다면 교사가 안내 해준다.

정리

(20 분) ^ET 압정핀과 꾸미기 재료를 활용해 무드등을 더 예쁘게 꾸며 봅시다.

(17)

4-3. 교사자료

차시 9~12/16

RGB LED 의 구조와 원리 출처: 코코아팹(https://www.kocoafab.cc/)

무드등 코딩하기 RGB LED 회로 연결하기

무드등 코딩 수정하기 RGB LED 무드등 불켜기

(18)

5-3. 차시별 학생 평가기준 및 방법

9~12 /16

상 RGB LED의 구조와 원리를 이해하며 이를 이용하여 종이컵을 사용한 RGB LED 무드등을 만들 수 있다.

RGB LED의 구조와 원리를 이해하나 이를 이용하여 종이컵을 사용한 RGB LED 무드등을 만드는 데 어 려움을 겪는다.

하 RGB LED의 구조와 원리를 이해하는데 어려움을 겪 는다.

자기/동료평가지(5~8차시)

상 중 하

자기평가

(19)

3-4. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안(13~16차시)

중심과목 수학, 국어 학교급/학년(군) 초등학교/5~6 학년 중심과목

성취기준 영역

[초등학교] 측정, 쓰기 중심과목

성취기준

[6실04-10] 자료를 입력하고 필요한 처 리를 수행한 후 결과를 출력하는 단순 한 프로그램을 설계한다.

주제(단원)명 지구를 살리는 탄소발자국 줄이기 차시 13~16/16 학습목표 탄소발자국 줄이기 실천하고 체험한 결과 공유하는 글쓰기 연계과목 과학

미술

[초등학교 5~6학년] 환경과 생태계 [초등학교 5~6학년] 표현

STEAM 요소

S 온실효과와 생태계 보존의 필요성을 깨닫고, 탄소발자국에 대해 알아보기 T 만든 아크릴 램프 탐구웹페이지에 공유하고 나누기

A 탄소발자국 줄이기 위한 텀블러 가방 만들기, 경험한 일 글쓰기 하기 M 우리 집 1 년간 탄소발자국 배출량 계산하고, 심어야할 나무의 수 알기

개발 의도

온실효과, 지구온난화의 원인인 이산화탄소 배출량이 많은 우리나라의 실태를 파악하고 가정에서부터 이산화탄소 배출 줄이는 데 동참하게 한다. 탄소발자국을 줄이기 위한 다양 한 실천 방안을 찾아 실천해 보고 다른 사람에데 이를 공유함으로써 탄소발자국 줄이기 운동을 확산시티고자 하였다.

본 학습은 일회용품 사용, 전기·물·음식과 같은 자원의 낭비로 지구온난화가 발생했다는 것을 알고 지구온난화의 가장 큰 원인을 찾는다. 그리고 이를 줄이기 위해 만든 탄소발자국의 개념을 이해하고 가정마다 발생하는 탄소발자국을 조사해본다. 우리 집에서 발생하는 탄소발자국을 계산해보고,

이산화탄소 발생을 상쇄하기 위한 나무의 량을 확인해 보며 탄소발자국을 줄여야 할 필요성을 느끼게 한다. 그리고 생활 속에서 탄소발자국을 줄이기 위한 실천 계획을 세운다. 탄소발자국 줄이기 실천은 지속가능한 발전, 지구 환경을 보호해 공존하는 삶의 가치를 깨닫게 하고, 경험의 공유는 탄소발자국 줄이기를 확산시키는 원동력이 될 것이다.

상황 제시

상 황 제 시

지구온난화의 원일 알 고 탄소발자국 개념 알아보기

창 의 적 설 계

경험한 내용을 글(시) 로 쓰고 공유하기

감 성 적 체 험 우리집 탄소발자국 계산하고 탄

소발자국을 줄이기 위한 다양한 계획 실천하기

과정

학습자료 및 유의점 문제

제시 및 문제 만들기 (20 분)

Co 지구온난화에 대한 퀴즈 풀기(카훗접속), 문제 제시 시나리오 살펴보기 - 지구온난화의 원인 찾기

- 탄소발자국의 유래와 개념 알아보기 - 해결할 문제 찾기

우리 집에서 탄소발자국을 줄이기 위한 방법을 정하고 실천해 봅시다.

Tip! 카훗을 활용한 수 업전 이해 도 점검 과제수

행계획 및 자료탐

색 (80 분)

CD

탄소발자국 줄이기 위한 양말 재활용 텀블러 주머니 만들기

- 물, 전기, 자동차 사용량으로 우리 집 1 달간 탄소발자국 계산하기 (https://www.kcen.kr/tanso/intro.green)

- 1 년간 배출한 탄소 계산하고, 우리 반이 실천할 탄소발자국 줄이기 목록 정하기 - 종이컵 대신 텀블러 사용하고 텀블러 가방 만들기

Tip! 탄소발 자국 계산 기와 각종 요 금 고 지 서 활용 문제

해결

CD 탄소발자국 줄이기 실천하기

- 1 주일간 우리 집 탄소발자국 줄이기 실천 결과 표, 그래프로 나타내기 - 탄소발자국 줄이기 실천결과를 활용한 경험한 일 쓰고 발표하기

Tip! 다양한 형태의 글 로 표현 발표

(20)

4-4. 학생자료 및 교사자료

차시 9~12/16

탄소 발자국 활동지

다양한 탄소발자국 계산기

출처: 환경부 및 농림수산식품부 양말 활용 텀블러 바구니 만들기

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5-3. 차시별 학생 평가기준 및 방법

9~12 /16

상

지구온난화의 원인을 이해하고 탄소발자국을 줄이기 위한 양말 재활용 텀블러 주머니를 만들고 탄소발자 국 줄이기를 실천할 수 있다.

지구온난화의 원인을 이해하나 탄소발자국을 줄이기 위한 양말 재활용 텀블러 주머니를 만들고 탄소발자 국 줄이기를 실천하는데 어려움을 겪는다.

하 지구온난화의 원인을 이해하는데 어려움을 겪는다.

자기/동료평가지(5~8차시)

상 중 하

자기평가