과학영재교육과정_초등학교용(3차 수정).hwp

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5 일 러 두 기 우리나라 영재교육은 2002년 이래로 국가 차원의 영재교육 관련 법령을 기반으로 하여, 양적 및 질적인 성장을 이루었다. 그러나 국가 수준 및 도교육청 수준의 영재교육과정의 부재로 학교급별 교육내용이 중복되고, 국가수준 교육과정과 연계된 과학영재교육과정의 체계가 미흡하였다. 그동안 경기도 과학영재교육과정 개발 편성의 필요성에 대한 제기 및 요구는 많이 있었으나, 체계적이고 종합적인 영재교육과정 수립은 이루어지지 않았다. 이에 현재 운영되고 있는 과학영재교육과정의 실태를 분석하고, 경기도교육청과 교육부에서 개발되어 활용되고 있는 영재교육 프로그램을 수집하여 국가수준 교육과정과의 관련성, 학교급별ž영역별 유기적 연계성 등을 체계화하여 경기도 과학영재교육과정을 수립하였다. 이 책은 모두 4장으로 구성되어 있다. 1장에서는 경기도 영재교육의 방향, 목표, 특성 및 경기도 과학영재교육 운영 실태를 파악하고, 국가수준 과학과 교육과정과의 연계성을 분석하여 과학영재교육과정 체계 수립에 대한 시사점을 도출하였다. 2장은 경기도 과학영재 교육과정 편성 운영의 기저로서 과학영재교육과정 편성의 방향 및 절차, 과학영재교육과정 운영으로 구성하였고, 3장은 경기도 과학영재교육과정 개발 및 재구성으로서 프로그램 운영의 실제로 구성하였다. 4장은 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료로서 과학영재교육 프로그램을 분석하여 국가수준 과학과 교육과정과의 연계성을 제시하고, 심화학습의 범위를 제안하여 학년을 넘어선 속진학습을 방지할 수 있도록 하였다. 또한 영재교육프로그램 속에 내재되어 있는 창의지성역량과 융합교육(STEAM) 요소를 제시하고, 지역사회자원(RSM) 활용 방법 및 진로교육과의 연계 방법 등을 안내하여 영재교육과정을 재구성할 때 활용할 수 있도록 하였다. 이 과학영재교육과정은 경기도 과학영재교육의 목적과 목표를 달성하기 위한, 영재교육기관 별로 편성 운영해야 할 교육과정이며, 교육과정의 일반적이고 공통적인 기준을 제시하였다. 모든 영재교육기관에 이 과학영재교육과정을 일률적으로 적용하는 것이 아니라, 영재교육대 상자의 특성 및 수준, 지역적 특성, 영재교육기관의 유형 등 영재교육 환경과 학습자의 요구 에 따라 재구성하여 활용할 수 있다. 추후 영재교육 환경의 변화에 따라 이 과학영재교육 과정은 개정될 수 있다.

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7 G Y E O N G G I P R O V I N C I A L O F F I C E O F E D U C A T I O N 2014 경기도 과학영재교육과정 (초등학교용) Contents Ⅰ. 경기도 영재교육 1 1. 경기도 영재교육의 방향 3 2. 경기도 영재교육의 목표 4 3. 경기도 과학영재교육의 특성 4 4. 경기도 과학영재교육 운영 실태 6 Ⅱ. 경기도 과학영재교육과정 편성 운영의 기저 과학영재교육과정 편성 과학영재교육과정 편성 절차 과학영재교육과정 운영 21 Ⅲ. 경기도 과학영재교육과정 운영의 실제 과학영재교육 프로그램 운영 융합교육(STEAM) 프로그램 운영 프로젝트학습 프로그램 운영 31 Ⅳ. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 과학영재교육과정 편성 자료의 활용 과학영재교육 프로그램 42 부 록 영재교육과정 편성 운영을 위한 체크리스트 경기도 과학영재교육 운영 실태 분석 결과 국가수준 과학과 교육과정과의 연계성 분석 262

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9 새로운 학교, 함께하는 경기교육 2014 경기도 과학영재교육과정 (초등학교용) 1 I. 경기도 영재교육

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11 2014 경기도 과학영재교육과정 I. 경기도 영재교육 1 경기도 영재교육의 방향 미래학자들은 향후 20년 동안 일어날 변화가 인류 탄생 이래 1만년 동안 경험한 변화와 비슷할 것이라고 예측하고 있다. 이와 같이 현대사회에서 정보의 양은 폭발적으로 증가하고 있으며 이미 생성된 정보의 사용주기도 점점 짧아지고 있다. 그러므로 학생들은 방대한 양의 지식을 배우는 것이 아니라 어떻게 관찰하고, 탐구하고, 새로운 생각을 구안해 낼 것인지, 어떻게 분석하고 종합 하고 평가하는지와 같은 학습하는 방법과 이를 활용하는 방법을 배워야 한다. 미래사회는 다양한 학문과 기술이 융합되어 새로운 지식과 가치를 창출하는 지식 정보화 시대로 시간과 공간, 기능을 초월한 과학기술의 급속한 발달로 삶의 질이 한층 빠르게 변화하고 있다. 이에 따라 교육의 패러다임 또한 종전의 수동적인 주입식, 강의식 수업에서 현대와 미래의 급속한 변화를 주도적으로 이끌어가기 위한 실생활 중심의 문제해결력 배양에 초점을 맞춘 학습자 중심 교육의 구성주의적 패러다임으로 전환되고 있다. 따라서 경기도 영재교육에서는 단위 영재교육 기관의 교육과정 자율성과 학습자의 선택권 강화, 창의지성교육 및 창의적 체험활동 등을 강조하고 있다. 창의지성 함양을 위해 영재수업의 실생활과의 연관성을 높이고 내용과 방법을 개선하여 학 생들의 창의지성역량을 강화하는데 중점을 두고 있다. 이러한 창의지성역량을 바탕으로 경기도 영재교육에서 추구하는 방향은 다음과 같다. 첫째, 기존의 지식을 바탕으로 새로운 지식을 창출해 낼 수 있는 창의성을 기르는 교육을 실현 한다. 기초 기본능력의 바탕 위에 새로운 발상과 도전으로 자연의 본질이나 법칙 혹은 의미나 맥 락을 꿰뚫어 보는 통찰력이나 상상력과 실생활 속에서 의미 있는 새로운 문제를 발견하고 탐색 하며 합리적인 방안을 모색하고 해결하는 능력을 기른다. 둘째, 과학의 기본 지식과 탐구 과정을 바탕으로 창의적 사고 과정을 통해 직면한 문제에 대해 사회 구성원들이 인정하는 적절하고 새로운 해결 방법을 발견하여 창의적 문제해결력을 기른다. 과학의 기본 개념을 이해하고 과학적, 창의적으로 문제를 해결하려는 태도를 가지며 정해져 있지 않은 다양한 해결책이나 답을 모색할 수 있도록 한다. 또한 문제해결을 위한 발산적 사고를 길러 주며, 협력적 문제발견 및 문제해결능력으로 내재적 탐구 동기를 신장시킨다. 셋째, 일상생활에서 과학적 사실과 이론을 타인과 원활하게 교류하는데 바탕이 되는 대인관계 능력을 기르고, 자신의 의견을 전달하고 공유하며 합의 과정을 이끌어낼 수 있는 의사소통 능력을 기른다. 과학 지식은 자연 현상과 인간의 삶에 대한 끊임없는 호기심과 상호 작용을 통한 의사소통 으로 수정되고 보완된 것이다. 따라서 과학적 상황에서 민주시민으로서 사회적 논의의 필요성을 인식하고 과학의 윤리적 문제에 대한 올바른 가치관을 형성한다. 경기도교육청 3

12 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 2 경기도 영재교육의 목표 창의지성교육의 실현을 위한 경기도교육과정은 미래사회에 적합한 창의성과 역량을 갖춘 인 재를 기르기 위해 7가지의 창의지성역량을 강화하도록 한다. 창의지성역량이란 자기주도 학습 능력, 자기관리능력, 협력적 문제발견 및 문제해결능력, 문화적 소양능력, 의사소통능력, 대인 관계능력, 민주시민 의식 등이다. 이러한 창의지성역량을 강화하기 위한 경기도 영재교육의 목 표는 다음과 같다. 첫째, 높은 수준의 학습동기와 잠재력을 지닌 영재교육대상자를 조기 발굴하여 재능을 극대 화시킨다. 둘째, 풍부한 상상력과 확산적 사고를 통하여 창의성을 신장시킨다. 셋째, 스스로 계획하고 실행하고 마무리하는 탐구활동을 통하여 자기주도 학습능력 및 자기 관리능력을 기른다. 넷째, 학문과 사회 발전에 공헌할 수 있도록 건전한 리더십과 민주시민 의식을 함양한다. 다섯째, 긍정적인 자아개념을 토대로 자신을 이해하고 수용하는 태도를 기른다. 여섯째, 자신의 적성에 맞는 진로를 선택하여 지속적으로 탐구하려는 태도를 기른다. 3 경기도 과학영재교육의 특성 가. 영재교육기관별 다양화, 특성화 경기도 영재교육은 창의지성교육으로 미래사회를 개척하는 창의적인 경기학생 육성 이라는 목표 아래, 영재교육기관이 속해 있는 지역적 특성, 사회 환경적 특성, 영재교육대상자들의 특성에 따라 다양한 영재교육과정 운영을 추구한다. 창의지성교육 은 지성교육 의 방법을 통하여 창의성을 기르는 것이다. 지성교육 이란 인류 사회의 다양한 지적 전통, 문화적 소양, 경험과 실천을 바탕으로 생각하는 힘을 키우는 교육 방법이다. 범교과적이면서 특정 영역에 치중되지 않는 다양한 주제의 영재교육과정, 학교 밖의 자원을 활용하여 지역적 특색을 반영한 특성화된 체험형 영재교육과정, 전문 분야의 교육 기부 및 재능기부를 활용한 영재교육과정, 인문고전 독서 및 논술을 강화한 영재교육과정, 융합교육 (STEAM) 중심의 영재교육과정 등 영재교육기관별로 창의지성교육 을 실현하고 일반학생과 구분되는 영재교육대상자의 특성을 반영한 영재교육과정을 수립하여 운영한다. 또한, 블록타임제, 전일제(Pull-Out제), 사이버 영재학급, 사사형 멘토링 등 다양한 형태로 교육과정을 운영할 수 있다. 4 새로운 학교, 함께하는 경기교육

13 I. 경기도 영재교육 나. 창의지성역량 강화 앞서 진술한 바와 같이 경기도교육과정에서는 미래사회에 적합한 창의성과 역량을 갖춘 인 재를 육성하기 위하여 창의지성교육 을 강조하고, 이를 통하여 기를 수 있는 창의지성역 량 을 제시하고 있다. 이러한 창의지성역량을 강화하기 위하여 경기도 영재교육은 학생과 학 생, 교사와 학생 간에 서로 협력과 배움이 일어나며 자기 생각을 만들고 다른 사람과 자기의 생각을 나누며 함께 성장하는 배움중심수업을 실천한다. 학습자 중심의 교육과정 재구성, 지식 탐구 과정에 초점을 맞춘 다양한 교육방법, 자기 생 각 만들기 를 위한 과정중심 평가 등을 특징으로 하는 배움중심수업을 운영하여, 협력적 배움과 나눔으로 지식 창조의 과정을 경험할 수 있도록 함으로써 창의지성역량을 강화하는 것이다. 영재교육대상자들은 자유로운 탐구 분위기를 즐기며 자기주도적으로 문제를 해결하거나, 주 어진 문제에 대하여 깊이 있게 논의하고 탐색하는 것을 선호한다. 경기도 영재교육은 이러한 영재교육대상자의 특성이 최대한 존중되고 개별화되며, 고도로 전 문화된 학습조직 형태인 미래학교의 모습을 선험적으로 제시해 줌으로써 궁극적으로 경기도교 육청의 학교 혁신을 유도할 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 다. 프로젝트학습 중심의 융합교육(STEAM) 대량 생산 중심의 산업 사회에서 지식기반사회, 창조경제로의 변화에 따라 인적 자본의 축적 및 아이디어, 창의성, 기업가 정신, 융합적 사고를 신장시킬 수 있는 영재교육과정이 절대적으로 필요하다. 프로젝트학습은 특정 주제에 대하여 개인 또는 소집단이 프로젝트를 수행하는 과정에서 배 움이 일어나며, 영재교육대상자들의 탐구능력과 문제해결력 신장을 꾀하고, 실험 실습, 설계 제작 등의 체험을 통해 성취동기 및 자기주도 학습능력을 고양시킬 수 있다. 또한, 융합교육 (STEAM)은 실생활과 연계된 문제를 해결하는 과정에 과학을 중심으로 기술, 공학, 예술, 수학 의 개념, 내용, 방법 등을 재구조화하여 적용하는 것이다. 과학 교과 내용, 과학 기술 이슈, 생 활과학, 융 복합 주제 중심의 프로젝트학습 프로그램을 통한 영재교육은 다양한 분야의 지식을 습득하고 종합적 사고력을 배양하여 융합적 역량을 키울 수 있다. 라. 진로연계교육 미래 한국의 전문분야 인력으로 성장할 수 있는 뛰어난 잠재력을 지닌 영재교육대상자들을 위한 진학, 진로교육의 중요성이 강조되고 있다. 특히, 이 공계로의 진학을 기피하는 사회적 현상으로 볼 때 영재교육대상자들의 재능과 꿈을 키우기 위한 다양한 학습 선택의 기회를 제 공하여 진로를 탐색할 수 있도록 돕는 교육이 필요하다. 이를 위해 학습자의 개별 적성 교육 강화를 위한 특별 프로그램 적용, 각 분야별 전문가 초청 강연, 학계나 산업계의 전문가와 함 께 하는 연구 활동, 대학과 연계한 진학 진로 탐색을 위한 체험 프로그램 등을 통한 다양한 형태의 진로 교육을 활용한다. 경기도교육청 5

14 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 4 경기도 과학영재교육 운영 실태 가. 경기도 과학영재교육과정 운영 실태 1) 영재교육 현황 분석 가) 영재교육기관 및 영재교육대상자 현황 2014학년도에 승인된 경기도 영재교육기관(영재학교 제외) 및 영재교육대상자수는 <표 Ⅰ-1> 에서 보는 바와 같다. 영재교육기관은 449개의 영재학급, 33개의 영재교육원으로 총 482개이고, 이들 기관에서 영재교육을 받는 영재교육대상자수는 영재학급이 15,860명, 영재교육원이 2,830 명으로 총 18,690명이다. 영재교육원은 25개의 지역교육지원청에 27개의 영재교육원, 1개의 직 속기관 및 5개의 대학부설 영재교육원 형태로 운영되며, 영재학급은 방과 후, 주말 등을 이용 하여 특별 프로그램 형태로 운영되고 있다. <표 Ⅰ-1> 경기도 영재교육기관 및 영재교육대상자 수 (단위: 기관수 학급수: 개, 학생수: 명) 기 관 기관수 학급수 초등학생 중학생 고등학생 총학생수 비 고 영재학급 ,200 4,000 1,660 15,860 영재교육원 ,830 합 계 ,690 (경기도교육청, 2014) 나) 영재교육기관 지역별 분포 경기도 내 지역교육청별 영재교육기관의 분포를 살펴보면 25개 지역교육지원청 중 수원, 성 남, 안산, 화성오산, 용인, 고양, 구리남양주, 파주교육지원청의 영재교육대상자 수가 다른 중 소도시 교육지원청에 비하여 많다. 영재교육원에서 영재교육을 받는 학생수 및 기관수는 수원, 성남, 안양과천, 화성오산, 용인교육지원청이 다른 지역교육지원청보다 많다. 한편, 영재교육원 은 지역교육지원청별로 1개 이상 골고루 운영되고 있으나, 영재학급 수는 가평, 연천, 양평, 광 명, 군포의왕, 안성교육지원청이 다른 지역에 비하여 그 수가 현저히 적다. 6 새로운 학교, 함께하는 경기교육

15 I. 경기도 영재교육 순 지 역 <표 Ⅰ-2> 지역교육지원청별 영재교육기관 분포 (단위: 기관수 학급수: 개, 학생수: 명) 영재학급 영재교육원 기관수 학급수 학생수 기관수 학급수 학생수 1 수원 , 성남 , 안양과천 부천 광명 안산 , 평택 군포의왕 여주 화성오산 , 광주하남 양평 이천 용인 , 안성 김포 시흥 의정부 동두천양주 고양 , 구리남양주 , 파주 , 연천 포천 가평 합계 , ,830 (경기도교육청, 2014) 경기도교육청 7

16 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 2) 과학영재교육 운영 실태 가) 설문지 구성 설문지 문항은 [영재교육 프로그램 구성]과 [영재교육 프로그램 분석]의 두 영역으로 구성하 였다. [영재교육 프로그램 구성]에서는 교육과정 기초정보, 구성, 운영에 대한 내용을 [영재교육 프로그램 분석]에서는 프로그램 체제 및 내용에 대한 내용을 포함하였다. <표 Ⅰ-3> 설문지 구성 영 역 인적사항 내 용 기초 인적사항 영재교육 관련 인적사항 영재교육기관 기본사항 영재교육 지도대상학년 영재교육 지도 분야 영역 Ⅰ [영재교육 프로그램 구성] 영역 Ⅱ [영재교육 프로그램 분석] 교육과정 기초 정보 교육과정 구성 교육과정 운영 프로그램 체제 프로그램 내용 나) 설문 대상 설문 조사는 영재교육 지도교사(220명) 및 영재교육대상자(259명)를 대상으로 수행하였다. <표 Ⅰ-4> 설문 대상 구분 영재교육 지도교사 영재교육대상자 초등 중등 계 초등 중등 계 인원수(명) 백분율(%) 새로운 학교, 함께하는 경기교육

17 I. 경기도 영재교육 다) 설문 분석 결과 <표 Ⅰ-5> 설문 분석 결과 내 용 세부 항목 설문 분석 영 역 Ⅰ 영 재 교 육 프 로 그 램 구 성 교 육 과 정 구 성 교 육 과 정 운 영 국가수준 교육과정과의 연계성 프로그램 수준 지역사회자원(RSM) 활용 프로그램 운영 영재교육 프로그램 추구 목표 운영의 제한점 프로그램에 대한 교사 만족도 적다(55%), 많다(45%) 매우 쉽다(0.0%), 약간 쉽다(1.7%), 보통이다(49.2%), 약간 어렵다(49.2%), 매우 어렵다.(0.0%) 활용(18.5%), 미활용(81.5%) 미활용 이유: 정보 부족/잘 모름(38.0%), 연관성 부족(23.4%), 운영 여건 미흡(17.3%), 지역사회자원 부족(9.3%), 행정적 절차(4.0%), 학습자 수준(0.7%), 지역사회자원 없이 수업 가능(7.3%) 주제 탐구형(102명), 문제 해결형(87명), 과제 연구형(49명), 강의식(18명), 기타(4명) 지식 이해(18명), 창의성(84명), 과제 집착력(52명), 문제해결력(118명), 의사소통능력(65명), 적용력/응용력(36명), 과학적 태도, 흥미, 관심(87명), 과학적 사고력(62명), 과학 실험 능력(31명), 과학적 탐구 능력(83명) 수업준비(11.0%), 교구준비(17.1%), 재료구입(11.0%), 보조교사 필요(17.7%), 예산부족(27.1%), 기타(16.0%) 만족(72.7%) 이유: 학습자의 흥미와 참여(56.6%), 창의성, 문제해결력 신장(11.6%), 다양한 시도와 경험(9.3%), 과학에 대한 긍정적 인식(9.3%), 주제탐구와 산출물 수준(3.9%), 교육과정과 수준 적합성(6.2%), 교사의 역량 계발과 보람(3.1%) 불만족(27.3%) 이유: 교사 역량 부족(18.8%), 수업 방법 부적절(6.2%), 학습자 수준 부족(27.1%), 프로그램의 부재(41.7%), 기타(6.2%) 영 역 Ⅱ 영 재 교 육 프 로 그 램 체 제 영재교육 프로그램 제공 수준(교사) 영재교육 프로그램 수준 선호도(학생) 영재교육 프로그램 주제 균형 잡힌 속진과 심화의 내용 제공(43.5%), 단순한 속진과 심화의 내용 제공(13.4%), 속진의 내용 제공(2.2%), 심화의 내용 제공(36.6%), 일반학생과 동일한 수준(4.3%) 학교 과학수업보다 높은 학년의 내용(14.0%), 학교 과학수업보다 깊고 자세한 내용(39.9%), 흥미 있는 내용(46.1%) 더 자세히 알 수 있어서 좋다(40.6%), 친숙하게 느껴질 것 같다(17.6%), 흥미가 없을 것 같다(0.6%), 다른 내용에 대해 공부하고 싶다(41.2%), 기타(0%) 프 로 그 램 분 석 프 로 그 램 내 용 영재교육 프로그램 영역 구성 영재교육 프로그램 과제 영재교육 프로그램 지도 영역(교사) 운동과 에너지(23.9%), 물질(19.4%), 생명(16.8%), 지구와 우주(10.5%), 융합(23.6%), 기타(5.8%) 영재교육 프로그램 선호 영역(학생) 운동과 에너지(26.9%), 물질(22.4%), 생명(16.8%), 지구와 우주(10.5%), 융합(23.4%), 기타(0%) 다양한 선택과제 제시(35.0%), 선택과제의 다양성이 보통(45.9%), 선 택과제 없음(18.6%), 기타(0.5%) 경기도교육청 9

18 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 나. 국가수준 과학과 교육과정과의 연계성 1) 국가수준 과학과 교육과정 관련 지도 영역 분석 가) 국가수준 과학과 교육과정 관련 학년별 영역 빈도 영재교육 지도교사를 대상으로 자신이 현재 운영하고 있는 영재교육 프로그램의 국가수준 과학과 교육과정과의 관련성을 조사하였다. 관련성이 많다 고 응답한 영재교육 지도교사 중 1인당 2주제에 대해 응답한 통계치를 포함하여 서술형으로 응답한 결과를 국가수준 과학과 교 육과정 관련 영역(운동과 에너지, 물질, 생명, 지구와 우주)에 의거하여 이를 범주화하고 빈도 를 분석하였다. 국가수준 과학과 교육과정과 관련성이 많다 고 응답한 영재교육 지도교사들 을 대상으로 학년별 해당 지도 영역을 조사해 물질결과 초등학교 3학년과 4학년의 경우 75% 이상이 물질 과 운동과 에너지 영역으로 두 영역에 집중되어 있다는 사실을 알 수 있 다. 초등학교 3학년에서 6학년까지는 40% 이상이 물질 영역을 중심으로 지도되고 있었다. 중학교는 초등학교에 비해 비교적 고른 분포를 보이고 있으나, 중학교 3학년의 경우, 운동과 에너지 영역이 54.5%를 차지하였다. 특히, 중학교 전체에서 지구와 우주 영역은 평균 6% 에 불과한 것으로 나타났다. <표 Ⅰ-6> 국가수준 과학과 교육과정 관련 학년별 영역 빈도 초 등 학 교 중 학 교 구 분 초3 초4 초5 초6 중1 중2 중3 학년별 영역 빈도 운동과 에너지(0.0%), 물질(75.0%), 생명(0.0%), 지구와 우주(25.0%) 운동과 에너지(100.0%), 물질(0.0%), 생명(0.0%), 지구와 우주(0.0%) 운동과 에너지(0.0%), 물질(52.4%), 생명(23.8%), 지구와 우주(23.8%) 운동과 에너지(69.2%), 물질(23.1%), 생명(0.0%), 지구와 우주(7.7%) 운동과 에너지(29.4%), 물질(29.4%), 생명(35.3%), 지구와 우주(5.9%) 운동과 에너지(31.8%), 물질(40.9%), 생명(18.2%), 지구와 우주(9.1%) 운동과 에너지(54.5%), 물질(9.1%), 생명(36.4%), 지구와 우주(0.0%) 나) 국가수준 과학과 교육과정과의 연계성 영재교육 프로그램의 국가수준 과학과 교육과정과의 관련 여부에 따라 해당영역에 대한 단 원별 빈도를 분석한 결과는 <표 Ⅰ-7>과 같다. 초등학교 3학년에서는 물질 영역의 물체와 10 새로운 학교, 함께하는 경기교육

19 I. 경기도 영재교육 물질 단원이 75%, 4학년에서는 운동과 에너지 영역의 열의 전달 이 75%, 5학년에서는 물질 영역의 용해와 용액 이 52.4%, 6학년에서는 운동과 에너지 영역의 에너지 가 61.5%로 각각 가장 높게 나타났다. 초등학교 영재교육기관에서는 과학영재교육 프로그램이 특정 영역의 특정 단원에 편중되어 실시되고 있는 것으로 나타났다. 중학교에서는 초등학교에 비해 영역과 단원에 대한 편중 현상이 비교적 덜 나타났으나, 중학교 3학년의 운동과 에너지 영역에서 일과 에너 지 가 54.5%로 나타난 것으로 보아, 일부 학년에서는 초등학교와 마찬가지로 특정 영역과 단 원에 편중되어 영재교육 프로그램이 실시되고 있음을 알 수 있다. <표 Ⅰ-7> 국가수준 과학과 교육과정 관련 학년별 단원 빈도 학년 초3 초4 초5 초6 중1 중2 중3 학년별 단원 빈도 자석의 성질(0%), 빛의 직진(0%), 물체와 물질(75%), 액체와 기체(0%), 동물의 한살이(0%), 동물의 세계(0%), 날씨와 우리생활(25%) 무게재기(25%), 열의 전달(75%), 물의 상태 변화(0%),식물의 한살이(0%), 식물의 세계(0%), 지층과 화석(0%), 화산과 지진(0%), 지표의 변화(0%) 물체의 속력(0%), 전기 회로(0%), 용해와 용액(52.4%), 식물의 구조와 기능(9.5%), 작은 생물의 세계(4.8%), 우리 몸의 생김새(9.5%), 지구와 달(9.5%), 태양계와 별(14.3%) 빛(7.7%), 에너지(61.5%), 자기장(0%), 산과 염기(7.7%), 여러 가지 기체(23.1%), 연소와 소화(7.7%), 생태계와 환경(0%), 날씨의 변화(0%), 계절의 변화(0%) 힘과 운동(23.5%), 정전기(5.9%), 자기장(0%), 물질의 세 가지 상태(0%), 분자의 운동(17.6%), 상태 변화와 에너지(11.8%), 생물의 구성과 다양성(29.4%), 식물의 영양(5.9%), 지각의 물질과 변화(0%), 지각변동과 판 구조론(5.9%) 열에너지(4.5%), 빛과 파동(27.3%), 물질의 구성(36.4%), 우리 주위의 화합물(4.5%), 소화와 순환(9.1%), 호흡과 배설(9.1%), 태양계(4.5%), 별과 우주(4.5%) 일과 에너지(54.5%), 전기(0%), 물질의 특성(9.1%), 전해질과 이온(0%), 자극과 반응(9.1%), 생식과 발생(27.3%), 대기의 성질과 일기변화(0%), 해수의 성분과 운동(0%) 2) 국가수준 과학과 교육과정 관련 주제 분석 영재교육 프로그램의 주제를 국가수준 과학과 교육과정과 비교했을 때 초등학교 3학년의 경 우 운동과 에너지 영역의 물체와 무게 를 주제로 다루는 빈도가 높았고, 초등학교 4학 년의 경우 물질 영역의 물의 상태 변화, 초등학교 5학년은 물질 영역의 산과 염 기, 초등학교 6학년은 물질 영역의 여러 가지 기체 를 주제로 다루는 빈도가 높았다. 중학교 1학년은 운동과 에너지 영역의 힘과 운동, 2학년은 운동과 에너지 영역의 일과 에너지 에 대한 주제를 많이 다루고 있다. 영재교육 프로그램에서 다루는 주제가 주로 운동과 에너지 와 물질 영역에 치중되어 있고, 통합적인 내용을 다루는 융합교육 (STEAM) 프로그램 빈도 또한 높게 나타났다. 이에 비해 지구와 우주 와 생명 영역을 주제로 다루는 빈도는 낮게 나타났다. (<표 Ⅰ-8>참조) 경기도교육청 11

20 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) <표 Ⅰ-8> 국가수준 과학과 교육과정 관련 학년별 주제 빈도 학년 초3 초4 초5 초6 중1 중2 학년별 주제 빈도 물체의 무게(65.8%), 소리의 성질(10.6%), 물체와 물질(2.1%), 액체와 기체(6.4%), 동물의 한살이(6.4%), 동물의 생활(2.1%), 지구와 달(2.1%) 자석의 이용(5.9%), 거울과 그림자(0%), 혼합물의 분리(0%), 물의 상태 변화(47.1%), 식물의 한살이(17.6%), 식물의 생활(11.8%), 화산과 지진(11.8%), 지층과 화석(5.9%) 온도와 열(0%), 물체의 빠르기(16.7%), 용해와 용액(0%), 산과 염기(25%), 식물의 구조와 기능(12.5%), 우리 몸의 구조와 기능(12.5%), 날씨와 우리 생활(12.5%), 태양계와 별(20.8%) 전기의 작용(27.8%), 렌즈의 이용(11.1%), 여러 가지 기체(33.3%), 연소와 소화(0%), 생물과 환경(5.55%), 생물과 우리 생활(11.1%), 지구와 달의 운동(11.1%), 계절의 변화(0%) 힘과 운동(73.1%), 열과 우리 생활(11.5%), 분자 운동과 상태 변화(0%), 광합성(0%), 지구계와 지권의 변화(8%), 수권의 구성과 순환(8%) 빛과 파동(28.8%), 일과 에너지 전환(38.9%), 물질의 구성(12.5%), 물질의 특성(19.4%), 소화 순환 호흡 배설(12.5%), 자극과 반응(0%), 기관과 우리 생활(0%) 다. 시사점 1) 영재교육의 목표 영재교육 지도교사들은 문제해결력, 과학적 흥미, 창의성, 탐구능력 신장을 영재교육의 중요한 목표로 생각하고 있다. 과학영재교육과정은 영재교육대상자의 창의성을 계발하고, 탐구능력과 문제해결력을 기르며, 과학에 대한 정의적 태도를 신장시키는 등 영재성 발현을 극대화시키는 데에 목표를 둔다. 2) 국가수준 과학과 교육과정과의 연계 영재교육 프로그램과 국가수준 과학과 교육과정이 학년 간 연계성을 갖고 영재교육대상자가 속한 학년보다 상위 학년의 영재교육 프로그램이 적용되지 않도록, 영재교육대상자가 속한 학 년의 국가수준 과학과 교육과정에 근거하여 영역 및 단원 지도 내용이 속진되지 않도록 운영 한다. 영재교육대상자 역시 흥미로우면서도 깊고 자세한 내용의 프로그램을 선호하고 있으므로, 해 당학년의 교육과정 내용에서 한 단계 심화된 내용을 중심으로 구성한다. 12 새로운 학교, 함께하는 경기교육

21 I. 경기도 영재교육 3) 학습자 수준에 맞는 프로그램 영재교육 프로그램의 수준은 학생들의 학습 수준에 맞도록 하여 학습자가 너무 쉽게 결과물을 얻거나, 너무 어려워 지적 포기가 일어나지 않도록 해야 한다. 영재교육대상자에게 도전의식을 심어줄 수 있는 영재교육 프로그램을 제공하여, 목표를 달성했을 때의 성취감 등 학습에 대한 긍정적인 피드백을 가져올 수 있도록 편성한다. 4) 영역의 균형 및 융합교육(STEAM) 프로그램 편성 영재교육 지도교사는 대부분 운동과 에너지, 물질, 융합교육(STEAM) 영역을 집중 지도 하고, 학습자 역시 운동과 에너지, 물질, 융합교육(STEAM) 영역을 선호하여, 생명, 지구와 우주 영역이 다소 소홀하게 다루어지고 있다. 특정 영역에 편중되지 않도록 프로그램 주제와 내용을 구성하여, 과학과 전 영역이 고루 다루어질 수 있도록 한다. 융합교육(STEAM) 프로그램은 많은 영재교육 지도교사가 활용하고 있으며, 학습자의 선호도 또한 높다. 실생활에서의 문제발견 및 문제해결에 기반을 둔 프로젝트학습 중심의 융합교육 (STEAM)은 지식을 유기적으로 연계시키는 과정을 통해 학습자의 통합적 사고를 활성화하고 창 의성을 계발할 수 있으므로, 융합교육(STEAM) 프로그램을 확대 편성하여 실시한다. 5) 학습자 중심의 배움중심수업 운영 강의식 수업 방법보다 주제 탐구형이나 문제해결형, 과제 연구형 수업 방법을 적극 활용한다. 영재교육대상자들이 스스로 주제를 정해 탐구하고 문제를 해결하는 과정에서, 분석하고 비판하 는 등의 지적 능력과 더불어, 호기심, 성취욕구, 도전의식 등의 정의적 능력도 기를 수 있다. 학습자 중심의 교육과정 재구성, 지식을 탐구하는 과정에 초점을 맞춘 교육방법, 자기 생각 만 들기를 위한 과정 중심 평가 등 배움중심수업을 운영하여, 협력적 배움(자기생각 만들기)과 나 눔(서로 다른 생각 나누기)으로 지식 창조의 과정을 경험할 수 있도록 한다. 6) 지역사회자원(RSM)의 활용 영재교육대상자의 흥미와 관심, 요구를 반영하여 지역사회자원(RSM)을 효과적으로 활용하면 영재교육 프로그램의 질을 높일 수 있다. 과학영재교육 프로그램과 연계하여 지역사회자원(RSM)을 효과적으로 활용함으로써 영재교육대상자들에게 폭넓은 체험의 기회를 제공하고 교수-학습과 정에 다양한 자료를 투입할 수 있다. 경기도교육청 13

22 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 7) 교육과정 운영 지원 확대 영재교육 지도교사가 영재교육 프로그램을 현장에 투입 및 적용함에 있어서 수업 장소, 교 구, 재료, 예산의 부족과 보조교사 지원 등 인적, 물적 지원에 대한 어려움이 있다. 무엇보다도 영재교육 지도교사들이 체계적으로 영재교육 프로그램을 준비하고 적용할 수 있도록 운영 과 정상의 지원이 있어야 한다. 영재교육 프로그램은 국가수준 과학과 교육과정에 의거하여 편성하고, 수업 방법의 다양성, 수준의 적절성, 영역 간의 균형성, 지역사회자원(RSM) 활용, 융합교육(STEAM) 프로그램 운영 등 다양한 측면을 고려하여 영재교육대상자의 창의성과 탐구 능력을 신장시킬 수 있는 영재교 육과정으로 편성한다. 14 새로운 학교, 함께하는 경기교육

23 새로운 학교, 함께하는 경기교육 2014 경기도 과학영재교육과정 (초등학교용) 2 II. 경기도 과학영재교육과정 편성 운영의 기저

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25 2014 경기도 과학영재교육과정 II. 경기도 과학영재교육과정 편성 운영의 기저 1 과학영재교육과정 편성 가. 과학영재교육과정 편성 배경 국가 수준 및 도 단위 영재교육과정의 부재로 교육내용의 중복 및 교육과정의 계열성, 연계성 및 체계성이 부족하고, 국가수준 과학과 교육과정과 연계된 영재교육과정이 미흡한 실정 이다. 따라서 영재교육대상자의 특성 및 영재교육기관 유형, 지역별 특성에 따라 융통성 있게 활용할 수 있도록 한다. 나. 과학영재교육과정 편성 목적 1) 경기도 과학영재교육과정 편성으로 인해 학교급별, 학년별, 영역별 유기적 연계성을 확보 하고 종합적인 운영 체계를 마련한다. 2) 국가수준 과학과 교육과정과 연계된 프로그램을 수집, 재구성하여 영재교육기관에서 활용 할 수 있도록 자료를 제시한다. 3) 영재교육 지도교사가 교육과정을 편성하고 재구성할 수 있는 전문성을 향상시킬 수 있도록 한다. 4) 영재교육과정을 처음으로 운영하는 지도교사도 쉽게 이해하고 활용할 수 있도록 한다. 다. 과학영재교육과정 편성 방향 과학영재교육과정은 다양화, 특성화 및 수요자 중심의 영재교육과정을 추구하며, 프로젝트 학습과 융합교육(STEAM)을 중심으로 영재교육대상자의 창의성 신장, 문제해결력 증진, 탐구 능력 향상, 의사소통 능력 배양 등의 창의지성교육 실현을 위한 배움중심수업으로 운영한다. 과학영재교육과정은 창의적인 탐구활동을 통해 과학적 사고력을 높이고, 창의적 문제해결력을 증진시킬 수 있도록 구성하여야 한다. 경기도교육청 17

26 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 1) 초, 중학교 과학영재교육과정의 목표, 편성 및 운영, 교육내용, 교수-학습과정, 산출물, 평가 등에 대한 방향을 제시한다. 2) 초, 중학교 국가수준 과학과 교육과정을 중심으로 학교급별, 학년별로 심화, 연계, 발전할 수 있도록 내용을 구성한다. 3) 초, 중학교 교육내용 중 공통적인 내용이 있을 경우, 주제는 공유할 수 있으나 난이도를 조정하여 학교급별, 학년별 교육과정이 중복되는 일이 없도록 한다. 4) 국가수준 과학과 교육과정을 기준으로 교육내용 수준을 제시하여 저학년에서 고학년의 학습 내용을 선행하는 일이 없도록 한다. 5) 학생의 재능과 흥미에 맞는 프로젝트 중심의 융합교육(STEAM) 프로그램으로 구성한다. 6) 지역별, 기관별 특성을 반영하여 유연성 있고 다양한 과학영재교육과정을 편성한다. 7) 영재교육기관의 교육과정 편성 운영의 자율성 및 융통성을 존중한다. 8) 학생들의 이공계 진로, 진학을 고려한 직업세계에 대한 정보를 제공하여 자신의 흥미와 적성에 맞는 진로를 탐색할 수 있도록 구성한다. 18 새로운 학교, 함께하는 경기교육

27 II. 경기도 과학영재교육과정 편성 운영의 기저 2 과학영재교육과정 편성 절차 단 계 세 부 내 용 분 석 전년도 과학영재교육과정 운영 반성을 통한 차기 연도 영재교육과정 운영 방향 설정 경기도 과학영재교육과정 편성 지침 분석을 통한 차기 연도 방향 설정 목 표 과학영재교육과정 목표 수립 - 인지적, 정의적, 사회적 능력 고려 편 성 과학영재교육과정 편성 - 과학영재교육과정 연간운영시수, 시간 배당, 이수기준 등 지도 내용의 범위와 계열성 설정 평 가 과학영재교육과정 평가 계획 수립 - 학생, 학부모, 교사의 만족도 <그림 Ⅱ-1> 과학영재교육과정 편성 절차 과학영재교육과정의 편성 절차는 다음과 같다. 가. 분석 전년도 과학영재교육과정 운영에 대한 반성 내용을 분석하고 경기도 과학영재교육과정 편성 지침 분석을 통하여 차기 연도 영재교육과정 운영의 방향을 설정한다. 이 때, 영재교육대상자, 경기도교육청 19

28 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 학부모, 지도교사의 의견을 수렴하여 반영하고, 영재교육기관 및 지역사회의 특성 등 다양한 변인을 고려한다. 나. 목표 분석된 방향을 반영하여 과학영재교육과정의 목표를 설정한다. 영재교육기관 및 지역사회의 특성을 고려하여, 영재교육대상자의 인지적, 정의적, 사회적 능력을 신장시킬 수 있도록 목표를 설정한다. 다. 편성 영재교육진흥법에서 명시하고 있는 영재교육의 목적과 도교육청에서 제시하고 있는 영재 교육의 목표를 달성하기 위해 교육내용 선정, 조직, 교수-학습 방법 결정 등 구체적인 계획을 수립하여 편성한다. 연간운영시수, 영역별 배정 시수, 시간 배당, 이수기준 등을 영재교육기관 별로 수립하고, 지도 내용을 자율적으로 선정, 구성하여 각 기관별 특색이 드러나도록 편성한다. 국가수준 과학과 교육과정과 연계성을 고려하여 과학영재교육과정의 범위와 계열성을 설정 한다. 과학영재교육과정이 국가수준 과학과 교육과정의 학교급별, 학년별 수준을 넘지 않고 해당학년의 내용 안에서 심화될 수 있도록 편성한다. 라. 평가 영재교육의 질관리를 위하여 다양한 방법의 평가 계획을 수립한다. 교육과정의 평가는 당해 연도의 영재교육과정에 대한 영재교육대상자, 학부모, 지도교사의 만족도 등을 반영할 수 있는 평가 계획을 수립하여 차기 연도 운영에 반영할 수 있는 기초자료로 삼는다. 20 새로운 학교, 함께하는 경기교육

29 II. 경기도 과학영재교육과정 편성 운영의 기저 3 과학영재교육과정 운영 과학영재교육과정은 창의성 및 고차원적 사고력 증진을 목적으로 구성하며, 방과 후, 주말 및 방학 중에 교과 활동과 교과 외 활동으로 운영한다. 가. 교과 활동 1) 해당학년의 국가수준 과학과 교육과정과 연계성을 갖고 심화학습 위주로 구성하되 속진이 되지 않도록 한다. 2) 학년 초 또는 학습이 시작되기 전에 학생들의 지식수준, 흥미영역, 학습 성향 등을 알아 보기 위해 다양한 방식의 사전평가를 체계적으로 실시한다. 3) 프로젝트학습 중심의 융합교육(STEAM) 프로그램으로 구성하여, 여러 교과 영역에서 함께 적용되는 핵심 개념, 원리 등을 선정하고 이를 반영할 수 있도록 한다. 4) 도덕성 및 리더십 함양에 관한 내용이 포함되도록 한다. 나. 교과 외 활동(선택활동) 1) 캠프활동 캠프활동을 통하여 자기주도적 학습 능력을 기르고, 잠재능력 개발의 기회를 제공한다. 자연 탐사(지형 지질탐사, 갯벌탐사, 해양탐사, 생태탐사, 철새탐사 등), 천체탐사, 문화탐사, 환경탐사 등 다양한 활동으로 운영할 수 있다. 2) 체험활동 다양한 체험교육의 장을 마련하여 공동체 의식을 함양하고, 창조적이며, 자기주도적인 학습 능력을 신장시킨다. 교육과정과 지역 특성, 영재교육기관 실정, 학생 학부모의 요구 등을 고려 하여 주제를 설정하고 이에 따른 현장체험학습 프로그램을 작성하여 활용한다. 3) 창의적 산출물(프로젝트) 지도 기관별 영재교육과정 작성 시 과제지도시간의 한 분야로 산출물 지도에 대한 계획을 수립해야 한다. 지도 형태, 발표 형태, 시간 배당 방법을 기관별 영재교육의 방향에 맞게 선정해야 한다. 경기도교육청 21

30 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 4) 봉사활동 다양한 봉사활동의 실천으로 지역사회에 관심을 가지고 참여함으로써 사회적 책임을 분담 하고, 서로 협력하는 태도를 기르며, 타인을 배려하는 마음과 공동체 의식을 갖도록 한다. 다 양한 내용의 활동이 균형 있게 이루어지게 하여 활동의 전 과정이 교육적 의미를 가질 수 있 도록 한다. 5) 상담활동 자기 발전을 위한 합리적인 의사결정, 문제해결을 위해 노력하는 태도, 정서적 성숙과 긍 정적 가치관을 확립할 수 있도록 상담교사를 활용하여 실시하며 독서토론, 영상치료, 브레인 스토밍, 역할 훈련과 시뮬레이션 등 다양한 상담기법을 사용하여 운영한다. 다. 평 가 1) 학습 평가 영재교육대상자의 학습 성과를 평가하고 피드백을 제공하기 위한 다양한 형태의 신뢰성과 타당성이 있는 평가를 실시한다. 학생평가는 영재교육 프로그램의 수행과정을 중심으로 평가 하되, 관찰평가, 자기평가, 포트폴리오, 프로젝트학습 과정과 결과 평가, 산출물 평가, 서술 논술형 평가, 정의적 평가 등 다양한 방법으로 실시하여 피드백을 제공한다. 정의적 영역을 평가할 때에는 자아개념, 자아존중감, 자기효능감 등과 관련된 검사 도구를 활용한다. 2) 프로그램 평가 영재교육 프로그램을 평가할 때에는 프로그램의 목적, 내용, 방법, 지원 체제, 환경 등에 대한 내용을 평가한다. 프로그램 실시 전후 학생들의 요구 수준과 만족도에 대한 사전 사후 검사를 실시하고, 중간과정에 대한 형성평가와 총괄평가를 실시함으로써 문제점 진단 및 교 육 개선의 자료로 활용한다. 3) 영재교육기관 평가 기관별 자체평가를 실시하여 우수사항과 발전사항을 차기 연도 영재교육 운영에 반영한다. 영재교육기관 평가 기준표를 수정, 보완하여 교육과정에 대한 설문을 실시한다. 22 새로운 학교, 함께하는 경기교육

31 새로운 학교, 함께하는 경기교육 2014 경기도 과학영재교육과정 (초등학교용) 3 III. 경기도 과학영재교육과정 운영의 실제

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33 2014 경기도 과학영재교육과정 III. 경기도 과학영재교육과정 운영의 실제 1 과학영재교육 프로그램 운영 경기도 과학영재교육과정은 기관별 다양화 특성화, 창의지성역량 강화, 융합형 프로젝트학 습, 진로교육 연계, 학생 중심 선택형 프로그램의 특징을 가진다. 과학영재교육 프로그램의 구성 요소들은 교육과정을 계획할 때 학생들이 잘 배울 수 있도록 하기 위한 핵심적인 요소이다. 이러한 구성 요소는 교사의 자율성을 제한하거나 규정하려는 것 이 아니라 학습자의 학습을 강화하려는 목적에서 필요하다. 프로그램을 개발하거나 재구성할 때, 무엇을 어떻게 가르칠 것인지에 대한 요소들을 분석하여 영재교육 지도교사의 교육과정 개 발에 대한 이해를 돕고자 한다. 교육과정은 목표 내용 방법 평가라는 큰 줄기 속에서 각 단계에 따른 세부 구성 요소 로 나눌 수 있다. 프로그램 개발의 핵심적인 구성 요소는 9가지로 정의할 수 있는데 내용, 도 입 활동, 교수-학습방법, 학습 활동, 모둠의 구성, 산출물, 학습 자료, 심화(선택)활동, 평가이다. 이에 대한 내용을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 내용 요소는 학생들이 알아야 하고, 이해하고, 행하도록 하는 교수-학습의 결과로 기대 하는 내용이다. 내용은 국가수준 교육과정과 연계되어 있어야 하며, 교육과정 범위를 벗어나는 속진은 지양해야 한다. 특히, 내용은 차시 목표, 단원 목표, 교과의 목표와 관련이 있어야 한다. 둘째, 도입 활동, 즉 동기유발은 단원을 시작하는 단계에 필요한 요소로 학생들과 처음 만남 의 시작을 알리는 요소이다. 도입을 통해서 학생에게 산출물로 요구되는 수업의 끝을 알 수 있 고 앞으로 배울 것에 대한 동기를 부여해 준다. 이는 융합교육의 학습 준거(틀)에서 강조하는 세 가지 중 상황 제시에 해당되며, 상황 제시는 학생들이 주어진 상황의 실생활 문제를 자기 문제로 인식하도록 동기를 부여하기 위한 장치이다. 도입 활동 방법으로는 핵심적인 질문, 학 생들의 사전 지식, 흥미와 학습 선호도를 결정하기 위한 요구 평가 등이 있다. 학생들의 수준 과 흥미, 학생들이 가지고 있는 경험과 관련된 정보를 습득하여 수업을 효과적으로 이끌 수 있다. 셋째, 교수-학습방법은 학생들에게 적합한 교수법을 찾아 활용하는 데 중요한 요소이다. 특히 성취수준이 높은 학생들에게 학습 내용의 수준과 양(폭, 차시 수 등), 교육 내용의 연계성 등 다양한 측면에서 학생들의 흥미, 적성, 프로그램의 특성을 고려한 배움중심수업으로 학습자의 고차원적인 사고를 촉진해야 한다. 교사 중심의 설명, 기술, 시연 등을 최소화하고, 학생들이 직접 참여하고 협업하는 활동을 통해 학습의 전이가 일어나도록 교사들은 안내자, 조력자, 멘 토의 역할을 수행한다. 경기도교육청 25

34 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 넷째, 학습 활동은 인지적인 경험으로 학생들이 지식, 이해 및 기술을 지각하고, 처리하고, 시연하고, 저장하고, 전이하도록 돕는다. 효과적인 학습 활동은 학습 목표와 연계되어 있고 통 합된다. 학습 활동에서는 분석적 사고, 비판적 사고, 귀납적 사고, 연역적 사고, 논리적 사고 등의 다양한 인지과정들이 일어난다. 다섯째, 모둠의 구성이다. 학생들의 학습 효과를 높이기 위해서 모둠의 구성은 동질집단과 이질집단으로 나눌 수 있고, 교사의 필요에 따라 학생의 흥미, 학습 선호도, 학습 주제를 고려 하여 구성한다. 여섯째, 산출물은 학습에 대한 증거를 보여주는, 학생이 만든 수행 혹은 활동 결과물을 말한 다. 매 차시 단기적인 학습의 결과뿐만 아니라 장기적인 학습에서도 학생들이 이해하고, 습득 한 지식에 대한 증거가 될 수 있다. 산출물을 통해서 학생은 자신의 흥미나 능력을 확장시킬 수 있는 계기를 갖게 되고, 교사는 학생의 성장 과정을 확인할 수 있게 된다. 일곱째, 학습 자료는 학생과 교사를 연결해주는 매개체이다. 학습 자료를 통해서 학생들의 생각을 자극하고, 목표 달성에 대한 이해를 명확하게 할 수 있다. 일례로 장황한 설명보다 한 장의 사진이 이해가 쉬운 것처럼 적절한 자료는 학생들의 사고와 경험의 폭을 넓게 해준다. 학 습 자료는 사진, 영상 자료뿐만 아니라 읽기 자료, 과학 잡지, 지역사회의 자원 그리고 인적자 원으로 범위를 확장할 수 있다. 여덟째, 심화(선택)활동이다. 프로그램의 기본과정을 이수하고 학습자의 흥미를 이어가기 위 해서는 심화(선택)활동이 계획되어야 한다. 심화(선택)활동을 통해서 하나의 주제를 다른 주제 와 이어갈 수 있는 융합적인 사고를 기를 수 있다. 심화(선택)활동을 통해서 학생들은 문제해 결력을 키울 수 있고, 새로운 문제에 대한 다른 전략을 구사할 수 있다. 이러한 심화(선택)활동 을 계획할 때는 먼저 목표와 일관성을 가지고, 학생의 흥미와 요구를 바탕으로 한 학생 중심 수업을 설계하여야 한다. 아홉째, 평가는 학생의 학습 목표 도달을 확인할 수 있다. 신뢰성, 타당성, 공정성을 기반으 로 하는 평가는, 교수-학습의 전, 중, 후, 각 단계에서 필요하며, 적절한 평가 요소는 학생들에 게는 학습 동기와 피드백, 교사에게는 교수 방법의 수정을 가능하게 한다. 평가 방법으로는 지 필위주의 평가를 지양하고, 체크리스트, 관찰법, 에세이, 포트폴리오, 실험보고서, 탐구일지, 수 행능력평가 등을 활용할 수 있다. 영재교육 프로그램은 일반적으로 프로그램 주제(프로그램 명), 프로그램의 개요, 국가수준 교 육과정, 교수학습 설계(차시별 주제 및 내용), 평가 계획으로 구성되어 있다. 교사들의 교육과 정 개발 및 재구성에 대한 이해를 돕기 위하여 9가지 구성 요소로 프로그램을 분석한 자료를 제시한다. 26 새로운 학교, 함께하는 경기교육

35 III. 경기도 과학영재교육과정 운영의 실제 2 융합교육(STEAM) 프로그램 운영 프로그램 1: 한옥.zip 1) 가. 프로그램의 개요 이 프로그램은 융합교육(STEAM) 프로젝트학습 프로그램으로, 한류라는 시대적 흐름에 맞추 어 한옥에 대한 여러 가지 아이디어를 제공하고 있다. 한옥의 자연 친화성, 디자인, 건축 공학 적 요소, 처마의 디자인적인 요소를 하나의 프로그램에 담으려 노력하였다. 이 프로그램은 초등 5, 6학년의 수학, 과학 영재교육과정으로 내용이 구성되었고, 학습 내용 이 5학년 사회, 미술, 6학년 과학 단원과 연계되어 있으므로 5학년 과정보다는 6학년 과정에서 다루는 것이 학생들의 프로그램 수행에 도움이 될 것이다. 또한 6학년 2학기 계절의 변화 단원 을 마치고 프로그램을 운영한다면 학생들의 이해의 폭이 넓어질 것이다. 한옥은 자연 친화적일 뿐만 아니라 창문의 디자인과 기둥, 치마의 선의 미적인 요소, 온돌, 처 마, 기둥, 건축기법 등의 많은 과학적 요소들을 담고 있다. 이에 한옥이 우리 학생들의 융합적인 사고를 가능하게 하는 주제로 적합하다는 생각에 선택하게 되었다. 학생들은 '한옥.zip' 프로그램을 통해 한옥이 갖고 있는 과학적 요소와 아름다움에 대해 알 뿐 만 아니라 한옥 마을을 체험하고 직접 설계하고 제작해 보는 활동을 통해 한옥의 우수성을 깊이 알게 될 것이다. 또한 우리의 것을 소중하게 생각하는 마음가짐을 기르고, 우리나라에 대한 자긍 심과 나라 사랑하는 마음을 갖게 될 것이며 조상의 얼과 문화를 계승하는 계기가 될 것이다. 한옥.zip 내용 발췌 나. 국가수준 과학과 교육과정 및 학년 연계성 과목 학년 단 원 내 용 비 고 사회 5 우리나라의 자연 환경과 생활 미술 5 자연과 조형물 과학 6 계절의 변화 기술 가정 7 전통기술의 이해 - 곡선의 아름다움 - 자연과 조형물의 조화 - 곡선의 아름다움 - 자연과 조형물의 조화 - 태양의 남중 고도 - 계절에 따른 고도의 변화 - 위도에 따른 - 환경 친화적 재료 - 계절에 따라 햇빛의 양을 조절하는 처마의 길이 - 온돌을 이용한 한반도의 독특한 주거형태 1) 한국교육개발원 주관 제2기 영재교육 담당교원 융합인재교육(STEAM) 심화연수에서 개발된 프로그램 경기도교육청 27

36 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 다. 운영의 주안점 및 유의사항 1) 프로그램의 목표 단원의 목표는 실제의 학습활동을 가능하게 하며, 교과의 내용을 분석하여 설정하게 된다. 영재교육에서는 학습목표에 창의적 문제해결력, 발산적 사고 등이 목표에 포함되어야 한다. 가. 실험을 통해 한옥 속에 숨어 있는 과학, 수학적인 원리를 말 할 수 있다.(인지적 능력) 나. 한옥에 대한 설계도를 그리고 에너지를 절약 할 수 있는 재료로 한옥을 만들 수 있다.(인지적 능력) 다. 현장학습을 통해 한옥의 아름다움을 느끼고 조상들의 지혜를 본받고자 하는 태도를 기를 수 있다.(정의적, 사회적 능력) 한옥.zip 내용 발췌 기존의 과학교육은 단일교과를 쉽고 재미있게 구성해 학생들의 이해와 관심을 높이며 목표를 달성하는 것이었다면 융합교육(STEAM)은 기존에 분절되었던 지식을 자연스럽게 활동 속에서 융합시켜 원하는 교육 목표를 달성하는 것이다. 한옥.zip 프로그램을 하나의 단원으로 본다면 위에 제시된 목표는 우리나라의 전통 가옥 인 한옥을 주제로 삼아 구성하였으며 목표를 크게 3가지로 제시하고 있다. 인지적 능력을 강조 하는 2개의 목표와 정의적 사회적 능력을 강조하는 하나의 목표로 구성되었다. 2) 프로그램 편성 운영 한옥.zip 내용 발췌 이 프로그램은 렌줄리의 3부심화학습모형을 기반으로 문제중심학습(PBL)으로 변형하여 프로 그램을 구성하였다. 1단계는 일반적인 탐색활동으로 주제에 따른 폭넓은 지식을 확보할 수 있 도록 적절한 과제를 제시하고 있다. 2단계에서는 모둠별 학습활동을 통해 주어진 문제를 심도 있게 탐구하는 과정으로 구성되었다. 3단계는 생활 속에 실제적인 문제를 중심으로 프로젝트의 주제를 정한 다음 연구를 수행하도록 하였으며, 연구 결과를 보고서로 작성하고 창의적 산출물 발표회를 통해 발표할 수 있도록 구성하였다. 문제중심학습을 토대로 학생들에게 한옥에 대해 흥미를 끌 수 있는 일상생활 관련 문제를 제공하였으며 문제를 해결하는 방법에는 제한점을 두지 않고 학생들의 생각대로 다양한 형태의 한옥 산출물이 나올 수 있도록 구성하였다. 28 새로운 학교, 함께하는 경기교육

37 III. 경기도 과학영재교육과정 운영의 실제 라. 차시별 주제 및 내용 단계 학습주제 주요 내용 및 활동 탐구진행 요소 시간 상황 제시 한옥.zip 다운받기 동기 유발 - 세계의 지붕 비교하기 - 현재 한옥 짓는 동영상 시청 문제 상황 제시하기 - 특정지역에 주어진 땅 넓이만큼 에너지를 조사활동 사전조사 40분 절약할 수 있는 아름다운 한옥 짓기 한옥.zip 열어보기 한옥의 전반적인 이해 - 한옥의 역사와 구조 알아보기 - 위도(지역)에 따른 한옥의 모습 비교하기 한옥에 숨어 있는 과학적 비밀 탐구 - 지붕의 모양과 처마의 길이 탐구활동 80분 - 창문의 위치와 공기의 흐름 현장체험 학습으로 한옥.zip 압축풀기 오감을 통한 한옥 탐방 - 한옥의 구조 살펴보기 - 사진 찍어 미적인 요소 살펴보기 - 사진 위에 처마, 창의 위치 관계 계측하기 - 처마와 창의 위치 실측하기 탐구활동 실험활동 120분 체험 학습지를 만들어 사용 창의적 설계 현장체험학습 내용 발표 및 토의 - 체험학습을 통해 측정하거나 생각한 자료 발표하고 보안할 점 이야기하기 새.zip 설계하기 발표 및 토의 과정은 평가 자료로 활용 설계도 그리기 - 남중고도, 미적요소를 생각하여 처마와 창 의 모양 구상하기 에너지 효율을 생각한 재료 구상하기 탐구하기 실습하기 80분 - 재료는 써서 교사에게, 다음 수업은 재료 준비를 위해 1주일 이상 간격 두기 학생들의 능력에 맞는 역할 분담 - 만들 사람, 사진 찍을 사람, PPT 만들 사람 새.zip 만들기 설계한 한옥 만들기 만드는 과정 사진 찍기 산출 과정 PPT로 제작하기 실습 및 제작하기 120분 감성적 체험 새.zip 공유하기 모둠별 발표 및 토론하기 의견을 받아 수정 보완할 점 찾기 산출물 수정하기 수정된 산출물 전시하기 연구 결과 발표 및 평가 40분 경기도교육청 29

38 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 한옥이라는 주제에 컴퓨터 용어인 zip 이라는 용어를 결합하여 전통을 현대적으로 풀어보려 는 생각과 함께 학생들의 궁금증을 자아내어 흥미를 이끌어 내고 있다. 이 프로그램이 성공할 수 있는 요인은 창의적 설계 단계의 한옥.zip 열어보기 시간이다. 영재교육기관에서 기회가 된다면 새.zip 설계하기 와 단원의 재구성을 통하여 현장체험학습을 먼저 다녀오게 구성하는 것도 학생들의 이해에 도움을 줄 수 있다. 우리 고장에 있는 향교나 사찰 등을 활용하여 현장 체험학습을 운영할 수 있다. 첫 번째 한옥.zip 다운받기 에서는 세계 여러 나라의 건물 사진을 제시하여 건물과 그 지 역의 문화적, 지리적 특징을 찾아보는 활동을 통해 집은 그 지역의 특성을 반영하고 있다는 사 실을 알고, 한옥 짓는 동영상과 선생님으로부터 온 편지에 제시된 문제 상황을 통해 문제를 인 식한다. 창의적 설계 단계인 한옥.zip 열어보기 는 한옥에 관한 자료를 분석하여 한옥 속에 숨어 있는 과학적 원리를 탐구하는 시간이다. 교육과정과 연계하여 실험을 설계하고, 실험 설계를 변형할 수 있도록 지도한다. 한옥.zip 압축풀기 는 학생들이 스마트폰이나 디지털 카메라를 이용하여 다양한 한옥의 형태를 직접 촬영하여 자신들이 설계할 한옥의 자료를 수집하는 활동이다. 처마와 창의 위치를 실측하는 활동을 통해 교실 안에서 배운 지식이 실제 생활에서 어떻게 이용되는지를 파악할 수 있다. 새.zip 설계하기 와 새.zip 만들기 활동을 통해 지금까지 탐구한 한옥의 다양한 모습 과 지식을 토대로 새로운 모형을 개발하기 위해 서로 의견을 나누고 토론한다. 창의적 설계 단 계에서는 과학, 기술, 공학, 예술적인 요소를 융합하여 활동함으로써 새로운 경험을 제공한다. 이 활동에서는 모둠원의 협력이 잘 이루어지도록 학생들의 특성에 맞는 역할 분담을 통해 학 생 개인의 성취감을 증진시킬 수 있는 방안을 마련한다. 마지막 감성적 체험 단계에서는 서로의 작품을 감상하고 평가하면서 우리 전통 가옥인 한옥 의 아름다움과 그 곳에 숨겨진 과학적 원리를 탐구하는 기회를 제공한다. 마. 평 가 한옥.zip 의 평가는 전시회를 통한 동료평가로 운영하고 있으며, 교수-학습과정 후 피드백 을 위한 평가는 제시하지 않고 있다. 영재교육기관에서 프로그램을 운영할 때에는 처음 제시된 학습 목표에 부합할 수 있도록 과정에 대한 체크리스트, 한옥의 문화에 대한 과학에세이 쓰기, 한옥 만들기에 대한 과정평가 등을 통해서 부족한 평가를 보완할 수 있다. 30 새로운 학교, 함께하는 경기교육

39 III. 경기도 과학영재교육과정 운영의 실제 3 프로젝트학습 프로그램 운영 프로그램 2: 우리는 지구 수비대 2) 가. 프로그램의 개요 지속가능발전교육(ESD) 프로젝트학습으로 6학년 교육과정을 기반으로 하고 있다. 기후 변화 에 대한 다양한 연구 결과와 뉴스를 통하여 지구가 가지고 있는 문제를 발견하고 이를 해결하 기 위한 방법을 찾는 문제해결능력을 키울 수 있는 프로그램이다. 프로그램의 운영에서는 현재 국제적인 이슈가 되고 있는 쟁점들을 이용하여 학습함으로써 학생들의 흥미를 높이고, 생활에 서 실천할 수 있는 실천 능력을 이끌어 내는데 중점을 두고 있다. 환경 문제에 대한 실제 사례 와 실험을 통하여 프로젝트를 진행하며, 다양한 활동을 통해서 우리가 살고 있는 지구에 닥친 환경적 위험이 어떤 것인지를 과학적 체계적으로 접근하고자 한다. 요즈음 TV와 광고에 많이 등장하는 저탄소 녹색성장, CO₂감소, 친환경이라는 단어일 것이다. 그 럼 왜 이런 말들이 요즈음 부쩍 늘어난 것일까? 그것은 분명 우리가 살고 있는 지구 안에서의 일들 이 환경을 무시한 무분별한 개발로 인한 환경 재앙, 온실효과로 인한 기온 상승, 환경을 보호하고 자연과 더 친화적인 것에 집중하지 않았다는 것이다. <중 략> 지금 현재 우리가 살고 있는 지구에 닥친 환경적 위험이 어떤 것인지를 과학적 체계적으로 접근 하여 지구의 실태를 알고 나아가서 이를 해결할 수 있는 방법으로 다양한 방법으로 홍보활동을 해 보도록 하기 위해 이 주제를 설정하였다. 우리는 지구 수비대 내용 발췌 나. 국가수준 과학과 교육과정 및 학년 연계성 관련 교과 초등학교 3학년 2학기 초등학교 4학년 2학기 초등학교 6학년 1학기 초등학교 6학년 1학기 초등학교 6학년 2학기 초등학교 6학년 2학기 2. 동물의 세계 - 사는 곳에 따른 동물의 생김새 1. 식물의 세계 - 식물이 사는 곳 3. 계절의 변화 - 계절에 따른 기온의 변화 관련 학습 내용 4. 환경과 생물 - 생물에 영향을 미치는 요인 알아보기 - 생태계 복원 프로젝트 계획하기 1. 날씨의 변화 - 우리나라의 계절별 날씨 알아보기 2. 여러 가지 기체 - 이산화탄소의 성질을 알기 - 이산화탄소 줄이기 프로젝트 2) 경기도교육청장학자료(2011). 세상을 보는 넓은 눈! 다섯 가지 생각! 에 소개된 프로그램 경기도교육청 31

40 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 다. 운영의 주안점 및 유의사항 1) 프로그램의 목표 지구온난화 및 기후 변화에 대한 인지적 능력과, 환경 문제를 인식하고 실천에 적극 참여 하는 사회적 능력을 강조함으로써, 영재교육 프로그램의 기본 목표인 창의적 문제해결능력과 자율적 탐구 능력의 신장뿐만 아니라 사회 참여, 실천력, 지도력 등의 계발에도 목표를 두고 있다. 프로그램에 제시되어 있는 목표는 아래와 같다. - 지구온난화의 심각성을 수용하려는 태도를 가진다.(정의적, 사회적 능력) - 온실효과의 개념 및 관련된 용어, 원인에 대해 충분한 학습을 통해 이해할 수 있다.(인지적 능력) - CO₂에 의한 기온상승효과 실험을 통해 온실 가스의 역할을 이해할 수 있다.(인지적 능력) - CO₂를 비롯한 온실 가스 종류와 사용되는 사례를 말할 수 있다.(인지적 능력) - 지구온난화로 인한 지구의 다양한 변화 사례를 찾고, 발표할 수 있다.(인지적 능력) - 지구온난화 및 온실효과를 줄일 수 있는 다양한 방법을 찾을 수 있다.(인지적 능력) - 다양한 방법의 실천 과정 및 홍보를 직접 실천하여 많은 사람들이 공감할 수 있는 활동에 적극 적으로 참여한다.(정의적, 사회적 능력) 우리는 지구 수비대 내용 발췌 목표는 교과의 연계성을 고려하여 6학년 과학 단원의 여러 가지 기체(이산화탄소의 성질, 이산화탄소 줄이기)를 바탕으로 현대 사회에서 관심이 많은 기후변화에 대한 내용을 심화, 발전시키는 형태로 목표 선정을 하였고, 이러한 목표를 여러 가지 실험을 통해서 관찰, 측정, 예상 등의 기초탐구기능과 문제 인식, 가설 설정, 변인 통제, 자료 변환, 자료 해석, 결론 도 출 등의 통합탐구기능을 습득할 수 있도록 하였다. 2) 프로그램 편성 운영 이 프로그램은 크게 3가지 단계로 구성되어 있는데, 첫 번째는 현재 지구상에서 일어나고 있는 다양한 기상 이변 관련 신문 사설, 뉴스 동영상, 도서 자료 등을 제시함으로써 학습자 스스로 문제를 인식하고, 그 문제를 해결하기 위한 내적 동기를 증진시켜, 문제해결을 위한 계획을 세우는 단계이다. 두 번째는 주변에서 일어나는 다양한 지구온난화의 현상에 대해 그것을 입증하는 실험을 설계하고 탐구함으로써 과학적 탐구능력을 신장하고, 일상생활의 문제해결에 이를 활용할 수 있는 능력을 키우는 데 중점을 둔다. 세 번째는 지금까지 학습한 결과를 바탕으로 서로의 생각을 교환하고 토론하는 과정을 통 해 의사소통능력을 키운다. 또한, 프로젝트학습을 마친 후에는 봉사활동과 연계하여 학교와 지역사회에서 지구온난화 줄이기 홍보 캠페인 활동을 한다. 지식을 이해하고 습득하는 것에 서 더 나아가 문제를 발견하고 해결하기 위해 사회 활동에 직접 참여할 수 있는 기회를 제공 한다. 32 새로운 학교, 함께하는 경기교육

41 III. 경기도 과학영재교육과정 운영의 실제 NO 2 CO2 CH 4 우리는 지구 수비대 내용 발췌 라. 차시별 주제 및 내용 활동1은 탐구활동 두 가지가 제시되어 있다. 탐구활동1은 다양한 형태(신문 사설, 뉴스 동 영상, 책, 만화 등)의 자료를 통해 현재 지구에서 일어나고 있는 지구온난화현상을 알아본다. 탐구활동2는 지구수비대 활동 계획하기 로 오늘 학습한 내용을 바탕으로 지구온난화에 대해 마인드맵으로 도식화하여 정리한다. 활동1을 통해 학생들이 현재 지구에서 일어나고 있는 다 양한 기상이변 현상들이 지구온난화와 관련이 있다는 것을 인식하도록 유도하고 있다. 제시된 자료가 6학년 수준을 벗어나는, 어려운 전문용어들이 있으므로 학생 수준을 고려하여 재구성 할 필요가 있다. 경기도교육청 33

42 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 단계 소주제 주요 내용 및 활동 계획 (탐색) 지금 지구엔 이런 일들이 <활동1> - 신문 사설(1~2편) 지구가 - 뉴스 동영상(5분) (1~2편) 아픈가 봐요! - 책, 만화 등 지구 수비대(프로젝트) 계획 세우기 주요 수업방법 코너학습 토론학습 시간 80분 <활동2> 지구가 왜 아프지? 진찰을 해봐요 - 지구온난화, 온실효과, 평균기온상승 온실효과 입증 실험하기 이론학습 실험 80분 지식 및 기능 습득 <활동3> 병균은 우리 주변의 온실 기체 <활동4> 지구온난화 그 피해는? 우리 주변의 온실가스 배출 사례 찾기 - CO 2 배출 사례 찾아보기 - 프레온, 메탄 배출 사례 찾아보기 CO 2에 의한 기온상승 효과 실험하기 - CO 2를 활용한 실험하기 지구온난화로 생기는 지구의 변화 - 기온 상승으로 인한 빙하의 해빙 - 대형 태풍의 출몰 - 이상 기후 현상 - 생태계의 파괴 - 교토의정서 마인드맵으로 정리하기 PBL 실험 조별탐구 80분 80분 실천 및 심화 (프로젝트) <활동5> 우리가 지구 수비대! 지구온난화를 줄일 수 있는 방법 토론하기 - 지구온난화를 줄일 수 있는 사례를 찾아 서약서 쓰기 지구온난화를 방지할 수 있는 지구수비대 활동 실천 계획하기 - 조별로 계획 세우기 지구수비대(프로젝트) 활동 평가하기 PBL 수행 80분 활동2에서는 지구온난화에 대한 광범위한 이슈, 문제와 관련짓기 위해 교사가 동영상을 제 시하고, 학생들은 동영상 시청 후 토론을 통하여 타인과의 생각을 나눌 수 있는 기회를 갖는 다. 탐구활동1 도입에서 본 동영상을 바탕으로 온실효과나 지구온난화 관련 다양한 개념을 서 로 이야기해 보는 과정을 통해 개념을 추측하고, 안내된 자료를 종합하고 분석하여 정확한 개 념을 익힌다. 탐구활동2에서는 온실가스가 온실효과에 미치는 영향에 관한 실험을 설계하고, 변인을 통제하여 실험을 수행하고 측정 결과를 얻는다. 실험설계에서 제시된 구 모형의 온실 효과 실험은 온실효과의 기본 개념만이 제시된 형태이므로, 온실효과는 비닐하우스 라는 오개념이 생기지 않도록 세심한 주의를 기울여야 한다. 활동3의 탐구활동1은 온난화를 일으키는 온실가스의 종류에 대해 조사한다. 사전과제로 자 료 수집을 할 수도 있고, 컴퓨터실을 이용하거나, 태블릿PC나 스마트폰을 사용하여 자료를 검 색할 수도 있으며, 각종 어플리케이션을 활용하여 발표 자료를 만드는 것도 가능하다. 탐구활 동2에서는 대표적 온실가스인 이산화탄소가 온도상승에 미치는 영향을 실험을 통해 알아본다. 34 새로운 학교, 함께하는 경기교육

43 III. 경기도 과학영재교육과정 운영의 실제 활동4의 탐구활동1은 지구온난화와 관련 있는 다양한 사례에 대해 모둠별로 조사, 발표한다. 구글 문서와 같은 인터넷 상의 워드 프로그램을 활용하면 모둠원이 모두 참여한 작업이 가능 하다. 이 때, 교사는 활동에 참여하지 않는 학생들을 지도하고 도움을 줄 수 있다. 탐구활동2 는 지금까지 공부한 지구온난화 관련 내용을 개념화, 도식화시키는 활동으로 마인드맵 제작을 한다. 모둠원들과 협력하여 마인드맵을 제작하고 게시함으로써 다른 학생들과 생각을 비교하 여 보고, 서로의 의견이 다른 부분에 대해 토론할 수 있다. 활동5에서는 지구온난화를 줄일 수 있는 방법에 대해 토의 토론하고, 지구온난화 방지를 위한 활동 계획을 수립한다. 학교 및 지역사회에서 봉사활동과 연계하여 실시하는 지구온난화 방지 홍보 캠페인 활동은 지식을 배우고 인식하는 것에서 멈추지 않고, 교실에서 배운 지식을 바탕 으로 사회 문제를 발견하고 적극적으로 해결하기 위한 사회 참여의 기회를 갖게 됨으로써, 리 더십을 기르고 지식과 가치의 내면화를 꾀할 수 있다. 마. 평 가 이 프로그램에서는 창의적 문제해결력 및 의사소통능력을 평가하기 위하여, 단순히 산출물 평가를 제시하고 있는데, 프로그램 목표와 연계된 보고서 작성, 실험활동, 캠페인, 포트폴 리오, 자기평가, 관찰평가 등의 다양한 평가방법을 활용할 수 있다. 경기도교육청 35

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45 새로운 학교, 함께하는 경기교육 2014 경기도 과학영재교육과정 (초등학교용) 4 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료

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47 2014 경기도 과학영재교육과정 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 이 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료는 경기도교육청과 한국교육개발원에서 개발한 과학영재교육 프로그램을 분석 제시함으로써 국가수준 교육과정에 맞추어 주제별로 운영할 수 있도록 구성되어 있으며, 영재교육기관의 일정, 학습 활동, 학생 수준, 교수-학습모형 등을 고려하여 영재교육과정을 구성할 수 있도록 하였다. 이 장에 제시된 과학영재교육 프로 그램 중 영재교육기관의 특성 및 여건에 따라 프로그램을 선택하여 재구성할 때 필요한 프로 그램의 개요, 프로그램과 국가수준 교육과정과의 연계성, 운영의 주안점 및 심화학습의 범위를 제안하여 학년을 넘어선 속진학습을 방지하고, 차시별 수업내용과 방법을 제시하여 프로그램 내용을 쉽게 파악할 수 있도록 하였다. 더불어 과학영재수업을 경기도교육과정과 연계하여 진행 할 수 있도록 프로그램 속에 내재되어 있는 창의지성역량과 융합교육(STEAM) 요소들을 분석 하여 제시하였고, 폭넓고 다양한 체험활동 프로그램의 운영을 위해 지역사회자원(RSM)을 활용 할 수 있도록 안내하였다. 이 자료의 활용으로 기존의 영재교육 지도교사는 국가수준 교육과정과 학교급별, 학년별로 연계된 체계적인 영재교육을 할 수 있을 것이다. 또한, 영재교육을 처음 시작하는 영재교육 지도 교사도 교육과정을 구성하고 프로그램을 운영하며 느낄 수 있는 여러 가지 어려움을 해결하는 데 도움을 받을 수 있다. 지도교사는 해당 학년의 국가수준 교육과정과 연계된 프로그램을 선택하고, 그 내용을 선별하여, 영재교육기관의 특성에 맞도록 교육과정을 구성할 수 있을 것 이다. 분석한 과학영재교육 프로그램은 CD로 제작되어 각 영재교육기관에 보급될 예정이므로 본 책자와 함께 활용할 수 있다. 현재 Ⅳ. 경기도과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 에는 과학영재교육 프로그램만을 제시하였지만, 앞으로 수학, 정보, 음악, 미술 등 여러 분야의 교육 과정과 프로그램을 개발하여, 다양한 분야에서 영재교육대상자의 영재성을 발현시킬 수 있는 교육과정을 편성 운영할 수 있도록 할 예정이다. 이 과학영재교육과정 편성을 통하여, 학생들의 다양한 영재성을 고려하고 국가수준 교육과정과 연계된 교육이 이루어짐으로써 교육적 시너지를 최대화시킬 뿐만 아니라, 공교육이 중심이 되는 과학영재교육이 이루어지길 기대한다. 경기도교육청 39

48 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 1 과학영재교육과정 편성 자료의 활용 가. 프로그램의 개요 제시된 과학영재교육 프로그램에 대한 전체적인 소개 글이다. 프로그램의 특징, 목표, 탐구 방법 등을 소개하여 전체적인 프로그램의 주제와 교수 학습 활동의 진행 흐름을 파악할 수 있도록 안내한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 영재교육대상자들은 보통 학습속도가 빠르며 학습에 대한 정서적 인지적 반응 이 높다. 또한 수준 높고 도전적인 내 용을 선호한다. 하지만 정규교육과정에서 벗어난 내용을 다루거나 속진학습을 하는 경우, 그 폐해가 너무 크므로 국가수준 교육과정에서 벗어나지 않는 범위 내에서 분야별 기초 기본 능력의 기반 위에 일반 학생들과는 차별화된 교육과정 을 영재교육대상자들에게 제공해야 한다. 프로그램이 해당되는 국가수준 교육과 정을 제시하고 그 범위 안에서 이루어야할 프로그램의 목표를 제시함으로써 속 진학습은 피하되 영재교육대상자들에게 정규교육과정에서 배운 것을 바탕으로 학습 내용을 확장하여 폭넓게 학습할 수 있는 기회를 제공할 수 있도록 하였다. 다. 학년 연계성 영재수업에서는 단편적이고 재미있는 활동 중심인 특별활동 위주의 주제들이 주를 이루는 경우가 많으며, 체계화되고 연계성 있는 교육과정이 운영되지 못하 고 있는 경우가 종종 있다. 방과 후 운영되는 영재수업의 특성을 고려하여 실제 영재교육기관 운영에 적용하고 활용할 수 있는 교육과정을 구성하여, 영재교육 기관의 특성화 및 교육과정의 연계성을 구축하는 것이 필요하다. 이를 돕기 위 해 과학영재교육 프로그램의 초 중 고등학교의 연계성을 제시하여 영재교육대상 자가 오랫동안 영재교육을 받더라도 교육내용이 중복되지 않고 동일한 주제를 다루는 경우라도 다양한 교육학적 측면에서 영재교육을 받을 수 있도록 하였다. 라. 운영의 주안점 및 유의사항 과학영재교육 프로그램에 따라 더 강조되어야 할 영재성이 있다. 영재교육대 상자의 경우 교사가 특히 더 강조한 영재성을 더 많이 드러내는 경향이 있다. 교사는 학생들의 영재성을 의도적으로 길러줄 수 있는 방향으로 프로그램을 구 성해야 한다. 이를 위해 운영의 주안점 및 유의사항 부분에서는 프로그램에 해 당하는 국가수준 교육과정의 학습내용 성취기준을 제시하고 프로그램을 운영할 때 교사가 중점적으로 지도해야 할 요소들을 추출하여 제시하였다. 영재교육대 상자의 지적능력을 고려하여 교육과정을 구성하되, 선행학습의 일환으로 운영되 는 속진학습을 방지하기 위해 정규교육과정 내에서 심화학습을 할 수 있도록 가이드라인을 제시하였다. 40 새로운 학교, 함께하는 경기교육

49 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 마. 차시별 주제 및 내용 프로그램의 전 영역에 걸친 차시별 주제와 내용을 간략하게 표로 구성하여 제시함으로써 교사가 국가수준 교육과정에 해당하는 부분을 프로그램 내에서 도 부분적으로 선택하여 교육과정을 구성할 수 있게 하였다. 또한, 차시별로 어떠한 수업방법을 통해 수업을 진행해 나가는지 요약 서술하여 제공함으로써 프로그램의 전체적인 활동의 흐름을 파악할 수 있게 하여 영재교육기관의 특 성에 맞는 교육과정을 구성하게 하였다.. 바. 진로교육연계 창의성을 기반으로 한 지식기반사회를 이끌어가기 위한 융합적 사고는 영재교육을 통해서 이루어질 수 있으며 여러 산업 분야의 융합 현상으로 인해 영재교육대상자들의 진로와 연계된 융합교육 (STEAM)이 이루어져야 한다. 이에 프로그램과 관련된 진로 진학 자료를 제시하여 영재교육과 진로교육이 병행될 수 있게 하였다. 사. 참고자료 프로그램에서 사용된 동영상, 글, 그림 등 여러 자료들의 출처와 프로그램 운영 시 사용할 수 있는 인터넷 자료 등을 제시하였다. 아. 한눈에 바라보기 위에서 언급된 내용을 표로 작성하여 프로그램을 보다 쉽게 이 해할 수 있도록 하였다. 또한, 프로그램 속에 내재된 자기주도 학 습능력, 자기관리능력, 협력적 문제발견 및 문제해결능력, 문화적 소양능력, 의사소통능력, 대인관계능력, 민주시민 의식 등의 창의지 성역량 요소들을 추출하여 제시함으로써 경기도교육과정이 영재교 육을 통하여 이루어지도록 하였다. 국가수준 과학과 교육과정의 범 위 내에서 기존의 과학교과와 전문교과의 틀을 벗어나 과학, 기술, 공학, 인문, 예술 등이 융합된 영재교육이 되도록 융합교육 (STEAM) 요소를 추출하였다. 경기도를 중심으로 한 지역사회자원 (RSM)을 제시하여 영재교육대상자들을 대상으로 한 전문가 초청 강연, 분야별 전문가와 함께하는 연구 활동, 진학 및 진로 탐색을 위한 프로그램 활동 및 다양한 실험 및 체험 활동을 폭넓게 전개 할 수 있게 하였다 경기도교육청 41

50 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 2 과학영재교육 프로그램 출처: 경기도교육청 및 한국교육개발원 개발 프로그램 국가수준 과학과 교육과정 프로그램명 프로그램 개요 PAGE 학년 분야 대단원 소리의 성질 어떻게 하면 소리를 볼 수 있을까? 소리의 특성을 알아보고, 소리의 형태를 눈으 로 관찰하면서 소리를 눈으로 보여 줄 수 있는 장치를 고안해보는 경험을 하도록 구성됨 48 액체와 기체 콜라 파헤치기 일상생활에서 마시고 있는 콜라의 주성분, 특 성 및 제조 방법을 조사 및 탐구해보고 콜라 속 에 녹아있는 기체의 정체를 밝히며 용액의 성질 을 알아보기 위한 방법을 이해하고 실험을 통해 콜라의 성질을 알아볼 수 있도록 구성됨 51 3 물질과 에너지 물체의 무게 밸런싱 아티스트 심청이가 인당수에 떴다 물질과 에너지 분야의 물체의 무게 단원과 직 접적인 관련이 있으며 학교에서 배운 과학적 지식 을 바탕으로 이 프로그램은 다양한 활동에 참여 한 학생들이 학습에 대한 흥미와 자신감, 지적 만족감, 성취감 등을 느껴 학습에 대한 동기 유 발을 극대화 할 수 있도록 구성됨 심청전이라는 고전의 재해석을 통해 나만의 심청 전으로의 재해석 된 관점을 통해 이야기의 창조 를 통해 융합적인 사고를 기르고, 융합적인 사 고를 기반으로 새로운 심청의 모습을 생각하며 심청과 어울리는 새로운 배를 만드는 과정 속에서 영재교육대상 자들의 융합적 사고력을 키울 수 있도록 구성됨 거울과 그림자 만화경 만들기 생활 속에서 자주 사용하는 거울을 이용해서 만화경을 만들고 거울에 빛이 반사되어 생기는 상 의 원리를 이해하고 우리 생활 속에서 거울이 얼 마나 유용하게 사용되는지 알 수 있도록 구성됨 60 4 물질과 에너지 물의 상태 변화 요리와 과학의 만남 요리라는 주제로 요리에 담긴 역사, 음식에 담 긴 문화 등을 살펴보며 미래의 새로운 음식을 예측해보고, 음식과 관련된 새로운 직업, 새로 운 조리도구 등을 고안해내는 활동을 STEAM 요소 로 구성하여 다양하게 접근할 수 있도록 구성됨 63 자석의 이용 고흐! 자석을 만나다 일상생활에서 다양하게 쓰이는 자석을 관찰과 실험을 통해서 오개념을 최소화하고 자석의 기 본 성질을 탐구할 수 있도록 구성됨 66 혼합물의 분리 범인을 찾아라! 과학수사와 매우 밀접한 관련이 있는 시나리오 를 통해 하나의 범죄사건을 풀어나가는 방식으 로 진행이 되며, 실제 과학수사관이 되어 사건 을 과학적으로 해결할 수 있도록 구성됨 새로운 학교, 함께하는 경기교육

51 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 국가수준 과학과 교육과정 프로그램명 프로그램 개요 PAGE 학년 분야 대단원 물체의 운동 물체의 운동과 힘의 관계를 생각해보고 떨어지 는 운동, 포물선 운동 등에 확장하여 생각해 보 고 더 상위 개념을 학습하지 않고도 정성적으로 다양한 운동을 해석할 수 있도록 구성됨 73 물체의 빠르기 깡통 레이싱! 토끼와 거북이 흔히 접하는 깡통을 소재로 굴러가는 깡통을 제작하 여 굴러가는 회전체 속에 담긴 과학적인 원리를 바탕 으로 학생들의 사고를 신장시킬 수 있도록 구성됨 76 움직이는 세상! 속력의 개념을 다양한 측면에서 접근한 후 움직 임에 대한 미술적 작품을 감상하고 직접 체험해 볼 수 있도록 구성됨 79 5 물질과 에너지 머리카락, 너는 무엇이냐! 모발의 구조와 특성에 대해 탐구를 하면서 관찰 을 통한 기초적인 탐구를 수행하여보고 산성과 염기성 물질 등 모발에 변화를 주는 다양한 요인 을 탐구해봄으로써 과학적으로 실험을 수행하는 탐구 능력을 기를 수 있도록 구성됨 82 용해와 용액 액체란 무엇인가 오르락 내리락 관찰과 실험을 통해 액체의 여러 가지 성질 중 밀도에 대한 경험과 실험 통해 다양한 지식을 제 공하고 탐구 기능을 향상시킬 수 있도록 구성됨 액체와 관련된 교육과정 내용의 이해를 바탕으 로 액체의 밀도에 대한 다양한 성질들을 경험하 고 이 성질을 이용한 생활 주변의 여러 가지 물 품과 장난감을 찾아 관찰하고 액체의 밀도를 이 용한 장난감을 만들어 볼 수 있도록 구성됨 우리 주변의 액체, 그들에게 어떤 일이 우리 생활에 존재하는 수많은 액체의 실체에 대 해 탐구하고, 탐구 결과 알게 된 액체의 성질을 이용해 우리 생활에 도움이 되는 제품으로 변신 해 볼 수 있도록 구성됨 91 렌즈의 이용 빛의 비밀을 밝혀라! 빛과 관련하여 다루어진 내용을 발전 심화시킨 다 양한 활동 및 실험을 통해 빛에 대한 올바른 개념을 형성하고 나아가 이를 실생활에 창의적으로 응용하는 능력과 확산적인 사고능력을 기를 수 있도록 구성됨 94 6 물질과 에너지 여러 가지 기체 공기의 힘 드라이아이스, 무대 위에 오르다 공기로만 움직이는 자동차(Airpod) 소개 및 공 기의 힘을 이용한 생활주변의 사례들을 조사, 탐 구하는 상황 제시를 통하여 공기의 힘에 접근할 수 있도록 3가지의 조작활동을 실시하고 창의적 인 산출물을 만들 수 있도록 구성됨 냉매제로만 만나온 드라이아이스의 새로운 모습을 경험해볼 수 있는 기회로 신데렐라 동화를 따라 가며 드라이아이스로 인해 나타나는 현상을 관찰하며 관찰된 현상을 과학적으로 설명할 수 있도록 구성됨 경기도교육청 43

52 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 국가수준 과학과 교육과정 프로그램명 프로그램 개요 PAGE 학년 분야 대단원 연소와 소화 양초의 수명은 내 손 안에 우리 생활과 불 양초의 연소 과정에서 일어나는 변화를 관찰하 고 그 현상에 대해 과학적 원리를 이해할 수 있 으며 나아가 물질이 연소될 때 생성되는 물질이 무엇인지 알아볼 수 있도록 구성됨 우리의 재산과 생명을 위협하고 있는 화재 사고 의 원인과 대처 방법, 소화의 방법 등에 대해 자 세하게 조사하여 이해하고 화재 피해와 예방을 위한 UCC를 직접 만들어 볼 수 있도록 구성됨 자석과 전자기 유도 자석의 성질에 대해 학습하고, 자석을 이용한 여 러 가지 제품들(전자석, 스피커, 전동기)을 만들 어보고 전자기유도에 대한 기본적인 현상을 통하 여 어떻게 떨어져 있는 곳에서 전기신호가 전달될 수 있는지 생각해 볼 수 있도록 구성됨 물질과 에너지 빛으로 그림 그리기 미술작품 속 빛의 과학 원리를 탐구해 가면서 빛 과 우리 생활의 관계를 인식하고, 빛의 혼합과 색 의 변화를 통해 자기만의 빛을 만들어 다양한 미 술 작품을 만들어 볼 수 있도록 구성됨 113 전기의 작용 나는 모델하우스의 전기 설계사 전기가 빛을 내는 과정을 이해하고 전기 회로를 통해 확인하며, 직접 전기 회로도를 작성하여 건물 내부의 전기 시설을 설치하고 작동해 볼 수 있도록 구성됨 116 과학 만들기 전기 기구의 구조를 탐구하고 전기 기구를 직접 제작하여 우리 생활에 꼭 필요한 신기한 전기에 대 하여 새로운 인식을 할 수 있음. 전화기와 전동기 제작활동을 통하여 전기의 동작의 원리를 이해하고 생활 속에서 과학지식을 발견할 수 있도록 구성됨 119 전기회로 주변에서 볼 수 있는 전기제품의 회로를 탐구하 고, 회로도를 그리며 각 소자에 흐르는 전류를 분석함으로 전기회로를 분석하도록 구성됨 122 식물의 자람 식물에 대한 의문과 호기심을 학생 스스로 해결 하는데 도움을 줄 수 있는 프로그램으로 과학의 기초탐구과정을 충실하게 시도할 수 있도록 구성됨 생명과 지구 식물의 한살이 키 크기 대작전 씨앗을 찾아서 식물의 성장을 탐구함으로써 자신의 신체적인 변화 및 성장을 탐구해 생활습관과 건강의 중요 성에 대한 새로운 시각을 갖게 하고, 유전과 성 장과의 관계를 학습할 수 있도록 구성됨 씨앗이 생기는 과정, 씨앗이 퍼지는 모습 등을 알아보 고, 씨앗이 싹을 틔워 잘 자라기 위한 조건을 탐구하면 서 토종 종묘 종자에 관심을 가질 수 있도록 구성됨 최고의 종자를 찾아라! 씨와 열매 관찰하기, 씨와 열매가 퍼지는 방법 등을 학습함으로써 식물의 생존전략에 대한 개략 적인 학습이 이루어질 수 있도록 구성됨 새로운 학교, 함께하는 경기교육

53 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 국가수준 과학과 교육과정 프로그램명 프로그램 개요 PAGE 학년 분야 대단원 4 생명과 지구 지층과 화석 시간의 여행 내가 만드는 공룡 세상 시간과 관련된 학습의 흐름 속에서 개인 활동, 모둠활동을 통해 의사소통 능력을 키울 수 있게 도와주며, 다양한 실험, 조사, 토론, 발표 형식 의 수업을 할 수 있도록 구성됨 공룡이라는 주제를 꾸준히 탐구하여 화석 발굴 과 화석이 알려주는 정보에 대해 흥미를 갖게 하 고, 공룡이 살던 시대를 꾸며보면서 과거 지구로 여행을 할 수 있도록 구성됨 화산과 지진 우리나라는 지진 안전지대 인가? 뉴스나 신문지상에서 쉽게 접할 수 없는 지진 피해의 심각성을 인식시키고, 지진의 발생원인, 지진의 종류, 지진파 등 지진과 관련된 학습내용 들을 교과 내용보다 깊이 있게 탐구해 봄으로서 우리나라가 과연 지진에 대해 안전지대인가를 학 생들 스스로 판단할 수 있도록 구성됨 144 잎새 나루의 비밀 이야기 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 나무의 잎에서부터 지구를 살리는 잎, 식용 약재로 사용되는 잎을 관찰 하고, 잎의 기능과 구조를 탐구하며 앞으로 미래 생 활에서 잎이 어떻게 변할지 생각할 수 있도록 구성됨 147 식물의 구조와 기능 정중동 ( 靜 中 動 ) 등하교 길의 도로변에서, 학교와 아파트의 화단에 서, 공사장 옆의 절개지에서, 약수터에서 작고 보잘 것 없는 식물에서 자연관찰의 기본 능력을 키우고 그 속에서 과학적 탐구 능력을 배양할 수 있도록 구성됨 150 나무의 생장 일기 식물은 동물의 성장과는 완전히 다른 독특한 생 장 방식을 가진다는 것을 이해함으로써 식물이 오랫동안 운동도 하지 않으면서 환경에 적응할 수 있는 이유를 유추할 수 있도록 구성됨 생명과 지구 우리 몸의 구조와 기능 생물의 감각기관에 대한 고찰을 통해 인간을 이해하기 인간과 다른 동물들의 감각기관을 하나씩 비교 해 보고 인간이 어떠한 점에서 다른 동물들과 구 별될 수 있는지를 공부하고 나아가 인간이라는 존재에 대한 이해를 바탕으로 인간 존재에 대한 기본적인 이해를 할 수 있도록 구성됨 156 날씨와 우리 생활 기상관측소를 세워라 안일골 한옥마을로 오세요 날씨에 영향을 주는 여러 현상에 대한 관찰과 실험을 통해 과학적 원리를 이해하고, 날씨에 관한 여러 요소 들을 관찰 분석하여 과학적 원리를 찾아 나만의 기상 관측소 개발에 대한 접근을 할 수 있도록 구성됨 조상들의 지혜와 슬기가 담긴 한옥 의 숨겨 진 과학적 원리 및 친환경적 요소를 찾아 우리 문화의 우수성을 이해하고 발전시킬 수 있는 방 법을 모색하며 실생활에 적용 및 응용할 수 있는 대안을 찾을 수 있도록 구성됨 경기도교육청 45

54 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 국가수준 과학과 교육과정 프로그램명 프로그램 개요 PAGE 학년 분야 대단원 신나는 태양계 여행 태양계 행성들의 특징을 파악하여 홍보자료를 만 들어 발표하며, 더 나아가 태양계뿐 아니라 주변 우주의 아름다움에 관하여 알아보고, 우주의 신비 를 풀어보고자 하는 의지를 가질 수 있도록 구성됨 생명과 지구 태양계와 별 우주를 보는 눈, 나의 탄생 별자리의 신비를 벗겨라 별이 무엇인지 알고 별들을 연결하여 별자리가 됨을 이해하며 북쪽 하늘의 별자리와 북극성을 찾는 활동을 통해 인류가 우주를 탐사하는 이유 를 생각해보고 우주에 대한 호기심과 탐구심을 가질 수 있도록 구성됨 169 온 세상에 알리는 하나뿐인 별 전시관 과학, 수학의 문제 인식과, 발견을 통한 해결 과정에 창의성 넘치는 예술적 행위가 결합되어 문제 해결에 영재교육대상자들의 창의성을 계발할 수 있도록 구성 됨 172 날씨와 우리 생활 바람아 학교를 부탁해 나만의 시계를 만들어 보자 학생들이 가장 가까운 곳인 집에서 겪는 문제를 스스로 탐구하는 문제 해결 학습을 지향하여 가상의 학급회의에서 학생 건의사항을 시초로 하여 과학 수업의 자율탐구활동 을 할 수 있도록 구성됨 시계의 원리를 과학적으로 파악하고, 시계가 우리 생활에 어떻게 밀접하게 관련되어져 있는가를 알아 보고 양초시계와 모래시계, 물시계에 대해서는 체계 적인 연구 계획을 수립하여 자신들이 모둠별로 창의 적으로 고안한 시계를 제작할 수 있도록 구성됨 생명과 지구 생물과 우리 생활 작은 세상, 큰 발견 내 친구 어린왕자의 별 소행성 B-612 살리기 현미경을 통하여 관찰 가능하며 실생활과 관련된 유효미생물(효모, 광합성 세균, 유산균)을 중심으 로 그 미생물들의 공생관계를 통하여 인간에게 미 칠 수 있는 유효성을 알아볼 수 있도록 구성됨 생물과 무생물의 구분, 생명 현상을 위한 조건 및 생태계 등에 대한 개념을 실제 생활과 가상의 공간인 어린 왕자의 행성 B-612를 통해 익히고 심화시킬 수 있도록 구성됨 생물과 환경 생명의 근원인 물 물과 우리 생명과의 관계의 중요성을 이해하면 서 동시에 생활 속에서 주제와 관련 된 탐구활동 으로 적용해 볼 수 있도록 구성됨 190 재생 가능 에너지 탐구 환경오염과 개발우선주의의 영향으로 자멸의 위 기에 빠진 지구에 대해 경각심을 일깨우고, 이를 극복하기 위해 환경적으로 건전한 지속 가능한 개발에 알아보는 프로그램으로, 생태적 도시환경, 생명과 환경, 지속가능한 사회 경제, 지속가능한 에너지 개발 등으로 구성됨 새로운 학교, 함께하는 경기교육

55 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 국가수준 과학과 교육과정 프로그램명 프로그램 개요 PAGE 학년 분야 대단원 지구를 살리자 신문에 게재된 대기 오염, 수질 오염, 토양 오 염, 해양 오염, 생태계 파괴, 쓰레기 문제를 다 룬 기사를 수집 분석하여 환경에 대한 바른 인 식을 갖게 하고 환경문제의 해결 방법을 모색할 수 있도록 구성됨 196 환경에 적응한 생물들 환경에 적응하며 살아가는 다양한 생물들의 특 징을 조사하며, 그 생물들이 살고 있는 환경에 대해 어떤 점이 유리하게 되어 있는지 알아보고, 생태계 속에서 환경 요인과 생물 요인의 상호작 용 현상에 대한 이해를 할 수 있도록 구성됨 199 생물과 환경 Eversphere 바이오스피어2, 에코스피어, 테라리움, 해수어 항 등을 관찰하고 탐구하여 지구에서 자연스럽게 일어나는 순환 과정에 대한 이해를 바탕으로 Eversphere을 위한 기술의 진보와 창의적인 아이 디어를 구현할 수 있도록 구성됨 생명과 지구 곰팡이 테마 공원 눈으로 관찰하기 어려운 미생물을 관찰하기 위 해 곰팡이 테마 공원을 조성해 보고 우리 주변에 살고 있는 생물들을 좀 더 다양하게 경험해 볼 수 있도록 구성됨 205 집의 과학 우리의 자연 환경과 조화를 이루며, 우리의 정 서 구조와 일치하면서도 작업 능률을 높일 수 있고 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 집을 스스로 설계해 보고 지금 살고 있는 집을 과학 적으로 평가, 미래의 내 집을 설계하여 볼 수 있도록 구성됨 208 우리 몸의 구조와 기능 뇌가 보여주는 세상 뇌에 대한 이해를 바탕으로 착시 현상의 특징을 살펴보고 뇌의 기능을 극대화하기 위한 기억력과 집중력을 향상시킬 수 있도록 구성됨 211 태양계와 별 태양 에너지의 과학 인간의 일상생활에서 사용하는 에너지와 에너 지의 사용으로 인한 문제점을 살펴보고, 환경오 염을 최소화시키면서 영구적으로 사용 할 수 있 는 에너지 자원의 개발을 시도해 볼 수 있도록 구성됨 214 경기도교육청 47

56 과 학 영 재 교 육 과 정 1 초등학교 3학년 물질과 에너지 소리의 성질 어떻게 하면 소리를 볼 수 있을까? 가. 프로그램 개요 우리가 눈으로 보는 사물의 생김새, 색, 크기가 모두 다르듯이 소리도 저마다의 특색을 가지 고 있다. 따라서 우리는 사람의 모습을 보지 않고 목소리만으로도 누구인지 구별할 수 있으며, 다양한 악기의 소리를 듣고 무슨 악기에서 나는 소리인지를 구별해 낼 수 있다. 이와 관련하 여 이 프로그램에서는 소리의 특성을 알아보고, 소리의 형태를 눈으로 관찰하면서 소리를 눈으로 보여 줄 수 있는 장치를 고안해보는 일련의 경험을 제공해 보고자 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 초등학교 3~4학년군 물질과 에너지 영역의 소리의 성질 에서는 소리의 성질과 전달에 대해 다룬다. 주위에서 들리는 여러 가지 소리를 통해 소리를 내는 물체의 모습이나 내부 구조를 추리하고, 또 물체를 조작하여 여러 가지 다른 소리를 만들어 내거나 소리를 멀리까지 전달 하는 방법을 학습한다. 이 프로그램은 소리의 성질 과 관련하여 소리의 특성, 진동, 신호, 음 성분석 등과 같이 소리의 성질을 이용한 다양한 활동에서 나아가 소리의 형태를 눈으로 관찰할 수 있는 방법을 탐색하는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(소리의 성질), 중학교 1~3학년군(빛과 파동) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 사물에 따라 소 리가 다르고 소리를 내는 방법도 다양함을 알기, 물체가 떨 때 소리가 남을 이해하기, 소리의 세기와 높낮이를 알고 여러 가지 소리를 비교하기, 소리를 멀리까지 전달하는 방법을 고안하기, 탐구 활동 면에서는 소리를 내는 물체의 떨림 관찰하기, 세기와 높낮이가 다른 소리 만 들기, 소리의 성질을 이용하여 간이 악기나 놀이 기구 만들기 이므로 소리에 대한 호기심 과 이해를 높이기 위해 소리 듣기, 소리 내기 활동을 하면서 소리의 특성을 알아보고, 여러 가지 방법을 사용하여 소리의 형태를 눈으로 관찰한 활동을 한 후, 마지막으로 학생 스스로 소리를 보여 줄 수 있는 장치를 고안해보는 일련의 활동으로 진행한다. 48 새로운 학교, 함께하는 경기교육

57 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 요소 1 여러 가지 소리 듣기 물체를 이용하여 소리 보기 빛을 이용하여 소리보기 기계를 이용하여 소리 보기 5 소리 보기 장치 만들기 - 여러 가지 악기의 소리 탐구 - 호스 돌리기 - 모둠별 탐구주제 설정하기 - 물건을 이용하여 소리 보기 - 물을 이용한 소리 보기 - 모둠별 탐구 주제 및 연구 계획 발표 - 종이컵으로 소리 보기 장치 만들기 - 소리굽쇠로 소리 보기 장치 만들기 - 음성 분석 프로그램으로 소리의 모양 관찰하기 - 범인을 잡아라! - 연구계획서 완성, 연구수행 방법 및 수행계획 발표, 준비물 신청하기 - 소리 보기 장치의 개요 - 소리 보기 장치 만들기 - 소리 보기 장치로 실험하기 - 연구 결과 정리 및 발표 준비 6 소리를 보여 드리겠습니다. - 발표 자료 만들기 - 소리 보기 장치 설명회 이 프로그램은 주제탐구수업 형식으로 학생들에게 소리에 대한 호기심과 이해를 높이기 위하여 소리 듣기, 소리 내기 활동을 하면서 소리의 특성을 알아보고, 여러 가지 방법을 사 용하여 소리의 형태를 눈으로 관찰하는 활동을 진행한다. 그리고 학생 스스로 소리를 보여 줄 수 있는 장치를 고안하는 기회를 갖게 한다. 이러한 과정을 통해 학생들은 미래에 개발될 첨단 기술에 관심을 갖고, 학습한 것을 실생 활에 활용할 수 있는 기회를 제공받게 된다. 산출물을 제작할 때에는 다양한 과학적 원리가 적용되고, 다양한 시도가 이루어지도록 격 려하며, 산출물을 발표할 때에는 제작 의도, 작품 설명, 과학적 사고력도 평가할 수 있도록 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 음성통신전공, 안경광학과, 광기술공학과, 레이저광정보공학, 광전자물리학과, 광공학전공, 광전자디스플레이공학 등 관련직업 소리분석학자, 음성인식 UX디자이너, 음성처리전문가, 디지털음성처리전문가, 음성사용자환경디자이너. 음성인식 소프트웨어 개발자, 정보보호 전문가 등 요즘은 정보보호 측면에서 전문가 양성에 힘을 기울이고 음성 인식 및 얼굴 인식 등의 생체 인식관련분야도 보안의 대상이다. 관련 자격은 공인민간자격으로 한국정보보호진흥원에서 경기도교육청 49

58 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 시행하는 정보보호전문가(SIS)가 있으며, 국제자격증으로는 국제공인정보시스템 감사자, 국제 공인정보시스템 보안전문가 등이 있다. 사. 참고자료 1) Hewitt, P. G. (2010). 수학 없는 물리. 박홍이 김인묵 엄정인 역. Pearson Education Korea. 2) Hewitt, P. G. (1997). 알기 쉬운 물리학 강의. 공창식 역, 서울: 청범출판사. 3) 사이언스올 과학실험 방> 소리, 4) 사이언스올 과학실험 방> 소리는 실을 타고, 5) 사이언스올 과학실험 방> 소리의 전달, 6) 사이언스올 과학실험 방> 여러 가지 방법으로 소리 내기, 7) 쉐어웨어 코리아, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 초등학교 3학년 - 물질과 에너지 - 소리의 성질 어떻게 하면 소리를 볼 수 있을까? 운영의 주안점 소리에 대한 호기심과 이해를 높이기 위해 소리 듣기, 소리 내기 활동을 하면 서 소리의 특성을 알아보고, 여러 가지 방법을 사용하여 소리의 형태를 눈으로 관찰한 활동을 한 후, 마지막으로 학생 스스로 소리를 보여 줄 수 있는 장치를 고안해보는 일련의 활동으로 진행함 유의사항 초등학생의 수준에서는 호스의 모양과 길이에 따라 소리가 왜 다르게 나는가 까지 깊이 다루기는 어려우므로 소리의 음색, 높이, 크기가 달라지는 것 까지만 이해할 수 있도록 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활 속의 전기 전자 학년 연계성 - 초등학교 3~4학년군 소리의 성질 - 중학교 1~3학년군 빛과 파동 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 소리체험박물관(인천광역시 광화군) - 국립과천과학관(경기도 과천시) 50 새로운 학교, 함께하는 경기교육

59 초등학교 3학년 물질과 에너지 액체와 기체 과 학 영 재 교 육 과 정 콜라 파헤치기 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 일상생활에서 마시고 있는 콜라의 주성분, 특성 및 제조 방법을 조사 및 탐구 해 보고 콜라 속에 녹아있는 기체의 정체를 밝히며 용액의 성질을 알아보기 위한 방법을 이 해하고 실험을 통해 콜라의 성질을 알아내는 프로그램이다. 또한, 콜라의 유해성을 밝히는 탐구활동을 학생 스스로 계획하고 실험해본다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3~4학년군 물질과 에너지 영역의 액체와 기체에 해당하며, 콜라 속에 녹아있는 기체에 대하여 학습하고 콜라 액체 속의 단맛에 대하여 탐구함으로써, 우리 가 쉽게 먹는 콜라가 우리 몸에 미치는 영향을 탐구하여보는 데에 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(액체와 기체), 초등학교 5~6학년군(용해와 용액, 산과 염기), 중학 교 1~3학년군(물질의 특성) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 모양이 다른 그릇에 담긴 액체의 부피를 비교하기, 기체는 공간을 차지하고 있으며 다른 용기에 옮겨 담을 수 있음을 알기, 탐구활동 면에서는 공기가 공간을 차지하고 있음을 알아보는 실험하 기 이므로 콜라 라는 액체 속에는 이산화탄소 라는 기체가 녹아져 있다는 사실을 알아내도록 지도한다. 다만, 초등학교 5~6학년군 용해와 용액 단원에서의 용액, 용질, 용매, 용해의 개념은 다 루지 않도록 하며, 산과 염기 단원에서의 산성용액에 대한 개념도 도입하지 않도록 유의한 다. 그리고 콜라 속 탄산가스는 온도와 압력에 따라 용해도가 달라지나, 이 개념 또한 중 학교 1~3학년군의 내용이므로 다루지 않는다. 이 프로그램 적용 시 실제로 한국 코카콜라 보틀링 회사로 견학을 가는 부분이 불가능할 수 있다. 탄산음료를 만드는 공장을 직접 견학하여 체험할 수 있는 기회를 갖도록 하여 과 학실의 공간을 벗어난 영재수업을 하는 것은 고무적인 일이나, 현실 여건상 공장을 견학하는 경기도교육청 51

60 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 것이 거의 불가능할 것이다. 따라서 한국 코카콜라 보틀링 홈페이지에서 제공하는 사이버견학 프 로그램으로 이 부분을 대체할 수 있다. 콜라가 만들어지는 과정에 대한 궁금증을 흥미 있게 설명해주고 있기 때문에 이용해 보는 것이 좋을 것이다. 또한 톡 쏘는 맛을 살려라 라는 주제는 콜라에 많은 기체를 녹이는 방법에 대한 탐구이므 로 속진학습이 될 수 있으며 한 차시 분량으로 다루기에는 무리가 있을 수 있다. 따라서 다 른 차시의 학습을 더 심화하고 톡 쏘는 맛을 살려라 부분은 삭제하거나, 관심 있는 학생들 에게 프로젝트 수행 과제로 내주어 스스로 탐구해 볼 수 있는 기회를 주는 것이 바람직할 것 이다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 요소 1 Supersize Me! 2 콜라가 톡톡톡 3 코카콜라 사이버견학 4 거품의 정체? 5 6 톡 쏘는 맛을 살려라! 다이어트 콜라 vs 일반콜라 7 내 치아의 적 8 콜라를 마시면 두근두근 9 프로젝트 수행 10 프로젝트 발표 및 반성 -'Supersize me'영화 감상하기 -우리가 먹는 음식이 몸에 미치는 영향에 대해 토의하기 -콜라의 주성분 및 콜라가 주는 유해성 조사 및 발표하기 -콜라를 오감을 이용하여 관찰하기 -콜라 안에 여러 가지 물체를 넣어보고 일어나는 현상 알아보기 -콜라 안의 기체 부피 측정방법 고안하기 -코카콜라 회사 홈페이지 방문하기 -코카콜라의 제조 과정 -사이버 견학 보고서 작성하기 -이산화탄소의 성질 알기 -콜라 안에 녹아있는 기체의 정체를 확인하기 위한 실험설계하기 -탄산이 많이 녹아있는 콜라를 마시기 위한 조건에는 어떤 것들이 있을지 생각해보기 -온도와 톡 쏘는 콜라와의 관계를 탐구하기 위한 실험설계하 기 -다이어트 콜라와 일반콜라를 물속에 넣었을 때 나타나 는 현상 관찰하고 원인 찾기 -콜라와 다른 음료에 들어있는 설탕의 양 조사 비교하기 -설탕 첨가량과 단맛을 느낄 수 있는 기준을 실험을 통 해 알아보기 -설탕 섭취량과 건강지수 -콜라의 산 성분이 치아를 녹인다? -콜라의 액성 알아보기 -우리가 마시는 음료들의 액성 실험하기 -과연 콜라가 치아를 썩게 하는 주범인가? -카페인이란 무엇인가 -카페인이 들어있는 음료와 함량 조사하기 -카페인이 우리 몸에 미치는 영향 조사하기 -콜라를 마시기 전과 후 맥박을 재어 비교하기 -연구 수행하기 -연구 결과 정리하기 -발표 계획 및 준비 -산출물 발표하기 -보고서 및 산출물에 대한 교사 및 동료평가 52 새로운 학교, 함께하는 경기교육

61 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 이 프로그램에서는 일상생활에서 마시고 있는 콜라의 주성분, 특성 및 제조방법을 조사 탐구해보고, 콜라의 유해성을 밝히는 탐구활동을 스스로 계획하고 실험하도록 구성하였다. 학생들에게 음식과 우리 생명과의 관계와 그 중요성을 이해할 수 있는 기회를 제공하면서 콜라 와 관련된 탐구활동을 계획하고 수행할 수 있다. 개별 또는 모둠별 프로젝트를 직접 수행하 면서 문제를 해결할 수 있는 능력과 과제 집착력을 기르고, 연구방법을 학습, 체험하며 과학 자의 태도를 기르도록 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 화학공학과, 의예과, 치의예과 관련직업 음료품질관리원, 과립음료제조원, 내과의사, 치과의사 <음료품질 관리원이란?> 맥주, 청주, 탄산음료 등의 품질 관리 시험을 수행하기 위하여 원료, 용기, 제품 등의 물리 화학적 검사 및 각 공정의 작업 관리와 위생 상태를 점검한다. 사. 참고자료 1) 코카콜라 음료 : 2) 오세연(2013), 왜 맛있는 건 다 나쁠까, 웅진주니어 3) 박종규(2008), 초등학교 선생님이 알려주는 교과서 속 화학, 길벗스쿨 4) 빌 슬라빈(2009), 어떻게 만들어졌을까, 문학 수첩 리틀북 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 3학년-물질과 에너지-액체와 기체 콜라 파헤치기 콜라 라는 액체 속에는 이산화탄소 라는 기체가 녹아져 있다는 사실을 알아 내도록 지도함 초등학교 5~6학년군 용해와 용액 단원에서의 용액, 용질, 용매, 용해의 개 념은 다루지 않도록 하며, 산과 염기 단원에서의 산성용액에 대한 개념도 도 입하지 않도록 유의해야 함 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 간단한 음식 만들기 - 초등학교 3~4학년군 액체와 기체 - 초등학교 5~6학년군 용해와 용액, 산과 염기 - 중학교 1~3학년군 물질의 특성 - 한국 잡월드(경기도 성남시) - 과천과학관(경기도 과천시) - 키자니아(서울특별시 송파구) 경기도교육청 53

62 초등학교 3학년 물질과 에너지 물체의 무게 과 학 영 재 교 육 과 정 밸런싱 아티스트 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 한국교육개발원에서 2012년 16개 시도교육청 요청에 따라 초등학교 교육과 정과 연계된 융합교육(STEAM) 프로그램이다. 특히 현재 정부가 주도하는 융합교육(STEAM) 프로그램이 일반학생들을 위한 것이기에, 영재교육대상자를 위한 융합교육(STEAM) 프로그램은 큰 틀에서는 이와 맥을 같이 하면서도, 영재교육대상자들의 특성을 최대로 고려한 프로그램의 필요성이 증대되었기 본 교육과정과 의 연계를 강화하고 심화학습을 가능하게 하는 프로그램이라고 소개하고 있다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3학년 물질과 에너지 분야의 물체의 무게 단원과 직접적인 관련 이 있으며 학교에서 배운 과학적 지식을 바탕으로 이 프로그램은 다양한 활동에 참여한 학 생들이 학습에 대한 흥미와 자신감, 지적 만족감, 성취감 등을 느껴 학습에 대한 동기 유발을 극대화가 가능하다. 국가수준 교육과정에서는 물체의 무게를 이해하는 것을 중심으로, 길이, 질량, 시간, 전하 등은 물질과 에너지 영역을 설명하는 기본적인 물리량이지만 초등학교 수 준에서는 질량을 정의하고 측정하기 어렵기 때문에 무게를 대신 도입하여 물체의 양을 나타 낸다. 일상생활에서 여러 가지 물체의 무게를 재고, 과학의 다른 영역에서 도입하는 여러 가 지 실험활동에서 무게를 정량적으로 측정하고 서술하기 위하여 물체의 무게를 3~4학년군 초반부에 도입했다. 이에 무게에 대한 이해를 바탕으로 평형, 균형 등의 심화학습을 진행 할 수 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(물체와 물질), 초등학교 5~6학년군의(용해와 용액) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램의 기저가 되는 교육과정 내용은 활동 영역에서 물체는 무게가 있고 이를 측정 하기 위해 저울을 사용해야함을 알게 하고, 양팔저울과 용수철저울로 물체의 무게를 재는 원리를 각각 이해하게 하고, 여러 가지 저울을 만들어 무게를 비교하는 활동을 통하여 일상 생활 속의 여러 가지 저울에 관심을 갖게 하는데 있다. 학습 내용 성취 수준으로는 여러 가지 54 새로운 학교, 함께하는 경기교육

63 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 물체 중에서 가벼운 것과 무거운 것을 구분하며 무게를 정확히 재기 위해 저울이 필요함을 알고, 양팔저울을 사용하여 물체의 무게를 재는 원리를 이해하며, 용수철저울을 사용하여 물 체의 무게를 재는 원리를 바탕으로 일상생활 속에서 쓰임새에 따라 다른 저울을 사용함을 이 해한다. 라는 중점 내용이 제시된다. 따라서 국가 수준 성취 수준을 확인하고 제시되는 융합 과학 프로그램을 통해 창의적이고 융합적인 사고를 할 수 있도록 해야 한다 다만 자칫 무게와 질량간의 학문적 차이나 섣부른 융합 프로그램을 위한 지나친 수학 계산식을 도출하는 등의 활동은 지양해야 할 것이다. - 학생들은 물건 쌓기에 흥미를 보이다가 시간이 지나면 집중력이 떨어질 수 있다. 이때 는 어떻게 쌓았을지 예상하게 하고 다양한 방법을 생각할 기회를 주고, 동영상을 통해 작품을 만드는 과정을 담은 동영상을 보여준 후 느낌이나 생각을 서로 발표하게 한다 면 학습 집중력을 높일 수 있을 것이다. - 소개되는 카프라나 카드보드지 등의 준비물이 없는 경우에는 동전, 이쑤시개 등 여러 가지 물건을 이용하여 활동 할 수 있다. - 무게중심의 개념을 알아보고 물체의 무게중심을 찾을 수 있도록 지도한다. 정량적인 측 면에서 정확한 무게 중심점을 찾는데 주안점을 둔다. - 물체의 무게중심을 여러 방향으로 이동시킬 수 있으며 그 방법을 이용해 물체를 세우 거나 쌓을 수 있다는 것과 무게중심의 위치에 따라 세울 수 있다는 것을 발견할 기회를 갖는다. 이 또한 정확한 무게 중심점을 찾는 것은 초등 영재교육대상자 수준에서 너무 벗어나므로 정성적인 측면에서 접근하는 것이 바람직하다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 다양한 쌓기 - 다양한 쌓기의 의미를 과학적으로 해석하기 - 다양한 쌓기의 달인이 되기 위한 계획하기 요소 2 무게중심을 찾아라! - 물체의 무게중심을 찾기 3 Moving 4 나를 보여줘! 5~6 도전! STEAM 활동 Balancing Artist가 되어보자 - 무게중심을 옆으로 이동시켜 균형 잡기 - 무게중심을 아래로 이동시켜 균형 잡기 - 무게중심을 바닥면 수직선상에 놓아 균형 잡기 - 설치 미술의 대해 알아보고 나만의 설치미술작 품 계획을 세우기 - 다양한 Balancing 활동을 활용 설치 미술작품을 제작하기 - 다양한 설치미술 작품 감상하고 느낀 점을 말하기 이 프로그램은 돌탑에서 느껴지는 따뜻한 마음을 모든 사람이 공감할 수 있도록 균형의 원 리를 이용한 설치 미술로 표현할 수 있는 기회를 제공해 준다. 어떤 물체에나 무게중심이 존재하고 무게 중심을 바닥면에 수직으로 놓이게 하면 균형을 이루며 여러 사람들에게 작품 을 통한 메시지를 전달할 수 있다는 사실을 학생들이 깨닫게 도와주고 균형을 이용한 설치 미술 작품을 구상하고 완성했을 때 느낄 수 있는 성취감과 행복감을 통해 주위 모든 사람들 이 함께 공감을 이끌어내는 것에 주안점을 둔다. 경기도교육청 55

64 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 물리학과, 응용물리학과, 항공우주학과 관련직업 항공기 탑재관리사(Loadmaster) 무거운 항공기를 안전하게 운항하기 위해 항공기에 탑재되는 화물의 계측결과와 기상상황과 같은 각종 운항정보를 바탕으로 항공기의 무게중심을 설정하고, 운항에 필요한 정보를 조종 사에게 제공함으로써 수백 톤에 달하는 항공기가 안전하게 목적지까지 운항할 수 있게 도와 주는 전문 직업인으로 긍지와 자부심이 높은 고소득 직업이다. 사. 참고자료 1) 대원사(2005), 설치미술 감상법, 대원사 2) 홍갑주(2008), 아르키메데스가 들려주는 무게중심 그리고 회전체 이야기, 자음과모음 3) 유투브 무게 중심 잡기 동영상 4) 무게중심 모빌 만들기, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 창의지성 경기도 역량 교육과정 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 3학년 - 물질과 에너지 - 물체의 무게 밸런싱 아티스트 일상생활에서 여러 가지 물체의 무게를 재고, 과학의 다른 영역에서 도입하 는 여러 가지 실험활동에서 무게를 정량적으로 측정하고 서술하기 위하여 물 체의 무게를 3~4학년군 초반부에 도입했다. 이에 무게에 대한 이해를 바탕으 로 평형, 균형 등의 심화학습을 진행함 국가수준성취기준을 확인하고 제시되는 융합교육(STEAM) 프로그램을 통해 창의적이고 융합적인 사고를 할 수 있도록 해야 한다. 다만 자칫 무게와 질량 간의 학문적 차이나 섣부른 융합 프로그램을 위한 지나친 수학 계산식을 도출 하는 등의 활동은 지양하는 것이 바람직함 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 5~6학년군 미술, 자연 환경과 미술 - 초등학교 3~4학년군 물체와 물질 - 초등학교 5~6학년군 용해와 용액 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) 56 새로운 학교, 함께하는 경기교육

65 초등학교 3학년 물질과 에너지 물체와 물질 과 학 영 재 교 육 과 정 심청이가 인당수에 떴다 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 특정 분야에 얽매이지 않은 고차원적 사고력과 예술적 상상력 및 감성 등 이 융합된 영재 관련 프로그램 투입을 위하여 실시된 융합교육(STEAM) 관련 연수에서 현 직 교사들이 제작한 프로그램이다. 심청전이라는 고전의 재해석을 통해 나만의 심청전으로 의 재해석 된 관점을 통해 이야기의 창조를 통해 융합적인 사고를 기르고, 융합적인 사고를 기반으로 새로운 심청의 모습을 생각하며 심청과 어울리는 새로운 배를 만드는 과정 속에서 영재교육대상 자들의 융합적 사고력을 키울 수 있도록 하는데 주안점을 둔다. 프로그램 투입 중에 영재교육대상자들 자신 안의 작가, 디자이너, 건축가, 미술가, 음악가, 수학자를 모두 이 끌어 내어 모둠 친구들과의 협력을 통해 심청과 함께 인당수에 타고 갈 새로운 스토리에 어 울리는 배를 만드는데 목적을 둔다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3학년 물질과 에너지 영역의 물체와 물질 단원과 아주 약한 관 련이 있으며 프로그램의 기본 개념(Core Concept)인 부력과 황금비는 지금까지 많은 영재 교육프로그램에서 쉽게 제시되었던 개념이지만 개정 교육과정과의 직접적 연계는 없다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(물체의 무게), 초등학교 3~4학년군(물체와 물질) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램의 기저가 되는 교육과정 내용은 무게가 측정과 물체와 물질에 대한 기본적인 개 념과 이해를 바탕으로 한다 하지만 이는 과학을 기반으로 하는 대부분의 영재교육 프로그램들의 공통된 특징이므로 운영상의 주안점은 될 수 없다. 이 프로그램은 지금까지 영재교육 프로 그램에서 예외적으로 허용된 속진학습과 학생 자기주도 학습의 개념이 합쳐진 프로그램으로 고전을 재해석하며 새로운 심청전 스토리를 만드는 과정에서 창작의 기쁨과 문제 해결력을 기르 고 새로운 심청전 스토리에 어울리는 배를 만드는 과정에서 학생들의 융합적인 사고력을 이끌 어 내는 것을 목적으로 하지만 매우 융합교육(STEAM)적 결합이 느슨하고 물리적인 결합 수 준의 프로그램이다. 특히 초등교육과정의 수준을 뛰어넘는 중심개념과 활동은 속진 학습 경기도교육청 57

66 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 의 비판을 피하지 못할 것이다. 따라서 이를 적용하려는 교사는 대폭적인 재구성을 통해 부 력과 황금비의 이해에 바탕이 된 학습 내용을 초등학교 교육과정과 연계된 내용(관련 단원 재구성)으로 난이도를 조정하고 교육 목표를 고려하여 형식적으로 나열된 융합교육 (STEAM) 영역의 활동을 통합하거나 제외하는 추가 노력이 필요하다. - 시대적 특성과 학생들의 창의적인 사고력이 반영된, 유의미한 새로운 심청전의 스토리 가 만들어질 수 있도록 지속적으로 확인할 필요가 있다. 단, 창의적 스토리는 반드시 문 제 해결에 초점을 둔 가치 있는 이야기가 될 수 있도록 안내해야 한다. - 학생들의 다양한 사고력 및 창의력을 키울 수 있도록 하며 하나의 관점에서 바라보지 않고 융합적인 사고를 할 수 있도록 적극적으로 유도한다. - 과학 영역의 수업을 현실적으로 재구성하여 교육과정과의 연계를 강화하고, 초등 수준 을 뛰어넘는 개념(부력, 황금비)은 반드시 난이도를 조절해야 한다. - 과학영역의 학습에서 이 수업의 중심 기본 개념(Core Concept)인 부력과 황금비의 학 습 시간이 45분에 불과해 보여주기식 운영 밖에는 되지 않는다. 따라서 충분한 시간 확보 를 가능하게 하는 차시 재구성이 필요하고 인위적으로 나열한 일부 융합교육(STEAM) 활동 중에 불필요한 것은 재구성시 삭제해야 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 2 3~4 5 새로운 심청을 만나다 심청을 위한 배를 설계하다 심청과 함께 배를 만들다 심청을 위한 시간을 갖다 - 심청전 독서 감상문 발표하기 - 조사한 배 사진 둘러보기 - 심청전의 새로운 스토리 구성하기 - 심청의 배 간단하게 디자인하기 - 심청의 배에 대해 상호 토의하기 - 아르키메데스의 일화 시청하기 - 부력이 큰 배 탐색하기 - 심청의 배 설계도 그리기 - 각자의 STEAM 재능에 맞게 역할을 분담하기 - 역할에 맞게 배제작하기 - 제작한 배 점검 및 보완할 점 찾기 - 새로운 스토리에 어울리는 음악 계획하기 - 새로운 스토리에 어울리는 음악 만들기 - 모둠별 새로운 스토리를 가지고 음악을 들려주면서 완성된 작품을 발표하기 - 모둠별 모두 완성된 작품을 통해 출판 기념회 가지 면서 정리하기 요소 배와 관련된 경험, 심청전을 읽고 난 후의 생각과 느낌, 다른 문학, 그림, 음악 작품 속 에 배와 관련된 이야기를 바탕으로 새로운 심청전 스토리를 만드는데 1차적으로 수업이 진행 되며, 새로운 심청전 스토리에 어울리는 배의 설계도를 그리고 발표하며, 부력의 원리를 이 해하고 심청의 배에 알맞은 부력을 모둠원과 협력하여 탐구하며, 새로운 심청전 스토리에 어울리는 배를 효과적으로 제작하고 새로운 심청전 스토리에 어울리는 음악을 연주하는 과정 58 새로운 학교, 함께하는 경기교육

67 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 으로 수업이 진행된다. 전술한 바와 같이 매우 융합교육(STEAM)적 요소별로 수업 방법이 진 행되어 자칫 학생들이 수업 목표를 잃고 단순 활동 위주로 프로그램에 참여할 우려가 크다. 바. 진로교육연계 관련학과 조선공학과, 기계공학과, 물리학과, 응용물리학과, 해양공학과, 항해학과 등 관련직업 도선사 도선사는 항만 운하 강 등의 일정한 도선 구역에서 선박에 탑승하여 해당 선박을 안전한 수로로 안내하는 일을 담당하는 전문 직업으로 항구에서 출항하거나 귀항하는 선박의 항로를 검토하고 도선지역을 통과하는 선박의 종류와 규모를 확인하고 선박의 안전 운항에 위협이 되는 항로상의 위험물, 제한수로, 암초 등을 확인하고 조타실 선원에게 해당 지역에서 안전 하게 운항할 수 있도록 지시하는 일을 한다. 이 직업을 위해서는 바다를 좋아해야 하며, 당 해 도선 구역에 정박하는 모든 종류의 선박을 도선할 수 있는 선박조종능력, 도선과 관련된 모든 단속규정 및 환경보전을 위한 요구사항에 대한 지식이 요구된다. 사. 참고자료 1) 경상북도교육청(2009), 영재교육특성화 프로그램 2) 서울특별시영재교육지원센터(2009), 영재 교수-학습 표준화자료 과학 6학년 3) 서울특별시교육청(2009), 서울 영재교육과정 초등과학 4) 경상북도영재교육연구회(2009), 경상북도영재교육연구회지 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 3학년 - 물질과 에너지 - 물체와 물질 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 심청이가 인당수에 떴다 이 프로그램은 지금까지 영재교육 프로그램에서 예외적으로 허용된 속진학습과 학생 자기주도 학습의 개념이 합쳐진 프로그램으로 고전을 재해석하며 새로운 심청 전 스토리를 만드는 과정에서 창작의 기쁨과 문제 해결력을 기르고 새로운 심청전 스토리에 어울리는 배를 만드는 과정을 중시함 융합교육(STEAM)적 결함이 느슨하고 물리적인 결함 수준의 프로그램이다 따라서 이 를 적용하려는 교사는 대폭적인 재구성을 통해 부력과 황금비의 이해에 바탕이 된 학습 내용을 초등학교 교육과정과 연계된 내용으로 난이도를 조정하고 교육 목표를 고려하여 형식적으로 나열된(S,T,E,A,M) 영역의 활동을 통합 하거나 제외하는 추가 노력이 필요함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 문화적 소양능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결력 - 3~4학년군 미술, 상상표현 - 5~6학년군 실과, 생활 속의 전지 전자 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 물체의 무게 - 초등학교 3~4학년군 물체와 물질 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) 경기도교육청 59

68 초등학교 4학년 물질과 에너지 거울과 그림자 과 학 영 재 교 육 과 정 만화경 만들기 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 생활 속에서 자주 사용하는 거울을 이용해서 만화경을 만들고 거울에 빛이 반사되어 생기는 상의 원리를 이해하고 우리 생활 속에서 거울이 얼마나 유용하게 사용되는지 알 수 있게 해주는 과학, 수학, 미술 융합형 프로그램이다. 특히 이 프로그램은 2002년 경기도 교육청에서 개발된 영재교육 심화 교수학습 자료에 수록된 2차시 분량의 프로그램이다. 당시 해당 교육과정을 충실하게 반영하여 창의적인 문 제해결력과 자기주도적인 학습 능력을 개발 하고자 제작된 주제 통합 정도가 매우 낮은 10 개의 소주제가 결합된 1영역 프로그램의 도입 학습 부분으로, 처음으로 융합형 영재교육프 로그램에 적응하는 학생들에게 투입하기에 적당하고, 생활 속에서 문제를 제기하고 해결하 는 과정을 훈련시킬 수 있는 프로그램이다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 개발 당시 교육과정에는 매우 충실한 내용을 바탕으로 구성 되었으나 국가수 준 교육과정 체계와는 매우 달라 투입하고자 하는 교사는 개정된 교육과정 체계를 숙지하고 교과 관련성을 유지할 수 있도록 재구성해야 한다. 3~4학년군의 거울과 그림자 단원은 빛의 기본 성질인 반사와 직진의 개념을 이해하고 거 울에 비친 물체의 모습을 관찰하여 거울의 성질을 알고, 물체의 그림자를 관찰하여 그림자 가 생기는 원리를 알게 한다. 또 조건을 달리하면서 결과를 비교하는 탐구 활동을 경험하게 하며, 거울과 그림자를 일상생활에서 사용하는 예를 찾아보는 내용이 제시된다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(거울과 그림자), 초등학교 5~6학년군(렌즈의 이용), 중학교 1~3학년 군(빛과 파동) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램은 국가수준 과학과 교육과정에서 제시하는 거울에 비친 물체의 모습을 관찰 하고 거울의 성질을 추리하는 탐구 활동 항목의 심화 활동으로 매우 적합한데, 평면거울에 60 새로운 학교, 함께하는 경기교육

69 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 사물이 비치는 모습을 관찰하여 평면거울의 특징을 스스로 연구하고, 거울의 각을 달리하여 보이는 상의 개수를 찾아 정리하는 활동 등이 교과서 단원과 연계된다. 다만 지도안 형식의 정리된 형태의 교수 자료가 아니고 활동 안내와 초점 질문을 통한 수 업 진행이 이루어져 교사의 재구성이 필요하다. 또한 수업 결과 알게 된 평면거울의 성질을 통해 생활 속에서 확인 가능한 거울을 이용한 물건들의 쓰임과 활용에 대한 학생들의 개념 정리 활동이 반드시 필요하다. - 이 프로그램에서 주로 사용하는 거울은 취급 시 매우 조심해야 한다. 과학실 준비물로 사용하는 일반 평면거울은 크기도 작고 연결하기가 어려워 큰 평면거울을 별도로 주문 제작하여 사용할 경우에는 안전사고 예방을 철저히 해야 한다 - 유리 거울보다 안전한 아크릴 거울을 사용할 경우 안전하지만 학생들이 사용하는 크기 에 맞게 자르는 것은 매우 어렵다 따라서 준비물 제작 단계에서 영재교육기관 상황을 고 려해서 재단된 아크릴 거울을 주문하여 활용하는 것이 좋다 - 거울을 종이테이프 등으로 고정할 때에는 접는 것을 고려하여 약간의 간격을 벌리고 붙 이는 것이 좋다 - 학생들의 심화 활동으로 거울의 크기를 크게 하여 다양한 사이즈의 만화경을 만들고 차 이점을 토의하게 하는 것도 교육과정과의 연계를 고려해서 시도해볼만하다 - 이미 만들어진 만화경을 구해 관찰하고 제작 방법을 생각해보는 발견학습을 적용하는 것도 바람직하다 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 동기유발 거울에 반사되는 빛의 현상 이해하기 - 거울과 상의 개수 관계 파악하기 - 평면거울 2개의 각과 상의 관계 파악하기 요소 2 평면거울의 성질을 이용하여 만화경 만들기 - 만화경 디자인하기 - 만화경 제작도면 그리기 - 만화경 제작하기 - 만화경 만들고 관찰하기 이 프로그램은 관찰 - 조건통제 - 일반화 - 나만의 연구 결과물 만들기(만화경)의 순으로 진행되는데 각 활동에 학생들의 자발적인 활동 유도와 실험 결과를 체계적으로 기록하는 학습 지의 체계적 구성이 매우 필요하지만 생략되어 있다. 따라서 활용 교사는 각 활동 단계를 숙 지하고 학생들의 활동지를 제작하여 활용하여야 한다. 타 교과와의 연계를 위해 상의 개수와 거울 사이의 각의 관계를 일정 수식으로 대칭 무늬를 계산하는 수학적 활동과 읽기 자료에 첨부된 이상의 거울 이라는 동시 등을 활용하여 학생 들이 거울에 대한 개념 정리를 동시 로 시도하는 등의 융합 과학적 활동이 가능하다. 경기도교육청 61

70 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 물리학과, 응용물리학과 관련직업 물리학 연구원 물리학연구원은 자연계에 나타나는 모든 현상을 지배하는 기본 법칙을 규명하여 자연현상 을 합리적으로 설명 예측하려 하며 물리학적 원리와 기법을 산업, 의료, 군사 분야 등에 응 용하기 위한 연구를 한다. 물질의 구조와 이들의 운동, 전기나 빛 등 다양한 에너지의 발생 과 이동, 물질과 에너지의 상호 관계에 대한 연구와 실험, 실험결과의 분석으로 기본적 원리들 을 밝혀내는 연구를 진행하며, 노벨상에 도전할 수도 있다. 사. 참고자료 1) 송도수(2007) 과학도둑 3, 빛과 거울, 동아사이언스 2) 델핀 그렝베르크(2007), 꼬마 과학자의 맛있는 실험 5, 거울 놀이, 아이세움 3) 심재규(2009), 손에 잡히는 과학 교과서 18, 거울과 렌즈, 길벗스쿨 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 초등학교 4학년 - 물질과 에너지 - 거울과 그림자 만화경 만들기 평면거울에 사물이 비치는 모습을 관찰하여 평면거울의 특징을 스스로 연구 하고, 거울의 각을 달리하여 보이는 상의 개수를 찾아 정리하는 활동 등이 교과서 단원과 연계 되도록 지도함 유의사항 3~4학년군의 거울과 그림자 단원은 빛의 기본 성질인 반사와 직진의 개념 이해가 전제 되어야 하며 거울에 비친 물체의 모습을 관찰하여 거울의 성질 을 알고, 물체의 그림자를 관찰하여 그림자가 생기는 원리를 중점 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결력 - 자기관리능력 - 의사소통능력 - 3~4학년군 미술, 사진과 영상 - 5~6학년군 미술, 이야기 세상, 디자인과 생활 학년 연계성 지역사회자원 활용방법 (RSM) - 초등학교 3~4학년군 렌즈와 그림자 - 초등학교 5~6학년군 렌즈의 이용 - 중학교 1~3학년군의 빛과 파동 에 연계 - 장영실과학관 거울의방(충청남도 아산시) - 대전국립과학관(대전광역시 유성구) - 국립과천과학관(경기도 과천시) 62 새로운 학교, 함께하는 경기교육

71 초등학교 4학년 물질과 에너지 물의 상태 변화 과 학 영 재 교 육 과 정 요리와 과학의 만남 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 요리라는 주제로 요리에 담긴 역사, 음식에 담긴 문화 등을 살펴보며 미 래의 새로운 음식을 예측해보고, 음식과 관련된 새로운 직업, 새로운 조리도구 등을 고안 해내는 활동을 STEAM 요소로 구성하여 다양하게 접근할 수 있도록 구성하였다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 물의 상태변화 와 관련하여 우 리가 매일 먹는 다양한 음식 속에 다양한 과학적 원리를 파악하는 기회를 제공하고자 하였 다. 특히 라면의 면발 속에 숨겨진 사연, 라면을 끓일 때 국물의 끓는점을 높이는 방법을 알아내면서, 순물질과 혼합물의 끓는점의 차이를 인식하는 기회를 갖도록 하는 데 그 목적 이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(물의 상태 변화), 초등학교 5~6학년군(용해와 용액), 중학교 1~3학년군(분자 운동와 상태 변화) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 물은 세 가 지 상태로 존재할 수 있음을 알기, 물을 냉각시키면 얼음이 되고 얼음을 가열하면 물이 되는 현상을 관찰하고, 물과 얼음의 차이점을 알기, 물이 얼 때와 얼음이 녹을 때의 무게와 부피 변화를 관찰하기, 물이 증발할 때의 변화를 관찰하고 우리 생활에서 물이 증발하는 예를 찾아보기, 물을 끓을 때와 수증기가 응결할 때의 변화를 관찰하고, 그 예를 찾아보기, 탐구 활동 면에서는 물의 세 가지 상태 관찰하기, 물과 얼음의 상태 변화에서 무게와 부피 변 화 알아보기 이므로 가능한 학생들의 일상생활과 관련된 구체적인 경험과 조작적인 활동이 이루어지도록 한다. 학교 교육과정에서의 물을 가열할 때의 변화 관찰을 기본으로 하여 물과 스프를 넣고 끓인 물의 끓는점을 비교하고, 우리가 자주 접하는 발효음식을 통해 찾아 낼 수 있는 과학적 원리와 발효와 부패 실험에서 나타나는 현상을 과학적 접근을 시도하며, 물질 간의 화학적 반응을 경기도교육청 63

72 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 활용한 새로운 조리법을 시도해 본다. 또한 이전 소주제에서 학습한 내용을 바탕으로 새로 운 조리도구를 개발해보고, 식생활과 관련된 미래 직업을 알아보는 활동으로 진행한다. 음식 속에서 발견한 과학적 원리와 자신만의 아이디어를 적용한 조리도구 제작을 통해 과 학적 주제가 실생활에서 어떻게 적용되는가, 그리고 어떻게 적용될지에 대한 고민을 할 수 있 게 지도한다. 이 프로그램을 모두 수행한 후 영재교육대상자 개인별로 어떠한 활동, 산출물에 가장 관심 이 있었는지 확인하여야 하고, 과학(영역별), 기술, 공학, 예술, 수학 영역을 나누어서 보다 관심 있는 영역 간 관심 망을 파악하고 프로그램 전체적으로 융합적인 관점에 입각한 활동 이 될 수 있도록 지도하여야 한다. 그리고 프로그램 내 활동 자체나 관련 심화 주제와 관련 된 학교 밖 지역사회자원(RSM)과의 연계에 대해서도 관심을 가지고 지도하여야 하며 마지 막으로 고도영재의 경우, 프로그램 개발과정에서 도움을 받은 전문가들과 연결을 시켜주거나, 전문가들의 의견을 학생들이 직, 간접적으로 조언 받을 수 있는 R&E(Research&Education) 경험을 주는 것도 매우 시사점이 있는 부분이 될 것이다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 라면 속의 비밀 2 발효음식의 비밀 3 새로운 조리법 탐구 4 요리의 짝꿍 조리도구 5~6 도전! 쿡티스트! - 라면 면발 모양 속의 비밀 찾기 - 라면 국물 속의 비밀 찾기 - 라면 국물의 단짝은? - 발효 과학에 대해 알아보기 - 발효식품 조사하기 - 우유 발효와 부패 실험 - 요리와 과학의 만남 동영상 감상 - S푸드 만들기(캐비어 만들기) - S푸드 만들기(망고누들 만들기) - 과학을 활용한 새로운 요리 조사하기 - 과거의 조리도구 조사하기 - 최근의 조리도구 조사하기 - 도구의 불편한 점 해결하기 - 동영상(물에 뜨는 국자) - 나만의 조리도구 고안하기 - 식생활 문화와 관련된 미래 직업 알아보기 - 미래의 모습을 일기로 쓰고 발표하기 이 프로그램은 주제탐구수업 형식으로 우선 학생들에게 라면 속의 비밀 이라는 주제의 스 토리텔링 형식으로의 접근을 통해 평소 요리사가 꿈인 한 학생이 라면을 끓이면서 생기는 궁 금 점을 해결해 나가는 활동을 전개해 나간다. 이러한 과정을 통해 학생들은 미래의 식생활과 관련된 음식 및 도구에 관심을 갖고, 학습 한 것을 실생활에 활용할 수 있는 기회를 제공받게 된다. 산출물을 제작할 때에는 다양한 과학적 원리가 적용되고, 다양한 시도가 이루어지도록 격려하며, 산출물을 발표할 때에는 제작 의도, 작품 설명, 과학적 사고력도 평가할 수 있도 록 한다. 요소 64 새로운 학교, 함께하는 경기교육

73 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바. 진로교육연계 관련학과 식품영양학과, 식품공학과, 식품생명공학과, 식품과학과, 한방식품영양학부, 한방건 강식품학과, 호텔조리과, 식품조리과, 호텔조리학과, 호텔외식조리과, 전통조리과, 제과제빵과 등 관련직업 푸드코디네이터, 주방 위생 관리사, 음식 사회학자, 쿠킹 닥터, 퓨전음식 개발자, 푸드스타일리스트 등 관련분야의 기술자격은 조리기능사(한식/양식/중식/일식/복어), 조리산업기사, 제과제빵기능사, 조주사, 식품위생사 등이 있다. 사. 참고자료 1) 이영미(2004). 요리로 만나는 과학교과서, 부키 2) 이령미(2007). 라면으로 요리하는 과학, 갤리온 3) 김기호(2009). 분자요리의 첫걸음, 초록향기 4) 제프 포터 저, 김정희 역(2011). 괴짜 과학자 주방에 가다, 이마고 5) 분자요리의 과학적 접근, 6) 다가가 보면 보이는 새로운 세상 - 분자요리사 장명순 편 7) 물에 뜨는 국자, 8) 유튜브, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 4학년 - 물질과 에너지 - 물의 상태 변화 요리와 과학의 만남 학교 교육과정에서의 물을 가열할 때의 변화 관찰을 기본으로 하여 물과 스프 를 넣고 끓인 물의 끓는점을 비교하고, 우리가 자주 접하는 발효음식을 통해 찾 아 낼 수 있는 과학적 원리와 발효와 부패 실험에서 나타나는 현상을 과학적 접 근을 시도하며, 물질간의 화학적 반응을 활용한 새로운 조리법을 시도하는 것에 주안을 둠 음식 속에서 발견한 과학적 원리와 자신만의 아이디어를 적용한 조리도구 제 작을 통해 과학적 주제가 실생활에서 어떻게 적용되는가, 그리고 어떻게 적용될 지에 대한 고민의 기회를 제공하는데 중점을 두어 진행함 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 간단한 음식 만들기 - 초등학교 5~6학년군 미술, 세계 여려 지역의 자연과 문화 - 초등학교 5~6학년군 수학, 자료의 표현과 해석 - 초등학교 3~4학년군 물의 상태 변화 - 초등학교 5~6학년군 용해와 용액 - 중학교 1~3학년군 분자 운동와 상태 변화 - 풀무원김치 박물관(서울특별시 강남구) 경기도교육청 65

74 초등학교 4학년 물질과 에너지 자석의 이용 과 학 영 재 교 육 과 정 고흐! 자석을 만나다 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 일상생활에서 다양하게 쓰이는 자석을 관찰과 실험을 통해서 오개념을 최 소화하고 자석의 기본 성질을 탐구 하는데 목적을 둔다. 다만 자석에 관련된 전문적 지식 습득이 아닌 실험과정에서 문제인식, 가설설정, 탐구 설계 및 수행, 검증 등의 과학적 탐구 기 능과 창의적 사고를 키우는데 중점을 둔 프로그램이라고 볼 수 있다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 물질과 에너지 분야의 3~4학년군의 자석의 이용 단원의 성취 수준과 내용 을 적용할 수 있는데, 이 단원은 자석에 대한 여러 가지 성질을 다룬다. 자석은 금속을 당기 거나 다른 자석을 일고 당기는 등의 고유한 성질 때문에 학생들에게 흥미와 호기심을 불러일 으킬 수 있는 대상이고 관찰, 예상, 추리 등 탐구 활동의 좋은 소재이므로 국가수준의 과학 교육과정에서 제시하는 성취 수준을 기반으로 학생 스스로 다양한 실험을 전개 할 수 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(자석의 이용), 초등학교 3~4학년군(혼합물의 분리), 초등학교 5~6 학년군(전기의 작용) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 과학과 교육과정의 학습 내용 성취 수준으로는 자석끼리의 미는 힘과 당기는 힘의 작용을 알고, 자석은 일정한 방향을 가리키는 성질을 알며, 자석을 이용한 놀이기구를 만들 수 있으며, 일상생활에서 자석이 사용되는 예를 찾고 새로운 쓰임새를 고안한다는 기준이 제시된 다. 이에 국가수준 교육과정의 내용을 바탕으로 자석을 이용한 놀이기구 만들기, 새로운 쓰임새 고안 등의 심화 활동으로 이 프로그램의 활용 및 연계가 가능하다. 또한 탐구 활동 내용으로 교육과정에서 제시하는 자석의 극 찾기, 자석으로 나침반 만들기, 자석의 성질을 이용한 도구나 놀이기구 만들기 등도 대부분 이 프로그램의 적용으로 실현이 가능하다. 이 프로그램은 초급 과정의 학생들을 대상으로 과학의 개념과 지식의 깊이 있는 탐구 보다는 학교 교육과정을 바탕으로 예술의 표현 도구로서 과학을 활용하 는데 중점을 둔 프로그램으로 학습 결과 과학이 편리한 생활, 안전한 생활을 위한 방법이 될 뿐만 아 니라 아름다운 생활을 영위하는 데에도 도움을 준다는 사실을 학생들이 체험 할 수 있도록 지도한다. 66 새로운 학교, 함께하는 경기교육

75 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 단, 읽기자료 중 지나치게 전문적 지식이 포함된 자료가 필수 자료의 형태로 제공되는데, 교사는 학생들 입장에서 교육과정과의 관련성을 고려하여 재구성하여 제시하여 한다. 또한 자기부상 열차 등의 자료는 학생들의 호기심을 자극하기에 적합하지만 텍스트 형태의 자료 제시는 지양하고 동영 상 자료 등의 활용이나 자기부상 팽이 같은 실제 실험 기구를 통해 안내하는 것이 바람직하다. - 최종 차시의 창의적 산출물은 기존 명화를 모사한 작품이 될 수도 있고 완전한 창의적 인 작품이 될 수 있다. 다만 기존 작품 모사인 경우에는 프로젝트를 수행한 포트폴리오 가 첨부되어 자신의 연구 과정을 보다 명확하게 밝힐 수 있도록 안내한다. - 3부 심화학습모형을 적용한 결과 학생들의 수준에 따라 이론 학습을 강화하거나 창의적 산출물 제작 활동을 증배해야 하는 필요가 생길 수 있다. 이때 교사는 필요와 상황에 따 라 1~3부 학습의 양을 조절하여 학들의 프로젝트 수행이 원할 할 수 있도록 지도한다. - 이 프로그램은 자석과 철가루를 이용한 작품 그리기 활동이 주가 되므로 다양한 크기와 기 능의 자석의 확보가 중요하다. 사전에 과학사나 인터넷을 통한 다양한 자석을 확보해야 한다. - 철가루도 과학실에서 사용하는 일반 철가루 외에 결정 크기가 다양한 것을 사용하는 것이 좋은데, 성분과 주의 사항을 잘 살피고 마스크를 착용해 학생들이 마시지 않도록 주의해야 한다(공업용 마스크 착용 권장) 다 쓴 철가루는 비닐을 씌운 자석을 이용해 모으면 효과적이다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1~2 자석의 극은 어떻게 알 수 있을까? - 문제 상황 제시 및 문제 상황 파악하기 - 자석의 기본 성질 탐색 요소 3~4 자석도 모르는 자석의 비밀 - 막대자석의 세기 측정 - 자기 부상 팽이 연구 - 자석의 N/S 극 탐색 - 냉장고 자석의 비밀 찾기 5~6 자석으로 그림을! - 입체로 보는 자기력선 연구 - 자석 지문 찍기 - 자기력선으로 그림그려보기 7~8 창의적 산출물 제작/ 발표하기 - 창의적 산출물 제작/발표하기 이 프로그램은 PBL(문제기반학습) 기반의 프로젝트 진행 학습으로 렌줄리의 3부 심화학습모형을 따라 진행된다. 자석과 철가루로 나타낸 그림 전시회 를 개최하는 문제로 시작하여 자석에 대한 일 반 개념 탐구 후 나만의 자석과 철가루 미술 작품을 만들어내는 체계를 가진다. 과학적 지식을 바탕 으로 창의적인 미술 작품을 만들어내는 것 외에 창의적 산출물(전시회 작품) 제작을 위한 탐구 과정 설계와 실험 수행, 작품 제작의 모든 과정에 개인과 개인, 개인과 모둠의 상호 협동 작업을 강조하는 의사소통 능력도 강조한다. 이런 의사소통 능력은 최종 발표회를 통해 완성 되는데, 의사소통 능력 완 성과 창의적 산물물의 질적 수준을 높이기 위해 자기 평가와 상호 평가 등의 내용도 매우 중요한 프 로그램의 요소가 되므로 첨부된 평가지를 이용하거나 재구성하여 반드시 평가와 피드백을 실시한다. 경기도교육청 67

76 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 기계공학과, 물리학과, 응용물리학과, 반도체학과, 전기공학과, 기계공학과 관련직업 재료공학자 재료공학기술자는 산업에서 사용하고 있는 금속 및 비금속재료를 가공ㆍ처리하여 제조하 는 일련의 재조공정을 연구ㆍ개발 및 기술을 지휘ㆍ감독하는 일을 수행하는 전문인으로 첨 단 미래 산업 분야의 유망한 직업 중에 하나이다. 재료 공학자는 문제해결을 위한 창의력, 분석적 사고, 수리적 사고가 필요하고, 기초과학 분야에 대한 지식이 요구된다. 측정 및 분 석의 업무를 하는 경우가 많아 인내가 필요하며 타 분야의 관련자와 함께 일하는 경우가 많 으므로 원만한 대인관계가 요구된다. 탐구형과 현실형의 흥미를 가진 사람에게 적합하며, 분 석적 사고, 혁신, 적응성 및 융통성 등의 성격을 가진 사람들에게 유리하다. 사. 참고자료 1) 정상완(2010), 길버트가 들려주는 자석 이야기, 자음과모음 2) 장병기(2007), 자석과 전자석 춘천 가는 기차를 타다, 북멘토 3) 테디 디어리(2002), 자석은 마술쟁이, 김영사 4) 윤여형(2013), 콕! 찝어 알려주는 실험이야기, 과학기술연구원 5) 한국철도 기술 연구원, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 4학년 - 물질과 에너지 - 자석의 이용 고흐! 자석을 만나다! 국가수준 교육과정의 내용을 바탕으로 자석을 이용한 놀이기구 만들기, 새로운 쓰임 새 고안 등의 심화 활동으로 이 프로그램의 활용 및 연계가 가능하며 탐구 활동 내용으 로 교육과정에서 제시하는 대부분의 활동이 심화학습으로 연계 가능함 프로그램은 초급 과정의 학생들을 대상으로 과학의 개념과 지식의 깊이 있는 탐구 보 다는 학교 교육과정을 바탕으로 예술의 표현 도구로서 과학을 활용하는데 중점을 둔 프 로그램이므로, 과학이 편리한 생활, 안전한 생활을 위한 방법이 될 뿐만 아니라 아름다운 생활을 영위하는 데에도 도움을 준다는 사실을 학생들이 체험 할 수 있도록 지도해야 함 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결력 - 자기관리능력 - 5~6학년군 실과, 생활 속의 전기 전자 - 초등학교 3~4학년군 자석의 이용 - 초등학교 3~4학년군 혼합물의 분리 - 초등학교 5~6학년군 전기의 작용 - 국립현대미술관(경기도 과천시) - 호암미술관(경기도 용인시) - 백남준아트센터(경기도 용인) - 경기도미술관(경기도 안산시) - 안양아트센터미술관(경기도 안양시) 68 새로운 학교, 함께하는 경기교육

77 초등학교 4학년 물질과 에너지 혼합물의 분리 과 학 영 재 교 육 과 정 범인을 찾아라! 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 과학수사와 매우 밀접한 관련이 있는 시나리오를 통해 하나의 범죄사건을 풀어나가는 방식으로 진행이 되는데, 이 프로그램에 참여하는 학생들은 실제 과학수사관이 되어 사건을 과학적으로 해결하는 과정을 거친다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3~4학년군 물질과 에너지 영역의 혼합물의 분리에 해당한다. 교 육과정에는 고체 혼합물, 액체를 포함하는 혼합물의 분리를 모두 다루지만 여기에서는 액체 혼합물의 분리만 다루며, 혼합물의 각 성분 물질이 용매에 따라 이동하는 속도의 차이를 이 용하여 색소를 분리해 내는 방법을 다룬다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(혼합물의 분리), 초등학교 5~6학년군(용해와 용액), 중학교 1~3 학년군(물질의 특성) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 혼합물의 관 찰을 통해 혼합물을 구성하는 성분 물질의 차이에 대하여 알기, 일상생활에서 혼합물을 분 리하는 방법이 이용되는 예를 들어보기, 탐구활동 면에서는 거름, 증발 실험하기 이므로 혼 합물의 각 성분 물질이 용매에 따라 이동하는 속도의 차이를 이용하여 여러 가지 펜의 색소 를 분리해 내는 크로마토그래피 기법에 대하여 자세히 탐구하도록 한다. 또한 프로그램 내용 안에서 지문, 머리카락, 혈액형을 다루는 부분은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 우리 몸의 구조와 기능 단원과도 관련이 있으므로 관련 단원의 내용을 융합하여 지도할 수 있도록 한다. 다만, 이 프로그램에서 중학교 1~3학년군 물질의 특성 단 원 영역에서 다루는 녹는점, 어는점, 끓는점 등을 이용한 혼합물의 분리는 다루지 않는다. 이 프로그램에서 가장 중요한 것은 전체적인 프로그램을 진행해 나갈 구체적인 시나리오가 먼저 계획되어야 한다. 이 시나리오는 학생들의 사건 해결을 위한 동기유발의 목적도 있지 만 무엇보다도 중요한 것은 우리가 이 프로그램을 통해서 알고자 하는 과학적 지식과 개념 경기도교육청 69

78 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 들을 포함할 수 있는 증거물을 조작, 배치해서 사건을 구성해야 하는 것이다. 그리고 이 증 거물들은 매 차시별로 하나씩 제시되도록 하며, 사건이 진행 될수록 좀 더 확실하고 구체적 인 증거를 얻을 수 있는 단서들을 순서대로 제시하도록 하며, 이를 위해서는 교사의 치밀하 고 계획적인 사전 수업 계획이 필요하다. 프로그램에서 제시되는 문제 상황은 학생들의 호기심 및 흥미를 자극하여 도전적인 탐구 활동이 될 수 있도록 구성하며, 프로그램이 진행되는 전 과정에서는 학생들의 자기주도적인 학습이 이루어질 수 있도록 환경을 조성하는 것이 무엇보다 중요하다. 또한 지식 및 기능 습득 단계에서는 주어진 미션을 해결하기 위해 사전 정보 수집을 통한 과학적 지식과 과학 적 과정 기술(관찰과 추리, 분류, 분석, 실험계획 세우기, 자료의 해석, 의사소통 능력)을 총 동원하여 문제를 해결해 나갈 수 있도록 한다. 마지막으로 이 프로그램은 혼자가 아닌 여러 사람들이 한 팀이 되어 문제를 해결해야만 하기 때문에 서로 간에 정보를 교환하고 의견을 나누고 자신들이 알아낸 결과를 다른 사람 에게 효과적으로 전달하기 위한 의사소통이 매우 중요함을 인식시키고, 이러한 과정 속에서 협동심과 리더십이 발휘될 수 있도록 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 2 사건 접수 (단서를 찾아라) 사건 해결의 열쇠 (첫 번째 단서 : 범인이 남긴 협박편지) - 풍산과학수사대 사건 접수 사건현장을 담은 비디오, 피해자 인터뷰 보기 - 활동1-사건 현장을 찍은 비디오 분석 사건 현장에 남겨진 단서들을 관찰 하고 추리하기 - 활동2-풍산과학수사대 수사본부 차리기 수사방법 안내, 용의자 수사 계획 세우기 - 첫 번째 단서인 협박편지 도착 범인의 협박편지에서 얻을 수 있는 정보(종이, 펜) - 활동1-협박편지의 종이 관찰 여러 가지 방법으로 여러 종류의 종이 관찰하기 범인이 사용한 종이 종류 알아내기 - 활동2-범인이 사용한 펜을 찾아라 크로마토그래피를 이용한 여러 종류의 펜의 색소 분리, 분석 범인이 사용한 잉크 분석하여 펜의 종류 알아내기 요소 3 사건 해결의 열쇠 (두 번째 단서 : 범인의 지문) - 두 번째 단서인 범인의 지문 도착 - 활동1-지문에 대한 몇 가지 궁금증 - 지문이 하는 일, 중요성, 지문의 종류, 지문의 채취방 법 등에 대해 알아보기 - 활동2-지문 비교하기 자신의 지문과 모둠원의 지문 채취 하여 지문 유형 분 석, 비교해 보기 - 활동3-증거물에서 범인의 지문 채취하기 용의자들의 지문과 비교, 분석해 보기 70 새로운 학교, 함께하는 경기교육

79 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 4 사건 해결의 열쇠 (세 번째 단서: 범인의 혈액형, 머리카락) 5 범인을 찾아라 - 세 번째 단서 :범인의 혈액과 머리카락 - 활동1 : 혈액형에 대해 알아보기 - 혈액형이 가지는 특징 알기 - 혈액으로 혈액형 알아내는 방법 알기 - 활동2 : 나의 혈액 또는 제시된 혈액의 혈액형 알아보기 - 범인의 혈액형 알아보기 - 활동3 : 머리카락을 분석하라 머리카락에서 얻을 수 있는 정보 알아보기 용의자들의 머리카락과 범인의 머리카락 비교, 분석하기 - 활동1-서서히 범인의 정체는 밝혀지는데 지금까지 증거들을 분석한 결과를 토대로 수사일지 정리하기 - 활동2-범인을 공개합니다. 각조 수사대별로 범인에 대해 발표하기 - 활동3-평가결과 확인하기 이 프로그램에서는 여러 가지 다양한 종이를 실험을 통해 비교 분석하여 각 종이들의 특 징을 알고, 혼합물의 각 성분 물질이 용매에 따라 이동하는 속도의 차이를 이용하여 여러 가지 펜의 색소를 분리하여 본다. 또한 지문의 중요성을 알고 혈액형의 표현방식을 이해하 며 여러 가지 방법으로 머리카락의 특징을 관찰하여 비교 분석하여 본다. 바. 진로교육연계 관련학과 경찰대학, 심리학과, 사회학과 관련직업 프로파일러(범죄분석관), 법의학자, 경찰관, 유전자감식수사연구원 프로파일러(profiler)란, 범행현장에 남겨진 여러 흔적을 모아 범인의 성격, 콤플렉스, 취 향, 연령대, 성별 등을 도출해내는 과학수사요원 을 말한다. 심리분석만을 하는 것은 아니 며, 범죄현장에 남겨진 행동의 흔적들을 분석해서 재구성을 하는 일을 한다. 주로 증거가 불 충분하여 일반수사만으로는 한계가 있는 연쇄살인 같은 강력범죄를 해결하기 위해 급파되는 데, 수사요청을 받은 프로 파일러는 사건현장에 출동해서, 범죄자가 어떻게 범행을 준비했 고, 어떻게 범죄를 저질렀는지, 시신은 어떻게 처리했는지 등 일련의 범죄과정을 과학적으로 재구성한다. 그리고 이를 통해 범행동기와 용의자의 특징 등을 분석한다. 또 피의자의 심리 적 약점을 공략해 자백을 받아내는 심문에도 참여합니다. 일선 형사들이 범인검거에 난항을 겪고 있을 때는, 용의자의 범위를 좁혀 수사가 쉽게 진행되도록 돕거나, 수사 가치가 있는 목격자와 진술을 가려내는 역할도 한다. 사. 참고자료 1) 고희정(2013), 과학추리만화 어린이 과학형사대 CSI, 가나출판사 2) 캐어리 스콧(2008), 어린이 과학수사대, 김영사주니어 3) 조영선(2011), WHY 과학수사, 예림당 4) 김충원(2013), 창의왕이 되는 논리관찰퀴즈 100, 진선아이 경기도교육청 71

80 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 4학년 - 물질과 에너지 - 혼합물의 분리 프로그램 명 범인을 찾아라! 운영의 주안점 혼합물의 각 성분 물질이 용매에 따라 이동하는 속도의 차이를 이용하여 여러 가지 펜의 색소를 분리해 내는 크로마토그래피 기법에 대하여 자세히 탐구하도록 지도함 유의사항 중학교 1~3학년군 물질의 특성 단원 영역에서 다루는 녹는점, 어는점, 끓는점 등을 이용한 혼합물의 분리는 다루지 않아야 함 경기도 교육과정 창의지성 역량 - 문제해결능력 - 의사소통능력 - 자기주도 학습능력 융합교육 (STEAM) - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활자원과 소비 학년 연계성 - 초등학교 3~4학년군 혼합물의 분리 - 초등학교 5~6학년군 용해와 용액 - 중학교 1~3학년군 물질의 특성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 한국 잡월드(경기도 성남시) - 과천과학관(경기도 과천시) - 키자니아(서울특별시 송파구) 72 새로운 학교, 함께하는 경기교육

81 초등학교 5학년 물질과 에너지 물체의 빠르기 과 학 영 재 교 육 과 정 물체의 운동 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 우리 주위의 많은 것들의 움직임을 관찰하고 이러한 물체의 운동을 해석하는 방법을 공부하는 것이 목적이다. 물체의 운동과 힘의 관계를 생각해보고 떨어지는 운동, 포물선 운동 등에 확장하여 생각해보게 한다. 중학교 교육과정까지는 등속운동까지밖에 해석하고 있지 않지만, 더 상위개념을 학습하지 않고도 정성적으로 다양한 운동을 해석할 수 있게 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 물체의 빠르기 와 관련하여 물체의 운동을 어 떻게 나타낼 수 있는가에서 출발하여 속력과 이동거리, 떨어지는 물체의 운동과 포물선 운 동의 개념까지 다루어 주변의 움직이는 물체의 운동을 해석하는 방법을 공부하고 물체의 운 동과 힘과의 관계를 파악하는 데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 5~6학년군(물체의 빠르기), 중학교 1~3학년군(힘과 운동) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 5~6학년군 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 시간에 따른 위치의 변화로 물체의 운동을 이해하고, 운동하는 물체를 관찰하여 빠르기를 정성적으로 이해하기, 일정한 거리를 가는 데 걸린 시간으로 물체의 빠르기를 비교하기, 일정한 시간에 간 거리로 물체의 빠르기를 비교하기, 물체가 이동한 거리와 걸린 시간을 측정하여 물체의 빠르기를 비교하기,, 탐구활동 면에서 일정한 거리를 가는 데 걸린 시간으로 물체의 빠르기를 비교하기, 일정 한 시간에 간 거리로 물체의 빠르기 비교하기 와 연관하여 물체의 운동과 속력과의 관계를 생 각해보고 떨어지는 운동, 포물선 운동 등에 확장하여 생각해보게 한다. 또한 이 프로그램에서는 물체의 빠르기를 다룬다. 이에 빠르기는 물체의 운동을 표현하는 기본 개념으로 운동을 관찰하고 정량적으로 나타내는 것이 필요하고, 물체의 운동은 시간에 따른 위치 변화로 나타낼 수 있으며 빠르기를 객관적이고 과학적으로 표현하는 것이 중요하다. 다만 수학적인 해석 보다는 그림과 그래프를 이용하여 어떻게 복잡하게 운동하는 물체의 운 동을 우리가 해석할 수 있는지에 대해서 학습하도록 한다. 경기도교육청 73

82 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 수학적인 해석보다는 그림과 그래프를 이용하여 어떻게 복잡하게 운동하는 물체의 운동을 우리가 해석할 수 있는지에 대하여 학습하도록 한다. 1단계에서는 스토리텔링을 적용하여 올림픽 육상 창던지기를 보고 있는 창수의 이야기를 시작으로 물체의 운동을 해석하는 방법에 대한 전반적인 이해를 실시한다. 2단계에서는 4가지 운동의 사례를 보고 물체의 운동을 설명하기 위한 용어들을 이야기 해보는 활동을 전개한다. 3단계에서는 물체의 운동을 나타내는 방법으로 물리량, 속력, 순간 속도의 개념을 이해한다. 4단계에서는 시간에 따른 속력의 변화를 이해하고, 속력 그래프를 보고 위치에 대한 정보를 탐색한다. 5단계에서는 떨어지는 물체의 운동 사례를 보고 책과 종이를 이용하여 예상 및 실험을 통해 떨어지는 물체의 운동을 해석한다. 6, 7단계에서는 포물선 운동의 특성을 파악한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1~2 도입 및 과정소개 3 물체의 운동 나타내기 4 속력과 이동거리 5 떨어지는 물체의 운동 6 포물선 운동1 7 포물선 운동2 - 도입 및 프로젝트에 대한 안내 - 운동설명 - 물체의 운동을 설명하는 기술 - 개요: 물체의 운동 나타내기 - 물리량으로 나타내기 - 상황이해하기 - 빠르게 비교하기 - 물체의 빠르기 - 순간속도에 대한 이야기 - 개요: 속력과 이동거리 - 시간에 따른 속력과 위치 - 음의 속도 - 속력과 이동거리 - 떨어지는 물체의 운동 - 피사의 사탑 - 책과 종이 누가 먼저 떨어질까? - 떨어지는 물체의 운동 해석하기 - 갈릴레이의 사고실험 - 개요: 포물선 운동 - 낙하시간 예상하기 - 낙하시간 실험 수행 - 운동해석 - 공 던지기 - 투석기 만들기 - 포물선 운동 - 스카이다이버의 운동 - 셔틀콕의 운동 - 시뮬레이션 요소 이 프로그램은 주제탐구수업 형식으로 물체의 운동과 힘의 관계를 생각해보고 물체의 운동을 설명하는 기준에 대한 활동을 기반으로 하여 떨어지는 운동, 포물선 운동 등 확장된 활동을 전개 74 새로운 학교, 함께하는 경기교육

83 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 한다. 물체의 운동을 어떻게 나타낼 수 있는가에서 출발하여 속력과 이동거리, 떨어지는 물 체의 운동과 포물선 운동까지 다루어지고, 수학적인 해석보다는 그림과 그래프를 이용하여 어떻게 복잡하게 운동하는 물체의 운동을 우리가 해석할 수 있는 지에 대한 탐구를 실시한 다. 활동2에서 활동6까지 모든 과정을 이수한 학생들은 공을 던질 때 이동거리에 관련된 여 러 가지 변인들을 찾아서 해결할 수 있는 방법을 익힐 수 있을 것이다. 지도 계획에서 첫째, 프로젝트 전반에 대한 이해를 시작으로 둘째, 우리 주위에서 일어나 는 여러 가지 물체들의 운동을 보고, 어떻게 설명하는 것이 가장 운동을 정확하게 표현하는 것인지에 대해 이해한다. 셋째, 물체의 운동을 나타내기 위해 필요한 것이 무엇이 필요한지 알고, 이를 바탕으로 속력의 개념을 익힌다. 넷째, 시간에 따라서 속력을 측정한 결과로부터 시간에 따라서 위치가 어떻게 변하는지를 살펴본다. 다섯째, 떨어지는 물체의 운동에 대해 알아본다. 여섯째, 몇 가지 운동의 결합으로 나타나는 포물선 운동에 대해 알아본다. 바. 진로교육연계 관련학과 물리학과, 물리교육과, 전자물리학과, 전산 수학, 정보통계학, 항공우주학 등 관련직업 물리학 연구원, 물리교사 등 사. 참고자료 1) 김형근 저(2006), 힘과 운동, 지경사 2) 이루미 저(2008), 내기를 좋아하는 느림보, 글뿌리 3) 진다혜 글/강준구 그림(2008), 선생님도 놀란 초등 과학 뒤집기-07 힘과 운동, 성우주니어 4) 박미현 저(2009), 깜짝 놀라운 과학 7권 힘과 운동, 주니어김영사 5) 송도수 글/양선모 그림(2010), 과학도둑 1 힘과 운동, 서울문화사 6) 전영석, 홍준의 저(2011), 체육 시간에 과학 공부하기, 웅진주니어 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 5학년 - 물질과 에너지 - 물체의 빠르기 물체의 운동 운동의 의미와 운동을 나타내는 방법으로 속력의 개념을 익히고, 물체의 운 동과 속력과의 관계를 이해하며 더 나아가 떨어지는 운동, 포물선 운동 등 확 장된 운동의 개념을 이해하는 데 중점을 둠 일상생활에서 일어나는 다양한 운동의 사례를 통해 운동을 설명하기 위한 기준의 필요성을 파악하고, 이를 바탕으로 속력의 개념 을 파악하도록 함 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견, 해결 능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활자원과 소비 - 초등학교 3~4학년군 물체의 무게 - 초등학교 5~6학년군 물체의 빠르기 - 중학교 1~3학년군 힘과 운동 - 한국잡월드(경기도 성남시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 키자니아(서울특별시 송파구) 경기도교육청 75

84 초등학교 5학년 물질과 에너지 물체의 빠르기 과 학 영 재 교 육 과 정 깡통 레이싱! 토끼와 거북이 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 우리가 흔히 접하는 깡통을 소재로 굴러가는 깡통을 제작하여 굴러가 는 회전체 속에 담긴 과학적인 원리를 바탕으로 학생들의 사고를 신장시키도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 물체의 빠르기에 해당하며, 가장 빠르 게, 가장 느리게 굴러가는 깡통을 제작하여 모둠별 게임 활동을 통하여 회전운동에 대한 새 로운 안목과 흥미를 가지게 한다. 또한 이러한 프로젝트 게임 활동으로 모둠원간의 상호작용 및 토론하는 능력, 과학적인 탐구력을 신장시키는데 이 활동의 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(물체의 무게), 초등학교 5~6학년군(물체의 빠르기), 중학교 1~3학년군 (힘과 운동) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 시간에 따른 위치의 변화로 물체의 운동을 이해하고, 운동하는 물체를 관찰하여 빠르기를 정성적으로 이 해하기, 일정한 거리를 가는데 걸린 시간으로 물체의 빠르기를 비교하기, 일정 시간에 간 거 리로 물체의 빠르기를 비교하기, 물체가 이동한 거리와 걸린 시간을 측정하여 물체의 빠르기 를 구하기, 탐구 활동 면에서는 일정한 거리를 가는 데 걸린 시간으로 물체의 빠르기를 비교하기, 일정 시간에 간 거리로 물체의 빠르기를 비교하기, 움직이는 장난감의 빠르기 구하기 이므로 물체의 속력이라는 주제를 꾸준히 탐구하여 회전운동에너지에 대하여 깊이 있게 사 고 할 수 있는 능력을 키우도록 한다. 이 프로그램은 1단계 탐색단계에서는 수업과정에서 구체적으로 다루어질 회전운동에 대하 여 우리 주변에서 회전하는 것들에 대하여 찾아보게 하여 흥미를 유발하게 한다. 2단계 지 식 및 기능 습득단계에서는 구체적인 회전운동에너지에 대하여 CD팽이라는 장난감을 이용하 여 회전운동에너지가 질량이 무겁고, 속력이 빠를수록 크다는 것을 탐구하도록 한다. 3단계 프로젝트 수행하기에서는 모둠별로 빗면에서 잘 굴러가는 깡통에 영향을 주는 요인에 대하여 76 새로운 학교, 함께하는 경기교육

85 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 실험을 통하여 검증하게 되고 이 활동을 통해서 프로젝트에 대한 구체적인 정보를 얻을 수 있다. 이러한 모둠활동을 통하여 모둠원간의 상호작용 및 토론 능력을 기르고 최종적으로 과 학적인 탐구력 신장을 목적으로 한다. 1단계 활동에서는 활동을 하면서 경쟁적으로 예술품을 만드는데 주안점을 두지 않도록 지 도 한다. 2단계 활동에서는 일상적 상황에서 회전관성의 예를 학생들이 스스로 찾도록 하여 생활과 과학을 연관시킬 수 있도록 지도한다. 3단계 활동에서는 학생들이 다양한 깡통을 미 리 준비해오도록 지도하며 깡통을 제작할 때 안전사고에 유의하도록 지도한다. 4단계 활동에 서는 게임이 지나치게 경쟁적으로 흐르지 않도록 하며, 이 활동이 궁극적인 목표가 게임이 아닌 과학적 탐구활동임을 강조한다. 5단계 활동에서는 타 모둠이 발표할 때 내용을 서로 경 청하며, 평가를 할 때에는 감정에 치우치지 않고 냉정한 판단력으로 평가를 하도록 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 회전운동으로 만든 나만의 예술 작품 CD팽이로 배우는 회전운동 빨리 구르는 공통의 조건을 찾아라 토끼깡통과 거북이 깡통 제작 - 턴테이블이나 CD팽이를 활용한 예술작품 만드는 방법 알기 - 완성된 작품의 이름 짓기 - 플라이휠을 통해 회전운동 에너지에 대해 알기 - 회전운동 에너지와 질량 속도 질량분포와의 관계 설명하기 - CD팽이로 배우는 회전운동 에너지 - 빨리 구르는 깡통의 조건 탐구하기 - 깡통의 빠르기에 영향을 줄 것으로 예상되는 요인 들 찾기 - 깡통의 설계도를 작성하기 - 깡통의 제작하기 - 깡통을 이용한 게임하기 요소 6~6 창의적 산출물 제작 발표하기 - 깡통레이싱의 주요 개념 이해 및 탐구수행능력 평 가하기 이 프로그램은 학생들이 주변에서 흔한 깡통을 가지고 게임을 통하여 회전운동에 대한 과 학적인 새로운 시각을 가지게 한다. 가장 빠르게 빗면을 굴러가는 토끼깡통 과 가장 느리게 굴러가는 거북이 깡통 을 제작하여 두 깡통이 빗면을 굴러가는 시간 차이가 크게 나는 모 둠이 이기는 형식의 게임을 진행하여 창의적 산출물을 제작한다. 산출물은 게임의 형식을 빌지만 회전운동하면서 굴러가는 깡통의 빠르기에 영향을 주는 요인을 직접 탐구하는 활동 을 수행하도록 지도한다. 조별로 매 차시마다 주제데 대한 아이디어를 조별로 정리하도록 지도하며, 게임의 형식을 빌린 프로젝트이지만 매 차시마다 주어진 주제나 문제 상황에 대 해 학생들이 스스로 변인을 선정하고, 변인을 통제하여 실험을 하고 가설을 검증하는 과학 적인 탐구 과정을 거치도록 한다. 또한 매 차시마다 탐구수행계획서를 작성하며 계속적인 수정, 보완하여 최종적으로 모둠별로 깡통을 제작하도록 지도한다. 학생들에게 제시하는 깡통의 재질은 알루미늄과 철인 깡통, 반지름과 길이, 용량이 다른 경기도교육청 77

86 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 깡통을 다양하게 준비하여 프로젝트 수행 시 선택의 폭을 넓히도록 한다. 그리고 깡통의 제 작 시 안전사고에 유의할 수 있도록 철저히 지도한다. 이러한 과학적인 탐구 활동을 바탕으 로 학생들은 회전운동에 대한 안목을 갖게 될 것이며 우리 일상에서의 많은 회전운동에 의 한 현상들에 대해 인식하게 된다. 바. 진로교육연계 관련학과 산업디자인학과, 시각디자인학과, 사진학과, 애니메이션학과 등 관련직업 애니메이터, 사진작가, 제품 디자이너 등 사. 참고자료 1) 데이비드 맥컬레이(2002), 도구와 기계의 원리, 서울문화 2) 크리스토퍼 야르고즈키, 프랭클린 포터(2002), 물리가 날 미치게 해, 한승 3) Halliday Resnick(1994), 물리학총론, 교학사 4) 박종원, 이강길(2005), 새로운 물리탐구의 세계, 청문각 5) 폴 휴이트(1997), 수학 없는 물리, 에드 6) 토마스 디칭어(2002), 할아버지가 들려주는 물리의 세계 1, 에코리브르 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 5학년 - 물질과 에너지 - 물체의 빠르기 깡통 레이싱! 토끼와 거북이 가장 빠르게, 가장 느리게 굴러가는 깡통을 제작하여 모둠별 게임 활동을 통하 여 회전운동에 대한 새로운 안목과 흥미를 가지게 함. 또한 이러한 프로젝트 게 임 활동으로 모둠원간의 상호작용 및 토론하는 능력, 과학적인 탐구력을 신장시 키는데 이 활동의 목적이 있음 학생들에게 제시하는 깡통의 재질은 알루미늄과 철인 깡통, 반지름과 길이, 용 량이 다른 깡통을 다양하게 준비하여 프로젝트 수행 시 선택의 폭을 넓히도록 함. 깡통의 제작 시 안전사고에 유의할 수 있도록 철저히 지도함 - 자기주도 학습능력 - 의사소통능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활 속의 동식물 이용 - 초등학교 3~4학년군 물체의 무게 - 초등학교 5~6학년군 물체의 빠르기 - 중학교 1~3학년군 힘과 운동 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) 78 새로운 학교, 함께하는 경기교육

87 초등학교 5학년 물질과 에너지 물체의 속력 과 학 영 재 교 육 과 정 움직이는 세상! 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 속력의 개념을 다양한 측면에서 접근한 후 움직임에 대한 미술적 작품을 감상하고 직접 체험해 보도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 물체의 속력에 해당하며, 움직임, 변 화와 가장 관련성이 깊은 과학적 개념인 속력을 바탕에 두고 이 개념을 음악적 그리고 미술적 으로 접근하여 다양한 체험을 하고 궁극적으로는 과학적인 개념에 음악적 요소와 미술적 요소 를 융합시킴으로써 학생들이 좋아하고 활동하고 싶어 하는 애니메이션을 제작한다. 이를 통해 미적 체험의 기회를 제공하고 과학적 개념과 미적, 음악적, 인문학적 내용을 융합하여 보는데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(물체의 무게), 초등학교 5~6학년군(물체의 속력), 중학교 1~3학년 군(힘과 운동) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 시간에 따른 위치의 변화로 물체의 운동을 이해하고, 운동하는 물체를 관찰하여 빠르기를 정성적으로 이 해하기, 일정한 거리를 가는 데 걸린 시간으로 물체의 빠르기를 비교하기, 일정 시간에 간 거리로 물체의 빠르기를 비교하기, 물체가 이동한 거리와 걸린 시간을 측정하여 물체의 빠 르기를 구하기, 탐구 활동 면에서는 일정한 거리를 가는 데 걸린 시간으로 물체의 빠르 기를 비교 하기, 일정 시간에 간 거리로 물체의 빠르기를 비교하기, 움직이는 장난감의 빠르 기 구하기 이므로 가능한 한 학생들의 일상생활 경험과 조작적인 활동이 어우러진 학습이 이루어지도록 한다. 속력이라는 과학적인 개념을 딱딱하게 접근하지 않고 음악적, 미술적 접근 등 다양한 체험 으로 융합된 활동이 되도록 한다. 속력의 개념을 다양한 측면에서 접근한 후 움직임에 대한 미술적 작품을 감상하고 직접 체험해 보도록 한다. 이를 통하여 미술 속에서 속력을 가미해 움직임을 느낄 수 있는 미적 체험을 제공한다. 음악적 측면에서는 박자와 관련된 요소를 가 경기도교육청 79

88 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 지고 속력의 차이가 주는 음악의 변화를 감상하며 소프트웨어를 이용하여 직접 속도감이 느 껴지는 음원을 만들어 보는 활동을 한다. 다만, 음악 프로그램의 기술적인 숙달이나 전문적인 미술 요소 등은 다루지 않도록 한다. 속력 및 빠르기와 관련하여 흥미로울 수 있는 음악적, 미술적 내용만 지도한다. 학생들이 궁금해 하는 경우 전문적인 내용에 대하여 개괄적으로 안 내할 수는 있으나, 수업 중에 교사가 구체적으로 지도하지 않는다. 속도 및 움직임을 느끼게 하기 위해서는 과학적인 시각과 접근이 필수적으로 따라와야 하 는 것을 인식할 수 있도록 해야 하며, 음악 편집 프로그램을 활용하여 속도감이 있는 음악 을 만들기 때문에 교사는 사전에 음악 편집 프로그램에 대한 전문적인 지식과 습득이 뒷받 침되도록 한다. 학생들이 자유로운 사고 활동을 통하여 해당 차시의 탐색 부분에 제시되는 핵심 단어인 속력에 대하여 궁금증을 가질 수 있도록 하며, 이러한 과정을 통해 속력을 다각적인 측면에 서 생각하여 보도록 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 속력과 친구 되기 2~4 5~6 소리의 발견을 통한 유희, 캔버스 위에 빛나는 속력 나도 애니메이션 제작자 7~8 애니메이션 발표 - 속력에 대한 과학적인 원리 탐구하기 - 색채의 혼합을 통해 속력 체험하기 - 노래의 빠르기에 따른 속력 느껴보기 - 속도감이 있는 음악작품 탐색 - 속도감 있는 소리 만들기 - 속도감이 있는 미술작품 탐색 - 속도감이 들어간 기법 체험하기 - 캔버스 위에 속도감 나타내기 - 애니메이션에 대하여 알아보기 - 과학적 개념이 들어간 이야기 구성하기 - 편집 프로그램으로 애니메이션 만들기 - 스토리에 맞는 음향을 만들어 적용하기 - 애니메이션 감상하기 - 자기평가 및 상호평가 하기 - 감상에 대한 의견 발표하기 이 프로그램은 속력의 개념을 다양한 시각과 방법으로 해석하여 보고, 우리 주변에서의 속력의 의미를 생각한다. 그리고 이를 바탕으로 음악적, 미술적인 활동을 통해 속력을 체험할 수 있도 록 한다. 주변에서 쉽게 살펴볼 수 있는 속력에 대하여 동영상 및 시각자료 등을 활용하여 과 학적인 탐구 능력과 예술적인 영역을 융합한 다양한 경험을 체험하여 볼 수 있도록 한다. 음악의 템포를 바탕으로 속력을 측정하고, 속력을 알아내기 위해 핵심이 되는 이동거리를 음악 의 주요 요소 중 하나인 박자를 대체하여 빠르기를 살펴본다. 이에 따라 우리 주변에서 쉽 게 접할 수 있는 음악 속의 빠르기와 속력의 개념을 명확히 이해하고, 음악의 빠르기가 우 리 생활 속에 미치는 영향을 탐구할 수 있도록 한다. 속도감을 느끼고 역동적인 영상을 통 하여 속력에 대한 이해를 가져오고 탐색 단계에서 영상의 정지화면을 통하여 다음 장면을 예 상하게 함으로써 평면에서의 속도감을 느껴보게 한다. 또, 속도감을 표현한 다양한 작품의 감 요소 80 새로운 학교, 함께하는 경기교육

89 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 상활동으로 미적체험과 더불어 속력을 작가들이 어떻게 표현하였는가를 알도록 한다. 앞서 학습한 속력의 미적인 요소와 음악적인 요소를 이용하여 산출물을 제작함으로써 지금 까지 수업한 모든 개념을 통합해 본다. 애니메이션에 대한 원리와 개념을 알아보고 스토리를 구성하여 과학적 주제가 가미된 애니메이션을 제작해 본다. 바. 진로교육연계 관련학과 산업디자인학과, 시각디자인학과, 사진학과, 애니메이션학과, 음악학과, 실용 음악과, 음향과 등 관련직업 애니메이터, 사진작가, 제품디자이너, 음향 및 녹음기사 등 애니메이션 분야의 국가기술자격은 항공사진기능사, 사진기능사, 컴퓨터그래픽스운용기능사, 멀티미디어콘텐츠제작전문가, 웹디자인기능사, 시각디자인기사 등이 있다. 사. 참고자료 1) 이에스더(2005), 음향예술의 세계, 야스미디어 2) 최재천(2009), 자연계 구술면접, 이슈투데이 3) 과학대백과(2002), 삼성출판사 4) 이지현(2010), 예술에 주술을 걸다, 한국방송출판 5) 예술의 전당, 6) 네이버 미술작품정보, 7) 루브르 박물관, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 초등학교 5학년 - 물질과 에너지 - 물체의 속력 움직이는 세상! 속력의 개념을 다양한 측면에서 접근한 후 움직임에 대한 미술적 작품을 감상하고 직접 체험해 보도록 함. 이를 통하여 미적 체험과 음악적 체험을 느끼도록 함 음악 프로그램의 기술적인 숙달이나 전문적인 미술 요소 등은 다루지 않도록 함. 속력 및 빠르기와 관련하여 흥미로울 수 있는 음악적, 미술적 내용만 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 대인관계능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 미술, 자연환경과 미술 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 물체의 무게 - 초등학교 5~6학년군 물체의 속력 - 중학교 1~3학년군 힘과 운동 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 예술의전당(서울특별시 서초구) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 한가람미술관(서울특별시 서초구) 경기도교육청 81

90 초등학교 5학년 물질과 에너지 산과 염기 과 학 영 재 교 육 과 정 머리카락, 너는 무엇이냐! 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 모발의 구조와 특성에 대해 탐구를 하면서 관찰을 통한 기초적인 탐구 를 수행하여보고 산성과 염기성 물질 등 모발에 변화를 주는 다양한 요인을 탐구해 봄으로 써 과학적으로 실험을 수행하는 탐구 능력을 기르는데 초점을 두었다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 분야의 산과 염기에 해당하며, 우리의 머리카락의 주성분을 파악하고 산성과 염기성 물질이 다른 물질의 구조를 변화시킴을 이해하여 염색의 과정이 머리카락의 내부에서 일어나는 화학 반응임을 알게 하는 데에 그 목적이 있 다. 또한, 창의적산출물 제작을 위한 탐구과정 및 실험을 설계하고 자료를 수집하여 발표함 으로써 토론 및 의사소통능력과 문제해결능력을 기를 수 있도록 한다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(물체와 물질), 초등학교 5~6학년군(산과 염기), 중학교 1~3학년군 (여러 가지 화학 반응) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 산성 용액과 염기성 용액의 성질을 알기, 탐구활동 면에서는 산성 용액과 염기성 용액을 섞은 후 변하 는 지시약의 색을 통해 각각의 성질이 약해지는 것을 알기, 산성 용액과 염기성 용액을 섞 을 때 용액의 성질이 변하는 것을 이용한 일상생활의 예를 들어보기 이므로 염색의 원리를 통하여 염기성인 염색제 1-염모제(암모니아)와 산성인 염색제 2-산화제(과산화수소)의 성 분이 모발을 어떻게 염색 또는 탈색시키는지 그 과정에 대하여 실험을 통해 알아보도록 한 다. 나아가 과산화수소에서 발생한 산소가 머리카락 표면을 손상시키게 됨을 실험을 통해 알 게 한다. 다만, 수용액에서의 산과 염기의 이온화를 이온식으로 나타내서나, 중화반응을 반응식으로 나타내는 활동 및 산소의 이동을 통한 산화와 환원 반응은 중학교 1~3학년군에서 다루는 부분이므로 다루지 않는다. 프로젝트학습에 있어서 5차시로는 학생들의 창의적 산출물 제작과 발표가 이루어지기에 82 새로운 학교, 함께하는 경기교육

91 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 시간적으로 부족하다는 생각이 들 수 있다. 따라서 4차시까지 학습을 진행하고 창의적산출물 발표와 평가 이전에 산출물을 제작하는 시간을 1~2차시 정도 추가로 제공해줄 것을 권유한 다. 영재교육기관의 영재교육대상자들은 서로 모여 산출물을 제작하는 데에 어려운 점이 있 으므로 정해진 영재수업시간을 이용하여 산출물을 제작하는 것이 효율적이라 생각된다. 만 약 마무리가 되지 않을 경우 각 조원에게 역할분담을 하거나 책임자를 지정해주어 가정에서 완성해오도록 지도하면 무난히 탐구를 수행할 수 있을 것이다. 수업의 4차시에는 창의성을 고려한 CPS수업모형을 적용하였고, 다양한 의견 및 탐구방법 중 한 가지를 조원이 함께 선정하는 데에 의의가 있다. 조원이 함께 선정한 탐구주제를 올바른 탐구방법을 통하여 수행하고, 이 결과를 5차시에 프레젠테이션 자료로 만들도록 유도한다. 이 자료에는 수행한 모든 실험과정과 결론이 포함 되도록 하며 주제와 일관성 있게 구성되도록 지도한다. 이 수업을 통하여 학생들은 다양한 사고를 하는 유창성을 배우고 서로의 의견을 교류하고 수렴하는 융통성을 배울 수 있게 된다. 이 프로그램에서는 머리카락이 짧은 학생을 위하여 교사가 인모 100%의 가발을 구입하 여 사용하면 효과적이다. 필요한 만큼 잘라서 사용하면 되므로 적은 양을 구입하여도 충분 하다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 2 가장 건강한 머리카락을 찾아보자 과산화수소의 반응을 알아보자 3 모발을 염색해보자 4 모발에 영향을 미치는 요인 탐구 창의적 산출물 제작/발표하기 - 머리카락에서 일어나는 다양한 반응을 이해 - 머리카락의 건강도 테스트 - 가장 건강한 모발을 찾아보자 - 머리카락의 구조 - 과산화수소의 액성 테스트 - 과산화수소의 분해반응 관찰 - 머리카락 관찰해보기 - 모발을 염색해보기 - 염색약의 액성 테스트 - 조별로 염색된 모발의 변화 관찰하기 - 모발의 구조, 구성 성분, 염색의 원리 등을 설명 - 모발에 영향을 미치는 요인을 생각해보자 - 개인별 또는 조별 탐구 수행사례 제시 - 교사의 지도상의 유의점 제시 - 창의적 산출물 발표 및 평가 - 프로젝트 전체 활동에 대한 소감 발표하기 - 개념 이해 평가 - 탐구 수행능력 평가 창의적 산출물은 1차시에서부터 4차시까지의 학생들이 수행한 탐구 결과를 정리하여 파 워포인트로 제작하고 이를 발표하는 것으로 한다. 매 차시마다 모발에 영향을 미치는 요인 에 대한 아이디어를 정리하도록 지도한다. 처음에는 관심 있어 하는 주제를 물어보다가 탐구해 보고 싶은 주제가 몇 가지로 분류되면 주제가 비슷한 학생끼리 모아 한 조로 구성한다. 3차시 전까지 수행에 필요한 정보를 집에서 검색해오도록 지도하며 4차시에는 학생들의 자유로운 탐색 및 활동이 일어나도록 한다. 주제를 스스로 결정하는 과정 속에서 학생들의 자발적인 요소 경기도교육청 83

92 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 참여를 높이고 창의적 수행을 가져와 결과적으로 질 높은 산출물로 연결될 수 있도록 하며, 교사는 탐구 주제에 대한 적절한 조언을 해주어야 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 미용학과, 헤어디자인학과, 메이크업아티스트 학과, 화학공학과 관련직업 헤어디자이너, 화장품개발연구원 사. 참고자료 1) 신나는 과학을 만드는 사람들(2002), 교사를 위한 신나는 화학실험 3, 유아카데미 2) 서윤경(2008), 모발과학의 기초, 예림 3) 강영숙(2012), 모발과학총론, 정문각 4) 한국미용박물관, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 초등학교 5학년 - 물질과 에너지 - 산과 염기 머리카락, 너는 무엇이냐! 염색의 원리를 통하여 염기성인 염모제(암모니아)와 산성인 산화제(과산화수 소)의 성분이 모발을 어떻게 염색 또는 탈색시키는지 그 과정에 대하여 실험을 통해 알아보도록 함 수용액에서의 산과 염기의 이온화를 이온식으로 나타내서나, 중화반응을 반 응식으로 나타내는 활동 및 산소의 이동을 통한 산화와 환원 반응은 중학교 1~3학년군에서 다루는 부분이므로 다루지 않아야 함 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 자기주도 학습능력 - 대인관계능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 나의 영양과 식사 학년 연계성 - 초등학교 3~4학년군 물체와 물질 - 초등학교 5~6학년군 산과 염기 - 중학교 1~3학년군 여러 가지 화학 반응 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 한국잡월드(경기도 성남시) - 한국미용박물관(광주광역시 북구) 84 새로운 학교, 함께하는 경기교육

93 초등학교 5학년 물질과 에너지 용해와 용액 과 학 영 재 교 육 과 정 액체란 무엇인가 가. 프로그램 개요 관찰과 실험을 통해 액체의 여러 가지 성질 중 밀도에 대한 경험과 실험 통해 학생들에게 다양한 지식을 제공하고 탐구 기능을 향상시킨다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 용해와 용액에 해당하며 고체가 액체에 녹는 과 정과 이에 영향을 주는 요인에 대하여 다룬다. 이러한 용해 과정과 이에 관련된 요인을 탐구 하는 것은 용액에 대한 흥미와 호기심을 갖게 한다. 실험을 통해 용해 현상을 물질의 입자와 관련지어 이해할 수 있게 되며, 용해되는 양에 영향을 미치는 변인을 알고 용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법을 고안하여 실험으로 확인하면서 생활에서 물질이 녹는 현상에 관 심을 가지도록 하는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(액체와 기체), 초등학교 3~4학년군(혼합물의 분리), 초등학교 5~6 학년군(용해와 용액), 초등학교 5~6학년군(산과 염기), 중학교 1~3학년군(물질의 특성) 라. 운영 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 용해 현상을 입자적인 관점에서 이해하고 용질의 종류와 양에 따라 녹는 양이 달라진다는 것을 알기, 용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법을 고안하기, 탐구 활동 면에서는 물에 여러 가지 고체 물질 녹여보기, 용해 전과 후의 무게 측정하기, 용해에 영향을 주는 요인 알아보기 이므로 관찰과 실험을 통해 액체의 여러 가지 성질 중 밀도에 대한 경험과 실험 통해 학생들 에게 다양한 지식을 제공하고 탐구 기능을 향상시킨다. 액체와 관련된 교육과정 내용의 이해를 포함하여 액체의 밀도에 대한 다양한 성질들을 경험하고 이 성질들을 이용한 생활주변의 여러 가지 물품과 장난감을 찾아 관찰하고 액체의 밀도를 이용한 물건을 직접 만들어 실생활에 적용해 보는 문제해결 중심의 실험활동을 실시한다. 학생들이 충분히 관찰하고 서로 토의하는 과정을 통해 적극적인 활동을 유발하고 실생활에 적용하기 위해 적극적으로 사고하는 분위기를 조성하도록 구성한다. 경기도교육청 85

94 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 다만, 녹는점과 어는점, 끓는점, 밀도, 용해도 등 물질의 고유한 값을 나타내는 특징은 지도 하지 않는다. 이는 순수한 한 종류만으로 이루어진 순물질과 두 가지 이상의 순물질이 섞여 있는 혼합물을 분류할 때 이용되는 성질로 중학교 1~3학년군에서 지도하도록 되어 있다. 액체의 성질 알기 활동에서는 마인드맵을 보고 모둠원들과 함께 토의하여 액체의 공통되는 성질을 정리해 본다. 밀도 알아보기 활동에서는 물, 식용유, 식초, 알코올, 오렌지 주스, 우유, 글리세롤 등의 액체를 제시하여 섞이는 액체와 섞이지 않는 액체 찾아볼 때, 다양한 액체들을 여러 가지 순서로 실 험해보며 밀도의 차이를 스스로 찾아보도록 한다. 농도 알아보기 활동에서는 수용액의 양을 정해주고 그 양에 맞는 농도를 구하도록 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 액체의 성질 알기 2 밀도 알아보기 3 농도 알아보기 4 산출물 제작 및 발표하기 - 단원 소개 - 액체의 성질 알아보기 - 액체인 것 물질 분류하기 - 액체의 성질 찾기 - 생활주변의 액체 찾기 - 물의 성질 알아보기 - 공기와 물의 차이점 알기 - 서로 섞이는 액체와 섞이지 않는 액체 - 서로 섞이는 액체 찾기 - 서로 섞이지 않는 액체 찾기 - 조별 탐구 결과 정리 및 발표 - 농도에 따른 액체 구분하기 - 액체를 이용한 생활용품 관찰하기 - 관찰한 내용 모두 적기 - 어떤 원리에 의한 것인지 토의하기 - 조별 탐구 결과 정리 및 발표 - 나만의 액체 장난감 만들기 요소 이 프로그램에서 다루는 액체는 우리 주위에서 쉽게 찾아볼 수 있으며 수많은 용도로 사 용되고 있다. 일정한 형태를 가지지 않고 압축해도 거의 부피가 변하지 않는 등 자세히 관 찰해 보면 매우 흥미로운 물질이다. 액체에 대해 떠오르는 것을 마인드맵으로 자유롭게 적 어보고 여러 가지 기준을 세워 우리 생활 주변에서 액체를 찾아 분류하여 액체에 관한 기본 적인 성질을 정리하면 좋다. 잘 섞이는 액체와 섞이지 않는 액체를 구분하는 활동을 할 때 섞이지 않는 액체에서 층을 이루는 순서를 확인하며 밀도와 농도에 대한 개념을 이해하는 것이 좋다. 이 때 빨대, 고무찰흙, 수수깡, 압정, 요구르트 병, 전자저울 등 주어진 재료를 이용하여 두 수용액의 농도를 비교해보고 농도에 따른 용액을 구분할 수 있는 방법을 스스로 찾아내도록 진행해야 한다. 마지막으로 주제와 관련 있는 액체의 다양한 성질을 이용하여 산 출물을 계획하고 작성한다. 86 새로운 학교, 함께하는 경기교육

95 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바. 진로교육연계 관련학과 화학과, 공업화학과, 응용화학과, 화학공학과, 고분자공학과, 금속공학과, 재료공학과 관련직업 화학공학기술자, 화학공학시험원, 화학물가공장치조작원, 화학연구원, 귀금속 용해원 화학과는 순수한 화학을 배우는 자연계열의 학과이고, 화학공학과 등은 응용분야를 배우는 공학계열의 학과이다. 사. 참고자료 1) 사이언스올 과학백과사전 액체, dictionary. sca?todo= sciencetermsview&classid=&articleid=253243&bbsid=619&popissue 2) 초등과학 개념사전 용액, 3) 초등과학 개념사전 용해도, 4) MBC 뉴스(2006)-세계 최대 저유소, LSD&mid =sec&sid1=115&oid= 214&aid= 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 초등학교 5학년 - 물질과 에너지 - 용해와 용액 액체란 무엇인가 관찰과 실험을 통해 액체의 여러 가지 성질 중 밀도에 대한 경험과 실험 통 해 학생들에게 다양한 지식을 제공하고 탐구 기능을 향상시킴 녹는점과, 어는점, 끓는점, 밀도, 용해도 등 물질의 고유한 값을 나타내는 특 징은 지도하지 않음. 이는 순수한 한 종류만으로 이루어진 순물질과 두 가지 이 상의 순물질이 섞여 있는 혼합물을 분류할 때 이용되는 성질로 중학교 1~3학 년군에서 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 건강한 식생활의 실천 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 액체와 기체, 혼합물의 분리 - 초등학교 5~6학년군 용해와 용액 - 초등학교 5~6학년군 산과 염기 - 중학교 1~3학년군 물질의 특성 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) 경기도교육청 87

96 초등학교 5학년 물질과 에너지 용해와 용액 과 학 영 재 교 육 과 정 오르락 내리락 가. 프로그램 개요 우주 주변에는 기체, 액체, 고체의 형태를 가진 다양한 물질들이 존재한다. 특히 액체는 우 리가 미시고 있는 물부터 지구를 덮고 있는 바다에 이르기까지 우리 주위 어디에서나 찾아볼 수 있으며 수많은 용도로 사용된다. 이 프로그램에서는 액체와 관련된 교육과정 내용의 이해 를 바탕으로 액체의 밀도에 대한 다양한 성질들을 경험하고 이 성질을 이용한 생활 주변의 여 러 가지 물품과 장난감을 찾아 관찰하고 액체의 밀도를 이용한 장난감을 만들어 보고자 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 용해와 용액 과 관련하여 관찰과 실험을 통해 액체의 여러 가지 성질 중 밀도에 대한 풍부한 경험을 제공한다. 또한 학생들에게 액체의 밀도에 관한 다양한 지식을 제공할 뿐 아니라, 관찰, 비교, 의사소통, 분류, 데이터 기록, 결 론 도출 등의 탐구과정 기능을 향상시키는 데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(액체와 기체), 초등학교 3~4학년군(혼합물의 분리), 초등학교 5~6 학년군(용해와 용액), 초등학교 5~6학년군(산과 염기), 중학교 1~3학년군(물질의 특성) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 용해 전후에 무게를 비교하기, 용해 현상을 입자적 관점에서 이해하기, 물에 여러 고체 물질을 녹여 봄으로써 용질의 종류와 양에 따라 녹는 양이 다름을 알기, 용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법을 고안하기, 물의 온도에 따라 용질의 녹는 양이 달라진다는 사실을 실험을 통해서 확인하기 이며, 탐구 활동 면에서는 물에 여러 가지 고체 물질 녹여보기, 용해 전과 후의 무게 측정하기, 용해에 영 향을 주는 요인 알아보기, 고체 물질 빨리 녹이기 이다. 교육과정에서는 용액을 이해하여 녹는 현상에 관심을 가지도록 하는 데 목적이 있다. 실험을 통해 현상을 물질의 입자와 관련지어 이 해할 수 있게 되며, 용해되는 양에 영향을 미치는 변인을 알고, 용액의 진하기를 상대적으로 비 교하는 방법을 고안하여 실험으로 확인한다. 이 과정에서 용질, 용매, 용액의 정의를 알게 된다. 88 새로운 학교, 함께하는 경기교육

97 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 이 프로그램에서는 교육과정 내용 중 물질의 입자 의 이해를 바탕으로 액체의 성질, 액체 를 이용한 생활용품 관찰, 서로 섞이는 액체와 섞이지 않는 액체, 액체의 밀도를 이용한 액 체탑 쌓기, 액체의 성질을 이용한 장난감 제작의 과정을 진행한다. 액체를 이용한 다양한 실험을 액체의 성질을 파악하고, 액체의 성질을 이용한 창의적인 산 출물이 나올 수 있도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 너 누구니? - 액체의 성질 알아보기 - 우리 생활 주변의 액체 살펴보기 - 문제 상황 제시(동생 돌보기) 및 조별 탐구주제 설정하기 요소 2 가루와 액체 3 우리는 하나? 4 2+3=7 5 동생 돌보기 6 산출물 발표 및 평가 - 액체의 성질을 이용한 생활 용품(장난감) 관찰하기 - 여러 가지 액체에 가루 녹이기 - 조별 탐구주제 및 연구계획 발표 - 서로 섞이는 액체와 섞이지 않는 액체 - 온도에 따라 변하는 액체의 성질 찾기 - 조별 탐구주제에 따른 문헌조사 결과 및 관련 변인 동정 - 오르락 내리락(밀도가 다른 물, 알코올, 식용유를 이용한 실험) - 액체탑 쌓기(소금, 설탕, 물, 알코올, 식용유를 이용한 실험) - 조별 탐구주제에 따른 문헌조사 결과 및 관련 변인 동정 - 문제 상황 제시(동생 돌보기) - 나만의 액체 장난감 만들기 - 조별 탐구주제에 따른 연구보고서 작성 및 발표하기 이 프로그램은 주제탐구수업 형식으로 관찰과 실험을 통해 액체의 여러 가지 성질 중 밀도 에 대한 풍부한 경험을 제공한다. 또한 학생들에게 액체의 밀도에 대한 다양한 상식을 제공 할 뿐 아니라, 관찰, 비교, 의사소통, 분류, 데이터 기록, 결론 도출 등의 탐구 과정 기능을 향상시키고자 한다. 산출물을 제작할 때에는 다양한 과학적 원리가 적용되고, 다양한 시도가 이루어지도록 격려 하며, 산출물을 발표할 때에는 제작 의도, 작품 설명, 과학적 사고력도 평가할 수 있도록 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 화학과, 화학교육과 관련직업 화학연구원, 화학교사 관련분야의 국가기술자격은 화약류제조기사, 화약류관리기사, 화학분석기사, 농화학기사, 화공기사, 위험물산업기사 등이 있다. 경기도교육청 89

98 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 사. 참고자료 1) 김희준 저(1996), 재미있는 화학여행, 김영사 2) 서울과학교사모임(2000), 숨은 과학 1: 비누에서 숟가락까지, 웅진주니어 3) 조 슈워츠 저/이은경 역(2002), 장난꾸러기 돼지들의 화학피크닉, 바다출판사 4) 조영선 저(2004), Why? 와이 화학, 예림당 5) 박종규 저(2008), 교과서 속 화학: 초등학교 선생님이 알려 주는, 길벗스쿨 6) 정창훈 저(2009), 외우지 않아도 쏙쏙 들어오는 초등 물리 화학 생생 교과서, 스콜라 7) 신나는 과학을 만드는 사람들. 8) 과학용어 사전, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 5학년 - 물질과 에너지 - 용해와 용액 프로그램 명 오르락 내리락 운영의 주안점 교육과정 내용 중 물질의 입자 의 이해를 바탕으로 액체의 성질, 액체를 이용한 생활 용품 관찰, 서로 섞이는 액체와 섞이지 않는 액체, 액체의 밀도를 이용한 액체 탑 쌓기, 액체의 성질을 이용한 장난감 제작의 과정을 진행하여 밀도의 개 념을 이해하는 데 중점을 두어 진행함 유의사항 액체를 이용한 다양한 실험을 액체의 성질을 파악하고, 액체의 성질을 이용한 창의적인 산출물이 나올 수 있도록 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 간단한 음식 만들기 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 액체와 기체 - 초등학교 3~4학년군 혼합물의 분리 - 초등학교 5~6학년군 용해와 용액 - 초등학교 5~6학년군 산과 염기 - 중학교 1~3학년군 물질의 특성 - 국립과천과학관 기초실험관(경기도 과천시) 90 새로운 학교, 함께하는 경기교육

99 초등학교 5학년 물질과 에너지 용해와 용액 과 학 영 재 교 육 과 정 우리 주변의 액체, 그들에게 어떤 일이 가. 프로그램 개요 우리 생활에 존재하는 수많은 액체의 실체에 대해 탐구하고, 탐구 결과 알게 된 액체의 성질을 이용해 우리 생활에 도움이 되는 제품으로의 변신을 시도해 보는 프로그램이다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 용해와 용액에 해당하며, 액체와 관련된 교육 과정 내용의 이해를 포함하여 여러 가지 액체의 성질, 쓰임새뿐만 아니라 밀도차를 경험하 고 이 성질들을 이용한 생활주변의 여러 가지 물품과 생활 속의 원리를 찾아 응용하는 데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(액체와 기체), 초등학교 5~6학년군(용해와 용액), 중학교 1~3학년군(물 질의 특성) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 용해 전후에 무 게를 비교하고, 용해현상을 입자적 관점에서 이해하기, 물에 여러 고체 물질을 녹여봄으로써 용질의 종류와 양에 따라 녹는 양이 다름을 알기, 용액의 진하기를 상대적으로 비교하는 방법 을 고안하기 이며, 탐구활동 면에서는 물에 여러 고체 물질 녹여보기, 용해 전과 후의 무게 측정하기, 용해에 영향을 주는 요인 알아보기 이므로 우리 주변에서 볼 수 있는 여러 가지 액 체를 관찰하고 액체의 개념과 성질에 대하여 다양한 실험을 통해 이해할 수 있도록 한다. 다만, 이 프로그램에서 삼투압 현상 이나 밀도, 끓는점 등의 용어는 중학교 1~3학년군 물질과 에너지 영역의 물질의 특성 단원에서 자세히 다루므로 그 현상에 대한 이해를 하는 정도로 학습하며 자세한 원리나 용어는 다루지 않도록 한다. 물을 비롯해 우리 생활에 존재하는 수많은 액체들은 눈에 보이는 형태를 단정할 수 없을 정도로 무한한 형태만큼 무한한 가소성과 성질을 가지고 있다. 따라서, 학생들은 용기( 容 器 ) 에 담긴 잣대가 아닌 그 액체의 실체에 대해 탐구하고, 탐구 결과 알게 된 액체의 성질을 이용해 우리 생활에 도움이 되는 제품으로의 변신으로 시도하게 할 수 있다. 경기도교육청 91

100 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 이 활동의 목표는 액체와 관련된 교육과정 내용의 이해를 포함하여 여러 가지 액체의 성질, 쓰임새뿐만 아니라 밀도차를 경험하고 이 성질들을 이용한 생활주변의 여러 가지 물품과 생활 속의 원리를 찾아 응용하는데 있다. 한편 밀도뿐만 아니라, 삼투압 현상과 모세관 현상 등 액체 의 신기한 성질에 대해 학습하고, 실생활에 적용해 보는 경험을 통해 우리 생활에 도움이 되는 액체 제품을 제작하여 실생활에 적용할 수 있는 문제해결력을 키우는데도 그 목표가 있다. 따라서 프로그램 전반을 주로 실험 활동으로 구성하였으며, 이 과정에서 충분히 관찰하고 깊게 사고하며, 동료들과 토의하는 과정을 통해 학생들의 적극적으로 지적 정의적 사고가 유 발되도록 하여야 한다. 또한 학생들이 배운 내용을 실생활에 적용하여 설명할 수 있도록 적 극적으로 사고하고 발표하는 분위기를 조성하도록 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 별명이 몇 개? - 단원 소개 - 물의 변신: 하트 물, 별 물 - 액체, 네 실제 이름은? - 액체의 성질 찾기 - 생활주변의 액체 찾기 - 산출물 안내: 우리 생활에 도움이 되는 액체 제품 만들기 요소 2 삼투압이란? - 삼투압 현상의 개념 알기 - 생활 속의 삼투압 현상을 알아보기 - 활동1: 배추를 절여 김치 담그기 - 활동2: 역삼투 정수기 만들기 간이 비중계를 만들어보자. 건드리면 색이 변하는 비눗방울 만들기 생활 속의 끓는점 탐구(라면 스프가 끓는점에 미치는 영향 알아보기) - 활동1: 여러 종류의 액체에 구슬 띄우기 - 활동2: 떠오르는 태양 - 물, 식용유, 에탄올의 밀도차 이용 - 활동3: 간이 비중계 만들기 - 산출물 계획 세우기 - 비눗방울의 생성 원리 알아보기 - 비눗방울에 필요한 재료, 섞는 비율 - 크고 단단한 비눗방울 만들기 - 글리세린, 물엿 등이 비눗방울 액체에 미치는 영향 알아보기 - 산출물 계획, 탐구 과정 점검하기 - 동기유발: 구두광으로 라면 끓이기 - 순물질과 혼합물질 알아보기 - 순물질과 혼합물질의 끓는점 비교활동 - 맛있는 라면 끓이기 활동 (증류수와 혼합물의 끓는점 차이) 6 산출물 발표회 - 발표회장 꾸미기 - 경과보고 하기 - 우리 생활에 도움이 되는 액체 제품 만들기 - 보고서 발표 및 평가하기 - 활동 소감문 쓰기 이 프로그램은 초등학교 물질 영역의 프로그램으로 3학년에서 5학년까지의 교과 내용에 서 배운 원리들을 토대로 생활 속에 사례를 통한 학습 프로그램으로 구성하였기에, 초등 4~6학년에 적용이 가능하며 MBL을 이용한 6학년 심화 프로그램도 가능하다. 92 새로운 학교, 함께하는 경기교육

101 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바. 진로교육연계 관련학과 화학공학과 관련직업 화학연구원, 화장품화학공학기술자, 비누화학공학기술자, 향료합성원 사. 참고자료 1) 이대형(2011), 초등교사를 위한 화학, 청범출판사 2) 슈렌드라 미얀마(2007), 175개 핵심 이론으로 배우는 과학지도 그리기, 지식나이테 3) 김용권(2011), 물질 영역의 초등과학 교재 연구, 자유아카데미 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 5학년 - 물질과 에너지 - 용해와 용액 프로그램 명 우리 주변의 액체, 그들에게 어떤 일이 운영의 주안점 우리 주변에서 볼 수 있는 여러 가지 액체를 관찰하고 액체의 개념과 성질에 대하여 다양한 실험을 통해 이해할 수 있도록 함 유의사항 삼투압 현상 이나 밀도, 끓는점 등의 자세한 원리나 용어는 다루지 않 도록 함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 문제해결능력 - 의사소통능력 - 자기주도 학습능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 간단한 음식 만들기 학년 연계성 - 초등학교 3~4학년군 액체와 기체 - 초등학교 5~6학년군 용해와 용액 - 중학교 1~3학년군 열과 우리 생활 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 한국잡월드(경기도 성남시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) 경기도교육청 93

102 초등학교 6학년 물질과 에너지 렌즈의 이용 과 학 영 재 교 육 과 정 빛의 비밀을 밝혀라! 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 영재교육대상자들이 빛에 대한 경험과 관련하여 여러 현상에서 관찰되는 공통점을 바탕으로 교육과정 중에서 빛과 관련하여 다루어진 내용을 발전 심화시킨 다양한 활동 및 실험을 통해 빛에 대한 올바른 개념을 형성하고 나아가 이를 실생활에 창의적으로 응용하는 능력과 확산적인 사고능력을 기르는데 목적이 있다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 렌즈의 이용에 해당하며, 빛에 의해 낮과 밤이 생김을 알고 이로 인해 우리의 생활이 어떻게 달라지는지 학습한. 또한 빛 의 존재와 빛의 진행, 빛의 반사와 굴절과 관련된 현상을 거울과 렌즈를 통하여 관찰하고 반사, 굴절, 물체의 상에 대한 기본 개념을 학습하도록 한다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(거울과 그림자), 초등학교 5~6학년군(렌즈의 이용), 중학교 1~3학년군 (빛과 파동) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 돋보기나 여 러 가지 안경을 통해 보이는 물체의 모습과 실제 모습의 차이를 알기, 돋보기를 사용하여 햇빛 을 한 점으로 모을 때 나타나는 현상을 알기, 일상생활에서 렌즈가 사용되는 예를 찾고 그 기능을 설명하기 이며, 탐구활동 면에서는 여러 가지 렌즈로 물체 관찰하기, 돋보기로 햇빛 모으기, 간이 사진기 만들기 이므로 빛의 직진, 반사, 굴절에 대하여 알아보고 이것이 적용 된 예나 자연현상을 통해 빛이 우리에게 어떤 역할을 하는지 이해하도록 한다. 이 프로그램에서는 학생들이 빛의 성질에 대한 개념을 관련된 자연 현상을 이용하여 학습 하게 된다. 이를 통해 빛이 우리에게 어떤 역할을 하고 있는지에 대하여 일상생활에 적용하 여 설명할 수 있도록 한다. 프로그램에 제시된 원리 중 빛의 직진의 원리는 카메라 옵스큐 라를 통해, 빛의 반사는 미라지에 적용된 예로 탐구할 수 있으며, 빛의 굴절의 개념으로 신 기루 라는 자연현상을 통하여 설명할 수 있다. 94 새로운 학교, 함께하는 경기교육

103 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 다만, 이 프로그램에 제시된 빛의 분해와 합성 개념은 프리즘과 조명장치를 이용해 설명 할 수 있으나, 자칫 속진학습이 될 수 있으므로 주의해서 다루도록 한다. 첫째, 이 프로그램은 재미있는 과학완구를 활용함은 물론 직접 체험을 해볼 수 있는 기회를 많이 제공하 여 과학 영재교육대상자들이 보다 높은 관심과 흥미를 가지고 실험 및 연구에 임할 수 있도록 한다. 둘째, 이 프로그램을 진행하면서 빛의 정체 및 빛의 성질에 대한 올바른 개념을 형성할 수 있도록 학습한 내용을 실생활에 적용하여 평소 궁금증을 가지고 있었던 자연현상에 대해 설명해보도록 한다. 셋째, 빛을 이용한 발명품들을 살펴봄으로써 빛의 성질을 실생활에 어떻게 적용하여 활용 할 수 있을 것인지에 대해 고민해보고 직접 연구해봄으로써 창의적인 사고력 확산 및 문제해결력을 기를 수 있도록 한다. 넷째, 프로젝트학습을 통해 한 주제에 대하여 스스로 기획하고 연구하여 발표하는 기회를 가져봄으로써 기획력 및 과학적 사고력을 증대시키는 효과를 얻도록 한다. 다섯째, 다양한 토의활동을 통하여 상호간의 의견을 충분히 교환하도록 하며 상대방의 의견을 귀 기울여 경청할 수 있는 태도를 갖도록 지도한다. 여섯째, 학생들 스스로 평가기준을 만들어봄으로써 바람직한 기준안 작성능력 및 객관적인 안목을 키울 수 있는 계기를 마련한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 빛, 너는 누구? 2~3 4~5 빛의 성질 카메라 옵스큐라의 비밀을 밝혀라! 미라지의 비밀을 밝혀라! - 활동1. 빛의 역할 알아보기 - 활동2. 빛의 정체 알아보기 - 활동3. 빛을 연구한 과학자들 알아보기 - 활동1. 빛이 나아가는 모양 관찰하기 - 활동2. 카메라 옵스큐라의 비밀 밝혀내기 - [보충] 바늘구멍 사진기의 원리 알아보기 - [사전활동] 레오나르도 다빈치 의 비밀 편지 내용 해독하기 - 활동1. 빛의 반사에 대해 알아보기 - 활동2. 미라지의 비밀 밝혀내기 - [심화] 카드마술의 원리 알아보기 요소 6~7 8~9 빛의 성질 신기루의 비밀을 밝혀라! 무지개와 무대조명의 비밀을 밝혀라! 10~11 도전, 내가 최고! 12 최고를 찾아라! - 활동1. 빛의 굴절에 대해 알아보기 - 활동2. 신기루의 비밀 밝혀내기 - [보충] 동전마술저금통의 비밀 파헤치기 - 활동1. 프리즘을 활용하여 빛의 분해 관찰하기 - 활동2. 조명을 활용하여 빛의 합성 관찰하기 - 활동3. 무지개와 무대조명의 비밀 밝혀내기 - 활동1. 빛이 이용되는 사례 알아보기 - 활동2. 빛을 이용한 나만의 창작품 만들기 - 활동1. 평가기준 만들기 - 활동2. 창작품 발표하기 - 활동3. 작품평가하기 이 프로그램은 3단계, 총 12차시로 이루어져 있으며 렌줄리의 3부심화학습모형을 적용한다. 프로그램 단계는 탐색하기, 지식 및 기능 습득하기, 탐구수행하기, 발표 및 반성하기 단계로 나뉘어져 있다. 경기도교육청 95

104 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 반도체 세라믹 공학과, 전기공학과, 전자공학과 관련직업 LED 연구 및 개발자, 조명디자이너, 태양광발전 연구 및 개발자, 광 반도체 연구원 LED 연구 및 개발자는 LED가 반도체이기 때문에 전자공학 지식을 필수로 갖추어야 한 다. 이에 더해 다양한 LED 제품 개발을 위해 전기공학, 재료공학 등의 지식도 필요하다. LED 연구 및 개발자는 주로 LED 제조업체, LED 조명, TV 등 LED를 활용하는 전자제품 및 부품제조 업체 등에서 일하고, LED 관련 국책연구소 및 민간연구소에 취업하기도 한다. 연구 활동을 하는 만큼 대학원 졸업 이상의 학력이 필요하다. LED 연구 및 개발자는 LED 를 실생활에 사용할 제품에 적용해야하기 때문에 실용적인 사고를 바탕으로 한 기술 설계, 기술 분석, 품질 관리 등의 업무 능력이 요구된다. 사. 참고자료 1) 한국물리학회(2006), 빛과 파동 흔들기, 동아사이언스 2) 김지현(2012), WHAT? 빛과 소리, WHATSCHOOL 3) 강선화(2013), 각도로 밝혀라 빛, 자음과 모음 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 초등학교 6학년 - 물질과 에너지 - 렌즈의 이용 빛의 비밀을 밝혀라! 이 프로그램에서는 학생들이 빛의 성질에 대한 개념을 관련된 자연 현상을 이 용하여 학습하게 됨. 이를 통해 빛이 우리에게 어떤 역할을 하고 있는지에 대 하여 일상생활에 적용하여 설명할 수 있도록 함 이 프로그램에 제시된 빛의 분해와 합성 개념은 프리즘과 조명장치를 이용해 설명할 수 있으나, 자칫 속진학습이 될 수 있으므로 주의해서 다루도록 함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 문제해결능력 - 의사소통능력 - 자기주도 학습능력 - 초등학교 5~6학년군 미술, 사진과 영상 학년 연계성 - 초등학교 3~4학년군 거울과 그림자 - 초등학교 5~6학년군 렌즈의 이용 - 중학교 1~3학년군 빛과 파동 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 삼성어린이박물관(서울특별시 송파구) - 포천아트밸리 빛체험관(경기도 포천시) 96 새로운 학교, 함께하는 경기교육

105 초등학교 6학년 물질과 에너지 여러 가지 기체 과 학 영 재 교 육 과 정 공기의 힘 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 공기로만 움직이는 자동차(Airpod) 소개 및 공기의 힘을 이용한 생활 주변의 사례들을 조사, 탐구하는 상황 제시를 통하여 학습자가 공기의 힘에 접근할 수 있도 록 3가지의 조작활동을 실시하고 창의적인 산출물을 만들기 위한 것이다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 분야의 여러 가지 기체에 해당한다. 압력과 기체의 부피 사이의 관계를 실험을 통해 정성적으로 알아보고 기체의 성질을 입자와 관련지어 이해하게 하는 데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(액체와 기체) 초등학교 5~6학년(여러 가지 기체), 중학교1~3학년 군(분자 운동과 상태 변화) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 기체가 입자로 이루어졌음을 알고 기체의 성질을 설명하기, 압력과 기체 부피 사이의 관계를 입자간 거리 변화 로 이해하기 이며, 탐구 활동 면에서는 압력에 따른 기체의 부피 변화 관찰하기, 여러 가지 기 체의 활용 조사하기 이므로 다양한 조작활동이 어우러진 학습이 이루어지도록 한다. 이 수업에선 학생들이 흥미롭고 즐겁게 공기의 힘에 접근할 수 있도록 조작할 수 있는 활 동설계 3가지를(공기대포/호버크래프트/에어로켓) 제공하며 다양한 조작활동을 과학적 분석 을 통하여 폭넓은 사고를 할 수 있도록 조력한다. 또한 도전 스팀활동에서는 주어진 미션을 해결하기 위하여 창의적으로 구안해 보고 그 중 한 개 이상을 골라 실현가능성이 있는 작품 으로 만들어 보는 활동을 하게 된다. 재료를 양하게 적용하여 나만의(모둠별) 작품 디자인하 고 만들기, 미래의 환경과 관련지어 공기의 힘을 이용한 다양한 생활용품이나 과학완구 고 안, 설계하기로 구성하여 학생들로 하여금 성취감을 느끼게 하고 더 나아가 지구환경과 관련 지어 공기 에너지의 활용을 통해 일상생활에 기여하는 마음을 갖고 활동하도록 구성하였다. 다만 현상적으로 관찰되는 온도 및 압력 변화에 따른 기체의 부피 변화가 분자의 운동 상 태 변화에 따른 분자의 배열 변화로 나타나는 것은 중학교 1~3학년군의 영역이므로 다양한 경기도교육청 97

106 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 개념들에 대해서 안내할 수는 있으나, 수업 중에 교사가 구체적으로 지도하지 않는다. 공기의 힘 느끼기 활동에서는 주변에 대한 세심한 관찰과 조사학습, 브레인스토밍을 통 해 공기의 힘에 대해서 많이 생각해 보고 토의할 수 있는 충분한 시간을 주도록 한다. vortex ring 탐구 활동에서는 단순히 대포를 쏘는 활동에 그치는 것이 아니라, 상자 속 의 공기의 이동속도를 조절하는 방법, 공기 탄알 구멍의 지름과 촛불을 끌 수 있는 최대거 리와의 관계탐구, vortex ring을 카메라나 스마트폰으로 촬영하고 탐구하는 등 다양하게 사 고하고 활동의 폭을 넓힐 수 있도록 조력한다. 호버크레프트 탐구 활동에서는 이동방향을 다르게 하는 방법 탐구, 오랫동안 움직이게 하는 방법 탐구, 풍선의 크기(둘레)에 따른 공중부양시간을 측정하여 표와 그래프로 나타내 는 등 다양한 사고와 활동을 할 수 있도록 활동의 폭을 넓혀 준다. 에어로켓 탐구 활동에서는 페트병 크기와 각도에 따른 발사거리를 표와 그래프로 나타내 고 해석하는 활동에 중점을 둔다. 마. 수업 방법 차시 차시주제 차시내용 공기의 힘을 느껴보자 공기의 힘으로 vortex ring을 만들어 보자 공기의 힘으로 오랜 시간 띄워보자 공기의 힘으로 멀리 쏴 보자 도전! STEAM 활동 - 공기로만 갈 수 있는 자동차 생각해 보기 - 공기의 힘을 이용한 생활 주변의 사례를 조사하고 발표해 보기 - 공기대포 만들어보기 - 공기대포를 만들어 여러 가지 물체에 발사해 보기 - 공기 탄알 구멍의 지름과 촛불을 끌 수 있는 최대거리와 의 관계를 그래프로 나타내고 해석하기 - 도넛 모양으로 발사된 공기(vortex ring)를 카메라 동영상 이나 스마트폰으로 찍어보고 탐구하기 - 호버크래프트 만들어보기 - 풍선의 크기(둘레)에 따른 공중부양시간을 측정하여 표와 그래프로 나타내고 해석하기 - 에어로켓 만들어 보기 - 페트병 크기와 각도에 따른 발사거리를 표와 그래프로 나타내고 해석하기 - 공기의 에너지를 이용하는 방법 연구하기 - 미션지를 받고 공기를 활용해 움직이고 사용할 수 있는 방법들을 창의적으로 구안하기 - 재료를 다양하게 적용하여 미션 수행에 알맞은 나만의(모 둠별) 공기대포, 에어로켓, 호버크래프트 디자인하고 만 들어 보기 - 미래의 환경과 관련지어 공기의 힘을 이용한 다양한 생 활용품이나 과학완구 고안, 설계하기 요소 이 프로그램은 공기의 힘 느끼기, vortex ring 탐구, 호버크래프트 탐구, 에어로켓 탐구, 에어킹이라는 5단계의 주제로 이루어져 있으며 다양한 조작활동으로 공기의 힘에 접근할 수 있도록 제공하고 스팀활동에서 학생들 스스로 창의적으로 구안해 보고 실현가능성이 있는 작품으로 만들어 보는 활동이다. 98 새로운 학교, 함께하는 경기교육

107 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 공기의 힘 느끼기 에서는 공기로만 가는 자동차(Airpod)에 대하여 탐구하고 공기의 힘을 이 용한 생활 주변 사례들을 조사 발표하는 활동을 한다. vortex ring 탐구 에서는 공기대포 만들어 여러 가지 물체에 발사해 보기, 공기 탄알 구 멍의 지름과 촛불을 끌 수 있는 최대거리와의 관계를 해석하기, vortex ring을 동영상으로 찍어서 탐구하기 활동을 한다. 호버크래프트 탐구 에서는 호버크래프트 만들어 경연하기, 풍선의 크기(둘레)에 따른 공중부양시간을 측정하여 해석하기 활동을 한다. 에어로켓 탐구 에 서는 에어로켓 만들어 경연하기, 페트병 크기와 각도에 따른 발사거리를 해석하기, 공기의 에 너지를 이용하는 방법 조사하기 활동을 한다. 에어킹 에서는 공기를 활용해 움직이고 사용할 수 있는 것을 구안하기, 재료를 다양하게 적용하여 나만의 에어 작품 디자인하고 만들기 활 동을 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 에너지공학과, 신재생에너지과, 항공학과 관련직업 에너지공학기술자, 신재생에너지안전기술연구원, 기계공학기술자, 항공공학기술자 사. 참고자료 1) 과학동아, 2) 사이언스올, 3) KISTI의 과학향기, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 6학년 물질과 에너지 - 여러 가지 기체 공기의 힘 학생들이 흥미롭고 즐겁게 공기의 힘에 접근할 수 있도록 조작할 수 있는 활 동설계 3가지를(공기대포/호버크래프트/에어로켓) 제공하며 다양한 조작활동을 과학적 분석을 통하여 폭넓은 사고를 할 수 있도록 지도함 현상적으로 관찰되는 온도 및 압력 변화에 따른 기체의 부피 변화가 분자의 운동 상태 변화에 따른 분자의 배열 변화로 나타나는 것은 수업 중에 교사가 구체적으로 지도하지 않음 - 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 사회, 환경 문제의 해결을 위한 노력 - 초등학교 3~4학년군 액체와 기체 - 초등학교 5~6학년군 여러 가지 기체 - 중학교 1~3학년군 분자 운동과 상태변화 - 국립과천과학관(경기도 과천시) 경기도교육청 99

108 초등학교 6학년 물질과 에너지 여러 가지 기체 과 학 영 재 교 육 과 정 드라이아이스, 무대 위에 오르다. 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 냉매제로만 만나온 드라이아이스의 새로운 모습을 경험해 볼 수 있는 기회로 신데렐라 동화를 따라가며 드라이아이스로 인해 나타나는 현상을 관찰하며 관찰된 현상을 과학적으로 설명할 것이다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 분야의 여러 가지 기체에 해당한다. 압력과 기체의 부피 사이의 관계를 실험을 통해 정성적으로 알아보고 기체의 성질을 입자와 관련지어 이해하게 한다. 또 이산화탄소 발생 실험을 통해 생성된 이산화탄소의 성질을 확인하는데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(액체와 기체, 물의 상태 변화) 초등학교 5~6학년군(여러 가지 기 체), 중학교1~3학년군(분자 운동과 상태 변화) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 기체가 입자 로 이루어졌음을 알고 기체의 성질을 설명하기, 압력과 기체 부피 사이의 관계를 입자간 거 리 변화로 이해하기, 이산화탄소의 발생 방법과 성질 알기, 일상생활에서 기체가 이용되는 사례를 조사하고 기체의 성질과 관련지어 설명하기 이며, 탐구 활동 면에서는 압력에 따른 기체의 부피 변화 관찰하기, 이산화탄소를 발생시켜 이산화탄소의 성질을 확인하기, 여러 가 지 기체의 활용 조사하기 이므로 다양한 조작활동이 어우러진 학습이 이루어지도록 한다. 이 수업에선 신데렐라 동화를 따라가며 드라이아이스로 인해 나타나는 현상을 관찰하고, 관찰된 현상을 과학적으로 설명할 것이다. 얼음과 드라이아이스를 비교하고, 주변의 온도를 급속도로 내려가게 하는 드라이아이스의 성질을 이용하여 슬러시를 만들 수 있다. 기체의 성질을 이용하여 물체를 움직이게 하여 속력을 구하며 인형극을 준비하고 공연을 하면서 무 대디자이너에 대해 알게 될 것이다. 다만 액화-기화, 융해-응고, 승화 등의 용어는 직접 사용하지 않고 현상적으로 관찰되는 100 새로운 학교, 함께하는 경기교육

109 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 온도 및 압력 변화에 따른 기체의 부피 변화가 분자의 운동 상태 변화에 따른 분자의 배열 변화로 나타나는 것은 중학교 1~3학년군의 영역이므로 다양한 개념들에 대해서 안내할 수 는 있으나, 수업 중에 교사가 구체적으로 지도하지 않는다. 무대 위의 연기 활동에서는 승화 등의 용어는 직접 사용하지 않고 고체 상태에서 액체 상태를 거치지 않고 기체로 변한다고만 설명하고 학생들이 다양한 방법을 모색하도록 실험 준비물을 미리 제시하지 않는다. 무대 위 연기의 정체 활동 중 흰 연기의 정체를 알아보는 실험에서는 기체가 모아져 팽 팽해진 지퍼 팩을 갑자기 열면 기체가 한꺼번에 빠져나가므로 한 부분을 살짝 열어 손으로 잡고 기체를 모으는 것이 좋다. 지퍼 백을 완전히 닫고 팽팽하게 많이 모으면 지퍼 팩이 펑 소리를 내며 벌어진다. 이 프로그램의 실험과 활동은 개방적으로 제시된 실험 준비물 외에 다양한 재료를 구비하 여 학생들의 창의성을 지원해준다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 무대위의 연기 무대위 연기의 정체 신데렐라의 파티 신데렐라의 마차 도전 STEAM활동 드라이아이스, 무대 위에 오르다 - 오페라 감상하고 무대효과 찾아보기 - 드라이아이스로 연기 발생하는 방법 알아보기 - 신데렐라 이야기 중에 연기효과가 어울리는 장면 찾아보기 - 드라이아이스로 연기효과, 구름효과 만들어 보기 - 수증기 알아보기 - 비누거품이 커지는 이유 추측하기 - 흰 연기의 정체 밝히기 - 드라이아이스에서 발생되는 기체 알아보기 - 실험계획 세워 흰 연기 알아보기 - 드라이아이스 만드는 과정 알아보기 - 먹거리 싱싱하고 안전하게 운반 보관하는 법 알아보기 - 드라이아이스와 얼음 관찰하여 특성 알아내기 - 드라이아이스와 얼음의 유용성 비교하기 - 드라이아이스의 성질을 이해하고 활용하여 슬러시 만들기 - 바퀴의 발명과 인류의 발전간의 관계 이해하기 - 속력 이해하기 - 드라이아이스를 활용한 마차 설계하여 만들기 - 마차의 속력 구하기 - 줄 인형극 알아보기 - 무대디자이너 알아보기 - 인형극 디자인하기 - 장면에 어울리는 드라이아이스 효과 넣어 인형극 디자인하기 - 인형극 공연하기 다양한 조작활동으로 무대에서의 드라이아이스의 활용을 배우고 융합교육(STEAM) 활동 에서 학생들 스스로 창의적으로 구안하는 무대디자이너 직업체험을 해 보고 직접 인형극 공 요소 경기도교육청 101

110 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 연을 하는 활동이다. 무대 위의 연기 에서는 오페라를 감상하며 무대효과를 찾아보고 드라이아이스로 연기 발 생하는 방법을 알아내어 실제로 드라이아이스로 연기효과와 구름효과를 만들어 보는 활동을 한다. 무대 위 연기의 정체 에서는 드라이아이스에서 발생되는 연기와 기체에 대하여 알아보고 드라이아이스가 만들어지는 과정을 알아보는 활동을 한다. 신데렐라의 파티 에서는 얼음과 드라이아이스를 비교 관찰하고 드라이아이스를 활용하여 슬러시를 만들어 보는 활동과 일생생활에서 드라이아이스를 활용하는 예를 찾아보는 활동을 한다. 신데렐라의 마차 에서는 드라이아이스를 이용하여 굴러가는 마차를 만들어 보고 마차의 속 력을 구하는 활동을 한다. 도전! STEAM 활동 에서는 드라이아이스 무대효과를 넣어 신데렐라 인형극을 계획하고 무대효과에 주의하며 실제로 인형극으로 표현하는 활동을 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 실내디자인학과, 영상 예술학과 관련직업 무대디자이너, 무대 및 세트디자이너, 연극 영화 및 방송기술감독, 촬영기사, 음향 및 녹음기사, 영상 녹화 및 편집기사, 조명기사, 영사기사, 무대의상관리원 사. 참고자료 1) 강현옥(2011), 손에 잡히는 과학 교과서 여러 가지 물질, 길벗스쿨 2) 고희선(2000), 무대조명, 교보문고 3) 김경은(2011), 손에 잡히는 과학 교과서 기체와 액체, 길벗스쿨 4) 김경은(2008), 역사인물과 함께하는 교과서 원리 캠프 화학, 씽크하우스 5) 김삼성(2003), 인형극 치료 인형극 교육, 도서출판 특수교육 6) 여상인 외(2012), 생활 속의 화학탐구, 북스힐 7) 하순영(2008), 역사인물과 함께하는 교과서 원리 캠프 경재, 씽크하우스 8) 어린이과학동아, 호 9) 풍국주정, 10) 태경화학, 새로운 학교, 함께하는 경기교육

111 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 6학년 - 물질과 에너지 - 여러 가지 기체 프로그램 명 드라이아이스, 무대 위에 오르다 운영의 주안점 신데렐라 동화를 따라가며 드라이아이스로 인해 나타나는 현상을 관찰하고, 관찰된 현상을 과학적으로 설명한다. 얼음과 드라이아이스를 비교하고, 주변의 온도를 급속도로 내려가게 하는 드라이아이스의 성질을 이용하여 슬러시를 만 들도록 지도함. 기체의 성질을 이용하여 물체를 움직이게 하여 속력을 구하며 인 형극을 준비하고 공연을 하면서 무대디자이너에 대해 알 수 있도록 지도함 유의사항 액화-기화, 융해-응고, 승화 등의 용어는 직접 사용하지 않고 현상적으로 관 찰되는 온도 및 압력 변화에 따른 기체의 부피 변화가 분자의 운동 상태 변화 에 따른 분자의 배열 변화로 나타나는 것은 수업 중에 교사가 구체적으로 지도 하지 않음 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 음악, 극음악 속으로 - 초등학교 5~6학년군 미술, 이야기 세상, 디자인과 생활 - 초등학교 5~6학년군 국어, 이야기와 삶 학년 연계성 - 초등학교 3~4학년군 액체와 기체 물의상태변화 - 초등학교 5~6학년군 여러 가지 기체 - 중학교 1~3학년군 분자 운동과 상태변화 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 국립과천과학관(경기도 과천시) 경기도교육청 103

112 초등학교 6학년 물질과 에너지 연소와 소화 과 학 영 재 교 육 과 정 양초의 수명은 내 손 안에 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 양초의 연소 과정에서 일어나는 변화를 관찰하고 그 현상에 대해 생각하 게 함으로써 과학적 원리를 이해할 수 있으며 나아가 물질이 연소될 때 생성되는 물질이 무 엇인지 알아보는 활동을 해보고자 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 연소와 소화 와 관련하여 우 리 주변에서 일어나는 연소반응에 대해 생각해 보고, 연소 과정을 관찰하면서 연소가 일어 나기 위한 조건을 생각해보고 이 때 공간의 모양에 따라 양초가 어떻게 연소되는지, 또 양 초에 공급되는 산소의 양과 발생되는 이산화탄소의 양이 양초의 연소에 어떤 영향을 주는지 를 파악하고자 하는 데 그 목적이 있다. 학생들은 연소반응을 통하여 물리적 변화와 화학적 변화에 대해 이해하고 나아가 자신이 설계한 방법으로 실험을 진행함으로써 과학적인 탐구 방법과 탐구능력을 습득하게 될 것이다. 다. 학년 연계성 초등학교 5~6학년군(여러 가지 기체), 초등학교 5~6학년군(연소와 소화), 중학교 1~3 학년군(여러 가지 화학 반응) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 관찰을 통해 물질이 탈 때 나타나는 공통적인 현상을 알기, 연소와 소화의 조건을 알고, 연소와 소화를 관련지어 이해하기, 실험을 통해 연소 후에 생성되는 물질을 확인하기 이며, 탐구활동 면에서 는 연소 실험을 통해 물질이 탈 때 나타나는 현상 관찰하기, 물질의 연소 조건을 알아보는 실험하기, 연소 후 생성되는 물질 확인하기 이므로 가능한 다양한 모양의 양초를 실험에 적 용하여 연소 반응이 어떤 조건에 의해 결과가 달라지는지를 생각해보는 활동을 전개한다. 또한 연소의 조건을 임의적으로 변화시켰을 때 일어나는 변화를 관찰하고 그 반응에서 규칙 성을 찾아내어 얻어진 결과를 바탕으로 새로운 문제 상황에서 적용해 볼 수 있도록 한다. 다만 양초의 연소 과정에서의 대표적인 화학 반응 개념이 산화와 환원 반응은 유도하지 않는다. 104 새로운 학교, 함께하는 경기교육

113 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 다양한 실험에서 양초가 연소될 때 냄새가 나는 것으로 보아 냄새를 내게 하는 물질이 발생하 고, 양초가 산소와 결합하여 다른 물질로 변한다는 정도로 설명하도록 한다. 다양한 학생들의 의견을 잘 종합하여 좋은 결과를 얻을 수 있도록 항상 서로의 의견 교환 이 잘 이루어지도록 한다. 학생들은 연소반응을 통하여 물리적, 화학적 변화를 이해하고 나아가 자신이 설계한 방법 으로 실험을 진행해 봄으로써 과학적인 사고 방법과 탐구력을 습득할 수 있도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 요소 1 신나는 불꽃놀이 - 불의 기원과 신화 속 불 이야기 - 불꽃놀이 - 양초의 불꽃반응 관찰하기 - 주제탐색: 양초를 연소시킬 때 영향을 주는 것은 무엇 인가? 2 여러 모양의 양초 만들기 - 다양한 모양의 양초 만들기 - 주제탐색: 양초를 연소시킬 때 영향을 주는 것은 무엇 인가? 3 제작한 양초 연소시키기 - 연소 반응에서의 산소의 역할 알아보기 - 주제탐색: 양초의 연소 시간은 무엇의 영향을 받는가? 4 5 닫힌 공간과 열린 공간에서 양초 연소시키기 산출물 제작 및 발표 - 닫힌 공간에서 양초의 위치와 크기에 따른 연소 반응 알아보기 - 열린 공간에서 용기의 높이에 따른 양초의 연소 - 주제탐색: 양초의 연소와 공간의 모양과의 관계 - 주어진 도구와 재료를 이용하여 원하는 양만큼 양초 연소시키기 - 연구 결과 정리 및 발표 준비 이 프로그램은 그리스 신화에서 불의 신인 프로메테우스의 이야기에서 신화 속에 주어진 이야기와 불의 기원에 관한 활동으로 학생들에게 매우 친숙하게 시작을 한다. 신화 속에서 불의 중요성을 인식하고 일상생활에서 불의 역학을 생각해 볼 수 있는 기회를 제공하고, 양 초의 연소 실험을 통해 일어나는 물리적, 화학적 변화를 관찰하여 관찰한 내용을 토대로 원 인을 생각하도록 유도하여 자신들의 생각을 발표하도록 하여 서로의 의견을 교환하는 과정 을 거치도록 한다. 산출물을 제작할 때에는 양초의 반응에 대한 기본 이해를 바탕으로 주어진 조건을 충족하 는 연소 정도를 제어하는 과학적 원리가 적용될 수 있도록 한다. 경기도교육청 105

114 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 국방탄약과, 방공유도무기과 관련직업 연소기구 조립원, 연소신발전연구원, 흑액연소보일러조작원 사. 참고자료 1) 김정애, 송은영(2008), 교과서 속 실험관찰, 길벗스쿨 2) 남춘자(2012), Why? 불과 연소, 예림당 3) 마이클 패러데이(1998), 양초 한 자루에 담긴 화학이야기(과학고전시리즈 3), 서해문집 4) 토마스 불핀치(2011), 만화로 보는 그리스 로마 신화, 가나출판사 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 초등학교 6학년 - 물질과 에너지 - 연소와 소화 양초의 수명은 내 손 안에 양초의 연소 과정에서 일어나는 변화를 관찰하고 그 현상에 대해 생각하게 함으로써 과학적 원리를 이해하고, 나아가 물질이 연소할 때 생성되는 물질이 무엇인지 이해하는 데 중점을 두어 지도함 연소의 조건을 임의적으로 변화시켰을 때 일어나는 변화를 관찰하고 그 반응 에서 규칙성을 찾아내어 얻어진 결과를 바탕으로 새로운 문제 상황에서 적용해 볼 수 있도록 함. 다만 양초의 연소 과정에서의 대표적인 화학 반응 개념인 산 화와 환원 반응은 유도하지 않음 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 나의 영양과 식사 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 5~6학년군 여러 가지 기체 - 초등학교 5~6학년군 연소와 소화 - 중학교 1~3학년군 여러 가지 화학 반응 - 한국등잔박물관(경기도 용인시) - 필룩스조명박물관(경기도 양주시) 106 새로운 학교, 함께하는 경기교육

115 초등학교 6학년 물질과 에너지 연소와 소화 과 학 영 재 교 육 과 정 우리 생활과 불 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 우리의 재산과 생명을 위협하고 있는 화재 사고의 원인과 대처 방법, 소화의 방법 등에 대해 자세하게 조사하여 이해하고 화재 피해와 예방을 위한 UCC를 직접 만들어 본다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 연소와 소화에 해당하며 물질이 타는 현상을 관찰함으로써 물질이 연소되거나 소화될 때 필요한 조건을 이해하고 물질의 연소 실험을 통해 연소 후에 새로운 물질이 생성됨을 알게 한다. 일상생활에서 발생할 수 있는 다양한 화재 예방 및 화재 발생 시의 안전 대책과 소화기의 사용방법을 알아 위급한 상황 시 대처할 수 있는 능력과 태도를 기르게 하는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 5~6학년군(여러 가지 기체), 초등학교 5~6학년군(연소와 소화), 중학교 1~3학 년군(화학 반응에서의 규칙성) 라. 운영 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 관찰을 통해 물질이 탈 때 나타나는 공통적인 현상을 알기, 연소와 소화의 조건을 알고 관련지어 이해하기, 실험을 통해 연소 후에 생성되는 물질을 확인하기, 화재 예방 및 화재 발생 시의 안전 대책을 알고 소화기를 올바르게 사용하기, 탐구 활동 면에서는 연소 실험을 통해 물질이 탈 때 나타나는 현상 관찰하기, 물질의 연소 조건 알아보는 실험하기, 연소 후 생성되는 물질 확인하기, 화재의 원인과 그에 따른 대체 요령 조사하기 이므로 학생들로 하여금 불의 중요성과 위험성을 함께 생각하게 한다. 우리가 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 양초를 이용하여 양초가 연소되는 과정과 연소 과 정에서 일어나는 변화를 관찰하고 그 현상에 대해 생각하게 함으로써 과학적 원리를 이해시키 며 나아가 물질이 연소될 때 생성되는 물질이 무엇인지 알게 한다. 이러한 연소 반응을 통해 소화의 방법을 알고 간단한 간이 소화기를 만들어 보고, 학습한 내용을 바탕으로 화재 피해와 경기도교육청 107

116 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 예방을 위한 UCC를 만들어 홍보하게 한다. 다만, 연소와 소화 과정을 학습하며 궁금해 하는 학생들에게 물리적 변화와 화학적 변화의 차이점을 간략하게 소개해줄 수는 있으나, 연소화 소화 과정의 화학적 변화, 화학 반응식, 화학 기본 법칙은 지도하지 않는다. 화재 예방을 위한 안전 사항을 충분히 숙지한 후 실험하도록 한다. 최강 양초 만들기, 간이 소화기 만들기 활동에서 양초와 소화기 제작을 설명하되 모양이 나 크기 재료 등은 스스로 결정하여 제작하게 하고, 사전 조별 토론을 통해 충분히 상의한 후 다양한 방법으로 양초와 소화기를 만들 수 있도록 아동들의 사고 유도한다. 화재의 원인과 대처 방법 조사 활동에서 다양한 조사학습이 될 수 있도록 사전에 과제로 제시한다. 소방서 견학 활동이 이루어지는 것도 좋다. UCC 스토리보드 및 자료 수집을 위해 컴퓨터실에서 진행하고, UCC 시연 시 모둠별 평가 하도록 하며 긍정적인 마음으로 수용적인 분위기를 조성한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 연소와 소화 - 원시체험 불 만들기 - 양초 불꽃 관찰하기 - 병속에서 촛불 관찰하기 요소 2 내손으로 만든 양초와 소화기 - 양초 제작하기 - 간이 소화기 제작하기 3 화재의 원인과 대처 방법 4 내가 만든 ucc - 화재 위험 및 원인 조사하기 - 화재 피해 줄이기 및 예방 방법 소방서 견학활동 가능 - 화재예방 UCC 스토리보드 작성 - 화재예방 캠페인 UCC 제작 및 시연 연소는 양초가 타는 것부터 로켓의 추진과 같은 넓은 범위에 이르기까지 이용되며 연소의 반대 개념인 소화는 안전한 생활을 위해 학습해야할 중요한 개념이다. 처음에 영화를 통하여 학생들의 흥미를 유도하며 영화 속에서 불의 소중함과 필요성을 도입하고 다양한 연소 관련 실험을 통해 연 소 반응에 대한 변화를 관찰하고 정리하여 학생들로 하여금 연소 반응에 대한 생각을 정립하게 해야 한다. 다양한 연소와 소화 반응 실험을 통해 살펴본 것을 바탕으로 실제 양초와 소화기를 설 계하고 제작한다. 2단계에서 연소와 소화 반응을 알아보는 과정을 통해 알게 된 사실들을 흥미 있는 실험을 통해 좀 더 구체적으로 접근 확인하는 과정으로 양초와 소화기를 직접 제작하여 이 용하며 양초와 소화기를 만드는 대회로 운영하면 효과가 좋을 것이다. 3단계에서 2003년 대구 지 하철 화재 사고 자료를 통해 생활에 꼭 필요한 불이 얼마나 무서운 피해를 주는지 다시 한 번 깨 닫고 다시는 이런 참사가 일어나지 않도록 화재 예방을 위해 관심을 갖게 한다. 마지막으로 모든 사람들의 공감을 얻을 수 있는 내용의 화재 예방 UCC를 만들어본다. 조별로 준비된 자료와 상상 력을 발휘하여 스토리보드를 만든 후 간단한 영상촬영과 편집을 통해 작품을 완성하게 한다. UCC 시연 후 화재 예방 UCC를 만들면서 느낀점을 발표하며 공감대를 형성한다. 108 새로운 학교, 함께하는 경기교육

117 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바. 진로교육연계 관련학과 소방방재학과, 소방행정학과, 소방공학과, 소방안전관리과, 응급구조학과 관련직업 소방관, 소방공학기술자, 소화용부품조립원, 소화기조작원, 대기환경기술자 사. 참고자료 1) 이주훈(2007), 물질의 상태 변화, 지경사 2) 경기도소방재난본부, 3) 소방방재청, 4) 초등과학개념사전 연소와소화, &categoryId =3068 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 6학년 - 물질과 에너지 - 연소와 소화 우리 생활과 불 연소 반응과 소화 방법의 학습을 통해 학생들로 하여금 불의 중요성과 위험 성을 함께 생각하게 하고 UCC를 제작하여 홍보함 연소와 소화 과정을 학습하며 궁금해 하는 학생들에게 물리적 변화와 화학적 변화의 차이점을 간략하게 소개해줄 수는 있으나, 연소화 소화 과정의 화학적 변화, 화학 반응식, 화학 기본 법칙은 지도하지 않음 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 미술, 사진과 영상 - 초등학교 5~6학년군 여러 가지 기체 - 초등학교 5~6학년군 연소와 소화 - 중학교 1~3학년군 화학 반응에서의 규칙성 - 경기도소방학교(경기도 용인시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) 경기도교육청 109

118 초등학교 6학년 물질과 에너지 전기의 작용 과 학 영 재 교 육 과 정 자석과 전자기유도 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 자석의 성질에 대해 학습하고, 자석을 이용한 여러 가지 제품들(전자 석, 스피커, 전동기)을 만들어본다. 또한 전자기유도에 대한 기본적인 현상을 통하여 어떻게 떨어져 있는 곳에서 전기신호가 전달될 수 있는지에 대하여 생각해보게 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 분야의 전기의 작용에 해당하며 전기 회로에서 전구의 불이 켜지는 조건과 전구의 연결방법에 따른 밝기를 비교하면서 전류를 이해 하도록 한다. 또 전선은 자석과 같은 성질을 나타냄을 알고 이를 이용하여 전자석을 만들며 생활에서 전자석이 사용되는 예를 찾고 새로운 쓰임을 고안하게 하는 데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(자석의 이용), 초등학교 5~6학년군(전기의 작용), 중학교 1~3학년 군(전기회로와 자기장) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 전지, 전선, 전구 를 연결하여 전구에 불을 켜고, 불이 켜지는 조건을 알기, 전류가 흐를 때 전선 주위에 생긴 현상을 이용하여 전자석을 만들어 보기 이므로 3~4학년군 자석의 성질과 원리에 대하여 복 습하고 전기회로에서 전구에 불이 켜지는 조건 및 전구의 연결 방법에 따른 밝기를 비교하 면서 전류를 이해하도록 한다. 또한 전선은 자석과 같은 성질을 나타냄을 알고 이를 이용하여 전자석을 만들며 생활에서 전자석이 사용되는 예를 찾고 새로운 쓰임새를 고안하는 내용이 포함될 수 있도록 지도한다. 다만, 중학교 1~3학년군에 해당하는 저항, 전류, 전압사이의 관계에 대한 내용이나 전하 에는 양전하와 음전하가 있으며 물체가 대전되는 과정에 대해서는 지도하지 않는다. 이 프로그램에 포함된 전자기 유도에 대한 내용적인 부분의 자세한 학습은 고등학교 과정 에서 다루기로 한다. 통가마 방식의 전기밥솥 등 전자기유도를 이용한 전자 제품, 위에서 아 래로 떨어지는 놀이기구(자이로드롭), 화력, 원자력, 수력발전기 등 생활 속에서 찾을 수 있 는 전자기유도의 예를 통해 학생들이 이 현상에 대하여 이해할 수 있도록 구성되어 있다. 110 새로운 학교, 함께하는 경기교육

119 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 자석의 원리에 대해서 이해함에 그치지 않고, 학생들이 직접 전자석, 스피커, 전동기를 만 들어 보고 자석이 우리 생활과 밀접한 연관을 맺고 있음을 알도록 하는 것이 중요하다. 또 이러한 것들을 더 좋은 방향으로 개선할 수 있는 방법을 학생 스스로 찾아 볼 수 있게 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 자석의 성질 2 전자석 만들기 - 자석의 성질 - 자석 속의 재미있는 과학적 원리 - 자석을 잘게 자르면 어떻게 될까? - 자석과 자석이 아닌 물체 찾기 - 생활 속의 자석 - 전자석 만들기 - 센 전자석을 어떻게 만들 수 있을까? 요소 3 스피커 만들기 4 전동기 만들기 5 전자기 유도 - 스피커 분해하기 - 스피커의 원리 알기 - 스피커 만들기 - 스피커 개량하기 - 전동기 분해하기 - 전동기 만들기 - 간이전동기의 원리 알기 - 간이전동기 개량하기 - 전자기유도란? - 자이로드롭의 운동 - 발전기의 원리 알아보기 - 생활 속의 전자기유도 현상 첫 번째 활동에서는 자석을 잘게 자르면 어떻게 되는지, 그리고 자석과 자석이 아닌 물체 를 구분하는 방법을 무엇이 있을지에 대해서 생각해보도록 한다. 또한 휴대폰 스피커 속 자 석이나 고무자석 등 생활 속의 자석을 확인을 해보는 활동을 통하여 자석의 기초적인 내용 에 대해 학습한다. 두 번째 활동에서는 전자석 만들기에 대하여 학습하며 센 전자석을 어떻게 만들 수 있을 지 탐구해 본다. 세 번째 활동에서는 전자석의 원리를 이용해 간단한 스피커를 만들어보며 제시된 스피커 만들기 방법을 개량하여 더 나은 스피커를 만들 수 있는 방법을 연구한다. 네 번째와 다섯 번째 활동에서는 전동기와 전자기유도의 원리에 대해 알아본다. 바. 진로교육연계 관련학과 물리학과, 물리교육과, 기계항공공학과 전기 정보공학과, 컴퓨터공학과 관련직업 전파전자기사 경기도교육청 111

120 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 사. 참고자료 1) 한국전력공사, 2) 곽영직(2009), 전기와 자기, 북스힐 3) 닉 아놀드(2009), 파지지직 전기 짜릿짜릿 자기, 김영사주니어 4) 이동준(2006), 키워드로 읽는 물리 : 힘, 전자기 편, 궁리 5) 배대성(2008), 선생님도 놀란 초등 과학 뒤집기 : 전기와 자기, 와이즈만영재교육연구소 6) 이상구(2009), 초등학생이 꼭 알아야 할 전기와 자기 이야기 33가지, 21세기북스 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 초등학교 6학년 - 물질과 에너지 - 전기의 작용 자석과 전자기유도 3~4학년군 자석의 성질과 원리에 대하여 복습하고 전기회로에서 전구에 불이 켜 지는 조건 및 전구의 연결 방법에 따른 밝기를 비교하면서 전류를 이해하도록 함. 전선은 자석과 같은 성질을 나타냄을 알고 이를 이용하여 전자석을 만들며 생활에 서 전자석이 사용되는 예를 찾고 새로운 쓰임새를 고안하도록 지도함 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 중학교 1~3학년군에 해당하는 저항, 전류, 전압사이의 관계에 대한 내용이나 전 하에는 양전하와 음전하가 있으며 물체가 대전되는 과정에 대해서는 지도하지 않음. 또한, 전자기 유도에 대한 내용적인 부분의 자세한 학습은 고등학교 과정에서 다루 기로 함 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 자기주도 학습능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활 속의 전기 전자 - 초등학교 3~4학년군 자석의 이용 - 초등학교 5~6학년군 전기의 작용 - 중학교 1~3학년군 전기와 자기 - 전기박물관(서울특별시 서초구 양재동) - 전기에너지관(서울특별시 강남구 삼성동) - 전기 없는 생활 체험관(서울특별시 강남구 삼성동) 112 새로운 학교, 함께하는 경기교육

121 초등학교 6학년 물질과 에너지 전기의 작용 과 학 영 재 교 육 과 정 빛으로 그림 그리기 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 빛이 우리 생활 속에서 다양하게 활용되고 있음을 이해하고, 미술작품 속 빛의 과학 원리를 탐구해 가면서 빛과 우리 생활의 관계를 인식하고, 빛의 혼합과 색의 변화를 통해 자기만의 빛을 만들어 다양한 미술 작품을 만들어 내는 것이 목적이다 따라서 과학적 탐구를 바탕으로 미적 체험 활동이 결합된 본격적인 융합형 영재교육 프로그램이라고 할 수 있다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 물질과 에너지 분야의 5~6학년군의 전기의 작용 단원의 성취 수준과 내용 을 적용할 수 있는데, 이 단원은 전기에 대해 간단한 회로를 만들고 전구의 밝기를 비교하 거나 전자석을 만들어 보는 국가 수준 교육과정을 포함한다. 이 프로그램은 전기 회로와 전 류의 개념 이해, 전기회로도의 해석, 전구 연결 방법과 밝기와의 실증적 탐구, 빛의 직진과 반사 등의 기본 과학 지식을 구체화하는데 도움을 준다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(거울과 그림자), 초등학교 5~6학년군(전기의 작용), 중학교 1~3학년 군(전기와 자기) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 과학과 교육과정의 3~ 4학년군의 빛을 통한 사물 인식 과 빛의 경로에 따른 빛의 성질을 선수 학습으로 구성되고, 5~6학년군의 전기 회로에서 전 구에 불이 켜지는 조건을 전기 회로도 구성의 관점에서 이해하여 LED 전구가 들어간 전기 회로를 제작할 수 있는 능력을 키우는데 주안점을 둔다 이는 학습 내용 성취 기준면에서 전 기, 전선, 전구를 연결하여 전구에 불을 켜고, 불이 켜지는 조건을 안다와 탐구 활동 면에서 전구에 불 켜기의 내용을 학습과 연계 된다. 다만 이 프로그램에서는 교육과정에서 제시하는 회로 구성 보다 좀 더 다양한 부품들이 소 개되는데 각각의 부품의 명칭이나 기능 등에 집중하는 것보다는 LED 전등의 완성에 집중하 여 지나친 전기 회로 중심 학습이 되지 않도록 재구성 할 필요가 있다 특히 색의 변화를 만 들기 위해 사용하는 다양한 저항의 각각의 값을 외우거나 구분하는데 몰두하지 않도록 유의 한다. 경기도교육청 113

122 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) - 최종 차시 활동으로 카메라를 이용하여 장시간 노출을 이용한 빛 그림 그리기 활동이 실시되는데 카메라의 종류에 따라 방법이 조금씩 달라진다. 학생들이 준비한 카메라의 작동 방법을 교사가 인지할 수 있도록 마지막 수업 전에 카메라 기종과 노출값 변경 등 의 방법을 확인하는 것이 바람직하다. - 최종 차시 활동은 밤에 이루어진다. 따라서 학생들의 안전사고 예방과 안전한 귀가를 위한 방법을 강구해야 한다. - 카메라의 구조나 눈의 구조 등을 지나치게 전문적으로 지도하지 않도록 유의한다. - 지나치게 객관적이고 분석적인 시각으로 미술 작품을 대하여 미적 체험이 방해되지 않 도록 지도한다. - LED 전구 만들기 활동에서 과전류가 흐르지 않도록 전구 만들기와 관련한 과학적 원리 를 확실하게 이해하도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1~2 미술 작품 속의 표현 기법을 통해 색의 혼합원리 탐색하기 - 빛 에 대한 다양한 생각 모으기 - 인상파의 미술 작품 속의 표현기법 알아보기 - 물체의 색 혼합 알아보기 - 학습 활동 계획세우기 요소 3~4 5~7 8~10 빛을 혼합했을 때 발생하는 색의 변화 알기 빛으로 그리는 그림 의 제작 원리 이해하기 주제를 정하고 다양한 종류와 색깔의 빛을 만들어 빛으로 그림을 그리기 - 빛으로 그리는 그림 관련 조사자료 발표하기 - 빛의 3원색 알아보기 - 빛의 색 혼합을 위한 장치를 만들어 색의 변화 탐구하기 - 눈과 카메라의 구조 역할 및 사물을 보는 과정 비교하기 - 빛의 역할 알아보기(빛의 노출 시간이 사진 작품에 미치 는 영향 탐색하기) - 사진 작품 속에서 빛의 쓰임과 역할 탐색하기 - 다양한 관점에서 빛으로 그리는 그림 의 제작 원리 탐구하기 - 과제학습 발표하기 - 모둠별로 그림의 주제 및 작품 구상하기 - 다양한 빛 만들어내기 - 카메라와 만들어 낸 빛을 활용하여 빛 그림 제작하기 이 프로그램은 전통적인 과학중심 영재 교육프로그램과는 달리 미술 체험을 강조하는 융 합형 프로그램이다 따라서 과학적 사실과 탐구는 미적 체험 활동의 과정이며 학생 스스로 만들 어내는 빛 그림을 완성하는데 지원하는데 초점을 둔다 하지만 조형 요소의 하나인 색은 빛과 연결 되어있고, 빛은 물리학의 기반위에 설명이 되는 개념으로 미술 작품에서의 색의 원인과 효과를 이해하고 정확한 표현을 위해서는 빛과 색의 과학적 분석이 필요하다는 시각에서 이 프로그램의 다양한 활동들이 전개된다. 따라서 이 프로그램에서 제시되는 다양한 학습지는 과학적 절차를 기반으로 한 미적 체험 이라는 목적 달성을 위해 반드시 학생들에게 투입되어야 하고, 예상과 추리의 과정을 통해 학생들의 과학 추론 능력을 키워주도록 노력해야 한다. 114 새로운 학교, 함께하는 경기교육

123 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바. 진로교육연계 관련학과 물리학과, 전기공학과, 에너지전기공학과, 영상미술과, 시각영상디자인과 관련직업 컬러리스트 컬러리스트는 색채와 관련된 자료를 수집, 분석하여 물건과 환경의 여러 가지 용도와 목 적에 맞는 색채를 기획, 적용하는 일을 수행하는 색채 전문가이다 색상에 관한 각종 정보를 수집 분석하고 소비자 선호 조사 등을 통해 유행 색의 경향을 파악하는 유행에 민감한 감각 을 필요로 한다. 또한 색채규정을 검토, 적용하여 상품의 색상을 기획하고 전체적인 컬러의 방향 및 상품의 배색, 프린트, 패턴 채색을 결정하는 등의 매우 정확한 일처리 능력도 필요 로 하는 미래 사회의 전문인이다 다품종 소량 생산의 개인 맞춤형 제품 생산이 요구되는 미 래 산업 분야에서 기업이 필요로 하는 인재라고 할 수 있다. 사. 참고자료 1) 꼬망세편집부(2009), 과학으로 생각하고 미술로 표현하기, 한국교육출판 2) 존 게이지(2011), 미술 과학 그리고 상징, 사회평론 3) 박우찬(2011), 미술 과학을 탐하다, 소울 4) 박승옥(2005), 컬러리스트를 위한 색체 과학 15강, 국제 5) 이미영(2011), 미술 영재를 위한 미술과 과학의 융합교육, 한국미술교육학회 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 6학년 - 물질과 에너지 - 전기의 작용 빛으로 그림 그리기 국가수준 과학과 교육과정의 3 ~ 4학년군의 빛을 통한 사물 인식과 빛의 경로에 따른 빛의 성질을 선수 학습으로 구성하며, 5 ~ 6학년군의 전기 회로 에서 전구에 불이 켜지는 조건을 전기 회로도 구성의 관점에서 이해하여 LED 전구가 들어간 전기 회로를 제작할 수 있는 능력을 키우는데 주안점을 둠 각각의 전기 회로 부품의 명칭이나 기능 등에 집중하는 것보다는 LED 전등 의 완성에 집중하여 지나친 전기 회로 중심 학습이 되지 않도록 재구성 할 필 요가 있음. 특히 색의 변화를 만들기 위해 사용하는 다양한 저항의 각각의 값 을 외우거나 구분하는데 몰두하지 않도록 유의함 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결력 - 자기관리능력 - 의사소통능력 - 5~6학년군 실과, 생활 속의 전기 전자 - 5~6학년군 미술, 시각 문화 환경과 미술 - 초등학교 3~4학년군 거울과 그림자 - 초등학교 5~6학년군 전기의 작용 - 중학교 1~3 학년군 전기와 자기 - 국립현대미술관(경기도 과천시) - 호암미술관(경기도 용인시) - 백남준아트센터(경기도 용인) - 경기도미술관(경기도 안산시) 경기도교육청 115

124 초등학교 6학년 물질과 에너지 전기의 작용 과 학 영 재 교 육 과 정 나는 모델하우스의 전기 설계사 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 전기가 빛을 내는 과정을 이해하고 전기 회로를 통해 확인하며, 자신이 직접 전기 회로도를 작성하여 건물 내부의 전기 시설을 설치하고 작동해보도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 전기의 작용에 해당하며, 주변 에서 쉽게 볼 수 있는 전구와 전기 부품의 탐구를 통해 그 속에 담긴 과학 원리를 체험하고 전기의 원리를 활용한 갖가지 생활용품의 편리함과 원리를 학습함으로써 과학에 대한 호기 심을 갖게 하고 이를 생활에 창의적으로 응용하는 능력과 확산적인 사고능력을 기르는데 목 적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(자석의 이용), 초등학교 5~6학년군(전기의 작용), 중학교 1~3학년군 (전기와 자기) 라. 운영 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 전지, 전선, 전구를 연결하여 전구에 불을 켜고, 불이 켜지는 조건을 알기, 전구의 연결 방법에 따른 밝 기를 비교하기, 전기를 절약하고 안전하게 사용하는 방법을 알고 실천하기, 탐구 활동 면 에서는 전구에 불 켜기, 전구의 연결 방법에 따른 밝기 비교하기 이므로 가능한 한 학생 들의 일상생활 경험과 조작적인 활동이 어우러진 학습이 이루어지도록 한다. 학교 교육과정에서 적절한 전원의 사용, 닫힌회로, 전기가 통하는 물질과 통하지 않는 물 질, 전기 부품에서 전기가 통하는 부분, 전구의 연결 방법, 전구에 불 켜기, 전지의 연결을 통해 도구 조작 및 실험 수행 능력을 증진시키고 전기 회로 및 전기 에너지에 관한 초보적 인 개념을 학습하여 알고 있다. 이 중 두 개 이상의 전구의 연결과 전류의 흐름에 대해서는 일반적으로 학생들이 어려워하고 있으므로 학생들이 가지고 있는 선개념을 숙지하여 충분한 토론이 이루어 질 수 있도록 한다. 이러한 전기에 대해 학생들이 실생활 속에 전기에 대해 보다 실제적으로 인식할 수 있는 기회를 제공함으로써 과학적 주제가 실생활에 어떻게 적용 116 새로운 학교, 함께하는 경기교육

125 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 되는지 깨달을 수 있게 한다. 다만, 저항, 전하, 전기력 등의 용어는 지도하지 않는다. 저항의 직렬연결과 병렬연결 회 로에 옴의 법칙을 적용하여 저항, 전류, 전압 사이의 관계를 알고 이를 가정에서 사용하는 전기에너지와 연결시켜 이해하거나 전기에너지로의 에너지 전환까지 다루는 것은 중학교 1~3학년군의 영역이므로, 전구와 전지의 직렬연결과 병렬연결을 익히고 실습하는 것을 통 해 전기를 절약하고 안전하게 사용하는 것까지만 지도한다. 두 개 이상의 전구의 연결과 전류의 흐름에 대해서는 일반적으로 학생들이 어려워하고 있으 므로 학생들이 가지고 있는 선 개념을 숙지하여 충분한 토론이 이루어 질 수 있도록 한다. 형광등, 백열등, 특수전구 등 효율적인 전기 시설을 완성하기 위한 전구를 선택하는 능력 도 지도한다. 또한 학생들의 일상생활 경험과 조작적인 활동이 어우러진 학습이 이루어지도 록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 요소 알쏭달쏭 손전등 전기회로를 꾸며 봐요 나는 모델하우스의 전기설계사 1 나는 모델하우스 전기설계사 2 - 프로그램에 대한 오리엔테이션 - 마법의 모자 시연하기 - 활동1: 전기와 빛 선지식 파악 활동지 해결하기 - 활동2: 여러 가지 전구 비교하기 - 활동3: 손전등 분해 관찰하기 - 활동1: 적절한 용어를 사용하여 전기부품 관찰하기 - 활동2: 전기회로 꾸미기 - 활동3: 자신이 설계한 전기회로도 꾸미기 - 활동1: 마인드맵 - 활동2: 모델하우스의 전기설계하기 - 활동3: 조별 모델하우스 설계도 - 활동1: 모델하우스 완성하기 - 활동2: 평가 기준 만들기 - 활동3: 창의적인 산출물 발표하기 - 활동4: 심사위원이 되어 친구들의 작품 평가하기 이 프로그램은 가정이나 학교에서 여러 가지 전기 제품이 사용되고 있어 학생들에게 매우 친숙한 주제를 다룬다. 친숙한 전구와 전기 부품을 탐구하고 전기 개념과 전류의 흐름에 대 해 이해한 것을 창의적으로 응용하여 실생활에 필요한 회로를 직접 설치하도록 운영 한다. 먼저 전기와 빛 에 대한 선지식을 활동지를 통해 파악하여 전기와 빛에 대한 개념을 확인 하고 여러 가지 전구를 직접 관찰하고 비교한다. 적절한 용어를 사용하여 전기부품을 관찰 하고 전기 부품의 이름과 기능을 이해한 후 전기 회로도를 보고 전기 회로를 꾸며본다. 전 기 회로도 작성이 익숙해지면 자신이 직접 전기 회로도를 설계해보고 실제 전기회로로 나타 내어 전류의 흐름을 확인해야 한다. 다음 단계에서는 집에서 전기가 쓰이는 곳을 파악하고 두 개 이상의 전구의 연결과 전류의 흐름을 만들 때 효율적인 방법을 생각하여 전기 시설을 경기도교육청 117

126 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 포함한 모텔하우스의 내부 설계도를 작성한다. 이 때 조별 모델하우스의 전기 시설 설비에 대 해 발표하며 아이디어를 창출하는 것이 필요하다. 마지막으로 설계도에 따라 전기 시설을 설 치하고 내부시설을 완성한 후 자신이 설계한 전기 시설 상태를 확인한다. 각자가 심사위원 이 되어 친구들의 작품을 평가하면서 자신의 작품을 다른 시각에서 바라볼 수 있는 안목을 기르는 것이 필요하다. 바. 진로교육연계 관련학과 전기제어학과, 전자 전기 전파공학과, 기계공학과 등 관련직업 전기공사 제어기술자, 전기안전기술자, 전력전기공학기술자, 방송장비운영원 등 전기 분야의 국가기술자격은 기능사 < 산업기사 < 기사 < 기능장 < 기술사 순으로 올 라가며, 발송배전기술사, 전기철도기술사, 전기기능장, 전기공사기사, 전기철도기사, 전기공 사산업기사, 전기철도산업기사, 전기기능사, 철도전기신호기능사 등이 있다. 사. 참고자료 1) 두산세계대백과사전, 두산동아 2) 2006 한국물리학회(2006), 속 보이는 물리 세트, 동아사이언스 3) 2006 한국물리학회(2006), 전기와 자기의 밀고 당기기, 동아사이언스 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 6학년 - 물질과 에너지 - 전기의 작용 나는 모델하우스의 전기설계사 학생들이 실생활 속에 전기에 대해 보다 실제적으로 인식할 수 있는 기회를 제공함으로써 과학적 주제가 실생활에 어떻게 적용되는지 깨달을 수 있게 지도함 학생들이 가지고 있는 선개념을 숙지하여 충분한 토론이 이루어 질 수 있도 록 함. 저항, 전하, 전기력 등의 용어, 저항, 전류, 전압 사이의 관계, 전기에너 지로의 에너지 전환은 다루지 않음 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활과 전기 전자 - 초등학교 5~6학년군 미술, 시각 문화 환경과 미술 - 초등학교 3~4학년군 자석의 이용 - 초등학교 5~6학년군 전기의 작용 - 중학교 1~3학년군 전기와 자기 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 한국전력 전기박물관(서울특별시 강남구) 118 새로운 학교, 함께하는 경기교육

127 초등학교 6학년 물질과 에너지 전기의 작용 과 학 영 재 교 육 과 정 과학 만들기 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 전기 기구의 구조를 탐구하고 전기 기구를 직접 제작하여 우리 생활에 꼭 필요한 신기한 전기에 대하여 새로운 인식을 할 수 있게 한다. 전화기와 전동기 제작활 동을 통하여 전기의 동작의 원리를 이해하고 생활 속에서 과학지식을 발견할 수 있는 능력을 키우게 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 전기의 작용에 해당하며, 우리 일상생활에서 필수 불가결한 전기에 대해 만들기 활동을 통하여 과학적으로 구조와 원리를 탐구한다. 생활 속에서 흔히 사용되는 전화기와 부저, 전동기, 전기 회로 등을 제작 탐구하 여 학생들은 신기한 전기의 세계를 생생하게 경험하도록 지도한다. 주변의 사물을 과학적 관 심에서 바라보는 훈련을 통하여 생활 속에서 과학지식을 발견하고 더 나아가 스스로 문제를 해결하는 방법을 찾는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(자석의 이용), 초등학교 5~6학년군(전기의 작용), 중학교 1~3학년군 (전기와 자기) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 전지, 전선, 전 구를 연결하여 전구에 불을 켜고 불이 켜지는 조건을 알기, 전구의 연결 방법에 따른 밝기를 비교하기, 전기를 절약하고 안전하게 사용하는 방법을 알고 실천하기, 탐구 활동 면에서는 전구에 불 켜기, 전구의 연결 방법에 따른 밝기 비교하기, 전선 주변에 놓인 나침반 모습 관찰하기 이므로 전기 기구를 탐구하고 제작하는 활동을 통하여 우리가 사용하는 전기의 구조와 원리에 대해서 사고하도록 한다. 학생들은 직접 전기기구의 원리와 구조를 탐구하면서 지금까지 알지 못했던 과학적인 지식을 인 식할 수 있을 것이다. 이 활동을 통해 주변의 사물을 과학적 관심에서 바라보는 훈련을 통하여 생활 속에서 과학지식을 발견하고 더 나아가 스스로 문제를 해결하는 방법을 찾는데 그 목적이 있다. 경기도교육청 119

128 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 프로그램 1단계 활동에서는 놀이 활동을 통해 단순 놀이가 아닌 탐구의 과정임을 학습하 게 한다. 전기의 가장 기본적인 전기의 중요성, 전기의 흐름, 꼬마전구와 건전지의 연결 방 법 등을 학습하게 한다. 2단계 활동에서는 전기를 활용한 수업이므로 안전지도에 각별히 유 의하며 지도한다. 3단계 활동에서는 선수 학습으로 전지를 만들어 보거나 전지의 원리와 구 조에 대해 학습한 후 만들기를 시작할 수도 있다. 4단계 활동에서는 학생들 스스로 재료를 구해 만들기 활동을 할 수 있도록 지도한다. 5단계 활동에서는 학생들이 어려움에 부딪쳤거 나 나무 다른 길로 갈 때만 도와줘서 학생들이 스스로의 힘으로 만들어 낼 수 있도록 지도 한다. 6단계 활동에서는 전동기의 다양한 이용 방법에 대하여 자유롭게 생각할 수 있도록 지도한다. 7단계 활동에서는 학생들이 다양한 사고를 통하여 자유로운 분위기 속에서 발표 하고 다양한 형태로 제작할 수 있도록 지도한다. 8단계 회로 차단기의 원리를 이해시키고 동시에 전기 사용 시 주의점을 상기시키도록 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1~2 전기 회로를 연결해보기 - 전기 회로를 다양한 방법으로 연결하기 - 건전지와 꼬마전구를 이용하여 간단한 회로도 만들기 요소 3~4 5~7 전기 탐정 벌레 내가 만든 전화기 8~9 전류를 보자 10~11 12~14 15~17 띠르르릉~ 버저 뱅글뱅글 전동기 전동기로 재미있는 것 만들기 18~20 불 꺼! - 전기 회로를 만들어 도체와 부도체를 구별하고, 각각 의 쓰임을 알기 - 주변 소재를 활용하여 전화기 만들기 - 음파가 탄소 막대의 진동을 통해 전류의 변화를 일으 켜 전달된다는 전화기의 원리 알기 - 전선과 검류계 만들기 - 전류가 흐르는 도선 주위에는 자기장이 생긴다는 원리 알기 - 전류의 세기와 나침반 바늘이 움직이는 관계 알기 - 전자석을 이용해 부저 만들기 - 전자석의 작동원리, 특징 등을 이해하고 어떤 경우에 전자석이 이용되는지 말하기 - 전동기의 구조를 이해하고 그 이용에 대해 생각하기 - 전동기를 직접 만들어 봄으로써 전동기의 원리 알기 - 발전기의 원리 알기 - 전동기를 이용한 장난감 만들기 - 솔레노이드, 발광다이오드, 저항기를 이용하여 회로 차 단기 만들기 - 전기 사용 시 주의점 상기하기 이 프로그램은 우리가 살아가면서 무관심했던 전기에 대한 원리와 구조에 관해 탐구하는 기회를 제공한다. 먼저, 구체적인 실례를 통하여 학생들의 전기 기구에 대한 호기심을 자극 하여야 한다. 그 다음 재료를 나누어 주고 만들기를 통하여 스스로 만드는 방법을 생각하게 하며 만들면서 생길 수 있는 여러 가지 문제점을 스스로 해결할 수 있도록 한다. 만들기를 한 후 재미있게 노는 방법을 개발하여도 좋고 게임을 하여 좋다. 이러한 활동으로 학생들은 주제에 대해 보다 심도 깊은 이해를 할 수 있도록 분위기를 조성하며 적당한 질문을 통하여 120 새로운 학교, 함께하는 경기교육

129 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 학습과 연계하여 지도 한다. 그러나 각 활동 중 학생들의 수준에서 만들기가 어렵다고 판단 될 때나 충분한 시간이 없을 대에는 다른 교수 학습 방법을 사용할 수도 있을 것이다. 교재 에 실린 질문들에 대해 학생들 스스로 답을 찾아보게 하고, 직접 책이나 자료를 찾아보도록 하여 선생님께서는 학생들이 만들어 본 것과 알아온 지식들을 잘 연결시켜 정리할 수 있도 록 도와준다. 학생용 자료를 토대로 만들기를 한 후 학생들의 선수 학습의 수준에 따라 심 도 있게 전기의 중요성, 전기의 흐름 등 과학적인 원리와 연결시켜 학습할 수 있도록 지도 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 전기제어학과, 전자 전기 전파공학과, 기계공학과 등 관련직업 전기공사 제어기술자, 전기안전기술자, 전력전기공학기술자, 방송장비 운영원 등 사. 참고자료 1) 데이비드 맥컬레이, 도구와 기계의 원리-ⅠⅡ, 진선출판사 2) 닐 아들리, 마이 사이언스 북-전기, 한길사 3) Haliday & Resnick.(1993), Fundamentals of Physic, John Wiley & Sons 4) Hewitt.(1992), Conceptual Physics, Addison-Wesley. 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 6학년 - 물질과 에너지 - 전기의 작용 과학 만들기 우리 일상생활에서 필수 불가결한 전기에 대해 만들기 활동을 통하여 과학적 으로 구조와 원리를 탐구함. 주변의 사물을 과학적 관심에서 바라보는 훈련을 통하여 생활 속에서 과학지식을 발견하고 더 나아가 스스로 문제를 해결하는 방법을 찾는데 그 목적이 있음 전기를 활용해 놀이 활동을 통해 단순 놀이가 아닌 탐구의 과정임을 학습하게 하며, 전기의 중요성, 전기의 흐름, 꼬마전구와 건전지의 연결 방법 등을 학습 하게 함. 전기를 활용한 수업이므로 안전지도에 각별히 유의하며 지도함 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활과 전기 전자 - 초등학교 5~6학년군 미술, 시각 문화 환경과 미술 - 초등학교 3~4학년군 자석의 이용 - 초등학교 5~6학년군 전기의 작용 - 중학교 1~3학년군 전기와 자기 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 조명박물관(경기도 양주시) - 한국전력 전기박물관(서울특별시 강남구) 경기도교육청 121

130 초등학교 6학년 물질과 에너지 전기의 작용 과 학 영 재 교 육 과 정 전기회로 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 실제 주변에서 볼 수 있는 전기제품의 회로를 탐구하고, 회로도를 그리며 각 소자에 흐르는 전류를 분석함으로 전기회로를 분석해보도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 물질과 에너지 영역의 전기의 작용에 해당하며, 우리 생 활에 꼭 필요한 전기와 관련된 여러 기초 개념을 질문에 의해 익히고, 나아가 전기회로를 분 석해 하여 과학에 대한 호기심을 갖게 하고 탐구활동을 통해 창의적으로 문제를 해결하는 능력을 기르는데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(자석의 이용), 초등학교 5~6학년군(전기의 작용), 중학교 1~3학년군 (전기와 자기) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 전지, 전선, 전 구를 연결하여 불을 켜고, 불이 켜지는 조건을 알기, 전구의 연결방법에 따른 밝기를 비교하 기, 저항, 전류, 전압 사이의 관계를 적용하여 저항의 직렬연결과 병렬연결의 특징을 이해하 기 탐구 활동 면에서는 전구에 불 켜기, 전구의 연결 방법에 따른 밝기 비교하기 이므로 실생활의 구체적인 경험이 원리를 이해하는데 어우러지도록 지도한다. 전기에 관한 기초 개념 없이 전기회로를 꾸미는 것은 따라 하기 수준에 걸칠 가능성이 높기 때문에 여기서는 전기와 관련된 여러 기초 개념을 질문에 의해 익히고, 나아가 전기회로를 분석해 보는 기회를 갖도록 지도한다. 처음에는 수식을 사용하지 않고, 단순한 합과 차를 이용하여 그 개념을 파악하도록 하고, 마지막 활동에서는 사칙연산을 통한 수식으로 회로를 이해하도록 한다. 수준이 너무 어렵다고 생각이 들면 프로그램 활동 3에서 멈추어도 무방하다. 또한 학생들이 자발적 적극적으로 참여할 수 있는 기회를 많이 제공한다. 또한 전기를 이용해 과학에 대한 호기심을 갖게 하고 이를 생활에 창의적으로 응용하는 능력과 사고능력을 기르는데 목적이 있다. 복잡한 전기회로를 분석하는 활동은 일반적으로 수준이 높은 과제이므로 학생들에게 전기회 로에 대한 다양한 개념들에 대하여 충분히 숙지할 수 있도록 지도한다. 가능한 실생활 주변 122 새로운 학교, 함께하는 경기교육

131 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 에 사용되고 있는 전기제품들을 활용하여 호기심을 자극하여 탐구하도록 지도한다. 전기회 로에 계산이 요구되지만, 사칙연산 수준이므로 처음부터 어렵게 생각하여 포기하지 않도록 지도한다. 학생 스스로 문제를 해결하는 능력을 기를 수 있도록 교사의 도움은 최소한으로 한다. 학생들에게 전기 회로를 그리는 방법을 설명해 주고, 여러 모양의 전기 회로를 그려보 도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 크리스마스트리 만들기 2 간단 전기회로! 3 전구의 밝기 - 크리스마스트리 장식을 이용한 전기 회로 고치기 - 열린회로와 닫힌회로에 대한 개념 알고 회로도를 구분 하기 - 회로에 흐르는 전류의 역할 알기 - 직렬연결과 병렬연결의 밝기 비교하기 - 혼합 연결의 밝기 비교하기 - 전구와 도서의 병렬연결 밝기 비교하기 요소 4 직렬과 병렬 5~6 전류-전압-저항 7~8 복잡 전기 회로 9~10 도전과제 - 직렬과 병렬 같은 회로 찾기 - 전기의 밝기 예측하기 - 저항으로 이루어진 회로에서 전류를 구하는 규칙 찾기 - 접합점 법칙 알기 - 복잡한 전지의 연결 알기 - 옴의 법칙 알기 - 전구의 연결에서 밝기를 비교 설명하기 - 등가회로를 찾고 회로내의 전류와 전압을 구하기 이 프로그램은 우리 주변에 흔히 사용되지만 그 원리나 방법에는 무지했던 전기에 대하여 과 학적인 호기심을 기르고 간다한 전기회로를 탐구하는 활동을 통해 전기회로를 분석하도록 한다. 전구의 밝기 비교를 통해 전류의 크기를 비교하며 최종적으로 전기회로에 대한 개념을 확 인하고 여러 가지 전구 연결을 직접 관찰하고 비교 학습한다. 적절한 용어를 사용하여 전기 회로도를 탐구한 후 전기 회로도를 보고 전기 회로를 꾸며 본다. 전기회로를 분석하는 다양한 방법과 개념들을 사용하여 실제 주변에서 볼 수 있는 전기 제품의 회로를 보고, 회로도를 그리고, 각 소자에 흐르는 전류를 구해본다. 실생활에서 쓰이는 전기제품을 택하여 그 회로도 를 학생 스스로 탐구하고 분석하여 작성하도록 지도한다. 전기회로를 그릴 때 표준적인 회로 기호들을 익히게 하며, 회로를 그릴 대는 폐곡선이 이 루어지는 과정만 같으면, 즉 전지에서 나오고 들어가는 과정, 갈래의 수 및 꼭짓점의 수 등 만 같으면 곡선의 모양은 상관이 없다는 것을 학습 지도한다. 학생들에게 호기심을 자극할 수 있는 질문과 문제제시를 통하여 스스로 탐구학습 할 수 있도록 지도하여 학생들이 최종적으로 자아성취감 뿐만 아니라 자신감을 가질 수 있도록 지도한다. 경기도교육청 123

132 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 전기제어학과, 전자 전기 전파공학과, 기계공학과 등 관련직업 전기공사 제어기술자, 전기안전기술자, 전력전기공학기술자, 방송장비운영원 등 사. 참고자료 1) 두산세계대백과사전, 두산동아 2) 한국물리학회(2006), 전기와 자기의 밀고 당기기, 동아사이언스 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 초등학교 6학년 - 물질과 에너지 - 전기의 작용 전기회로 이 프로그램은 전기회로를 통해 우리 생활에 꼭 필요한 전기와 관련된 여러 기초 개념을 질문에 의해 익히고, 나아가 전기회로를 분석해 하여 과학에 대한 호기심을 갖게 하고 탐구활동을 통해 창의적으로 문제를 해결하는 능력을 기르 는데 목적이 있음 복잡한 전기회로를 분석하는 활동은 일반적으로 수준이 높은 과제이므로 학 생들에게 전기회로에 대한 다양한 개념들에 대하여 충분히 숙지할 수 있도록 지도함. 가능한 실생활 주변에 사용되고 있는 전기제품들을 활용하여 호기심을 자극하여 탐구하도록 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 자기관리능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활과 전기 전자 - 초등학교 5~6학년군 미술, 시각 문화 환경과 미술 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 자석의 이용 - 초등학교 5~6학년군 전기의 작용 - 중학교 1~3학년군 전기와 자기 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 필룩스조명박물관(경기도 양주시) - 한국전력 전기박물관(서울특별시 강남구) 124 새로운 학교, 함께하는 경기교육

133 초등학교 4학년 생명과 지구 식물의 한살이 과 학 영 재 교 육 과 정 식물의 자람 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 교육과정 개편 전 영재 교육 프로그램으로 초등 3~6학년의 과학단원의 식물 관련 내용을 학생 스스로 프로젝트를 진행하는 방법 의 시에 초점을 맞춘 영재 교육 프로그램이다 특히 영재교육의 산출물이 강조 되던 시기에 개발된 프로젝트학습 지원용 프 로그램으로 특정 과학 개념이나 지식을 전달하는 형식이 아닌 학생들의 식물에 대한 의문과 호기심을 학생 스스로 해결하는데 도움을 줄 수 있는 프로그램으로 과학의 기초탐구과정을 충실하게 시도 할 수 있는 내용을 포함하고 있다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3~4학년군의 식물의 한살이, 식물의 생활 과 5~6학년군의 식 물의 구조와 기능 을 학생들의 지적 수준과 연구 수행 능력에 따라 투입할 수 있는 교육 프 로그램이다. 특히 이 프로그램에서 사용된 프로젝트 수행을 위해 강조하는 해결 문제로 제시하는 학습 방법은 현 과학교과서 도입 부분에 소개되는 자유 탐구 지도 방법과 연계가 된다. 관찰과 측정 등의 탐구 과정은 3~4학년군 활동에 적용하기에 좋으며, 측정 자료 표로 나 타내기, 자료 변환하기, 자료 해석하기 등의 활동은 5~6학년군 교과서에 수록된 자유 탐구 지도법과 연계하여 지도하면 형식적으로 소개된 교과서 도입 부분의 자유 탐구 활동 안내의 내용을 다둘 수 있어서 교육과정과 연계 측면에서 바람직하다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(식물의 한살이), 초등학교 3~4학년군(식물의 생활), 초등학교 5~6 학년군(식물의 구조와 기능), 중학교 1~3학년군(광합성), 중학교 1~3학년군(유전과 진화) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램은 초등학교 모든 학년의 식물 관련 내용을 대상으로 학생들이 프로젝트를 진 행하는 프로그램으로 학생이 설정한 연구 주제에 따라 연구 내용에 포함되는 교육과정 연계 내용도 달라지는데 국가수준 과학과 교육과정에 의하면 3~4학년군의 생명 분야의 성취 수 준은 기초 개념을 이해하고, 5~6학년 학년군의 성취수준은 기초탐구과정과 통합탐구과정이 경기도교육청 125

134 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 포함된 활동을 통하여 과학 태도에 필요한 탐구 능력을 기르며, 생명 분양의 기본 개념을 이 해하는데 있다. 따라서 3~4학년군의 영재교육대상자들에게는 교과서 또는 생활 주변의 식 물 관련 기본 지식을 스스로 해결하는 주안점을 두고, 5~6학년군의 영재교육대상자들에게 는 과학 탐구 과정이 포함된 문제 해결에 초점을 둔 프로그램 진행이 필요하다. 이는 학년별 교육과정 분석을 통해 교과서 내용 안에서 심화학습을 실시하는 것이 바람직 하며, 예를 들어 식물의 세포 관찰은 5~6학년군의 학습 내용 성취 기준에 해당하므로 3~4 학년군 학생들에게 무리하게 현미경을 통한 세포 관찰 등의 활동은 지양하는 것이 바람직하 다 다만 3~4학년군 학생이라도 학생 스스로 현미경을 통한 연구 과제의 의지를 보이고 능 력이 있다면 교사는 자기 주도적 심화학습을 안내할 수도 있다. - 이 프로그램에서 강조하는 창의적 산출물은 즉흥적인 활동 결과물이 아니 창의적 탐구 주제 수립과 연구의 진행, 결과 정리, 발표의 모든 단계를 의미하므로 학생들이 자기 수 준과 능력에서 일정 기간 꾸준하게 연구한 성과물을 발표할 수 있도록 지원하는데 교수- 학습의 주안점을 둔다. - 주제는 지도 교사가 정해주는 것이 아니라 학생 스스로 교과서 내용과 주변 환경 속에서 식물을 관찰한 결과 발생하는 호기심이나 문제의식을 탐구 주제화 시켜 프로젝트를 진행하도록 한다. - 이 프로그램에 수록된 변인 통제와 자료 변환 학습 자료 중 일부(독립 종속변인 도입, 복잡한 수학식 도입 등)은 속진 방지 차원에서 교사가 좀 더 쉽게 재구성하여 투입할 필요가 있다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 식물체의 구성 어떻게 측정할 수 있을까? 표는 어떻게 나타낼 수 있을까? 그래프는 어떻게 나타낼 수 있을까? 창의적 산출물 제작/ 발표 - 학교에서 배운 식물의 구조와 강낭콩 자람의 변화에 대한 경험 발표 - 프로젝트 산출물 연구 법 익히기 - 문제 상황 제시 및 상황 파악하기 - 탐구 주제에 따른 다양한 측정 방법 고안 및 발표 - 실제로 주변의 식물 측정해보고 경험 이야기하기 - 표의 구성 요소 알아보기 - 표를 자성하는 방법 배우기 - 변인 통제 익히기 - 그래프의 구성 요소 알아보기 - 그래프 작성법 배우기 - 변인에 따른 그래프 종류 선택하기 - 조별로 주제에 따른 그래프 그리고 발표하기 - 주제에 따라 개인 연구하기 - 연구에 측정, 표, 그래프 그리기 - 자료 해석하기 - 결론 도출하기 이 프로그램은 학생들이 초등 3학년 과학교과에서 배운 내용(강낭콩 기르기)을 바탕으로 관찰과 측정을 통한 식물의 특징을 이해하고 분류, 단순 변인통제, 측정, 자료 변환 등의 과 정을 통해 독립 연구를 진행하는 순서로 구성되어 있다. 요소 126 새로운 학교, 함께하는 경기교육

135 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바. 진로교육연계 관련학과 관련직업 조경학과, 원예학과, 농생물학과, 식물자원학과, 자원식물개발학과, 환경학과, 생명공학과, 식물환경보존학과, 애완동식물학과, 바이오환경자원학과 등 원예 치료사 원예치료사는 현대인의 심리적인 문제 치유, 혹은 신체적 재활을 돕는 직업으로 앞으로 전 망이 매우 밝은 직업이다. 자연, 식물은 바라보는 것만으로도 힐링이 되는데 마음 또는 몸에 이상이 있는 사람들에게 맞춤형 식물을 제공하고 키우는 것을 지원하여 자연 치유를 도와주 는 전문 직업인라고 할 수 있다. 사. 참고자료 1) 초등학교 국정 과학교과서 도입 부분(자유 탐구 안내) 2) 이대형 (2010), 내가 정하고 탐구하고 발표하는 교과서 속 자유 탐구, 한울림 어린이 3) 경기도 교육청 (2009), 자유탐구 따라하기 4) 양일호 (2010), 한권으로 끝내는 초등 자유 탐구, 아울북 5) 양일호 (2010), 초등 과학 탐구, 아울북 6) 차민경 (2011), 선생님도 놀란 초등 과학 뒤집기, 성우주니어 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 4학년 - 생명과 지구 - 식물의 한살이 식물의 자람 각 학년 교육과정 내용에 따라 학생들의 연구에 투입되는 탐구 과정의 난이도 조 절이 필요함. 또한 식물의 구조와 기능 등의 활동에서 지나친 속진학습이 이루어지 지 않도록 유의해야 하나, 학생 스스로 심화 연구를 실시할 때는 적절한 지원이 필 요함 초등학교 전 학년군의 내용을 학생들의 수준에 따라 심화학습을 할 수 있도록 탐구 방법을 안내하는 프로그램임 따서 학생들의 요구와 수준을 교사가 파악하여 맞춤형 지도를 할 필요가 있음 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결력 - 자기관리능력 - 대인관계능력 - 3~4학년군 수학, 규칙 찾기 - 5~6학년군 실과, 생활 속의 동식물 이용 - 5~6학년군 사회, 환경과 조화를 이루는 국토 - 초등학교 3~4학년군 식물의 한 살이 - 초등학교 3~4학년군 식물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 식물의 구조와 기능 - 중학교 1~3학년군 광합성 - 중학교 1~3학년군 유전과 진화 - 서울숲곤충식물원(서울특별시 강동구) - 용도수목원(경기도 시흥시) - 한국벌레잡이식물원(서울특별시 강동구) - 장영실과학관 곤충생태원(충청남도 아산시) - 국립과천과학관 식물체험관(경기도 과천시) 경기도교육청 127

136 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 4학년 생명과 지구 식물의 생활 키 크기 대작전 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 식물의 성장을 탐구함으로써 자신의 신체적인 변화 및 성장을 탐구함으로 인해 생활습관과 건강의 중요성에 대한 새로운 시각을 갖게 하고, 유전과 성장과의 관계를 학습 해 보도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3~4학년군 생명과 지구 영역의 식물의 생활에 해당하며, 자신의 신체에 대 한 탐구 및 동 식물의 성장 탐구활동을 통해서 자신의 생활 습관과 건강에 대한 새로운 인식을 바탕 으로 생활 속에서의 문제들에 대해 보다 적극적이고 자신감 있는 태도를 기르는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 한살이), 초등학교 3~4학년군(식물의 한살이), 초등학교 3~4학년군(식물의 생활), 초등학교 5~6학년군(식물의 구조와 기능), 초등학교 5~6학년군 (생물과 환경), 5~6학년군(생물과 우리 생활), 중학교 1~3학년군(유전과 진화) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 여러 가지 식물의 생김새와 특징을 알기, 여러 가지 식물을 공통점과 차이점에 따라 나누어 보기, 식물 의 사는 곳에 따라 생김새와 생활 방식이 다름을 이해하기, 유전을 연구하는 방법을 알고 사람의 유전 현상을 이해하기, 탐구 활동 면에서는 여러 가지 식물을 관찰하고 특징 알아보 기, 비슷한 특징을 가진 식물들끼리 묶어보기, 식물의 생김새와 사는 곳 사이의 관계 알아보기, 최신에 연구된 진화 증거조사하기 이므로 성장이라는 주제를 꾸준히 탐구하여 자신의 신체 에 대하여 깊이 있게 사고 할 수 있는 능력을 키우도록 한다. 이 프로그램은 1단계 탐색단계에서는 수업과정에서 구체적으로 다루어질 주제에 대하여 흥미 를 유발할 수 있는 영상자료를 제시하여 앞으로의 수업에 대한 호기심을 자극할 수 있도록 한다. 2단계 지식 및 기능 습득단계에서는 구체적인 활동들을 통하여 3단계 프로젝트를 수행 하는데 필요한 여러 가지 능력을 개발하는 것을 목표로 다양한 활동들을 체험할 수 있도록 지도한다. 3단계 프로젝트 및 평가에서는 앞의 활동들을 통하여 습득한 지식을 바탕으로 실 생활에 적용된 사례를 찾아서 구체적으로 프로젝트 해결에 적극적으로 다가가도록 지도한다. 128 새로운 학교, 함께하는 경기교육

137 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 학교교육과정에서 이미 식물을 길러본 경험이 있으므로 식물 기르는 것에만 주안점을 두 지 말고 생장과 성장에 대한 것이 중심이 될 수 있도록 지도해야 한다. 실험을 수행할 때 변인을 적절하게 통제했는지, 결과를 타당하게 측정했는지, 결과를 적절하게 처리했는지, 결 론이 가설과 일관성을 갖고 있는지 등에 주안점을 두어야 한다. 특히 식물의 생장과 인간의 성장과의 관계를 연관시킬 수 있는 과학적 근거를 찾아야 한다. 1단계 활동에서는 신체적 장애에 대해 체험해 봄으로써, 장애에 대한 그릇된 사고방식과 시 각을 변화시키도록 지도 한다. 2단계 활동에서는 학습과제 수행을 통하여 학생 자신의 생활을 돌아보고 반성할 수 있도록 지도한다. 3단계 활동에서는 콩나물 기르기에 대하여 학생이 학습 의 주도권을 가지고 문제 해결을 위한 탐구 과정을 거치도록 지도한다. 4단계 활동에서는 학 생들이 동식물의 성장에 관한 다양한 자료와 정보를 수집하여 관련된 문제 해결에 적극 참여 할 수 있도록 지도한다. 5단계 활동에서는 토의와 정보 탐색의 활동이 주 활동임을 감안하여 다양한 정보의 효율적 이용 방법 등을 학생들에게 제시하도록 한다. 6단계 활동에서는 이전 정보수집 활동과는 달리 구체적인 체험을 바탕으로 실생활에서 적용된 사례를 찾을 수 있도록 지도한다. 7단계 활동에서는 산출물에 대한 평가는 가급적 학생과 교사의 상호 협의 하에 이 루어지도록 하며, 학생 스스로 자신의 산출물에 대한 반성을 일깨울 수 있도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1~2 왜소증 아이의 꿈 3~4 유전과 성장 5~6 콩나물을 길러 보자 7~8 내 몸 연구 9~10 습관과 성장 11~12 키 크기 대작전 13~14 키 크기 대작전 프로젝트 발표회 - 왜소증 아이의 꿈 이야기하기 - 장애우 체험 - 나의 성장 곡선 그리기 - 나의 성장 가계도 작성하기 - 콩나물의 생장 알아보기 - 다양한대조실험을통해생장이잘이루어지는환경찾기 - 조건 제공을 달리한 콩나물의 자람 - 성장판이 하는 일 알아보기 - 생활습관과 성장과의 관계 알아보기 - 나의 영양판 만들기 - 기구나 약물을 이용한 성장 방법 찾아보기 - 규칙적인 생활습관과 고른 영양 섭취가 건강한 생활 에 미치는 영향 알아보기 - 성장에 도움이 되는 다양한 방법 찾기 - 키 크기 대작전 작품 발표회 준비하기 - 협동의 중요성을 알고 자신의 역할에 최선을 다하기 요소 이 프로그램은 자신에 대한 신체적인 변화와 성장에 대한 탐구활동을 통하여 자신의 생활 습관과 건강의 중요성에 대한 새로운 시각을 가지게 한다. 7차시에 걸쳐 최종적으로 자신에 맞는 키 크기 대작전 프로젝트를 발표하도록 하여 자신의 신체에 대해 관심과 흥미를 갖도록 지도한다. 활동 1을 통해 사회 전반적인 장애인에 대한 그릇된 사고방식과 시각을 변화시키는데 주안 점을 두며, 장애인 체험 활동 시 활동 자체가 단순한 흥미가 되지 않도록 체험교육의 이유를 명확히 제시하도록 한다. 활동 2~5를 진행시 학생 스스로가 주체적으로 활동을 이끌어 나갈 경기도교육청 129

138 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 수 있도록 하며, 자신들의 신체적인 변화 및 성장과 계속적인 피드백이 될 수 있도록 지도한다. 활동6~7을 통하여 학생 스스로가 자신에 맞는 운동과 각종 습관들을 직접 느끼고 발견함으로 써 프로젝트 해결에 가까이 다가 갈수 있도록 지도한다. 또한 학생들의 산출물 평가는 학부모와의 연계활동으로 준비하여 학부모의 참여를 이끌어 내어 연계 수업이 될 수 있도록 지도하여 학 생들이 최종적으로 자아성취감 뿐만 아니라 자신감을 가질 수 있도록 지도한다. 바. 진로교육연계 관련학과 조경학과, 원예학과, 원예생명공학과, 농생물학과 관련직업 식물번식자, 식물병리연구원, 식물세포유전연구원, 식물원관리자, 식물환경연구원 사. 참고자료 1) 삼성출판사 편집부(2002), 과학대백과(생물), 삼성출판사 2) 인트랜스. 진현미 역(2003), 뱃살 제로, 영진닷컴 3) 미쓰노리무라타(1999), 소아비만, 엄마 아빠가 도와주세요, 샘터 4) 정진호(2002), 식습관과 입맛, 청송 5) 패트릭뷰얼, 노버트랜더, 송영조 옮김(2002), 유전과 성장의 비밀, 승산 6) 염종훈(2004), 키 크게 키울래, 작게 키울래, 머니 플러스 7) 한국영양학회편집부(2000), 한국인영양권장량, 한국영양학회 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 4학년 - 생명과 지구 - 식물의 생활 키 크기 대작전 자신의 신체에 대한 탐구 및 동 식물의 성장 탐구활동을 통해서 자신의 생활습관 과 건강에 대한 새로운 인식을 바탕으로 생활 속에서의 문제들에 대해 보다 적극적 이고 자신감 있는 태도를 기르는데 그 목적이 있음 식물 기르는 것에 주안점을 두지 말고 식물의 생장을 통하여 인가의 성장에 도움 을 주는 요소에 대한 것을 찾을 수 있는 것이 중심이 될 수 있도록 지도함 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 문화적 소양능력 - 초등학교 수학, 확률, 측정 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활 속의 동식물 이용 - 초등학교 3~4학년군 동물의 한 살이 - 초등학교 3~4학년군 식물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 식물의 구조와 기능 - 초등학교 5~6학년군 생물과 환경 - 광릉수목원산림박물관(경기도 포천군) - 물향기수목원(경기도 오산시) - 서울대학교관악수목원(경기도 안양시) - 한택식물원(경기도 용인시) 130 새로운 학교, 함께하는 경기교육

139 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 4학년 생명과 지구 식물의 한살이 씨앗을 찾아서 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 가설을 세우고 검증하는 과정에서, 씨앗이 생기는 과정, 씨앗이 퍼지는 모습 등을 알아보고, 씨앗이 싹을 틔워 잘 자라기 위한 조건을 탐구하면서 토종 종묘 종자에 관심을 갖게 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3~4학년군 생명과 지구 영역의 식물의 한살이에 해당하며, 식물이 싹을 틔워 자라서 다시 씨를 만들기까지의 한살이 중 씨앗과 열매에 관한 부분을 다룬다. 씨와 열매의 구조를 알고 분류하며, 씨앗의 발아와 성장 조건을 가설을 통해 입증하고, 씨 앗이 생기는 과정과 퍼지는 모습 등을 탐구하면서 씨앗에 대하여 좀 더 관심을 갖고 우리 것을 지키고자 하는데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 한살이), 초등학교 3~4학년군(식물의 한살이), 초등학교3~4학 년군(식물의 생활), 초등학교 5~6학년군(식물의 구조와 기능), 중학교 1~3학년군의(광합성) 라. 운영 주안점 및 유의 사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 여러 가지 씨앗을 관찰하여 공통점과 차이점을 찾고, 싹이 트는 조건을 이해하기, 탐구 활동 면에서는 씨앗이 싹트거나 자라는 데 필요한 조건 찾아내기 이므로, 씨앗이 생기는 과정, 씨앗이 퍼지는 모습 등을 자세히 탐구하면서 씨앗에 대하여 좀 더 관심을 갖도록 지도한다. 교육과정에 나오는 강낭콩 기르기 단원을 심화하여 교실 속에서 교사의 일방적 실험 계획과 실험활동으로 얻어지는 탐구활동이 아니라 씨앗의 발아나 성장에 관한 가설을 세우고 가설을 검증하는 과정과 결과를 보고문으로 쓰는 법을 익히며, 씨앗을 싹 틔우고, 성장시키는데 영향 을 주는 환경 조건을 찾고 증명하는데 중점을 둔다. 새롭고 많은 지식을 얻는 것 보다는 조작 적 기능과 탐구심을 키우는 지구력과 관찰력을 기르는데 중점을 두고 있다. 탐구 활동은 의문 제기, 가설 설정, 탐구 설계, 탐구 수행, 결과 처리, 결론 도출, 일반화 과정으로 진행되며 통제 할 수 있는 변인에 대한 처리를 중요하게 여기고 절차를 준수하며 유효한 결과 값을 얻어내는 훈련이 매우 중요함을 깨닫고 스스로 성취감을 느낄 수 있도록 한다. 또한 모든 농작물의 종자 경기도교육청 131

140 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 수입이 자유화 되면서 토종 종묘 종자의 현실을 이해하고 우리 것을 지키기 위한 노력의 하나로 씨앗이 어떤 조건에서 싹을 잘 틔우고 또 잘 자랄 수 있는지 알아보는 활동이 되도록 지도한다. 다만, 환경에 적응하여 살고 있는 여러 가지 식물을 탐구하여 공통점과 차이점을 찾아보거 나, 식물의 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매와 같은 식물 기관의 구조와 각각 수행하는 기능을 알아 보도록 유도하지 않는다. 또한 식물이 엽록소를 가지고 있어 스스로 양분을 합성하는 독립 영양 생물이라는 개념도 도입하지 않는다. 학교교육과정에서 이미 강낭콩을 길러본 경험이 있으므로 다른 씨앗을 이용하는 것이 좋으며 씨앗을 싹 틔우고, 성장시키는데 영향을 주는 환경 조건을 찾고 증명하는데 중점을 둔다. 실험을 수행할 때 변인을 적절하게 통제하였는 지, 결과를 타당하게 측정하였는지, 결과를 그림, 표, 그래프로 적절하게 처리하였는지, 결론 이 가설과 일관성을 갖고 있는지 등에 주안점을 둔다. 과학적 탐구과정으로 알아낸 것을 최 대한 활용하고 부각시키며 제품을 홍보하거나 연구내용을 알리는 안내문을 작성하도록 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 씨앗 넌 누구니? - 씨앗의 현실 이해하기 - 주변의 씨와 열매 살피기 - 씨앗 열매의 개념을 이해하기 - 조상님들의 지혜 엿보기 - 씨앗이 싹트는 최적의 조건 실험설계 요소 2 어느 곳에서 싹을 틔우나 - 씨와 열매 관찰하기 - 식물의 발아조건 알아보기 - 씨앗이 싹트는 최적의 조건을 찾는 실험 설계를 수행한 후 발표하기 - 싹튼 씨앗이 잘 자라는 조건 실험 설계 3 자라는 싹 - 식물의 성장 조건 알아보기 - 싹튼 씨앗이 잘 자라는 조건을 찾는 실험 설계를 수행한 후 발표하기 4 우리 씨앗 지키기 - 조상들이 이용한 씨와 열매 - 실험 관찰 일지와 포트폴리오 보고서를 발표 전시 - 씨앗 제품 설명 홍보물이나 안내문 제작 이 프로그램은 우리나라 씨앗의 현실을 이해하고 우리 것을 지키기 위한 노력의 하나로 씨앗이 어떤 조건에서 싹을 잘 틔우고 또 잘 자랄 수 있는지 알아보는 실험으로 시작한다. 첫 단계에서는 관찰과 분류, 탐구 설계법을 익히게 하여 추후 진행되는 과정이 과학적 절 차를 따르는 체계적인 실험이 되도록 안내하며 일반적으로 관찰 의문제기 가설설정 실험설계 실험수행 - 결과처리 및 해석 결론 - 일반화 과정을 따른다. 학교교육과정에서 이미 강낭콩을 길러본 경험이 있으므로 다른 씨앗을 이용하는 것이 좋으며 씨앗을 싹틔우고, 성장시키는데 영향을 주는 환경조건을 찾고 증명하는데 중점을 둔다. 씨앗의 발아조건을 알 아보는 실험에서는 적당한 온도와 습도 외에 영양분이나 빛이 발아에 영향을 주는지에 대한 의문도 실험으로 확인하는 것이 좋다. 식물의 성장과정에 영향을 주는 환경요인과 조건을 알아보는 과정에서는 여러 가지 조건의 변화에 따른 결과를 실험으로 측정하고 처리하는 방 법을 익힌다. 나아가 의문이 나는 다른 조건들 예컨대 영양, 햇빛, 온도, 물과 같은 조건 이외에도 132 새로운 학교, 함께하는 경기교육

141 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 공기나 음악, 빛의 색 등의 환경조건에 따른 성장의 정도를 비교해 보는 것도 의미 있는 활동이 될 것이다. 씨앗의 발아와 생장과정을 관찰 측정한 내용을 발표, 보고하고 연구내용을 실생활에 맞는 지식으로 이용하는 과정에서는 연구내용을 다른 사람이 흥미 있고 관심 있게 느끼도록 단순화시키고 강조하는 것도 중요하지만 정확한 정보가 전달되어야 하는 것도 매우 중요하다. 그러므로 과학적 탐구과정으로 알아낸 것을 최대한 활용하고 부각시키며 제품을 홍보하거나 연구 내용을 알리는 안내문을 작성하도록 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 원예학과, 원예생명과학과, 원예육종학과, 친환경식물학과 관련직업 식물병리연구원, 식물세포유전연구원, 화훼작물재배자, 원예종묘기사, 종묘배양원 사. 참고자료 1) 사토우치 아이(2010), 원예도감, 진선출판사 2) 2004 영재 교육 자료(2004), '씨앗은 어디서 싹을 잘 틔우고 잘 자라나', 한국교육개발원 3) 2004 영재 교육 자료(2004), '최고의 종자를 찾아라', 한국교육개발원 4) 노컷뉴스 기사(2007)-'종자전쟁 돌입' 다국적 종자기업 高 로열티요구압박, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 4학년 - 생명과 지구 - 식물의 한살이 씨앗을 찾아서 우리 것을 지키기 위한 노력의 하나로 씨앗이 어떤 조건에서 싹을 잘 틔우고 또 잘 자랄 수 있는지 알아보는 활동이 되도록 지도함. 가설을 설정하고 검증하여 결론을 도출하는 과정이 일관성 있도록 지도해야 함 씨앗의 발아와 성장에 중점을 둔며 식물의 환경 적응, 광합성, 구조와 기능은 지도하지 않음 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활 속의 동 식물, 생활 속의 동 식물 이용 - 초등학교 3~4학년군 동물의 한살이 - 초등학교 3~4학년군 식물의 한살이 - 초등학교 3~4학년군 식물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 식물의 구조와 기능 - 중학교 1~3학년군 광합성 - 국립생물자원관(인천광역시) - 농업과학관(경기도 수원시) - 농업기술센터(경기도 시흥시) - 물향기수목원(경기도 오산시) - 부천식물원(경기도 부천시) - 서울대공원식물원(경기도 과천시) - 자연생태박물관(경기도 부천시) - 한택식물원(경기도 용인시) - 해여림식물원(경기도 여주시) - 황학산수목원(경기도 여주시) 경기도교육청 133

142 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 4학년 생명과 지구 식물의 한살이 최고의 종자를 찾아라! 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 씨와 열매 관찰하기, 씨와 열매가 퍼지는 방법 등을 학습함으로써 식물의 생존전략에 대한 개략적인 학습이 이루어지도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3~4학년군 생명과 지구 영역의 식물의 한살이에 해당하며, 종자에 대한 중요성을 인식시키고 종자의 종류, 사람에게 필요한 종자와 관련된 내용을 학습하도록 구성하였다. 또, 과거의 종자와 변화된 종자를 비교 분석해 봄으로써 앞으로 변화될 종자를 예측하고 그 종자를 개량하기 위한 방안을 학생 스스로 계획해 볼 수 있는 기회를 제공하여 준다. 이를 통해 식물에 대한 탐구심을 고취시키고, 다양한 식물 유전자에 대한 호기심을 키 워주어 확산적인 사고능력을 기르는데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(식물의 한살이), 초등학교 5~6학년군(식물의 구조와 기능), 중학교 1~3학년군(광합성) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 식물의 한살이 관찰 계획을 세우고, 그에 따라 식물을 기르며 관찰하기, 여러 가지 씨앗을 관찰하여 공통점 과 차이점을 찾고, 싹이 트는 조건을 이해하기, 씨앗이 싹트고 자라서 꽃을 피우고 열매를 맺는 과정과 그에 따른 변화를 이해하기, 여러 가지 식물의 한살이를 비교하여 식물에 따라 한살이의 유형이 다름을 알기 이고, 탐구 활동 면에서는 씨앗이 싹트거나 자라는 데 필요한 조건 찾아내기, 식물을 기르면서 한살이 관찰하기, 여러 종류의 식물의 한살이 비교하기 이므로 가능한 한 학생들의 일상생활 경험과 조작적인 활동이 어우러진 학습이 이루어지도록 한다. 학교 교육과정에서 여러 가지 씨앗을 관찰하고, 식물의 한 살이를 비교하여 서로 다른 면을 살펴보았다. 그리고 씨앗이 잘 자라기 위한 기본적인 조건들을 조사하여 보았다. 이러한 선 개 념을 바탕으로 하여서, 종자의 중요성을 인식시키고, 종자의 종류, 사람에게 필요한 종자와 관련된 내용을 강조하였다. 또 과거의 종자와 변화된 종자를 비교 분석해 보고, 앞으로 변화될 134 새로운 학교, 함께하는 경기교육

143 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 종자를 예측하며 개량의 방법도 살펴볼 수 있다. 다만, 우리 주변에 여러 종자가 존재하는 것과 유전자변형생물체(GMO)가 있다는 것까지 지도하도록 한다. 유전자 및 종자는 그 범위가 매우 광범위하므로, 이 프로그램에서는 협의 적인 의미의 유전자만 지도하도록 한다. 그 외의 내용은 가볍게 다루도록 하고 구체적인 내 용은 수업 중에 지도하지 않는다. 더 궁금해 하는 학생들에게는 관련된 서적이나 동영상을 소개하여 주어 스스로 학습할 수 있도록 돕는다. 종자에 대한 명확한 이해를 위해서 선 개념 정리가 충분히 이루어지도록 하며, 활발한 토 론이 이루어질 수 있도록 한다. 유전자변형생물체(GMO)에 대한 입장을 표명하기 위해서 학생들이 주변 생활 속에서 접하는 것들을 소재로 삼을 수 있도록 지도한다. 미래의 성장 동력으로서의 종자의 가치와 그로 인해 발생될 수 있는 문제점들을 함께 생 각해 볼 수 있는 활동이 되도록 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1~2 3~8 9~12 씨와 열매는 어떤 모습일까? 생활에 이용한 씨와 열매, 유전자변형생물체(GMO) 에 대한 이해 씨와 열매에게 얻은 지혜, 종자 아바타 만들기 - 주변의 씨와 열매 모으기 - 활동 순서 안내 - 생활에 이용한 씨와 열매 알아보기 - 무인도에서 살아남기 - 복숭아와 천도복숭아, 귤과 탱자 - 유전자변형생물체(GMO) - 토의, 발표하기 - 씨와 열매의 이용 - 미래의 종자 프로젝트 계획 세우기 - 평가 기준 만들기 - 친구들의 작품 평가하기 요소 이 프로그램은 생활 속에서 쉽게 접할 수 있는 열매와 씨들을 살펴보고 각각의 특징들을 정 리하여 종자에 차이, 중요성을 생각하여보고, 더 나아가 유전자변형생물체(GMO)에 대하여 조사하고 자신의 생각을 가질 수 있도록 한다. 씨와 열매 의 모습을 파악하기 위해서, 주변의 씨와 열매를 모으고 겉모습의 공통점과 차이점, 맛과 속 모양을 살펴보아서 관찰한 내용을 보고서로 정리한다. 우리 조상들이 생활 속에서 이용한 씨와 열매들을 알아보고, 지금 우리의 식탁에서 접할 수 있는 씨와 열매를 조사하여 분류하여 본다. 그리고 가상의 장소(무인도)를 가정하여 씨와 열매를 어떻게 활용할 수 있을지 구상한다. 비슷한 씨와 열매(복숭아와 천도복숭아, 귤과 탱 자)를 살펴보며 같은 점과 다른 점을 찾는다. 실제로 종묘사에서 씨앗이 어떻게 만들어 졌 는지 알아보고 앞으로는 종자들이 어떻게 변할지 예측한다. 유전자변형생물체(GMO)에 대해 조사하고 씨와 열매의 모습을 바꿈으로써 얻는 것과 잃는 것을 생각하여 본다. 토의 발표를 통해 자신의 입장을 표명한다. 씨와 열매의 모양이나 퍼지는 원리를 적용한 새로운 예를 찾 아보고 원리를 알아본다. 또, 새로이 적용 가능할 것 같은 씨와 열매의 원리와 적용방법을 생각하여 미래의 종자 프로젝트를 계획한다. 모둠별로 평가 항목에 대해 토론하고 평가 기준 경기도교육청 135

144 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 표를 작성하고, 종자 아바타를 발표한 후 심사위원이 되어 친구들의 작품을 평가한다. 바. 진로교육연계 관련학과 산림, 원예학과, 생명과학과, 자원학과 등 관련직업 식물병리연구원, 식물세포유전연구원, 식물환경연구원, 종자검정원, 채소작물 종자생산원 등 생명과학분야의 국가기술자격은 생물공학기사, 식품기사, 대기환경기사, 수질환경기사, 폐 기물처리기사, 수산질병관리사 등이 있다. 사. 참고자료 1) 내 손으로 받는 우리 종자(2007), 안완식, 들녘 2) 한국식물종자도감(2011), 김주환, 아카데미서적 3) 캠벨 생명과학(2012), Jane B. Reece, 바이오사이언스 4) 생명공학 소비시대 알 권리 선택할 권리(2013), 김훈기, 동아시아 5) 국립종자관리소 6) 한국종자협회 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 창의지성 경기도 역량 교육과정 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 4학년 - 생명과 지구 - 식물의 한살이 최고의 종자를 찾아라! 종자의 중요성을 인식시키고, 종자의 종류, 사람에게 필요한 종자와 관련된 내용을 강조하였음. 또 과거의 종자와 변화된 종자를 비교 분석해 보고, 앞으로 변화될 종자를 예측하며 계량의 방법도 살펴볼 수 있도록 지도함 우리 주변에 여러 종자가 존재하는 것과 유전자변형생물체(GMO)가 있다는 것까지 지도하도록 하며, 유전자 및 종자는 그 범위가 매우 광범위하므로, 이 프로그램에서는 협의적인 의미의 유전자만 지도하도록 함 - 대인관계능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 초등학교 3~4학년군 실과, 식물과 함께하는 생활 - 초등학교 5~6학년군 미술, 자연 환경과 미술 - 초등학교 3~4학년군 식물의 생활 - 초등학교 3~4학년군 식물의 한살이 - 중학교 1~3학년군 광합성 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 남양주농업기술센터(경기도 남양주시) - 심학산(경기도 파주시) - 이곡초등학교 생태체험학습장(경기도 포천시) 136 새로운 학교, 함께하는 경기교육

145 초등학교 4학년 생명과 지구 지층과 화석 과 학 영 재 교 육 과 정 시간의 여행 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 영재교육 도입기에 개발된 초창기 자료로 시간 이라는 대 주제를 다양한 활동들로 재구성하여 체계성을 부여한 주제중심 체험 활동 위주의 영재 교육프로그램이다. 학생들이 어려워하는 시간 을 일상생활에서의 관련과 흥미를 자극하여 심화(일종의 속진) 학 습을 유도하는 프로그램이다. 하지만 '시간'의 개념(Core Concept)을 지도하기에는 부족한 데, 지나치게 상이한 과학 개념을 포함하는 활동을 단순한 시간 이라는 단어와 관련된다고 나열한 구성이라 진정한 주제 중심 통합을 이루었다고 보기는 어렵다 다만 시간과 관련된 학습의 흐름 속에서 개인 활동, 모둠활동을 통해 의사소통 능력을 키울 수 있게 도와주며, 다양한 실험, 조사, 토론, 발표 형식의 수업을 안내하는 자료로 활용 가능하다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 영재 교육 도입기에 속진과 심화학습의 구분조차 없던 시기에 개발되어 현 재 국가수준 교육과정 내용 체계에는 해당하는 영역이 존재하지 않는다. 다만 활동 13의 과거를 읽는 열쇠 에서 현재(2013년) 4학년 2학기 화석 단원과, 6학년 1학기 계절의 변화 단원의 성취 수준으로 국가수준 교육과정의 투입이 가능하다 화석 단원은 화석의 생성 과정 과 화석이 지구의 과거 모습을 알려주는 역할을 한다는 사실을 이해하고 화석의 생활 속에서 이용되는 예를 아는 것이 국가 수준 교육과정의 성취 수준이다. 계절의 변화 단원은 계절에 따라 달라지는 자연 현상과 그 원인에 대한 이해가 필요한 단원으로 태양의 남중고도와, 그 림자의 길이 등이 이 프로그램의 시간 개념과 연계가 이루어진다. 따라서 국가 수준 교육과 정에서 요구하는 탐구 활동인 하루 동안 태양의 고도와 그림자 길이, 기온 측정하기, 지구본 을 이용하여 계절별 낮과 밤의 길이 측정하기, 지구본을 이용하여 계절별 태양의 남중 고도 측정하기 등의 활동을 좀 더 충실하게 학생들에게 투입해야 한다. 다. 학년 연계성 초등학교3~4학년군(지층과 화석), 초등학교5~6학년군(계절의 변화), 초등학교5~6학년 군(날씨와 우리 생활), 초등학교5~6학년군(지구와 달의 운동), 중학교 1~3학년(지구계와 지권의 변화) 경기도교육청 137

146 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램의 운영 체계는 위 표와 같다 기본이 되는 시간과 우리 생활에서의 각 활동 외에 초등 교육과정과 연계되는 소주제는 없으며 대부분 심화 내지는 속진의 내용을 포함하 는 활동들이 많다. 따라서 이 프로그램을 적용하는 교사는 해당 학년의 교육과정 분석을 통해 학생 수준에 맞지 않거나 지나친 상위 학년의 개념 도입으로 속진 학습이 이루어지는 활 동은 과감하게 생략할 필요가 있으며(예를 들어 활동 8의 진자의 주기 등의 탐구 활동에서 상수를 이용한 계산식 등의 학생 활동은 생략할 필요가 있음), 지나치게 활동형으로 분절된 프로그램(단순 실험 활동의 나열)을 주제와 관련된 학생의 창의적 문제 해결이 도출되도록 재구성 할 필요도 있다. - 다양한 활동들이 백화점식으로 나열되어 있는 프로그램의 특성상 지도 교사가 설정한 교육 목표에 부합되지 않는 활동을 과감하게 생략할 필요가 있다. - 계절별로 학생들이 온도 등을 측정하여 계절의 특징을 조사하고 일반화 하는 활동 등은 사진 자료 또는 동영상 자료 활용으로 끝내는 것이 아니라 1~2학년군에서 배운 4계절 의 변화와 연계하여 학생 스스로 심화 활동을 실시 할 수 있도록 탐구 및 발표 중심 수 업으로 재구성하면 바람직하고, 일부 활동(활동 3, 4, 5, 6 등)은 지나치게 읽기 자료 또 는 사진 등의 간접 경험만으로 수업을 진행한다. 따라서 학생들의 수업 집중도를 높이고 학생 자기 주도적 활동을 이끌어 내기 위해 최대한 실물 자료를 구비하여 수업에 활용하 는 것이 좋다. - 원활한 수업 진행을 위해 많은 읽기 자료를 제시하고 있지만 읽기 자료의 수준이 너무 어렵거나 시대 상황을 반영하지 못한 것들이 많다.(1088년 서울 올림픽으로 역법 계산을 실시하는 등의 활동은 동기 유발도 어렵고 수업도 복잡해서 의미가 없다) 따라서 다양한 동기 유발 자료와 학생 수준에 맞는 재구성이 필요하고, 읽기 자료의 직접적인 학생 투입은 지양해야 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 요소 1 한국 초등학생의 하루 - 시간에 따른 하루 생활 조사하기 - 신문기사 작성하기 2 사진으로 계절을 알 수 있을까? - 사진을 보고 계절을 알기 - 계절에 따른 차이점에 대해 토의하기 3 생물이 가진 시계 - 동물이 가진 시계 - 식물이 가진 시계 - 개화시기 - 사람이 가진 시계 - 시차적응 4 시간 단위는 어떻게 생겨났을까? - 1일과 1년의 길이를 재는 방법 - 1년의 날짜수가 해마다 다른 이유 138 새로운 학교, 함께하는 경기교육

147 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 서울 올림픽이 열린 해는 윤년이었을까? 화성의 달력은 어떻게 만들까? 달력을 겸한 해시계를 만들자 흔들이를 이용한 진자시계 - 윤년을 정하는 방법 - 달력의 원리 - 현재 달력의 불편한 점 - 새로운 달력 만들기 - 해시계 제작 - 앙부일구 탐구 - 해시계의 정확도 조사 - 흔들이의 주기에 영향을 끼치는 요인 조사 - 주기가 1초인 흔들이 만들기 9 딱 1분 잠수정 - 염산의 양에 따른 반응시간 조사 - 반응 시간 조정하기 10 우리 집 시계는 얼마나 정확할까? - 정확한 시계의 조건에 대한 토의 - 우리집 시계의 정확도 조사 11 옥의 티를 찾아라 - 시간 여행의 가능성에 대한 토의 - 영화의 모순 찾기 12 시간을 거슬러 여행하는 방법 - 지방마다 시간이 다른 이유에 대한 실험 - 지방시와 표준시의 뜻 13 과거를 읽는 열쇠 - 화석에 담겨진 기록 조사 - 시상화석과 표준화석의 조건 이 활동중심 프로그램은 시간 이라는 대 주제를 다양한 활동으로 물리적으로 결합한 형태 로 진행되기 때문에 많은 실험과 계산 활동이 추가되어 있다 또한 매우 전문적인 읽기 자료 가 포함되어 교사의 수업 준비에 도움이 될 수 있지만 자칫 여과되지 않은 읽기 자료를 학 생들에게 투입하여, 형태는 실험이 많지만 내용은 강의 중심의 수업이 될 가능성이 매우 많 기 때문에 활동 수를 생략하거나 통합하여 집중력을 높이는 방안을 생각해야 한다. 특히 태양의 고도 측정과 온도 계측 등의 활동 등에서 프로그램에 제시된 활동보다 최신 수업 기자재 또는 완성도 높은 과학 키트 등의 활용으로 학생들의 수업 집중력을 높이는 노 력도 필요하다.(예를 들어 전통적인 온도계 대신 MBL 장치 또는 사용자 친화적 고도 측정 장치 등) 바. 진로교육연계 관련학과 물리학과, 천체물리학과, 금속공학과, 지구과학과, 천문학과, 시계쥬얼리 학과 관련직업 시계디자이너 시계디자이너는 시계 및 주얼리 분야를 담당하게 될 인재를 말하며 독창적인 사고력과 시계 주얼리에 대한 순수한 열정을 가진 사람이 도전하는 새로운 직업이다. 이 직업은 시계 제조, 보석 장신구 가공 및 제조, 시계수리를 전문으로 하는 미래 사회의 종합 기능인이라고 할 수 있다. 경기도교육청 139

148 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 사. 참고자료 1) 스트븐 호킹(2008), 그림으로 보는 시간의 역사, 까치 2) 엄기원(2011), 물시계를 만든 과학자, 독서지도회 3) 브루스 코실리악(2011), 째깍째깍 시계의 역사, 비룡소 4) 김향금(2011), 시간을 재는 눈금 시계, 아이세움 5) 안노 미쓰마사92010), 집요한 과학씨 지구로 해시계를 만들다, 웅진 주니어 6) 김상혁(2009), 송이영의 혼천시계, 한국학술정보 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 4학년 생명과 지구 지층과 화석 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 시간의 여행 현재 초등학교 학년군과의 연계 내용은 6학년 계절의 변화 외에는 거의 없음. 따라서 대폭적인 재구성과 수정이 필요함. 다만 시간 개념과 연계가 있는 다 양한 실험들을 단편적으로 활용하기에 좋음 6학년 1학기 계절의 변화 단원의 성취 수준으로 국가수준 교육과정의 투입이 가 능하도록 지도해야 함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결력 - 자기관리능력 - 의사소통능력 - 3~4학년군 미술 - 상상표현 - 5~6학년군 실과 - 생활 속의 전기 전자 학년 연계성 -초등학교3~4학년군 지층과 화석- 초등학교5~6학년군 계절의 변화 -초등학교5~6학년군 날씨와 우리 생활 -초등학교5~6학년군 지구와 달의 운동 -중학교 1~3학년 지구계와 지권의 변화) 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 정동진시계박물관(강원도 강릉시) - 대전국립과학관(대전광역시 유성구) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 안성맞춤천문대(경기도 안성시) 140 새로운 학교, 함께하는 경기교육

149 초등학교 4학년 생명과 지구 지층과 화석 과 학 영 재 교 육 과 정 내가 만드는 공룡 세상 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 공룡이라는 주제를 꾸준히 탐구하여 화석 발굴과 화석이 알려주는 정보 에 대해 흥미를 갖게 하고, 공룡이 살던 시대를 꾸며보면서 지구 과거로 여행을 하게 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3~4학년군 생명과 지구 영역의 지층과 화석에 해당하며 공룡의 발굴 및 복원 과정을 통해 공룡의 뼈와 근육의 구조, 몸체의 특징 등을 탐구한다. 지층 속 화성의 생성 과정과 가치를 인식하고, 퇴적암, 화석 등의 관찰을 통해 공룡이 살던 시대적 특 징을 탐구하며 다양한 정보의 종합 분석을 통해 과학적 사실을 추리하는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(지층과 화석), 중학교 1~3학년군(지구계와 지권의 변화) 라. 운영 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 화석의 생성 과정을 이해하기, 화석이 지구의 과거 모습을 알려줄 수 있음을 이해하기, 탐구 활동 면에 서는 여러 화석 관찰하기, 화석 모형 만들기 이므로 공룡이라는 주제를 꾸준히 탐구하여 학생들에게 흥미를 느끼게 할뿐만 아니라 그 내용의 다양성, 방대함으로 고도의 지적 사고 능력을 키우도록 한다. 이 프로그램은 3부심화학습모형을 활용하여 지도한다. 1부 심화는 일반적인 탐색 활동 단 계에서 학생들이 정규 수업과정에서 다루지 않는 다양한 주제와 흥미로운 분야를 접할 수 있도록 한다. 이를 통해 학생들이 새로운 지식을 학습하고 자신의 관심분야를 파악할 수 있 도록 한다. 1부 심화 활동을 위해 전문서적, 잡지, 영상물 등 다양한 교수학습 자료를 활용 한다. 2부 심화에서는 3부 심화에서 독립프로젝트를 수행하는데 필요한 여러 가지 능력을 개발하는 것을 목표로 한다. 이러한 능력을 개발하기에 용이하도록 다양한 그룹 단위의 프로 그램으로 구성한다. 이때 습득되는 여러 능력과 기능들은 3부 활동에서 사용되어야 하며, 3 부 활동을 위한 수단이지 그 자체로 목적이 아니다. 1부, 2부 활동에는 관심 있는 일반 학 생들이 참여할 수 있지만 3부 심화 활동은 학생들 스스로 실제적인 문제에 대해 연구하고 경기도교육청 141

150 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 독창적인 산출물을 내는 것으로, 단순한 정보와 지식의 소비자가 아닌 생산자로서 활동해야 한다. 이렇듯 1부 심화 활동으로 공룡과 친해지기, 2부 심화 활동으로 공룡 탐구하기, 3부 심화 활 동으로 공룡 세상 만들기로 운영한다.다만, 지층과 화석의 교육과정 내용 중 화석을 심화하여 다루기는 하나, 다양한 광물과 암석, 판구조론, 지진이나 화산을 포함한 지구 환경의 변화에 관한 심화 과정은 중학교 1~3학년군에서 다루기로 한다. 공룡과 친해지기 활동에서 종이 모형 공룡을 만들 때, 꼬리, 다리, 몸통, 머리를 부분별로 따로 만든 후 마지막에 조립하게 한다. 공룡 탐구하기 활동에서 실물 크기 공룡 만들기를 할 때, 공룡 인쇄물을 부분별로 달라 우드락에 붙인 후, 각 부분별로 제작하여 조립하는 협동학습으로 운영한다. 실물 크기로 제 작하기 어려운 경우 일정한 비율로 줄여서 제작한다. 공룡 발굴 체험을 할 때 흙을 파내기 어려운 경우 물에 씻도록 안내한다. 처음부터 물을 사용하면 실제 발굴 체험과 달라지므로 불가피한 경우 안내한다. 또한 발굴하는 공룡의 이름을 제시하지 않고 발굴 후 아동이 유추하는 활동을 통하여 공룡의 이름을 찾도록 유도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 공룡과 첫 만남 2 공룡모형 만들기 3 나만의 공룡 분류기준 만들기 4 공룡의 크기는? 5 공룡뼈 발굴하기 6 7 공룡 복원체험 하기 공룡 세상 제작 계획하기 8 공룡 세상 만들기 - 활동 안내하기 - 공룡 대탐험 동영상 시청 - 공룡뼈로 공룡 상상해보기 - 공룡 발굴 보도자료 만들기 - 종이 공룡 모형 만들기 - 공룡의 특징알아보기 - 공룡 카드로 공룡 분류해보기 - 나만의 공룡 분류 기준 만들기 - 공룡의 크기 상상해보기 - 실물 크기로 공룡 만들기 - 공룡 발굴하기 - 발굴 공룡뼈 조립하기 - 공룡뼈 조립하기 - 공룡뼈로 공룡 복원체험하기 - 공룡세상 제작 계획서 만들기 - 자료 수집 및 분석하기 - 공룡세상 만들기 - 작품 설명서 제작하기 요소 9 산출물 발표회 - 공룡세상 조별 발표 및 평가 이 프로그램은 공룡을 주제로 하고 있다. 공룡은 교육과정에서 2차시에 걸쳐 다루고 있으나 공룡에 관하여 느끼는 학생들의 흥미와 관심, 지적인 탐구 욕구를 충족시키기에는 부족한 감이 많다. 따라서 다양한 내용과 방대한 자료를 활용하여 추리력, 자료의 분석 및 재구성 등 고도의 지적사고 능력을 사용하게 해야 한다. 142 새로운 학교, 함께하는 경기교육

151 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 첫 번째 단계에서는 공룡에 관한 영상과 사진을 통해 다양한 공룡을 접하고 발굴된 공룡을 알릴 보도 자료를 제작하여 배부함으로써 공룡에 대하여 관심과 흥미를 갖게 한다. 또한 창 의적으로 분류 기준을 세워 공룡 분류표를 만들어보게 하는 것이 좋다. 두 번째 단계에서는 공 룡의 크기를 상상해보며 실물크기 공룡을 만들어 보고, 공룡 뼈를 조립한 후 지점토로 살을 붙이고 채색하여 공룡을 복원해본다. 이를 통해 공룡 복원 과정을 체험해보고 공룡의 뼈에 따 른 모습을 유추할 수 있다. 마지막으로 다양한 재료를 사용하여 공룡이 살던 세상을 모형으로 만들고 작품 설명서 다양한 방법으로 만들어 산출물을 제작하게 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 지구물리학과, 지구시스템과학과, 지질학과, 지질환경과학과, 지구과학교육과 관련직업 응용지질연구사, 지질자원연구원, 해양학연구원, 응용지질기사, 지질학연구원 사. 참고자료 1) 백인성(2004), 한반도 공룡시대의 고생태 및 고환경 복원에 관한 종합 연구, 부경대학교 2) 오남 공룡체험 전시관, 3) 전남대학교 한국공룡연구센터, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 초등학교 4학년 - 생명과 지구 - 지층과 화석 내가 만드는 공룡 세상 공룡이라는 주제를 꾸준히 탐구하여 학생들에게 흥미를 느끼게 할뿐만 아니라 그 내용의 다양성, 방대함으로 고도의 지적 사고능력을 키우도록 지도함 지층과 화석의 교육과정 내용 중 화석을 심화하여 다루기는 하나, 다양한 광물과 암석, 판구조론, 지진이나 화산을 포함한 지구 환경의 변화에 관한 심화 과정은 중학교 1~3학년군에서 다루기로 함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 3~4학년군 미술, 상상표현 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 지층과 화석 - 중학교 1~3학년군 지구계와 지권의 변화 - 공룡알 화석지(경기도 화성시) - 서대문자연사박물관(서울특별시 서대문구) - 오남 공룡체험전시관(경기도 남양주시) 경기도교육청 143

152 초등학교 4학년 생명과 지구 화산과 지진 과 학 영 재 교 육 과 정 우리나라는 지진 안전지대인가? 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 최근 들어 뉴스나 신문지상에서 쉽게 접할 수 없는 지진 피해의 심각 성을 학생들에게 인식시키고, 지진의 발생원인, 지진의 종류, 지진파 등 지진과 관련된 학습 내용들을 교과 내용보다 깊이 있게 탐구해 봄으로서 우리나라가 과연 지진에 대해 안전지대 인가를 학생들 스스로 판단할 수 있도록 하기 위한 것이다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3~4학년군 생명과 지구 분야의 화산과 지진에 해당한다. 화산과 지진에서 지진 발생의 원인을 이해하고 지진이 났을 때의 대처 방법 및 지진 피해를 줄이기 위한 방법을 아는 데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(소리의 성질), 초등학교 3~4학년(화산과 지진), 중학교1~3학년군 (지구계와 지권의 변화, 빛과 파동) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 지진 발생의 원 인을 이해하고 지진이 났을 때의 대처방법을 알기, 탐구 활동 면에서는 지진의 피해 사례조사 하기 이므로 학생들의 분석적인 활동이 어우러진 학습이 이루어지도록 한다. 이 수업에선 학생들에게 지진 피해의 심각성 인식으로 시작하여 지진에 관련된 학습내용들을 교과 내용보다 깊이 있게 탐구해 봄으로서 우리나라가 과연 지진에 대해 안전지대인가를 학생들 스스로 분석, 판단할 수 있도록 진행하는 것이 중요하다. 다만 지구계의 정의와 개념 및 판구조론은 지도하지 않는다. 순환계, 생태계, 소화계 등 여러 가지 계를 학습하여 지구계 및 지구계의 구성 요소와 특징을 알기, 지구계 각 권들의 상호작용을 알고, 에너지와 물질의 순환이 관련되어 있음을 이해하기, 지구계의 구성 요소 중 지권의 특징 에 대해 알고, 지진과 화산 활동 등 지권의 변화가 우리 생활에 미치는 영향을 바르게 이해하기 등은 중학교 1~3학년군의 영역이므로 지진의 피해 사례를 조사하여 지진 발생의 원인을 이해 하고 지진이 났을 때의 대처방법을 아는 것까지만 지도한다. 단, 지진과 지진파에 대한 다양한 144 새로운 학교, 함께하는 경기교육

153 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 개념들에 대해서 안내할 수는 있으나, 수업 중에 교사가 구체적으로 지도하지 않는다. 지진과 친해지기 활동에서는 다양한 개념인 진원, 진앙, 파면, 단층, P파, S파, 레일레이파, 러브파, 진안과 진원을 알기 위한 계산방법 등에 대해서 간단한 안내는 할 수 있으나, 수업 중 에 교사가 구체적으로 지도하지 않는다. 지진의 대비 활동에서는 전조현상에 대한 물리량의 변화 및 이상 자연 현상은 초등학생 수준에 맞게 교사가 해석하여 간단한 설명으로 안내하며 교사가 구체적으로 지도하지 않는다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 지진의 피해 - 우리나라는 지진 안전지대일까? - 지진에 대해 얼마나 알고 있나? - 지진으로 인한 피해 요소 2 지진과 친해지기 3 지진의 발생 4 지진의 대비 5 우리나라는 지진 안전지대인가 - 지진이란? - 지진파의 종류 - 지진의 기록 - 진앙과 진원 - 진앙과 진원 결정하기 - 지진의 크기(규모) - 지진의 크기(진도) - 진도 결정하기 - 지진 발생 현황 - 지진 발생 장소와 진원의 깊이 - 지진 발생의 수평적 수직적 분포 - 지진의 발생 빈도 - 지진의 발생 원인 - 지진의 피해에 영향을 미치는 요소 - 전조 현상 - 지진의 예보 - 어떤 구조들이 지진에 안정할까? - 우리나라의 지진 발생 현황 - 우리나라 지진 발생 장소 - 보고서 작성하기 이 프로그램은 지진의 피해, 지진과 친해지기, 지진의 발생, 지진의 대비, 우리나라는 지 진 안전지대인가라는 5단계의 주제로 이루어져 있으며 교과 내용보다 깊이 있게 탐구해 봄 으로서 우리나라가 과연 지진에 대해 안전지대인가를 학생들 스스로 판단하고 보고서를 작 성해 보는 활동이다. 지진의 피해 에서는 우리나라는 지진 안전지대인지 진단해 보고, 지진에 대해 얼마나 알 고 있는지 생각하며 최근 뉴스나 신문을 통해 지진의 피해를 알아보는 활동을 한다. 지진과 친해지기 에서는 지진의 정의, 지진파의 종류, 지진의 기록방법, 진앙과 진원의 이 해 및 결정, 지진의 크기(규모 및 진도)에 대한 이해를 하는 활동을 한다. 지진의 발생 에서는 지진 발생 현황을 보면서 지진 발생 장소와 진원의 깊이를 관찰하여 경기도교육청 145

154 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 지진의 발생 원인을 찾아가는 활동을 한다. 지진의 대비 에서는 지진의 피해에 영향을 미치는 요소를 찾기, 전조현상, 지진 예보 등을 관찰하고 지진에 안정적인 구조물을 만들고 실험하여 지진에 대비하는 방법을 찾아보는 활 동을 한다. 우리나라는 지진 안전지대인가 에서는 우리나라의 지진발생 현황 및 장소를 분 석하여 우리나라는 지진 안전지대인지 보고서를 작성해 보는 활동을 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 지구과학교육과, 지구물리학과, 지구시스템과학과, 지질학과, 지질환경과학과, 관련직업 지질학연구원, 응용지질연구사, 지질자원연구원, 해양학연구원, 응용지질기사 사. 참고자료 1) 기상청, 2. 한국지진연구소, 3) 미국 지질조사소 지진관련 학습사이트, 4) 지진파에 대한 이해를 돕는 online 학습 사이트, w w.data.scec.org/m odule/ m odule.html 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 4학년 생명과 지구 - 화산과 지진 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 우리나라는 지진 안전지대인가? 학생들에게 지진 피해의 심각성 인식으로 시작하여 지진에 관련된 학습내용 들을 교과 내용보다 깊이 있게 탐구해 봄으로서 우리나라가 과연 지진에 대해 안전지대인가를 학생들 스스로 분석, 판단할 수 있도록 지도함 지구계의 정의와 개념 및 판구조론, 지구계의 구성 요소와 특징 등은 지도하 지 않음. 지진의 피해 사례를 조사하여 지진 발생의 원인을 이해하고 지진이 났 을 때의 대처방법을 아는 것까지만 지도하는 것이 바람직함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 3~4학년군 사회, 세계 여러 지역의 자연과 문화 학년 연계성 - 초등학교 3~4학년군 소리의 성질 - 초등학교 3~4학년군 화산과 지진 - 중학교 1~3학년군 지구계와 지권의 변화 빛과 파동 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 국립과천과학관(경기도 과천시) 146 새로운 학교, 함께하는 경기교육

155 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 5학년 생명과 지구 식물의 구조와 기능 잎새 나루의 비밀 이야기 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 나무의 잎에서부터 지구를 살리는 잎, 식용 약재로 사용되는 잎을 관찰하고, 잎의 기능과 구조를 탐구하며 앞으로 미래 생활에서 잎 이 어떻게 변할지 생각해보는 기회를 제공한다. 또한 환경오염, 지구온난화, 거대하게 가까 워지는 태양 등으로 인한 자연 변화에 미래의 잎은 스스로 어떻게 변화할 것인지, 우리는 잎을 어떻게 이용할 수 있을지, 그 쓰임새를 생각할 수 있는 문제를 제기하여 학생들이 창 의적으로 해결할 수 있도록 구성하였다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 식물의 구조와 기능에 해당하며, 식물의 잎이 하는 일과 작용에 대한 기본적인 지식을 바탕으로 한 여러 가지 실험과 활동을 통하여 잎에 대한 탐구 기회를 충분히 제공받을 수 있도록 한다. 단, 영재학급 학생들의 수 준에 맞도록 과학, 수학, 문학, 미술 등 여러 교과를 통합하여 적용하도록 한다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(식물의 한살이), 초등학교 5~6학년군(식물의 구조와 기능), 중학교 1~3학년군(광합성) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 식물의 전체적 인 구조를 관찰하여 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매를 구별하기, 잎의 기능인 증산작용과 광합성을 이해하기, 현미경으로 관찰하여 식물체는 세포로 이루어져있음을 알기 이고, 탐구활동 면에 서는 현미경 사용법을 익히고 식물세포 관찰하기 이므로 잎이 어떤 기능과 의미를 가지고 있는지 생각해보며 우리 생활에 창의적으로 이용할 수 있는 방법을 생각해보도록 한다. 이 프로그램에서는 학생들에게 계절의 변화를 느낄 수 있는 것이 바로 자연의 변화 덕분 임을 알게 하고, 주변의 식물을 관찰하며 다양한 경험을 할 수 있도록 한다. 또 자연의 선물 인 잎을 과학적, 수학적, 예술적 등 다양한 각도로 탐구해 보도록 한다. 또한 앞으로 잎의 변화를 상상해보고 우리생활에 어떻게 창의적으로 이용해 볼 수 있을지 생각해보면 좋다. 수업의 마지막에서는 과학적 관찰력과 사고력을 배양할 수 있도록 하기 위해 미래 식물의 경기도교육청 147

156 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 잎의 활용을 잘 표현한 산출물을 만들게 해 볼 수 있다. 다만, 수업에서 광합성의 자세한 화 학 작용은 다루지 않는다. 즉, 광합성 결과 생긴 양분의 전환, 이동, 저장, 사용과정 및 식물의 호흡과 광합성의 관계는 자세히 다루지 않으며 이는 중학교에서 다루도록 한다. 학생들이 생물적인 관점 및 과학 교과서의 지식에서 벗어나 생활에 이용되는 사례, 문학작품, 경험, 수학적 구조 등 다양한 관점에서 생각해 볼 수 있도록 자료를 충분히 제공해야 한다. 또한 지도 교사는 주요 초점 질문을 기준으로 학생들이 창의력과 문제해결력을 키울 수 있도록 다양한 발문을 준비한다. 각 차시별 탐구활동을 할 때에는 학생들 스스로 실험 계획을 세우고, 실험을 하도록 하여 과학자의 태도를 배울 수 있도록 하며 교사는 학생들이 상상력을 자유롭게 평칠 수 있도록 허용적인 분위기를 조성한다. 지도 교사는 학생들이 여러 가지 잎을 관찰하고, 탐구하는 과정에서 식물을 함부로 꺾거나 다루지 않도록 하며 생명의 소중함을 깨닫도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 잎으로 펼쳐지는 세상 2 잎은 수학을 알았나? 3 이파리 속에서 찾았다 4-5 미래로 간 잎의 선택 이 프로그램은 총 3단계, 5차시로 구성된다. - 식물의 잎 재발견하기(사전 과제) - 잎에 대한 생각 펼치기 - 일의 구조와 기능 알아보기 - 식물의 잎을 다양한 관점으로 생각해보기 - 피보나치수열 탐구하기 - 피보나치 잎차례 나무 만들기 - 크로마토그래피로 잎의 색소 알아보기 - 천연염색과 잎맥염색 해보기 - 자연환경 변화에 스스로 변화한 잎의 사례와 미래의 변화 예측하기 - 실생활 속에서의 잎의 이용 - 산출물 계획서 작성하기 - 산출물 만들어 발표하기 1단계는 기회의 발견 및 탐색하기 단계 이다. 1차시에서는 잎이 어떤 기능과 의미를 가지 고 있는지 생각해보는 단계로, 식물의 잎을 관찰하고 만져온 후 잎에 대한 생각을 브레인스 토밍 활동으로 펼쳐본다. 그 후 잎의 구조와 기능을 알아본 후 광합성 작용을 이용한 사진 현상 방법, 잎을 활용한 생활 속 용품, 미술이나 문학작품 속에서의 잎의 의미를 생각해보는 등 식물의 잎을 다양한 관점에서 생각해 보는 시간을 갖는다. 2단계는 자료 탐색 및 기능 익히기 단계이다. 2차시에서는 식물의 잎차례에서 수학적 아름다움을 찾아본다. 즉, 솔방울, 해바라기, 잎 등의 자연물을 관찰하며 규칙성을 찾고 피보나치수열에 대하여 알아보며 수수깡, 아르키메 데스의 나선 등을 이용한 피보나치 잎차례 나무를 스스로 만들어 본다. 3차시에서는 잎의 색 변화를 알아보고 색소를 이용한 생활용품을 만든다. 크로마토그래피 기법을 이용한 단풍 속의 색을 모으고, 천연염색, 잎맥염색 등의 활동을 통해 잎의 색소를 생활에 활용할 수 있음을 안다. 요소 148 새로운 학교, 함께하는 경기교육

157 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 3단계는 아이디어 생성 및 해결책 개발 단계 이다. 4차시에서는 자연환경 변화에 스스로 변화한 잎의 사례와 미래의 변화를 예측하여 산출물을 만들기 위한 계획서를 작성해보고, 5차시에서는 미래의 잎의 변화를 상상하여 산출물을 만 들고 조형물, 그림, 연극, 시 등의 다양한 방법으로 발표하게 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 산림 원예학과, 환경공학과, 식물생명공학과 관련직업 식물환경연구원, 식품시험원, 바이오에너지연구원, 플로리스트, 원예치료사 사. 참고자료 1) 스티븐 해로드 뷔흐너(2013), 식물은 위대한 화학자 : 잃어버린 식물의 언어 속에 숨 어있는 생태적 의미, 양문 2) 김성화, 권수진(2006), 식물학교에 오세요! : 식물, 북멘토 3) 이흥우(2013), 엥겔만이 들려주는 광합성 이야기, 자음과 모음 4) 사단법인 에코코리아, 5) 국가생물종 지식정보시스템, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 5학년 - 생명과 지구 - 식물의 구조와 기능 잎새 나루의 비밀 이야기 학생들에게 계절의 변화를 느낄 수 있는 것이 바로 자연의 변화 덕분임을 알게 하고, 주변의 식물을 관찰하며 다양한 경험을 할 수 있도록 지도함 수업에서 광합성의 자세한 화학 작용은 다루지 않음. 즉, 광합성 결과 생긴 양분의 전환, 이동, 저장, 사용과정 및 식물의 호흡과 광합성의 관계는 자세히 다루지 않으며 이는 중학교에서 다루도록 함. - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 문화적 소양능력 - 민주시민의식 - 초등학교 4학년 수학, 규칙찾기 - 초등학교 4학년 과학, 식물의 한 살이 - 초등학교 5학년 국어, 삶의 향기 - 초등학교 6학년 수학, 여러 가지 입체 도형 - 초등학교 3~4학년군 미술, 조형요소와 원리 탐색 - 초등학교 3~4학년군 식물의 한살이 - 초등학교 5~6학년군 식물의 구조와 기능 - 중학교 1~3학년군 광합성 - 농업기술센터 어린이농업체험(서울특별시 서초구) - 농업기술센터 어린이식물교실(경기도 파주시) - 산림청국립수목원(경기도 포천시) 경기도교육청 149

158 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 5학년 생명과 지구 식물의 구조와 기능 정중동 ( 靜 中 動 ) 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 등하교 길의 도로변에서, 학교와 아파트의 화단에서, 공사장 옆의 절개 지에서, 약수터에서 작고 보잘 것 없는 식물에서 자연관찰의 기본 능력을 키우고 그 속에서 과 학적 탐구 능력을 배양한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 식물의 구조와 기능에 해당하며 식 물의 뿌리, 줄기, 잎, 꽃과 같은 식물 기관의 구조와 기능을 다룬다. 뿌리, 줄기, 잎, 꽃과 열 매를 관찰하여 식물의 기관이 각각의 기능을 수행한다는 것을 이해함으로써 식물 기관들이 통합적으로 기능하여 생명을 영위하고 있음을 알게 한다. 연약하고 가녀린 모습으로만 기억하 는 식물의 생존 전략을 살펴봄으로써 살아 움직이는 동물에게만이 아니라 평화로운 숲 속에 도 관심을 갖게 하는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(식물의 한살이), 초등학교 3~4학년군(식물의 생활), 초등학교 5~6 학년군(식물의 구조와 기능), 중학교 1~3학년군(광합성) 라. 운영 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 식물의 전체 적인 구조를 관찰하여 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매를 구별하기, 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의 구조 과 기능을 이해하기, 탐구 활동 면에서는 뿌리의 기능 실험하기, 물관을 통한 물의 이동 실험하기, 증산 작용 실험하기 이므로 식물의 구조와 분류, 식물의 뿌리, 줄기, 잎, 열매, 꽃의 기능과 역할, 환경에 적응한 생물 등 이미 학교 교육과정 중에서 배운 지식들을 가지 고 식물들의 상호관계 및 생존 전략 등을 탐구하도록 한다. 식물을 채집하고 표본을 제작하는 활동을 통해 식물의 특징을 파악하고 식물을 대하는 태도를 기르도록 한다. 식물에 대해 탐구 한 내용을 바탕으로 연구하고 싶은 주제를 정하여 프로젝트학습을 수행하고 강한 숲의 이상 적인 모습을 그려볼 수 있도록 지도한다. 다만, 식물의 구조와 기능의 연관성에 대한 부분만 다루며, 동물 세포와 비교하여 식물 세 150 새로운 학교, 함께하는 경기교육

159 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 포의 특징을 이해하거나, 뿌리, 줄기, 잎 등의 식물기관과 식물 세포들의 유기적 구성에 대 한 부분은 설명하지 않는다. 그 구조적 특징은 나아가 광합성과 관련이 있는데, 광합성은 중 학교 1~3학년군에서 다루므로 지도하지 않는다. 1단계 활동에서는 각 계절별로 독특하게 식물의 생존전략이 숨어 있음을 이해하고 식물의 생존전략의 원인과 영향 등을 이미 배운 지식과 연결시킨다. 2단계 활동에서는 경쟁에서 이기는 법, 경쟁을 피하는 법을 알고 있는 식물들을 직접 야 외에서 체험하며 식물들도 먹이사슬 같은 우열관계가 형성되어 있음을 알게 한다. 3, 4단계 활동에서는 전 차시에 채집한 식물을 건조시켜 가져와서 다양한 식물 표본이 나오도록 한다. 5단계 활동에서는 해로운 곤충과 이로운 곤충에 대한 식물의 반응을 식물의 생태와 관련 지어 생각하게 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 소리 없는 아우성 2-3 허점을 노려라 4 너는 누구냐? 5 6 밟으면 꿈틀거린다. 내가 제일 좋아! - 꽃피는 시기, 낙엽 지는 시기, 열매나 씨 맺히는 시기 관계를 통한 경쟁원칙 알기 - 보이지 않는 곳에서 뿌리, 줄기, 잎의 경쟁 형태 알기 - 숲에서 식물의 서열 관계 및 경쟁모습 - 식물의 표본 및 분류하기 - 잡초의 생존 전략 알기 - 식물의 방어 모습 알기 - 식물과 동물의 공존 모습을 살펴보고 건강한 숲의 모 습을 바르게 알기 요소 이 프로그램은 해마다 피는 꽃들을 보고 왜 한꺼번에 모든 꽃이 피고 지지를 않을까? 싸 늘한 늦가을이 되어 낙엽을 보면서 왜 낙엽이 지는 시기가 서로 다를까? 열악한 환경 속에 서 잡초는 왜 이리 잘 자랄까? 등 아무 의심 없이 받아들였던 상식들을 다시 되짚어 보는 기회를 제공한다. 1~3단계에서 식물의 생활사에 관심을 두어 계절에 맞는 식물 채집을 통 해 서로 다른 성장 모습을 확인하고 계절별 잎, 열매, 씨앗 순서가 생태계에 미치는 영향을 예상하게 해야 한다. 건강한 숲 속에서 햇빛을 얻기 위한 잎과 줄기의 관계와 물과 양분을 얻기 위한 뿌리들의 경쟁 모습을 살펴보고, 잡초의 생태 환경을 분석하여 식물들 간의 역학 관계를 알아보게 한다. 4단계에서 식물 표본 제작 과정을 알아보고 직접 자신의 표본을 만 들어 보며 식물의 특징을 파악해야 한다. 이 때 전 차시에 채집한 식물을 충분히 건조시켜 가져와야 한다. 5~6단계에서 미모사, 독풀, 송진, 가시와 털로 덮인 식물, 피톤치드 효능 등 을 통해 식물들이 동물에 대한 방어 수단을 가지고 있음을 이해하고 해로운 곤충과 이로운 곤충에 대한 식물의 반응을 식물의 생태와 관련지어 생각하며 산출물을 계획하고 제작한다. 전체 활동을 통해 먹이 사슬 구조와 종의 타양함을 이해하고 종이 편중된 숲에서 건강한 숲 의 모습으로 바꿔보는 태도가 길러지도록 한다. 경기도교육청 151

160 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 조경학과, 원예학과, 원예생명공학과, 농생물학과 관련직업 식물번식자, 식물병리연구원, 식물세포유전연구원, 식물원관리자, 식물환경연구원 사. 참고자료 1) 황성빈, 식물의 방어 전략-Art of War 칼럼 2) 국가생물종지식정보시스템, 3) 서울대학교 사범대학 생물교육 연구실, 4) 식물 잎의 모양, 5) 재미있는 식물세계, 6) KBS 환경스페셜 다시 살아나는 숲 (2006) 7) KBS 환경스페셜 사람을 부르는 숲 코스타리카- (2005) 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 5학년 - 생명과 지구 - 식물의 구조와 기능 프로그램 명 정중동 ( 靜 中 動 ) 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 식물의 구조와 분류, 식물의 뿌리, 줄기, 잎, 열매, 꽃의 기능과 역할, 환경에 적응한 생물 등 이미 학교 교육과정 중에서 배운 지식들을 가지고 식물들의 상 호관계 및 생존 전략 등을 탐구하도록 함 동물 세포와 비교하여 식물 세포의 특징을 이해하거나, 식물기관과 식물 세포 들의 유기적 구성에 대한 부분은 설명하지 않음. 그 구조적 특징은 나아가 광합 성과 관련이 있으므로 중학교 1~3학년군에서 다루도록 함 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활 속의 동식물 이용 - 초등학교 3~4학년군 식물의 한 살이 - 초등학교 3~4학년군 식물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 식물의 구조와 기능 - 중학교 1~3학년군 광합성 - 국립생물자원관(인천광역시 서구) - 농업과학관(경기도 수원시) - 농업기술센터(경기도 시흥시) - 물향기수목원(경기도 오산시) - 부천식물원(경기도 부천시) - 서울대공원식물원(경기도 과천시) - 자연생태박물관(경기도 부천시) - 한택식물원(경기도 용인시) - 해여림식물원(경기도 여주시) - 황학산수목원(경기도 여주시) 152 새로운 학교, 함께하는 경기교육

161 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 5학년 생명과 지구 식물의 구조와 기능 나무의 생장 일기 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 식물은 동물의 성장과는 완전히 다른 톡특한 생장 방식을 가진다는 것을 이해함으로써 식물이 오랫동안 운동도 하지 않으면서 환경에 적응할 수 있는 이유를 유추하여 보도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 식물의 구조와 기능에 해당하며, 식물의 길이생장과 부피생장을 학습한 후, 소나무를 비롯한 여러 식물의 다양한 생장 모습을 보면서 그 원인을 찾아본다. 학습한 내용을 토대로 실제로 나무의 생장 일기를 쓰는 실험 계 획을 세우고 식물의 생장을 제대로 이해했는지를 스스로 평가하여 식물의 다양성을 인식하고 더 나아가서 환경적인 식물의 적응 능력을 살펴보는데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(식물의 한 살이), 초등학교 5~6학년군(식물의 구조와 기능), 중학교 1~3학년군(광합성) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 식물의 전체 적인 구조를 관찰하여 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매를 구별하기, 뿌리의 구조를 알고 지지, 흡수, 저장의 기능을 이해하기, 줄기의 겉모양과 속 구조를 알고, 뿌리에서 흡수된 물이 줄기를 통 해 각 기관으로 이동함을 이해하기, 뿌리, 줄기, 잎, 열매의 기능이 서로 관련되어 있음을 이 해하기,, 탐구 활동 면에서는 뿌리의 기능 실험하기, 물관을 통한 물의 이동 실험하기, 증 산 작용 실험하기 이므로 다양한 관찰과 실험을 통해서 식물의 성장을 심층적으로 알 수 있도록 한다. 학교 교육과정에서 식물의 전체적인 구조를 관찰하였고, 뿌리, 줄기, 잎 등 다 양한 구조의 기능 등을 살펴보았다. 이 프로그램에서는 이러한 선개념을 바탕으로 전반적인 식물의 다양성과 나무의 생장과 관련된 전반적인 이해를 통해 자신만의 실험 계획을 세우 고, 그에 알맞게 수행한다. 다만, 식물의 생장과 관련된 어려운 개념들은 제외하고 지도하도 록 한다. 예를 들어 정단우성, 옥신 등 아직 초등학교 단계에서는 이해하기 어려운 개념은 중학교 이후에 배울 수 있도록 안내하여 준다. 환경과 관련해서 식물이 가지는 의미와 전체 경기도교육청 153

162 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 적인 생태계에서의 식물의 위치 등을 고려하여 지도한다. 잎과 줄기의 구조를 살펴볼 때, 조작하는 현미경에 유의하도록 지도한다. 현미경에 대한 조작 지도를 학교 교육과정에서 충분히 익혀서 관찰하는 데에 어려움이 없도록 한다. 가능 한 한 학생들의 일상생활 경험과 조작적인 활동이 어우러진 학습이 이루어지도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1~2 3~4 5~6 7~8 9~10 식물의 세계 나무의 생장 나무의 부피 생장 소나무의 생장 나무의 생장 일기 - STEP1 : 누가 1등일까? - STEP2 : 식물의 놀라운 생명력 - STEP3 : 사이버 식물원 탐방 - STEP4 : 내가 찾은 재미있는 식물의 세계 - STEP1 : 우리나라에서 가장 큰 나무 - STEP2 : 식물의 구조와 생장 - STEP3 : 줄기의 구조 - STEP4 : 잎의 구조 - STEP5 : 대나무도 나무일까? - STEP1 : 속이 빈 고목나무 - STEP2 : 나이테의 형성 조직 - STEP3 : 나이테의 형성 - STEP4 : 많은 학자들이 나이테를 연구하다 - STEP5 : 속이 빈 고목나무 - STEP6 : 나무에 새겨둔 사랑의 맹세 - STEP1 : 남산위의 저 소나무 - STEP2 : 소나무의 꽃과 열매 - STEP3 : 소나무의 줄기는 어떻게 생장할까? - STEP4 : 줄기의 생장을 확인해 보자 - STEP5 : 삼각형 나무 - STEP1 : 영화 장면 탐구하기 - STEP2 : 재미있는 나무의 생장 - STEP3 : 나무의 생장 탐구 주제 선정하기 - STEP4 : 나무의 생장에 대한 실험계획서 만들기 요소 이 프로그램은 항상 우리 주변에서 볼 수 있는 식물의 모습과 생장을 비교하여 보고, 그 특징과 원인을 알 수 있게 하며 환경의 소중함을 인식할 수 있도록 한다. 앞에서는 식물이 동물과 다른 생장의 특징을 살펴보고 식물이 가지고 있는 놀라운 생명력을 알아보고, 사이버 식물원 탐방을 통해 식물의 분포와 종류 등을 정리한다. 다음에는 우리나라에서 가장 큰 나무, 식물의 구조와 생장에 대해 알아보고, 줄기와 잎의 구조 내용 및 대나무에 대하여 조사하여 식물이 가진 고유한 생장의 특징을 안다. 속이 빈 고목나무를 관찰하여 식물의 비밀을 찾아내고, 나이테의 형성과 조직, 나이테에 관한 선행 연구들을 살펴 본다. 또, 소나무 꽃과 열매의 특징을 알아보고 소나무 줄기는 어떻게 생장하는지 조사한다. 줄기 생장의 모습을 실험을 통해 기록, 확인하고 생장을 위해 필요한 조건들을 유추한다. 마지막에는 재미있는 나무의 생장 이야기를 함께 읽어보고, 나무의 생장 탐구 주제를 선 정한 후 나무의 생장에 대한 실험계획서를 만든다. 154 새로운 학교, 함께하는 경기교육

163 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바. 진로교육연계 관련학과 산림, 원예학과, 생명과학과, 자원학과 등 관련직업 식물병리연구원, 식물세포유전연구원, 식물환경연구원, 종자검정원, 채소작물 종자생산원 등 생명과학분야의 국가기술자격은 생물공학기사, 식품기사, 대기환경기사, 수질환경기사, 폐 기물처리기사, 수산질병관리사 등이 있다. 사. 참고자료 1) 두산세계대백과사전, 두산동아, 2) 과학대백과(생물), 삼성출판사 3) 학생백과(생물과 환경), 금성출판사 4) 아침고요수목원, 5) 국립수목원, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 5학년 - 생명과 지구 - 식물의 구조와 기능 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 나무의 생장일기 학교 교육과정에서 식물의 전체적인 구조를 관찰하였고, 각 기능을 살펴보았 으며 이 프로그램에서는 이러한 선 개념을 바탕으로 전반적인 식물의 다양성과 나무의 생장과 관련된 전반적인 이해를 통해 자신만의 실험 계획을 세우고, 그 에 알맞게 수행함 식물의 생장과 관련된 어려운 개념들은 제외하고 지도함. 환경과 관련해서 식 물이 가지는 의미와 전체적인 생태계에서의 식물의 위치 등을 고려하여 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 식물과 함께 하는 생활 - 초등학교 5~6학년군 사회, 환경을 생각하는 국토 가꾸기 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 식물의 한 살이 - 초등학교 5~6학년군 식물의 구조와 기능 - 중학교 1~3학년군 광합성 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 초록지기마을생태연못(경기도 양주시) - 장못(경기도 연천군) - 유명산자생식물원(경기도 가평군) 경기도교육청 155

164 초등학교 5학년 생명과 지구 과 학 영 재 교 육 과 정 우리 몸의 구조와 기능 생물의 감각기관에 대한 고찰을 통해 인간을 이해하기 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 인간과 다른 동물들의 감각기관을 하나씩 비교해 보고 인간이 어떠한 점에서 다른 동물들과 구별될 수 있는지를 공부하고 나아가 인간이라는 존재에 대한 이해를 바탕으로 장차 각 분야의 리더로 자리 잡을 영재교육대상자들에게 인간 존재에 대한 기본적인 이해를 돕고자 계획되었다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 우리 몸의 구조와 기능에 해당하며, 교육과정 중 감각기관에 대한 내용을 중점적으로 지도한다. 감각이란 생명체로 하여금 내부와 외부 환경변화에 반응할 수 있게 하는 능력이나 메커니즘을 가리킨다. 이러한 감각은 인간뿐 만이 아니라 모든 생물이 갖고 있으며 각각의 생물체의 감각을 이해하는 것은 그 생물체의 근간을 이해하는 것으로 볼 수 있다. 따라서 이 프로그램은 인간감각의 이해교육을 통하여 인간을 근본적으로 이해하고, 인간의 감각적 열등을 극복하는 과정에서 인류학적 가치 학습 을 하며, 인간과 환경에 대한 애정을 갖도록 하는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 한살이), 초등학교 5~6학년군(우리 몸의 구조와 기능), 중 학교 1~3학년군(자극과 반응) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 우리 몸의 각 기관의 위치와 생김새를 알기, 모형을 통하여 소화, 순환, 호흡, 배설, 감각 기관의 종류와 위치, 생김새와 기능을 이해하기, 우리 몸의 소화, 순환, 호흡, 배설, 감각 기관이 유기적으 로 관련되어 있음을 이해하기 이고, 탐구활동 면에서는 자극에 대한 우리 몸의 반응 알아보기 이므로 인간의 다섯 가지 감각에 대한 이해를 통해 인간을 이해하고 인간과 동물의 감각을 비교해보도록 한다. 또한 초감각의 세계, 즉 육감에 대하여 자료를 제시하고, 뇌 활동과 인간의 감각을 연관 지어 생각해볼 수 있도록 한다. 다만, 중학교 1~3학년군 자극과 반응 단원에서 다루는 뉴런 및 신경계의 구조와 기능, 또 체내 외 환경 변화에 대한 신경과 호르 156 새로운 학교, 함께하는 경기교육

165 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 몬의 조절작용에 의한 항상성 유지에 대해서는 속진학습이 될 수 있으므로 다루지 않는다. 학생들은 정해진 방법이나 규칙이 없는 실험을 나름대로의 창의성을 바탕으로 해결해 나 가도록 해야 한다. 즉, 절대적인 답이 아닌 상대적인 답을 구하도록 해야 하며, 인간의 감각 기관을 이해하기 위하여 서로 토의하는 과정을 통해 감각기관의 다양성에 못지않게 인간의 사고가 다양함을 이해할 수 있도록 한다. 이 프로그램을 학습하면서 교사는 학생들이 인간 에 대한 포괄적 이해를 바탕으로 인간에 대한 존중감을 키울 수 있도록 지도하며 나아가 생 태계 전반에 대한 관심과 애정을 갖고 키워 나갈 수 있는 역할을 해 주어야 한다. 학생들은 프로젝트학습동안 함께 탐구하고 토론하면서 지식을 넓혀나가는 과정을 통하여 지적인 측면 의 발달뿐만 아니라 건전한 자아 정체감과 과학적 사고력을 형성하는 정의적 측면이 발달할 수 있어야 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 요소 인간과 동물의 주변 인식 인간의 다섯 가지 감각과 동물의 감각기관 - 촉감으로 글자 알아맞추기 게임하기 - 촉각이란 무엇인지 생각해보기 - 인간과 동물의 주변 인식 방법 알아보기 - 시각-내 눈을 믿을 수 없어! 활동1. 색깔에 대한 다양한 반응 활동2. 착시현상과 시각의 한계 활동3. 사고활동과 시각의 관계알기 - 청각-어디서 나는 소리인가? 활동1. 여러 가지 소리 구별하기 활동2. 눈을 감고 소리 찾아보기 활동3. 소리를 눈으로 확인해보기 활동4. 소리보기 장치 만들기 - 후각-냄새가 없으면 맛도 없다! 활동1. 여러 가지 물질의 냄새 구별하기 활동2. 물질의 상태변화에 따른 냄새 활동3. 냄새를 색깔과 언어로 표현하기 5 - 미각-나만의 라면 만들기 활동1. 여러 가지 물질의 맛 구별하기 활동2. 나만의 라면 만들어보기 활동3. 맛있는 음식과 맛없는 음식 경기도교육청 157

166 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 6 7 육감이란 무엇인가 - 촉각-손가락 vs 발가락 활동1. 신체각부위의 촉각반응 알아보기 활동2. 시각장애우 체험하기 활동3. 지렁이의 감각기관 알아보기 - 육감이란 무엇인가? 활동1. 초감각의 세계 알아보기 활동2. 동물의 초감각 활동3. 뇌 활동과 인간의 감각 8 개인별 프로젝트 - 감각기관의 재탄생(창의적 산출물) - 인간의 미래 모습 알아보기 - 진화의 단계에서 살펴본 동물과 인간의 감각기관 - 나만의 독특한 감각기관 9 - 지식 및 개념 평가 - 행동특성 체크리스트 - 학생교사 설문지(프로그램평가) - 모둠활동 평가 - 산출물 평가 평가 방법 - 학생들의 동료평가 - 보고서 및 산출물 평가 - 설문지 등을 통한 교사의 수업 평가 - 수업진행에 대한 평가 이 프로그램에서는 렌줄리(Renzulli)의 3부 심화학습모형에 입각하여 지도한다. 1단계(1차시)에서는 인간의 감각기관이 다른 동물에 비해 어떻게 다른지 살펴보고, 2단계 (2-6차시)에서는 실생활에서 인간은 감각기관의 열등을 어떻게 극복하여 나갔는지 생각해 보고, 사물이나 상황을 거시적으로 살펴볼 수 있는 능력을 계발함으로써 실생활에서 응용할 수 있는 능력을 키우도록 하며, 마지막 3단계(7-9차시)에서는 1,2단계에서 습득한 지식과 기능을 거시적인 관점으로 자연의 일부로서 인간의 위치를 생각해 보도록 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 특수교육과, 시각디자인과, 푸드코디네이션과 관련직업 특수학교 교사, 시각디자이너, 이미지컨설턴트, 푸드스타일리스트 사람의 이미지는 크게 시각적 이미지(외모)를 중심으로 청각적, 후각적, 촉각적 이미지의 요소로 결정된다. 즉 표정, 패션, 매너, 메이크업, 바디 랭귀지, 화술, 목소리까지 우리가 선 호하는 그리고 사회적으로 선호되는 이미지를 분석하고 조언해 주는 작업을 이미지 메이킹, 또는 이미지 컨설팅이라 부르는데 이러한 일을 하는 사람이 이미지 컨설턴트이다. 즉, 고객 의 타고난 이미지를 분석하고 상황에 적합한 표정연출법과 의상선택방법, 화장방법, 대화방 법 등을 조언해 주는 사람이 이미지 컨설턴트이다. 158 새로운 학교, 함께하는 경기교육

167 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 사. 참고자료 1) 데보라 챈슬러(2012), 레몬은 왜 신맛이 날까요? : 감각기관에 대한 궁금증 42가지, 다섯수레 2) 알베르트 수스만(2007), 영혼을 깨우는 12감각, 섬돌 3) 김병인(2002), 움찔움찔 감각 실험실, 김영사 4) 차윤선(2013), 초등학생이 꼭 알아야 할 감각이야기 33가지, BOOK21 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 5학년 - 생명과 지구 - 우리 몸의 구조와 기능 프로그램 명 생물의 감각기관에 대한 고찰을 통해 인간을 이해하기 운영의 주안점 인간의 다섯 가지 감각에 대한 이해를 통해 인간을 이해하고 인간과 동물의 감각을 비교해보도록 함. 또한 초감각의 세계, 즉 육감에 대하여 자료를 제시 하고, 뇌 활동과 인간의 감각을 연관 지어 생각해볼 수 있도록 지도함 유의사항 뉴런 및 신경계의 구조와 기능, 또 체내 외 환경 변화에 대한 신경과 호르몬 의 조절작용에 의한 항상성 유지에 대해서는 속진학습이 될 수 있으므로 다루 지 않음 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 자기주도 학습능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 동식물과 함께하는 생활 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 동물의 한 살이 - 초등학교 5~6학년군 우리 몸의 구조와 기능 - 중학교 1~3학년군 자극과 반응 - 박물관이 살아있다 트릭아트 뮤지엄(서울특별시 종로구 인사동) 경기도교육청 159

168 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 5학년 생명과 지구 날씨와 우리 생활 기상관측소를 세워라 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 우리 생활과 밀접한 관계를 가지고 있는 날씨 에 관한 것으로 날씨에 영향을 주는 여러 현상에 대한 관찰과 실험을 통해 과학적 원리를 이해하고, 날씨에 관한 여러 요소들을 관찰 분석하여 과학적 원리를 찾아 나만의 기상 관측소 개발에 대한 접근을 시도해 보고자 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 과거 우리 인간이 날씨를 예측하고자 하는 욕망에서 기상관측을 시작하였고, 많은 경험과 시행착오를 거쳐 날씨에 대한 많은 자료들을 축적하였다. 이에 이 프로그램에서는 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 날씨와 우리 생활 과 관련하여 우리 생활과 밀접한 연관을 가지고 있는 날씨에 대해 알아보고, 이러한 날씨를 어떻게 예측 하는지에 대해 탐구하게 된 다. 활동의 핵심은 날씨에 흥미를 가지고 날씨가 우리 생활에 어떻게 영향을 미치고 있는지 의문을 갖게 하여 날씨를 예측하기 위한 노력들은 어떻게 이루어 져 왔으며 앞으로 날씨를 예측하기 위해서 어떤 관측 장비들이 있어야 할 것인가를 탐색해 보게 하는 것이다. 다. 학년 연계성 초등학교 5~6학년군(온도와 열), 초등학교 5~6학년군(날씨와 우리 생활), 중학교 1~3 학년군(열과 우리 생활), 중학교 1~3학년군(기권과 우리 생활) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 습도가 우리 생활에 많은 영향을 주고 있음을 알기, 이슬과 안개가 생기는 원인을 이해하고, 그 차이점을 알기, 구 름 생성 과정을 알고 비와 눈이 내리는 과정을 이해하기, 바람이 부는 원인을 알고, 바닷가에 서 낮과 밤에 부는 바람의 방향 변화를 이해하기, 고기압과 저기압의 의미를 이해하고, 기압이 날씨에 주는 영향을 알기, 계절별 날씨의 특징을 우리 지역을 이동해 오는 공기의 성질로 이해 하기,, 탐구 활동 면에서는 건습구 습도계롤 습도 측정하기, 이슬, 안개, 구름, 비 발생 실험 하기, 모형을 활용한 해륙풍 실험하기, 야외 활동 계획을 세울 때 필요한 날씨 정보 조사하기 이므로 가능한 학생들의 일상생활 경험과 관련지어 조작적인 활동이 이루어지도록 한다. 학교 교육과정에서 이루어진 우리 생활에 영향을 미치는 습도, 이슬, 안개, 구름, 비, 눈, 160 새로운 학교, 함께하는 경기교육

169 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바람, 기압 등의 날씨 구성 요소들의 개념 학습을 기본으로 하여 이 프로그램에서는 홍수, 장 마, 가뭄, 폭설, 태풍, 안개, 우박 등 날씨의 피해 유형을 살펴보고, 비, 기온, 바람 등 각 날씨 의 구성 요인들과 관련된 구체적인 상황을 살펴보며 학생들이 도구를 제작하여 측정하는 기 회를 제공한다. 더 나아가 각 활동을 통해 이해한 내용을 바탕으로 과거와 오늘날의 날씨 예 측 방법을 비교해 봄으로써 과학적 근거와 창의력을 발휘하여 나만의 기상관측소를 세워 측 정할 수 있는 방법을 강구하는 적용할 수 있도록 하게 한다. 수업 시에는 학생들이 직접 조사활동과 토론을 통하여 과제를 스스로 이끌어 낼 수 있도록 지도한다. 탐색단계에서는 프로그램 전체에 대한 흐름에 대해 안내하고, 날씨 변화를 관측할 수 있는 기상관측소를 만들어 보기 위해 무엇을 알아야 하는가를 생각할 수 있도록 지도한다. 지식 및 기능 습득 단계에서는 풍향풍속계 제작 시 풍향, 풍속 측정 시 크기의 개념을 도입하 고, 속력의 개념은 도입하지 않는다. 간이온도계, 우량계 제작 시에는 온도계의 과학적 원리 를 바탕으로 새로운 기능과 형태의 온도계 제작에 참여하게 한다. 탐구수행단계에서는 첨단 기상관측 기구들의 다양한 사진을 수집하여 접할 수 있게 하고, 학생들이 조사한 내용을 다 양하게 발표하고 과학적 근거에 대한 토의를 진행한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 날씨는 변덕쟁이 2 바람을 만나러가요 3 햇빛을 만나러가요 4 비를 만나러가요 5 6 날씨를 미리 알아봐요 산출물 발표 및 평가 - 프로그램 소개 - 다양하게 변하는 일기예보 들어보기 - 기상청 가상 체험하기 - 날씨관련 피해 상황 토의 및 용어 살펴보기 - 조별 탐구주제 정하기 - 나뭇가지 흔들림 관찰 및 바람 느껴보기 - 바람의 방향과 세기를 어떻게 잴 수 있을까? - 조별 탐구주제 및 연구 계획 발표 - 햇빛이 쬐는 곳과 그늘진 곳이 따뜻하기가 달라요. 어떻게 알아볼까요? - 따뜻하고 차가운 것을 재는 기구에는 어떤 것이 있을까요? - 조별 탐구주제에 따른 문헌 조사 결과 및 관련변인 동정하기 - 비는 어떻게 해서 내릴까요? - 비의 양은 어떻게 잴까요? - 조별 탐구주제에 따른 연구수행 방법 및 계획 발표 - 날씨의 변화를 미리 알아볼 수 없을까? - 날씨를 미리 알아보면 우리 생활에 좋은 점 알아보기 - 나만의 기상 관측소 만들기 - 산출물 발표 요소 이 프로그램은 주제탐구수업 형식으로 우선 날씨와 우리 생활과의 관계를 알아보는 것으 로 학생들의 경험을 이야기 하면서 기상청 가상 체험을 통해 날씨 관련 피해상황에 대한 토 의와 날씨 요소에 대해 이해하는 과정을 시작으로 동기 부여와 프로그램에서에서 다루어야 할 내용에 대해 제시한다. 그 후 날씨의 구성 요소인 바람, 기온, 비를 소개하고 바람, 기온, 비와 관련된 여러 상황을 알아보는 활동을 전개하여 학생 자신들의 아이디어를 적용하여 측정 경기도교육청 161

170 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 기구를 만들어 볼 수 있도록 한다. 이러한 활동을 종합하여 산출물을 제작하고 산출물을 제작할 때에는 다양한 과학적 원리가 적용 및 다양한 시도가 이루어지도록 격려하며, 산출 물을 발표할 때에는 제작 의도, 작품 설명, 과학적 사고력도 평가할 수 있도록 한다. 바. 진로교육연계 관련 학과 : 대기환경과학전공, 천문우주학전공, 천문대기과학과, 대기과학과 등 관련 직업 : 기상캐스터, 천문 및 기상학연구원, 기상연구원, 항공기상전문가 등 기상관련 자격은 기상예보기술사, 기상기사 등이 있다. 사. 참고자료 1) 장동순(2004). 100년의 기상 예측, 중명출판사. 2) 존 린치 저/이강웅, 김맹기 역(2004). 길들여지지 않는 날씨, 한승. 3) 박미용(2009). 선생님도 놀란 초등 과학 뒤집기47-기후 변화, 성우주니어. 4) 강성철(2009). 기후와 인간생활, 다락방. 5) 송은영(2010). 빈이 들려주는 기후 이야기, 자음과 모음. 6) 기상청, 7) 기상연구소, 8) 기상청 어린이 배움터, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 5학년 - 생명과 지구 - 날씨와 우리 생활 기상 관측소를 세워라 날씨의 피해 유형을 살펴보고, 날씨의 구성 요인들과 관련된 구체적인 상황을 살펴보며 학생들이 도구를 제작하여 측정하는 기회를 제공하고, 더 나아가 각 활동을 통해 이해한 내용을 바탕으로 과거와 오늘날의 날씨 예측 방법을 비교 해 봄으로써 과학적 근거와 창의력을 발휘하여 나만의 기상관측소를 세워보는 활동으로 진행함 학교 교육과정에서 제시된 습도, 이슬, 안개, 구름, 비, 눈, 바람, 기압 등의 날씨 구성 요소 중 비, 기온, 바람으로 한정하여 개념을 학습하고 간이 기상관 측소를 제작에 중점을 두어 진행함 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군, 수학, 자료의 표현과 해석 - 초등학교 5~6학년군 온도와 열 - 초등학교 5~6학년군 날씨와 우리 생활 - 중학교 1~3학년군 열과 우리 생활 - 중학교 1~3학년군 기권과 우리 생활 - 기상청 찾아가는 날씨 체험캠프(서울특별시 동작구) - 국립과천과학관(경기도 과천시) 162 새로운 학교, 함께하는 경기교육

171 초등학교 5학년 생명과 지구 과 학 영 재 교 육 과 정 날씨와 우리 생활 안일골 한옥마을로 오세요 가. 프로그램 개요 집이나 건물을 새로 지을 때 사용하는 건축자재나 벽지 등에서 나오는 유해물질로 인해 거주자들이 느끼는 건강상 문제 및 불쾌감을 이르는 새집증후군, 유전적 환경적 요인으로 발 생하는 아토피 등에 대한 답을 찾고자 많은 연구와 노력이 진행되어 오고 있다. 이 프로그 램에서는 이 문제에 대한 해결책을 조상들의 지혜와 슬기가 담긴 한옥 의 숨겨진 과학적 원 리 및 친환경적 요소를 찾아 우리 문화의 우수성을 이해하고 발전시킬 수 있는 방법을 모색 하며 실생활에 적용 응용할 수 있는 대안을 제시해 보고자 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 날씨와 우리 생활 과 관련하여 과거 우리한반도의 위치적, 계절적 요인으로 인해 지역에 따른 한옥의 기본적 이해 및 숨겨진 과학원리, 친환경적 요소를 이해함으로써 우리의 전통 가옥인 한옥 에 대해 새롭게 인식하는 기회를 갖도록 하는 데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 5~6학년군(온도와 열), 초등학교 5~6학년군(날씨와 우리 생활), 중학교 1~3 학년군(열과 우리 생활), 중학교 1~3학년군(기권과 우리 생활) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 습도가 우리 생 활에 많은 영향을 주고 있음을 알기, 이슬과 안개가 생기는 원인을 이해하고, 그 차이점을 알 기, 구름 생성 과정을 알고 비와 눈이 내리는 과정을 이해하기, 바람이 부는 원인을 알고, 바닷가에서 낮과 밤에 부는 바람의 방향 변화를 이해하기, 고기압과 저기압의 의미를 이해하고, 기압이 날씨에 주는 영향을 알기, 계절별 날씨의 특징을 우리 지역을 이동해 오는 공기의 성 질로 이해하기, 탐구 활동 면에서는 건습구 습도계롤 습도 측정하기, 이슬, 안개, 구름, 비 발생 실험하기, 모형을 활용한 해륙풍 실험하기, 야외 활동 계획을 세울 때 필요한 날씨 정보 조사하기 이므로 가능한 학생들의 일상생활 경험과 관련지어 조작적인 활동이 이루어 경기도교육청 163

172 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 지도록 한다. 학교 교육과정에서 이루어진 우리 생활에 영향을 미치는 날씨에 대한 개념을 기본으로 하여 우리 민족의 전통 가옥인 한옥 의 구조 및 적용된 과학적 원리, 친환경적 요 소를 찾아 실생활에 적용 응용할 수 있는 프로젝트로 구성하였다. 그에 따라 한옥의 재발견, 과학의 조합 한옥, 살아 숨 쉬는 한옥으로 소주제를 설정하여 한옥과 아파트, 압력솥과 가마 솥 등 대조적인 구체물로 구성하여 차이점과 유사성을 이해하여 종합적인 안목을 키울 수 있도록 전개한다. 한옥의 기본적인 이해와 숨겨진 과학 원리, 친환경적 요소를 이해하고 다양한 재료를 활 용하여 창의적인 작품이 나올 수 있도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1~3 한옥의 재발견 4~6 과학의 조합 한옥 7~11 살아 숨 쉬는 한옥 - EBS 원더풀 사이언스(첨단 건축, 한옥의 비밀) - 지역에 따른 한옥의 모습 살피기 - 다른 나라의 전통 가옥 모습 살피기 - 모형 한옥의 설계도 제작하기 - 한옥에 담긴 과학적 원리 찾기 - 오늘날의 주택에서 활용되는 예 찾기 - 오늘날의 주택에서 응용될 수 있는 부분 설명하기 - 한옥에 숨겨진 친환경적 요소 찾기 - 오늘날의 주택에서 활용되는 예 찾기 - 오늘날의 주택에서 응용될 수 있는 부분 설명하기 - 모형 한옥 제작 및 발표하기 이 프로그램은 주제탐구수업 형식으로 우리나라의 지형 및 기후에 따른 가옥의 특징 을 알아보고, 첨단 건축, 한옥의 비밀 시청으로 시작하여 한옥의 구조 및 한옥의 각 영역 별 기능의 이해 및 한옥의 과학적 원리, 친환경적 요소를 파악하게 한다. 그 후 학습한 기본 내용을 바탕으로 한옥을 제작해보고 자신의 한옥에 대한 특징 및 장점을 발표하게 한다. 산출물을 제작할 때에는 한옥에 숨겨진 다양한 과학적 원리가 적용되고, 다양한 시도가 이루어지도록 격려하며, 산출물을 발표할 때에는 제작 의도, 작품 설명, 과학적 사고력도 평가할 수 있도록 한다. 요소 바. 진로교육연계 관련 학과 한옥문화산업과, 건축학과, 건축설계, 실내건축학과 등 관련 직업 전통건물건축원, 건축목공 및 전통건물건축원, 도편수, 소목, 소목장, 한식 목 공, 주택정책연구원, 건설구조연구원 등 관련 분야의 자격은 문화재수리기능자(번와와공, 제작와공), 건축구조기술사, 토목구조 기술사, 건축기사, 실내건축기사, 건축설비기사, 도시계획기사 등이 있다. 164 새로운 학교, 함께하는 경기교육

173 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 사. 참고자료 1) 햇살과나무꾼 글(2007). 마루랑 온돌이랑 신기한 한옥 이야기, 해와 나무 2) 서지원 저(2008). 우리 한옥에 숨은 과학, 미래아이(미래M&B) 3) 김경화 저(2011). 햇빛과 바람이 정겨운 집, 우리 한옥, 문학 동네 어린이 4) 이흥원 저(2012). 남산골 한옥마을, 주니어김영사. 5) 한옥문화원, 6) 남산골한옥마을, 7) 북촌한옥마을, 8) 전주한옥마을, 9) EBS 원더풀사이언스, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 5학년 - 생명과 지구 - 날씨와 우리 생활 프로그램 명 안일골 한옥마을로 오세요 운영의 주안점 유의사항 조상들의 지혜와 슬기가 담긴 한옥 의 숨겨진 과학적 원리 및 친환경적 요 소를 찾아 우리 문화의 우수성을 이해하고 발전시킬 수 있는 방법을 모색하며 실생활에 적용 응용할 수 있는 대안을 만들어 보는 데 중점을 두어 진행함 한옥의 기본적인 이해와 숨겨진 과학 원리, 친환경적 요소를 이해하고 다양 한 재료를 활용하여 창의적인 작품이 나올 수 있도록 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 3~4학년군 사회, 우리가 살아가는 곳, 달라지는 생활 모습 - 초등학교 5~6학년군 사회, 세계 여러 나라의 환경과 생활 모습, 유교의 문 화가 발달한 조선 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 5~6학년군 온도와 열 - 초등학교 5~6학년군 날씨와 우리 생활 - 중학교 1~3학년군 열과 우리 생활 - 중학교 1~3학년군 기권과 우리 생활 - 남산골한옥마을(서울특별시 중구) - 북촌한옥마을(서울특별시 종로구) 경기도교육청 165

174 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 5학년 생명과 지구 태양계와 별 신나는 태양계 여행 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 앞으로의 우주 시대를 대비하여 다가올 미래 사회를 상상하고 그 속에 서 우주여행을 떠나보는 가상 체험을 해보는 것을 주된 활동으로 한다. 태양계 행성들의 특 징을 파악하여 홍보자료를 만들어 발표하며, 더 나아가 태양계뿐 아니라 주변 우주의 아름 다움에 관하여 알아보고, 우주의 신비를 풀어보고자 하는 의지를 키우도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 태양계와 별에 해당하며 태양계 여 행을 중심으로 태양계 내에 있는 태양과 행성을 다룬다. 태양의 모양 관찰, 태양의 특성 발 견, 행성의 크기, 태양에서 행성까지의 상대적인 거리 비교를 통한 태양계의 크기 인식 등 태양계에 대한 기초적인 지식을 바탕으로 학생들이 행성 탐사 계획을 세워 조사함으로써 태 양계에 대한 관심을 가지도록 하는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(지구와 달), 초등학교 5~6학년군(태양계와 별), 중학교 1~3학년군 (태양계), 중학교 1~3학년군(외권과 우주 개발) 라. 운영 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 태양계를 구 성하는 행성을 조사하고, 태양이 지구의 에너지원임을 알기, 행성의 상대적 크기와 거리를 비교하기, 인류가 우주를 탐사하는 이유를 알기, 탐구 활동 면에서는 태양계 행성들의 상대적 크기와 거리 비교하기, 우주 탐사 계획 세워보기 이므로 태양계에 관한 기초적인 지식을 바탕으로 앞으로의 우주 시대를 대비하여 다가올 미래 사회를 상상하고 그 속에서 우주여행을 떠나보는 가상 체험을 해보는 것을 주된 활동으로 한다. 교육과정상 지구와 달, 태양계와 별 과 연계하여 학습하나 태양계 여행을 중심으로 하 여, 태양계 행성들의 특징을 파악하여 홍보자료를 만들어 발표하며, 더 나아가 태양계뿐 아니 라 주변 우주의 아름다움에 관하여 알아보고, 우주의 신비를 풀어보고자 하는 의지를 키우 도록 한다. 다만, 망원경을 사용하여 천체 관측하는 것은 천문학 영역에 대한 흥미와 학습 동 기를 갖게 하여 유익하나 구체적인 사용방법에 관하여 설명할 필요는 없다. 별까지의 거리 166 새로운 학교, 함께하는 경기교육

175 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 를 측정하는 방법, 별의 밝기와 등급, 색과 온도의 관계는 지도하지 않는다. 또한 다양한 은 하의 모양, 우리 은하의 모양과 크기, 우리 은하를 구성하는 천체의 종류, 우주의 팽창 등은 중학교 1~3학년군에서 자세히 다루므로 설명하지 않는다. 미래 인류의 모습을 다양한 각도에서 살펴보기 활동에서 자신이 생각한 내용을 정리하되 과학적 근거를 최대한 제시할 수 있도록 한다. 정답이 없는 내용이므로 과학적 타당성에 그 목적을 두며 우주 개발과 탐사에 비중을 둔다. 각 행성까지의 여행 목록 작성하기 활동에서 는 행성까지의 거리 비례에 맞도록 시간을 설정하도록 한다. 보고서 작성하기 활동에서는 과정에 유의하여 최대한 상세히 보고서를 작성하게 하며 개인의 연구 과정에 맞추어 작성할 수 있도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 꿈의 미래 2 밝혀지는 태양계 - 미래 생활에 관련된 영상을 보고 과학이 발전한 미래 생활 에 관하여 이야기 나누기 - 우주 개발에 따른 인류의 우주여행은 어디까지 실현될 것인지 발표하기 - 태양계의 기원 알아보기 - 태양과 행성간의 거리를 알아보고 비례에 맞추어 나타내보기 - 행성들의 궤도 특징을 알아보고 행성 궤도 직접 작도해보기 요소 3 내가 태양계에서 제일 - 태양계의 행성 및 가족들의 외형적 및 물리적 특성 조사하기 - 조사한 내용 발표하기 4 우주여행의 역사 - 지금까지 인류가 노력한 우주 개발의 과정 알아보기 - 우주로 떠난 우주선들에 관하여 조사하고 발표하기 : 보이 저, 마젤란, 갈릴레오, 율리시즈, 카시니, 패스파인더, 랜더 등 5 보고서 작성하기 - 지금까지의 연구 과정 보고서로 작성하기 6 산출물 발표 및 반성 - 산출물 발표하고 평가하기 이 프로그램은 인간에게 끝없는 상상을 불러일으키는 우주라는 공간을 다룸으로써 태양계 뿐 아니라 주변 우주의 아름다움에 관하여 알아보고, 우주의 신비를 풀어보고자 하는 의지 를 키우도록 한다. 미래 사회의 사람들에게 태양계의 아름다움을 알리며 우주여행을 권하는 자료를 제작하는 첫 시간에는, 우주 속에서 인류의 미래는 어떠할지 상상하게 하여 흥미를 유발시키고 자유롭게 토론하도록 지도한다. 태양계의 생성 이론에 관하여 학생들과 개괄적 으로 알아본 후, 태양계 내의 행성들의 움직임에 관하여 학습을 하고 직접 행성의 궤도를 그려보는 활동을 한다. 그리고 태양에서 행성까지의 거리를 알아보고 이를 상대적 거리로 환 산하여 봄으로써, 앞으로의 태양계 여행의 계획을 짤 때 참조할 수 있어야 한다. 앞에서 학 습한 내용을 바탕으로 한 자신의 연구 과정을 보고서로 작성하게 한다. 자신의 연구 결과를 정리하며 부족한 부분을 찾아보고 더 보충하여 학습할 계기를 만들어 산출물 발표에도 활용 하게 한다. 경기도교육청 167

176 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 천문학과, 천문우주학과, 우주과학과, 천문대기과학과 관련직업 천문 및 기상학연구원, 자연과학시험원, 우주전파예보관 천체에 관심이 많다면 천문학 영역의 학과를 선택하고, 비행기나 발사체에 관심이 많다면 항공우주공학 영역의 학과를 선택하는 것이 좋다. 사. 참고자료 1) 2004 영재 교육 자료 한국교육개발원 2) 공주대학교 교육정보 특성화 사업단, 3) 스타워즈 공식 홈페이지, 4) 중등교사 이종우 홈페이지, 5) 최진범 교수의 지구라는 행성, 6) 한국 천문 연구원, 7) NASA 공식 홈페이지, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 5학년 - 생명과 지구 - 태양계와 별 신나는 태양계 여행 태양계에 관한 기초적인 지식을 바탕으로 앞으로의 우주 시대를 대비하여 다 가올 미래 사회를 상상하고 그 속에서 우주여행을 떠나보는 가상 체험을 해보 며 태양계에 관심을 갖게 지도함 별까지의 거리 측정하는 방법, 별의 밝기와 등급, 색과 온도의 관계는 지도하 지 않는다. 또한 은하와 우주의 팽창 역시 중학교 1~3학년군에서 자세히 다루 므로 설명하지 않음 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 미술, 상상표현 - 초등학교 5~6학년군 태양계와 별 - 중학교 1~3학년군 태양계 - 중학교 1~3학년군 외권과 우주 개발 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 세종천문대(경기도 여주시) - 송암천문대(경기도 양주시) - 옥토끼우주센터(인천광역시 강화군) - 중미산천문대(경기도 양평군) 168 새로운 학교, 함께하는 경기교육

177 초등학교 5학년 생명과 지구 태양계와 별 과 학 영 재 교 육 과 정 우주를 보는 눈, 나의 탄생 별자리의 신비를 벗겨라 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 탄생 별자리, 나의 별자리를 이용한 다양한 생활용품 만들기, 천체 망 원경의 원리 찾기 등 간단한 실험 속에서 원리를 찾는 내용을 다룬다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 태양계와 별에 해당하며 별에 대한 탐구와 관측에 대한 내용을 다룬다. 별이 무엇인지 알고 별들을 연결하여 별자리가 됨을 이해 하며 북쪽 하늘의 별자리와 북극성을 찾는 활동을 한다. 이런 활동을 통해 인류가 우주를 탐 사하는 이유를 생각해보고 우주에 대한 호기심과 탐구심을 갖게 하는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(지구와 달), 초등학교 5~6학년군(태양계와 별), 중학교 1~3학년군 (태양계), 중학교 1~3학년군(외권과 우주 개발) 라. 운영 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 별이 무엇인 지 알아보고, 별들의 연결인 별자리를 이해하기, 북두칠성과 카시오페이아 자리를 이용하여 북극성을 찾아보기, 인류가 우주를 탐사하는 이유를 알아보기, 탐구 활동 면에서는 북두 칠성과 카시오페이아자리를 이용하여 북극성 찾아보기, 상상의 우주 탐사 계획 세워보기 이므로 해당 학년 수준의 교육과정을 폭 넓고 깊이 있게 다뤄 나가도록 한다. 별과 관련된 다 양한 조작활동과 실험 속에서 원리를 찾아가며 우주에 대한 호기심을 갖게 한다. 다만, 망원경을 사용하여 천체 관측하는 것은 천문학 영역에 대한 흥미와 학습 동기를 갖 게 하여 유익하나 구체적인 사용방법에 관하여 설명할 필요는 없다. 별까지의 거리를 측정하는 방법, 별의 밝기와 등급, 색과 온도의 관계는 지도하지 않는다. 또한 다양한 은하의 모양, 우 리 은하의 모양과 크기, 우리 은하를 구성하는 천체의 종류, 우주의 팽창 등은 중학교 1~3학 년군에서 자세히 다루므로 설명하지 않는다. 생년월일을 이용하여 별자리표에서 자신의 별자리를 확인할 때, 자신의 별자리가 보이는 시 기와 생일이 같은 계절이 아님을 확인하게 한다. 경기도교육청 169

178 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 간단한 굴절 망원경을 만들 때, 볼록렌즈 두 개의 초점거리를 미리 확인하고 경통의 길이를 조절하여 안내한다. 계절별로 별자리가 다르게 보이는 이유를 이해하고, 별자리에 얽힌 신화를 중심으로 계절별 별자리를 학습하여 이해를 돕는다. 별자리 시계를 만들 때 야광가루를 부 착하는 경우, 물풀의 양이 적으면 야광가루가 마르면서 떨어지므로 약간 묽은 상태로 만들어 사용한다. 미니 플라네타리움을 만들 때, 플라네타리움의 원리를 이해하고, 효과적으로 별 자리를 표현할 수 있는 방법을 스스로 찾아 변형할 수 있게 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 나의 별자리는? 2 별이 빛나는 이유 3 계절별 별자리 4 미니 플라네타리움 5 산출물 발표 및 평가 - 단원 소개 - 나의 별자리 알아보기 관련실험 : 나의 탄생 별자리 만들기 - 별이 반짝이는 이유 알기 - 굴절 망원경의 원리 알기 관련실험 : 굴절 망원경 만들기 - 계절별 별자리 살표보기 - 별자리 시계 만들기 관련실험 : 별자리 시계 만들기 - 계절에 따라 변화는 별자리와 위치 알기 - 플라네타리움 만들기 관련실험 : 미니플라네타리움 만들기 - 연구 보고서 작성하기 - 발표하기 - 동료 평가 및 교사 평가 산출물 발표하기 요소 이 프로그램은 크게 실험, 실습 편과 산출물 제작 편으로 나누어져 있다. 실험, 실습 편에는 총 4개의 소주제를 두어 나의 탄생별자리, 천체망원경의 원리 찾기, 나 의 별자리를 이용한 생활용품 만들기 활동을 하며, 활동 과정 중에 산출물 제작을 위한 시 간을 별도로 마련하고 마지막 산출물 보고서 작성 및 발표를 2차시로 운영한다. 1단계에서는 별자리와 관련된 내용을 소개하고 별이 빛나는 것처럼 보이는 원리를 살펴보 며 별자리에 대한 흥미와 관심을 유도하도록 하고, 문제 상황을 제시하여 탐구 주제를 설정 하는 데 초점을 둔다. 또한 별자리를 이용한 생활용품을 관찰하고 직접 실험해 봄으로써 별 자리에 대한 성질 등을 관찰하고 개념화 하는데 초점을 두어야 한다. 2단계에서는 별자리와 관련된 다양한 실험 즉 별을 관찰하는 망원경의 원리, 천체를 축소한 미니 플라네타리움, 별 자리 시계 만들기 활동으로 운영한다. 3단계에서는 학생들이 선택과제 중 제한된 시간 내에 해결해 나갈 수 있도록 한다. 상호 동료 평가지를 통한 평가지 작성으로 영재교육대상자들 에게 또 다른 동기부여를 할 수 있는 계기를 마련하며 토론 문화와 창의력 신장이라는 데 초점을 두고 그들의 영재 잠재력을 최대한 끌어내는 데 초점을 두어야 한다. 170 새로운 학교, 함께하는 경기교육

179 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바. 진로교육연계 관련학과 천문학과, 천문우주학과, 우주과학과, 천문대기과학과 관련직업 천문 및 기상학연구원, 자연과학시험원, 우주전파예보관 천체에 관심이 많다면 천문학 영역의 학과를 선택하고, 비행기나 발사체에 관심이 많다면 항공우주공학 영역의 학과를 선택하는 것이 좋다. 사. 참고자료 1) 조상호(2008), 42명의 천문학자가 들려주는 별 이야기, 크리에디트 2) 별 하늘지기, 3) 별자리 지도, 4) 천문노트, 5) 천문 프로그램 스텔라리움, 6) 천체 관측 정보 센터, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 5학년 - 생명과 지구 - 태양계와 별 우주를 보는 눈, 나의 탄생 별자리의 신비를 벗겨라! 별과 관련된 다양한 조작활동과 실험 속에서 원리를 찾아가며 우주에 대한 호기심을 갖게 지도함 별까지의 거리 측정하는 방법, 별의 밝기와 등급, 색과 온도의 관계는 지도 하지 않으며, 은하와 우주의 팽창 역시 중학교 1~3학년군에서 자세히 다루므 로 설명하지 않도록 함 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 미술, 상상표현 - 초등학교 5~6학년군 태양계와 별 - 중학교 1~3학년군 태양계 - 중학교 1~3학년군 외권과 우주 개발 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 세종천문대(경기도 여주시) - 송암천문대(경기도 양주시) - 옥토끼우주센터(인천광역시 강화군) - 중미산천문대(경기도 양평군) 경기도교육청 171

180 초등학교 5학년 생명과 지구 태양계와 별 과 학 영 재 교 육 과 정 온 세상에 알리는 하나뿐인 별 전시관 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 수학과 과학 분야의 영재교육대상자들의 창의성 계발을 위하여 수 과학과 예술의 통합형 프로그램을 지향하는 창의성 증진 프로그램이다. 수 과학의 문제 인식과, 발 견을 통한 해결 과정에 창의성 넘치는 예술적 행위가 결합되어 문제 해결 과정에 영재교육 대상자들의 창의성을 계발하는데 중점을 둔 융합형 프로그램이다. 따라서 이 프로그램의 목 표는 전체적으로 또는 차시별로 수 과학적 지식 습득과 문제 해결, 다른 하나는 배운 지식 의 내용에 나름의 의미를 부여하고, 의미를 확대, 반대로 해석, 변형을 통해 예술적 성과물 로 도출하는 것을 또 하나의 목표로 삼는다. 또한 영재교육대상자들의 성향을 반영한 창의 적문제해결 학습모형, 문제 중심 학습모형, 주제중심 학습모형을 적용하여 역동적인 교수- 학습 환경을 지원한다. 이런 이론적 배경으로 별이라는 소재를 과학에 한정짓지 않고 인문 사회, 예술 등과 접목시켜 나만의 별 전시회를 완성하는 프로젝트학습 프로그램이다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3~4학년군의 지표의 변화, 화산과 지진, 지층과 화석 의 기초가 되며, 5~6학년군의 지구와 달의 운동 에서 달의 위상 변화 원인 등과 학년군내 수평적 관 계가 있으며, 태양계와 별 단원이 중심 단원으로 과학과 성취기준은 태양계를 구성하는 행 성과 지구의 관계(크기, 거리)고 별자리와 별의 일생에 대한 지식을 이해하는데 있으며, 상 상의 우주 탐사 계획 세워보기 등의 종합 프로젝트형 활동 결과의 성취기준이 포함되어 학 생들의 독립 연구의 자율성의 확보할 수 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 5~6학년군 (태양계와 별), 중학교 1 ~ 3학년군 (태양계), 중학교 1~3학년군 (외권과 우주 개발) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램은 과학적 지식과 내용의 이해와 창의적 산출물 도출을 위한 융합교육형 프로 그램으로 학생들의 자칫 백화점식 학습 활동의 결과 교육 목적을 달성하지 못하고 흥미 위 주의 수업으로 끝날 가능성이 높다. 172 새로운 학교, 함께하는 경기교육

181 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 과학과 다양한 과목이 접목된 전반기 활동이 별에 대한 학생들의 창의성을 이끌어내는 것 이 아니라 별에 관련된 재미있는 활동을 한 번 경험해 보았다 라는 식의 체험형 학습으로 변질될 가능성이 매우 크다. 따라서 학생들이 자신의 별 전시회를 독창적으로 기획 할 수 있 는 배경 지식을 얻어 나간다는 학습 목표를 인식시키는 활동(루브릭 평가 또는 성찰 일지 쓰기) 등의 활동이 필요하다. 또한 융합형 프로그램의 특성상 그림이나 음악적 재능이 필요한 활동이 포함 되어 있는데 이런 재능(미술, 음악)이 떨어지는 비동시성(asynchrony)을 지닌 학생들을 수업에 흥미와 자존감을 떨어지지 않게 최종 차시까지 이끌어가는 방법도 교사가 반드시 고려해야 한다. 매우 다양하고 깊이 있는 자료와 활동들이 제시되는 프로그램이다. 따라서 교사는 활동 하나 하나의 의미를 파악하고 과학적 지식과 예술적 성과의 질적 확보에 노력을 기울여야 한다. 매 차시 학생들의 자기 평가와 수업 결과물을 통해 학생들의 수업 목표 도달 여부를 확인 해야 최종 차시 목표인 자기만의 전시회 만들기를 의미 있게 성공할 수 있다. 자칫 앞선 활 동과 전시회 꾸미기 활동이 유의미하지 않게 이어져 전시회 예능 발표회 수준의 수업이 될 가능성이 크다. 매 차시별로 평가 관련 워크시트가 충실하게 갖추어져 있어 교사는 적절한 재구성을 통해 학습 결과를 평가 할 수 있으므로 학생 평가가 단순한 평가가 아닌 수업의 연장으로 학생들 의 수업 목표 도달 여부를 확인하는 실질적인 평가가 이루어 져야 한다. 각 활동에서 국어, 미술, 음악의 요소가 가미된 활동 시 학생들은 과학적 태도로 임하여, 매우 분석적으로 활동할 수가 있다 따라서 교사는 학생들의 재능 속에서 예술적 감각과 공감을 이끌어 낼 수 있도록 동기 유발과 수업 자료(사진, 음악 또는 견학)의 선정에 주의를 기울 여야 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 세상에서 바라본 별의 세계 - 우리 주변에서 자주 접한 별 이라는 소재가 일상 생활에서 어떻게 다양하게 활용되고 있는지 사 례를 찾고 생각해 보기 요소 2 인생의 거울, 별의 운명 - 사람의 인생과 별의 일생을 비교해 보고 DART와 매직큐브 활동으로 정리해 보기 3 내가 그리는 명화 속의별 이야기 - 명화 속에 표현된 별의 의미를 찾아보고, 나만의 생각대로 별을 재표현하여 작품 설명회 갖기 4 별을 노래하는 마음으로 - 장르별로 다양하게 별을 노래한 작품을 감상하고 직접 별 관련 작품을 제작하여 작품 설명회 갖기 경기도교육청 173

182 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 5 과학과 접목 시켜보는 의미심장한 별 이야기 - 별과 관련된 시의 내용을 과학적인 사실과 연관 지어 해석해 보고 모둠별 작품을 재해석 하여 작품 설명회 갖기 6 세계에 알리는 서시의 신선한 충격 - 윤동주 시인과 그의 작품을 소개한 동영상 속 문 구들이 의미하는 바를 다양한 각도로 해석해 보 고, 별과 관련된 다양한 관점을 정리해 보기 7 별 전시회의 서막 오감을 활용한 8 미니 별 전시작품 만들기 9 전시회 꾸미기 D-1 별 전시회로 10 초대합니다 - 모둠별 별 전시회 주제 선정 및 관점별 내용 정 리하기 - 모둠별 구상한 전시 작품 속에 전시될 다양한 작품 의 일환으로 제시된 메이킹 북이나 매직큐브 등을 제작함으로써 아이디어 얻기 - 최종적인 전시회가 되기 위해 다양한 전시작품, 관람도, 입체적인 전시작품 제작 등 부족한 부분 을 마무리 짓기 - 최종 리허설 및 모둠별 전시작품을 게시하여 설명한 후 상호동료평가를 통해 피드백 받기 이 프로그램은 별의 일생에 대한 과학적인 이해를 바탕으로 다양한 관점에서 별을 해석함 과 동시에 별에 대한 다중적 의미를 별 전시회를 통해 소개하는데 주안점을 두고 운영된다. 따라서 매 차시 정확한 과학적 지식을 바탕으로 문학 작품으로 해석하며, 음악과 미술을 통해 예술적으로 승화시키는데 학생들의 창의성이 모아지도록 수업이 운영 되어야 한다. 또한 융합 교육 프로그램의 산만함을 극복하기 위해 각 활동별로 제시한 주요 초점 질문을 반드 시 학생들과 논의하여 중심 개념과 학습 목표를 상기하며 되짚어 보는 시간을 확보해야 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 천문학과, 천문우주학과, 물리학과, 천체물리학과, 천문우주과학과, 천문대기학과 관련직업 천문학자 천문을 연구하고 별과 행성을 탐구하는 천문학자는 순수과학을 다루지만 매우 만족도가 높은 직업이라고 한다. 자신이 좋아하는 별을 살펴보고 우주의 신비를 풀기위해서는 고도의 지적 능력과 끈기를 요구하지만 그 만큼 보통 사람이 동경하는 우주와 별의 신비에 누구보다 한 발 다가간 사람이라는 점에서 직업 만족도가 매우 높다. 사. 참고자료 1) 김민경(2011), 초등교사를 위한 수학 예술 과학 융합 수업 모음집, 경문사 2) 김민경(2011), 초등학교 수학 예술 과학 융합 수업의 설계 및 실제, 경문사 174 새로운 학교, 함께하는 경기교육

183 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 3) 김인수(2010), STEAM 교육을 위한 융합과학실험 Field Manual, 참과학 4) 김미지, 청소년 융합과학교실, 이담북스 5) 하주일, STEAM 융합교육을 활용한 과학 인형극, 학지사 6) 이치사인언스 편집부(2011), 융합인재교육을 위한 SCIENCE(사이언스) 101 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 5학년 - 생명과 지구 - 태양계와 별 프로그램 명 온 세상에 알리는 하나뿐인 별 전시관 운영의 주안점 유의사항 각 활동에서 국어, 미술, 음악의 요소가 가미된 활동시 학생들은 과학적 태도 로 임하여, 매우 분석적으로 활동할 수가 있음. 따라서 교사는 학생들의 재능 속에서 예술적 감각과 공감을 이끌어 낼 수 있도록 동기 유발과 수업 자료(사 진, 음악 또는 견학)의 선정에 주의를 기울여야함 학생들이 자신의 별 전시회를 독창적으로 기획 할 수 있는 배경 지식을 얻어 나간다는 학습 목표를 인식시키는 활동 필요 또한 비동시성(asynchrony)을 지 닌 학생들을 수업에 흥미와 자존감을 떨어지지 않게 최종 차시까지 이끌어가는 방법을 고려하여 지도해야 함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결력 - 자기관리능력 - 의사소통능력 - 3~4학년군 수학, 규칙 찾기 - 5~6학년군 미술, 상상표현 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 5~6학년군 태양계와 별 - 중학교 1 ~ 3학년군 태양계 - 중학교 1~3학년군 외권과 우주 개발 - 목포생활도자박물관(전라남도 목포시) - 국립보현산천문대(경상북도 영천시) - 소백산천문대(충청북도 단양군) - 국립과천과학관 천문관측센터(경기도 과천시) - 안성맞춤천문과학관(경기도 안성시) - 별마로천문대(강원도 영월군) 경기도교육청 175

184 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 6학년 생명과 지구 날씨와 우리 생활 바람아 학교를 부탁해 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 학생들이 가장 가까운 곳인 집에서 겪는 문제를 학생들 스스로 탐구하는 문제 해결 학습을 지향하여 가상의 학급회의에서 학생 건의사항을 시초로 하여 과학수업의 자율 탐구활동 을 하는 스토리텔링으로 소주제들을 연결한 형태를 가진다. 무엇보다도 산만한 연 결보다는 짜임새 있고 융합교육(STEAM) 프로그램이 지향하는 융합적인 사고에 학습자가 몰입할 수 있도록 한국과학창의재단의 3단계 준거 틀 속에 각 활동을 PRIDE of STEAM모형 (신영준, 2011)에 맞추어서 원리, 관계, 상상, 디자인, 탐색 요소들을 학습주제 흐름에 맞게 배열하여 효과적인 수업을 꾀한 프로그램이다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 날씨와 우리 생활 과 관련하여 내가 생활하는 학교 건물의 문제점을 생각하고 그것을 어떻게 고쳐나갈지를 탐구하면서 때 로는 과학자의 입장에서, 때로는 건축가의 입장에서 개선점을 찾아보는 활동이 주가 되고 이를 이론적으로 뒷받침하기 위하여 고기압과 저기압이 날씨에 주는 영향과 계절에 따라 달 라지는 날씨의 특징을 알아 본 내용을 바탕으로 통풍과 대류 등의 실생활 속의 문제 해결을 유도하는 심화학습을 진행한다. 다. 학년 연계성 초등학교 5~6학년군(온도와 열), 초등학교 5~6학년군(날씨와 우리 생활), 중학교 1~3 학년군(열과 우리 생활), 중학교 1~3학년군(기권과 우리 생활) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 습도가 우리 생활 에 많은 영향을 주고 있음을 알기, 이슬과 안개가 생기는 원인을 이해하고 그 차이점을 알 기, 구름 생성 과정을 알고 비와 눈이 내리는 과정을 이해하기, 바람이 부는 원인을 알고, 바닷가에서 낮과 밤에 부는 바람의 방향 변화를 이해하기, 고기압과 저기압의 의미를 이해하고, 기압이 날씨에 주는 영향을 알기, 계절별 날씨의 특징을 우리 지역을 이동해 오는 공기의 성질로 176 새로운 학교, 함께하는 경기교육

185 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 이해하기 이며, 탐구 활동 면에서는 건습구 습도계롤 습도 측정하기, 이슬, 안개, 구름, 비 발생 실험하기, 모형을 활용한 해륙풍 실험하기 등의 이론적, 시험적 학습 내용을 바탕으로 내가 생활하는 학교 건물의 문제점을 생각하고 그것을 어떻게 고쳐나갈지를 탐구하면서 때로는 과학자의 입장에서, 때로는 건축가의 입장에서 개선점을 찾아보는 활동을 진행한다. - 이 프로그램을 모두 수행한 후 영재교육대상자 개인별로 어떠한 활동, 산출물에 가장 관 심이 있었는지 확인하고 문제 해결과정에 대한 피드백을 각각의 STEAM 영역에 대한 이해 정도를 평가해야 한다. - 과학(영역별), 기술, 공학, 예술, 수학 영역을 나누어서 보다 관심 있는 영역 간 관심 정도를 파악하고 프로그램 전체적으로 융합적인 관점에 입각한 활동이 될 수 있도록 지도하여야 한다. - 프로그램 내 활동 자체나 관련 심화 주제와 관련된 학교 밖 지역사회자원(RSM)과의 연 계에 대해서도 관심을 가지고 지도하여야 한다. - 상위 1% 이내에 포함된다고 판단되는 영재의 경우, 각 영역 전문가들과의 멘토링 학습을 안내하고 지원해 주는 것도 고려해야 한다. - 각종 실험 시(대류 등) 집기병 등의 사용에 주의하고 연기 등의 사용 시 향불 등의 사용 보다는 스모그 발생 장치 등을 구비해서 실험을 진행하면 더 효과적이다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 요소 ~6 바람이 필요해 (관계) 대류로 통풍을 만들자(원리) 공기의 압력으로 통풍을 만들자 (원리) 통풍과 더 친해 지기(상상) 바람이 들어오는 학교 만들기 (탐색, 디자인) - 여름철 학교생활의 불편함을 줄이기 위한 방법을 찾기 - 통풍과 과학적 원리의 관계를 이해하기 - 대류의 원리를 파악하기 - 한옥에 대류현상이 사용되는 방식을 이해하기 - 연돌효과와 기체의 압력차이가 생기는 이유 찾기 - 기체의 압력 차이가 통풍에 영향을 주는 원리를 찾기 - 풍동실험의 개념 이해하기 - 창문의 위치와 크기에 따른 풍동의 크기 비교하기 - 무동력 환기구의 종류와 역할 알기 - 건축가에 대해 알기 - 건축물을 지을 때 고려할 점을 이해하기 - 통풍의 조건을 고려하여 통풍이 잘되는 학교를 만들기 - 학교 구성원의 요구가 반영된 학교를 만들기 지도교사는 영재교육대상자들이 해당 차시별 여러 활동들을 수행하면서 개인적으로 관심 있는 영역의 소주제에 대하여 자기반성과 평가의 시간을 함께 가져가면서 심화학습의 기회를 열어주어야 할 것이다. 아울러 관련 심화 과제나 미래 진로에 대한 고민까지 통합적으로 지 도해야 한다. 특히 생활 속에서 문제를 인식하고 이를 실험을 통해 해결하는 경험을 제공한 다는 차원에서 의미가 있고, 혹시 발생할 수 있는 실험 실패의 경험도 집단 토의나 교사 피 드백을 통해 의미 있는 학습이 될 수 있도록 안내하는 것이 중요하다. 경기도교육청 177

186 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 건축공학과, 건축과, 건축학과, 도시설계학과, 토목공학과 등 관련직업 전통 건축원 전통건축원은 전통 건축기법을 이용하여 한옥, 사원, 궁궐 등의 전통건축물을 설계하고 시 공하는 일을 한다. 전통 한식건축물을 신축하거나 보수할 때, 건축물의 설계도를 해석하고 전통한식기법을 이용하여 한옥, 사원, 궁궐 등의 전통창호와 가구를 제작하는 일을 총괄하고 목조건물을 세우기 위해 나무를 깎고 다듬으며, 기울어진 목조건조물과 석조건조물을 바로 잡거나 전통한식 건조물의 기와를 잇거나 보수하는 업무를 수행한다. 문화재에 관심이 높아 지는 미래 사회에서 자긍심과 전문성을 확보 할 수 있는 직업이다. 사. 참고자료 1) 대류 실험 동영상, 2) 물리선생님도 몰래 보는 물리책(2010), 와타나베 요시테루 저, 이은정 역, 아르고나인 3) 임만택(2009), 건축 환경학, 보문당 4) 남산골한옥마을, 5) 북촌한옥마을, 6) 전주한옥마을, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 경기도 교육과정 프로그램명 운영주안점 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 6학년 - 생명과 지구 - 날씨와 우리 생활 바람아 학교를 부탁해 학교 교육과정에서 다른 이론적, 시험적 학습 내용을 바탕으로 내가 생활하는 학교 건물의 문제점을 생각하고 그것을 어떻게 고쳐나갈지를 탐구하면서 때로 는 과학자의 입장에서, 때로는 건축가의 입장에서 개선점을 찾아보는 활동을 진행 생활속에서 문제를 인식하고 이를 실험을 통해 해결하는 경험을 제공한다는 차원에서 의미가 있고, 혹시 발생할 수 있는 실험 실패의 경험도 집단 토의나 교사 피드백을 통해 의미 있는 학습이 될 수 있도록 안내하는 것이 중요함 - 자기주도학습능력 - 문제해결능력 - 정보처리능력 - 3학년,4학년,5학년, 6학년 교육과정 해설로 작성 불가능 - 초등학교 5-6학년군(온도와 열), - 초등학교 5-6학년군(날씨와 우리 생활), - 중학교 1-3학년군(열과 우리 생활), - 중학교 1-3학년군(기권와 우리 생활) - 경기도 과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 남산골한옥마을(서울시 중구) - 북촌한옥마을(서울시 종로구) 178 새로운 학교, 함께하는 경기교육

187 초등학교 6학년 생명과 지구 계절의 변화 과 학 영 재 교 육 과 정 나만의 시계를 만들어 보자 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 일선 영재교육기관에서 많이 활용하는 프로그램으로, 단순하게 시간을 재 는 도구인 시계의 원리를 과학적으로 파악하고, 시계가 우리 생활에 어떻게 밀접하게 관련 되어져 있는가를 학생 스스로 알아보게 하게 하는 지식 탐구 영역과, 양초시계와 모래시계, 물시계에 대해서는 체계적인 연구 계획을 수립하여 최종적으로는 자신들이 모둠별로 창의적 으로 고안한 시계를 제작하게 하는 프로젝트 진행형 영역이 함께하는 프로그램이다. 따라서 학생들의 상호작용 능력 및 사고력을 신장시키는데 목적을 두고 학생 주도적 탐구형 프로젝 트 학습을 진행하기에 적합한 프로그램이라고 할 수 있다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 6학년 물질과 에너지 분야의 계절의 변화와 매우 약한 관련이 있 으며 대부분의 활동은 초등학교 국가수준 교육과정에 연관성이 없는 프로젝트형 프로그램이 다 국가수준 교육과정에 기반을 둔 프로그램은 아니지만 각 학년 교과서에 할당된 자유탐구 영역의 과학 탐구 과정을 적용하기에는 적합한 내용과 난이도를 지닌 프로그램이다. 다. 학년 연계성 초등학교3~4학년군(액체와 기체), 초등학교5~6학년군(계절의 변화), 초등학교5~6학년군 (날씨와 우리 생활) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 과학과 교육과정의 학습내용 성취기준으로 직접 제시되 지는 않았지만 속진 프로그램은 아니다. 프로그램에 제시된 학생 활동은 초등학교 수준에서 충분히 지도가 가능하여 학생들이 심화 활동으로 즐겁게 탐구 학습을 진행할 수 있는 수준이다. 특히 다양한 시계의 지식 확장 활동에 5학년 사회과 영역과 교과간 통합 지도가 가능하고, 활동의 기반이 되는 측정 등의 활동은 과학과 기초탐구과정 훈련과 숙달에 매우 도움이 된다. 또한 시간을 잴 수 있는 다양한 방법을 탐구하는 활동을 통해 학생들의 자기주도 학습능 력을 계발할 수 있고, 정확한 양초/모래시계를 제작하기 위해 필요한 조건을 탐구하며 다양 경기도교육청 179

188 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 한 변인 통제 방법을 익힐 수 있어 과학과에 배정된 자유탐구 6시간 활동의 안내 또는 예시 활동으로 적용 가능하다. - 지식 확장 영역에서 시간을 어림해보는 활동을 통해 시계의 중요성을 깨닫고, 시간을 잴 수 있는 독창적인 방법을 고안하여 발표하게 하면서 같은 모둠원들과는 물론이고 전 체 학급 내에서 충분한 토론 및 의사 결정이 이루어질 수 있도록 해야 한다. - 교사의 개입은 최소화하여 학생 주도 심화학습의 취지를 살려야 한다. - 우리나라의 전통 시계 등을 소개하면서 자격루와 관련된 파수호나 수수호와 같은 전문 적인 용어는 가능하면 사용을 피하거나 이해할 수 있도록 풀어서 설명하도록 한다. - 자기만의 물시계 만들기 활동에서 물관의 크기, 물통의 크기와 높이 등을 직접 변화해 가면서 물시계가 될 수 있는 조건을 학생 스스로 탐구할 수 있도록 하는데 중점을 둔다. - 내가 만든 시계를 시연하고 발표하기 위해서는 동료들의 질문에 대한 준비와 나만의 시 계에 대한 독상성이나 시계로서의 정확성이 요구되는 만큼 준비에 많은 시간이 소모되 므로 차시 배분과 시간 확보를 확인해야 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 시계야, 널 알고 싶어 2 장영실 따라잡기 - 시계의 발자취 탐색 시계의 역사, 시각 측정의 역사, 시계의 종류 - 시간 어림하고 측정하기 - VTR 시청 후, 장영실과 자격루에 대한 독해자료 읽고 해결하기 - 자격루의 원리 그림 그리기 - 장영실, 물시계 를 가지고 배운 내용이 포함되 도록 3행시 짓기 요소 3 4 특명! 물시계를 만들어라 양초로 시계 만들기 - 물시계 탐구하기 물관의 크기, 물통의 크기와 높이를 달리하면서 탐 구하기 - 활동 2 : 직접 물시계 만들어보기 - 양초시계 탐구하기 - 양초시계의 장단점 알아보기 - 정확한 양초시계를 위한 조건 탐구하기 - 새로운 양초시계 만들기 - 양초 제작 후, 만든 시계를 바탕으로 시간재기 5 모래로 시계 만들기 - 모래시계의 장단점 알아보기 - 정확한 모래시계를 위한 조건 탐구하기(구멍의 굵기, 모래의 양 등) - 새로운 모래시계 만들기 180 새로운 학교, 함께하는 경기교육

189 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 6 7 내 시계가 최고야! 내가 만든 시계 콘테스트 - 나만의 독창적인 시계 고안하기 - 내 시계 홍보하는 책자, 포스터, PPT 자료 만들기 - 모둠별로 평가 항목에 대해 토론하기 - 평가 기준표 작성하기 - 상호 평가하기 이 프로그램은 나만의 시계를 만들어보자!! 의 처음 시간으로 전반부에서 전체 주제에 대 한 소개를 먼저 한 후, 시계의 역사 및 종류 등 시계에 관련된 것들을 알아보는 활동을 통해 과학적 지식을 확장하고 자신만의 독창적 연구 프로젝트(또는 자유 탐구)의 이론적 배경을 다 지는 영역이 먼저 제시되는 형태로 진행된다. 이 수업은 자료(인터넷 등) 검색으로 조사하여 발표하는 활동이 중시되는데 여기서 조사 내용 또는 발표 내용이 어떤 형식에 얽매이지 않도록 하고 학생들이 열린 사고를 할 수 있 도록 개방적인 조사 및 발표가 이루어지도록 해야 한다. 두 번째 영역으로 사전 조사 학습 을 바탕으로 직접 꼬마 장영실이 되어 물시계를 제작해보는 것에 중점을 둔 활동으로 구성 되었고 이는 사용되는 준비물들의 정확한 이해와 변인 통제 방업을 습득하는데 중점을 둔 다. 마지막 활동은 지금까지 활동의 결과물을 바탕으로 해서 나만의 시계를 만드는 시간으 로 최종적으로 시계 산출물을 제작하고 발표 자료를 만들고 발표하는 체계로 구성되었다. 바. 진로교육연계 관련학과 기계공학과, 물리학과, 응용물리학과, 전기공학과, 기계공학과 관련직업 정밀기기제조 기술자 정밀기기제조 기술자는 각종 센서, 제어장치 등의 부품을 제작/조립하여 현미경, 시계, 카 메라 등 모양은 작지만 다양한 기능을 갖춘 기기들을 제조하는 일을 담당하는 전문 기술자 로 전자, 전기, 기계 분야에 대한 지식을 가지고 있어야 하며, 정밀기기 제품의 조립은 세밀 하고 정확한 작업이 되어야 하므로 고도의 집중력과 꼼꼼함이 요구된다. 사. 참고자료 1) 스미스(2007), 교양 있는 어린이를 위한 시간과 시계의 역사, 다산어린이 2) 마이클 패러데이,(2002), 양초 한 자루에 담긴 화학이야기, 자음과 모음 3) 엄기원(1988), 물시계를 만든 과학자, 독서지도회 4) 과학주머니(2013), 시간의 규칙을 찾아서, 자음과 모음 5) 한국표준과학연구원, 경기도교육청 181

190 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 6학년 - 생명과 지구 계절의 변화 프로그램 명 나만의 시계를 만들어 보자 운영의 주안점 다양한 시계의 지식 확장 활동을 통해 5학년 교과 간 통합 지도가 가능하고, 과학과 기초탐구과정 훈련과 숙달에 도움이 됨. 특히 정확한 양초/모래시계를 제작하기 위해 필요한 조건을 탐구하며 다양한 변인 통제 방법을 익힐 수 있어 과학과에 배정된 자유 탐구 6시간 활동의 안내 또는 예시 활동으로 적용 가능함 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 과학과 교육과정의 학습 내용 성취 수준으 로 직접 제시되지는 않았지만 속진 프로그램은 아님. 프로그램에 제시된 학생 활동은 초등학교 수준에서 충분히 지도가 가능하여 학생들이 심화 활동으로 즐겁게 탐구 학습을 진행 할 수 있는 수준임 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결력 - 자기관리능력 - 의사소통능력 - 3~4학년군 미술, 상상표현 - 5~6학년군 실과, 생활 속의 전지 전자 학년 연계성 - 초등학교3~4학년군 액체와 기체 - 초등학교5~6학년군 계절의 변화 - 초등학교5~6학년군 날씨와 우리 생활 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 타임앤블레이드박물관(경기도 파주시) 182 새로운 학교, 함께하는 경기교육

191 초등학교 6학년 생명과 지구 과 학 영 재 교 육 과 정 생물과 우리 생활 작은 세상, 큰 발견 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 학생들에게 가까우면서도 이해의 방법이 쉽고 현미경을 통하여 관찰 가 능하며 실생활과 관련된 유효미생물(효모, 광합성 세균, 유산균)을 중심으로 그 미생물들의 공생관계를 통하여 인간에게 미칠 수 있는 유효성을 알아본다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 생물과 우리 생활 에 해당하며 동물과 식물을 비롯하여 균류, 원생생물, 세균, 바이러스 등이 우리 생활에 영향을 끼치고, 이용되고 있는 것을 다룬다. 이 영역의 학습을 통해 동물이나 식물뿐만 아니라 균류나 원 생생물, 세균, 바이러스 등이 우리생활에 미치는 긍정적이거나 부정적인 측면을 인식하고, 다양한 생명체들이 인간 생활과 밀접한 관계가 있음을 이해하는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 5~6학년군(생물과 환경), 초등학교 5~6학년군(생물과 우리 생활), 중학교 1~3학년군(과학과 인류 문명) 라. 운영 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 작은 생물의 특징과 이들이 사는 환경에 대하여 알기, 다양한 생물이 우리 생활에 끼치는 영향을 이해하고 첨단 생명 과학이 우리 생활에서 활용되고 있는 사례를 알기 이며, 탐구 활동 면에서는 버섯, 곰팡이, 해캄, 짚신벌레 등 관찰하기, 세균, 바이러스 등이 우리 생활에 미치는 영향 조사하기 이므로 미생물이 우리의 환경에 직접적인 영향을 주고 있다는 현실적 접근을 할 경우에는 미 생물의 범주는 배움의 과정이 아니라 삶의 과정으로 가르쳐질 수 있는 가능성을 갖고 지도한다. 학생들은 미생물이 인간들을 병들게 하고 배탈이 나게 하는 유해한 것으로만 생각하기 쉬운데 학습을 통하여 미생물은 자연의 존재를 위해 매우 소중한 요인이며 긍정적인 활용을 통하여 인간의 생활을 더 풍요롭게 할 수도 있다는 가능성을 배우도록 한다. 그렇기 때문에 학생들이 일반적으로 접하기 쉬운 방향에 초점을 두고, 자료 개발 역시 일상생활 속에서 찾을 수 있어야 하며 미생물의 생물학적 특징 보다는 실생활 속에서 접근한다. 실생활을 중심으로 접근하여 간단한 경기도교육청 183

192 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 미생물의 모양과 특징을 알고 특이한 현상을 통해 실생활에 이용할 방향을 찾도록 지도한다. 다만, 관심이 있는 학생들에게는 진핵세포 미생물들의 종류, 원핵세포 미생물들의 종류를 간단하게 말해 줄 필요는 있겠지만 그것들이 에너지를 얻는 메커니즘이나 이동하는 방법 등 생태 생리학적인 서술은 필요하지 않다. 미생물의 생물학적 분류 보다는 미생물들의 종류와 우리 주변에서의 역할과 미생물들의 존재에 초 점을 맞춰 진행해 나간다. 곰팡이나 세균의 생존 방법과 발생에 대한 것을 생각하게 한다. 나아가 김치와 같은 형태의 발효음식들의 발효균이 음식에 들어가는 경로를 생각하게 한다. 현미경의 필요 성을 알고 수업을 시작하며, 위상차 현미경의 특징은 질문이 있을 경우에만 소개한다. 배양액과 배지 를 만들기 전 사전회의를 하고 반드시 발표의 사간을 갖는다. 특히 배양조건을 조별활동을 통해 논 의하고 알맞은 모양의 배지 혹은 배양액을 만드는 과정을 찾아나가는 과정을 중심으로 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 주변의 미생물 2 미생물을 찾아라 3 내가 키운 미생물 4 미생물, 비누와 만나다 5 미생물의 가치 - 주변의 미생물의 존재 알아보기 - 곰팡이 관찰하기 - 일반 광학/위상차 현미경 사용법 알기 - 미생물 관찰하기 - 미생물의 특징 익히기 - 미생물이 번식하는 조건 알아보기 - 다양한 배양액/배지 만들기 - 미생물 배양하기 - 음식물 쓰레기에 뿌려보기. - 화장실 배수구에 뿌려보기 - 물속의 쇠못에 뿌려보기 - 보고서 발표 및 그 밖의 산출물 평가회 개최하기 - 미생물 상품 전시회 하기 - 상호 평가하기 요소 이 프로그램은 미생물이 자연의 존재를 위해 매우 소중한 요인이며 긍정적인 활용을 통하여 인간의 생활을 더 풍요롭게 할 수도 있다는 가능성을 전해준다. 미생물의 탐구는 실생활에서 미생물의 영 향을 눈으로 가장 빠르고 정확하게 이해할 수 있는 곰팡이를 매개체로 하여 시작한다. 미생물의 자 람은 일반적인 생물들의 그것과는 매우 다르다. 아주 작은 미생물도 알맞은 조건을 조성해 주었을 때 엄청난 개체수로 늘어나는 것을 알아보고 효과적인 배양의 조건을 과학적 사고 과정을 통해 찾 아본다. 특히 배양조건을 조별활동을 통해 논의하고 알맞은 모양의 배지 혹은 배양액을 만드는 과 정을 찾아나가는 과정을 중심으로 지도한다. 생활 속에 깊이 개입되어 있는 이 미생물을 이용하여 인간의 생활을 윤택하게 하는데 활용하고 함께 공존하며 서로를 존중하는 방법을 지도한다. 시료로 사용되며 일상생활에서 많은 활용의 가능성을 보이고 있는 유효미생물의 특성을 자세하게 알고 실생 활에 적용할 수 있는 가능성들을 찾을 수 있도록 지도한다. 미생물들의 특징을 이해하고 그 특징에 맞는 활동을 통해 미생물이 생태계에 미치는 영향력을 이해한다. 또한 인간이 과학의 발달과 환경의 184 새로운 학교, 함께하는 경기교육

193 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 파괴를 통하여 어려움을 겪고 있는 현실적 문제를 자연에게서 해결의 실마리를 찾는 활동을 통해 어떻게 인간이 자연과 조화를 이루며 살아가는지를 자연스럽게 이해하도록 지도한다. 바. 진로교육연계 관련학과 미생물학과, 미생물공학과, 화학과, 농화학과 관련직업 미생물발효연구원, 미생물의약연구원, 미생물제조원, 미생물학연구원, 식품학연구원 사. 참고자료 1) 김명원(2005), 생명과학(이론과 현상의 이해 4판), 라이프사이언스 2) 김영호(2005), 플레밍이 들려주는 페니실린 이야기, (주)자음과 모음 3) 버나드 딕슨(2002), 미생물의 힘, 사이언스 북스 4) Tortora/Funke/Case(2004), Microbiology (eight edition), Pearson-Benjamin Cummings 5) EM 환경센터, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육 과정 유의사항 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 6학년 - 생명과 지구 - 생물과 우리 생활 작은 세상, 큰 발견 학생들이 일반적으로 접하기 쉬운 방향에 초점을 두고, 미생물은 자연의 존 재를 위해 매우 소중한 요인이며 긍정적인 활용을 통하여 인간의 생활을 더 풍요롭게 할 수도 있다는 가능성을 배우도록 지도함 관심이 있는 학생들에게는 진핵세포 미생물들의 종류, 원핵세포 미생물들의 종류를 간단하게 말해 줄 필요는 있겠지만 그것들이 에너지를 얻는 메커니즘 이나 이동하는 방법 등 생태 생리학적인 서술은 하지 않음 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 사회, 환경과 조화를 이루는 국토 - 초등학교 5~6학년군 생물과 환경 - 초등학교 5~6학년군 생물과 우리 생활 - 중학교 1~3학년군 과학과 인류 문명 - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 국립생물자원관(인천광역시 서구) - 농업기술센터(경기도 시흥시) - 농업과학관(경기도 수원시) - 오산천맑음터공원(경기도 오산시) - 자연생태박물관(경기도 부천시) - EM(유용미생물)체험교실(경기도 수원시) 경기도교육청 185

194 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 6학년 생명과 지구 생물과 환경 내 친구 어린왕자의 별 소행성 B-612 살리기 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 초등학교 교육과정에 제시된 생물과 무생물의 구분, 생명 현상을 위한 조건 및 생태계 등에 대한 개념을 실제 생활과 가상의 공간인 어린 왕자의 행성 B-612를 통해 익히고 심화시키도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 3~4학년군 생명과 지구 영역의 생물과 환경에 해당하며, 일정한 공간에 살고 있는 생물과 생물의 생활에 영향을 미치는 비 생물적 환경 요인을 포함하는 생 태계와 관련된 내용을 다룬다. 이 영역에서는 빛, 온도, 물 등과 같은 환경 요인의 영향을 받아서 생물의 생활에 변화가 생긴 사례와 생물이 환경에 적응한 사례를 통하여 생물과 환 경과의 관계를 이해하게 한다. 생태계를 구성하는 요소 사이의 상호작용, 생태계의 평형 등 을 이해하고, 환경오염에 따른 생태계 파괴에 대하여 알아보고, 환경 개발과 보전 사이의 균 형과 조화가 필요함을 인식하는데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 생활), 초등학교 3~4학년군(식물의 생활), 초등학교 5~6학년 군(생물과 환경), 중학교 1~3학년군(광합성) 라. 운영 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 환경 요인이 생물 에 미치는 영향을 알고 생물이 환경에 적응한다는 것을 이해하기, 생태계 구성 요소를 알고 그 상호 작용을 통해 생태계 평형의 중요성을 이해하기, 인간 생활이 생태계에 미치는 영향 을 통해 생태계 보전의 필요성을 알기 이고, 탐구 활동 면에서 환경과 생물의 관계와 생태 계의 구성 요소를 알아보고, 생태계 보전 방안을 조사한다. 이므로, 생태계 구성 요소 간의 상호 작용을 통해 생태계 평형의 중요성을 먼저 인식하도록 지도한다. 인간 생활이 생태에 게 미치는 영향으로 환경오염이 생겨난 것을 알고, 생태계 파괴 사례를 통해 생태계 보전의 필요성과 생태계 보전을 위해 노력해야 할 필요성을 느끼도록 지도한다. 다만, 과학 교과에서 다루는 순환계, 생태계, 소화계 등 여러 가지 계를 지도하지 않는다. 186 새로운 학교, 함께하는 경기교육

195 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 지구계 내의 생명체도 계의 상호 작용으로 유지됨을 아는 것은 지구계와 지구에서 살아가는 생명체가 유지되는 원리를 이해하게 되는 기본과정이나, 계에 관한 영역은 중학교 1~3학년 군에서 다루게 된다. 또한 먹이 연쇄를 통한 물질의 순환을 지도하면서 제시되는 광합성, 영 양소, 물질의 순환에 대해서도 중학교 1~3학년군에서 다루므로 간략하게 소개만 한다. 학생들에게 자신의 친구인 어린 왕자가 어린 왕자만의 행성 B-612에 가게 된 상황을 설 정하고, 보편적인 생명의 관점에서 이 행성에 관심을 가지고 관찰하도록 한다. 인터넷을 이용하여 자료를 찾아 제시할 수 있도록 하고, 간단한 컴퓨터 모듈을 이용하여 문제를 해결할 수 있도록 지도한다. 컴퓨터 모듈이나 인터넷을 이용하기 어려운 경우에는 토의하고 기술하는 방식으로 문제를 해결한다. 먹이 연쇄를 통한 물질의 순환을 학습하며 필요한 영양소에 대한 지식은 읽기자료를 읽고 얻을 수 있는 수준으로 조절하여 지도한다. B-612 소행성에 생명이 살 수 있는 생태계를 만들기 위해 우주선을 제작할 때, 단순한 제작에서 그치지 않고 생태계 보전의 필요성과 생태계 보전을 위해 노력해야 할 필요성을 함께 느낄 수 있도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 2 소행성 B-612와의 만남 - 소행성 B-612의 주인이 된 내 친구 어린왕자 - 어린왕자의 B-612 조사하기 소행성 B 우리의 생활환경을 살펴보자. 관찰하기-생물이 살기 - 다양한 환경 조건 검색하기 위한 조건 알기 - 자료 분석, 분류하기 - 생태계의 구성 요소를 구성하기 요소 3 생태계 구성 소간의 상호관계 알기 - 먹이 연쇄 알아보기 - 생태계 구성 환경 분석하기 - 생태 환경의 다양성 분석하기 - 소비자 단계 구분하기 - 생태계 구성 요소의 상호작용에 의한 평형 관계 인 식하기 4 먹이연쇄에서 비롯되는 생태피라미드와 물질 순환 인식하기 - 에너지와 물질공급을 통한 식물의 생장 이해하기 - 에너지와 물질의 순환 이해하기 - 먹이연쇄를 통한 물질 순환 이해하기 - 읽어보기 자료 제시: 물질과 에너지의 순환 5 소행성 B-612에 생명이 살 수 있는 생태계를 형성하기 위한 생태 우주선 만들기 - B-612에 생명이 살 수 있는 생태계를 만들기 위한 우주선 제작하기 이 프로그램은 지구인이었던 어린 왕자가 우연한 계기로 자신의 소행성을 가지게 되고, 경기도교육청 187

196 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 그 B-612 소행성이 생명체가 살 수 있는 소행성이 되도록 하기 위해 필요한 조건을 찾아 보는 방식으로 진행한다. 생명체가 살 수 있는 조건은 무엇인가? 내가 살고 있는 주위 환경 은 어떤 모습을 하고 있으며 어떻게 구성되어 있는가? 나아가서 지구에 생명체가 살 수 있는 이유는 무엇인가? 지구 전체에 생명체가 서식하는 환경이 과연 나와 같은 환경인가? 등의 물 음을 해결해하며 생명이 살아가기에 좋은 조건을 만들어보도록 한다. 생명체가 살아갈 수 있 는 조건을 알아보기 위해, 소행성 B-612와 우리의 생활환경을 관찰하고 조사한 자료를 분 석 분류한다. 먹이 연쇄를 알고 생태계 구성 환경의 다양성을 이해하며 소비자 단계를 세부 적으로 구분한다. 이러한 생태계 구성 요소의 상호작용에 의해 생태계의 평형이 유지된다는 것을 이해한다. 에너지와 물질 공급, 에너지와 물질의 순환 등 먹이 연쇄에서 비롯되는 생태 피라미드와 물질 순환을 인식한다. 마지막으로 B-612 소행성에 생명이 살 수 있는 생태계 를 만들기 위해 우주선을 제작하며 생태계 보전의 필요성과 생태계 보전을 위해 노력해야 할 필요성을 느끼도록 지도해야 한다. 바. 진로교육연계 관련학과 생물학과, 생물과학과, 환경생물학과, 조경학과, 농생물학과, 산림자원학과 관련직업 생태계복원기사, 생태연구원, 산림환경연구원, 수자원환경연구원, 아쿠아리스트 수중 생물의 사육과 관리에 관심이 높아지면서 아쿠아리스트가 각광받고 있다. 섬세함이 요구되어 여성에게도 적합한 직업이며 다이빙, 수영, 수산 및 해양 관련 자격증이 도움이 된 다. 외국계 기업의 경우 아쿠아리스트 시니어아쿠아리스트 어시스턴트 큐레이터 큐레이 터 등으로 승진하기도 한다. 사. 참고자료 1) 이브 파칼레(2007), 바다나라 : 자연학자 이브 파칼레가 전하는 해양생태계의 경이로 움과 환경 보전에 대한 철학, 해나무 2) 이인(2002), 까만 산의 꿈(다시 살아나는 생태계 1), 재미북스 3) 프레시안(2003), 난개발로 신음하는 한강 정맥, &aid= ) 한겨레21(2005)-지진의 건너편, 북극을 주목하라, &aid= ) 서울신문(2004)-뚝섬 서울 숲 주인은 동식물, &aid= 새로운 학교, 함께하는 경기교육

197 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 초등학교 6학년 - 생명과 지구 - 생물과 환경 프로그램 명 내 친구 어린 왕자의 별 소행성 B-612 살리기 운영의 주안점 유의사항 생태계 구성 요소 간의 상호 작용을 통해 생태계 평형의 중요성을 먼저 인식 하도록 지도함. 생태계 파괴 사례를 통해 생태계 보전의 필요성과 생태계 보전을 위해 노력해야 할 필요성을 느끼도록 지도해야 함 환경과 생물의 관계와 생태계의 구성 요소를 알아보고, 생태계 보전 방안을 조 사함. 단, 중학교 1~3학년군에서 다루는 광합성에 대해서는 자세히 다루지 않으 며, 순환계, 생태계, 소화계 등 여러 가지 계는 지도하지 않는 것이 바람직함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 사회, 살기 좋은 우리 국토 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활 속의 동 식물, 생활 속의 동 식물 이용 - 초등학교 5~6학년군 미술, 자연 환경과 미술 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 동물의 생활 - 초등학교 3~4학년군 식물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 생물과 환경 - 중학교 1~3학년군 광합성 - 국립생물자원관(인천광역시 서구) - 농업기술센터(경기도 시흥시) - 농업박물관(경기도 수원시) - 대부도 철새도래지(경기도 안산시) - 시화방조제(경기도 시흥시) - 오산천 맑음터공원(경기도 오산시) - 자연생태박물관(경기도 부천시) - 제부도 갯벌체험장(경기도 화성시) - 조류생태과학관(경기도 의왕시) 경기도교육청 189

198 초등학교 6학년 생명과 지구 생물과 환경 과 학 영 재 교 육 과 정 생명의 근원인 물 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 학생들에게 물과 우리 생명과의 관계의 중요성을 이해하면서 동시에 생 활 속에서 주제와 관련 된 탐구활동으로 적용해 보도록 하는 데 있다고 할 수 있다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 분야의 생물과 환경에 해당한다. 물같은 환경 요인의 영향을 받아서 생물의 생활에 변화가 생긴 사례와 생물이 환경에 적응한 사례를 통하여 생물과 환경과의 관계를 이해하게 하는데 목적이 있다. 또한 물의 오염에 따른 생태 계 파괴에 대하여 알아보고, 환경 개발과 보전 사이의 균형과 조화가 필요함을 인식하는데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 생활, 식물의 생활) 초등학교 5~6학년군(생물과 환경) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 물과 같은 환 경 요인이 생물에 미치는 영향을 알고, 생물이 환경에 적응한다는 것을 이해하기, 물의 오염 의 원인을 알고 물의 오염으로 인한 생태계 파괴 사례를 이해하며, 인간생활이 생태계에 미 치는 영향을 알기, 탐구 활동 면에서는 환경과 생물의 관계 알아보기, 생태계보전 방안 조 사하기 이므로 학생들의 분석적인 활동이 어우러진 학습이 이루어지도록 한다. 이 수업에선 지구의 탄생과 함께 시작되는 생명과 물의 관계, 인간과 식물속의 물의 구성 과 역할, 생명을 위협하는 물 등의 소주제로 학습을 하며 생명체에 있어서 물의 중요성을 확인해 보게 한다. 아울러 소주제 학습과 동시에 물 에 관한 주제로 개인별 혹은 소집단별 로 연구 활동을 하도록 탐구수행 학습 단계가 동시에 구성 되어 있다. 이는 아동의 후반부 에 발표할 산출물을 보다 우수하고 효과적으로 생산하게 할 것이다. 또한 이 프로그램의 아 동용 활동지는 주로 문제중심 학습지로 제시하고 아동 스스로 의미 있는 해결방법을 찾아보 게 하여 과학에 대한 확산적 사고와 창의적 문제 해결력, 자기주도 학습능력을 기를 수 있 도록 하였다. 190 새로운 학교, 함께하는 경기교육

199 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 물과 인간 에서는 물의 인체 순환계를 만들 때는 소집단별로 창의성을 발휘하여 특징 있 게 나타낼 수 있도록 지도한다. 물과 식물 에서는 가정이나 학교에서 조사할 수 있는 방법 을 중심으로 구안하고 소집단별로 서로 다른 식물을 선택하여 실험하도록 한다. 생명을 위 협하는 물 에서는 소집단활동중심 토론학습으로 활동을 전개하고, 도시화가 물의 순환에 영 향을 주어 생태계에까지 영향을 주게 됨을 인식시킨다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 물은 어떻게 생겨나서 우리에게 왔을까? - 지구의 탄생과 물의 관계 알아보기 - 물과 생명과의 관계 알아보기 요소 우리 몸은 걸어 다니는 물통이에요 식물 속의 물을 알아보아요. 물이 생명을 위협하고 있어요. - 우리 몸 속 수분 함량과 신체에서의 물의 작용 알아보기 - 몸 속 물 순환계 나타내기 - 식물체 속의 물의 양 조사 방법 구안 - 여러 종류의 식물 물의 양 조사하기 - 식물 속의 물의 함량과 생명체의 물의 중요성에 대해 토의하기 - 물의 순환과정과 오염의 관계 - 도시화된 환경이 물의 순환에 미치는 영향과 개선방안에 대해 토론하기 5 물 사랑 프로젝트 6 산출물 발표 및 평가 - 물 사랑 프로젝트 발표 계획 세우기 - 발표계획 세우기 - 산출물 발표하기 - 교사 및 동료평가하기 - 보고서 및 산출물에 대한 교사의 평가 이 프로그램은 물과 생명, 물과 인간, 물과 식물, 생명을 위협하는 물, 물 사랑 프로젝트라는 5 단계의 주제로 이루어져 있으며 교과 내용보다 깊이 있게 탐구해 봄으로서 물 사랑 프로젝트를 총 정리하고, 학생들 스스로 다양한 형태의 산출물로 제작하고 발표 계획서를 작성해 보는 활동이다. 물과 생명 에서는 화성탐사의 목적을 탐구해보고, 지구의 탄생과정과 함께 물의 탄생이 생 명의 근원이 됨을 이해하는 활동을 한다. 물과 인간 에서는 인간의 몸속에 차지하고 있는 물의 함량과 작용을 알아보고, 몸속 물 순환계로 나타내는 활동을 한다. 물과 식물 에서는 식물체 속의 물의 양을 측정하는 실험을 구안 적용해 보고 식물체에서 의 물의 중요성을 이해하는 활동을 한다. 생명을 위협하는 물 에서는 물의 순환과정과 순환과정의 오염으로 인한 생태계의 문제점 및 사례를 탐구해 보고 우리의 할 일을 제시하는 활동을 한다. 물 사랑 프로젝트 에서는 주제와 관련된 물 관련 탐구과제를 총 정리하고, 다양한 형태의 산출물로 제작하고 발표 계획서를 작성해 보는 활동을 한다. 경기도교육청 191

200 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 환경학과, 해양공학과 관련직업 수질환경기술자, 환경 및 해양과학연구원, 환경공학기술자, 환경영향평가원, 환경컨설턴트, 수자원환경연구원, 환경감시원 사. 참고자료 1) 환경 보존과 자연 보존, 삼안 출판사 2) 학생백과 10, 금성출판사 3) 물은 모든 곳에 존재하고 있어요, 여명 미디어 4) 물한방울, 소년한길 5) 환경문제 내가 해결, 최인기 6) 한국수자원 공사, 7) 환경부 물사랑 홈 페이지, 8) 해양수산부, 9) 환경보전협회, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영주안점 유의사항 초등학교 6학년 - 생명과 지구 - 생물과 환경 생명의 근원인 물 지구의 탄생과 함께 시작되는 생명과 물의 관계, 인간과 식물속의 물의 구성 과 역할, 생명을 위협하는 물 등의 소주제로 학습을 하며 생명체에 있어서 물의 중요성을 확인해 보게 지도함. 아울러 소주제 학습과 동시에 물 에 관한 주제 로 개인별 혹은 소집단별로 연구 활동을 하도록 지도함. 이 프로그램의 아동용 활동지는 주로 문제 중심 학습지로 제시하고 아동 스 스로 의미 있는 해결방법을 찾아보게 하여 과학에 대한 확산적 사고와 창의적 문제 해결력, 자기주도 학습능력을 기를 수 있도록 지도하는 것이 중요함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 사회, 우리 국토의 모습과 생활 - 초등학교 5~6학년군 실과, 식물과 함께 하는 생활 - 초등학교 5~6학년군 미술, 자연환경과 미술 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 동물의 생활 식물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 생물과 환경 - 국립 과천과학관(경기도 과천시) - 국립 서울과학관(서울특별시 종로구) - 서울특별시 과학교육원탐구학습관(서울특별시 중구) - LG사이언스 홀(서울특별시 영등포구) 192 새로운 학교, 함께하는 경기교육

201 초등학교 6학년 생명과 지구 생물과 환경 과 학 영 재 교 육 과 정 재생 가능 에너지 탐구 가. 프로그램 개요 이 프로그램은 환경오염과 개발우선주의의 영향으로 자멸의 위기에 빠진 지구에 대해 경 각심을 일깨우고, 이를 극복하기 위해 환경적으로 건전한 지속 가능한 개발에 대하여 알아 보는 프로그램이다. 프로그램의 주요 내용은 생태적 도시환경, 생명과 환경, 지속가능한 사회 경제, 지속가능한 에너지 개발 등 지속가능한 환경교육에 부합하는 내용이다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 생물과 환경에 해당한다. 지속 가능한 개발을 위해 세계 각국이 노력하고 있는 내용을 이해하고, 생태적 도시 환경 건설 및 지속 가능한 에너지를 알아보며 친환경 생태도시를 기획하고 개발하기 위한 시도를 한다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 생활), 초등학교 5~6학년군(생물과 환경), 중학교 1~3학년군 (과학과 인류문명) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 생산자, 소비 자, 분해자, 비 생물적 환경 요인 같은 생태계 구성 요소를 알고, 그 요소들이 관련되어 있음 을 이해하며, 생태계 평형의 중요성을 이해하기, 환경오염의 원인을 알고 환경오염으로 인한 생태계 파괴 사례를 이해하며, 인간 생활이 생태계에 미치는 영향을 알기, 생태계 보전의 필 요성과 생태계 보전을 위한 인간의 노력을 알기, 탐구활동 면에서는 환경과 생물의 관계 알아보기, 생태계 보전 방안 조사하기 이므로, 지속 가능한 개발과 생태도시의 개념 및 특징 을 알고, 지속 가능한 에너지에 대한 탐구를 해봄으로써 바람직한 환경적 시민의식을 형성하 고 과학적 사고력을 갖추도록 지도한다. 인류가 당면한 에너지나 환경 문제와 같은 과학 관련 사회적 쟁점에 대한 토론은 중학교 1~3학년군 과학과 인류문명 단원에서도 다루게 되나, 후속학습에서는 과학이 사회와 문화예 술, 환경 등의 전반적인 영역에서 우리 생활에 미치는 영역을 통합적인 사고로 접근하므로 여기에서는 환경적인 부분에 초점을 맞추어 쟁점을 제시하도록 한다. 경기도교육청 193

202 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 전기의 고향 우리가 지구에 계속 살아가려면? 재생가능 에너지의 정체를 밝혀라 마이다스를 꿈꾸며 산출물 발표 및 평가 - 전기의 성질 알아보기 - 전기회로도 이해하기 - 전기발생 실험하기 - 탐구문제 알아보기 - 인구 증가와 그에 따른 문제 알아보기 - 자원고갈의 문제와 극복방안 알아보기 - 전기발생 실험하기 - 환경적으로 건전하고 지속가능한 에너지에 대해 도전하기 - 생물이 살아가기 위해 필요한 것들 알아보기 - 지구 환경의 위기와 원인 알아보기 - 풍력/수력 발전 알아보기 - 태양열/지열 발전 알아보기 - 바이오매스 알아보기 - 친환경 산업, 기술 등 적용하기 - 지속가능한 에너지 알아보기 - 지속가능한 세계의 도시 알아보기 - 보고서 완성하기 - 보고서 발표 및 그 밖의 산출물 평가회 개최하기 - 작품 전시회 하기 - 상호 평가하기 이 프로그램은 4단계로 이루어져 있으며 총 5차시로 이루어져 있다. 먼저 탐색하기 단계에서는 전기의 고향 이라는 소주제를 가지고 신재생 에너지에서 대표 적인 태양 전지판을 이용한 햇빛 따라 돌개 를 직접 만들어 전기를 생산해 내보고, 더 많은 전기를 생산하는 방법을 생각해봄으로써 전력시스템의 발전에 관한 이해를 도모하도록 한다. 지식 및 기능 습득하기 단계에서는 우리가 지구에 계속 살아가려면? 이라는 주제로 인구 증가와 그에 따른 문제, 자원고갈의 문제와 극복방안, 지구환경의 위기와 원인을 조사를 통 해 알아본다. 재생 가능한 에너지의 정체를 밝혀라 에서는 풍력, 수력, 태양열, 지열 발전 및 바이오매스에 대해 알아보고 더불어 친환경 산업과 기술에 적용한 예를 알아보도록 한다. 탐구 수행 단계에서는 마이다스를 꿈꾸며 를 주제로, 지속가능한 에너지와 지속가능한 세계의 도시에 대해 탐구하고 보고서를 완성한다. 마지막 발표 및 반성 단계에서는 보고서를 발표하고 산출물 평가회를 통해 상호평가하며 작품을 전시하는 시간을 갖는다. 이 프로그램에서는 학생들이 지구 환경 문제의 심각성을 스스로 인식하고 이를 경험함으 로써 새로운 대안을 찾도록 한다. 교사는 지구 환경문제를 극복할 수 있는 대안으로서의 지 속가능한 개발을 찾을 수 있도록 안내받고 이를 체계적으로 경험하면서, 그 한계와 가능성 을 체득하도록 한다. 특히 화석연료나 핵연료의 한계점은 에너지관리공단 홈페이지를 통하여 효과적으로 학습할 수 있다. 환경문제는 너무나도 다양하고 심각하게 실체를 드러내고 있으 나, 어린 학생들에게 이러한 문제를 실감케 하기란 어려운 일이다. 따라서 다양한 책과 홈페 이지 자료 제공을 통해 지금의 화석연료나 핵연료의 한계점을 느끼게 하여 대체에너지를 탐 구하고, 이것을 바탕으로 건전한 시민의식을 형성할 수 있도록 지도해야 할 것이다. 요소 194 새로운 학교, 함께하는 경기교육

203 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바. 진로교육연계 관련학과 신재생에너지과, 환경공학과, 환경계획학과, 바이오환경공학과, 에너지환경학과 관련직업 지열시스템 연구 및 개발자, 태양광발전 연구 및 개발자, 지열폐열 연구원, 신 재생에너지시스템개발자, 환경컨설턴트, 에너지공학기술자 사. 참고자료 1) 에너지 관리공단, 2) 에너지 관리공단 신 재생 에너지 센터, 3) 카트린느 스테른(2007), 지속 가능한 발전 이야기, 상수리 4) 장성익(2011), 둥글둥글 지구촌 환경 이야기, 풀빛 5) 우미아(2010), 아껴야 행복한 자원 이야기, 아이세움 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 초등학교 6학년 - 생명과 지구 - 생물과 환경 재생 가능 에너지 탐구 지속 가능한 개발과 생태도시의 개념 및 특징을 알고, 지속 가능한 에너지에 대한 탐구를 해봄으로써 바람직한 환경적 시민의식을 형성하고 과학적 사고력 을 갖추도록 지도함 후속학습에서는 과학이 사회와 문화예술, 환경 등의 전반적인 영역에서 우리 생활에 미치는 영역을 통합적인 사고로 접근하므로 여기에서는 환경적인 부분 에 초점을 맞추어 쟁점을 제시하도록 유의함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 자기주도 학습능력 - 초등학교 5~6학년 실과, 생활자원과 소비 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 동물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 생물과 환경 - 중학교 1~3학년군 과학과 인류 문명 - 녹색환경교육단체협의회(경기도 안산시) - 경기도청 환경교육지원사업(경기도 수원시) - 환경보전교육센터(경기도 시흥시) 경기도교육청 195

204 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 6학년 생명과 지구 생물과 환경 지구를 살리자 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 신문에 게재된 대기 오염, 수질 오염, 토양 오염, 해양 오염, 생태계 파괴, 쓰레기 문제를 다룬 기사를 수집 분석하여 환경에 대한 바른 인식을 갖게 하고 환경문제의 해결 방법을 모색하도록 한다. 위기에 처한 하나뿐인 지구를 살리기 위한 다양한 프로그램을 통하여 인간 생명을 포함한 모든 생명을 존중하며 더불어 사는 지혜를 갖도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 분야의 동물의 생활 및 식물의 생활에 해당하며 신문이나 인터넷 뉴스를 통해 환경 오염문제를 생각해 보고, 환경오염의 실태와 원인을 이해하여 그 해결방안을 찾는데 그 목적이 있다. 급속한 인구 증가는 자원의 소모를 가속화 시키고 인간의 무분별한 개발은 생태계를 파괴시 킨다. 지구 전체가 생태적으로 지속 가능한 발전을 해 나가기 위해서 사람들은 지구의 생태적 한계를 벗어나지 않는 삶의 양식을 선택해야 한다. 즉, 지속 가능한 발전은 인구의 증가와 산 업 발전이 생태계의 생산 잠재력과 조화를 이룰 때만 가능하다. 따라서 이 프로그램을 통하여 학생들에게 환경 개발과 보전 사이의 균형과 조화가 필요하게 함을 인식하게 하도록 한다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 생활), 초등학교 5~6학년군(생물과 환경), 중학교 1~3학년군 (과학과 인류문명) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 생산자, 소비자, 분해자, 비 생물적 환경 요인 같은 생태계 구성 요소를 알고, 그 요소들이 관련되어 있음을 이해하며, 생태계 평형의 중요성을 이해하기, 환경오염의 원인을 알고 환경오염으로 인한 생 태계 파괴 사례를 이해하며, 인간 생활이 생태계에 미치는 영향을 알기, 생태계 보전의 필요 성과 생태계 보전을 위한 인간의 노력을 알기, 탐구활동 면에서는 환경과 생물의 관계 알아 보기, 생태계 보전 방안 조사하기 이므로 신문에서 환경과 관련된 다양한 기사, 사진 자료, 그림, 표 등을 수집하여 수집된 자료를 분류하여 보고, 분류된 자료를 분석하여 문제점을 찾아 196 새로운 학교, 함께하는 경기교육

205 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 그 대책을 스스로 세울 수 있게 한다. 환경오염이 심각해지면 자연계의 동식물이 피해를 입고, 그 피해는 사람에게 영향을 미치 게 된다는 사실을 인식하고, 생태계의 중요성과 더불어 생태계의 파괴로 인한 인간 생활의 영향 에 대하여 충분한 토의가 이루어질 수 있도록 한다. 인류가 당면한 에너지나 환경 문제와 같은 과학 관련 사회적 쟁점에 대한 토론은 중학교 1~3학년군 과학과 인류문명 단원에서도 다루게 되나, 후속학습에서는 과학이 사회와 문화예 술, 환경 등의 전반적인 영역에서 우리 생활에 미치는 영역을 통합적인 사고로 접근하므로 여기에서는 환경적인 부분에 초점을 맞추어 쟁점을 제시하도록 한다. 이 프로그램의 평가는 학생 개인별 혹은 모둠별로 전개하는 활동 과정과 그 산출물에 대 한 질적 평가를 하도록 한다. 일부 활동에 대한 평가의 주체는 교사뿐만 아니라 학생 개인 이나 동료학생일 수도 있다. 기사 속의 정보를 발견함과 더불어 정보를 분석하고, 미래를 예 측하며 해결방안을 모색하는 과정에서 발휘되는 학생의 지적 기능뿐만 아니라 학생의 가치 와 태도의 변화과정에 대한 총체적인 평가가 이루어질 수 있도록 유의하여야 한다. 아무리 훌륭한 수업도구나 학습 자료라고 해도 어떻게 활용하느냐에 따라 그 결과는 상당 히 다르게 나타난다. 신문이나 인터넷 뉴스 기사를 이용한다고 해서 단순한 정보의 검색 및 획득, 또는 문제점의 발견에만 목표를 두지 말고, 미래의 세계에 대한 발전적 대안을 구상하 고 궁리하는 활동으로 승화되어야 할 것이다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 대기오염에 대하여 수질오염에 대하여 토양오염에 대하여 쓰레기 문제에 대하여 - 매연과 관계된 기사 스크랩 - 기사에서 매연의 원인과 문제점 찾기 - 줄일 수 있는 방법과 해결할 수 있는 대책 찾기 - 수질오염과 관계된 기사 스크랩 - 기사에서 수질오염의 원인과 문제점 찾기 - 줄일 수 있는 방법과 해결할 수 있는 대책 찾기 - 토양오염과 관계된 기사 스크랩 - 기사에서 토양오염의 원인과 문제점 찾기 - 줄일 수 있는 방법과 해결할 수 있는 대책 찾기 - 쓰레기 문제와 관계된 기사 스크랩 - 기사에서 쓰레기 문제의 원인과 문제점 찾기 - 줄일 수 있는 방법과 해결할 수 있는 대책 찾기 이 프로그램은 신문이나 인터넷 뉴스 검색을 통한 NIE 형식으로 대기 오염, 수질 오염, 토 양 오염, 쓰레기 문제에 대하여 기사를 스크랩하여 오염의 원인과 문제점 및 오염을 줄일 수 있는 방안을 모색한다. 해결 방안을 기사 속에서 찾을 수 없을 경우에는 교사가 추가 자료를 제시할 수 있으며, 학생 간 토의를 통하거나 웹 검색을 통하여 방안을 모색할 수 있도록 한다. 환경오염에 대한 심각성을 인식하고 환경오염의 종류에 따른 해결 방안을 모색하였으면 자연을 개발할 것인가, 보호할 것인가 에 대한 가치 갈등 문제를 제시하여 충분히 토의하도록 한다. 이 때 지속 가능한 개발을 하기 위한 우리의 노력에 대하여 다룰 수 있다. 소 요 경기도교육청 197

206 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 환경공학과, 환경계획학과, 사회환경시스템공학과, 바이오환경공학과, 에너지환경학과, 환경조경학과, 환경대기학과, 지구환경과학과, 생태공학과 관련직업 환경컨설턴트, 대체에너지개발연구원, 환경영향평가기술자, 토양환경기술자, 환경오염방지전문가, 폐기물처리기술자, 소음진동기술자, 방사성폐기물관리원 사. 참고자료 1) 어린이 환경 센터, 2) 환경부 수도권 대기환경청, 3) 케미스토리(어린이 환경과 건강포털), 4) 김용안(2010), 어린이 환경 다큐멘터리 시리즈, 시공미디어 5) 앨 고어(2007), 어린이를 위한 불편한 진실, 중앙북스 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 초등학교 6학년 - 생명과 지구 - 생물과 환경 지구를 살리자 신문에서 환경과 관련된 다양한 기사, 사진 자료, 그림, 표 등을 수집하여 수 집된 자료를 분류하여 보고, 분류된 자료를 분석하여 문제점을 찾아 대책을 스 스로 세울 수 있도록 지도함 유의사항 후속학습에서는 과학이 사회와 문화예술, 환경 등의 전반적인 영역에서 우리 생활에 미치는 영역을 통합적인 사고로 접근하므로 여기에서는 환경적인 부분 에 초점을 맞추어 쟁점을 제시하도록 유의 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 동식물과 함께하는 생활 학년 연계성 - 초등학교 3~4학년군 동물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 생물과 환경 - 중학교 1~3학년군 과학과 인류문명 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 두물머리 애벌레생태학교(경기도 양평군) - 녹색환경교육단체협의회(경기도 안산시) - 경기도청 환경교육지원사업(경기도 수원시) - 환경보전교육센터(경기도 시흥시) 198 새로운 학교, 함께하는 경기교육

207 초등학교 6학년 생명과 지구 생물과 환경 과 학 영 재 교 육 과 정 환경에 적응한 생물들 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 초등학교 과학 3~4학년군의 식물의 한 살이, 동물의 한 살이, 식물의 생활, 동물의 생활 단원에서 학습한 내용들을 기초 지식으로 하여 환경에 적응하며 살아가 는 다양한 생물들의 특징을 조사해 보고, 그 생물들이 살고 있는 환경에 대해 어떤 점이 유 리하게 되어 있는지 알아보고자 한다. 이러한 활동을 통해 생태계 속에서 환경 요인과 생물 요인의 상호작용 현상에 대한 이해의 폭을 넓혀 보고자 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 생물과 환경 과 관련하여 생물이 살아가는데 필요한 것, 환경에 적응한 동, 식물들 등 각 소주제 활동을 통해 알게 된 환경에 적응한 생물들의 다양한 모습과 특징들을 이용하여 문제를 해결하고 생태계와 환경과의 관 계에 대한 문제를 새롭게 인식하는 기회를 갖도록 하는 데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 생활, 식물의 생활), 초등학교 5~6학년군(생물과 환경), 중 학교 1~3학년군(유전과 진화) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 5~6학년군 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 빛, 온도, 물 등과 같은 환경 요인이 생물에 미치는 영향을 알고, 생물이 환경에 적응한다는 것을 이해하기, 생산자, 소비자, 분해자, 비 생물적 환경 요인 같은 생태계 구성 요소를 알고, 그 요소들이 관련되어 있음을 이해하며, 생태계평형의 중요성을 이해하기, 탐구 활동 면에서는 환경과 생물의 관계 알아보기, 이므로 학습한 내용을 바탕으로 하여 환경에 적응하며 살아 가는 다양한 생물들의 특징을 조사해보고, 그 생물들이 살고 있는 환경에 대해 어떤 점이 유리하게 되어 있는지를 알아보고자 한다. 이러한 활동은 생태계 속에서 환경 요인과 생물 요인의 상호작용 현상에 대한 이해의 폭을 넓혀 줄 수 있게 할 것이다. 또한 생물이 살아가는 데 필요한 것들, 환경에 적응한 동식물들, 환경에 적응하여 몸을 보호하는 방법, 환경에 적 응한 생물의 특징을 이용하여 캐릭터 만들고 시나리오 쓰기 등의 소주제를 포함하여 지도한다. 경기도교육청 199

208 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 이 활동을 통해 학생들은 자신의 독창적인 아이디어를 다양한 방법으로 표현할 수 있을 것으로 기대된다. 이 프로그램은 프로그램을 이루고 있는 소주제 활동과 장기탐구과제를 해결하는 활동이 동시에 이루어지도록 구성하였다. 학생들은 소주제 활동을 통해 알게 된 환경에 적응한 생물들의 다양한 모습과 특징들을 이용하여 문제를 해결할 수 있도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 환경에 적응한 생물들 빙빙 꼬였네, 덩굴 식물 환경 때문에 변한 내 모습 4 사막에서 살아남기 5 나는야, 변장의 마술사 6 산출물 발표 및 평가 - 생물이 살아가기 위해 필요한 것들 알아보기 - 생물이 주변 환경과 어떤 도움을 주고받는지 알아보기 - 장기 탐구주제 정하기 - 덩굴 식물의 종류와 특징 이해하기 - 덩굴 식물의 줄기 감는 방향에 대한 실험하기 - 환경에 적응한 생물의 특징 이용하여 새로운 캐릭터 만들기 - 먹이 환경에 적응한 동물의 모습 알아보기 - 사는 장소에 적응한 동물의 모습 알아보기 - 시나리오에 등장할 인물의 성격이나 역할 구상하기 - 사막 환경에 대해 알아보기 - 사막 환경에 적응하기 위해 생물들이 갖추어 야할 능력 추리하기 - 사막 환경에 적응한 생물의 특징 알아보기 - 시나리오를 몇 개의 장면으로 나누어 구성하기 - 동물이 자신의 몸을 보호하는 방법 알아보기 - 보호색의 역할 알아보기 - 시나리오를 설명해 줄 수 있는 장면 그려 보기 - 보고서 완성하기 - 보고서 발표 및 그 밖의 산출물 평가회 개최하기 - 작품 전시회 하기 - 상호 평가하기 요소 이 프로그램은 주제탐구수업 형식으로 생태계를 구성하는 다양한 요소들은 서로 상호작용하고 있고, 생태계 속의 모든 생물들은 먹고 먹히는 복잡한 먹이 그물 속에서 살아가고 있으며 환경의 작용이 생물이 살아가는 데 많은 영향을 미친다는 것과 환경의 영향으로 몸의 모양이나 생활 모습이 달라지기고 하고, 적으로부터 몸을 보호하기 위한 다양한 방법을 통해 환경에 적응하고 살아가고 있는 등 환경 요인과 생물 요인의 상호작용에 초점을 두어 지도한다. 바. 진로교육연계 관련학과 생명과학과, 환경학과, 조경학과 등 관련직업 환경영향평가원, 환경공학기술자, 환경연구원, 농업환경생태연구원, 생활환경 유해인자연구원, 식물환경연구원, 친환경건축가 등 200 새로운 학교, 함께하는 경기교육

209 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 관련분야의 국가기술자격은 환경측정분석사가 있다. 사. 참고자료 1) 김태정 저(1992). 어린이 식물도감, 예림당 2) 박상진 저(2001). 궁궐이 우리 나무, 눌와 3) 마이클 스코트 저/박시룡 역(2005). 살아 있는 자연: 다양한 생물과 지구 환경의 보전, 비룡소 4) 길 저/허현경 그림(2008). 손에 잡히는 과학 교과서 14, 길벗스쿨 5) 남북한의 천연기념물, 6) 브리태니커 : 서식형태에 따른 한국의 식물 분류 7) 길동자연생태공원, 8) 9) 10) 자벌레의 움직임, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 초등학교 6학년 - 생명과 지구 - 생물과 환경 환경에 적응한 생물들 환경에 적응하며 살아가는 다양한 생물들의 특징을 조사해보고, 그 생물들이 살고 있는 환경에 대해 어떤 점이 유리하게 되어 있는지를 알아봄으로써 생태 계 속에서 환경 요인과 생물 요인의 상호작용 현상에 대한 이해의 폭을 넓히는 데 중점을 두어 진행함 프로그램을 이루고 있는 소주제 활동을 통해 알게 된 환경에 적응한 생물들 의 다양한 모습과 특징을 이용하여 동시에 장기 탐구 문제를 해결하는 활동이 이루어지도록 유의하여 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군, 실과, 동물과 함께하는 삶, 식물과 함께하는 삶 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 동물의 생활, 식물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 생물과 환경 - 중학교 1~3학년군 유전과 진화 - 아라크노피아(경기도 남양주시) - 부천식물원(경기도 부천시) - 한택식물원(경기도 용인시) - 서울대공원식물원(경기도 과천시) - 물향기수목원(경기도 오산시) 경기도교육청 201

210 초등학교 6학년 생명과 지구 생물과 환경 과 학 영 재 교 육 과 정 Eversphere 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 바이오스피어2, 에코스피어, 테라리움, 해수어항 등을 관찰하고 탐구하여 지구에서 자연스럽게 일어나는 순환 과정에 대한 이해를 바탕으로 Eversphere을 위한 기술의 진보와 창의적인 아이디어를 구현하게 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 생물과 환경에 해당하며, 하나뿐인 지구가 지금 현재 처해 있는 환경적 위기 상황에 대하여 탐구한다. 바이오스피어2 실험 관찰, 탄소와 질소의 순환, 생물 정화, Eversphere의 제작과정을 통하여 지구 생명체의 위기 및 지구온난화에 대한 우리의 미래에 대한 다양한 탐구 관점을 가지고 앞으로의 Eversphere을 위한 아이디어들을 집약하고 디자인화 하는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 생활), 초등학교 3~4학년군(식물의 생활), 초등학교 5~6 학년군(생물과 환경), 중학교 1~3학년군(기권과 우리 생활) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 빛, 온도, 물 등과 같은 환경 요인이 생물에 미치는 영향을 알고, 생물이 환경에 적응한다는 것을 이해한다. 환경오명의 원인을 알고 환경오염으로 인한 생태계 파괴의 사례를 이해하며, 인간생활이 생태 계에 미치는 영향을 안다. 생태계 조전의 필요성과 생태계 보전을 위한 인간의 노력을 안다., 탐구 활동 면에서는 환경과 생물의 관계 알아보기. 생태계 보전 방안 조사하기 이므로 바이 오스피어2, 에코스피어, 테라리움 등을 탐구하여 학생들에게 흥미를 느끼게 할뿐만 아니라 탐구 내용을 바탕으로 우리가 살고 있는 지구 환경이 올바르게 될 수 있도록 대해서 사고하도록 한다. 바이오스피어2 실험을 통해 지구 생명체의 위기 및 지구온난화에 대한 우리의 미래에 대하여 깊이 생각하게 하며, 또한 에코스피어와 테라리움은 지구의 순환과정에 대한 이해를 깊이 있게 탐구하도록 지도한다. 이러한 탐구 내용을 바탕으로 마지막 통합 차시를 통해 Eversphere를 위 한 아이디어들을 집약하고 디자인화 하는 과정에 최종 목표를 두도록 한다. 202 새로운 학교, 함께하는 경기교육

211 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 1단계 활동에서는 자연 순환 과정이 제대로 이루어지지 않기 때문에 생태문제가 생기게 됨을 이해한 후 이후의 탄소 순환과 질소 순환에 대하여 학습하게 한다. 2단계 활동에서는 바이오스피어2의 실패원인을 과학적으로 분석하도록 지도하며, 역할극을 할 때는 모둠원의 역할 배분이 균등하게 이루어 질 수 있도록 지도한다. 3단계 활동에서는 에코스피어나 테라리 움에 따로 먹이를 주거나 물을 갈지 않는 등 에코스피어가 순환적으로 일어나는 것을 인식할 수 있도록 지도한다. 4단계 활동에서는 EM용액의 보관에 주의하며, EM용액 만들기는 만드는 활동을 넘어서 실제 생활에 활용하는 예에 더욱더 중점을 갖고 지도한다. 5~6단계 활동에서는 지속가능한 모둠만의 Eversphere를 설계하도록 하며, 하나뿐인 지구의 생태위기 해결을 위한 노력에 대해 충분히 고민할 수 있도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 하나뿐인 지구와 제 2의 지구 바이오스피어 2 실험실 내부 탄소와 질소의 순환 4 물의 오염 정화 5~6 Eversphere - 하나뿐이 지구의 위기 시계 살펴보기 - 알고리즘으로 제2의 지구조건 찾기 - 슈퍼지구를 통해 본 제 2의 지구 맵핑화 하기 - 바이오스피어 2 실험 관찰하기 - 바이오스피어 2 실패 원인 분석하기 - 성공적인 바이오스피어를 위한 토의 및 탐구하기 - 에코스피어의 탄소 순환 나타나기 - 테라늄 순환 표현하기 - 테라늄 만들기 - 나만의 테라늄 QR코드 만들기 - EM 배양 실험하기 - 미생물의 서식지 환경 이해하기 - EM효과 사례 조사 및 활용하기 - 해수어항 탐색하기 - 에버스피어 설계하기 - 에버스피어 발표하기 - 에버스피어 평가하기 - 생태위기 극복을 위한 방법 발표하기 요소 이 프로그램은 우리가 살아가고 있고 앞으로 살아가야 하는 지구의 환경에 대하여 깊은 생각 해 보는 기회를 제공한다. 6차시에 걸쳐서 지구의 위기와 지구의 순환 과정에 대하여 탐구 하고 최종적으로는 Eversphere를 위한 아이디어를 창의적으로 구현하도록 지도하는 것이다. 1차시 하나뿐인 지구와 생물권 조건에서는 현재 우리가 살고 있는 지구가 처해 있는 위험 에 대하여 깊이 있게 생각할 수 있도록 위기 지구에 대한 다양한 자료를 제공한다. 에코스 피어와 테라리움의 탐구를 통하여 현재 인간의 기술만으로는 자연의 순환을 그대로 재현하 기 어렵다는 결론에 도달하도록 지도하여 현재 지구 생명체의 위기 곧 인간의 생존에 대한 위기를 해결하기 위해 친환경적 실천을 강화해야 한다는데 설득력을 가지도록 지도한다. 모든 실 험과 관찰이 모둠별로 이루어지므로 모둠별로 서로 협동하며 탐구할 수 있도록 한다. 경기도교육청 203

212 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 조경학과, 원예학과, 원예생명공학과, 농생물학과 관련직업 식물번식자, 식물병리연구원, 식물세포유전연구원, 식물원관리자, 식물환경연구원 사. 참고자료 1) 이도원, 동아사이언스, 과학동아 1992년 3월호(통권 제 75호) 2) 이도원(1997), 떠도는 생태학, 범양사출판부 3) 제인 포인터(2006), 박범수 옮김, (2008), 바이오스피어2 인간실험 2년 20분, 알마. 4) 박원훈(2000), 지구생태계 위기, 한국에너지공학회 : 추계 학술발표회 논문집,3-15 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영주안점 유의사항 초등학교 6학년 - 생명과 지구 - 생물과 환경 Eversphere 바이오스피어2 실험 관찰, 탄소와 질소의 순환, 생물정화, Eversphere의 제작 과정을 통하여 지구 생명체의 위기 에 대한 우리의 미래를 중심으로 다양한 탐 구 관점으로 Eversphere을 위한 아이디어들을 집약하고 디자인화 하는데 그 목 적이 있음 자연 순환 과정이 제대로 이루어지지 않기 때문에 생태문제가 생기게 됨을 이해한 후 이후의 탄소 순환과 질소 순환에 대하여 학습하게 함. 바이오스피어2 의 실패 원인을 과학적으로 분석하도록 유의하여 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 문화적 소양능력 - 대인관계 능력 - 민주시민의식 융합교육 (STEAM) - 초등학교 5~6학년군 사회, 환경과 조화를 이루는 국토 학년 연계성 -초등학교 3~4학년군 동물의 생활 -초등학교 3~4학년군 식물의 생활 -초등학교 5~6학년군 생물과 환경 -중학교 1~3학년군 기권과 우리 생활 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 부천자연생태박물관(경기도 부천시) 204 새로운 학교, 함께하는 경기교육

213 초등학교 6학년 생명과 지구 생물과 환경 과 학 영 재 교 육 과 정 곰팡이 테마 공원 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 눈으로 관찰하기 어려운 미생물을 관찰하기 위해 곰팡이 테마 공원을 조성해 보고 우리 주변에 살고 있는 생물들을 좀더 다양하게 경험하도록 돕는다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 생물과 환경에 해당하며, 지구상 에 존재하는 생물 중 가장 많은 수와 양을 차지하는 미생물을 직접 배양하고 경험하여 생물 이 생물에서 기인한다는 사고를 가질 수 있도록 함과 동시에 과학적 관찰력과 사고력을 기 르는데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 생활, 식물의 생활), 초등학교 5~6학년군(생물과 환경), 중 학교 1~3학년군(열과 우리 생활, 기권과 우리 생활) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 빛, 온도, 물 등과 같은 환경 요인이 생물에 미치는 영향을 알고, 생물이 환경에 적응한다는 것을 이해하기, 생산자, 소비자, 분해자, 비 생물적 환경 요인 같은 생태계 구성 요소를 알고, 그 요소들이 관련되어 있음을 이해하며, 생태계 평형의 중요성을 이해하기, 환경오염의 원인을 알고 환경 오염으로 인한 생태계 파괴 사례를 이해하며, 인간생활이 생태계에 미치는 영향을 알기, 생 태계 보전의 필요성과 생태계 보전을 위한 인간의 노력을 알기, 탐구 활동 면에서는 환 경과 생물의 관계 알아보기, 생태계 관련 놀이를 통해 생태계 구성 요소 알아보기, 생태계 보전 방안 조사하기 이므로 학생들이 실제적으로 주변에서 생태계를 살펴보고 곰팡이를 배양 할 수 있도록 한다. 기본적인 환경적 생태계에 대하여 학교 교육과정에서 살펴본 학생들은 이 프로그램을 통해서 동물원에서나 볼 수 있는 큰 동물이나 주변의 식물들만 생물이라고 생각하는 협소한 생각에서 벗어나 생물에 대한 생각을 확장시키고, 학생들의 다양한 경험과 생각을 공유하기 위해 곰팡이 테마 공원을 조성한다. 학생들의 주변에서 쉽게 접할 수 있는 곰팡이로부터 미생물의 존재가 우리 생활 속에서 충분히 알 수 있게 지도한다. 경기도교육청 205

214 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 다만, 곰팡이의 세부적인 분류나 세포핵과 같이 5, 6학년 학생들에게 다루기 어려운 내용은 지도하지 않는다. 이 프로그램에서 요구하는 것은 미생물을 관찰하고, 생활 속에서 찾아봄으 로써 우리의 환경과 밀접한 생물을 생각하여 보고, 눈에 잘 보이지 않는 세계에서도 활발한 생물 활동이 일어나고 그를 통해 우리의 환경이 구성되어 간다는 것을 이해하도록 하는 것 이다. 따라서, 환경과 미생물, 곰팡이와 우리 생활, 곰팡이와 생태계의 유지와 같이 광범위 한 의미에서 지도하도록 한다. 곰팡이가 잘 필 수 있는 조건을 고려하여 곰팡이를 기를 수 있도록 시간과 장소를 선정하고 차시별 진행시간을 적절히 조절한다. 사전에 현미경에 대한 교육을 통해 조작하는 방법을 미리 습득하여 활동이 되도록 하고, 정확하게 관찰이 되도록 한다. 곰팡이 배양 시 병원군도 같이 배양될 수 있으므로 일단 배양에 들어간 것은 개봉을 가급적 삼가고, 활동 후에는 반 드시 비누를 이용해 손을 여러 번 씻도록 한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1~2 더러운 곰팡이가 우리랑 같이 산다네! - 곰팡이와 사는 세상 - 문제 상황 제시, 문제 상황 파악 요소 3~6 7~10 곰팡이 너를 들여야 보자, 곰팡이 전시 구상하기 창의적 산출물 제작 및 발표하기 - 곰팡이는 어떻게 생겼을까? - 다양한 곰팡이의 세계 - 곰팡이 전시물 구상하기 - 개인별, 조별 탐구계획서 발표하기 - 개인별, 조별 탐구 수행하기 - 창의적 산출물 발표, 평가하기 - 소감 발표하기 이 프로그램은 흔히 존재하지만 잘 볼 수 없었던 미생물을 곰팡이 배양을 통해서 곰팡이 테 마 공원이라는 전시물을 만들고 결과물에 따른 자료를 분석하여 함께 발표하여 미생물에 대 하여 쉽게 알아가고자 한다. 영상 자료를 시청하여 미생물과 곰팡이에 대해 이해하고, 우리 주변에서 볼 수 있는 곰팡이에 대하여 이야기를 나눈다. 곰팡이 프레파라트를 만들어 현미경을 이용하여 곰팡이의 균사, 포자 등을 관찰한다. 음식 물과 곰팡이 종류의 관계에 대해 알아보고, 곰팡이의 색과 모양을 어떻게 이용하면 좋을 지를 토의한다. 포획한 곰팡이를 배양할 전시물을 구상하여 본다. 곰팡이 테마 공원을 만들고 결 과물을 함께 발표한다. 곰팡이와 관련된 내용을 바탕으로 개인별 또는 조별 탐구 과제를 정 하고, 이에 따라 계획을 세워 창의적 산출물을 제작, 발표한다. 바. 진로교육연계 관련학과 생물학과, 생물공학과, 미생물학과, 생명과학과, 생명공학과, 유전공학과, 바이오 생명과, 농업생명과학과, 의학과, 약학과 등 관련직업 자연과학연구원, 생명과학연구원, 생물학 연구원, 생명윤리연구원, 자연과학 교수, 생활환경유해인자연구원 등 206 새로운 학교, 함께하는 경기교육

215 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 생명과학분야에서 연구원 등의 활동을 하기 위해서는 생물학과, 생물공학과 등 관련 학과의 석사학위 이상의 학력이 필요하다. 대학의 관련 학과에서는 주로 자연과학과 관련한 기초지 식을 쌓는 학과목으로 구성되어 있는데 고학년이 되면서 더욱 전문적인 지식을 습득하게 된다. 사. 참고자료 1) 작은 것이 아름답다(곰팡이)(2013), 석준예, 자우출판사 2) 미생물을 제대로 아시나요(2013), 이상희, 상상가가 3) 신기한 곰팡이의 세계(2006), 대한과학진흥회, 효성사 4) 한국식품정보원, 5) 곰팡이 연구, 6) 곰팡이병원성연구센터, 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 초등학교 6학년 - 생명과 지구 - 생물과 환경 곰팡이 테마 공원 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 역량중심 교육과정 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 동물원에서나 볼 수 있는 큰 동물이나 주변의 식물들만 생물이라고 생각 하는 협소한 생각에서 벗어나 생물에 대한 생각을 확장시키고, 학생들의 다 양한 경험과 생각을 공유하기 위해 곰팡이 테마 공원을 조성함 곰팡이의 세부적인 분류나 세포핵과 같이 5, 6학년 학생들에게 다루기 어려운 내용은 지도하지 않음. 미생물을 관찰하고, 생활 속에서 찾아봄으로 써 환경의 중요성을 생각하는 수준에서 지도하도록 함 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 미술, 시각 문화 환경과 미술 - 초등학교 3~4학년군 식물, 동물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 생물과 환경 - 중학교 1~3학년군 열과 우리 생활 - 중학교 1~3학년군 기권과 우리 생활 - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 한독의약박물관(충청북도 음성군) - 진주목장(경기도 화성시) - 뜰안에 된장(경기도 남양주시) 경기도교육청 207

216 초등학교 6학년 생명과 지구 생물과 환경 과 학 영 재 교 육 과 정 집의 과학 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 우리의 자연 환경과 조화를 이루며, 우리의 정서 구조와 일치하면서도 작업 능률을 높일 수 있고 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 집을 스스로 설계해 보고 지금 살고 있는 집을 과학적으로 평가, 미래의 내 집을 설계하여 보도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역중 생물과 환경에 해당하며, 실제 학생 들이 살고 있는 집에 대하여 관심을 갖고 채광, 통풍, 난방, 구조 등의 문제점을 찾아 주거 공간의 기능을 높일 수 있는 방법을 모색해 본다. 과학적이고 방법으로 자신이 살고 있는 주거 공간을 점검하고 좀더 쾌적하고 효율적이며 미래 지향적인 주거 공간을 구상함으로써 분석적인 사고력과 통합적인 구성 능력을 기르는데 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 생활, 식물의 생활), 초등학교 5~6학년군(생물과 환경), 중학교 1~3학년군(열과 우리 생활, 기권과 우리 생활) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 빛, 온도, 물 등과 같은 환경 요인이 생물에 미치는 영향을 알고, 생물이 환경에 적응한다는 것을 이해하기, 환경오염의 원인을 알고 환경오염으로 인한 생태계 파괴 사례를 이해하며, 인간생활이 생태 계에 미치는 영향을 알기, 생태계 보전의 필요성과 생태계 보전을 위한 인간의 노력을 알기, 탐구 활동 면에서는 환경과 생물의 관계 알아보기, 생태계 보전 방안 조사하기 이므로 우리 주변에의 문제점을 찾고, 해결하는 학습이 이루어지도록 한다. 학교 교육과정에서 생물과 환경에 초점이 맞추어져 학습을 하게 된다. 생태계의 보전, 서 로에게 영향을 주는 생물들의 관계들을 살펴본다. 이 프로그램에서는 이러한 내용에 대한 이해를 바탕으로 해서, 우리의 자연 환경과 조화를 이루며, 우리의 정서 구조와 일치하면서 도 작업 능률을 높일 수 있고 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 집을 스스로 설계해 보고, 지금 살고 있는 집이 생활하기에 얼마나 쾌적하며 편리한지 과학적으로 평가해 보고, 미래의 208 새로운 학교, 함께하는 경기교육

217 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 내 집을 설계하여 볼 수 있게 한다. 다만, 이 프로그램에서는 건축적인 지식보다는 환경과 어울리는 집 구조, 창호의 선택, 자연 채광 문제 등에 초점에 맞추어져서 지도할 수 있도록 하고, 학생들의 다양한 의견이 잘 수 용될 수 있도록 안내한다. 전문적인 건축에 대한 내용은 중, 고등학교 수준에서 다루어 져야 하므로 구체적인 내용을 수업시간에 지도하지는 않는다. 자연 환경과 주거 공간에 관심을 갖고 접근하도록 한다. 활동에 필요한 방법이나 정보를 충분히 제공해 주고, 활동 진행 과정에서 학생들의 활동을 관찰하면서 창의적인 결과를 얻을 때마다 충분하게 격려해 주고 보다 창의적인 결과를 얻을 수 있는 열린 환경을 제공하여 준다. 처음부터 집의 구조나 형태를 함께 이야기하기 보다는 현재 살고 있는 집의 모습과 불편한 점, 좋은 점 등을 함께 나누면서 가장 이상적인 집의 형태나 편리하기 위해 개선할 방안 등을 자연스럽게 도출하도록 돕는다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 요소 1~10 11~18 19~24 집의 변화와 우리의 주거 공간 이해 새로운 주거 공간을 위한 아이디어 에너지 절약형 주거 방법 - 집에 대한 의식 변화 자료 조사 - 동선을 고려한 가장 효율적인 집안 공간 설계 - 우리 집의 문제점 조사 보완 - 주거 공간 이용 방법 토의하기 - 주거 공간과 형태에 따른 창문, 위치, 재질 등을 선 택하는 방법 - 재해에 의한 피해를 줄이기 위한 방법과 아파트 불법 개조의 위험성 - 단열재 효율 알아보기 - 에너지를 절약하는 방법 - 태양열의 역사와 원리 - 태양열을 효율적으로 이용하는 방법 이 프로그램은 기존에 가지고 있던 집에 대한 생각들을 살펴보고, 집을 구성하는 요소들을 정리하여 기능성이 강조된 집을 설계하고 안전하고 환경 친화적인 집을 만들기 위한 방안들 을 도출한다. 집에 대한 의식의 변화와 발달 과정을 정리하여 보고, 하루 동안의 개인 생활 에 따른 주거 공간의 특징과 집의 구조를 조사하여 본다. 현재의 우리 집을 평가하고 새로 운 우리 집을 설계한다. 주거 공간의 기능을 높이기 위한 아이디어를 모으고, 효율적으로 이 용할 수 있는 방안을 찾는다. 주거 공간과 형태에 따른 창문의 크기, 위치, 재질 등을 선택 하는 방법에 대해 토론 한다. 재해의 종류에 따른 피해와 방재 계획을 조사하고 아파트 불 법 개조가 안전에 미치는 영향 등을 조사하여 안전한 집의 특징을 살펴본다. 단열재와 자연 채광을 이용한 에너지 절약형 주거 형태를 알아보고 에너지 절약 방법을 토론한다. 태양열 주택의 역사, 변천 과정, 원리를 조사하고 보다 효율적으로 이용하는 방안을 생각한다. 경기도교육청 209

218 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 바. 진로교육연계 관련학과 토목학과, 도시공학과, 건축학과 등 관련직업 건축 및 토목캐드원, 건축감리기술자, 건축공학기술자, 건축구조기술자, 건축 목공건축석공, 건축설계기술자 등 건축분야의 국가기술자격은 건축기사, 실내건축기사, 건축설비기사, 도시계획기사, 건설기 계기사 등이 있다. 사. 참고자료 1) 집짓기 바이블(2012), 조남호, 마티 2) 집을 여행하다(2013), 전연재, 리더스북 3) 최고의 집을 만드는 공간 배치의 교과서(2013), 사가와 아키라, 더숲 4) 대한건축학회 5) 건축행정시스템 세움터 6) 건축도시연구정보센터 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 경기도 교육과정 유의사항 역량중심 교육과정 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 6학년 - 생명과 지구 - 생물과 환경 집의 과학 우리의 자연 환경과 조화를 이루며, 우리의 정서 구조와 일치하면서도 작업 능률을 높일 수 있고 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 집을 스스로 설계해 보고, 지금 살고 있는 집이 생활하기에 얼마나 쾌적하며 편리한지 과학적으로 평가해 보고, 미래의 내 집을 설계하여 봄 건축적인 지식보다는 환경과 어울리는 집 구조, 창호의 선택, 자연 채광 문제 등에 초점에 맞추어져서 지도할 수 있도록 하고, 학생들의 다양한 의견이 잘 수 용될 수 있도록 안내해야 함 - 대인관계능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 식물과 함께 하는 생활 - 초등학교 5~6학년군 사회 우리 국토의 모습과 생활 - 초등학교 5~6학년군 미술 자연환경과 미술 - 초등학교 3~4학년군 식물, 동물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 생명과 환경 - 중학교 1~3학년군 열과 우리 생활, 기권과 우리 생활 - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 울트라건축박물관(서울특별시 양천구) - 대한민국역사박물관(서울특별시 종로구) - 국립수목원(경기도 포천시) 210 새로운 학교, 함께하는 경기교육

219 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 6학년 생명과 지구 우리 몸의 구조와 기능 뇌가 보여주는 세상 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 뇌에 대한 이해를 바탕으로 착시현상의 특징을 살펴보고 뇌의 기능을 극대화하기 위한 기억력과 집중력 향상에 도전해 보도록 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 우리 몸의 구조와 기능에 해당하며, 착시현상을 중심으로 한 뇌의 이해와 이러한 이해를 바탕으로 하는 기억력과 집중력 향상을 목적으로 스토리텔링을 기반으로 작은 주제들을 연결하였다. 학생들이 착시현상을 중심으로 뇌과학과 관련된 인지공학에 대해 흥미와 재미를 느끼고 융합적 사고와 문제 해결력을 기르 는데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(동물의 생활), 초등학교 5~6학년군(우리 몸의 구조와 기능), 중학교 1~3학년군(소화, 순환, 호흡, 배설) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습 내용 면에서 우리 몸의 각 기관의 위치와 생김새를 알기, 모형을 통하여 소화, 순환, 호흡, 배설, 감각 기관의 종류 와 위치, 생김새와 기능을 이해하기, 우리 몸의 소화, 순환, 호흡, 배설, 감각 기관이 유기적 으로 관련되어 있음을 이해하기, 건강한 생활 습관과 운동이 우리 몸을 구성하는 기관을 원 활하게 기능하게 함을 이해하기, 탐구 활동 면에서는 운동할 때 몸에서 일어나는 변화 알아보기, 자극에 대한 우리 몸의 반응 알아보기 이므로 전체적인 몸의 기관을 학습한 후 에 뇌의 이해 학습을 하도록 한다. 학교 교육과정에서 우리 몸의 각 기관의 위치 및 생김새 를 살펴보고, 구체적인 모형을 살펴보며 소화, 순환, 호흡, 배설 등 각 기관의 기능들을 알 아보고 서로 유기적으로 연결되어 있음을 이해하였다. 또한, 우리 몸의 소중함과 함께 건강 을 위해서 함께 실천하는 일도 알아보았다. 이 프로그램에서는 우리 몸의 각 기관을 충분히 이루어진 상태에서 기관 중 하나인 뇌에 대해서 심층적으로 살펴보고자 한다. 뇌에 대한 세 부적인 내용은 학교 교육과정에서 다루어지지 않으므로 학생들이 쉽게 접근할 수 있도록 뇌 에 대한 이해를 앞부분에서 충분히 다루어야 하겠다. 또한, 학생들이 흥미 있게 접근할 수 경기도교육청 211

220 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 있도록 다양한 체험과 실험을 통해 지속적으로 프로그램에 관심을 가지고 참여토록 한다. 다만, 뇌의 세부적인 기관 및 기능은 여기에서 다루지 않도록 한다. 이 프로그램에서 자세한 내용을 다루게 되면, 흥미를 잃을 뿐 아니라, 뇌의 세부적인 명칭과 기능에 관심을 둠으로써 실제적인 활동에서 멀어질 수 있다. 또한, 초등학교 과정에서는 우리 몸에 대하여 체험을 중심 으로 진행하여서 학생들이 우리 몸의 소중함을 느끼게 하고, 건강한 생활을 누리도록 하는 것이 중요하다 하겠다. 뇌와 관련된 부분은 매우 복잡한 기관이므로, 세부적인 내용보다는 전체적으로 접근하도록 학생들에게 안내하여 준다. 자신이 생활 속에서 궁금하였던 부분으로 프로그램에 접근하도록 하여서 생활과 밀접하게 연결된 우리 몸 특히 뇌에 대하여 흥미를 갖도록 한다. 과학, 기술, 공학 예술, 수학 영역을 나누어서 보다 관심 있는 영역 간 관심망을 파악하고 프로그램 전 체적으로 융합적인 관점에 입각한 활동이 될 수 있도록 지도한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 1 2~3 4 착시야! 뇌하고 놀자! 뇌가 보여주는 멋진 세상 뇌속으로의 탐구 여행 - 거꾸로 오르는 공 관찰하기 - 고무손, 스트루프 효과 실험 - 착시관련 자신의 경험을 찾아보고 발표하기 - 같은 색깔, 다른 색깔? - 그림자가 움직이는 공 - 누가 내 맹점에 이런 걸 넣었지? - 착시를 뇌가 보여주는 이유 - 우리 몸 속 가상 신체 탐험하기 - 종이 뇌 모형 만들기 - 도전! 뇌기능 추가 게임 - 뇌 과학은 미래 노벨상의 밭? 요소 5~6 뇌돌이 건망증에서 탈출하다, 나는야 미래 안전 디자이너 - 정보의 머릿속 기억여행 - 스토리를 만들어 외우자 - 집중력 실험 - 나만의 학습방법을 찾아보자 - 세상을 바꾸는 힘, 넛지 효과 - 나는야 미래 인지공학 안전디자이너 이 프로그램은 우리 자신의 몸을 제어함과 동시에 보고, 듣고, 따라하고, 행동하며 느끼게 해주는 뇌에 대한 이해를 위해 착시현상을 알아보고 기억력과 집중력 향상을 위한 길을 모색 하여 본다. 생활 주변에서의 착시현상을 찾아보고, 이를 뇌와의 관계를 통해 설명한다. 착시 현상 속 원리를 창의적으로 설명한다. 뇌와 착시의 관계를 통하여 착시현상을 설계하고 발 표한다. 뇌가 착시현상을 만드는 이유를 이해하고 설명한다. 뇌의 기능별 역할을 이해하고, 종이 뇌모형을 만든다. 뇌기능 추가 게임을 통하여 뇌의 기능 이해를 활용하고 우리 몸의 각 기관이 뇌를 중심으로 한 전기적, 화학적 원리에 의해 작동되는 원리를 이해, 설명한다. 뇌와 관련된 기억력, 집중력을 향상시킬 수 있는 모둠별 경쟁게임 규칙을 이해하고 게임을 수행한다. 이를 통해 뇌와 기억력, 집중력의 관계를 탐색한다. 뇌와 착시현상 속 원리를 적용할 수 있는 소재를 생활 속에서 탐색한다. 뇌와 착시현상 속 원리를 적용한 디자인을 구성하고 설명한다. 212 새로운 학교, 함께하는 경기교육

221 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 바. 진로교육연계 관련학과 의학과, 간호학과, 약학과, 보건관리학과, 임상병리학과, 의료공학과 관련직업 뇌파기사, 언어치료사, 의학연구원, 임상병리사, 간호사, 의사 의학 분야의 국가기술자격은 의사 면허 (분과: 내과, 일반외과, 정형외과, 흉부외과, 신경 외과, 소아과, 산부인과, 안과, 이비인후과, 피부과, 비뇨기과, 신경과, (신경)정신과, 진단방 사선과, 치료방사선과, 마취과, 임상병리과, 해부병리과, 예방의학과, 재활의학과, 결핵과, 성 형외과, 가정의학과, 응급의학과, 핵의학과, 산업의학과 등)가 있다. 사. 참고자료 1) 이매진(2013), 조나 래러, 21세기북스 2) 생각의 출현(2008), 휴머니스트 3) 청소년을 위한 뇌과학(2011), 비룡소 4) 브레인센스(2013), 페이스 히크먼 브라이니, 뿌리와 이파리 5) 내셔널지오그래픽 브레인 테스트 - 기억력, 착시, 집중력 6) 사이언스올 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 역량중심 경기도 교육과정 교육과정 융합교육 (STEAM) 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 초등학교 6학년군 - 생명과 지구 - 우리 몸의 구조와 기능 뇌가 보여주는 세상 뇌에 대한 세부적인 내용은 학교 교육과정에서 다루어지지 않으므로 학생들 이 쉽게 접근할 수 있도록 뇌에 대한 이해를 앞부분에서 충분히 다루어야 함 이 프로그램에서 자세한 내용을 다루게 되면, 흥미를 잃을 뿐 아니라, 뇌의 세부적인 명칭과 기능에 관심을 둠으로써 실제적인 활동에서 멀어질 수 있기 때문에 뇌의 세부적인 기관 및 기능은 다루지 않음 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 대인관계능력 - 초등학교 5~6학년군 체육, 건강과 활동 - 초등학교 5~6학년군 실과, 나의 영양과 식사 - 초등학교 3~4학년군 동물의 생활 - 초등학교 5~6학년군 우리 몸의 구조와 기능 - 중학교 1~3학년군 소화, 순환, 호흡, 배설 - LG사이언스랜드(서울특별시 영등포구) - 경기도어린이박물관(경기도 용인시) - 국립과천과학관(경기도 과천시) - 서울과학관(서울특별시 종로구) 경기도교육청 213

222 과 학 영 재 교 육 과 정 초등학교 6학년 생명과 지구 태양계와 별 태양 에너지의 과학 가. 프로그램 개요 이 프로그램에서는 인간의 일상생활에서 사용하는 에너지와 에너지의 사용으로 인한 문제점 을 살펴보고, 환경오염을 최소화시키면서 영구적으로 사용할 수 있는 에너지 자원의 개발에 대한 접근을 시도해 보고자 한다. 나. 국가수준 과학과 교육과정 이 프로그램은 초등학교 5~6학년군 생명과 지구 영역의 태양계와 별 과 관련하여 태양 에너지를 우리 생활에 활용할 수 있는 가능성과 대체 에너지원으로서 태양 에너지의 이용 가 능성을 모색하고, 현대 에너지 자원의 한계와 이래 대체 에너지원으로서 태양에너지를 활용 하는 문제에 접할 기회를 제공하여 미래 에너지 자원 활용에 대한 문제를 새롭게 인식하는 기회를 갖도록 하는 데 그 목적이 있다. 다. 학년 연계성 초등학교 3~4학년군(지구와 달), 초등학교 5~6학년군(태양계와 별), 중학교 1~3학년군 (일과 에너지의 전환, 기권과 우리생활, 태양계, 외권과 우주개발) 라. 운영의 주안점 및 유의사항 이 프로그램에 해당하는 5~6학년군 국가수준 교육과정의 성취기준은 학습내용 면에서 태양계를 구성하고 있는 행성을 조사하고, 태양이 지구의 에너지원임을 알기, 탐구활동 면에서 태양계의 구성 알아보기 와 연관하여 미래 에너지원으로서 태양 에너지 활용 가능성을 탐색하 여 앞으로 지속적으로 태양 에너지의 이용에 흥미와 관심을 가질 수 있도록 지도한다. 5~6학년군 교육과정에서는 태양계와 행성, 별과 별자리를 다룬다. 태양계와 별은 인류가 오랫 동안 의미를 두면서 관찰하고 기록해왔으며, 앞으로도 연구해야하는 중대한 대상으로 인식시키 고 있다. 이에 미래 에너지원으로서의 태양 에너지의 활용 가능성을 탐색하는 활동을 통해 현 인류가 가지고 있는 에너지 문제를 새롭게 인식하는 계기를 갖도록 하는데 중점을 둔다. 다만 에너지의 전환과 같은 용어는 이 프로그램에서는 지도하지 않는다. 태양전지도 일반 전지처럼 어느 정도의 전기를 얻을 수 있다는 범위 내에서 지도한다. 태양에너지를 우리 생활에 활용할 수 있는 가능성과 대체 에너지원으로서 태양에너지의 이용 가능성을 모색하여 영재 학급 학생들에게 에너지 자원의 한계와 미래 대체 에너지원으로서 태양 214 새로운 학교, 함께하는 경기교육

223 IV. 경기도 과학영재교육과정 편성을 위한 활용 자료 에너지를 활용하는 문제에 접할 기회를 제공하여 미래 에너지에 대한 문제를 새롭게 인식하 는 기회를 갖도록 하는데 중점을 둔다. 평가시 학생들이 개인별 혹은 모둠별로 제작한 작품의 아이디어와 성능 그리고 토의하는 태 도와 견학 보고서에 의한 학습 전반의 상황을 평가한다. 마. 차시별 주제 및 내용 차시 차시주제 차시내용 태양 에너지의 이용에 대한 자료 조사 및 토의 건전지로 움직이는 자동차 만들기 프로펠러로 달리는 자동차 만들기 태양 전지로 달리는 자동차 만들기 5 제한 없이 자동차 만들기 6 7 태양 전지에서 얻을 수 있는 에너지 태양 에너지 이용 방법과 기술적 문제점 - 태양 에너지의 이용에 대한 자료 조사 및 토의 - 자동차 설계 및 만들기 - 경주하기 - 자동차 설계 및 만들기 - 경주하기 - 자동차 설계 및 만들기 - 경주하기 - 자동차 설계 및 만들기 - 경주하기 및 자동차의 특징 설명하기 - 방법 생각하기 - 생각한 대로 실험하기 - 태양 에너지가 우리에게 주는 영향 조사 - 태양 에너지 이용 방법, 기술적 문제점 조사 및 토의 8 미래자동차 설계하기 - 태양 전지 자동차 구상하기 9 10 태양 에너지 미래 에너지원으로 가능성 태양 전지를 이용한 기구 만들기 11 태양 에너지 이용 현장 방문 - 에너지 수급 전망 조사 - 새로운 에너지원으로서 태양 에너지 활용 가능성 탐색 - 태양 전지를 이용하여 만들 것 구상하기 - 구상한 대로 만들기 - 우리 주변의 태양 에너지 관련 장소 탐방 - 결과 보고서 쓰기 12 태양 에너지 연구 결과 발표 - 태양 에너지 연구 결과 발표 요소 이 프로그램은 주제탐구수업 형식으로 태양 에너지는 지구 생태계를 위한 에너지의 근원 으로서, 지구의 생물들이 살아가는 데 필요한 에너지임을 인식하고, 그 활용 가능성에 초점을 두어 지도한다. 바. 진로교육연계 관련학과 신재생에너지과, 에너지공학과, 바이오환경공학과, 에너지자원공학과, 에너지환 경시스템공학과, 에너지환경과학과, 신재생에너지 융합학과, 환경에너지융합학과 관련직업 바이오에너지 연구원, 에너지 공학 기술자, 신재생에너지안전기술연구원, 태양 광 발전연구 및 개발자, 대체 에너지 엔지니어, 녹색 소비 연구원, 친환경 생 산설비 기술자, 태양광발전 연구원, 연료전지연구원, 신재생에너지 사업자 등 에너지 분야의 국가기술자격은 에너지관리산업기사, 전기산업기사 등이 있다. 경기도교육청 215

224 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 사. 참고자료 1) 구라와 유키노리 저, 이면우 역(1998). 태양전지란 무엇인가, 도서출판아카데미. 2) 김준식 발행(1991). 계몽과학 시리즈 9. 에너지, 계몽사. 3) 한국과학문화재단(1998). 현대과학대사전, 한국과학문화재단출판부.ー 4) 김주훈 저(1996). 태양에너지의 과학, 한국교육개발원 5) 제 1회 코리아 솔라 챌린지 경주 대회 영상, clipid= 아. 한눈에 바라보기 학년-분야-단원 프로그램 명 운영의 주안점 유의사항 초등학교 6학년 - 생명과 지구 - 태양계와 별 태양 에너지의 과학 대체에너지원으로서 태양에너지의 이용 가능성을 모색하여 에너지 자원의 한 계와 미래대체에너지원으로서 태양에너지를 활용하는 문제에 접할 기회를 제공 하여 앞으로 에너지에 대한 문제를 새롭게 인식하는 기회를 갖도록 하는데 중 점을 두어 진행함 태양에너지를 우리 생활에 활용할 수 있는 가능성과 대체에너지원으로서 태 양에너지의 이용가능성을 모색하여 학생들에게 현 에너지 자원의 한계와 미래 대체에너지원으로서 태양에너지를 활용하는 문제에 접할 기회를 제공하여 미래 에너지에 대한 문제를 새롭게 인식하고, 태양 에너지와 관련된 탐구활동을 통하 여 즐거움을 체험하고 진로를 탐색해 볼 수 있는 기회를 갖도록 유의 지도함 경기도 교육과정 창의지성 역량 융합교육 (STEAM) - 자기주도 학습능력 - 협력적 문제발견 및 문제해결능력 - 의사소통능력 - 초등학교 5~6학년군 실과, 생활속의 전지 전자 - 초등학교 5~6학년군 미술, 시각 문화 환경과 미술 학년 연계성 지역사회자원(RSM) 활용방법 - 초등학교 3~4학년군 지구와 달 - 초등학교 5~6학년군 태양계와 별 - 중학교 1~3학년군 일과 에너지의 전환, 기권과 우리생활, 태양계, 외권과 우주개발 - 경기도과학교육원(경기도 수원시, 의정부시) - 필룩스조명박물관(경기도 양주시) - 국립과천과학관 상설전시관 에너지 이용(경기도 과천시) - 한국전력전기박물관(서울특별시 강남구) - 국립서울과학관(서울특별시 종로구) - LG사이언스홀(서울특별시 영동포구) 216 새로운 학교, 함께하는 경기교육

225 새로운 학교, 함께하는 경기교육 2014 경기도 과학영재교육과정 (초등학교용) 부 록

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227 부 록 부록 1 영재교육과정 편성 운영을 위한 체크리스트 순 체크리스트 명 1 영재교육과정 체크리스트 1 2 영재교육과정 체크리스트 2 3 차별화 과학영재교육과정의 깊이와 복잡성 체크리스트 4 과학 흥미 태도 검사 5 과학영재교육 프로그램 효과성 검증 질문 6 과학영재교육프로그램에 포함되어야 할 교육내용 체크리스트 7 과학영재교육프로그램에 포함되어야 할 교수학습 특징 체크리스트 8 과학영재교육프로그램에 포함해야 할 학습 환경 특징 체크리스트 9 과학영재교육프로그램에 고려해야 할 학생 산출물 특징 체크리스트 10 교수행위 지표 체크리스트 11 산출물 선택 양식 12 산출물의 역할에 대한 교육적 의사결정 13 프로젝트 계획 양식 경기도교육청 219

228 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 1 영재교육과정 체크리스트 1 원칙 준거 잘함 3점 보통 2점 개선 1점 연계성 교육과정의 목표와 학습활동은 연계되어 있는가? 다양성 교육과정의 목표를 성취하는데 다양한 대안적 방법은 준비되어 있는가? 통합성 인지적 측면과 함께 정의적, 또는 직관적 측면을 포함하는 능력들을 모두 포함하 여 능력을 발휘하도록 지도하는가? 지속성 학습한 내용은 교과영역 학문에 따른 지식, 기술, 산출물 등을 포함하는가? 교수방법 상호작용 다양한 교수방법을 동원하여 학생들의 동기를 유발하고 개별 학생에 대한 피드백 을 제공하는가? 학생들 간 상호작용이 일어나고 또한 다른 영역에 재능과 영재성을 갖춘 학생들 과의 교류도 있는가? 가치인식 개별 학생들은 개인적 사회적 가치를 개발하고 평가하는 기회를 제공하는가? 의사소통 언어적 또는 비언어적으로 생각을 토론하고 공휴하고 교환하는 기회를 가지는가? 자료제공 학생들은 학습과정에서 다양한 자료원의 학습자료를 활용하고 다양한 인적자원과 접촉하는가? 장점은 : 개선할 점은 : 220 새로운 학교, 함께하는 경기교육

229 부 록! 체크리스트 개요 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-1> 영재교육과정 체크리스트1 <부록 Ⅰ-1>의 영재교육과정 체크리스트1 은 내가 가르치고 있는 과학과 영재교육과 정이 기본 원리에 어느 정도 부합하는 지를 분석한 결과에 근거하여 효과적인 영재교육 과정 개발 기본 방향을 수립하기 위함이다. VanTassel-Baska, J. (1998). Excellence in educating the gifted. Denver: Love Publishing.!! 반응척도 분 석 방 법 자신이 개발 또는 사용하는 영재교육과정을 체크리스트 항목에 따라 평가한다. 체크리스트 평가 후 장점 또는 개선할 점을 기록하고 평가한다. 부족한 부분은 하단 문항 영역을 참고하여 개선한다. 원칙 연 계 성 다 양 성 반응척도 연계성 : 영재교육과정의 목표와 학습활동의 연계성을 의미한다. 연계성 고려 요소 1) 측정 가능한 학습 목표 설정 - 학습의 결과 인식하고, 학습을 통해 얻게 될 지식과 기술을 상세히 기술한다. - 높은 수준의 사고와 지식과 기술의 적용에 초점을 둔다. 2) 국가수준 교육과정과의 관련성 - 국가수준 교육과정을 분석하여 과학영재교육 프로그램의 목표와 관련되어 있는 성취 기준 또는 단원, 개념을 기술한다. - 국가수준 교육과정의 성취기준과 과학영재교육 프로그램의 목표와 학습활동의 연계성 을 평가한다. 다양성 : 교육과정의 목표를 성취하는데 다양한 대안적 방법 준비를 의미한다. 다양한 대안적 방법 1) 교수 전략 - 학생의 능력, 흥미, 학습스타일을 표현하기 위한 대안적 접근 기회를 제공한다. - 영재가 학습한 내용을 실제 세계의 문제에 적용하고 도전할 수 있도록 한다. - 의사 결정, 고차원적 사고, 지식과 기술의 전이를 촉진시킨다. - 학습자가 학습 목표를 달성할 수 있도록 이끌 수 있는 전략이어야 한다. 2) 자원 - 활용 가능한 주된 재료와 사용하게 될 기술을 표현한다. - 책, 잡지, 관련 신문 기사, 웹사이트, 컴퓨터 프로그램, 커뮤니티, 사용가능한 기구 등을 기술한다. 통합성 : 인지적, 정의적, 직관적 측면을 포함하는 능력을 발휘하도록 지도하는 것이다. 통합적 능력 발휘 지도 방법 경기도교육청 221

230 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 통 합 성 지 속 성 교 수 방 법 상 호 작 용 가 치 인 식 Kaplan(1986)은 영재를 위한 차별화된 교육과정을 구성하기 위해 내용, 과정, 산출물의 통 합을 강조하였다. 1) 교육내용 - 영재교육과정의 교육내용은 영재에게 유용하고 중요하며 흥미있는 지식과 정보를 의 미한다. 이를 위해 Kaplan(2001)은 영재교육과정의 내용을 깊이와 복잡성 체크리스트 를 통해 교육내용을 점검할 수 있도록 구안하였다. <Ⅰ-3>참고 2) 학습과정 - 과정기술은 다른 영역으로 쉽게 전이 될 수 있기 때문에 영재교육프로그램에서 반드 시 지도되어야 한다. - 과정기술에는 고차적 수준의 사고력, 문제해결능력, 창의적 사고와 같은 복잡한 사고 기술을 말하지만 연구 기술, 학습 기술, 전문적 기술, 기본적 학업기술, 심지어 살아 가는 기술도 포함된다(Davis & Rimm, 2001). 3) 산출물 - 산출물 제작은 여러 가지 기술의 숙달과 함께 내용 지식의 통합을 요구하므로, 학생 들이 수행할 프로젝트를 선정하는 것은 학생들의 종합화하는 능력을 평가하기 위한 도구이자 교육과정의 핵심적 활동, 둘 다에 있어 매우 중요하다. - 교과과정의 기회로서 산출은 각 범주내의 다양성(이야기 쓰기, 편집, 요약, 슬러건, 제안서 등)을 포함하여 다양한 의사소통 유형(쓰기, 말하기, 표현, 신체적 모형 등) 으로 나타난다. <Ⅰ-9,11,12,13>참고 지속성 : 영재교육 프로그램의 교육내용은 추상성, 복잡성, 내용의 구성, 주제의 범위, 탐 구 내용 등 다양한 내용이 포함되며 이를 통해 지식, 기술, 산출물들이 포함되어야 한다. 교수방법은 교사의 교수활동으로서 새로운 내용을 도입하는 방법, 질문기법, 다양한 지 도방법 등과 학생의 학습활동, 사고기법 등을 포괄적으로 포함한다. <Ⅰ-10>참고 학생들의 개인적 성향을 자극하고, 창의성을 발휘할 수 있는 최선의 수업환경을 제공하 는 데 중점을 두어야 한다. 따라서 고차원적 사고력, 논리성, 발견, 개방성, 선택의 자 유, 적절한 시간 간격 등을 중점적으로 제시해야 한다. <Ⅰ-7>참고 상호작용 : 학생들 간 상호작용, 다른 영역에 재능과 영재성을 갖춘 학생들과의 교류를 의미한다. 타 기관과 연계를 통한 상호작용 교육 : 주변의 연구소, 대학, 기업 등과 연계하여 학교 외부에서 자원을 활용 할 수 있다. 최근 들어 각 기관들의 재능 기부 활동이 늘어나고 있으므로 이를 충분히 활용할 수 있다. 학습 환경 - 학습 환경이란 학습이 이루어지는 물리적 환경뿐만 아니라 심리적 환경을 포함한다. 학생 개인별로 선호하는 학습 환경이 다르기 때문에 다양한 차원으로 제공되어야 한다. - 영재교육대상자들이 즐길 수 있는 환경을 고려하고, 교육과정 내용, 교수-학습활동, 산출물을 필요할 때마다 조정 수정 할 수 있으며 개별 학생의 특성에 부합해야 한 다.<Ⅰ-8>참고 가치인식 : 개별 학생들에게 개인적 사회적 가치를 개발하고 평가하는 기회를 제공하 여야 한다. 현장학습 및 인성교육을 통한 가치인식 방안 - 현장학습과 인성교육은 통합하여 운영할 수 있다. 현장학습을 연구원 등으로 방문하여 진로 교육을 병행할 수 있으며 영재 캠프 운영 시 주변 자연 정화 활동 등으로 봉사활 동을 운영할 수도 있다. - 통합 운영하여 교육의 효과를 증진시킬 수 있으며, 인성교육 영역은 리더십, 진로, 자 기이해, 봉사활동 등 학교 특성과 학습자 필요에 따라 다양하게 설정할 수 있다. 222 새로운 학교, 함께하는 경기교육

231 부 록 2 영재교육과정 체크리스트 2 원칙 준거 잘함 3점 보통 2점 개선 1점 적합성 개방성 독립성 복잡성 다학문 의사결정 창조/ 재창조 시간조절 교육과정은 내가 가르치는 영재교육대상자들의 능력, 흥미, 요구, 학습방법을 평가 한 결과에 근거하여 수립되었는가? 수립한 교육과정에 따라 성취해야 할 목표를 수립하였지만 이 수립한 목표를 넘어선 다른 학습결과에 대해서는 개방적으로 받아들이면서 가르치고 있는가? 영재교육대상자들에게 자기주도적 학습의 기회를 제공하고 있는가? 영재교육대상자들에게 학습내용의 핵심적 이론, 개념, 원칙과 지식체계 등을 경험할 수 있는 기회를 제공하는가? 영재교육대상자들에게 학습한 내용이 다른 학문영역과 연계시키거나 새로운 상황에 적용할 수 있는 기회를 제공하는가? 영재교육대상자들에게 학습할 내용과 학습방법의 전부 또는 일부에 대해 학생 스스 로 결정하고 선택할 수 있는 기회를 제공하고 있는가? 영재교육대상자들에게 창의적 과정을 통해 산출물을 만들고 그리고 나서 또 수정하 고 변화시키며, 보다 더 적합한 해결안을 제안하고 평가하는 기회를 제공하는가? 영재교육대상자들의 특성에 따라 학습활동에 대한 시간배정을 조절하여 학습성과를 높이고 있는가? 속진/심화 새로운 학습내용을 신속히 학습할 때 다음 단계 학습내용을 준비하여 제공하는가? 경제성 도전성 영재교육대상자들의 능력에 부합하도록 지도자료를 압축하고 잘 조직하여 제공하는 가? 영재교육대상자들이 자신의 능력을 최대한 발휘하여 학습내용을 다양한 수준에서 이 해할 수 있도록 학습경험과 학습기회를 상세화하고 수준별 차별화하여 제공하고 있 는가? 장점은 : 개선할 점은 : 경기도교육청 223

232 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용)! 체크리스트 개요 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-2> 영재교육과정 체크리스트2 <부록 Ⅰ-2>의 영재교육과정 체크리스트2 은 내가 가르치고 있는 과학과 영재교육과정이 기본 원리에 어느 정도 부합하는 지를 분석한 결과에 근거하여 효과적인 영재교육과정 개발 기본 방향을 수립하기 위함이다. VanTassel-Baska, J. (1998). Excellence in educating the gifted. Denver: Love Publishing!! 반응척도 분 석 방 법 자신이 개발 또는 사용하는 영재교육과정을 체크리스트 항목에 따라 평가한다. 체크리스트 평가 후 장점 또는 개선할 점을 기록하고 평가한다. 부족한 부분은 하단 문항 영역을 참고하여 개선한다. 원칙 적 합 성 독립성 / 의사 결정 / 창조 재창조 속 진 / 심 화 반응척도 적합성 : 교육과정은 내가 가르치는 영재교육대상자들의 능력, 흥미, 요구, 학습방법을 평 가한 결과에 근거하여 수립되어져야 함을 의미한다. <Ⅰ-4>참고 VanTassel-Baska(2003)의 영재교육프로그램 각 단계별 요소 - 1단계 : 학습자의 특성 및 요구를 개별적으로 파악해야 한다. - 2단계 : 학습자의 특성을 고려한 교육과정의 목적을 설정한다. - 3단계 : 수업의 목표와 수업의 결과로서의 산출물을 계획한다. - 4단계 : 교육과정의 목적, 수업의 목표 및 산출물에 부합하는 활동, 과제, 질문, 기타를 계획한다. - 5단계 : 이에 부합하는 교수-학습과정을 계획한다. - 6단계 : 교수-학습 자료를 계획한다. - 7단계 : 학생들의 성취 수준 및 산출물에 대한 평가 계획을 수립한다. 산출물을 통한 독립성, 의사결정, 창조/재창조 지도 방법 <Ⅰ-9,11,12,13>참고 - 산출물 제작은 여러 가지 기술의 숙달과 함께 내용 지식의 통합을 요구하므로, 학생들이 수행할 프로젝트를 선정하는 것은 학생들의 종합화하는 능력을 평가하기 위한 도구이자 교육과정의 핵심적 활동, 둘 다에 있어 매우 중요하다. - 교과과정의 기회로서 산출은 각 범주내의 다양성(이야기 쓰기, 편집, 요약, 슬러건, 제안서 등)을 포함하여 다양한 의사소통 유형(쓰기, 말하기, 표현, 신체적 모형 등)으로 나타난다. 속진/심화 : 새로운 학습내용을 신속히 학습할 때 다음 단계 학습내용을 준비하여 제공하는 지를 의미한다. 경기도 영재교육과정에서는 국가수준 교육과정 성취기준 수준이나 심화학습 위주로 교육과 정을 구성하도록 제안하고 있지만 영재의 특성을 반영하기 위해서는 속진도 필요하다. 그러 나 경기도 영재교육과정에서 제안한 내용처럼 정규교육과정으로 인정되지 않고 정규교육기 관과의 연계성이 부족한 현재의 영재학급, 영재교육원 형태의 운영에서는 속진 교육이 어렵 다. 이에 경기도 영재교육과정에서는 국가수준 교육과정 성취기준을 반영한 심화학습 위주 의 교육과정 운영을 권장한다. 224 새로운 학교, 함께하는 경기교육

233 부 록 3 차별화 과학영재교육과정의 깊이와 복잡성 체크리스트 영역 하위 영역 내용 yes/no 학문 언어 학습한 특정영역의 개념에 연결된 전문 지식과 기술적 용어를 학습하고 활용하는 활동 상세화 학습한 개념, 이론, 원칙, 사건 등에 연관된 특성, 성질, 특징을 더욱 상세히 학습하는 내용 패턴 상세화의 학습과정에서 반복적으로 나타나는 내용의 유형 탐색 깊이 경향 미해결 과제 학습한 어떤 사건에 영향을 미치는 요소를 탐색하는 내용 학습 학문영역에서 이미 알고 있는 정보와 아직 밝 히지 못한 무제들을 파악하고 그 차이를 학습 규칙 학습하는 학문영역 관련 현상들을 설명하는 규칙, 원리, 구조 등을 찾아내는 학습 도덕성 학습하는 학문영역에서 야기되는 논쟁점 또는 딜레 마를 학습 큰 개념 학습하는 학문영역에서 사실, 개념을 함축하는 이 론, 원리, 일반화를 모색하는 학습 과거 현재 미래 학습하는 학문영역의 지식이 시간경과에 따라 변화 한 내용을 이해하는 학습 복잡성 관점 전환 한 개 학습대상 사건, 내용을 다양한 관점에서 이해 하고 다른 가치가 있을 수 있음을 인정 학문간 연계 학습내용을 다학문적 간학문적 접근방법으로 연결 하여 새로운 이해를 시도하는 학습 경기도교육청 225

234 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용)! 체크리스트 개요 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-3> 차별화 과학영재교육과정의 깊이와 복잡성 체크리스트 <부록 Ⅰ-3>의 차별화 과학영재교육과정의 깊이와 복잡성 체크리스트 는 차별화된 과학영재교육과정을 구성할 때 체크리스를 활용하여 교육내용의 깊이와 복잡성을 파악하여 과학영재교육과정의 교육내용을 점검하기 위함이다. Kaplan, S. N.(2001). Layering differentiated curriculum for the gifted and talented. Waco, TX: Press, Inc!! 반응척도 분 석 방 법 차별화 과학영재교육과정의 깊이와 복잡성 체크리스트 를 활용하여 교사가 자신의 과학과 교육 과정의 교육내용을 점검할 때 사용할 수 있다. 이 체크리스트는 교육과정의 교육내용을 두 가지로 구별하여 제시되어 있다. 먼저 깊이 영역에서는 학문 언어, 상세화, 패턴, 경향, 미해결 과제, 규 칙, 도덕성, 큰 개념 등으로 총8개의 하위영역을 점검할 수 있고, 다음으로 복잡성 영역에서는 과 거 현재 미래, 관점 전환, 학문간 연계 등으로 총 3개의 하위영역을 점검할 수 있다. 예를 들어 깊이 영역에서 학문언어, 상세화, 패턴, 경향, 미해결 과제, 규칙, 도덕성, 큰 개념의 8개 하위영역과 복잡성 영역에서 과거 현재 미래, 관점 전환, 학문간 연계의 3개 하위영역에 대 하여 Yes/No로 자신의 과학영재교육과정의 깊이와 복잡성을 점검한다. 해석 - 깊이와 복잡성의 두 가지 영역을 따로 분리하여 교육과정의 내용을 해석할 수 있다. - 깊이 영역에서 8개의 하위영역을 각각 평가할 수 있고, Yes가 5개 이상이면 차별화 과학영재교 육과정에서 교육내용이 깊이가 있다고 해석하며, 복잡성 영역에서 8개의 하위영역을 각각 평가 할 수 있고, Yes가 2개 이상이면 차별화 과학영재교육과정에서 교육내용의 복잡성이 있다고 해 석할 수 있다. 반 응 척 도 Yes/No 를 각각 1, 0 으로 배점하여 깊이 영역 총합계 문항수(8)로 계산하여 평균값을 가지고 평가할 수 있고, 복잡성 영역 총합계 문항수(3)으로 계산하여 평균값을 가지고 평가할 수 있음. 반응 척도 깊이 영역 평균 0.5점 초과 깊이 영역 평균 0.5점 이하 복잡성 영역 평균 0.5점 초과 평균 0.5점 이하 해석 차별화 과학영재교육과정의 교육내용에서 깊이가 있다. 차별화 과학영재교육과정의 교육내용에서 깊이가 부족하다. 차별화 과학영재교육과정의 교육내용에서 복잡성이 있다. 차별화 과학영재교육과정의 교육내용에서 복잡성이 부족하다. 226 새로운 학교, 함께하는 경기교육

235 부 록 4 과학 흥미 태도 검사 과학 흥미 태도 검사(Science Interest and Attitudes) 행동 또는 특성 매우 그렇다 (4) 그렇다 (3) 가끔 그렇다 (2) 아니다 (1) 학교 교과목 중에서 과학을 제일 좋아한다. 우리 학교에서 과학 선생님이 최고의 선생님이다. 과학은 성공하기 위해 노력하는 것이 중요하다. 나는 과학을 잘한다. 나는 고등학교와 대학에서도 과학을 공부할 계획이다. 과학의 새로운 아이디어를 배우는 것이 수업에서 가장 흥미로 운 부분이다. 실험하고 탐구하는 것이 수업에서 가장 흥미로운 부분이다. 나는 과학과 관련된 독서를 좋아한다. 나는 학교 수업 이외의 시간에 과학을 더 배우려고 노력한다. 과학은 쉽다. 나는 과학을 하는 데 최선을 다한다. 나는 학교 수업 이외에 과학 관련 TV프로그램을 시청한다. 나는 과학 관련 박물관 또는 전시회 견학을 즐긴다. 나중에 커서 과학자가 되고 싶다. 매일 한 시간 이상 과학 수업이 있었으면 좋겠다. 내가 좀 더 열심히 한다면 과학에 관련된 것은 어떤 것이 라도 배울 수 있다. 과학을 배울 수 있는 기간이 더 길었으면 좋겠다. 경기도교육청 227

236 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용)! 문항설계 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-4> 과학 흥미 태도 검사 <부록 Ⅰ-4>의 과학 흥미 태도 검사 는 과학영재교육 프로그램을 구성할 때 학생의 과 학 흥미 및 태도에 대한 요구를 알고 싶다면 과학 흥미 태도 검사 를 활용하여 학생의 과학에 대한 흥미와 태도를 파악하기 위함이다. Karen B. Rogers.(2000). Re-Forming Gifted Education : Matching the Program to the Child. Scottdale: Great Potential Press!! 반응척도 분 석 방 법 과학영재교육프로그램은 개별 학습자의 요구를 고려하여 교육과정, 교수-학습방법 및 평가방법을 설정하는데 학생의 과학 흥미 및 태도에 대한 요구를 알고 싶으면 과학 흥미 태도 검사 를 활 용하여 17개 문항에 체크를 하게 한다. 예를 들어 17개 문항을 매우 그렇다 - 8문항, 그렇다 - 5문항, 가끔 그렇다 - 3문항, 아니다 - 1 문항을 체크하였다. 해석 - 매우 그렇다 4점 8문항=32점, 그렇다 3점 5문항=15점, 가끔 그렇다 2점 3문항=6점, 아니다 1 점 1문항=1점의 결과를 얻게 된다. 이것을 모두 합하여 17로 나누면 54 17=3.18의 결과 를 얻는다. - 17개 문항을 체크한 평균이 3.18점이면 과학 교과에 흥미 및 태도가 있다고 해석할 수 있다. 반응척도 매우 그렇다, 그렇다, 가끔 그렇다, 아니다 를 각각 4, 3, 2, 1 로 배점하여 총합계 문항 수(17)로 계산하여 평균값을 가지고 평가할 수 있음. 반응 척도 평균 3.34점 이상 평균 2.67점 이상 평균 3.34점 미만 평균 2.67점 미만 해석 과학 교과에 대한 학생의 흥미 및 태도가 매우 높다. 과학 교과에 대한 학생의 흥미 및 태도가 있다. 과학 교과에 대한 학생의 흥미 및 태도가 부족하다. 228 새로운 학교, 함께하는 경기교육

237 부 록 5 과학영재교육 프로그램 효과성 검증 질문 질문 평가 결과 단원에서 제거해야 할 것은 무엇인가? 단원에서 추가해야 할 것은 무엇인가? 단원에서 변경해야 할 것과 개선해야 할 것은 무엇인가? 학습 경험은 영재들에게 적절하게 도전적이었는가? 영재들이 매우 흥미 있는 단원을 발견했는가? 영재들이 이 교육과정을 사용한 결과로서 특정 학습 영역 에서 매우 숙달되었다는 증거가 있는가? 단원을 가르치기 위한 교수 전략은 효과적이었는가? 단원을 가르치는 데 사용된 자료들은 적합했는가? 단원의 장점은 무엇인가? 단원의 약점은 무엇인가? 경기도교육청 229

238 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용)! 문항설계 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-5> 과학영재교육 프로그램 효과성 검증 질문 <부록 Ⅰ-5>의 과학영재교육 프로그램 효과성 검증 질문 은 교사가 개발된 학습의 특정 단원을 평가하는 유용한 질문들이다. VanTassel-Baska(1988, 1994, 2006). Comprehensive Curriculum for Gifted Learners!! 반응척도 분 석 방 법 과학영재교육 프로그램의 효과성을 검증하기 위해 <부록 Ⅰ-5>에 제시된 질문에 따라 검토한다. 평가 결과에 따라 과학영재교육 프로그램을 수정 할 수 있다. 부족한 부분은 하단 문항 영역을 참고하여 개선한다. 문항 교육 과정 테스 트하 기( 효과 성검 증) 반응척도 사전에 완벽하게 준비된 교육과정을 채택하든지, 현재의 교육과정을 수정하든지, 혹은 수업 단원을 새로이 개발하든지 간에, 실험적 실시와 예비검사와 현장시험의 세 가지 전략은 실행해야 할 가장 중요한 과정들이다. 그러나 교육과정 산출물을 개발할 때 종종 생략되는 경우도 있다. 교사들은 당연히 교실의 역동적인 맥락에서 이 교육과정을 효과적으로 사용할 수 있으며 사용할 수 있을 것으로 가정된다. 그러나 빈번하게 개발한 의도된 교육과정과 실제 전개된 교육과정 간에는 커다란 격차가 발생하기 때문에, 교육과정 산출물에 대한 신중한 평가가 요구된다. 평가 단계에는 새로운 교육과정을 체계적인 방법으로 사용하고 있는지를 모니터하기 위해 외부의 과정 관찰자뿐만 아니라 교사들도 참가하도록 허용된다. 교육과정 개발의 이 단계에서 교육과정의 효율성을 추적하는 것은 교사나 관찰자의 반응에 따라 학습 분절(learning segment)을 수정하거나 변경하고자 하는 교육과정을 작성하는 사 람에게 중요한 피드백의 기회를 제공한다. 위에 제공된 <부록 Ⅰ-5>은 교사가 개발된 학습의 특정 단원을 평가하는 유용한 질문들이 다. 데이터가 수집되고 분석된 후 최종 데이터를 검토하고, 교육과정 산출물을 수정하는 최 상의 방법이 될 것이라고 생각한다. 230 새로운 학교, 함께하는 경기교육

239 부 록 6 과학영재교육프로그램에 포함되어야 할 교육내용 체크리스트 구 분 내 용 yes/no 추상성 추상적 개념, 주제, 이론, 모형 등을 수업내용으로 제공한다. 통합성 서로 다른 내용들이 연관된 범교과적 통합적인 내용을 제공한다. 복잡성 쉽고 단순한 것보다, 어렵고 복잡하며 도전적인 내용을 제공한다. 다양성 개별학생의 능력과 관심을 고려하여, 내용을 다양하게 제공한다. 실생활 관련성 학생들이 관심을 가지고 있거나, 실제 생활 관련 내용을 제공한다. 인물탐구 창의적인 인물을 탐구할 수 있는 내용을 제공한다. 방법에 대한 연구 자료 조사 및 분석, 실험 등의 다양한 연구방법을 경험하고 적용할 수 있는 내용을 제공한다. 경기도교육청 231

240 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용)! 체크리스트 개요 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-6> 과학영재교육 프로그램에 포함되어야 할 교육내용 체크리스트 <부록 Ⅰ-6>의 과학영재교육 프로그램에 포함되어야 할 교육내용 체크리스트 를 준거로 하여 과학 영재 수업에서 실시 할 과학영재교육 프로그램의 개발이나 선택이 이루어져야 한다. VanTassel-Baska(1988, 1994, 2006). Comprehensive Curriculum for Gifted Learners!! 반응척도 분 석 방 법 과학영재교육 프로그램에 포함되어야 할 교육내용 체크리스트를 <부록 Ⅰ-6>에서 확인한다. 과학영재교육 프로그램에 가능한 많은 체크리스트의 속성을 포함할 수 있도록 한다. 아래 제시한 각각의 속성의 의미를 이해하고 과학영재교육 프로그램에 포함여부를 판단한다. 구분 추상성 통합성 복잡성 다양성 반응척도 학문 내 혹은 학문 간의 연결을 위해 활용된 거시 개념 거시 개념에 대한 결정된 자신만의 일반화 특정 토픽에서 보다 적은 개념들을 연결하기 위해 사용된 거시 개념 교육과정에 상위 수준의 내용과 고차적 수준의 과정과 개념뿐만 아니라 인지와 정서도 통합적으로 사용 지식의 영역 내 혹은 영역 간에 학습의 전이가 이루어짐 사용된 다양한 고차적 수준의 기술들 연구에 추가된 보다 많은 변인들 요구된 다양한 자원들 명세화 된 교육과정 프레임워크 내에서 목표를 달성하기 위한 대안적 수단들의 준비 실생활 관련성 학습자와 학문 분야에 중대한 결과를 가져오는 중요한 교과와 기능, 산출물에 초점을 둠 인물 탐구 방법에 대한 연구 자신과 사회에 대한 가치와 믿음을 발전시키고 아이디어를 공유하고 교환할 수 있는 다 양한 인물 탐구 방법 제시 학습과정에서 다양한 자료와 연구방법을 활용 232 새로운 학교, 함께하는 경기교육

241 부 록 7 과학영재교육프로그램에 포함되어야 할 교수학습 특징 체크리스트 구 분 내 용 yes/no 고차원적 사고력 확산적, 비판적 사고력을 함양하여, 새로운 정보, 아이디어, 산출물을 만들 수 있도록 지도한다. 개방성 여러 가지 답을 요구하는 개방식 질문과 다양한 학습활동을 제공 하여, 주제에 대한 조사의 범위와 흥미를 심화한다. 발견의 중요성 구체적 자료와 사건에 대해 귀납적으로 사고하여, 내재된 패턴, 원리를 발견하도록 지도한다. 추론의 증거 증거에 의거하여 논리적으로 추론하고 설명하는 방법을 습득하 도록 지도한다. 선택의 자유 수업 주제 및 학습 방법을 학생 스스로 선택하는 자유를 제공 하여, 자기 주도적으로 수업에 참여하도록 한다. 그룹 상호작용 다양한 그룹 활동을 통해 동료들과 활발하게 상호작용 하여, 의사소통 기능을 습득하도록 지도한다. 속도의 적합성 어려운 내용과 쉬운 내용을 적합한 시간 간격을 두고 제공하여, 학생들의 흥미와 도전정신을 자극한다. 경기도교육청 233

242 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용)! 체크리스트 개요 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-7> 과학영재교육프로그램에 포함되어야 할 교수학습 특징 체크리스트 <부록 Ⅰ-7>의 과학영재교육 프로그램에 포함되어야 할 교수학습 특징 체크리스트 는 영재교육대상자를 위한 교육프로그램에서 영재성 함양을 위하여 포함되어야 할 교수학습의 특징을 분석한 결과에 근거하여 효과적인 영재교육프로그램 교수학습의 기본 방향을 수립하기 위한 목적이 있다. 서혜애, 손연아(2003). 영재교육기관 교수 학습 실태분석. 서울: 한국교육 개발원!! 반응척도 분 석 방 법 자신이 개발 또는 사용하는 과학영재교육프로그램을 체크리스트 항목에 따라 평가한다. 체크리스트 평가 후 포함된 교수학습 특징과 누락된 교수학습 특징을 기록하고 분석한다. 누락된 교수학습 특징은 하단 문항 영역을 참고하여 개선한다. 구분 고 차 원 적 사 고 력 명료성 정확성 상세성 적절성 반 응 척 도 고차원적 사고력 : 과학영재교육프로그램에 영재교육 대상자의 확산적, 비판적 사고력을 이 끌어 낼 수 있는 교수학습 요소가 포함되어 있는지의 여부를 판단한다. 고차원적 사고력 고려 요소 1) 확산적 사고력 - 교수학습과정에서 브레인스토밍, 강제연결법, 연상법 등과 같이 영재교육 대상자가 다양하 게 생각할 수 있는 기회를 자주 제공하는지를 평가한다. - 단순 암기위주의 수업보다는 토론수업과 같이 충분한 확산적 사고를 촉진하는 개방적 교수 학습 요소가 포함되어 있는지 평가한다. 2) 비판적 사고력 <부록Ⅰ-10, Ⅳ> 참고 - 교수학습과정에서 영재교육 대상자가 주어진 정보의 의견을 그대로 받아들이는 것이 아니 라 옳고 그름을 판단하고 다양한 정보와 지식 중에서 무엇을 선택할 것인가에 대한 판단 능력을 길러주는 요소가 포함되어 있는지를 평가한다. - 학생의 비판적 사고를 촉진할 수 있는 질문 목록 학생의 비판적 사고를 촉진할 수 있는 질문 목록 더 자세히 설명할 수 있나? 예를 들어 줄 수 있나? 무슨 뜻인지 설명할 수 있나? 우리가 어떻게 확인할 수 있나? 그게 사실이라는 것을 어떻게 증명할 수 있나? 어떻게 확인하거나 검증할 수 있나? 좀 더 자세히 설명할 수 있나? 좀 더 자세한 설명을 얻을 수 있나? 더 정확할 수 있나? 어떻게 그 문제와 관련이 있나? 그 문제가 어떻게 우리에게 도움을 주나? 234 새로운 학교, 함께하는 경기교육

243 부 록 깊이 넓이 논리성 의미 공평성 이처럼 어려운 문제를 유발하는 요인은 무엇인가? 이 문제를 복잡하게 만드는 요인은 무엇인가? 우리가 처리해야 하는 어려움은 무엇인가? 다른 관점에서 이 문제를 볼 필요가 있나? 다른 견해를 고려할 필요가 있나? 다른 방법으로 바라볼 필요가 있나? 모두가 다 이해할 수 있나? 첫 단락과 마지막 단락은 일치하나? 증거를 토대로 말을 하는가? 이 상황에서 가장 중요한 문제는 무엇인가? 주요 아이디어에 주력하는가? 가장 중요한 사실은 무엇인가? 이 문제에 기득권을 가지고 있지 않은가? 다른 사람의 생각을 고려할 의향이 있는가? 개 방 성 개방성 : 과학영재교육프로그램의 교수학습 과정에 영재교육 대상자의 확산적 사고를 증진 시킬 수 있는 개방성이 포함되어 있는지의 여부를 판단한다. 개방성 고려 요소 <부록Ⅰ-10> 참고 - 이 답은 맞는가? 틀리는가? 와 같은 폐쇄적인 질문보다 이 문제에 대한 해결 방법에는 어떤 것들이 있는가? 와 같은 개방적인 질문 요소를 포함하고 있는지를 평가한다. - 정답을 미리 정해두는 것이 아니라 주어진 주제에 대해 충분한 사고와 탐구를 할 수 있도 록 교수학습 과정이 구성되어 있는지를 평가한다. - 확산적 사고, 학생의 반응, 학생간의 상호작용을 촉진하는지를 평가한다. - 조건이나 답이 비 구조화된 문제나 활동을 중시하는지를 평가한다. - 다양한 일상생활과 관련된 문제를 제공하는지를 평가한다. 발 견 의 중 요 성 발견의 중요성 : 영재교육 대상자가 제시된 자료와 사건에서 일정한 원리와 패턴을 발견하고 이를 통하여 귀납적으로 사고할 수 있도록 교수학습 과정이 구성되어 있는지를 판단한다. 발견의 중요성 고려 요소<부록Ⅰ-10>참고 - 제시된 문제, 실험, 관찰, 데이터에서 각 요소들 사이의 유사점과 차이점을 발견할 수 있 도록 지도하는 교수전략이 포함되어 있는지를 평가한다. - 다양한 주제들 사이의 연관성을 발견할 수 있도록 지도하는 교수전략이 포함되어 있는지 를 평가한다. - 제시된 자료에서 일정하게 반복되는 패턴을 발견할 수 있는 교수전략이 포함되어 있는지 를 평가한다. 추 론 의 증 거 추론의 증거 : 합리적이고 명확한 증거를 통하여 추론하고 논리적으로 설명할 수 있는 능력 을 기를 수 있도록 과학영재교육프로그램의 교수학습 과정이 구성되어 있는지를 판단한다. 추론의 증거 고려 요소 <부록Ⅰ-10>참고 - 가설 설정, 자료 분석, 일반화 등 주어진 문제를 해결하는 과정에서 정확한 과학적 개념 과 원리를 적용할 수 있도록 지도하는 교수전략이 포함되어 있는지를 평가한다. - 주어진 문제나 사실을 설명하는 과정에서 과학적, 논리적인 논거에 의하여 설명할 수 있 는 능력을 기르도록 하는 교수전략이 포함되어 있는지를 평가한다. 경기도교육청 235

244 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 선 택 의 자 유 선택의 자유 : 무엇을 배울 것인가?, 어떻게 탐구할 것인가 와 같은 학습 주제의 선 정과 학습 활동의 결정 과정 또는 개인 프로젝트 수행시 영재교육대상자가 자율적, 자기주 도적으로 선택하고 참여할 수 있는지를 판단한다. 선택의 자유 고려 요소 1) 학습 주제 선정의 자유 - 학습 주제 선정이 지도 교사의 주도로 이루어지거나 영재교육대상자가 제시한 주제를 제 한하는 요소가 없는지를 평가한다. - 학생이 자신의 흥미와 능력에 따라 학습 주제를 선정할 수 있는지를 평가한다. 2) 학습 활동 결정의 자유 - 영재교육대상자의 자발성과 자기주도성에 의거하여 교수학습활동이 이루어지도록 과학영 재교육프로그램이 구성되어 있는지를 평가한다. - 교수학습 과정에서 지도 교사의 개입이 영재교육대상자의 학습활동의 흐름을 변화시키거 나 제한하는 요소로 작용하지 않는지를 평가한다. 3) 개인 프로젝트 수행의 자유 - 학생 개인이 프로젝트를 수행할 때 다양한 형태와 내용을 선택할 수 있는지를 평가한다. 그 룹 상 호 작 용 그룹 상호작용 : 다양한 그룹 활동을 통해 학생들 간 상호작용 및 다른 영역에 재능과 영재 성을 갖춘 학생들과의 교류와 의사소통이 활발하게 일어나도록 과학영재교육프로그램이 구 성되어 있는지를 판단한다. 그룹 상호작용 고려 요소 1) 그룹 내 상호작용 - 과학영재교육프로그램의 구체적인 문제 해결 과정에서 그룹 내의 학생 상호간의 의사소 통이 활발히 일어나도록 촉진하는지를 평가한다. 2) 그룹 간 상호작용 - 과학영재교육프로그램에서 그룹 간의 교류와 상호작용이 원활히 일어나고 그룹 간의 의 사소통이 촉진되도록 구성되어 있는지를 평가한다. 속 도 의 적 합 성 속도의 적합성 : 수준이 높은 내용과 낮은 내용을 학습하는 시간 간격을 적절히 조절함으로 써 학생의 흥미를 불러일으키고 도전 정신을 자극하도록 교수학습 전략이 구성되어 있는지 판단한다. 속도의 적합성 고려 요소 - 낮은 수준의 내용을 학습한 후 바로 상대적으로 높은 수준의 내용을 학습하여 영재교육 대상자가 학습에 흥미를 잃도록 과학영재교육프로그램이 구성되어 있지 않은지 평가한다. - 높은 수준의 내용을 학습한 후 바로 상대적으로 낮은 수준의 내용을 학습하여 영재교육 대상자의 학습에 대한 도전 정신이 발현되지 않도록 과학영재교육프로그램이 구성되어 있 지 않은지 평가한다. 236 새로운 학교, 함께하는 경기교육

245 부 록 8 과학영재교육프로그램에 포함해야 할 학습 환경 특징 체크리스트 구 분 내 용 yes/no 학습자 중심 교사의 생각과 관심보다는 학생들의 아이디어와 흥미를 강조 하는 학습자 중심 학습 환경을 조성한다. 독립성 학생들이 수업 주제를 스스로 제시하고, 원하는 문제를 선택 해결하는 독립적 학습 환경을 조성한다. 개방성 수업 자료, 대상뿐만 아니라 새로운 아이디어, 다양한 가치 등에 자유롭게 접근할 수 있는 개방적 학습 환경을 조성한다. 수용성 학생들의 의견이나 생각을 잘 듣고 존중하는 수용적 학습 환 경을 조성한다. 특정교실/ 실험실 다양한 교수-학습 자료가 비치된 특정 교실이나 실험실에서 수업을 진행한다. 다양한 집단편성 수업 내용과 수준별로 다양한 학생 집단을 편성하여 수업을 진행한다. 운영의 융통성 수업시간표, 학습조건, 평가준거 등을 융통성 있게 계획하여 수업을 진행한다. 학교내 이동성 학생들이 수업 중에 필요하면 자료실이나 도서실을 이용하도록 하여 이동의 자유가 있는 학습 환경을 조성한다. 학교밖 이동성 학생들이 외부기관 및 지역사회의 시설을 활용할 수 있는 학습 환경을 조성한다. 경기도교육청 237

246 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용)! 체크리스트 개요 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-8> 과학영재교육프로그램에 포함해야 할 학습 환경 특징 체크리스트 <부록 Ⅰ-8>의 과학영재교육 프로그램에 포함해야 할 교수학습 특징 체크리스트 는 영재교육대상자를 위한 교육프로그램에서 영재성 함양을 위하여 포함해야 할 학습 환경의 특징을 분석한 결과에 근거하여 효과적인 영재교육프로그램 교수학습의 기본 방향을 수립하기 위한 목적이 있다. 서혜애, 손연아(2003). 영재교육기관 교수 학습 실태분석. 서울: 한국교육 개발원!! 반응척도 분 석 방 법 자신이 개발 또는 사용하는 과학영재교육 프로그램을 체크리스트 항목에 따라 평가한다. 체크리스트 평가 후 포함된 학습 환경 특징과 누락된 학습 환경 특징을 기록하고 분석한다. 누락된 학습 환경 특징은 하단 문항 영역을 참고하여 개선한다. 구분 반 응 척 도 학 습 자 중 심 학습자 중심 : 과학영재교육프로그램에 영재교육 대상자의 아이디어와 흥미를 유발할 수 있 는 학습자 중심의 학습 환경이 조성되어 있는지의 여부를 판단한다. 학습자 중심 학습 환경 고려 요소 - 과학영재교육 프로그램이 학습자의 자유로운 사고가 발현되도록 교사의 관심과 생각을 가 급적 제한하도록 구성되어 있는지를 평가한다. - 교사의 의도와 계획에 의해 과학영재교육 프로그램이 진행되기보다 학습자의 자발적, 자 기주도적인 활동에 의해 프로그램이 진행되도록 구성되어 있는지를 평가한다. 독 립 성 개 방 성 수 용 성 독립성 : 과학영재교육 프로그램에서 학습자 스스로 주제를 정하고 원하는 문제를 선택하여 해결하는 독립적 학습 환경이 조성되어 있는지의 여부를 판단한다. 독립성 고려 요소 - 학습자가 외부 환경의 영향을 받지 않고 독립적으로 학습 주제를 결정하고 자기주도적으 로 해결하는 학습 환경이 조성되어 있는지를 평가한다. 개방성 : 과학영재교육 프로그램의 운영 과정에서 학생들이 새로운 아이디어를 산출하고 다 양한 가치에 접근할 수 있는 학습 환경이 조성되어 있는지를 판단한다. 개방성 고려 요소 - 과학영재교육 프로그램의 운영에서 단순 암기보다는 토론과 같이 충분한 확산적 사고가 가능한 개방적 학습 환경을 제공하는지를 평가한다. 수용성 : 어떠한 학생들의 의견이나 아이디어들도 비판되기보다는 먼저 수용되고 존중되는 학습 환경이 조성되어 있는지의 여부를 판단한다. 수용성 고려 요소 238 새로운 학교, 함께하는 경기교육

247 부 록 - 학생들의 다양한 의견을 경청하는 환경이 조성되어 있는지를 평가한다. - 학생들의 의견에 대하여 정확하고 구체적인 피드백을 제공하여 학생들의 기여한 부분과 노력을 높이 평가하고 있다는 느낌을 갖도록 하고 있는지를 평가한다. 특 정 교 실 / 실 험 실 특정교실/실험실 : 과학영재교육 프로그램을 원활히 진행할 수 있는 특정교실이나 실험실이 준비되어 있는지를 판단한다. 특정교실/실험실 고려 요소 - 과학영재교육 프로그램을 운영하기 위한 특정교실이 준비되어 있는지를 평가한다. - 과학영재교육 프로그램을 운영하기 위한 실험실이 준비되어 있는지를 평가한다. - 특정교실이나 실험실에 다양한 형태의 교수학습 자료가 구비되어 있는지를 평가한다. - 특정교실이나 실험실에 현미경, 비커, 천체망원경 등의 실험기자재와 컴퓨터, 빔 프로젝 터 등의 멀티미디어 학습 환경이 조성되어 있는지를 평가한다. - 특정교실이나 실험실에 인터넷과 같은 네트워크 환경이 조성되어 있는지를 평가한다. 다 양 한 집 단 편 성 운 영 의 융 통 성 학 교 내 이 동 성 학 교 밖 이 동 성 다양한 집단편성 : 과학영재교육 프로그램 운영에서 수업 내용과 수업의 수준에 따라 다양 한 집단을 편성하여 운영할 수 있는 환경이 조성되어 있는지 판단한다. 다양한 집단편성 고려 요소 - 수업 내용에 따라 다양한 집단을 편성하고 이를 운영할 수 있는 환경이 조성되어 있는지 를 평가한다. - 수업의 수준에 따라 다양한 집단을 편성하여 학생 편차 문제를 해결하고 학생들을 좀 더 개별 수준에 맞추어 지도할 수 있는 환경이 조성되어 있는지를 평가한다. 운영의 융통성 : 과학영재교육 프로그램의 운영에 있어서 수업시간표, 학습조건, 평가준거 등을 융통성 있게 계획하여 진행하는지를 판단한다. 운영의 융통성 고려 요소 - 과학영재교육 프로그램의 운영 계획과 진행에서 표준화된 규정보다는 과학영재교육 대상 자의 특성과 개별 영재교육기관의 상황을 고려하여 융통성 있게 운영될 수 있는 환경이 조성되어 있는지를 평가한다. 학교 내 이동성 : 영재교육 대상자가 수업 중 교내의 자료실, 도서실을 자유롭게 이용할 수 있는 환경이 조성되어 있는지를 판단한다. 학교 내 이동성 고려 요소 - 과학영재교육 프로그램이 진행되는 시간에 교내 자료실, 도서실의 개방 여부 및 지원 가 능 여부를 평가한다. - 과학영재교육 프로그램이 진행되는 동안에 자료실, 도서실로의 이동이 허용되는지를 평가 한다. 학교 밖 이동성 : 영재교육 대상자가 외부기관 및 지역사회의 시설을 활용할 수 있는 환경 이 조성되어 있는지를 판단한다. 학교 밖 이동성 고려 요소 - 영재기관간의 교류나 대학, 연구소, 산업체나 전문 교육기관과 연계하여 교실이나 실험실 에서 제공할 수 없는 다양한 경험을 제공할 수 있는 학습 환경이 조성되어 있는지를 평가 한다. 경기도교육청 239

248 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 9 과학영재교육프로그램에 고려해야 할 학생 산출물 특징 체크리스트 구 분 내 용 yes/no 실제 문제 중심 실제 상황에서 발견된 문제나 실생활과 연관된 산출물을 내도록 지도한다. 실제 청중 대상 실제 청중(지역사회 주민, 과학단체, 정부기관, 기업체, 산업 체 등)을 대상으로 산출물을 발표하는 기회를 가진다. 자료의 변환 고차원적 사고 활동을 통해 수집된 자료와 정보를 변환하여, 창의적 산출물을 내도록 지도한다. 다양한 산출물 학습 내용과 활동을 다양하게 제공하여, 다양한 산출물을 만 들어 낼 수 있도록 지도한다. 그룹 협동성 학생 그룹의 팀원들이 서로 협동해서 공동의 산출물을 만들어 내는 기회를 제공한다. 발표방법 선택 개별 산출물을 발표 연출하는 방법을 학생 스스로 선택할 수 있도록 지도한다. 다양한 평가 학생들의 산출물을 지도교사 뿐만 아니라 청중, 동료학생 및 학생 스스로 평가를 하는 기회를 제공한다. 240 새로운 학교, 함께하는 경기교육

249 부 록! 체크리스트 개요 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-9> 과학영재교육프로그램에 고려해야 할 학생 산출물 특징 체크리스트 학생들의 산출물은 학습 활동 초기 단계에서 문제를 인식하여 다양한 학습활동을 거쳐 문 제를 해결한 결과물이다. 이 체크리스트의 항목들은 학생의 산출물과 관련하여 반드시 포 함해야 하는 요소들이다. 이를 통해 학생의 산출물에 각 항목이 나타나도록 지도를 하고 있는지 확인할 수 있다. 서혜애, 손연아(2003). 영재교육기관 교수학습 실태 분석. CR , 서 울:한국교육개발원!! 반응척도 구 분 실제 문제 중심 실제 청중 대상 자료의 변환 반 응 척 도 렌줄리가 주장하는 3부 심화 프로그램의 최종적인 산출물은 단순한 발표 자료나 모형이 아 니라 실천 가능하여 사회적으로 어떤 영향을 미칠 수 있는 결과물이다. 비록 작은 실천일 지라도 개인의 행동과 사회에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다면 영재교육 프로그램으로서 가치가 있다고 본다. 학생들의 탐구의 과정을 통해 산출한 결과는 외부 사람들에게 발표를 하게 함으로써 학생 들이 자신의 탐구결과에 대한 자신감뿐만 아니라 사람들과 효과적으로 의사소통하는 방법 을 개발할 수 있는 기회를 부여해야 한다. 기존의 지식을 수집한 것에 그치지 말고 그 정보를 변환하여 활용할 수 있도록 지도한다. 다양한 산출물 그룹 협동성 다양한 평가 다양한 산출물 양식은 <부록Ⅰ-11>을 참조하도록 한다. 학생들이 활동할 조를 구성할 때 서로 다른 유형의 다양한 학생들로 조를 구성하는 것이 폭넓은 재능 배경을 갖출 수 있으므로 좋은 방법이다. 조를 구성하고 난 후에는 구성원들 이 자기가 속한 조에 애착을 갖도록 하며 서로 협력할 수 있도록 유도하여야 한다. 조의 구성원 모두의 의견을 수렴하고 존중하며, 토론을 통해 결정하도록 유도한다. 과제를 진행 할 때에 학생들이 할 일을 나누어 진행하는 경우가 많은데, 이때 서로 다른 성격의 일을 각각의 학생들이 나누어 맡는 것은 바람직하지 않다. 즉, A라는 학생이 자료조사를 하고, B와 C는 실험을 설계하고 수행하며, D는 산출물을 제작, E는 발표 자료를 만드는 식으로 분담하는 것은 바람직하지 않다. A가 관련지식이 많고 자료가 풍부하며 검색능력이 뛰어나 다고 할 때, A가 주도적으로 자료조사를 할 때 다른 학생들도 함께 참여하여 서로의 장점 들을 배울 수 있도록 분담하여야 한다. 이처럼 과제해결의 여러 부분에 걸쳐 골고루 기여 하도록 하는 것이 학생들의 조에 대한 소속감과 산출물에 대한 애착을 높일 수 있는 방법 이다. 과제를 발표할 때 실험설계와 같이 어느 한 부분에 대한 질문을 받았을 경우, 모든 학생들이 그 질문에 대답할 수 있어야 한다. 매주 한 번씩 모여서 과제해결 진척이 더딜 때, 개개인이 집에서 수행할 작은 과제를 나누어 분담할 수 있다. 이때에도 그 중요도나 분량을 고려하여 모든 구성원들이 나누어 맡도록 유도한다. 평가는 학생의 산출물 과정과 결과의 질적 수준에 초점을 둔다. 경기도교육청 241

250 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 10 교수행위 지표 체크리스트 교수행위 수업 관찰 내용 I. 교육과정 교사는 학생들이/은/에게 계획 실행 1 학 생 의 학습활동 수 행 에 대한 높 은 기대 수 준 을 가짐 1 개념을 이해할 때, 깊이와 유창성을 강조한다. 2 정규교육과정보다 높은 수준에서 고차적 사고력을 발휘하도록 요구하는 도 전적 활동들을 계획한다. 3 과학수업, 실험, 개별독립프로젝트 등에서 통합교과적 학습을 독려한다. 4 스스로 과학적 문제(가설)를 찾아내고, 가설 검증을 위한 실험을 설계하도 록 독려한다. 5 과학적 정신 즉, 과학을 추구하는 데 지속적이며 강인한 인내심을 가지도록 독려한다 학생들이 새 로 이 습 득 한 지 식 을 적용할 수 있 도 록 통 합 된 활 동 을 제공 학생들이 자 신 의 학습활동 을 계획 하고 관 찰 하 거 나, 평가 하 는 데 직접적으로 참여하는 기 회 를 제공. 학생들이 자 신 의 생 각 을 표현할 수 있 도 록 독려. 학생들이 학 습 한 내 용 을 반성하는 기 회 를 제공 1 습득한 개념과 기능을 연습할 수 있도록 기회와 시간을 제공(예: 실험 보고 서 작성, 실생활 관련 문제 또는 논쟁거리 및 관찰한 현상에 대한 토론)한 다. 2 수업에서 학습한 주제, 아이디어를 예시로 활용할 수 있는 활동을 구성한다. 3 학습한 지식, 기능, 개념을 적용해 볼 수 있는 문제중심탐구(PBL) 학습을 구성한다. 1 교실 내에서 뿐만 아니라 교실 밖에서도 학습에 대해 반성할 수 있는 체제를 마련한다(예: 일기쓰기, 생각을 서로 공유하기). 2 학생들이 학습과정에서 어떤 반응을 했는지에 대해 스스로 명확히 설명하도 록 유도하는 질문을 제시한다(예: 과제/숙제를 어떻게 접근해야 하는지, 자 신의 성장과정을 어떻게 평가해야 하는지, 어떤 측면을 개선시켜야 하는 지 등). 3 루브릭이나 구체적 평가 기준을 제시하여 학생들 스스로 자기 수정/동료 수 정을 할 수 있도록 독려한다. 4 학생들이 완성된 프로젝트나 실험보고서를 제출하기 전에 자기 평가서를 작 성하도록 요구한다. 5 학생들에게 장기 프로젝트나 실험보고서 제출일이나 진행과정에서 따라야 할 내용을 상기시킨다. 1 자신의 생각을 다양하게 발표할 수 있도록 유도한다. 2 학생들이 자신의 생각을 공유하기를 원하도록 유도하는 방법으로 학생들의 생각에 응답한다. 3 자신의 생각을 공유하도록 유도하는 수업분위기를 조성한다. 4 자신의 생각을 더 탐색할 수 있도록 이어지는 질문을 한다. 1 학생들이 이전 학습한 것과 연결하고, 새로운 것을 학습할 필요성을 느끼도록 만드는 고차적 수준의 질문을 제시한다. 2 자신의 학습결과인 작품, 산출물을 다양한 방법(일기, 도식화, 구두, 글, 실험, 수학적 표현 등)으로 제시할 수 있도록 격려한다. 242 새로운 학교, 함께하는 경기교육

251 부 록 교수행위 수업 관찰 내용 II. 개인별 수준 고려 교사는 학생들이/은/에게 개별 또는 집단학습의 기회를 제 1 개별학습을 할 수 있는 학습 기회를 다양하게 제공하고 선택하도록 한다. 6 공함으로써 2 개별적으로 기능, 사고력, 실험에 대한 이해를 심화할 수 있는 개별/ 개념을 깊 집단별 과제를 제시한다. 이 있게 이 해 하 도 록 3 공동으로 연구 프로젝트를 수행할 수 있는 기회를 제공한다. 지도 개별 또는 능력 집단 별 차이를 고려 사건과 상 황에 대해 의견을 다 양하게 제 시할 수 있 도록 격려 구 조 화 된 활동과 질 문을 제시 하여, 학생 들이 핵심 내용을 개 별 적 으 로 발견할 수 있도록 지도 1 실험, 보고서, 질문, 과제 등의 주제를 선택할 수 있는 기회를 제공한다. 2 다양한 학생들의 다양한 학습 속도를 고려하여 지도한다. 3 학생들의 다양한 흥미 혹은 능력에 따라 집단을 편성한다. 1 실험, 관찰, 문제 등에 대해 다양한 아이디어나 해석 등을 제시하도록 유도한다. 2 실험, 개념, 관찰, 혹은 데이터를 해석할 때, 소집단 토론을 하는 기회를 제공한다. 3 관찰 사실이 의미하는 바를 회의적으로 접근하는 태도를 기르도록 격려 한다. 1 자신의 생각을 조직하여, 관찰한 현상이나 개념을 핵심 주제 또는 아 이디어에 연결할 수 있도록 도와주는 섬세한 전략(개념모식도/활동지/ 요약 등)활용한다. 2 곧바로 해답을 제공하기보다, 학생들의 반응을 더 이끌 수 있는 구조 화된 질문을 사용한다. 3 창의적 문제해결책을 시도하고 창출할 수 있도록 격려한다. III. 문제 해결력 교사는 학생들이/은/에게 브레인스토 밍 기법을 활용 문제를 찾 아내고 정 의를 내리 는 과정에 참여하도록 지도 문제 해결 책을 찾고, 종 합 적 인 해 결 책 을 설 명 하 는 활동에 참여 하도록 지도 1 브레인스토밍 전략을 활용하여, 학생들이 예측, 원인, 재료/자료의 사용 또는 해결 방법을 다양하게 제시하도록 유도한다. 2 집단 활동을 통해, 일정시간 내에 특정 주제에 관련된 아이디어를 제시 하도록 유도한다. 3 다양한 방법으로 질문/가설을 만들도록 격려한다. 1 논쟁거리나 실험과 관련된 이론, 개념, 자료, 내용을 증거로 활용하여 핵심문제를 찾아내도록 지도한다. 2 무엇이 주요 문제이며, 그것을 어떻게 알았는가? 와 같은 질문을 제시한다. 3 정확하고 명확한 방법으로 문제/가설을 제시해야 할 필요성을 강조한다. 1 준거를 적용하거나 자료, 관찰, 실험을 분석하여, 제시된 문제의 해결 책을 찾도록 지도한다. 2 잘 설계된 실험의 결과에서 도출된 증거를 강조한다. 3 다른 조건/제약 하에 자료에 대한 대안적 설명을 하도록 격려한다. 경기도교육청 243

252 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 교수행위 수업 관찰 내용 IV.비판적 사고력 상황, 문제, 논쟁점을 평 가하고 판단 하도록 격려 아 이 디 어 를 비 교 대 조 하는 활동에 참 여 하 도 록 지도 구체적 자료 를 일반화할 수 있는 기 회를 제공 교과 내 또 는 교과 간 정보를 통합 하고 요약하 는 활동에 참 여 하 도 록 지도 교사는 학생들이/은/에게 1 문제의 결과나 함축적 의미에 대해 질문한다. 2 결과를 반복할 수 있는가?, 자료를 신뢰할 수 있는가, 잘 설계된 실험인가? 등을 질문한다. 3 반복 수집자료/실험에 근거하여 유효한 결과를 도출하고 평가하도록 격려한다. 1 발견한 것에 근거하여 아이디어를 비교, 대조하는데 도움이 되는 도 표(벤 다이어그램, T 차트, 그 외 모형 등)를 사용한다. 2 조사결과들을 다양한 항목별로 분류하고, 공통점과 차이점을 설명하 도록 지도한다. 3 이전 실험결과와 현재 실험결과를 비교하고, 함축적 의미를 도출하도 록 지도한다. 1 실험결과, 문헌, 관찰, 자료 등을 활용하여, 변화, 계, 또는 원인과 결과 관련 주제와, 이 주제들과 연결된 일반화를 만들도록 격려한다. 2 실험, 관찰, 결과에 기초하여 일반화하는 활동에 참여한다. 3 추상적 아이디어를 다양한 맥락의 구체적 예시/응용에 적용하는 활동 에 참여한다. 4 직관적으로 사고하도록 격려한다(예 : 일부자료를 이용하여 가설을 세우기) 1 전체 학급 토론이나 실험의 내용을 요약 정리하거나 토론하도록 지도 한다. 2 과학 개념도를 만들도록 지도한다. 3 여러 과학 영역(운동과 에너지, 물질, 생명 등)에서 학습한 지식/개 념/기능을 서로 연결하고, 다른 교과 영역(보건, 환경, 수학 등)과도 연결시킬 수 있도록 지도한다. V. 창의적 사고력 교사는 학생들이/은/에게 논 쟁 거 리 나 주제에 대한 다양한 생각 들을 유도 생각을 재구 조화할 수 있는 다양한 관점을 탐구 하도록 지도 개방성, 상상 력에 대한 인 내, 문제에 대 한 재치 있는 해결책을 발휘 하도록 격려 1 다른 생각 또는 문제해결방법을 가지고 있는 사람은?, 이 질문 에 대해 어떤 다른 생각이 있을까?, 무언가 색다른 것을 찾거나, 관찰하거나, 분류한 사람은? 등을 질문한다. 2 다양한 아이디어와 시나리오를 제시하도록 격려한다. 3 모순된 사건이나 현상에 대해 다른 가설이나 해석을 하도록 지도한다. 1 다른 관점이라면 실험, 관찰, 분류 등의 내용이 달라질 수 있는 맥락 에서, 학생들이 발견한 것, 해결방법 등에 대해 질문한다. 2 얼마나 많은 방법으로 할 수 있을까? 와 같은 질문을 제시한다. 3 과학적 주제에 대한 대안적 관점을 명확히 표현하도록 요구한다. 1 토론 중에 특이한 생각이 제시되었을 때, 이를 긍정적으로 논평하도록 지도한다. 2 다양한 방법(예: 그림, 연극, 글)으로 생각을 제안할 수 있도록 허락한다. 3 제안한 대안, 잘못된 해결책 또는 실험/대답에 대해 질문하여, 한 단 계를 넘어선 생각과 내용을 이해하도록 지도한다. 20 학생들이 자 신의 생각을 발 전 시 키 고 정교화 시킬 수 있는 기 회를 제공 1 내용을 확장하여 설명하고 논의하는 시간을 제공하여, 문제, 실험, 데이터, 관찰에 대한 그들의 발견, 생각들을 증명할 수 있도록 지도한다. 2 자신의 생각을 명확히 제시하도록 요구한다. 3 장기 프로젝트를 고안하고, 다양한 방법으로 산출물을 제시할 수 있 도록 지도한다. 244 새로운 학교, 함께하는 경기교육

253 부 록 교수행위 수업 관찰 내용 VI. 연구방법 교사는 학생들이/은/에게 21 연구기능을 이 용하여 다양한 출처로부터 자 료를 수집하도 록 지도 1 특정 주제와 관련된 다양한 자료, 데이터(인쇄물, 인쇄물 이외 자료) 를 탐색하도록 지도한다. 2 연구 문제를 찾아내고, 설문지 또는 면담 질문을 만들고, 실험을 통해 임상 결과를 수집하도록 지도한다. 3 탐구활동을 위한 연구문제를 도출하고, 설문지 작성, 면담, 실험을 통해서 경험적 자료 수집을 하도록 지도한다. 4 실험 결과를 주의 깊게 관찰하고, 자료를 정확하고 체계적인 방법으로 기록하도록 지도한다 자료를 분석한 후, 적절한 차 트, 그래프 또 는 표를 활용하 여 발표하도록 지도 자료로부터 결 과를 도출하고 추론하는 데 도 움이 되는 질문 을 제시 연구결과의 결 론과 함축적 의 미를 결정할 수 있도록 지도 공식적 발표회 나 공식 보고서 를 통해 청중을 대상으로 연구 결과를 발표, 전달할 수 있는 기회를 제공 1 실험이나 연구를 통해 얻은 결과물을 의미있는 방법으로 발표하도록 요구한다. 2 자료 분석에 다양한 방법을 사용하도록 도와준다(모식도, 통계프로그 램, 스프레드시트, 표 등). 1 학생들에게 조사 결과는 무엇인가, 그리고 왜 그렇게 생각하는가? 등을 질문한다. 2 실험결과, 관찰결과, 자료 분석에 근거한 결론을 쓰도록 지도한다. 3 결론 도출 과정에서 학생들이 어떤 사고를 하는지를 탐색한다. 1 연구에서 밝혀진 결과는 어떤 영향을 줄까?, 로 인한 영향은 무엇인가? 등을 질문한다. 2 자신들의 연구결과물, 해결방안, 논쟁거리의 장 단기 효과를 결정하 도록 요구한다. 3 과학적 연구에서의 윤리적 원칙 과 왜 이것이 미래 사회에서는 중요한지 에 대해 토론하도록 지도한다. 1 연구결과를 공식적 연구보고서로 작성하도록 지도한다. 2 학생들이 자신의 산출물을 과학축제, 경연대회에 출품할 수 있도록 격려한다. 3 기술을 사용한 과학적 산물에 대한 설명을 간결하고 정확하게 의사전달 할 수 있도록 지도한다. 경기도교육청 245

254 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용)! 체크리스트 개요 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-10> 교수행위 지표 체크리스트 <부록 Ⅰ-10>의 항목들은 과학수업에서 관찰할 수 있는 교수행위의 지표들이다. 이 항목들이 과학영재수업에서 관찰될 수 있는 모든 교수행위를 제시하지는 않지만, 과학영재수업의 교수행위를 명확히 이해하는데 도움이 될 것이다. Classroom Observation Scale-Revised, VanTassel-Baska et al.(2003).the College of William&Mary School of Education Center for Gifted Education!! 반응척도 반 응 척 도 효과적 교수행위를 어느 정도 실천하는가를 수업관찰을 통해 측정할 수 있는 측정도구이다. 이 수업관찰척도는 1 교육과정 계획 및 실행 2 개인별 수준 고려 3 문제 해결력 4 비판적 사 고력 5 창의적 사고력 6 연구방법의 6개 항목으로 구분하고 항목별 하위문항을 포함시켜, 실제 수업관찰 결과를 정량화하는 데 활용할 수 있다. 구분 항목 문항수 항목별 특징 분석 방법 일반적 교수 행위 차별적 교수 행위 교육과정 계획/실행 개인별 수준고려 문제 해결력 비판적 사고력 창의적 사고력 연구방법 5문항 4문항 3문항 4문항 4문항 5문항 교사가 학생들의 수행 수준에 대한 높은 기준을 설정하고, 학생들 이 새롭게 습득한 지식을 적용할 수 있는 활동을 제시하며, 학생들 이 이전에 학습한 것을 반영하도록 지도하는 것과 관련된 교수행위 를 포함한다 교사가 학생들 개인 또는 집단별 차이를 고려하고, 학생들이 구조 화된 활동과 질문을 통해 학생들이 개별적으로 주요 생각을 발견하 도록 지도하는 것과 관련된 교수행위를 포함한다. 학생들이 브레인스토밍 기법을 활용하고, 문제를 찾아내고 정의내 리는 활동에 참여하고, 학생들이 문제 해결책을 찾고 종합적인해결 책을 설명하는 활동에 참여하도록 지도하는 것과 관련된 교수행위 를 포함한다. 학생들이 상황, 문제, 논쟁점을 평가하고 판단하도록 지도하며, 교 과 내 교과 간 정보를 통합하고 요약하는 활동에 참여하도록 지도 하는 것과 관련된 교수행위를 포함한다. 논쟁거리나 주제에 대한 다양한 생각들을 유도하고 학생들이 그들 의 생각을 발전시키고 정교화 시킬 수 있는 기회를 제공하는 것과 관련된 교수행위를 포함한다. 연구기법을 활용하여 다양한 출처로부터 자료를 수집하도록 지도하 며, 공식적 발표회나 공식적 보고서 등을 통해 청중을 대상으로 연 구결과를 발표하고, 전달할 수 있는 기회를 제공하는 것과 관련된 교수행위를 포함한다. 246 새로운 학교, 함께하는 경기교육

255 부 록 점수 3-효과적 2-다소 효과적 1-비효과적 0-관찰 안 됨 내용 교사는 수업을 철저 히 계획하고, 수업에서 융통성을 발휘하며, 학생들로부터 적절 한 반응을 매우 잘 이끌어 낸다. 교사는 수업 내용을 명확히 제시하고, 학습 목표를 지속적 으로 강조한다. 교사는 수업을 부분 적으로 계획하고, 수업에서 부분적으 로 융통성을 발휘 하며, 학생들로부터 적절 한 반응을 이끌어 내는 편이다. 교사는 학습 내용의 일부를 명확히 제시 하고, 학습 목표를 때때로 강조한다. 교사는 수업을 거의 계획하지 않고, 수업에서 융통성이 부족하며, 학생들로부터 적절 한 반응을 이끌어 내지 못한다. 교사는 학습내용을 명확히 제시하지 못하며, 학습목표를 강조하 지 않는다. 열거된 5개의 행동 이 수업 시간동안 관찰되지 않는다. 주의 : 관찰되지 않음 대신에 1 =비효과적 으로 평가되는 특정 행 동을 주의하여 관 찰해야 할 것임 경기도교육청 247

256 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 11 산출물 선택 양식 평가목적 산출물이란 교수-학습활동의 마지막 단계에서 학생들이 독창적으로 만들어낸 보고서, 작품, 스토리 등 결과물을 일컫는다. <부록 Ⅰ-11>의 산출물 선택 양식은 청각, 시각, 촉각-운동감각적 범주의 다양성을 포함하여 다양한 형태의 의사소통 유형으로 나타낼 수 있도록 제시하였다. 자료출처 Teaching Gifted Kids in the Classroom by Susan Winebrenner, copyright c Free Spirit Publishing Inc, Minneapolis, MIN: 800/ ; www. Freespirit.com 청 각 시 각 촉각-운동감각적 녹음 자서전 책 분류하기 해설(방송) 십자 퍼즐 토론 또는 패널 대화 대화 다큐멘터리 사설 에세이 실험 사실 파일 가계도 패턴 찾기 용어 사전 인터뷰 저널 또는 일기 편집자에게 편지쓰기 5행시 또는 수수께끼 미스테리 신문 구두 발표 패턴과 설명 탄원 성명서 기자회견 읽기 물건 찾기 게임 시뮬레이션 게임 노래 부르기 연설 이야기 또는 시 설문조사 단원 가르치기 여행 일정표 서면 발표 광고 작품 진열 (안내 광고용)책자 (가문 도시 등의 상징인) 문장 콜라주 만화책 또는 만화 의상 장식 디자인 도표 디오라마 그리기 또는 색칠하기 슬라이드 플라넬보드 (펠트를 붙인 교수용 게시판) 플로우차트 그래픽 조직자 연하장 숨은그림찾기 멀티미디어 프레젠테이션 소프트웨어 삽화가 들어간 설명서 삽화 잡지 지도 벽화 그림과 아이콘이 들어간 팸플릿 사진 앨범 사진 에세이 그림 사전 포트폴리오 포스터 그림 수수께끼 스크랩북 슬라이드 쇼 슬라이드 TV 프로그램 비디오 웹사이트 여행 활동 계획 애니메이션 영화 모음집 음악 작곡 춤 시위 디오라마 (특히 박물관의 입체 모형) 각색 전시 실험 현장 경험 플립 북 플립 차트 게임 게임 프로그램 사용 안내 책자 발명 직소 퍼즐(조각 그림 맞추기) 조종 모빌 모델 박물관 전시 틀에 종이를 붙여 만드는 것 (한지 공예) 사진 연극 또는 희극 팝업 북 인형극 랩 또는 운문 Reader's Theater (대사를 보고 하는 연극) 리듬형 비례척도 조각 시뮬레이션 게임 설문 조사 TV 방송 248 새로운 학교, 함께하는 경기교육

257 부 록 12 산출물의 역할에 대한 교육적 의사결정 체크리스트 평가목적 <부록 Ⅰ-12>의 산출물의 역할에 대한 교육적 의사결정 체크리스트 는 영재를 위한 교육과 정에 있어 산출물의 역할에 대한 교육적 의사결정을 내릴 때 고려해야 할 핵심질문이다. 이 체 크리스트를 통하여 참고하고 점검해 보자. 자료출처 Van Tassel-Baska, J., & Stambaugh, T.(2006). Comprehensive curriculum for gifted learners 내 용 의사결정 1. 학생들은 언제, 어떻게 독립적인 탐구를 수행해야 하는가? 2. 영재 집단은 특정 상황에서 같은 유형의 산출물을 창출해야 하는 가? (예를 들면 같은 주제에 대해 쓰인 에세이) 3. 프로젝트는 어떻게 선정되어야 하는가? 학생들이 선정할 수 있는 여러 가지 대안들의 목록을 교사가 만들 어야 하는가? 혹은 학생들이 관심 있는 프로젝트를 수행하면 되는가? 4. 산출물 개발 과정을 통해 가르치기 위해 어떠한 생산적 학습 과정 이 중요한가? 5. 학생들이 주어진 프로젝트 수행 결과로서 획득해야 할 중요한 지식은 무엇인가? 6. 최적의 프로젝트 산출을 위해 학교 안팎에서 최상으로 활용할 수 있는 시간 할당은 어떻게 할 수 있는가? 경기도교육청 249

258 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 13 프로젝트 계획 양식 최종 프로젝트 계획 이름 : 날짜 : 문제 상황 : 생각과 행동을 개발하기 위해 다음과 같은 항목과 함께 시작하시오. 내가 해결하고자 하는 질문/문제 (직접적, 간접적)내가 해야 할 행동 w 함께 할 사람 프로젝트를 만들기 위해 다음과 같은 단계를 따라 순서대로 시행하시오. 프로젝트 계획 세우기 리스트를 작성하고, 생각을 도표 또는 생각망으로 나타내시오. 당신의 생각을 한 두 문장으로 설명하시오. 생각이나 행동이 실현가능한지 결정하기 위해 선생님(또는 멘토)와 상의하세요. 산출물의 종류(포스터, 안내장, 책, 기타)를 결정하시오. 모둠 친구들과 역할을 나누시오.(아래에 이름과 역할을 쓰세요.) 필요한 재료를 쓰시오. w 프로젝트 만들기, 다음의 내용이 포함되어 있는지 확인하시오. 제목과 프로젝트 참가자의 이름 문제가 되었던 상태 당신의 생각이 미래의 세상에 주는 도움 당신의 행동 또는 해결책이 무엇이고 어떻게 발생하는가 당신의 생각이 다른 시스템과 어떻게 상호작용할지 보여주는 그림이나 생각망 당신이 사용했던 모든 자원 목록(참고 문헌) 프로젝트를 나타내고 평가하기 프로젝트를 게시하시오. 프로젝트를 평가하시오. 250 새로운 학교, 함께하는 경기교육

259 부 록! 프로젝트 계획 양식 평가문항 평가목적 자료출처 <부록 Ⅰ-13> 프로젝트 계획 양식 <부록 Ⅰ-13>의 프로젝트 계획 양식 은 영재교육대상자가 프로젝트(창의적 산출물)를 계획하고 수 행할 때 필요한 요소들을 점검해 보고 흐름을 파악할 수 있는 양식이다. 산출물 지도를 할 때 처음 계획 단계에서 이 양식을 나누어 주고 학생들이 산출물 관련 학습을 해 나갈 때 학생 스스로 점검 하고 확인할 수 있게 한다. A Guide For Developing Gifted Curriculum Documents. Gifted Association Of Missouri, winter(2004) 프로젝트 지도 계획 단계 활동 교사지도지침 학생활동 전체적 지도 계획수립 과제소개 창의적 사고를 자극 팀 구성 서로 다른 유형의 학생들로 팀을 구성 수업계획서 작성 계획 자료조사, 내용학습 학생들이 기초지식을 갖출 수 있도록 함 알고 있는 것, 필요한 지식 등 학습내용 선정 발산적 사고연습 창의적 사고를 격려하는 프로그램을 진행 간단한 연습과제해결 다양한 답이 가능한 문제를 제시 다른 조원의 의견 존중, 의견 수렴 통한 의사결정 탐구 해결방안 모색 문제 해결 다양한 해결방안 모색 의견에 대한 평가를 거쳐 문제해결 시도 수행과정 검토 문제해결 과정에 대한 반성적 사고 제작 수정 보완 위의 사항들을 반영하여 수정보완 산출물 제작 학생들이 필요한 기능을 갖출 수 있도록 지도 산출물 형태, 제작 계획 논의, 제작 경기도교육청 251

260 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 부록 2 경기도 과학영재교육 운영실태 분석 결과 영역 1 - [영재교육 프로그램 구성] 가. 교육과정 구성 관련 결과 1) 교육과정 관련성 영재교육 프로그램이 국가수준 과학과 교육과정과 관련이 있는지에 관해 관련 여부를 조 사하였다. 설문을 실시한 결과는 다음과 같다. 국가수준 과학과 교육과정과 관련여부를 조사해 본 결과 과반수 이상이 관련이 없다 고 응답하였다. <표 2-1> 영재교육 시 현재 사용하는 프로그램과 국가수준 과학과 교육과정 관련 여부 응답 내용 응답 비율(%) 관련성이 적다 관련성이 많다 ) 영재교육 프로그램의 수준 현장에서 지도되는 영재교육 프로그램의 수준이 영재교육대상자의 학습 수준에 비추어 볼 때, 그 수준에 관한 설문을 실시한 결과는 다음과 같다. 운영하고 있는 영재교육 프로그 램의 수준을 학생들의 학습 수준과 비교했을 때, 중과 상 수준이 많은 것으로 나타났다. <표 2-2> 영재교육 프로그램의 수준 응답 내용 응답 비율(%) 최하 수준 - 매우 쉽다. 0.0 하 수준 - 약간 쉽다. 1.6 중 수준 - 보통이다 상 수준 - 약간 어렵다 최상 수준 - 매우 어렵다 새로운 학교, 함께하는 경기교육

261 부 록 3) 지역사회자원(RSM)의 활용 가) 지역사회자원(RSM) 활용 여부 영재교육 프로그램을 구안 및 운영할 때, 지역사회자원(RSM)을 활용하는지에 관한 설문 을 실시하였다. 영재교육 프로그램에 지역사회자원(RSM)을 활용하고 있다고 응답한 교사의 비율은 현저히 낮은 것으로 나타났다. <표 2-3> 지역사회자원(RSM) 활용 여부 응답 내용 응답 비율(%) 지역사회자원(RSM)을 활용하고 있다 지역사회자원(RSM)을 활용하고 있지 않다 나) 영재교육 프로그램에 활용된 지역사회자원(RSM) 영재교육 프로그램에 활용하는 지역사회자원(RSM)에 대해 서술형 응답을 받아 이를 범 주화하여 분석한 결과, 각 항목에 대해 응답한 교사의 비율은 아래 표에 나타난 바와 같다. 영재교육 프로그램을 구안 및 운영할 때, 지역사회자원(RSM)을 활용하고 있다고 응답한 교 사 34명에 한하여, 어떤 지역사회자원(RSM)을 활용하였는지를 조사하고, 이에 대한 서술형 응답을 범주화하여 나타낸 결과는 다음과 같다. <표 2-4>영재교육 프로그램에 활용된 지역사회자원(RSM) 응답 내용 응답 비율(%) 시 도교육청/교육지원청 2.95 시 도 영재교육원 0.00 시청/유관 자치단체 2.95 대학 및 부설 연구소 5.88 연구소/연구 센터 2.95 대학 부설 영재교육원 0.00 영재학교/과학고 0.00 영재교육 연수/연구기관 0.00 지역사회인재/팀티칭 5.88 지역 산업체 5.88 환경 에너지 시설 2.95 교육 시설(과학관, 천문대 등) 문화 시설(박물관, 식물원 등) 주변 생태 및 환경 기타 8.82 경기도교육청 253

262 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 다양한 지역사회자원(RSM)에 대한 항목이 있으나, 주변 생태 및 환경을 이용하는 비율이 가장 높게 나타났다. 그 다음으로는 교육 시설, 문화 시설 활용이 그 뒤를 이었다. 다) 지역사회자원(RSM)을 활용하지 않는 이유 영재교육 프로그램을 구안 및 운영할 때, 지역사회자원(RSM)을 활용하지 않고 있다고 응 답한 교사 150명에 한하여, 그 이유를 서술형 응답으로 조사하였다. 영재교육 프로그램에 지역사회자원(RSM)을 활용하지 않는 이유에 대한 서술형 응답을 범주화하여 분석한 결과, 각 항목에 대해 응답한 교사의 비율은 다음과 같다. <표 2-5> 지역사회자원(RSM)을 활용하지 않는 이유 응답 내용 응답 비율(%) 정보 부족 / 지역사회자원을 잘 모름 프로그램 내용 및 주제 연관성 부족 운영 여건(시간적 / 지리적 여건) 활용할 지역사회자원이 적거나 없음 9.33 행정적 절차가 까다로움 4.00 학습자의 수준 고려 0.68 지역사회자원 없이도 수업이 가능함 7.33 대부분의 교사들은 어떤 지역사회자원(RSM)을 활용할 수 있는지, 프로그램과 관련된 지 역사회자원(RSM)이 있는지에 대한 안내와 정보가 부족하다고 응답하였다. 또한 교사가 개 발한 영재교육 프로그램이 지역사회자원(RSM)과 연관되지 않는 주제라고 판단하는 비율도 높은 것으로 나타났다. 또한 영재교육기관의 운영 여건 상 지역사회자원(RSM)을 활용하는 것에 대해 시간적, 지리적 여건(교통 문제, 아동 인솔 및 안전 문제) 등에 관해 어려움을 겪 고 있는 것으로 나타났다. 나. 교육과정 운영 관련 분석 결과 1) 영재교육 프로그램 수업 방식 현장에서 지도되는 영재교육 프로그램을 운영할 때, 어떤 수업방법을 활용하고 있는지에 관한 설문을 실시하였다. 수업 방법으로 주제 탐구형, 문제 해결형, 과제 연구형, 강의식, 기 타의 분야로 나누어 조사하였으며, 영재교육 프로그램 운영에 활용되는 수업 방법에는 주제 탐구형과 문제 해결형 수업이 주로 활용되고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 254 새로운 학교, 함께하는 경기교육

263 부 록 <표 2-6> 영재교육 프로그램 운영에 활용하는 수업 방법(복수응답) 응답 내용 빈도수 주제 탐구형 102 문제 해결형 87 과제 연구형 49 강의식 18 기타 4 2) 영재교육 프로그램의 목표 영재교육 지도교사들이 영재교육 프로그램을 운영할 때, 추구하고자 하는 목표가 무엇인 지에 관한 설문을 실시한 결과는 다음과 같다. <표 2-7> 영재교육 프로그램의 추구 목표 (복수응답) 응답 내용 빈도수 지식 이해 18 창의성 84 과제 집착력 52 문제 해결력 118 의사소통능력 65 적용력, 응용력 30 과학적 태도, 흥미, 관심 87 과학적 사고력 62 과학 실험 능력 31 과학적 탐구 능력 83 위의 표에 나타난 바와 같이, 영재교육 지도교사들이 영재교육 프로그램을 운영할 때 목 표로 추구하고 싶은 부분에 문제해결력 증진이 가장 높은 비율을 차지했고, 과학적 태도 흥 미 관심의 증대가 두 번째로 높은 비율을 차지하였으며 창의성, 과학적 탐구능력 신장 등이 높은 비율을 차지했다. 경기도교육청 255

264 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 3) 영재교육 프로그램 운영의 제한점 영재교육 지도교사들이 영재교육 프로그램을 적용 및 투입할 때, 제한점을 무엇이라고 생각하는 지에 관해 설문을 실시하였다. 그 항목으로는 수업 준비, 교구 준비, 재료 구입, 보조교사, 예산에 관한 설문을 진행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. <표 2-8> 영재교육 프로그램 운영의 제한점 응답 내용 응답 비율(%) 수업준비 11.0 교구준비 17.1 재료구입 11.0 보조교사 필요 17.7 예산부족 27.1 기타 16.1 위의 표에 나타난 바와 같이, 영재교육 프로그램을 실제에 적용 및 투입할 때의 제한점으 로 수업준비의 어려움이 11.0%, 교구준비의 어려움이 17.1%, 재료구입의 어려움이 11.0%, 보조교사의 필요성 17.7%, 예산부족의 어려움이 27.1% 등으로 나타났으며, 기타 의견으로 프로그램에 대한 연구 및 시간의 제약, 영재수업준비 시간의 부족, 수업자료의 개발부족, 프 로그램 제작과 전문적인 지식 부족, 참고할 만한 더 많은 프로그램의 개발 필요 등이 제한 점으로 나타났다. 4) 영재교육 프로그램에 대한 교사 만족도 가) 영재교육 프로그램에 대한 교사 만족도 영재교육 지도교사들이 영재교육 프로그램에 대해 만족하는지 설문을 실시하였다. 그리고 만족하는 이유와 만족하지 않는 이유에 대해 서술형 응답을 받아 이를 분석하였다. 표에 나타난 바와 같이, 영재교육 프로그램에 대한 교사 만족도는 상당히 높은 것으로 나타났다. <표 2-9> 영재교육 프로그램에 대한 교사 만족도 응답 내용 응답 비율(%) 만족하고 있다 만족하지 않는다 새로운 학교, 함께하는 경기교육

265 부 록 나) 교사 만족도에 따른 서술형 응답 분석 영재교육 프로그램의 교사 만족도에 대한 서술형 응답(만족 또는 불만족에 관한 서술형 응답)을 범주화하여 분석한 결과, 각 항목에 대해 응답한 교사의 비율은 아래 표와 같다. 영재교육 프로그램에 대해 만족한다고 응답한 교사를 대상으로 만족하는 이유에 대한 결과를 범주화하여 분석하면 아래 표와 같다. 영재교육 지도교사들이 영재교육 프로그램에 만족하는 이유는 정규교육과정에서 적용하기 어려운 탐구과정 및 문제해결능력을 함양할 수 있고, 발표 및 토론을 통한 의사소통능력을 함양할 수 있는 수업이 자유롭다는 점이 있었다. 또한 학생들의 흥미도 및 만족도가 높고 학생들에게 다양한 경험을 제공할 수 있으며, 학생 주도적인 다양한 산출물 제작이 가능하다는 점, 다양한 사고능력 및 창의력을 신장시킬 수 있으며 배움 중심의 학습이 된다는 점 등으로 나타났다. <표 2-10> 영재교육 프로그램에 대해 만족하는 이유 응답 내용 응답 비율(%) 학습자의 흥미와 참여 창의성, 문제해결력 신장 다양한 시도와 경험 9.30 과학에 대한 긍정적 인식 9.30 주제탐구와 산출물 수준 3.88 교육과정과 수준 적합성 6.20 교사의 역량 계발과 보람 3.10 영재교육 프로그램에 대해 만족하지 않는다고 응답한 교사를 대상으로 만족하지 않는 이유 에 대한 결과를 범주화하여 분석하면 다음과 같다. <표 2-11> 영재교육 프로그램에 대해 만족하지 않는 이유 응답 내용 응답 비율(%) 교사 역량 부족 수업 방법 부적절 6.25 학습자 수준 부족 프로그램의 부재 기타(행정상의 문제점) 6.25 교사들이 영재교육 프로그램에 만족하지 않는 이유를 살펴보면, 새로운 수업자료의 부족, 교사 스스로 준비성의 부족, 행정상의 문제점이 지적되었다. 교사들은 학생들의 수준 차이 및 수업의 주제에 따른 한계점을 언급하였으며, 무엇보다도 프로그램에 대한 요구가 높았다. 또한 업무로 인한 영재교육 프로그램에의 준비가 소홀해진다는 점도 많은 의견이 제시되었다. 경기도교육청 257

266 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 영역 2 - [영재교육 프로그램 분석] 가. 영재교육 프로그램 체제 1) 영재교육 프로그램의 수준 가) 교사의 영재교육 프로그램 수준 인식 영재교육 지도교사가 영재교육대상자에게 제공하는 영재교육 프로그램의 수준에 대하여 균 형 잡힌 속진과 심화, 단순한 속진과 심화, 속진 위주, 심화 위주, 일반학생 대상의 자료 수 준으로 나누어 어떻게 인식하고 있는지에 대한 설문을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. <표 2-12> 영재교육 프로그램의 제공 수준 응답 내용 응답 비율(%) 균형 잡힌 속진과 심화의 내용을 제공한다 단순한 속진과 심화의 내용을 제공한다 속진의 내용을 위주로 제공한다. 2.2 심화의 내용을 위주로 제공한다 일반학생 대상의 교수-학습 자료와 동일한 수준이다. 4.3 위의 표에 나타난 바와 같이 현장에서 영재교육을 진행하고 있는 교사들의 영재교육 프 로그램 수준은 균형 잡힌 속진과 심화의 내용 제공과 심화의 내용 위주의 제공이 80.1%로 대부분을 차지하고 있는 것으로 나타났다. 또한, 속진을 위주로 하거나 일반학생과 같은 수 준인 경우는 6.5%로 낮게 나타났다. 나) 학생의 영재교육 프로그램 선호 수준 현장에서 영재교육대상자에게 제공하는 영재교육 프로그램의 수준에 대하여 학생들이 선 호하는 프로그램의 수준에 대하여 설문을 실시하였다. 설문의 문항은 심화학습과 속진학습 에 대한 내용을 중심으로 하여 이에 대한 선호도를 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 258 새로운 학교, 함께하는 경기교육

267 부 록 <표 2-13> 학생의 영재교육 프로그램 선호 수준 응답 내용 응답 비율(%) 학교 과학수업보다 높은 학년의 내용 14.0 학교 과학수업보다 깊고 자세한 내용 39.9 어려운 내용 보다는 흥미 있는 내용 46.1 기타 0.0 위의 표에 나타난 바와 같이 학생들이 선호하는 영재수업의 수준은 어려운 내용 보다는 흥미 있는 내용을, 속진 학습 보다는 심화학습(학교 과학수업보다 깊고 자세한 내용)을 선 호하는 것으로 나타났다. 3) 학생의 영재교육 프로그램 선호 주제 현장에서 영재교육대상자에게 제공하는 영재교육 프로그램의 내용에 대하여 학생들이 선 호하는 프로그램의 주제에 대하여 설문을 실시하였다. 설문의 문항은 심화에 대한 선호 내 용을 중심으로 하여 이미 공부하고, 알고 있는 내용에 대한 선호도를 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. <표 2-14> 학생의 영재교육 프로그램 선호 주제 응답 내용 응답 비율(%) 알고 있는 내용을 더 자세히 알 수 있어서 좋을 것 같다 이미 공부한 내용이기 때문에 친숙하게 느껴질 것 같다 이미 공부한 내용이기 때문에 흥미가 없을 것 같다. 0.6 이미 공부한 내용보다 다른 내용에 대해 공부하고 싶다 기타(구체적으로 명시) 0.0 위의 표에 나타난 바와 같이 영재수업 운영 시 학생들은 알고 있는 내용을 더 자세히 알 수 있는 수업 주제나 이미 공부한 내용보다 다른 내용에 대한 수업주제의 내용을 공부하고 싶어 하는 것으로 나타났다. 경기도교육청 259

268 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 나. 영재교육 프로그램 내용 1) 영재교육 프로그램의 영역 구성 가) 영재교육 프로그램 지도 영역 영재교육 지도교사가 현재 지도하고 있는 영재교육 프로그램의 지도 분야를 물리, 화학, 생 명, 지구과학, 융합, 기타로 나누어 설문을 실시한 결과, 영재교육 지도교사의 영재교육프로 그램의 지도 영역은 물리, 융합 영역에 비해 생명, 지구과학 영역이 비교적 낮은 것으로 나 타났다. <표 2-15> 영재교육 프로그램 지도 영역 응답 내용 응답 비율(%) 물리 23.9 화학 19.4 생명 16.8 지구과학 10.5 융합 23.6 기타 5.8 나) 영재교육 프로그램 선호 영역 영재교육대상자가 선호하는 영재교육 프로그램의 영역을 물리, 화학, 생명, 지구과학, 융 합, 기타의 영역으로 나누어 설문을 실시한 결과, 영재교육대상자들의 영재교육 프로그램 선호 영역을 비교해 보면 물리, 융합, 화학 영역에 가장 높은 비율이 나타나고 있으며 생명, 지구 과학 영역이 비교적 낮은 것으로 나타났다. <표 2-16> 영재교육 프로그램 선호 영역 응답 내용 응답 비율(%) 물리 26.9 화학 22.4 생명 16.8 지구과학 10.5 융합 새로운 학교, 함께하는 경기교육

269 부 록 2) 영재교육 프로그램의 과제 영재교육 프로그램의 운영에 있어서 학습자의 개별화를 위한 선택과제를 제시하고 있는지, 그 다양성에 대한 설문을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. <표 2-17> 영재교육 프로그램의 선택과제 구성 응답 내용 응답 비율(%) 영재교육대상자들의 개별화를 위한 다양한 선택과제를 제시한다 영재교육대상자들의 개별화를 위한 선택과제의 다양성이 보통이다 영재교육대상자들의 개별화를 위한 선택과제가 없다 기타 0.5 위의 표에 나타난 바와 같이 영재교육 프로그램의 선택과제 구성 방법에 대한 응답 비율을 살펴보면, 다양한 선택과제를 제시하고 있다고 응답하거나 다양성이 보통이라고 응답한 비율이 전체 응답의 80.9%로 대부분을 차지하고 있으며, 선택과제가 없는 경우는 18.6%로 그 비율이 낮은 것으로 나타났다. 경기도교육청 261

270 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 부록 3 국가수준 과학과 교육과정과의 연계성 분석 1. 국가수준 과학과 교육과정 관련 학년별 영역 영재교육 지도교사를 대상으로 자신이 현재 운영하고 있는 영재교육 프로그램의 국가 수준 과학과 교육과정과의 관련성을 조사하였다. 관련성이 많다 고 응답한 영재교육 지 도교사 중 1인당 2주제에 대해 응답한 통계치를 포함하여 서술형으로 응답한 결과를 국가 수준 과학과 교육과정 관련 영역(운동과 에너지, 물질, 생명, 지구와 우주)에 의거하여 이를 범주화하고 빈도를 분석하였다. <표 3-1> 국가수준 과학과 교육과정 관련 학년별 영역 빈도 (단위 : %, 명) 구분 응답 비율 운동과 에너지 응답 수 응답 비율 영역 물질 생명 지구와 우주 응답 수 응답 비율 응답 수 응답 비율 응답 수 응답 비율 계 응답 수 초 초 등 학 교 초 초 초 소계 중 학 교 중 중 중 소계 총계 국가수준 과학과 교육과정과 관련성이 많다 고 응답한 영재교육 지도교사들을 대상으로 학년별 해당 지도 영역을 조사해 본 결과 초등학교 3학년과 4학년의 경우 75% 이상이 물질 과 운동과 에너지 영역으로 두 영역에 집중되어 있다는 사실을 알 수 있다. 초등학교 3학년에서 6학년까지는 40% 이상이 물질 영역을 중심으로 지도되고 있었다. 중학교는 262 새로운 학교, 함께하는 경기교육

271 부 록 초등학교에 비해 비교적 고른 분포를 보이고 있으나, 중학교 3학년의 경우, 운동과 에너지 영역이 54.5%를 차지하였다. 특히, 중학교 전체에서 지구와 우주 영역은 평균 6%에 불과한 것으로 나타났다. 2. 국가수준 과학과 교육과정 관련 학년별 단원 분석 영재교육 프로그램의 국가수준 과학과 교육과정과의 관련 여부에 따라 해당 영역에 대한 단원별 빈도를 분석한 결과는 <표 3-2>과 같다. 초등학교 3학년에서는 물질 영역의 물체와 물질 단원이 75%, 4학년에서는 운동과 에너지 영역의 열의 전달 이 75%, 5학년에서는 물질 영역의 용해와 용액 이 52.4%, 6학년에서는 운동과 에너지 영역의 에너지 가 61.5%로, 초등학교 현장에서는 특정 영역의 특정단원에 편중되어 실시되고 있는 것으로 나타났다. 중학교에서는 초등학교에 비해 고르게 지도되고 있으나, 중학교 3학년의 운동과 에너지 영역에서 일과 에너지 가 54.5%로 나타난 것으로 보아, 일부 학년에서는 초등학교와 마찬가지로 일부 영역과 단원에 편중되어 지도되고 있다. 학년 초3 초4 <표 3-2> 국가수준 과학과 교육과정 관련 학년별 영역 및 단원 분석 (단위 : %, 명) 해당영역 해당단원 영역 응답비율 응답 수 단 원 응답 비율 응답 수 운동과 에너지 0 0 물질 75 3 생명 0 0 지구와 우주 운동과 에너지 자석의 성질 - - 빛의 직진 - - 물체와 물질 75 3 액체와 기체 - - 동물의 한살이 - - 동물의 세계 날씨와 우리생활 소 계 4 무게재기 25 1 열의 전달 75 3 물질 0 0 물의 상태 변화 - - 생명 0 0 지구와 우주 0 0 식물의 한살이 - - 식물의 세계 - - 지층과 화석 - - 화산과 지진 - - 지표의 변화 - - 소 계 4 경기도교육청 263

272 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 학년 초5 초6 중1 중2 중3 해당영역 해당단원 영역 응답비율 응답 수 단원 응답 비율 응답 수 운동과 물체의 속력 에너지 전기 회로 - - 물질 용해와 용액 식물의 구조와 기능 생명 작은 생물의 세계 우리몸의 생김새 지구와 지구와 달 우주 태양계와 별 소 계 21 운동과 에너지 물질 빛 에너지 자기장 - - 산과 염기 여러 가지 기체 연소와 소화 생명 0 0 생태계와 환경 - - 지구와 날씨의 변화 우주 계절의 변화 - - 소 계 13 운동과 에너지 힘과 운동 정전기 자기장 - - 물질의 세가지 상태 - - 분자의 운동 상태 변화와 에너지 생물의 구성과 다양성 식물의 영양 지각의 물질과 변화 - - 지각변동과 판 구조론 소 계 열에너지 빛과 파동 물질의 구성 우리 주위의 화합물 소화와 순환 호흡과 배설 태양계 별과 우주 소 계 일과 에너지 전기 - - 물질의 특성 전해질과 이온 - - 자극과 반응 생식과 발생 대기의 성질과 일기변화 - - 해수의 성분과 운동 - - 소 계 11 총 계 92 물질 생명 지구와 우주 운동과 에너지 물질 생명 지구와 우주 운동과 에너지 물질 생명 지구와 우주 264 새로운 학교, 함께하는 경기교육

273 부 록 3. 국가수준 과학과 교육과정 관련 정도 가. 영재교육 프로그램 주제별 빈도 경기도 영재학급에서 운영하고 있는 과학 영재교육 프로그램의 주제별 빈도를 국가수준 과학과 교육과정의 영역과 내용에 따라 분석하였다. 이에 대한 결과는 다음과 같다. <표 3-3> 영재교육 프로그램 주제별 빈도 분석 학년 영역 내용 빈도수 초등학교 3학년 초등학교 4학년 초등학교 5학년 초등학교 6학년 운동과 에너지 물질 생명 지구와 우주 운동과 에너지 물질 생명 지구와 우주 운동과 에너지 물질 생명 지구와 우주 운동과 에너지 물질 생명 지구와 우주 물체의 무게 33 소리의 성질 5 물체와 물질 1 액체와 기체 3 동물의 한살이 3 동물의 생활 1 지구와 달 1 지표의 변화 0 자석의 이용 1 거울과 그림자 0 혼합물의 분리 0 물의 상태변화 8 식물의 한살이 3 식물의 생활 2 화산과 지진 2 지층과 화석 1 온도와 열 0 물체의 빠르기 4 용해와 용액 0 산과 염기 6 식물의 구조와 기능 3 우리 몸의 구조와 기능 3 날씨와 우리 생활 3 태양계와 별 5 전기의 작용 5 렌즈의 이용 2 여러가지 기체 6 연소와 소화 0 생물과 환경 1 생물과 우리 생활 2 지구와 달의 운동 2 계절의 변화 0 경기도교육청 265

274 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) 학년 영역 내용 빈도수 운동과 에너지 힘과 운동 19 열과 우리 생활 3 중1 물질 분자 운동과 상태변화 0 생명 광합성 0 지구와 우주 지구계와 지권의 변화 2 수권의 구성과 순환 2 운동과 에너지 빛과 파동 10 일과 에너지 전환 14 물질의 구성 5 물질 중2 물질의 특성 7 생명 소화 순환 호흡 배설 4 자극과 반응 0 지구와 우주 기관과 우리 생활 0 수학 통합 16 생명 통합 8 물질 통합 7 전체 환경 통합 18 융합 통합 52 운동과 에너지 통합 1 로봇 통합 2 발명 통합 4 합계 280 영재교육 프로그램의 주제별 빈도를 국가수준의 과학과 교육과정 영역과 비교했을 때 초 등학교 3학년의 경우 운동과 에너지 영역의 물체와 무게 를 주제로 다루는 빈도가 높았고, 초등학교 4학년의 경우 물질 영역의 물의 상태 변화, 초등학교 5학년은 물질 영역의 산 과 염기, 초등학교 6학년은 물질 영역의 여러 가지 기체 를 주제로 다루는 빈도가 높았다. 중학교 1학년은 운동과 에너지 영역의 힘과 운동, 2학년은 운동과 에너지 영역의 일과 에너지 에 대한 주제를 많이 다루고 있다. 영재교육 프로그램에서 다루는 주제가 주로 운동 과 에너지 와 물질 영역에 치중되어 있고, 통합적인 내용을 다루는 융합교육(STEAM) 프 로그램 빈도 또한 높게 나타났다. 이에 비해 지구와 우주 와 생명 영역을 주제로 다루는 빈도는 낮게 나타났다. 나. 영재교육 프로그램 관련 영역별 빈도 영재학급에서 운영되고 있는 영재 프로그램의 영역별 빈도를 과학과 교육과정의 영역과 비교하여 관련 영역별 빈도를 분석한 결과는 다음과 같다. 266 새로운 학교, 함께하는 경기교육

275 부 록 <표 3-4> 영재교육 프로그램 관련 영역별 빈도 영역 빈도수 물리 97 화학 42 생명 30 지구과학 18 수 과학 통합 16 융합 76 영재교육 프로그램의 영역별 빈도를 국가수준 과학과 교육과정 영역과 비교했을 때 초등 학교와 중학교에서 물리 영역과 융합형 프로그램 영역에 치중되어 있음을 알 수 있다. 1) 운동과 에너지 영역별 빈도 분석 국가수준 과학과 교육과정의 영역과 내용을 기준으로 영재교육 프로그램 중 운동과 에너지 영역별로 빈도를 분석한 결과는 다음과 같다. <표 3-5> 영재교육 프로그램 운동과 에너지 영역별 빈도 학년 내용 빈도수 초3 물체의 무게 33 초3 소리의 성질 5 초4 자석의 이용 1 초4 거울과 그림자 0 초5 온도와 열 0 초5 물체의 빠르기 4 초6 전기의 작용 5 초6 렌즈의 이용 2 중1 힘과 운동 19 중1 열과 우리 생활 3 중2 빛과 파동 10 중2 일과 에너지 전환 14 전체 통합 1 합계 97 위 표에서 제시된 바와 같이 국가수준 과학과 교육과정을 기준으로 하여 운동과 에너지 영역의 주제에 따른 빈도를 분석한 결과, 초등학생의 경우 물체의 무게 를 주제로 하는 프로그램의 운영 빈도가 높았다. 중학생의 경우, 힘과 운동, 일과 에너지 전환 을 주제로 운영하는 프로그램의 빈도가 높게 나타났으며, 거울과 그림자, 온도와 열 과 관련한 프로그램은 거의 다뤄지지 않고 있다. 2) 물질 영역별 빈도 과학과 교육과정의 영역과 내용을 기준으로 영재교육 프로그램 중 물질 영역별로 빈도를 분석한 결과는 다음과 같다. 경기도교육청 267

276 2014 경기도 과학영재교육과정(초등학교용) <표 3-6> 영재교육 프로그램 물질 영역별 빈도 학년 내용 빈도수 초3 물체와 물질 1 초3 액체와 기체 3 초4 혼합물의 분리 0 초4 물의 상태변화 8 초5 용해와 용액 0 초5 산과 염기 6 초6 여러 가지 기체 6 초6 연소와 소화 0 중1 분자 운동과 상태 변화 0 중2 물질의 구성 5 중2 물질의 특성 7 전체 통합 7 합계 43 과학과 교육과정을 기준으로 하여 물질 영역의 주제에 따른 빈도를 분석한 결과, 초등학생의 경우, 물의 상태변화, 산과 염기, 여러 가지 기체 에 대한 내용을 다루는 프로그램의 운영 빈도가 높은 것으로 나타났다. 반면, 혼합물의 분리, 용해와 용액, 연소와 소화 에 대한 내 용은 거의 다루어 지지 않고 있다. 중학생의 경우, 물질의 구성, 물질의 특성 에 대한 내용을 다루는 프로그램의 운영 빈도가 높으나 분자 운동과 상태변화에 대한 내용은 거의 다뤄지지 않고 있는 것으로 보아 물질 영역 또한 프로그램 운영 내용이 편중되어 있음을 알 수 있다. 3) 생명 영역별 빈도 과학과 교육과정의 영역과 내용을 기준으로 영재교육 프로그램 중 생명 영역별로 빈도를 분석한 결과는 다음과 같다. <표 3-7> 영재교육 프로그램 생명' 영역별 빈도 학년 내용 빈도수 초3 동물의 한살이 3 초3 동물의 생활 1 초4 식물의 한살이 3 초4 식물의 생활 2 초5 식물의 구조와 기능 3 초5 우리 몸의 구조와 기능 3 초6 생물과 환경 1 초6 생물과 우리 생활 2 중1 광합성 0 중2 소화순환호흡배설 4 중2 자극과 반응 0 전체 통합 8 합계 새로운 학교, 함께하는 경기교육

277 부 록 과학과 교육과정을 기준으로 하여 생명 영역의 주제에 따른 빈도 분석 결과 초등학생의 경우 국가수준 교육과정의 내용을 비교적 고르게 다루고 있고, 중학교의 경우 광합성 과 자 극과 반응 에 대한 내용은 거의 다뤄지지 않고 있으나 생명 전 분야를 통합하여 프로그램을 운영하는 빈도가 높게 나타났다. 4) 지구과학 영역별 빈도 국가수준 과학과 교육과정의 영역과 내용을 기준으로 영재교육 프로그램 중 지구과학 영 역별로 빈도를 분석한 결과는 다음과 같다. <표 3-8> 영재교육 프로그램 지구과학 영역별 빈도 학년 내용 빈도수 초3 지구와 달 1 초3 지표의 변화 0 초4 화산과 지진 2 초4 지층과 화석 1 초5 날씨와 우리 생활 3 초5 태양계와 별 5 초6 지구와 달의 운동 2 초6 계절의 변화 0 중1 지구계와 지권의 변화 2 중1 수권의 구성과 순환 2 중2 기관과 우리 생활 0 합계 18 과학과 교육과정을 기준으로 하여 지구과학 영역의 주제에 따른 빈도 분석 결과 초등학 생의 경우 태양계와 별, 날씨와 우리 생활 을 많이 다루고 있고, 지표의 변화, 계절의 변화 는 다루지 않고 있다. 중학교에서는 기관과 우리 생활 에 대한 부분이 다뤄지지 않고 있으며 타 영역에 비해 프로그램 운영 내용의 편중 현상이 적게 나타났다. 경기도교육청 269

278 경기도영재교육과정 집필위원 지도위원 경기도교육청 과학직업교육과장 홍성기 경기도교육청 과학영재교육담당장학관 이상욱 기획위원 경기도교육청 영재교육담당장학사 이근연 경기도교육청 영재교육담당장학사 이명선 자문위원 경인교육대학교 교수 강호감 개발위원 [위원장] 예원초등학교 교장 김광옥 [검토위원] 서현초등학교 교감 이상철 상촌중학교 교감 선병호 검바위초등학교 교감 김성미 상원고등학교 교감 정재아 기흥초등학교 교감 이윤수 언남초등학교 교사 김영주 동막초등학교 교사 박종혁 [집필 및 편집위원] 경기도구리남양주교육지원청 장학사 김진양 경기창조고등학교 교사 권영신 경기과학고등학교 교사 김민철 고창중학교 교사 김현진 한광고등학교 교사 김홍균 백의초등학교 교사 나형일 함현초등학교 교사 노 일 궁내중학교 교사 박재현 정자초등학교 교사 가양초등학교 교사 백학초등학교 교사 부용초등학교 교사 분원초등학교 교사 상탄초등학교 교사 정왕초등학교 교사 충현중학교 교사 상봉초등학교 교사 백마고등학교 교사 숲속초등학교 교사 탄벌초등학교 교사 광정초등학교 교사 여흥초등학교 교사 금광초등학교 교사 예봉중학교 교사 화봉초등학교 교사 서신초등학교제부분교 교사 효덕초등학교 교사 갈곶초등학교 교사 용인둔전초등학교 교사 박주미 반경일 성경민 신원태 심대호 윤병철 윤희건 이미경 이상균 이홍란 임소연 임정호 전영준 전진규 정재욱 최경철 최상오 최운필 편제국 허정훈 홍영석 2014 경기도 과학영재교육과정 (초등학교용) 발행일 2014년 2월 발행인 경기도교육감 경기도교육청 발행처 경기도 수원시 장안구 월드컵길 15 TEL 031) 인쇄처 한림기획인쇄 TEL 031)

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