“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로

2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2018. 11. 1.

종암중학교

“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

목 차

1. 요약문

2. 서론

3. 연구 수행 내용 및 결과

가. 연구 수행 내용 ··· 1

나. 연구 수행 결과 ··· 2

4. 결론 및 제언

[부록]

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 부록2. STEAM 프로그램

1. 요약문

본 연구회에서는 과학, 국어, 기술과의 융합으로 ‘인스타그램’과 ‘태양광 자동차’ 주제에 대한 수업자료 를 개발하였다. 첫째, ‘인스타그램’ 수업에서는 주변에서 관찰 가능한 힘을 ‘사이언스타그램’을 활용하여 현상과 느낌을 함께 발표하도록 학습하였다. 이어서, 국어시간에 소설 속 인물이 되어 감정과 생각을 표현 하여 이를 덧붙일 수 있도록 하였다. 이러한 일련의 과정을 통해 과학과 인문학, 예술을 접목하여 융합적 지식을 받아들이도록 지도하였다.

둘째, ‘태양광 자동차’수업에서는 기술 시간에 환경 문제를 해결하기 위한 방안으로 친환경 에너지의 의 미와 종류에 대해 학습하고, 그 예로 태양열 자동차를 직접 조립해 보도록 하였다. 그리고 과학 시간에 이 를 직접 주행하며 자동차의 속력을 높이기 위한 조건에 대해 추론해 보았다.

대상은 중학교 1학년 학생으로, 자유학기제를 활용하여 학습 과정을 구성하였다.

2. 서론

2015개정 교육과정에서는 <바른 인성을 갖춘 창의융합형인재 육성>을 목표로 제시하고 있다. 이를 바탕 으로 현 1학년 학생들이 사용하는 2015 개정 교과서에서는 융합교육에 대한 필요성과 중요성을 쉽게 찾아 볼 수 있다. 교육과정 및 교과서가 추구하는 ‘융합인재’를 양성하기 위해 본 연구회에서는 기존에 개발되 어 있던 수많은 결과물들을 탐색하며 ‘창의’와 ‘융합’을 학교 내에서 실현하기 위해 노력하였다.

융합형 인재 양성을 위한 STEAM수업 주제를 연구하기에 앞서 중학교 1학년 교육과정을 분석하여 1학 년 2학기에 적용하기에 가장 적합한 주제를 선택하였다. 첫 번째는 학생의 감성과 인문학적 소양, 과학적 사고를 함께 교육하기 위해 SNS를 활용한 <인스타그램>이라는 주제로 융합수업을 실시하였다. 두 번째, 태양열 자동차를 활용하여 기술과의 ‘기술적 문제 해결’단원을 학습하고 이를 과학과와 연계하여 학습자의 과학적 추론 능력과 통계 처리 능력을 높이고자 하였다.

3. 연구 수행 내용

1) STEAM 프로그램 연구 및 적용 1학기 개발 프로그램: 인스타그램

- 국어과와 과학과에서 학습한 교과 내용 주제를 인문학과 예술을 접목한 방법으로 표현하기위해 학생들에게 친 밀한 인스타그램아라는 도구를 수업에 활용함

2학기 개발 프로그램: 태양광 자동차

-태양광 자동차를 활용하여 기술 문제를 해결하기 위한 방안을 이해하고, 자동차를 직접 주행하며 빠른 속도를 내기 위한 조건을 추론함.

2) STEAM 수업 평가 방법 개발 및 적용 성과 조사

1학기 개발 프로그램의 수업 및 평가에 관해서는 프로그램 개발 및 실시완료하였음.

2학기 개발 프로그램은 해당 교과 교사들간 협의는 완료되었으며 방학기간 중 개발한 프로그램을 2학기 개학 첫 주에 검토하고 둘째주부터 시행하기로 함.

학생들을 대상으로 STEAM교육 성과에 대한 설문을 실시하여 적용 성과를 파악함 예정임.

3) STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천

교내: 교내교원학습공동체를 중심으로 연구 성과물을 공유하고 연구 참가자의 공개수업으로 소속교 전교사들에 게 학습정보와 자료를 제공함.

▣ 학생 태도검사 대상의 선정 이유

연구팀 회원에 1학년 담임선생님이 많으므로 학년부의 도움을 받아 사전검사 및 태도검사를 실시함.

▣ 프로그램 개발 적용단계에서 변화된 내용

◦ 개발 주제를 2가지로 줄이고 두 번째 주제인 ‘표준화’를 ‘태양광 자동차’로 변

경하여 다루기로 함 .

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 태양광 자동차

학교급 중학교 대상 학년 (군) 1학년

중심과목 기술 성취기준 영역 [중학교 1학년] 1. 기술 활용

연계과목 과학 연계과목

성취기준 영역 [중학교 1학년] 5. 물질의 상태 변화

개발결과

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계 (안)

1 3 기술 (2) + 과학(1)

적용 결과

4. 연구 수행 결과

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 7차시

수업 적용 일정 2018.5.1. ~ 2018.10.10.

(STEAM 수업)수혜학생 수 종암중학교 210명(중학교 1학년 전교생) 학생 태도검사 사전검사 5월 30일, 8개 학급(208명) 실시 완료

사후검사 10월 10일, 8개 학급(208명) 실시 완료

학생 및 교사 만족도조사 10월 31일 실시 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최 2018.7. 16. 4교시(11:45~12:30) 수업공개

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원 (국외, 국내) 해당 없음

5. 결론 및 제언

본교에서는 지난 해에 이어 올해에도 STEAM수업을 진행하였다. 감사하게도 지난 해 STEAM수업을 연 구하고 진행하였던 선생님들 중 대부분이 올해에도 어김없이 융합 교육의 방향에 대한 고민을 함께 해 주었다.

사실 STEAM수업에 참여한다는 것은 꽤 힘들고 어려운 일이다. 기존에 제시된 교과서만을 활용하는 것 이 아니라, 기저에 있는 교육 과정의 의도를 파악해야 하고, 또한 교과별 융합 방향과 이에 근거한 학습 주제에 대해 교사 간 끊임없는 토론이 필수불가결하기 때문이다.

그럼에도 불구하고, STEAM수업을 계속 진행할 수 있도록 하는 원동력은 다름 아닌 우리 학생들일 것 이다. 낯선 주제에 대해 여러 교과 속에서 연관점을 찾으며 문제를 해결해 나가는 과정이 비록 학생들에 게도 가끔은 벅차고 지쳤을지 몰라도, 수업이 끝난 후 ‘유레카’를 외치며 얼굴에 자연히 번져 오르던 미 소를 보았기 때문이다. 이렇듯 학생들이 보여 주는 발견의 기쁨, 융합적 사고력의 향상은 교사들이 다시 금 STEAM수업에 매진하도록 만든다.

이번 해에는 ‘인스타그램’과 ‘태양열 자동차’라는 주제를 활용하여 학생들의 과학적 사고뿐 아니라 인문 학적, 심미적, 감성적 역량까지도 높이고자 노력하였다. 교사들의 이러한 노력이 우리 학생들의 미래에 큰 도움이 되기를 기대한다.

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

[중학교] 인스타그램

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~2/4 [9 국 03-05] 자신의 삶과 경험을 바탕으로 하여 독자에게 감동이나 즐거움을 주는 글을 쓴다.

[중학교 1학년] (2) 여러 가지 힘

2 3~4/4

[9 과 02-01] 무게가 중력의 크기임을 알고 질량과 무게를 구별할 수 있다.

[9 과 02-02] 일상생활에서 물체의 탄성을 이용하는 예를 조사하고, 그 예를 통하여 탄성력의 특징을 설명할 수 있다.

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

[9 과 02-04] 기체나 액체 속에 있는 물체에 부력이 작용함을 알고 용수철 저울을 사용하여 부력의 크기를 측정할 수 있다.

[중학교 1 학년]

(3) 쓰기

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 4차시)

차시 주요내용

1~2 /4 (과학)

주제(단원)명 Ⅱ. 여러 가지 힘

Co 애니메이션 편집본을 이용하여 힘의 종류 학습

CD 인스타그램 활동지 작성

ET 댓글과 좋아요 스티커로 감성 표현하기

3~4 /4 (국어)

주제(단원)명 4. 갈등을 넘어 소통으로

Co 박완서 「자전거도둑」을 읽고, 갈등의 진행 및 해결 과정을 파악한다.

CD 갈등의 진행과정에 대한 이해를 바탕으로, 등장인물 속 한 사람이 되어 갈등의 진행 과정 이 적절하게 드러나도록 인(人)스타그램을 작성한다.

ET 인물의 심리에 공감하고, 양심을 지키지 않았을 때의 감정이 어떠한지 간접적으로 경험해 볼 수 있도록 한다.

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 국어 학교급/학년(군) 중학교/1 학년

중심과목 성취기준

영역

[중학교] (3) 쓰기 중심과목

성취기준

[9 국 03-05] 자신의 삶과 경험을 바탕으로 하여 독자에게 감동이나 즐거움을 주는 글을 쓴다.

[9 국 03-08] 영상이나 인터넷 등의 매체 특성을 고려하여 생각이나 느낌, 경험을 표현한다.

[9 국 03-10] 쓰기윤리를 지키며 글을 쓰는 태도를 지닌다.

주제(단원)명 4. 갈등을 넘어 소통으로 차시 1~4/4

학습목표

- 다양한 방법과 매체를 활용하여 보다 효과적인 표현 방법으로 자신의 생각과 느낌을 표현할 수 있다.

- 여러 가지 힘이 작용하는 상황에서 자신의 느낌을 사진과 글로 발표할 수 있다.

연계과목 과학 연계과목

성취기준 영역

[중학교 1학년] (2) 여러 가지 힘

STEAM 요소

S 일상 생활에서 힘을 관찰하고 그 힘을 활용하는 사례를 조사하기 T

E

A 사물과 현상을 관찰하며 느낀 감성을 주위 사물에 투영하여 표현하고 책 속 인물에 감정을 이입하여 소감을 표현함

M

개발 의도

생활 주변에서 과학현상을 쉽게 관찰할 수 있다는 사실과 자신이 사용하는 여러 제품들에 활용된 과학적 원리를 깨닫고 자신의 생각과 감성을 학생들에게 친숙한 SNS

인스타그램이라는 도구를 활용하여 표현함. 소설을 읽으면서 주인공에 감정을 이입하여 느낀점과 생각도 SNS 도구를 이용하여 표현하여 수업에 흥미를 갖고 참여하도록 유도함.

※ 개발 의도 및 교수·학습 내용 상세설명

학생들은 수필이나 논술문 쓰기는 어려워 하고 서술형 평가에서 백지 답안지를 내는 학생들도 다수이 다. 그에 비해 SNS 는 전혀 부담스러워하지 않으며 무척 많이 사용한다. 이에 학생들이 친밀하게 느끼는 도구를 학습에 활용하기 위해 수업모델을 개발하였다.

과학수업에서 주변에서 관찰가능한 힘을 사이언스타그램이라는 이름으로 현상과 느낌을 함께 발표하도 록 학습한 후 심화과정으로 국어시간에 소설 속 인물이 되어 감정과 생각을 표현한다.

작성된 인스타그램에 학급 친구들이 댓글을 작성하도록 하였는데 정보통신윤리교육을 병행하여 댓글을 작성할 때의 예의에 대해 강조하고 댓글 또한 평가에 반영됨을 공지한다.

<1차시 과학>

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 5 분)

Co 지난 차시 학습내용 확인하기

- 애니메이션 <원피스> 중에서 중력, 탄성력, 마찰력, 부력을 표현하는 장면을 편 집한 영상을 보며 화면 속 힘의 종류 알아내기

전개 ( 35

분)

Co 과제 확인 및 학습자료 배부

- 과제로 사전에 제출한 생활 주변의 힘에 대해 인스타그램을 작성할 것임을 안내 하고 학습준비물(활동지, 풀, 가위 색연필 등)을 배부

CD 인스타그램 활동지 작성

- 개인별 제출한 힘이 관찰되는 장면 사진과 선생님이 준비한 힘이 관찰되는 장면 사진 2 장으로 인스타그램 2 장을 작성

- 생활 속 여러 상황 속에서 중력, 탄성력, 마찰력, 부력이 표현되는 상황이나 제품 에서 힘의 효과 찾기

ET 감성 표현하기

- 중력, 탄성력, 마찰력, 부력의 성질을 활용하여 제작된 제품에 적용되는 힘을 분 석하고 제품을 사용하며 느낀 점을 인스타그램 형식의 활동지에 감성적으로 표현 하고 제출하기

정리 ( 5 분)

Co 정리하기

- 사물과 주변 현상 속에서 과학적 사실을 느끼고 체험할 수 있음을 안내 - 완성한 활동지를 제출하고 사용한 학습준비물을 정리하여 제출

<2차시 과학>

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 ( 5 분)

Co 지난 차시 학습내용 확인하기

- 작성하여 제출한 활동지 중 힘을 감성적으로 잘 표현한 학생의 작품을 함께 감상 하고 느낌 공유하기

전개 ( 35

분)

Co 과제 확인 및 학습자료 배부

- 개인별 작성한 사이언스타그램 활동지를 작성자에게 다시 배부 - 개인별 ‘좋아요’ 스티커를 4 장씩 배부

CD 사이언스타그램 공감 표현하기(동료평가)

- 개인별로 작성하여 제출한 힘 인스타그램을 친구들과 함께 보며 댓글로 공감 표 현하기

- 1 차는 모둠원끼리 돌려가며 댓글달기

- 2 차는 옆 모둠과 모둠끼리 교환하여 댓글달기

- 3 차는 완성된 모든 사이언스타그램 학습지를 교실 뒷면과 옆면 벽에 게시하고 공 감되는 사이언스타그램에 ‘좋아요’ 스티커를 붙이고 댓글을 작성한다.

ET 감성 표현하기

- 사물을 보면서 느끼는 감성은 개인별로 서로 다르다는 사실을 이해하기

<3,4차시 국어 블록수업>

- 친구들의 느낌을 공유하며 서로에 대해 더 잘 이해하도록 노력 정리

( 5 분)

Co 정리하기

- ‘좋아요’ 스티커를 가장 많이 배부받은 학생은 앞에 나와 자신의 사이언스타그램 을 작성한 이유와 생각 발표하기

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (20 분)

Co 박완서의 「자전거도둑」을 읽고, 갈등의 진행 및 해결 과정을 파악한다.

- 소설의 구성 단계와 연결지어 생각할 수 있도록 지도한다.

ET 도덕적 갈등을 경험해 본 적이 있는지 떠올려보고, 양심의 가책을 느꼈을 때 어떤 감정이었는지 생각해본다.

- 모둠원과의 토의를 통해 대표 사례 하나를 정하고 발표한다.

- 갈등 상황에서 느낄 수 있는 감정을 나타내는 다양한 단어(초조함, 죄책감, 미 안함, 화, 슬픔 등)를 마인드맵을 통해 발산적으로 떠올릴 수 있도록 한다.

자전거도둑 줄거리영상

전개 (60 분)

CD 「자전거도둑」의 등장인물(수남, 주인 영감, 신사, 수남의 부모님, 단골 손님, 전 선가게 주인 등 어떤 인물이든 가능) 중 한 사람을 선택하여 갈등의 진행 및 해결 과정이 잘 드러나도록 인(人)스타그램을 작성한다.

Co 세 개의 게시물을 올리되, 갈등의 과정이 잘 드러날 수 있도록 장면을 배치한 다. 해시태그(#)에는 당시 상황을 나타내 줄 수 있는 중심 단어들과 함께, 해당 인 물의 감정을 적어넣을 수 있도록 한다.

CD 게시물 작성을 끝낸 후에는 친구의 게시물에 댓글을 다는 활동을 진행한다. 친 구의 게시물을 읽고, 소설 속 해당 등장인물의 지인이 되어 공감형 댓글을 달 수 있 도록 지도한다.

ET 소설 속 등장인물이 되어봄으로써 인물의 심리에 공감하는 경험을 갖고, 갈등 의 과정을 간접적으로 체험해 본다.

학습지

Tip! 소 설

속 인물과 배경에 대 한 설명을 잘 반영할 수 있도록 지도한다.

정리 (10 분)

Co 현대 사회에서 발생할 수 있는 갈등을 구체적인 사례를 통해 생각해보고, 이에 대처하는 방안을 모둠별로 논의한다.

CD 도덕적으로 견제해 줄 어른을 찾아 고향으로 떠난 수남이의 선택이 어떤 가치 를 중시했기에 이뤄질 수 있는 선택이었는지 생각해보고, 자신이 사람다운 삶을 위 해 선택할 가치에 대해 논의한다.

4. 학생활동지 / 학생참고자료

차시 1~2/4

▣ 과학 사이언스타그램 활동지

< ^⥁

・・・

#

개인 아이디 만들어 적기

힘을 표현하는 사진 붙이기

힘에 대한 설명과 자신의 느낌 작성

해시태그에 키워드 작성

댓글 작성하기

▣

국어 人스타그램 활동지

차시 3~4/4

5. 교사자료

차시

자료출처

차시

자료출처

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~2 /4

상

힘이 사용되는 또는 힘의 성질을 활용한 도구를 사용하는 상황을 본인의 체험 및 느낌과 연결하여

글로 표현하고 해시태그로 키워드를 제시함

동료평가 활동지,

스티커(학생용) 중 힘을 사용하는 또는 도구를 사용하고 난 후의

느낌을 표현하는 인스타그램을 작성할 수 있음 하 힘의 종류와 성질을 표현하는 인스타그램을 작성할

수 있음

3~4 /4

상

소설 속 갈등의 진행과 해결 과정을 이해하고, 그 과정에 따른 인물의 심리를 섬세하게 파악하여 SNS 형태의 산출물을 창의적으로 제작할 수 있다.

관찰평가

산출물평가 관찰평가지

중

소설 속 갈등의 진행과 해결 과정을 이해하고, 그 과정에 따른 인물의 심리를 파악하여 SNS 형태의 산출물을 제작할 수 있다.

하 소설 속 갈등의 진행과 해결 과정을 이해하고, 그 과정에 따른 인물의 심리를 파악할 수 있다.

7. 학교생활기록부 기재 예시

항목 학생부 기재 예시

교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항

(국어) 소설 속 갈등의 진행과 해결 과정을 파악하고 그에 따른 인물의 심리 변화를 담은 SNS 형태의 산출물을 창의적으로 제작함.

(과학) 여러 가지 힘과 힘을 활용한 도구를 사용할 때 느낀점을 발표하는 사이언스타그램 수업을 위해 직접 사진을 찍고 제출하여 수업자료로 활용하였으며 느낀점을 사이언스타그램 활동지로 작성하고 잘 발표함.

[중학교] 태양광 자동차

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~2/3

[9 기가 04-13]신･재생 에너지의 활용을 이해하고 신･재생 에너지 개발의 중요성을 인식하여, 효율적인 에너지 이용 방안을 제안한다.

[9 기가 05-03]일상생활에서 사용되는 제품들이 기술적 문제 해결 과정을 통해 개발되고 발전하고 있음을 이해한다.

과 학

[ 중 학 교 1 학 년 ] 5 . 물 질 의 상 태 변 화

2 3/3 [9 과 05-03] 상태 변화가 일어날 때의 온도 변화에 대한 자료를 해석하여 녹는점, 어는점, 끓는점을 찾을 수 있다.

기술 [중학교 1 학년]

1. 기술 활용

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 3차시)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 기술 학교급/학년(군) 중학교 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[중학교 1 학년] 기술적 문제 해결 중심과목 성취기준

주제(단원)명 기술적 문제 해결 차시 1~3/3

학습목표

신재생 에너지의 의미와 중요성을 알고 기술적 문제 해결을 위해 태양광에너지를 활용하는 방법에 대해 안다.

태양광 자동차를 제작하고, 주행 시 속력을 높일 수 있는 조건을 찾을 수 있다.

연계과목 과학 연계과목

[중학교 1학년] (1) 속력을 높이기 위한 조건

차시 주요내용

1~2 /3

주제(단원)명 기술적 문제 해결

Co 문제 해결을 위한 신재생 에너지의 필요성 인식, 태양광 자동차 제작

CD 신재생 에너지의 종류 이해, 자동차의 전기 회로를 구성하는 부품 기호 이해, 태양광 자동차 전기 회로도 작성

3 /3

주제(단원)명 속력를 높이기 위한 조건

Co 태양광 자동차 레이싱 대회 개최

CD 태양광 자동차의 속력을 높이기 위한 조건

ET 태양광 자동차 레이싱 대회 참여

<1차시 기술>

STEAM 요소

S 태양광에너지가 전기에너지로 변환되는 원리, 다양한 조건이 물체의 속력에 미치는 영향 T

E 자동차를 구성하는 전기 회로도 A 자동차 모양 디자인 및 제작

M 다양한 변인에 의한 자동차의 속력을 통계자료로 분석

개발 의도

<태양광 자동차>를 제작하고 레이싱 대회에 참여하면서 태양빛을 전기에너지와 운동에너지 로 전환할 수 있다는 사실을 깨닫고 환경을 오염시키지 않는 에너지 생산방법에 대해 학습 한다.

1차시 기술시간에는 프로젝트 진행 과정에 대한 동기를 부여하고 신재생에너지의 종류와 중요성에 대해 학습한다. 2차시 기술 시간에는 자동차를 구성하는 전기 회로도에 대해 이해하고 직접 회로도를 작성하 며, 태양광 자동차를 제작한다.

3차시 과학시간에는 제작한 태양광 미니차를 직접 주행하며 자동차의 속도에 영향을 주는 다양한 요인에 대해 탐구한다.

이 수업을 통해 대표적인 신재생 에너지인 태양광 에너지를 이용한 모터를 장착한 자동차 제작과 레이싱 을 신재생에너지에 대한 가장 기본적인 호기심과 관심을 가지도록 설계되었다.

STEAM 학습준거

상 황 제 시

상 황 제 시

• 화석 에너지의 문제 점과 신재생 에너지의 필요성을 인식

• 태양광 자동차 대회 개최

창 의 적 설 계

창의적 설계

• 태양광 자동차 레이 싱을 통해 성취감, 자 존감 신장

감 성 적 체 험

• 재생 에너지의 종류 이해

• 자동차의 전기 회로를 구성하는 부품 기호 이해

• 태양광 자동차 전기 회로도 작성

• 태양광 자동차의 속력을 높이기 위한 조건

감 성 적 체 험

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (5 분)

Co 지난 차시에 학습한 내용을 상기한다.

- 기술적 문제 해결 과정 단계를 기억한다.

Co 친환경 에너지의 중요성을 생각하는 동영상을 시청한다.

영상 자료

‘친환경 에너지 절약의 중요성’

전개 (35 분)

CD 학습자료 배부 및 과제 제시

-학습지를 배부하고, 친환경 에너지의 종류와 원리에 대해 학습할 것임을 안내한다.

학 습 지 배 부 영 상 자 료

‘신 재 생 에 너 지 의 종 류 와 원 리 ’

<2차시 기술>

CD 영상 시청 및 학습지 작성

-신재생 에너지의 종류와 원리에 대해 이해하기 위한 영상을 시청하며 학습지를 작 성한다.

-신재생 에너지의 종류와 원리를 파악하고 실제로 사용되는 예시를 말해 본다.

정리 (5 분)

Co 정리하기

-신재생 에너지의 종류와 원리를 이해함으로써 친환경 에너지의 사용의 의미와 중 요성에 대해 공감해보았음을 안내

-완성한 활동지를 제출

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (5 분)

Co 지난 차시에 학습한 내용을 상기한다.

- 친환경 에너지의 의미 및 신재생 에너지의 종류에 대해 알아보았음을 확인한다.

Co 신재생 에너지를 활용한 태양광 자동차를 직접 제작해 볼 것임을 안내한다.

전개 (35 분)

CD 영상 시청 및 전기 회로도 작성

- ‘전기 회로송’을 시청하며 태양광 자동차의 전기 회로를 구성하기 위한 부품의 기 호에 대해 이해한다.

- 부품 기호에 대한 이해를 바탕으로 태양광 자동차의 전기 회로도를 직접 작성 해 본다.

CD 태양광 자동차 제작

작성한 전기 회로도를 바탕으로 태양광 자동차를 직접 제작하고 완성품을 제출한다.

전 기 회 로 송

전 기 회 로 도 활 동 지 배 부

태 양 광 자 동 차 키 트

정리 (5 분)

ET 자기 평가

자기 평가지에 태양광 자동차 조립 과정에서의 자신의 모습을 평가하고, 조립 과정 중 느낀 점을 정리한다.

Co 다음 차시 학습 예고

- 조립한 태양광 자동차를 과학 시간에 직접 주행해 볼 것임을 안내한다.

자기평가표

<3차시 과학>

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (5 분)

Co 태양열 자동차 레이싱 경기 장면 시청

-교내 태양열 자동차 레이싱대회가 열리는데 2인 1조로 참여할 예정임을 안내

학습에대한 흥미 유발을 위해 태양열 자동차 레이싱 국제경기영상을 보여주는 것 도 좋다.

태양열 자동차 레이싱 경기 장면 동영상

전개 (35 분)

Co 태양열 자동차 시범 주행

- 태야열 자동차의 속도에 차이가 있음을 인지하고, 자동차의 속력에 영향을 주는 다양한 요인이 존재함을 안다..

CD 태양광 자동차의 속력을 높이기 위한 조건 이해

다양한 요인을 고려하여 자동차를 주행하고 이를 그래프로 통계화한다.

CD 학습지 작성

자동차의 속도를 높이기 위한 조건에 대해 학습지에 정리한다.

학습지

정리 (5 분)

ET 모둠별 발표

자동차의 속도를 높이기 위한 조건에 대해 모둠별 발표한다.

Co ET (차시예고) 태양광에너지를 이용한 자동차 레이싱대회를 예고하고 2인 1조 모둠으로 참여함을 예고

5. 교사자료

차시 1~3/3

자료출처

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~2 /3

상

신재생 에너지의 중요성을 인식하고 활동에 적극적으로 참여하였으며, 구성 요소에 대한 깊은

이해를 바탕으로 태양광 자동차를 완성하였음.

개별 자기 평가 자기 평가지(학생용) 중

신재생 에너지의 중요성을 인식하였으나 활동에 소극적으로 참여하였으며, 구성 요소에 대한 이해를

바탕으로 태양광 자동차를 완성하였음

하

신재생 에너지의 중요성에 대한 인식이 부족하며 활동에 소극적으로 참여하였고, 구성 요소에 대한 이해를 바탕으로 태양광 자동차를 완성하지 못함.

3 /3

상 태양광 자동차의 속력에 영향을 주는 요인을 직접 파악하고 태양광 자동차 주행에 적극적으로 참여함.

관찰 평가 관찰평가지

중 태양광 자동차의 속력에 영향을 주는 요인을 파악하고 태양광 자동차 주행에 참여함.

하 태양광 자동차의 속력에 영향을 주는 요인을 파악함.

가. 자기 평가지(1~2차시)

7. 학교생활기록부 기재 예시

항목 학생부 기재 예시

교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항

(기술) 신재생 에너지의 종류에 대해 이해하고 태양광 자동차를 위한 전기 회로도를 구성하였으며, 이를 바탕으로 태양광 자동차를 직접 제작함.

(과학) 태양광 자동차를 직접 주행하며 태양광 자동차의 속력에 영향을 주는 요인에 대해 파악함.

[부록2]

1. 교사 의견

지난 해에 이어 STEAM수업을 본교에서 진행하게 되었음. STEAM수업 주제를 연 구하고 이를 수업 속에서 실행하는 과정에서 교과 전문성을 신장할 뿐 아니라 함 께 연구한 교사들과 의미 있는 토론을 할 수 있는 계기가 되어 굉장히 만족스러움.

STEAM수업에 참여하며 평소 많이 접할 기회가 없었던 기술, 과학과의 성취 요소 들을 국어과 수업과 어떻게 연관지으면 좋을지 고민해보았던 경험 자체가 매우 즐 거웠음. 교사 뿐 아니라 학생들도 융합 수업 과정에서 보다 넓은 시야를 지니게 됨 을 관찰할 수 있었음.

이번 STEAM수업에 사회과는 참여하지 않았으나, STEAM연구원으로서 융합 교육 의 방향에 대해 진지하게 고민할 수 있던 기회를 가지게 되어 기쁨. 다음 학기에 이루어질 STEAM수업에 사회과도 함께 참여하여 학생들의 열린 사고를 촉진하고 싶음.

STEAM 교사 연구회에 소속된 수학과 교사로서, 2번째 주제인 ‘태양광 자동차’ 수 업에 통계와 관련지어 조력하였던 경험이 매우 의미 있는 시간이었음.

STEAM교사 연구회에서 수업에 대한 토론 뿐 아니라, STEAM수업에 관련된 다양 한 역량을 기를 수 있는 연수의 기회를 많이 제공받았음. 그러한 과정 속에서 학생 들을 위한 미래 교육의 방향은 무엇이 되어야 하는지에 대해 고민해 볼 수 있어 만족스러웠음.

2. [별첨] 학습지 원본 장OO

강OO

이O

윤OO

이OO

Ⅰ. 앞으로 가고 싶어요.

□√ 태양광 자동차를 직진하게 만들기!

□√ 태양광 자동차가 앞으로 빠르게 나아가기 위해 필요한 조건 찾기!

1. 태양광 자동차를 5m이상 직진하게 만들어보자.

- 5m앞에 목표물을 두고 자동차가 직진하여 도달하는지 확인 받을 것

2. 태양광 자동차가 앞으로 ‘빠르게’ 나아가기 위한 조건 (초시계, 줄자)

• 태양과 자동차의 위치에 따른 자동차의 빠르기

태양과 자동차의 위치 5m 이동하는데 걸리는 시간( )

1회 2회 3회 평균

수평(반대방향, 등지는 방향) 1 대각선(반대방향, 등지는 방향) 2

수직 3

대각선(정방향, 서로 마주보는 방향) 4 수평(정방향, 서로 마주보는 방향) 5

• 표를 그래프로 표현해보자.

3. 정리

(※ 반드시 포함해야 하는 용어 : 태양광 자동차, 태양, 위치, 빠르게, 경향)

확인

[종암중학교 STEAM 융합 수업] [1학년 기술(융합) – 태양광 자동차]

Ⅰ. 신・재생 에너지

□√ 신재생 에너지의 종류를 알아봅시다!

□√ 전기회로도의 구성 방법을 알아봅시다!

1. 신에너지

• 연료전지

수 소 와 산 소 의 화 학 반 응 으 로 생 기 는 화 학 에 너 지 를 전 기 에 너 지 로 변 환 시 키 는 장 치

➜ 수소는 지구의 70%를 차지하는 바닷물로 무제한 생성 가능

• 석탄 액화 및 석탄 가스화

석탄을 휘발유와 경유 같은 액체 연료로 바꾸는 기술(석탄 액화), 석탄을 이용 하여 만든 가스로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 기술(석탄 가스화)

➜ 석탄보다 환경오염이 적고, 석유를 대체할 수 있음

• 수소 에너지

수소를 태울 때 발생하는 폭발력을 이용하여 터빈을 돌려 전기를 생산

➜ 물을 전기분해하여 수소를 얻으며, 환경오염물질을 배출하지 않음

2. 재생에너지

• 태양광 에너지

태양전지를 이용하여 햇빛이 있는 곳에서 전기를 생성

➜ 자동차, 항공기, 인공위성 등

• 태양열 에너지

태양열을 모아 간단한 설치로 가정의 온수나 난방 등에 사용

• 풍력 에너지

바람을 풍차로 돌려 환경오염 없이 설치하여 전기 생산

• 지열 에너지

깊은 땅 속에서 고온의 증기를 얻어 증기로 터빈을 작동하여 전기 에너지 생성

➜ 지구 자체의 열에너지는 거의 무한대

• 수력 에너지

물의 흐름의 힘을 이용하여 수차를 돌려 전기를 생성

➜ 연료의 공급이 전혀 필요 없음

• 바이오 에너지

나무, 유채, 옥수수 등의 작물을 연료로 만들어 사용하는 바이오 에탄올과 바이 오 디젤로 자동차 연료 대체

• 폐기물 에너지

쓰레기를 연소시킬 때 발생하는 열에너지를 활용하여 온수, 난방 등으로 이용

• 해양 에너지

해양의 조수, 파도, 조류, 온도차 등을 이용하여 전기와 열을 얻는 에너지

➜ 무한하며, 에너지 설비를 한번 설치하여 반영구적으로 사용 가능

[생각해보기!]

 NOTE ① 에너지

물리적인 일을 할 수 있는 능력.

에너지의 크기는 물체가 할 수 있 는 일의 양

[그림1] 서울시청 태양광에너지 발전

[그림2] 풍력발전

□

우리가 만들게 될 태양광 자동차는 어떤 에너지원을 활용해야하며, 그러기 위하여 우리 학교에서 가 장 효율적인 장소를 찾아 동그라미○ 해 봅시다!

1. 태양광 자동차를 작동하게 하기 위한 에너지원을 골라봅시다.

(바람 / 햇빛 / 빗물 / 땅속 열 / 파도 / 태양열) [그림3] 댐 수력발전

[그림4] 폐기물에너지 펠릿

[종암중학교 STEAM 융합 수업] [1학년 기술(융합) – 태양광 자동차]

Ⅱ. 전기 회로

1. 전기전자부품

전기 형태를 변화시키거나 전기 회로를 구성하는 부품

• 전동기

두 개의 자석 사이에 코일을 감아 회전축을 넣어 만든 것으로, 주로 전기를 이용하여 회전 운동을 발생시키는 역할

• 태양 전지

태양전지는 무공해이며 무한한 에너지원 인 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치. 소형 계산기, 시계, 저울 등 생활용품 에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 아인슈타인은 태양광을 전기로 만드는 광전효과를 규명하 여 노벨 물리학상을 수상

전기의 길을 끊거나 잇는 장치

[직접해보기!]

□

아래 예시를 보고, 태양광 자동차의 실물 회로를 회로도로 그려봅시다!

 NOTE ② 전기회로

전기가 잘 흐르도록 전기 부품을 연결한 것

[실물] [기호]

• 전동기

• 태양전지

• 스위치

[태양전지의 원리]

예시)

➜

직접 해보기)

➜

[종암중학교 STEAM 융합 수업] [1학년 기술(융합) – 태양광 자동차]

Ⅲ. 태양광 자동차 제작

☑ 제작 실습 시 주의사항

1. 주변 정리 상태를 유지하여 부상을 방지한다.

2. 도구 사용 시, 절대 장난치지 않는다.

3. 도구를 사용하는 사람을 절대 방해하지 않는다.

4. 사고가 발생하면 즉시 지도교사에게 보고한다.

5. 실습을 마친 후에는 주변을 깨끗이 정리한다.

6. 사용한 도구는 제자리에 놓는다.

7. 실습 중에는 팀원과 대화를 통해 서로의 의견을 조율하고, 존중한다.

1. 재료 구성

자동차 몸체(5종), 태양광 전지판(1개), 바퀴(4개), 바퀴축(2개), 톱니바퀴(소-1개, 대-1개), 금속관(금색-4개), 스위치(1개), 모터(1개)

2. 조립 순서

2. 금속관 4개를 몸체에 끼운다.

3. 몸체에 모터를 끼운다.

4. 태양광 전지판을 자동차 몸체 앞쪽부터 끼운다.

5. 모터 쪽 바퀴축에 톱니바퀴(대)를 끼우고 앞뒤 바퀴축을 자동차 몸체에 끼운다.

6. 뒷바퀴축과 앞바퀴축에 바퀴를 끼운다.

7. 태양전지와 모터, 스위치를 [전기 회로 학습지 p.2]에서 구성한대로 연결한다.

8. 스위치를 자동차 몸체에 끼운다.

[제작하는 자신의 모습을 평가해 봅시다!]

 NOTE

☑ 태양광자동차 키트에 동봉된 조립 순서도를 참고하여 조 립 합시다!

[제작하며 느낀 점을 적어봅시다!]

평가 요소

평가 척도 매우 점수

그렇다 (20점)

그렇다 (18점)

보통이다 (16점)

그렇지 않다 (14점)

그렇지매우 않다 (12점) 자

기 평 가

신재생 에너지의 중요성의 중요성을 인식하고 발표에

적극적으로 참여하는가? /20

활동에 주도적이며 적극적으로 참여하였는가? /20

① 제품 평가 점수 합계 /40 제

품 평 가

타이어, 모터, 쇠장식, 투명덮개, 태양전지의 설치 방

법을 알고 태양열 자동차를 만들 수 있는가? /20

내가 타고 싶은 자동차 디자인을 잘 완성하였는가? /20

태양광 자동차를 잘 주행할 수 있는가? /20

② 활동 평가 점수 합계 /60