– 과제명 : 2021년 STEAM 교사연구회 운영
– 프로그램명 : 전기에너지 측정 센서로 알아보는 알뜰 챔피언
– 학교급/대상학년 : 초등학교/5, 6학년
– 중심과목 : 과학
– 연계과목 : 실과
– 수행기관명 : 회룡초등학교
- 전기에너지 측정 센서로 알아보는 알뜰 챔피언_회룡초등학교
– 과제명 : 2021년 STEAM 교사연구회 운영
– 프로그램명 : 네트워크 무선 통신으로 사물의 속력 알아보기
– 학교급/대상학년 : 초등학교/5, 6학년
– 중심과목 : 과학
– 연계과목 : 실과, 창체, 수학
– 수행기관명 : 회룡초등학교
- 네트워크 무선 통신으로 사물의 속력 알아보기_회룡초등학교
– 과제명 : 2021년 STEAM 교사연구회 운영
– 프로그램명 : 업사이클링 프로젝트를 통한 뻔하지(Fun-High-知) STEAM 교육 프로그램 확산 모델 개발‧적용 프로그램
– 학교급/대상학년 : 유치원, 초등학교/초등학교 2, 4, 5학년
– 중심과목 : 과학
– 연계과목 : 미술, 창체, 실과
– 수행기관명 : 현덕초등학교광덕분교장
- 업사이클링 프로젝트를 통한 뻔하지(Fun-High-知) STEAM 교육 프로그램 확산 모델 개발‧적용 프로그램_현덕초등학교광덕분교장
- 업사이클링 프로젝트를 통한 뻔하지(Fun-High-知) STEAM 교육 프로그램 확산 모델 개발‧적용 프로그램(부록)_현덕초등학교광덕분교장
– 과제명 : 2021년 STEAM 교사연구회 운영
– 프로그램명 : 에듀테크 기술을 활용한 빅데이터 및 자료 처리 융합 프로그램
– 학교급/대상학년 : 초등학교/3~6학년
– 중심과목 : 수학
– 연계과목 : 실과, 과학, 미술
– 수행기관명 : 청원초등학교
- 에듀테크 기술을 활용한 빅데이터 및 자료 처리 융합 프로그램_청원초등학교
– 과제명 : 2021년 STEAM 교사연구회 운영
– 프로그램명 : 학생 주도형 시민과학을 통한 메이커 역량 신장하기
– 학교급/대상학년 : 초등학교/3~6학년
– 중심과목 : 과학
– 연계과목 : 사회, 국어, 수학, 실과, 미술
– 수행기관명 : 정지초등학교
- 학생 주도형 시민과학을 통한 메이커 역량 신장하기_정지초등학교
– 과제명 : 2021년 STEAM 교사연구회 운영
– 프로그램명 : AI(Attitude와 Insight)로 접근하는 업사이클링 환경 친화 프로젝트
– 학교급/대상학년 : 초등학교/4~6학년
– 중심과목 : 실과
– 연계과목 : 국어, 도덕, 미술, 사회, 창체
– 수행기관명 : 전곡초등학교
- AI(Attitude와 Insight)로 접근하는 업사이클링 환경 친화 프로젝트_전곡초등학교
사람을 둘러싼 환경에는 법칙이 있다. 이 법칙을 이해하고 풀어내는 언어가 수학이고 그것을 연구하는 학문이 사회과학이고 자연과학이다.
그러나 사회과학이나 자연과학이 다루는 현상은 단순한 것이 없다. 빛의 속성처럼 다양한 스펙트럼이 존재하기 때문이다. 이것을 이해하려면 호기심이 있어야 하고 끈질긴 탐구정신이 필요하다.
어려운 수학문제를 풀거나 과학실험을 할 때 아이들이 묻는다. "이런 것을 왜 배우나요?" "이런 지식이 우리 생활에 무슨 도움을 주나요?"
이런 물음에 맞는 답을 함께 찾아가다 보면 자연스레 수학이 재미있어지고 과학이 흥미로운 학문으로 다가온다. 이런 취지를 담아낸 것이 '스팀(STEAM) 교육'이다.
이미 미국에서는 1990년대부터 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 수학(Mathematics)을 통틀어 일컫는 말로 'STEM'이라는 용어를 사용해 왔다. 그리고 이를 '학문간의 융합'이라는 의미를 부여해 과학교육이 이뤄지도록 해왔다. 이것이 STEM교육이다.
미국 버지니아주 기술교육협의회장인 조지 야크만은 2006년 STEM에 예술(Art)까지 포함시킨 STEAM이라는 개념을 내세우며 더욱 폭넓은 형태의 융합교육을 강조했다. 이것을 국내에 도입해 과학교육에 접목시키려는 것이 융합인재교육(STEAM)이다.
아직까지 태동기에 머물러 있는 스팀교육을 널리 전파하고 이해시키기 위해서는 실제 수업사례를 들여다보는 것만큼 좋은 것은 없다. 융합인재교육 연구시범학교인 서울동자초등학교(교장 이종숙) 가 2012년 5월16일 실제 수업사례를 공개했다.
이날 실시된 6학년 공개수업에서는 과학, 수학, 미술, 실과와 관련된 내용으로 '빛의 마술 3D 입체영상'을 경험하게 하는 방식으로 진행됐다. 이 수업을 통해 학생들은 입체 영상의 원리를 깨우치고 나아가 원하는 장면을 3D 입체 영상으로 제작할 수 있게 된다. 이날 수업을 위해 교사는 사전 정지작업으로 '빛의 마술 3D 입체영상'을 경험하게 했다.
동자초등학교 교사들이 스팀교육을 위해 사용한 수업방법은 어떤 것들일까? 이 학교는 자연 속 실생활에서 사례를 찾아 과학적인 탐구기능을 신장시키는 자연탐구 중심, 학생들에게 우리 생활 주변의 도구를 조작하고 그 속에서 과학적 원리를 발견하게 하는 도구조작 중심, 전통문화 속 자료 탐색을 통해 규칙성을 발견하고 개념을 정리하는 과학적인 탐구력과 사고력을 기르는 전통문화중심의 수업방법을 연구해 학생들에게 융합인재교육을 실시하고 있다.
이는 오감(五感)을 일깨우는 체험과 과학적인 탐구 및 조작 활동, 예술적 기법을 접목한 교육활동으로 학생들의 융합적인 사고력과 창의적 문제해결력을 향상시키려는 교육적 의도가 담겨있다.
또한 동아리활동, 학교행사, 현장체험학습 등의 창의적 체험활동과 연계한 활동중심의 교육활동으로 미래사회를 살아갈 기본적인 소양의식과 창의적인 문제해결력을 함양해 글로벌 인재를 육성한다는 계획이다.
이날 실시된 구체적인 교육과정안은 다음과 같다. 하지만 주변의 걱정이 없는 것은 아니다. 지식암기식 교육방법을 탈피해 스스로 생각하고 오감을 깨우게 하는 스팀교육이 또 하나의 사교육으로 변질되지 않도록 교육당국은 물론 우리 사회가 함께 고민해야 할 부분이 적지 않다는 지적이 그것이다.
융합인재교육 적용 활동
1. 활동 주제 : 빛의 마술 3D 영상
2. 활동 개요 ( 도구조작중심 )
교육 내용 | 교과 (관련) | 융합교육 적용활동 | 융합 요소 | 오감 | ||||
빛으로 하는 놀이 | 과학 수학 미술 | • 빛의 직진과 그림자 놀이 - 그림자가 생기는 원인 - 쌓기 나무를 이용해서 전혀 다른 모습의 새로운 그림자 만들기 놀이 • 빛의 반사와 굴절, 분산과 합성 - 거울의 각도와 상의 관계 알아보기 - 정영경, 만화경 만들기 - 프리즘으로 햇빛, 형광등, 백열등을 분산해 보고 합성해 보기 • 빛의 투과와 색깔 - 투명한 물질이 색깔을 띠는 이유 알아보기 - 셀로판지로 여러 가지 색상의 색필터와 색안경 만들어보기 - 만든 색 필터로 촬영해 보기 | S,A, T,E,M | 시각 | ||||
| ↓ | ||||||||
3D영상 경험하기 | 과학 수학 미술 실과 | •입체 영상 경험하기 - Anaglyph 방식, 움직이는 GIF 방식 •3차원, 양감, 원근감의 뜻 알아보기 - 명화, 사진에서 입체감과 공간감을 느끼도록 표현하는 방법 •소프트웨어를 이용하여 예제 사진 만들어 보기 | S,A, T,E,M | 시각 | ||||
| ↓ | ||||||||
3D 영상 이해하기 | 과학 수학 미술 실과 | •입체 영상의 원리 - 양안시차 느껴보기 - 거리와 시차에 따라 입체감이 달라지는 예제 사진 만들어 보기 •입체 영상의 장비와 실용 기술 - 입체영상을 만들기 위한 사진 촬영해보기 - 촬영한 사진으로 입체사진 만들어 보기 - 입체사진을 위해 필요한 장비 고안하기 - 고안한 장비와 실제 장비 비교하기 •입체 영상을 위한 뮤직비디오를 제작하기 위한 내용 구상하기 - 입체 동영상 경험하기 - 입체 동영상을 제작하기 위한 방법을 의논하고 주제 정하기 - 제작기획서 작성하기 | S, T, E | 시각 | ||||
| ↓ | ||||||||
내가 원하는 장면을 3D 입체 영상으로 제작하기 |
3. 교수·학습 과정안
일 시 | 2012. 5. 16(수) 13:00~13:50 | 장 소 | 컴퓨터 2실 | ||
주교과 | 과학 | 단 원 | 6-1 1. 빛 5-2 1. 우리의 몸 3-2 4. 빛과 그림자 | 대 상 | 6학년 5반 27명 (남:16, 여:11) |
관련교과 | 수학 미술 실과 | 단 원 | 6-가. 4. 여러가지 입체도형 1. 색과 생활 4. 관찰표현 12. 사진과 영상 5학년 3.정보기기와 사이버공간 | 지도교사 | 고영민 |
주 제 | 3D 영상 이해하기 | 차시 | 4/10 | ||
학습목표 | 3D안경을 이용하여 빛의 세계를 경험하고 그 원리를 알 수 있다. 간단한 소프트웨어를 이용하여 입체사진을 만들 수 있다. | ||||
중심영역 | 도구중심 | 오감요소 | 시각 | ||
STEAM 요소 | |||||
학습 과정 | 교수․학습 활동 | 시간 (분) | STEAM요소 | 오감요소 | 자료(‧) 및 유의점(※) |
문제로의 초대 | ◈ 문제상황 제시 •입체감이 느껴지는 사진과 움직이는 입체사진 관찰하기 - 입체영상에 대해 경험하거나 알고 있는 것을 발표한다. - 두 영상의 차이점을 발표해 본다. - 움직이는 입체사진이 더 입체감을 잘 느낄 수 있는 이유를 발표해 본다. •Anaglyph 방식 입체 영상 살펴보기 - 어느 방향으로 살펴보았을 때 입체감이 잘 나타나는지 확인해 본다. - 안경을 썼을 때와 벗었을 때 보이는 모습을 비교해 본다. - 앞에서 살펴본 움직이는 입체사진과 공통점과 차이점을 말해 본다. - 입체 영상을 만들려면 어떤 기술이 필요할지 이야기를 나눈다. ◈ 학습문제 확인 | 5′ | T, E | 시각 시각 | ‧ 입체감이 느껴지는 사진과 그림, 움직이는 GIF 애니메이션, 적청방식 입체사진, 입체안경 ※ 입체안경은 미리 주지 않고 키보드 아래 숨겨 두며, 필요할 때만 꺼내 써서 주의가 분산되는 것을 최소화 한다. |
용어도입 탐색 설명 및 해결 방안의 제시 실행 | ◈ 입체와 관련된 용어 알아보기 •3D, 3차원, 입체의 뜻을 확인하기 - 입체도형은 점, 선, 면으로 구성된다. - 점은 위치를 나타낼 때 쓰이고, 선은 점이 모여서, 면은 선이 모여서, 입체는 면이 모여서 만든다. 따라서 모든 입체는 점이 모여서 만들어졌다. - 선 위에서, 면 위에서, 입체 위에서 점의 위치를 표현하는데 필요한 수치의 개수가 차원이다. - 우리 눈에 보이는 것은 모두 점, 선, 면, 입체로 이루어져 있다. 따라서 우리의 세계는 3차원이다. •입체감과 원근감 알아보기 - 그림과 사진이 몇 차원인지 생각해 본다. - 2차원인 평면에서 입체감을 느끼기 위해 무엇이 필요한지 발표해 본다. (명암, 그림자, 겨냥도) - 멀고 가까운 것을 알아보는데 영향을 주는 요인을 예제 그림을 통해 유추한다. (크기, 중첩, 시선) ◈ 작품에 나타난 입체감과 원근감 살펴보기 •미술작품 살펴보기 - 각각의 명화들이 어떤 요소를 통해 입체감과 원근감을 표현하고 있는지 확인해 본다. (크기, 중첩, 선명도, 소실점 등) - 그러나 입체사진과는 다르게 입체로 느끼게 된다는 것을 확인한다. - 3D 사진과 비교해 본다. ◈ 입체영상의 원리 추론하기 •우세안 확인하기 실험 - 양 팔을 뻗어 멀리 있는 물체를 겨누고 한 눈씩 번갈아 확인한다. - 작은 구멍을 만들어 멀리 있는 물체를 넣어보고 한 눈씩 번갈아 확인을 한다. - 알 수 있는 점을 추론한다. (두 눈이 바라보는 모습은 조금씩 다르다.) •눈이 두 개인 이유 확인하기 - 한 눈을 감은 채로 짝끼리 검지손가락을 마주해 본다. - 눈을 바꿔서, 두 눈을 뜨고도 해 보아 왜 두 눈이 필요한지 발표해 본다. (두 눈이 있어야 거리감을 잘 느낄 수 있다.) •입체영상의 원리 추론하기 - 두 실험의 결과를 통해, 두 눈이 서로 조금씩 다른 모습을 보았을 때 입체감을 느낄 수 있음을 확인한다. - 입체안경의 색깔이 왜 서로 달랐는지 이야기 해 본다. •입체영상의 원리 확인하기 - 입체 안경을 끼고 몇 개의 사진을 한 눈씩 살펴보고 좌우의 모습이 조금씩 다름을 확인한다. - 입체안경의 좌우 색상을 바꾸면 어떻게 보일지 예상하고 확인해 본다. - 입체사진을 만들기 위해 어떤 준비가 필요할지 이야기 한다. ◈ 입체사진 만들기 •시범 보며 따라 하기 - 연습용 폴더의 좌우 사진을 확인한다. - 제작 소프트웨어를 구동하고 사진을 올린다. - 세부 설정을 조정하고 합성하여 저장한다. - 완성된 사진을 감상한다. - 입체감을 바꾸기 위한 설정을 변경해 본다. •예제 파일로 연습하기 - 준비된 다른 파일로 입체감이 잘 드러나도록 제작한다. - 제작한 파일은 학급홈페이지 자료실에 업로드한다. | 30′ 12′ | M A A S S,T T,E | 시각 시각 시각 | ‧ 설명 PPT ‧ 원근요소별 명화그림파일 ※ 소실점의 경우 교육과정을 넘으므로 생략할 수 있다. ※ 먼저 두 눈을 뜨고 겨눠야 함을 강조한다. 오른손잡이가 우세한 것처럼, 우안이 우세안인 경우가 많다. ※ 검지손가락을 마주할 때마다 자세와 거리를 바꾸거나 멀리 한다. ‧ 포토스케이프, 적청사진변환 SW, 좌우영상사진, SW 사용설명서 ※ 필요한 소프트웨어와 사진 예제파일은 미리 바탕화면에 깔아 둔다. |
정리 | ◈ 차시예고 •차시 예고하기 - 입체 영상의 원리 - 입체 영상의 장비와 실용 기술 - 내 사진으로 입체 영상 만들어 보기 - 입체 영상을 위한 뮤직비디오를 제작하기 위한 내용 구상하기 •과제 부여하기 - 좌우 눈으로 보았을 때의 사진 1종류 이상 촬영하여 가져 오기 | 3′ |
*평가 계획