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