연구자료 CRM2011-123-2 STEAM 교육우수프로그램자료집 2. 심청이가인당수에떴다
본자료집은한국교육개발원영재교육연구센터에서운영한 제1기영재교육담당교원 STEAM교육심화연수 와 청장년시기(15세-45세 ) 과학기술인재발달및육성종합전략연구Ⅲ : 과학고등학교및영재학교의 STEAM 교육발전방안연구 의공동산출물임.
STEAM 교육우수프로그램자료집 머리말 국가간의지식과정보경쟁이치열한 21세기에세계각국은앞다투어자국의우수인재발굴및육성에지대한노력을기울이고있으며, 우리나라도주도적국가경쟁력확보를위해서미래융합인재의양성을위해노력하고있습니다. 이러한시대적인흐름에따라서우리사회에서영재가창의적인능력을갖춘인재로서, 보다융합된능력을발휘하고기여할수있기를기대하고있으며, 영재교육차원에서의 STEAM(Science Technology Engineering Arts Mathematics) 교육이절실히요구되고있습니다. 이에따라 STEAM교육이영재교육현장에서성공적으로도입 정착되기위해서는우수한자질과수준높은전문성을지닌교원을확보하는문제가선행되어야할것입니다. 이에 청장년시기(15세-45세) 과학기술인재발달및육성종합전략연구Ⅲ : 과학고등학교및영재학교의 STEAM 교육발전방안연구 를토대로, 미래융합인재양성을위한교원의영재교육전문성을신장하고, 창의적사고를함양할수있도록 제1기영재교육담당교원 STEAM교육심화연수 를운영하였습니다. 본자료집은 2011년 7월 11일부터 11월 26일까지 5개월에걸쳐진행된 제1기영재교육담당교원 STEAM교육심화연수 에참여한선생님들에의해개발된것입니다. 연수에참여한 162명의선생님들은국내 외 STEAM교육에대한이해를바탕으로프로그램을개발하고, 이를현장에적용하여프로그램을개선하면서개발하였습니다. 아쉽게도지면관계상모든프로그램을소개하지못하고, 전문가의의견을수렴하여, STEAM교육우수프로그램으로선정된몇개의프로그램을선별하여소개하고있습니다. 본자료집에는프로그램운영의장 단점이함께포함되어있으므로, 선생님들이본프로그램을활용할때필요에따라프로그램을수정 보완하여운영할수있을것입니다. 앞으로본자료집의 STEAM교육프로그램이현장에널리적용되고보완되어, 이를통해우리나라영재교육이한단계성장해나갈수있기를기대해봅니다. 2011년 12월한국교육개발원원장
STEAM 교육우수프로그램자료집 Contents 차례 01. 총론 1 1. 전체개요 3 2. STEAM 교육프로그램개발과정 3 02. 심청이가인당수에떴다 7
01 총 론
01 총론 1. 전체개요 교육과학기술부와 11개시 도교육청에서주최하고한국교육개발원에서주관하여실시한 제1기영재교육담당교원 STEAM교육심화연수 는기초연구인 청장년시기(15세 -45세) 과학기술인재발달및육성종합전략연구Ⅲ : 과학고등학교및영재학교의 STEAM 교육발전방안연구 를기반으로실시되었다. STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics) 교육의현장도입및적용을위해영재교육담당교원에게특정분야에얽매이지않은고차원적사고력과예술적상상력및감성등이융합된과학기술교육연수를제공함으로써미래융합인재양성을위한교원의영재교육전문성을신장하고, 창의적사고를함양할수있도록하였다. 2. STEAM 교육프로그램개발과정 본자료집의 STEAM교육프로그램은 162명의연수참여교사들의연수최종산출물중우수프로그램으로선정된산출물로구성되어있다. 영재교육프로그램개발과정의특징을살펴보면다음과같다. 첫째, 교사들은 7월 11일 ( 월 ) 부터 7월 31일 ( 일 ) 의 3주간에걸쳐실시된사전학습의차시별과제제출을통해 STEAM교육및영재교육에대한이론적이해를심화시켰으며, 현장적용방향모색과최근현장의문제점을탐색하는과정에서현장적용효율성이높은이론적특징을추출하게되었다. 즉개발한 STEAM교육프로그램의이론적근거를다졌으며, 사전학습기간중 STEAM교육프로그램사전계획서를통해앞으로추진할 STEAM교육프로그램의제목, 주제설정취지, 학습목표, 프로그램현장적용대상및추진하고자하는 STEAM교육교수학습방법들을계획하면서본인의프로그램을개발하기위한추진사항들을점검하면서프로그램개발을위한각오와함께연수를시작하였다. 둘째, 교사들은 8월 1일 ( 월 ) 부터 8월 5일 ( 금 ) 까지총 4박 5일간에걸쳐실시된합숙 3
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 연수를통하여 STEAM교육관련국내저명인사의특강, 영재교육전문가의워크숍, STEAM교육을위한다양한분야의워크숍및현장영재교육담당교사들의실제현장적용사례를경험하였다. 특히, 연수참여교사들은학교급별분반내에서다양한전공이고루분포되도록 4~6인 1조로조를편성하였으며, 반별담임교사들은 STEAM 교육프로그램개발방향에대해현장의여건을고려하여활용될수있도록지도하였다. 셋째, 8월 6일 ( 월 ) 부터 11월 24일 ( 목 ) 까지의 16주간에걸쳐실시된현장적용실습은사전학습과합숙연수를통해증진한 STEAM교육에대한이론적이해와조별 STEAM교육프로그램을개발하여활용하는능력을신장시키는데목적을두었다. 4~6인 1조로구성된연수참여교사들은현장적용수업지도안을개발하고, 이를적용하며현장적용과정에서동료교사들과어려움을상호공유하면서문제점 개선점을모색하여보다효율적인 STEAM교육프로그램을개발했다. 넷째, 현장적용실습의일환으로 10월 7일 ( 금 ) 부터 10월 8일 ( 토 ) 까지실시된워크숍 Ⅰ에서는연수참여교사들간향후교류를위한연결망을구축해, 교사들이수시로지원받을수있는지역영재학습공동체를구성했다. 또한 4~6인 1조로개발한영재교육일선현장에서적용하고있는 STEAM교육프로그램의중간결과를발표하면서담임선생님중심의 STEAM교육프로그램에대한현장적용개선점을모색하였으며, 이과정에서 < 표 1> 프로그램평가기준에근거하여프로그램을수정 보완하였다. 1. 프로그램평가 < 표 1> 프로그램평가기준 평가범주 평가기준 전문성ᄀ해당교과에대한깊이있는이해를주고있는가? 학습목표가창의성ᄂ창의성을계발하고있는가? STEAM 교육이융합적ᄃ학문간연계성과실맥락적응용력을계발하고학습목표추구하는사고있는가? 목표에 융합적ᄅ소통력 (communication), 협동심 (collaboration), 적합한가? 태도 사회에기여하는마음 (contribution) 을갖도록하는 (3Cs) 데적합한가? 교수학습방법및내용 학생-중심 ᄆ학생의자발적인참여를이끌고있는가? ᄇ학생의수준에적합한가? 교사-교사 ᄉ co-teaching 을활용하고있는가? 교사-전문가 ᄋ외부전문집단과의 co-work 를활용하고있는가? 평가계획 평가의적절성 ᄌ평가계획을세웠는가? ᄎ평가계획은학습목표와일관되어있으며적절한가? 현장적용성 현장적용적합성 ᄏ현장적용에적합한프로그램인가? ( 현실가능성 ) 4
01. 총론 2. 개발과정평가 3. 현장적용평가 4. 발전 평가범주 팀워크 팀프로젝트적극적참여평가 현장적용성현장적용적합성 향상성프로그램향상성 평가기준 ᄐ연수기간동안조구성원간역할분담및협업이잘되어개발되었는가? ᄑ현장적용후개선사항을반영하였는가? ( 현장적용여부, 워크숍 Ⅰ 의피드백의견, 문제개선 ) ᄒ합숙 - 워크숍 Ⅰ- 워크숍 Ⅱ 기간프로그램향상폭이뛰어난가? ( 프로그램완성도 ) 넷째, 워크숍Ⅱ는 11월 25일 ( 금 ) 부터 11월 26일 ( 토 ) 의양일간에걸쳐실시되었으며, 현장적용실습기간중각자개발하고수정보완한현장적용결과보고서를최종적으로발표하고, 논의, 토론하며재수정 보완하여최종산출물상호대차대비표를정리할수있도록본인의프로그램을검토하였다. 워크숍Ⅱ에서는수정, 보완, 개선점에대해논의하고이과정을통해연수자들은수준높은 STEAM교육프로그램을개발할수있는능력을더욱증진시킬수있게되었으며, 5개월의연수과정을통해성취한최종산출물에대해서로축하와격려를하고, 앞으로영재교사로서의비전에대해공유하였다. 다섯째, 12월 2일 ( 금 ) 까지제출한최종산출물에는 5개월에걸쳐추진된 제1기영재교육담당교원 STEAM교육심화연수 의결실인개인의현장경험을통한 STEAM교육프로그램을최종정리하는최종산출물상호대차대비표를통해동료교사들에게본인이개발한 STEAM교육프로그램이다른교사를통해서도활성화되도록하였다. 최종현장적용결과보고서를발표한워크숍Ⅱ에서의연수참여교사들은초등1반, 초등2반, 초등3반, 중등4반, 중등5반의총 5개반에서반별최우수프로그램과우수프로그램각각 1편씩, 총 10편의 STEAM교육우수프로그램을선정했다 (< 표 2> 참조 ). 5
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 < 표 2> 프로그램명 ( 총 10종 ) 번호 조 프로그램명 제1권 초등1반 2조 빛으로그리는그림 제2권 초등1반 6조 심청이가인당수에떴다 제3권 초등2반 5조 씨네마틱 (Cinematic) - 빛의예술 제4권 초등2반 6조 아름다운비행 제5권 초등3반 2조 잎새나루의비밀이야기 제6권 초등3반 3조 움직이는세상! 제7권 중등4반 1조 역동적자연현상에관한예술적표현 제8권 중등4반 6조 움직임의아름다움 제9권 중등5반 3조 피카소가무중력에서사는식물을그린다면? 제10권 중등5반 4조 콘서트홀을만들자!! 연수자들에의해개발된본프로그램은보다폭넓은영재교육현장에서적용이가능할것으로기대한다. 본 STEAM교육우수프로그램자료집이영재교육및 STEAM 교육을바르게이해하고, 수준높은영재교육활동을전개할수있도록올바른영재교육이활성화되는초석으로길잡이가되었으면한다. 6
02 심청이가인당수에떴다!
02 심청이가인당수에떴다! 주제설정취지및목적 심청전! 심청전은할아버지와할머니로부터, 아니면작은그림책을통해모두가알고있는고전이다. 우리들마음속에언제나남아있는친숙한이야기! 고전을재해석하기로한다. 우리들의마음속에심청전은어떻게자리잡고있을까? 라는의문을시작으로심청전의이야기를나만의것으로만들기로하였다. 평면적인단순한심청전그대로의이야기가아니라나만의심청전으로의재해석, 창조를통해융합적인사고를기르고자한다. 융합적인사고를기반으로새로운심청의모습을생각하며심청과어울리는새로운배를만드는과정속에서영재교육대상자들의융합적사고력을키울수있도록하였다. 내안의작가, 디자이너, 건축가, 미술가, 음악가, 수학자를모두이끌어내어모둠친구들과의협력을통해심청과함께인당수에타고갈새로운스토리에어울리는배를만들고자한다. 학습목표 가. 배와관련된경험, 심청전을읽고난후의생각과느낌, 다른문학, 그림, 음악작품속에배와관련된이야기를바탕으로새로운심청전스토리를만들수있다. 나. 새로운심청전스토리에어울리는배의설계도를그릴수있다. 9
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 다. 부력의원리를이해하고심청의배에알맞은부력을탐색할수있다. 라. 모둠원과협력하여새로운심청전스토리에어울리는배를효과적으로제작할수있다. 마. 새로운심청전스토리에어울리는음악을연주할수있다. 차시별지도계획 차시주제주요내용 1 새로운심청을만나다 - 심청전독서감상문발표하기 - 조사한배사진둘러보기 - 심청전의새로운스토리구성하기 - 심청의배에있어야할것생각하기 - 심청의배를설계할때중요하게생각해야할것알기 - 심청의배간단하게디자인하기 - 심청의배추진력과크기생각하기 - 심청의배이름생각하기 - 심청의배에대해상호토의하기 2 심청을위한배를설계하다 - 아르키메데스의일화시청하기 - 부력이큰배탐색하기 - 심청의배설계도그리기 3~4 심청과함께배를만들다 - 자신속에있는 STEAM 재능찾아보기 - 각자의 STEAM 재능에맞게역할을분담하기 - 역할에맞게배제작하기 - 제작한배점검및보완할점찾기 5 심청을위한시간을갖다 - 심청이인당수에빠지는원작의내용듣기 - 새로운스토리에어울리는음악계획하기 - 새로운스토리에어울리는음악만들기 - 심청이캐릭터제작및완성하기 - 모둠별새로운스토리를가지고음악을들려주면서완성된작품을발표하기 - 모둠별모두완성된작품을통해출판기념회가지면서정리하기 10
02. 심청이가인당수에떴다!! 지도상의유의점 가. 시대적특성과학생들의창의적인사고력이반영된, 유의미한새로운심청전의스토리가만들어질수있도록지속적으로확인한다. 나. 협력의중요성을강조하고상호토의및정리를통해학습이이루어질수있도록한다. 다. 배를제작할때학생들의안전에특별히유의하도록한다. 라. 배를만들어가는과정에서창작의기쁨을누릴수있도록하며학생들의다양한사고력을이끌어낼수있도록한다. 평가계획 차시주제평가방법평가기준 1 2 3~4 5 새로운심청을만나다 심청을위한배를설계하다 심청과함께배를만들다 심청을위한시간을갖다 산출물, 관찰 - 새로운심청전스토리에어울리는배가창의적이고배를만들수있는준비를잘하고있는가? 산출물, 관찰 - 새로운심청전스토리에어울리는배를설계하고부력에대해잘이해하고있는가? 산출물, 관찰 산출물, 관찰 - 새로운심청전스토리에어울리는배를창의적으로제작하였는가? - 모둠원과협력하여상호토의를통해문제점을보완하였는가? - 새로운심청전스토리에어울리는음악을구상하고연주하였는가? 기대되는효과 가. 고전을재해석하며새로운심청전스토리를만드는과정에서창작의기쁨과문제해결력을기를수있을것이다. 나. 새로운심청전스토리에어울리는배를만드는과정에서학생들의융합적인사고력을이끌어낼수있을것이다. 11
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 1 차시 새로운심청을만나다 수업을시작하며 심청전을기반으로한 < 심청이가인당수에떴다 > STEAM 영재프로그램의첫수업으로전반적인프로그램에대한안내를기반으로한다. 우리가이미알고있는심청이아니라나만의심청을생각하고더나아가또하나의중심제재인배와관련된다양한자신의경험을떠올리며새로운심청전을만날수있는여건을조성하고자한다. 새로운심청전스토리와어울리는배를만들수있는충분한준비를할수있도록한다. 새로운심청과의만남을통해학생들의융합적사고력과다양한창의적사고를도출해낼수있도록한다. 학습목표 배와관련된경험, 심청전을읽고난후의생각과느낌, 다른문학, 그림, 음악작품속에배와관련된이야기를바탕으로새로운심청전스토리를만들수있다. 배와관련된신문기사나다양한배의사진을바탕으로배의특징을요목할수있고창의적인배를구상 설계할수있다. 새로운심청전을만들고모둠활동을하는데있어적극적으로참여할수있다. 지도상의유의점 학생들의다양한사고력및창의력을키울수있도록하며하나의관점에서바라보지않고융합적인사고를할수있도록적극적으로유도한다. 12
02. 심청이가인당수에떴다!! 학생들이사전활동을충분히할수있도록사전에안내하고이를확인할수있도록한다. 5차시로이루어지는첫수업이기에충분한도전의식을부여할수있도록한다. 교수 학습활동계획 학습단계 도입활동 본활동 정리활동 교수 학습활동 시간 심청전독서감상문발표하기 5 조사한배사진둘러보기 5 심청전의새로운스토리구성하기 20 심청의배에있어야할것생각하기 5 심청의배를설계할때중요하게생각해야할것알기 5 심청의배에있어야할것생각하기 10 심청의배를설계할때중요하게생각해야할것알기 10 심청의배간단하게디자인하기 10 심청의배추진력과크기생각하기 10 심청의배이름생각하기 10 심청의배에대해상호토의하기 20 심청전의새로운스토리및배에대해발표하기 10 지도초점및유의점 교수 학습활동 도입활동 배를탄경험나누기 - 자신의생활속에서배를탄경험을자연스럽게나눈다. - 배와관련된자신의경험을떠올리며배가가지는의미에대해간단하게생각할수있도록한다. - 더나아가배가가지는기능, 배가할수있는역할, 배가가지는문학적의미등을자연스럽게생각하여발표한다. 13
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 심청전을읽고난후의독서감상문발표하기 - 심청전을읽고난후의생각과느낌을다양한방법으로표현한것을발표할수있도록한다. - 또한심청전에서가장인상적인장면과그렇게생각한까닭을함께말할수있도록한다. - 심청전에나오는여러인물들을생각하며그인물들에게하고싶은말을자연스러운분위기에말할수있도록한다. - 심청전을읽고난후의생각이나느낌을 심청전 삼행시로간단하게정리할수있도록한다. 본활동 심청전의새로운스토리구성하기 - 지금까지의활동을바탕으로새로운이미지, 특성, 의미를안고있는심청캐릭터를만들수있도록한다. ( 인당수의환경오염을걱정하며이를막으려는심청, 자신이왕비가될것을미리알고있는자신만만한심청, 날씨의변화를감지할수있고, 이를대처할수있는심청등 ) - 지금까지의활동을바탕으로새로운이미지, 특성, 의미를안고있는배의특징을정리할수있도록한다. - 학생들의다양한사고력, 창의력과호기심을자극하여심청전의새로운스토리를간략하게구성할수있도록한다. 심청의배에있어야할것생각하기 - 새로운심청전의스토리를기반으로하였을때심청의배에있어야할물건들에는어떤것이있는지생각해본다. - 그이유를정리하면서심청의배에대한의미를부여할수있도록한다. 14
02. 심청이가인당수에떴다!! 심청의배를설계할때중요하게생각해야할것알기 - 심청의배를설계할때중요하게생각해야할것에는무엇이있는지알아보고심청의배를설계할때이를기억할수있도록한다. 심청의배간단하게디자인하기 - 새로운심청전의스토리에어울리는배를특징적으로디자인할수있도록한다. 심청의배추진력과크기생각하기 심청의배이름생각하기 심청의배에대해상호토의하기 정리활동 심청전의새로운스토리및배에대해발표하기 - 모둠별로구성한새로운스토리의심청전와배에대해발표할수있도록한다. 평가 평가내용평가방법평가기준 새로운심청전스토리발표자료평가새로운스토리의심청전을구성하였는가? 15
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 탐구계획서 자기주도사고요인 독립성, 적극성, 집착성, 개방성 관련교과 과학 ( 국어, 수학, 기술, Art) 자료번호 활동대주제 심청이가인당수에떴다 ( 심청이를위한배설계하기 ) 자료투입시기 우리조가토의한심청이의스토리 : 도식화 why?? : 16
02. 심청이가인당수에떴다!! 탐구계획서 자기주도사고요인 활동대주제 독립성, 적극성, 집착성, 개방성 관련교과 심청이배제작과관련된내용찾기 ( 브레인스토밍하기 ) 과학 ( 국어, 수학, 기술, Art) 자료투입시기 자료번호 자신이맡은역할에관한내용들을브레인스토밍해봅시다.: 도식화 ( 그림으로도표현해봅시다.) why?? : 17
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 탐구계획서 자기주도사고요인 독립성, 적극성, 집착성, 개방성 관련교과 과학 ( 국어, 수학, 기술, Art) 자료번호 활동대주제 심청이가인당수에떳다 ( 심청이를위한배설계하기 ) 자료투입시기 우리조가토의한심청이배의모습은? : why?? : 18
02. 심청이가인당수에떴다!! 탐구계획서 자기주도사고요인 독립성, 적극성, 집착성, 개방성 관련교과 과학 ( 국어, 수학, 기술, Art) 자료번호 활동대주제 심청이가인당수에떳다 ( 심청이를위한배설계하기 ) 자료투입시기 우리조가토의한심청이배의 ( ) 부분은? : why?? : 19
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 탐구계획서 자기주도사고요인 독립성, 적극성, 집착성, 개방성 관련교과 과학 ( 국어, 수학, 기술, Art) 자료번호 활동대주제 심청이가인당수에떳다 ( 심청이를위한배설계하기 ) 자료투입시기 우리조가토의한심청이배의이름은무엇으로할까? : why?? : 20
02. 심청이가인당수에떴다!! 탐구계획서 자기주도사고요인 독립성, 적극성, 집착성, 개방성 관련교과 과학 ( 국어, 수학, 기술, Art) 자료번호 활동대주제 심청이가인당수에떳다 ( 심청이를위한배설계하기 ) 자료투입시기 심청이배에서가장중요하게설계할것은? : 제작시주의할점 : 21
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 2 차시 심청을위한배를설계하다 수업을시작하며 심청이가타고간배를생각하며황금비를이용하여가장많이싣는배 ( 미적인가치와효율성을강조한배 ) 를설계해보는활동이다. 인터넷을통한정보활용과수학및과학의지식과원리를이용해창의적이고다양한방법으로부력이큰배를만들어보며, 개인또는 2인 1조의조별활동을할수있다. 물속과공기중에서물체의무게를재어비교함으로써물속에서부력이작용함을체험하고부력의개념을이해하며, 구명조끼, 배등일상생활에서의상황을예로들어설명한다. 또, 물속에서의압력이사방으로작용하며물의깊을수록압력이크게작용함을다양한상황에서경험하게한다. 이러한현상과관련하여다양한기구나물체를이용하여부력이큰배를설계하여 (E) 만들어보고 (S), 배에어울리는돛의위치를정해보고 (T), 모양이아름답고 (A) 튼튼하며실제적으로기능을할수있는배를만들어본다. 학습목표 부력의개념을알고부력의크기를측정해볼수있다. 황금비와부력에대한다양한탐색활동으로부력에큰배를설계할수있다. 창의적인아이디어로아름답고부력이큰배의설계도를그릴수있다. 지도상의유의점 본주제에나오는여러개념에대한이해는전문적인용어로인하여학생들의이해도를떨어뜨릴수있으므로교사가미리용어를제시하고조사, 발표하게하는자기주도적학습을유도한다. 22
02. 심청이가인당수에떴다!! 교사주도로수업을진행하기보다학생들의탐구활동과조별토론학습등을통하여과제를스스로수행할수있도록지도하는것이바람직하다. 과제별학습활동및준비물안내가잘이루어지고, 안전수칙을잘지키며활동을전개한다. 학생들의수준과교육환경등에따라시간이초과될가능성이있으므로수업전직접수행해보고수업내용을재구성하여운영한다. 교수 학습활동계획 학습단계 교수 학습활동시간 ( 분 ) 지도초점및유의점 도입활동 동기유발 - 아르키메데스의일화시청하기 본시학습문제확인하기 - 황금비를이용하여많이싣는배를설계해보자. 10 5 자연속에황금비찾아보기 - 식물과인체에숨겨진황금비알아보기 15 실물, 그림등구체적인자료를제시한다. 본활동 아르키메데스의원리와부력 - 순금을찾아낸방법과부력에대해알아보기 - 부력의크기측정하기 30 부력의개념을정확하게지도한다. 부력이큰배설계하기 - 산출물제작의조건알아보기 - 평가기준제시하기 ( 황금비, 물건많이싣기 ) - 조건에맞는설계도그리기 40 재료를같은것으로제시하며크기제한을둔다. 정리활동 설계도제작소감발표하기 - 잘한점과어려웠던점발표하기 정리정돈및차시예고 - 학습용구정리하기 - 많이싣는배창의적으로만들기 10 10 23
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 교수 학습활동 도입활동 아르키메데스의일화시청하기 - 일화를통해부력에대한호기심과흥미를유발하고부력과관련한질문을통해학습문제를유도한다. 본활동 자연속에숨어있는황금비찾기 - 다양한식물과인체속에숨어있는황금비를찾아보고아름다움을느껴본다. 아르키메데스가찾아낸부력의원리와체험활동 - 부력의원리를이해하고부력의크기를비교할수있는다양한활동을해본다. 부력이큰배설계하기 -2인 1조조별활동을통해 3차시에서실제로제작할부력이큰배를설계해본다. - 설계하는배의조건을안내하여제작후서로비교할수있도록한다. 정리활동 설계도제작의어려웠던점과주의할점 - 설계해본배의모양과크기등을발표해보고어려웠던점등을서로공유한다. - 정리정돈후차시예고 - 차시활동및준비물안내 24
02. 심청이가인당수에떴다!! 평가 평가내용 평가방법 평가기준 실용성 관찰및산출물평가 가장많이실을수있는구조인가? 적절성 관찰및산출물평가 황금비의활용이적절한가? 독창성 관찰및산출물평가 설계도에반영된아이디어가독창적인가? 참고자료 1. 고질라 같은괴물이실존가능한지를수학적으로설명하기위한단서단서 : 고질라의키와체중, 달릴때의시속을알고있기때문에실존여부를알기위해서는실존하고있는자신의키와몸무게를바탕으로조사한다. 2. 영화속 고질라 는진실일까? 거짓일까? 닮은도형이있을때면적은길이의제곱에비례하고부피는세제곱에비례한다. 예를들어키가 2배로커지면발바닥면적은그제곱인 4배로늘어나고몸무게는부피에비례함으로세제곱인 8배로증가한다. 3. 솔방울의껍질이이루고있는나선개수 시계방향 반시계방향 적은수에대한많은수의비의값 솔방울 1 5 8 1.6 솔방울 2 8 13 1.625 해바라기 1 21 34 1.619 해바라기 2 55 89 1.618 파인애플 8 13 1.625 용어정의 1) 황금비 (golden ratio) 란? : 선분을둘로나누었을때, 짧은부분과긴부분의길이의비가긴부분과원래선분의길이의비와똑같아지는경우다. 숫자로나타내면 1.618:1 25
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 2) 황금분할이란? 안정감있는구도, 조각품의자연스러운구조, 그리고건축물에서의기하학적인아름다움은누구에게나마음의즐거움과위안을준다. 모든사람이아름다움을느끼는예술품속에서흔히가로와세로의일정한비율을발견할수있다. 예술작품속에숨어있는수학적인원리가바로황금분할이다. 즉황금비는 ( 작은부분 ):( 큰부분 )=( 큰부분 ):( 작은부분 + 큰부분 ) 이되는비율로 ( 작은부분 ) ( 큰부분 ) ( 작은부분 + 큰부분 ) 으로갈수록일정한비율로증가하는것을의미한다. 4. 식물속의나선개수 적은수에대한많은수의비의값은황금비를이루고있다. 최소공간에최대의씨앗이나껍질을배치하기위한 최적의수학적해법 으로꽃이피보나치수열을선택한다는것이다. 5. 인체속에숨어있는다양한길이들의관계 배꼽의위치가사람의몸전체를황금분할하고, 어깨의위치가배꼽위의상반신을, 무릎의위치가그하반신을, 코의위치가어깨위의부분을각각황금분할할때, 가장조화롭고아름답다고한다. 황금비가숨어있다. 26
02. 심청이가인당수에떴다!! 6. 아르키메데스가왕관이순금으로이루어져있지않다는것을알아낸방법 한쪽접시위에는왕관을놓고또다른접시위에는똑같은무게의금을얹어놓은다음이것을그대로물속에집어넣었다. 그러자왕관을담은접시가위로떠올랐고그래서왕관속에금보다밀도가작은다른물질이들어있다는것을알게되었다. 7. 아르키메데스의원리 (Archimedes' principle) 와부력 어떠한유체속에잠긴물체가받는부력의크기는그물체가밀어낸부피만큼유체의무게와같다. 예를들면, 1kg의무게를갖는부표가 5L의부피를가지고있으며물속에완전히잠겨있다면, 5kg의부력을받게된다. ( 물의비중이 1g/mL일때 ) 이때실제로부표에작용하는힘은 5-1=4kg이된다. 이렇게물체의무게보다부력이클때, 이를 양성부력 이라고하고물체는위로떠오르게된다. 이번엔웨이트벨트의예를들어보자. 만약웨이트벨트의무게가 7kg이고부피가 1L라고하면, 부력은 1kg이고, 실제로받는힘은 1-7=-6kg이된다. 이렇게물체의부력보다무게가클때, 이를 음성부력 이라고하고물체는아래로가라앉게된다. 마지막으로적당한무게의웨이트를착용한다이버의무게가 70kg이고부피가 70L라면, 부력은 70kg이고실제로받는힘은 70-70=0kg이된다. 이럴때는 중성부력 이라부르며물체는뜨지도가라앉지도않게된다. 8. 복사용지속에숨어있는비 이름 크기 ( 가 세 ) 비의값 이름 크기 ( 가 세 ) 비의값 원판 841 1.189 1.41379 원판 1.030 1.456 1.41359 A3 297 420 1.41414 B3 364 515 1.41483 A4 210 297 1.41.428 B4 257 364 1.41634 A5 148 210 1.41891 B5 182 257 1.41208 A6 105 148 1.40952 B6 128 182 1.42187 27
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 9. 여러물건들의비의값탐색 물건의이름 짧은변의길이 (cm) 긴변의길이 (cm) 짧은길이에대한긴길이의비의값 천원 7.9 15.1 1.911 넥슨카드 5.3 8.5 1.604 신용카드 5.3 8.5 1.6 계산기박스 10.8 17 1.574 사진 10.15 15 1.54 만화책 12.9 18.9 1.4651 신문지 54.5 78.5 1.44 학교안내장 (A4) 21 29.7 1.414 한문공책 18.8 25.7 1.37 CD 케이스 12.3 14.2 1.2 10. 정다각형에나타난비의값 물건이름 짧은변의길이 긴변의길이 짧은길이에대한긴길이의비의값 정사각형1 15 21.2 1.4133 정사각형2 7.5 15 2 정삼각형1 13 15 1.15 정삼각형2 7.5 13 1.733 정삼각형3 4.3 7.5 1.744 정삼각형4 7.5 15 2 정삼각형5 4.3 8.7 2.023 11. 평면도형들속의비의값정사각형정사각형한변의길이와그대각선의길이의비는 1.433의비를가지고있다. 정삼각형 1) 정삼각형에서대칭축으로만들어지는교점은긴길이는짧은길이의 2배이다. 2) 정삼각형을대칭이되도록접었을때생기는변의길이와정삼각형한번의길이의비는 1.733의비를가지고있다. 3) 정삼각형을대칭이되도록접었을때생기는직각삼각형에서가장긴변은가장짧은변의 2배이다. 28
02. 심청이가인당수에떴다!! 4) 정삼각형을대칭이되도록접었을때생기는직각삼각형에서가장긴변의길이제곱은다른두변의길이의제곱을더한값과거의같다.( 피타고라스정리 ) 12. 정사각형의대각선의길이와용지의긴변의길이를비교 방법 확인 1. 자로직접재어서계산기로계산 같다 2. 종이를접어확인 같다 13. 복사용지를위와같은비가성립하도록만든이유 큰종이를잘라서작은종이를만드는과정에서종이의낭비를최소로줄일수있는종이의형태와크기를생각한것이다. 참고문헌및사이트 1. 경상북도교육청 (2009). 영재교육특성화프로그램. 2. 서울특별시영재교육지원센터 (2009). 영재교수 학습표준화자료과학 6학년. 3. 서울특별시교육청 (2009). 서울영재교육과정초등과학. 4. 경상북도영재교육연구회 (2009). 경상북도영재교육연구회지. 5. 한국교육개발원 (2008). 정보과학영재교육교수학습자료. 6. 한국교육개발원 (2011). 영재교육담당교원직무연수교재. 7. 경상북도교육연구원 (2007). 초등학교과학영재교수 학습자료. 8. 경상북도교육청 (2009). 경상북도영재교육지원단동부지원단영재지도자료. 29
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 3-4 차시 심청과함께배를만들다 수업을시작하며 심청이가타고간배를생각하며자신속에있는뛰어난재능들을합하여심청이배를제작하는활동이다. 인터넷을이용하거나다른자료를이용하여배제작에필요한정보를모아창의적이고다양한방법으로부력이큰배를만들어보며, 4인 1조의조별활동을할수있다. 학생의잘하는부분인재능을합하여서모둠협동과제를해결한다. 자신속에있는수학자의재능, 기술가의재능, 과학자의재능, 미술가의재능을최대한협력하여과제를수행할수있도록모둠원들이상호협력하는것이중요하겠다. 학습목표 배의제작에있어서중요한내용들을찾을수있다. 2차시에탐색한정보를동원하여큰배를제작할수있다. 창의적인아이디어로자신의제작한배를의도와함께설명할수있다. 지도상의유의점 본주제에나오는여러개념에대한이해는전문적인용어로인하여학생들의이해도를떨어뜨릴수있으므로교사가미리용어를제시하고조사, 발표하게하는자기주도적학습을유도한다. 교사주도로수업을진행하기보다학생들의탐구활동과조별토론학습등을통하여과제를스스로수행할수있도록지도하는것이바람직하다. 과제별학습활동및준비물안내가잘이루어지고, 안전수칙을잘지키며활동을전개한다. 30
02. 심청이가인당수에떴다!! 학생들의수준과교육환경등에따라시간이초과될가능성이있으므로수업전직접수행해보고수업내용을재구성하여운영한다. 교수 학습활동계획 학습단계 도입활동 본활동 정리활동 동기유발 - 울산의배제작동영상시청하기 본시학습문제확인하기 - 정보를이용하여배를제작해보자. 교수 학습활동시간 ( 분 ) 자신속에있는 STEAM 재능찾아보기 - 자신속에있는 STEAM 재능을알아보기 각자의 STEAM 재능에맞게역할을분담하기 - 배제작에필요한재료나여러정보공유하기 - 역할분담하기 역할에맞게배제작하기 - 자신의역할에따른활동을구상하고모둠에토의하기 - 합의한내용을바탕으로배제작하기 - 중간중간점검및협의하기 제작한배점검및보완할점찾기 - 잘한점과어려웠던점발표하기 정리정돈및차시예고 - 학습용구정리하기 - 자신의배출판기념회준비하기 7 3 10 10 80 7 3 지도초점및유의점 실물, 그림등구체적인자료를제시한다. STEAM 역할을정확하게정한다. 배의크기에제한을둔다. 교수 학습활동 도입활동 울산의배제작동영상시청하기 - 일화를통해부력에대한호기심과흥미를유발하고배제작과관련한질문을통해학습문제를유도한다. 31
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 본활동 자신속에있는 STEAM 재능가찾아보기 - 자신속에있는 STEAM 재능인수학자, 과학자, 기술가, 예술가의성격과활동을알아보기 각자의 STEAM 재능에맞게역할을분담하기 - 배제작에필요한재료나여러정보공유하기 - 역할분담하기 역할에맞게배제작하기 - 자신의역할에따른활동을구상하고모둠에토의하기 - 합의한내용을바탕으로배제작하기 - 중간중간점검및협의하기 정리활동 실제배제작의어려웠던점과주의할점 - 배제작시어려웠던점등을발표해보고어려웠던점등을서로공유한다. - 보완할점을찾아보완한다. 정리정돈및차시예고 - 학습용구정리하기 - 자신의배출판기념회준비하기 평가 평가내용 평가방법 평가기준 안정성 관찰및산출물평가 심청이가탈수있는안정된구조인가? 적절성 관찰및산출물평가 재료및주안점의선택이적절한가? 독창성 관찰및산출물평가 아이디어가독창적인가? 32
02. 심청이가인당수에떴다!! 다중지능약식진단검사지 ( 자신의재능찾기 ) 33
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 5 차시 심청을위한시간을갖다 수업을시작하며 이번수업은앞차시의심청이가인당수에나가는과정에서배를완성하고스토리를완성한단계라면 5차시는스토리에어울리는음악을만들고심청이의모습을상상하여완성해가는차시의수업이라고할수있다. 이차시에서학생들에게요구하는것은창의적인내용에어울리는음악을만들어보고심청이의모습을 ICT정보화를이용하여심청이의모습을그려보고자하는것이본차시의목표이다. 하지만정확한정답을요구하기보다는학생들의자유롭고창의적인생각을표현하는분위기를만들어주고다양한결과물이나오는것이본차시의궁극적인목표이다. 아울러 1-5차시에걸쳐만들어진학생들산출물을한곳에모아작품전시회 ( 출판기념회 ) 를가지면서학생들에게다양성과독창성을배우게하는것으로마무리짓게되는수업이다. 학습목표 새로운스토리에맞는 ( 심청이가인당수에가는길 ) 음악을만들수있다새로운스토리에맞는심청이캐릭터를만들수있다. 모둠별산출물을전시하여출판기념회를가질수있다. 지도상의유의점 모둠별로자유롭고창의적인아이디어가나올수있도록환경을꾸며준다. 모둠별창작음악을발표할때충분한시간을가질수있도록해준다. 모둠별총산출물이전시될수있게지도를한다. 34
02. 심청이가인당수에떴다!! 교수 학습활동계획 학습단계 교수 학습활동시간지도초점및유의점 도입활동 심청이인당수에빠지는원작의내용을들려주고교사가음악예시들기 심청이인당수에빠지다 의새로운모둠별스토리상기하기 10 10 심청전원작의느낌만을교사가예시로든다. 새로운스토리에어울리는음악계획 - 모둠별어울리는음악의성격및악기선택하기 10 새로운스토리에맞는음악을모둠별구성원이자유롭게의논할수있게한다. 본활동 새로운스토리에어울리는음악만들기 - 내용에어울리는음악의장르를구상하고음악만들기 30 모둠별음악장르및주제에맞게악기를선택하거나음악프로그램을활용할수있도록교사는안내한다. 심청이캐릭터제작및완성하기 - 새로운스토리에어울리는심청이의모습을구상하고컴퓨터프로그램을통해제작및완성하기 30 심청이모습을의논해보고캐릭터모습및꾸밀색을선택하여자유롭게구성할수있게한다. 정리활동 모둠별새로운스토리를가지고음악을들려주면서완성된작품을발표하기 모둠별모두완성된작품을통해출판기념회가지면서정리하기 10 10 모둠별로순서를정하여스토리와음악의연관성을생각하며감상할수있게한다. 모둠별로완성된작품을구성하여자유로운출판기념회분위기를만들어준다. 35
STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 교수 학습활동 도입활동 심청전원작을들려주고심청이가인당수에가는모습의장면에대한음악에대해서어떤음악이어울릴지생각해보기 - 교사는인당수로가는심청이의장면 ( 심청전원작 ) 의음악을아리랑으로비유해서들려준다. - 교사는원작의느낌을나타낼수있게슬픈표현의음악을나타낼수있다고이야기하면서간단히예로들려줄수있다. ( 아리랑민요를배경음악으로참고 ) 모둠별로새롭게구성된스토리를다시한번읽어보고모둠별느낌을서로나눠보기 본활동 모둠별새롭게구성된스토리에알맞은음악만들기계획하기 - 모둠별학생들이준비한악기및도구를준비시키고스토리에알맞은음악을계획하게한다. - 교사는최대한학생들의의견이나눠질수있도록자유로운시간을가지게한다 - 모둠별음악만들기계획하는데있어최대한다양한도구및방법을사용해도무방하다는것을이야기한다. 모둠별새롭게구성된스토리에어울리는음악만들기 - 모둠별악기, 생활용품, 음악프로그램활용을통하여자유롭게만들수있도록한다. - 모둠별스토리내용이다르기때문에스토리에어울리고다른학생들및교사가충분이조화가이루어지게끔만들수있도록이야기해준다. - 고대소설이라고해서반드시국악을사용해야한다는생각을버리게한다. - 모둠별새로운스토리에어울리는음악을만들어서발표할수있도록한다. 36
02. 심청이가인당수에떴다!! 모둠별새롭게구성된스토리의심청이캐릭터구상및제작하기 - 앞서음악만들기와같이스토리에어울리는심청이캐릭터를컴퓨터제작프로그램을활용하여색과캐릭터의모습을구상하여제작해보기 정리활동 모둠별제작된음악과캐릭터를발표하기 - 교사는모둠별순서를정하여모둠원이스토리내용을소개한후제작된음악을들려주고캐릭터또한구상하게된제작동기를발표할수있게한다. 모둠별최종작품들출판기념회갖기 - 모둠별로완성된최종작품들을전시화하여출판기념회를가지면서서로간의모둠원이피드백될수있는시간을가지게한다. 평가 평가내용평가방법평가기준 모둠별스토리에어울리는음악을만들어보자모둠별스토리에어울리는심청이캐릭터를만들어보자 작품감상 작품감상 모둠별스토리와어울리게슬픈음악, 경쾌한음악등을잘꾸밀수있다 모둠별스토리와어울리는심청이캐릭터를완성하여나타낼수있다 참고자료 작곡프로그램 ( 앙코르 ) 등 아리랑음악, 심청전원작 심청이캐릭터 ( 가천문화재단, 곡성군청문화관광 ) 37
기초연구이재분한국교육개발원영재교육연구센터소장이미경한국교육개발원영재교육연구센터공동연구자서예원한국교육개발원영재교육연구센터공동연구자강병직한국교육개발원영재교육연구센터공동연구자오진호한국과학영재학교공동연구자박지희한국교육개발원영재교육연구센터연구조원서정연한국교육개발원영재교육연구센터연구조원 연수프로그램기획 운영박지은한국교육개발원영재교육연구센터연수책임자이미경한국교육개발원영재교육연구센터공동연구자강병직한국교육개발원영재교육연구센터공동연구자김아름한국교육개발원영재교육연구센터연구조원 프로그램집필김홍일장천초등학교교사이선아남계초등학교교사이경후오태초등학교교사이완성직지초등학교교사정한영상영초등학교교사한인기아포초등학교교사 연구자료 CRM 2011-123-2 STEAM 교육우수프로그램자료집 w 심청이가인당수에떴다 발행 2011년 12월발행인김태완발행처한국교육개발원주소서울서초구바우뫼로 1길 35( 우면동 ), 137-791 전화 : (02) 3460-0114 팩스 : (02) 3460-0148 http://www.kedi.re.kr 등록 1973년 6월 13일, 제16-35호인쇄처 ( 주 ) 범신사 (02) 720-9786 보고서내용의무단복제를금함.