2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서
2018.10.31
이원초등학교
【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】
“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로
한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”
목 차
1. 요약문··· 1
2. 서론··· 2
3. 연구 수행 내용··· 2
1. STEAM 교사 연구회 과제 수행 현황 ··· 2
2. STEAM 수업 평가 방법 개발 ··· 5
3. STEAM 연구 강화 및 확산 실천 ··· 10
4. 연구 수행결과 ··· 13
1. 연구 수행 결과 ··· 13
2. 학생 만족도 조사 ··· 13
3. 학생 사후검사 결과 ··· 19
5. 결론 ··· 25
[부록]
부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물(26쪽) 부록2. 도체와 부도체 찾기 활동모습(43쪽)
부록3. 소리 나는 동물농장 관련 활동 모습(44쪽)
1. 요약문
가. 프로그램 개발 중점 사항
나. 연구 및 적용 과정
사전연구 분석 프로그램 개발 프로그램 적용☆ 검증 및 일반화
기존의 STEAM 프로 그램 분석 및 관련 교육과정 분석
융합인재교육 준거를 기준으로 프로그램 개발
융합인재교육 교사 학습공동체를 활용 프로그램 적용
적용 학생 대상 사후 검사 실시 및 일반화
다. 다양한 방법을 통한 적용 실시
라. 검증 실시(만족도 조사 일부)
2. 서론
◦ 주변에서 발생하는 생활 속 문제들을 스스로 인식하고 융합적으로 해결할 수 있는 사고력 신장 방안 연구
◦ 메이커 운동의 확산을 위한 학생이 탐구하여 만드는 융합형 프로그램 개발
◦ 과학, 미술, 음악이 융합된 프로그램 적용으로 4차 산업혁명에 맞는 학생의 진로 탐색 기 회 제공
3. 연구 수행 내용
1 STEAM교사연구회 과제 수행 현황
가. STEAM 프로그램 연구 및 적용 1) 연구회 구성 및 역할
본 연구회는 도서벽지에 있는 학교의 특성 상 소규모학교 소속 교사들이 연합하여 구 성하였으며, 공동교육과정 운영을 통하여 연구를 진행하였다.
기획 및 운영 분과 프로그램 개발 분과 검증 분과
연구회 협의회 주관
연구의 기획 및 운영전반 교육과정 분석
프로그램 개발 및 키트 개발 프로그램 검증 계획 수립 일반화 검증 및 결과 분석 연구책임자 (이원초 명민규) 연구원 (안면초 김민식)
연구원 (안중초 남경록) 연구원 (이원초 엄정인)
연구원 (백화초 한기룡) 연구원 (태안초 구기승)
2) 연구 및 적용 과정
사전연구 분석 프로그램 개발 프로그램 적용 검증 및 일반화
기존의 STEAM 프로 그램 분석 및 관련 교 육과정 분석
융합인재교육 준거를 기준으로 프로그램 개발
융합인재교육 교사 학습공동체를 활용한 프로그램 적용
적용 학생 대상 사후 검사 실시 및 일반화
나. STEAM 수업 평가 방법 개발 및 적용 성과 조사 1) STEAM 수업 평가 방법 개발
STEAM 수업에서 과정중심 평가를 위한 방법을 다양한 방법으로 적용하고, 이를 위한 기준안을 제시하였다. 평가방법으로는 관찰(동료, 자기), 포트폴리오, 산출물 뿐만 아니 라 협업을 위한 토론과정을 평가할 수 있도록 차시별 평가지와 기준안을 개발하였다.
2) STEAM 수업 적용 성과
STEAM 수업을 2개 학교의 2개 학급에 적용하고, 수업을 적용한 학급과 적용하지 않 은 학급을 비교군, 대조군으로 설정하여 실제 STEAM 수업이 학생들의 성취수준 향상 에 미치는 영향을 조사하였다.
다. STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천
1) STEAM 교사 학습 공동체 구성 및 연구 활동
가) 구성: 지역의 융합인재교육에 관심 있는 교원을 20명 내외로 모집하여 구성 나) 운영내용
2) STEAM 축제 운영
가) 다문화가족과 함께하는 STEAM 축제 운영 (1) 일시: 2018. 4. 24. 18:00~20:00 (2) 장소: 이원초등학교 한마음관 (3) 대상: 이원초등학교 교육가족 30팀
(4) 내용: 증강현실 다문화 의상 체험 외 10개 부스 운영 나) 마을교육공동체와 함께 떠나는 별자리 여행
(1) 일시: 2018. 7. 18.(수) 20:00~22:00
(2) 장소: 충남 태안군 이원면 볏가리마을 한마음센터 (3) 대상: 이원초등학교 5~6학년 학생
(4) 내용: 별자리 이야기, 별자리 및 행성관측(달, 금성, 목성, 화성, 토성) 다) 충남 학생 메이커 페스티벌
(1) 일시: 2018. 7. 14~10. 13
(2) 장소: 태안교육지원청 종합학습센터, 이원초, 백화초, 태안초, 태안군민체육관 (3) 대상: 태안 관내 초등학교 5~6학년 학생 100명
(4) 내용
(가) 메이커육성프로젝트(메이커톤): 메이커톤 1차(7.14), 2차(8.25) (나) 카트메이킹: 자동차 제작 및 레이싱 대회(10개 팀, 40명 참여) (다) 메이커 체험 부스 운영: 메이커 체험 10개 부스(낙하산 만들기 등)
시 기 대상 연수 내용 장 소
`18. 04. 교원 20명 - 2015 개정 교육과정의 이해 및 융합인재교육의 이해 발명교육센터
`18. 05. 교원 20명 - 융합인재교육 프로그램 운영을 위한 교육과정 재구성 방안(사례중심) 발명교육센터
`18. 06. 교원 20명 - 융합인재교육 프로그램 수업 사례 연수 발명교육센터
`18. 07. 연구회(30명) - 융합인재교육 교사 연구회 합동 워크셥(개발 방향 및 사례 공유) 발명교육센터
`18. 09. 교원20명 - 개발 프로그램 운영 방안 공유 발명교육센터
라. 프로그램 중점사항
본 프로그램에서 중점을 둔 것은, 학생들이 살아갈 미래 사회에서 가장 필요한 능력을 길 러주는 것이다. 4차 산업혁명 이후 미래 사회는 예측하기 어려운 방향으로 흘러가고 있다.
스마트폰과 네트워크 혁명으로 인하여 수많은 정보를 쉽게 얻게 되었고, 센서 기술과 인공 지능 기술의 발달로 로봇과 함께 협업하는 사회가 되었다. 이러한 과정에서 우리 학생들에 게 필요로 하는 역량은 사회의 문제를 인식하고 해결할 수 있는 문제해결력, 다른 사람과 디지털 협업을 할 수 있는 의사소통능력, 여러 가지 주어진 정보를 처리할 수 있는 융합적 사고능력이 필요하다고 보았다.
이러한 능력을 길러주기 위해 여기에서는 과학교과를 중심으로 전기회로를 이해하고, 전기 회로의 기본 원리와 메이키메이키보드, 센서를 이용하여 기본적인 회로를 구성하도록 하였 다. 또한 이를 응용하여 주변의 다양한 사물, 재료를 가지고 악기를 만들거나, 미술작품을 만듦으로써 학생들간의 협업과 문제해결을 강조하였다. 마지막으로 메이킹 프로젝트를 진행 하여(본 지도안에서는 예시로 지도 만들기를 하였음) 학생들이 융합적으로 사고하여 새로운 것을 만들어보고, 성취감을 느껴 미래사회에 필요한 역량을 스스로 기를 수 있도록 유도하 였다.
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 초등학교 과학 (13)전기의 이용 수업용 STEAM 프로그램
학교급 초등학교 대상 학년(군) 6학년
중심과목 과학 중심과목
성취기준 영역 [초등학교] (13) 전기의 이용
연계과목
실과 음악 미술
연계과목 성취기준 영역
[초등학교 6학년] (4) 생활과 전기전자 [초등학교 6학년] (1) 표현
[초등학교 6학년] (2) 표현
개발계획
주제 연번
차시
(시수) 과목 연계(안)
1 3 과학(2)+음악(1)
2 3 과학(1)+미술(1)+실과(1)
3 6 과학(2)+실과(2)+사회(1)+미술(1)
개발·적용
현황 12차시 중 12차시 개발완료 12차시 적용완료
마. 학생 태도 검사
◦ 사전 검사: 2018. 5. 30. 총 140명
- 태안초(103명), 백화초(26명), 이원초(5명), 안중초(6명) ◦ 사후 검사 및 만족도 조사: 2018. 10. 30 일시 총 54명 - 태안초(24명), 백화초(24명), 이원초(6명)
2 STEAM 수업 평가 방법 개발
가. 차시별 학생 평가 기준 및 방법
차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구
1 /16
상 전기가 통하는 조건을 탐구할 때에 적극적으로 참여 하며, 도체와 부도체에 대해서 설명할 수 있다.
관찰평가 관찰평가지
중
전기가 통하는 조건을 탐구할 때에 적극적으로 참여 하였지만, 도체와 부도체에 대해 설명하는 능력이 부족하다.
하
전기가 통하는 조건을 탐구할 때에 소극적으로 참여 하였으며, 도체와 부도체에 대해 설명하는 능력이 부족하다.
2 /16
상
전기회로가 만들어지는 다양한 조건을 탐색할 수 있 고, 소프트웨어를 이용해 전기회로를 제어할 수 있 다.
포트폴리오 평가
포트폴리오 중 평가지
전기회로가 만들어지는 다양한 조건을 탐색할 수 있 지만, 소프트웨어를 이용해 전기회로를 제어하는 데 에 어려움이 있다.
하
전기회로가 만들어지는 다양한 조건을 탐색하는지 못하며, 소프트웨어를 이용해 전기회로를 제어하는 데에 어려움이 있다.
3 /16
상
모둠원과 협동하여 작품을 만들 수 있으며, 완성한 작품을 이용하여 음악을 연주하는 데에 적극적으로 참여할 수 있다.
자기/동료평 가
자기/동료평 가지 (학생용) 중
모둠원과 협동하여 작품을 만들 수 있지만, 완성한 작품을 이용하여 음악을 연주하는 데에 소극적으로 참여한다.
하
모둠원과 협동하여 작품을 만드는데 어려움을 느끼 며, 완성한 작품을 이용하여 음악을 연주하는 데에 소극적으로 참여한다.
4 /12
상
동물을 클레이로 만드는 방법을 탐색하고, 모둠원과 협력하여 동물농장을 구체적으로 설계 및 배치할 수 있다.
관찰 및
산출물평가 관찰평가지 중 동물을 클레이로 만드는 방법을 탐색하고, 모둠원과
협력하여 동물농장을 설계 및 배치할 수 있다.
하 동물을 클레이로 만드는 방법을 탐색하고 동물농장 설계 및 배치하는 데 어려움이 있다.
차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구
5 /12
상
소리 나는 동물농장을 만들기 위해 모둠원이 협력하 여 엔트리를 정확히 설계하고 이를 메이키와 연결하 여 소리나게 할 수 있다.
포트폴리오 평가
포트폴리오 중 평가지
소리 나는 동물농장을 만들기 위해 모둠원이 협력하 여 엔트리를 설계할 수 있지만 이를 메이키와 연결 하는 데에 어려움이 있다.
하
소리 나는 동물농장을 만들기 위해 모둠원이 협력하 여 엔트리를 설계하는 데 어려움이 있고 이를 메이 키와 연결할 수 없다.
6 /12
상
완성한 작품을 이용하여 이야기를 만드는 데 적극적 으로 참여하고 역할놀이를 통해 감상자에게 소개 및 느낀 점을 자신감 있게 말할 수 있다.
자기/동료평 가
자기/동료평 가지(학생용) 중
완성한 작품을 이용하여 이야기를 만드는 데 참여하 고 역할놀이를 통해 감상자에게 소개 및 느낀 점을 말할 수 있다.
하
완성한 작품을 이용하여 이야기를 만드는 데 적극적 으로 참여하지 않고 역할놀이를 통해 감상자에게 소 개하는 데에 부족함이 있다.
7/12
상 내 생각을 말하고, 친구의 이야기를 듣는 것에 적극적으로 참여하였다.
모둠별
토론평가 자기(학생용) 중 내 생각을 말하고, 친구의 이야기를 듣는 것에
어려움이 있었다.
하 내 생각을 전혀 말하지 못했다.
8-11 /12
기 능
상 작품과 관련 된 기능을 탐색하고 적용한다.
관찰평가 관찰평가지
(교사용) 중 기능을 탐색하지만 적용에 어려움이 있다.
하 지식의 탐색이 불가능하다.
태 도
상 친구들과 협력적 태도로 작품을 만든다.
중 자기중심적으로 작품을 만든다.
하 작품 만들기에 참여하지 못한다.
12/12
상 친구의 발표를 적극적으로 듣고 평가한다.
산출물평가 상호평가지
(학생용) 중 친구의 발표를 듣지만 평가하는 데 어려움이 있다.
하 친구의 발표를 듣지 않는다.
나. 평가지
1) 관찰 평가지 -1차시-
모둠 모둠원
지식 기능 태도
배움과 성장의 기록 도체와 부도체의
개념과 차이점을 정리할 수 있는가?
전기가 통하는 회로를 계획하고 구성할 수 있는가?
주위의 다양한 물체를 도체와 부도체로 구별하는
활동에 성실하게 참여하였는가?
상 중 하 상 중 하 상 중 하
※ 평가 노하우 : 학생 활동지(설계지,배치도)를 관찰하여 평가한다.
-4차시-
모둠 모둠원
지식 태도
배움과 성장의 기록 작품에 필요한 인물과
물체, 효과를 탐색할 수 있다.
동물농장 속에 탐색한 인물과 물체를 배치할
수 있다.
동물농장을 구체적으로 설계 및 배치하는데 모둠원과 적극적으로
협동했다.
상 중 하 상 중 하 상 중 하
※ 평가 노하우 : 학생 활동지(설계지,배치도)를 관찰하여 평가한다.
-8~11차시-
번호 이름
기능 태도 배움과 성장의
기능을 적용할 수 있다. 협동하여 작품을 만든다. 기록
상 중 하 상 중 하
※ 평가 노하우 : 관련 지식의 탐색이 가능하도록 웹서핑이 가능한 환경을 제공한다.
-12차시-
모둠 모둠원
결과물 태도 이렇게 평가한
까닭 적기 창의적 작품을 제작했다. 발표에 적극적으로 참여했다.
상 중 하 상 중 하
※ 평가 노하우 : 상/중/하 평가를 매기는 것보다 평가한 까닭을 말하고 공유하는 것이 중요하다.
2) 포트폴리오 평가지
-2차시- 모둠명
평가 영역 평가항목
(매우우수5, 우수4, 보통3, 미흡2, 매우미흡1)평가
5 4 3 2 1
모둠별 평가 (25)
주제선정 전기가 흐르는 물질을 구별하는 스크래치 프로그래밍을 만들 수 있는가?
자료수집 피아노를 만들기 위한 회로설계 방법과 프로그래밍 방법을 찾을 수 있는가?
자료정리 전기가 통하는지 여부를 알 수 있는 회로 를 만들고 메이키-메이키와 연결법을 계획하였는가?
발표 구체적으로 설계한 계획을 발표하고 다양한 의견을 수용하여 수정 및 보완하였는가?
모둠별 협동 모둠원간에 원활한 의사소통을 하였는가?
합계
개별 평가 (25)
모둠원(번호) 자기평가점수(5) 동료평가점수(10)
체크리스트(10) 합계 종합
평가 (50)
모둠별평가 점수 +개별평가 점수
상(40이상), 중(25이상),
하(25미만) 상 중 상
-5차시- 모둠명
평가 영역 평가항목
평가
(매우우수5, 우수4, 보통3, 미흡2, 매우미흡1)
5 4 3 2 1
모둠별 평가 (25)
주제선정 설계한 동물농장의 동물에 적절한 음향을 삽입할 수 있다.
자료수집 음향을 삽입을 위한 엔트리 블록 설정 방 법과 메이키 관련 작품들을 찾을 수 있다.
자료정리 손으로 만졌을 때 소리가 나도록 블록을 설정하고 메이키와의 연결법을 계획한다.
발표 구체적으로 설계한 계획을 발표하고 다양 한 의견을 수용하여 수정 및 보완한다.
모둠별 협동 보완된 계획을 모둠원과 협력하여 적절한 음향을 삽입한다.
합계
개별 평가 (25)
모둠원(번호) 자기평가점수(5) 동료평가점수(10)
체크리스트(10) 합계 종합
평가 (50)
모둠별평가 점수 +개별평가 점수
상(40이상), 중(25이상),
하(25미만) 상 중 상
2) 자기/동료평가지
-3차시-
평가방법 평가기준 평가
상 중 하
자기평가
전기가 흐르는 물질을 활용하는 방법을 구체적으로 알고 있다.
모둠원과 함께 의논하여 나만의 악기 만들기에 참여하였다.
나만의 악기를 이용한 음악 연주에 적극적으로 참여하였다.
동료평가 모둠원과 함께 의논하여 나만의 악기 만들기에 참여하였다.
나만의 악기를 이용한 음악 연주에 적극적으로 참여하였다.
-6차시-
평가방법 평가기준 평가
상 중 하
자기평가
완성한 작품을 이용하여 이야기를 만드는 데 적극적으로 참여하였 다.
역할놀이를 통해 이야기를 감상자에게 구체적으로 소개하였다.
감상자에게 활동한 후 느낀 점을 자신감있게 말하였다.
동료평가 역할놀이를 통해 이야기를 감상자에게 구체적으로 소개하였다.
감상자에게 활동한 후 느낀 점을 자신감있게 말하였다.
-7차시-
평가방법 평가기준 평가
상 중 하
자기평가
내 생각을 친구들에게 적극적으로 이야기 하였다.
다른 친구의 이야기를 귀담아 들어 주었다.
내 생각과 친구의 생각을 서로 양보하며 설계도를 작성하였다.
※ 평가 노하우 : 이야기의 내용보다 적극성과 협력적 태도에 중점을 두고 스스로 평가한다.
다. 생활기록부 기재 예시
- 1 ~ 3 차 시 -
항목 학생부 기재 예시
교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항
(과학) 나에게 필요한 전기 회로를 구성할 수 있고, 우리 주변의 물체를 도체·부도체로 분류하는 방법을 잘 알고 있다.
(음악) 나만의 악기를 바른 주법으로 연주하고, 학교생활의 다양한 장면에서 음악을･발표하고, 바른 태도로 감상할 수 있다.
행동특성 및 종합의견
STEAM 프로그램(Makey Makey 를 이용한 도체 찾기) 참여에 있어 친구들과 어울려 협력하는 자세를 가졌으며 구체적인 계획을 세우는데 적극적인 모습을 보임. 또한, 음악 연주에 적극적으로 참여하는 태도를 보였으며 친구들의 연주를 바르게 감상하는 자세를 보임.
-4~6차시-
항목 학생부 기재 예시
교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항
(미술) 클레이를 이용하여 나만의 창의적 동물농장을 설계하여 만들 수 있다.
행동특성 및 종합의견
STEAM 프로그램(소리 나는 동물농장 만들기) 참여에 있어 친구들과 어울려 협력하는 자세를 가졌으며 구체적인 계획을 세우는데 적극적인 모습을 보임. 또한, 작품 설명에 있어 자신감있는 태도를 보였으며 친구들의 의견을 수용하는 자세를 보임.
-7~12차시-
3 STEAM 수업연구 강화 및 확산 실천
가. 다문화 가족과 하는 STEAM 축제 개최
관련 공문 관련사진
항목 학생부 기재 예시
교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항
(실과) 로봇과 관련 된 지식을 적극적으로 탐색하며, 그를 바탕으로 한 간단한 전자제품을 만들 수 있음.
행동특성 및 종합의견 항상 협력적인 태도를 갖고 모둠활동에 임하며, 친구들과의 이야기를 경청하는 태도가 자리 잡혀 대인관계 능력이 뛰어남.
관련사진 나. 마을공동체와 떠나는 별자리 여행
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다. 충남 메이커 페스티벌
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4. 연구 수행 결과 1 연구 수행 결과
가. 연구수행결과 개요
구분 수행 결과
교수학습지도안 개발 차시 총 12차시 개발 완료
수업 적용 일정 2018. 9. 1. ~ 2018. 10. 31.
(STEAM 수업)수혜학생 수 태안초(30), 백화초(30)
학생 태도검사 사전검사 4월 30일, 7개 학급(140명)
사후검사 10월 31일,2개 학급(54명)
학생 및 교사 만족도조사 10월 31일 완료
교사연구회 STEAM 행사 개최
가) 다문화가족과 함께하는 STEAM 축제 운영 나) 마을교육공동체와 함께 떠나는 별자리 여행 다) 충남 학생 메이커 페스티벌
논문 또는 학술대회 해당 없음
특허출원(국외, 국내) 해당 없음
2 만족도 조사
가. 학생 만족도 조사 결과 (N=54)
2 만족도 조사(1)
(N=54)
2 만족도 조사(2)
(N=54)
2 만족도 조사(3)
(N=54)
2 만족도 조사(4)
(N=54)
2 만족도 조사(기타 생략)
(N=54)
3 사후검사(1)
<학생 사후 조사 결과> (N=54)
3 사후검사(2)
<학생 사후 조사 결과> (N=54)
3 사후검사(3)
<학생 사후 조사 결과> (N=54)
3 사후검사(4)
<학생 사후 조사 결과> (N=54)
3 사후검사(5)
<학생 사후 조사 결과> (N=54)
3 사후검사(이하 생략)
<학생 사후 조사 결과> (N=54)
5. 결론 및 제언
◦ STEAM 교육을 개정교육과정에 접목하여 지도안을 개발하면서 STEAM에 대한 이해를 높일 수 있었고 수업에 대한 고민을 할 수 있는 기회가 되었다.
◦ 미래 사회에 필요한 학생들의 역량에 대해 고민하고 수업에 대한 구체적 설계를 할 수 있 는 교사의 전문성을 기를 수 있었다.
◦ 학생들이 자기 주변의 문제를 발견하고 스스로 해결하려고 하는 문제해결에 대한 의지를 기를 수 있었고, 함께 의사소통하며 협업하는 과정에서 바른 인성을 기를 수 있었다.
[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물
초등학교 과학 (13)전기의 이용 수업용 STEAM 프로그램
1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정
연번 차시 (중심과목)
2015 개정 교육과정 성취기준
(연계과목) 성취기준 영역
1 1~3/12 [6과13-01]전지와 전구, 전선을 연결하여 전구에 불이 켜지는 조건을 찾 아 설명할 수 있다.
[6학년 음악]
(1) 표현
2 4~6/16 [6미02-03] 다양한 자료를 활용하여 아이디어와 관련된 표현 내용을 구 체화 할 수 있다.
[5~6학년 실과]
(4) 생활과 전기전자
3 7~12/12 [6실04-09] 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그래밍 과정을 체 험한다.
[6학년 사회]
3. 세계 여러 지역의 자연과
문화
2. STEAM 프로그램 총괄표(총 12차시)
차시 주요내용
1~3 /12
주제(단원)명 Makey Makey 를 이용한 도체 찾기
• 여러 가지 물건을 이용한 악기 제작 프로젝트 제시하기
• 주변에서 전기가 통하는 물건 예상하기
• Makey Makey 사용법 알아보기
• 엔트리를 이용해 피아노 코딩하기
• 전기가 통하는 물체의 특징 알아보기
• 여러 가지 물체를 연결하여 악기 만들기
• 악기를 연주하고 느낀 점 이야기하기
4~6 /12
주제(단원)명 소리가 나는 동물 농장 만들기 (6-1. 다양한 재료와 방법으로)
• 작품과 감상자가 상호작용하는 제품 제시
• 클레이로 동물, 인물을 만드는 방법 제시
• 모둠원과 소리가 나는 동물농장 작품 설계하기
• 모둠원과 소리가 나는 동물농장 작품 제작하기
• 소리가 나는 클레이 작품 발표 및 전시하기
• 활동을 한 후 느낀 점 이야기하기
7~12 /12
주제(단원)명 메이킹 프로젝트(예시: 소리가 나는 지도 만들기)
• 현재의 지도가 가지고 있는 불편함 인식하기
• 새로운 지도를 만들기 위한 PMI 토론하기
• 지도 제작을 위한 코딩, 장치 제작하기
• 발표하기
3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안
가. 1~3차시
중심과목 과학 학교급/학년(군) 초등학교 / 6 학년
중심과목 성취기준
영역
[초등학교] (2) 전기와 자기 중심과목 성취기준
[6 과 13-01]전지와 전구, 전선을 연결하여 전구에 불이 켜지는 조건을
찾아 설명할 수 있다.
주제(단원)명 Makey Makey 를 이용한 도체 찾기 차시 1~3/16
학습목표
• Makey Makey 의 작동 원리를 이해하고 주변의 물건 중 도체를 찾을 수 있다.
• 도체의 성질을 이해하고 여러 가지 물체를 이용한 연주를 할 수 있다.
• 만든 작품을 이용하여 연주회를 열고, 느낀 점을 이야기 할 수 있다.
연계과목 음악 연계과목
성취기준 영역 [6학년 음악] (1) 표현
STEAM 요소
S 도체와 부도체를 이해하고 전류의 흐름의 과학적 원리 알기 T 컴퓨터-메이키-오브젝트에 전선을 연결하기
A 여러 가지 물체를 이용하여 나만의 피아노 만들기 M 알고리즘을 이해하고 엔트리를 작성한다.
개발 의도
과학과를 중심으로 음악, 실과를 융합한 활동이다. 일반적인 수업은 학생이 제한적인 환경 에서 도체·부도체 분류를 하며, 단순한 전기회로를 구성하게 된다. 본 차시는 SW 프로그래 밍을 통해 음악으로 전기가 흐르는 물질을 알아보고, 기존의 교과서와는 다른 방법으로 전 기회로를 공부한다. 전기회로를 공부한 후에는 나만의 피아노를 만들어 연주하고자 한다.
본 프로그램은 과학과를 중심으로 음악, 실과 등의 과목을 융합한 활동으로 다음과 같은 활동으로 구성되어 있다. 첫째는 여러 가지 물건을 이용해 음악을 연주하는 동영상을 보고 자신만의 악기 제작 프로젝트를 구상한다. 그리고 주변에 전기가 흐르는 물건을 예상해보고 확인해본다. 둘째는 메이키- 메이키와 SW 를 활용한 피아노 코딩을 만든다. 그리고 메이키-메이키를 활용하여 우리 주변에 있는 도체와 부도체를 분류하도록 한다. 셋째는 여러 가지 물건을 이용한 나만의 피아노 만들기 활동을 한 다. 이 프로그램은 전기가 흐르는 물질을 이용해 악기를 만들고, 소프트웨어가 우리 생활에 어떤 영 향을 미치는지 평가해 볼 수 있도록 한다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
• 다양한 물건을 이용 한 작품 제시
• 여러 가지 물건을 이 용한 악기 제작 프로 젝트 제시
• 전기가 통하는지 여 부 생각하기
창 의 적 설 계
창의적 설계
• 나만의 피아노 연주 및 감상하기
• 활동을 한 후 느낀 점 이야기하기
감 성 적 체 험
• 전기가 통하는지 여부를 확인하 는 전기회로 설계하기
• 여러 가지 물체를 이용한 나만 의 피아노 제작하기
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (40 분)
Co 여러 가지 물건을 이용해 음악을 연주하는 동영상 보기 • 어떠한 원리로 음악을 연주가 이루어지는지 이야기 한다.
Tip! 기존의 악기와의 생김새, 연주 방법의 차이점을 이야기하게 한다.
CD 여러 가지 물체를 이용한 악기 제작 프로젝트 제시하기
• 일생 생활 속 다양한 물체로 악기를 만들어 어떻게 표현하면 좋을지 이야기를 나눈다.
Tip! 학생들이 악기 제작 활동에만 집중 되지 않도록 안내한다.
Co CD 주변에서 전기가 통하는 물건을 예상해보기
• 우리 주위에서 전기가 흐르는 물질이 어떤 것이 있는지 발표한다.
• 전기가 흐르는 물질을 찾는 방법에는 어떤 것이 있을지 생각해본다.
• 전기회로를 구성하여 불이 켜지는지 여부를 확인해본다.
• 도체와 부도체에 대해 알아본다.
㉶동영상
㉶활동지
전개 (40 분)
Co 메이키-메이키를 이용한 도체 찾기 • 메이키-메이키의 사용법을 알아본다.
• 메이키-메이키에 금속물체를 연결하고 나타나는 반응을 알아본다.
• 엔트리를 이용해 피아노를 코딩하는 방법을 알아본다.
CD 주변에서 전기가 통하는 물건 찾기
• 우리 주변의 물건 중에서 금속 외의 물체를 찾아본다.
• 메이키-메이키에 반응하는 물체와 그렇지 않은 물체를 분류하도록 한다.
• 분류한 물체들의 공통점과 차이점을 찾아 이야기한다.
㉶메이키, 노트북,
정리 (40 분)
CD ET 여러 가지 물체를 이용한 나만의 피아노 만들기
• 메이키-메이키에 반응하는 물체를 이용하여 피아노를 만들게 한다.
• 작품에 대한 설명을 하고 친구들에게 연주하도록 한다.
Tip! 반드시 모둠 구성원과 협력하여 작품을 구상하도록 한다.
ET 활동 후 느낀 점 이야기하기
㉶메이키, 노트북,
나. 4~6차시
중심과목 미술 학교급/학년(군
) 초등학교/6 학년
중심과목 성취기준
영역
[초등학교] (2) 표현 중심과목 성취기준
[6 미 02-03] 다양한 자료를 활용하여 아이디어와 관련된 표현 내용을 구체화
할 수 있다.
주제(단원)명 소리가 나는 동물 농장 만들기
(6-1. 다양한 재료와 방법으로) 차시 4~6/16
학습목표
• 터치가 가능한 작품을 알아보고 자신만의 미술 작품을 설계하고 만들 수 있다.
• 다양한 자료를 활용하여 감상하는 사람과 상호작용 하는 작품을 만들 수 있다.
• 미술 작품이야기를 상상하여 만들 수 있다.
• 작품과 엔트리를 연계하여 작동하는 과정을 명령 블록으로 프로그래밍 할 수 있다.
• 만든 작품을 이용하여 이야기를 만들고 역할놀이를 할 수 있다.
연계과목 국어 연계과목
성취기준 영역 [5~6학년 실과] (4) 생활과 전기전자
STEAM 요소
S 도체와 부도체를 이해하고 전류의 흐름의 과학적 원리 알기 T 컴퓨터-메이키-오브젝트에 전선을 연결하기
E 물체를 무게중심을 생각하여 안정적으로 설계하기 A 클레이를 이용하여 나만의 창의적 동물 농장 만들기 M 알고리즘을 이해하고 엔트리를 작성하기
개발 의도
미술과를 중심으로 실과, 과학을 융합한 활동이다. 보통 미술 작품을 만들과 감상하 는 과정은 창작자가 작품을 만들고 감상자가 감상하는 단 방향적인 과정이다. 4 차 산업 시대에는 쌍방향적 소통을 중요시한다. 따라서 메이키와 SW 를 활용하여 소리가 나는 효과를 주어 작품과 감상자가 쌍방향적인 상호작용을 할 수 있도록 하고자 한다.
본 프로그램은 미술과를 중심으로 실과, 과학 등의 과목을 융합한 활동으로 다음과 같은 활동 으로 구성되어 있다. 첫째는 동물을 클레이로 만드는 방법을 탐색해보고 나만의 동물농장을 설계 한다. 어떤 동물을 제작할지, 어떻게 배치할지, 어떤 음향 효과를 넣을지, 어떤 이야기를 넣을지 를 모둠원과 함께 협의하여 정한다, 둘째는 아이 클레이 등을 이용하여 동물 모형을 만들고 배 치하는 것이다. 셋째는 미술 작품과 메이키를 연결하고 엔트리로 미리 설계한 대로 음향효과나 미리 녹음한 이야기를 프로그래밍 한다. 마지막으로 만든 작품을 친구들에게 소개하고 작품 전시 회를 열고 마무리 한다.
이 프로그램은 기존의 미술 작품의 단방향성을 쌍방향적(작품-감상자)으로 바꾸기 위해 메이키 메이키라는 도구를 활용한 수업이다. 학생들의 창의적인 작품에 생명력을 불어 넣기 위하여 모둠 원과 협업, 문제해결 과정을 거쳐야 하고 만든 작품을 공유하며 감성적 체험을 하도록 한다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
• 작품과 감상자가 상 호작용하는 제품 제 시
• 클레이로 동물, 인물 을 만드는 방법 제시
• 소리가 나는 동물농 장을 꾸밀까?
창 의 적 설 계
창의적 설계
• 소리가 나는 클레이 작품 발표 및 전시하 기
• 활동을 한 후 느낀 점 이야기하기
감 성 적 체 험
• 모둠원과 소리가 나는 동물농 장 작품 설계하기
• 모둠원과 소리가 나는 동물농 장 작품 제작하기
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (20 분)
Co 우리 주변의 여러 가지 클레이 작품 제시하기 • 클레이의 특징에 대해 설명한다.
• 누르면 소리가 나는 입체 작품의 특징에 대해 이야기 한다.
• 세이펜 제품을 소개한다.
Tip! 기존 책과 세이펜의 차이점과 장점을 이야기 해보도록 한다.
CD 메이키와 클레이로 만든 미술 작품 연결하기
• 클레이로 미술 작품을 만들어 메이키로 어떻게 표현하면 좋을지 친구들과 이야 기를 나누게 한다.
• 작품을 감상하는 사람과 미술 작품이 상호작용 하는 작품을 만들 수 있을까?
Co 클레이로 동물, 사람, 집 등을 만드는 방법 알아보기
• 동영상을 시청하며 클레이로 다양한 소재를 만드는 방법을 알아본다.
㉶동영상, 세이펜
㉶동영상
전개 (80 분)
Co CD 상황 제시 및 작품 구상하기
• 동물을 키우는 농장에서 일어나는 상황을 자유롭게 이야기로 만들어보도록 한다.
• 모둠별로 어떤 작품을 만들지 학습지에 스케치하게 한다.
• 작품 속에 들어 갈 인물, 물건 등(오브젝트)를 구상하게 한다.
• 작품 속에 넣을 음향 효과, 이야기 등을 함께 구상하게 한다.
Tip! 반드시 모둠원과의 협력을 통해 작품을 구상하도록 한다.
CD 소리가 나는 클레이 작품 제작하기
• 폼보드 위에 클레이로 만든 오브젝트를 설계한 대로 배치하도록 한다.
• 작품을 메이키-메이키와 연결하고 선을 깔끔하게 처리하도록 한다.
• 엔트리로 특정 오브젝트를 터치했을 때 소리가 나도록 블록을 구성하도록 한다.
Tip! 글루건, 칼 등을 사용할 때 안전사고에 유의하도록 한다.
㉶메이키, 노트북, 글루건, 폼보드
정리 (20 분)
ET 소리가 나는 클레이 작품 발표 및 전시하기
• 작품에 대한 설명을 하고 친구들에게 전시하도록 한다.
Tip! 학생이 문제를 해결하였다는 성공의 경험을 느끼도록 잘된 점을 중심으로 이야기하도록 한다.
ET 활동 후 느낀 점 이야기하기
다. 7~12차시
중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교 6 학년
중심과목 성취기준
영역
기술의 세계-생활과 전기 전자 중심과목 성취기준
[6실04-09] 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그래밍 과정을 체험한다.
주제(단원)명 나만의 로봇(전자제품) 만들기 차시 7-12/12
학습목표
※ 나의 생각을 적극적으로 이야기하고, 친구들과 의사사통을 할 수 있다.
※ 다양한 도구를 활용하여 나만의 로봇(전자제품)을 만들 수 있다.
※ 친구들의 발표를 적극적으로 들고 정리할 수 있다.
연계과목 사회, 음악, 미술, 창체 등 다양함 (예시는 사회과와 연계하여 제시함)
연계과목
성취기준 영역 [6학년 사회] 3. 세계 여러 지역의 자연과 문화
STEAM 요소
S 전기의 특성
T 메이키메이키를 활용한 용품의 개발
E 메이키메이키를 활용한 작품을 제작하기 위한 방안 설계 A 팀별로 다양한 방법을 생각하고 서로 이야기를 나누는 과정
개발 의도
전 차시의 수업은 음악/미술과 연계한 수업으로 창의적 설계의 범위가 제한적이었다.
이번 차시의 경우에는 자료의 개발 범위를 닫아 놓지 않고 열어 놓음으로써 학생들의 창의력을 바탕으로 한 개성을 드러낼 수 있도록 하였다.
(예시) 소리 나는 지도 만들기
지도는 자료의 특성상 다양한 색깔, 글자, 선들이 동시에 보인다. 학생들은 이러한 까닭으로 지도를 이해하기에 어려워한다. 명시성과 주목성이 떨어지기 때문이다. 이에 기존 지도의 장점/단점을 생각할 기회를 제공하고, 그를 바탕으로 단점을 보완한 새로운 지도를 개발함으로 학생들의 생각하는 능력을 신장시킬 수 있도록 하였다.
몇 가지의 주제도 및 일반도를 모둠별로 제시하고 교사가 제시하는 해당 지역을 지도에서 찾을 수 있도록 한다. 학생들은 이러한 과정에서 생소한 지역명을 듣게 되고, 찾기 어려워 할 것이다.
<PMI>기법을 활용하여 기존의 지도에 대해서 좀 더 깊게 생각할 기회를 제공한다.(상황제시)
학생들끼리 이야기 나누기를 통하여 왜(why?) 만들어야 하는가? 무엇을 만들 것인가(what?). 어떻게 만들 것인가?(How?)에 관한 이야기를 나누고 설계할 수 있도록 한다(창의적 설계)
지명을 녹음하고, 녹음파일을 스크래치(엔트리)를 활용하여 메이키메이키와 연동하는 과정을 팀별로 제작할 수 있도록 한다.(감성적 체험)
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
기존 지도의 불편한 경험을 떠올려보기.
창 의 적 설 계
창의적 설계
친구들과 대화하고 협력하는 과정을 통하여 전자제품
만들기
감 성 적 체 험 PMI 기법을 활용하여
기존의 문제점을 극복할 다양한 나만의 전자제품을 만들기
(예시) 소리 나는 지도
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료 및
유의점
도입 (10 분)
Co 몇 가지 일반도를 제시하고, 지명 찾기 퀴즈를 제시한다.
-우리 나라 근처의 지명부터 제시하고, 이후 우리나라에서 먼 지역을 제시 하여 학생들이 자연스럽게 문제에 대한 답을 할 수 없는 상황을 연출한다.
-“문제에 답을 할 수 없는 이유가 무엇일까?”대한 질문에 답변하며 기존 지도의 문제점을 생각해 볼 수 있는 기회를 제공한다.
자료)일반도
Tip! 지도가 불편 하다는 점을 깨닫 는 수준에서 진행 함.
전개 (150 분)
CD PMI 기법을 활용하여 친구들과 이야기를 나눈다.
- 기존 지도의 장점(P), 단점(M), 재미있는 점(I)-개선작을 학습지에 적는다.
- 자신이 적은 것을 모둠 친구들과 돌려보며 생각을 정교화 한다.
CD 우리 모둠의 지도를 설계하고, 학습지에 그려본다.
- 충분히 이야기 된 것을 바탕으로 모둠별 공동 설계도를 그리도록 한다.
ET 친구들과 이야기 나누는 과정에서 타인의 생각을 주의 깊게 듣는다.
자료) 노트북, 메 이 키 메 이 키 보 드 , 핸드폰(녹음도구)
정리 (40 분)
CD 모둠별 발표 작품을 발표한다.
- 작품을 만들게 된 까닭(PMI)기법 내용 ,과정, 결과물의 순서로 발표 - 발표를 듣는 친구들은 상호평가표를 활용하여 상호평가 한다.
ET 친구들의 발표를 주의 깊게 듣는다.
자료)모둠별완성작 상호평가지
4. 학생활동지 / 학생참고자료
차시 1/16
전기가 통하는 물체 알아보기
○○초등학교 ( ）학년 ( )반 이름 : ( )
◼ 우리 주변의 물체 중에서 전기가 통하는지, 그렇지 않을지 예상해봅시다.
물체 예상 관찰결과
◼ ( 도체 ) 와 ( 부도체 )에 대해서 알아봅시다.
명칭 뜻 예시
도체
부도체
차시 4~6/12
‘소리 나는 동물농장 만들기’ 설계하기
○○초등학교 ( ）학년 ( )반 이름 : ( )
◼ 작품에 필요한 인물과 물체(오브젝트)와 필요한 효과를 설계하시오.
오브젝트 형태(스케치) 음향효과
차시 4~6/12
‘소리 나는 동물농장 만들기’ 설계하기
○○초등학교 ( ）학년 ( )반 이름 : ( )
◼ 작품을 어떻게 배치할지 배치도를 그려보시오.
차시 7~12/12
P(plus) 장점
1.
2.
3.
4.
5.
지도의 장점을 적어 보세요.
M(Minus) 단점
1.
2.
3.
4.
5.
지도의 단점을 적어보세요.
I(interesting) 흥미롭거나 재미있는
점을 바탕으로한
개선점
1.
2.
3.
4.
5.
지도의 단점을 개선하거나, 장점을 확대한 새로운 지도를 생각하여 봅시다.
차시 7~8/12
[what?]
무엇을 만드는가?
[why?]
왜 만드는가?
[how?]
어떻게 만들 것인가?
우리 팀이 제작할 제품을 설계하여(그려) 봅시다.
학생 참고자료(예시) 소리 나는 지도 만들기
일반적 지도의 모습 (자료출처 : 본인제작 지도)
상호작용 지도(누르면 작동되는 지도) (자료 출처 : 본인 제작 상호 작용 지도)
상호작용 지도(도로의 명시성 확대 예시) (자료 출처 : 본인 제작 상호 작용 지도)
메이키메이키와 엔트리 연동
(https://www.youtube.com/watch?v=ibFXaBKK1rw)
음성인식 지도 앱 예시
(https://play.google.com/store/apps)
엔트리 소리 삽입하기
(https://www.youtube.com/watch?v=XXbjJdXg9RA)
5. 교사자료
차시 1~3/16
1. 사진자료
2. 동영상 자료(Interactive Posters) :
https://youtu.be/uQJ-WRbxigk
3. 동영상 자료(메이키메이키 철사 연주) :https://youtu.be/DSBGIfykD-4
4. 동영상 자료(전기가 흐르는 물질을 찾는 실험 동영상:
https://youtu.be/ug40ePjoQTE
5. 동영상 자료(메이키메이키로 피아노 만들기)
:
https://www.youtube.com/watch?v=rfQqh7iCcOU
6. 동영상 자료(Makey Makey Water Piano):
https://www.youtube.com/watch?v=aXFBmunREuQ
7. 동영상 자료(소리로 도체와 부도체 구분하기):
https://www.youtube.com/watch?v=BOqOmGd9nBw
아두이노와 물체를 집게전선으로 연결하기SW 프로그램으로 전기가 통할 때 음악이 나오게 프로그래밍하기
자료출처 www.youtube.com
차시 4~6/12
1. 동영상 자료(MaKey MaKey interactive poster) :
https://youtu.be/qcOz29qzrt4
2. 동영상 자료(Makey Makey Interactive Story Example) :
https://youtu.be/3ejLDfimCD8
3. 동영상 자료(Interactive Posters) :
https://youtu.be/uQJ-WRbxigk
4. 동영상 자료(곤충만들기 점토 놀이 Make a bugs~) :
https://youtu.be/mZZEvCraBpk
5. 동영상 자료(아이클레이로 만들기!사자 만들기/How to make a Lion/Tutorial) :
https://youtu.be/MDaPQP3VvGY
6. 동영상 자료(메이키메이키와 엔트리 활용 수업) :
https://youtu.be/ksBmLwhYlgU
7. 동영상 자료(메이키메이키 철사 연주) :
https://youtu.be/DSBGIfykD-4
8. 동영상 자료(How to make your own game controller) :
https://youtu.be/cFPYkc0vvBE
자료출처 www.youtube.com
차시 7~12/12
PMI 분석 토론이란?
어떤 문제의 긍정적인 면(Plus)과 부정적인 면(Minus)을 모두 생각해보고 흥미로운 대안(Interesting)을 찾는 토론 방법으로, 이 토론의 특징은 다음과 같다.
- 서로 상반된 다른 쪽의 입장에서 가질 수 있는 장단점을 생각해 볼 수 있음
- 토론의 쟁점을 한눈에 찾아낼 수 있음
- 토론이 활발히 진행되면 깊이 있는 해결책을 찾을 수 있음
- 개인, 짝 토론, 모둠 토론에 적용 가능하며 토론 전 활동으로 유용함
토론 과정
순 학습 단계 활동 내용
1 논제 확인하기 논제 확인
2 토론 준비하기 장점과 단점에 대한
아이디어 모으기
3 토론하기 장점을 살리고 단점을 보완하는
대안 탐색하기
4 토론 결과 발표하기 그룹별로 결정된 토론 내용
발표하기
자료출처 2015학년도 제 46회 전국교육자료전 국어분과
7역량을 키우는 토의ㆍ토론 36 (본인 제작)
[부록2] 도체와 부도체 찾기 활동 모습
[부록3] 소리 나는 동물 농장 관련 활동 모습
메이키와 미술작품 연결하기 상황 제시 및 작품 구상하기 상황 제시 및 작품 구상하기
어떤 작품을 만들지 학습지에
스케치한다. 소리가 나는 클레이 작품 제작하기 소리가 나는 클레이 작품 제작하기
폼포드 위에 클레이로 만든 오브젝트를 설계한대로 배치한다.
작품 속에 넣을 음향 효과,이야기 등을 함께
구상한다.
엔트리로 특정 오브젝트를 터치했을 때 소리가 나도록
블록을 구성한다.
엔트리로 특정 오브젝트를 터치 했을 때 소리가 나도록 블록을 구성한다.
소리가 나는 클레이 작품 발표 및 전시하기
소리가 나는 클레이 작품 발표 및 전시하기
