과학영재담당장학관 이...

꿈 희망 감동이 있는

경기도교육청

과학영재담당장학관 이 상 욱

우린 왜?

STEAM 교육에

몰입해야 하는가?


경기도교육청

Engineering

Arts

Mathematics

Science

TechnologySTEAM융합인재교육

흥미와 이해를 높이고 , 과학기술 기반의 융합적 사고와 문제해결능력을 배양하는 교육

과학 (S), 수학 (M)

이론 개념적∙

공학 (E), 기술 (T)실생활 연계 활용 적용∙

예술 (A)

감성적

STEAM 교육의 개념


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@ 이공계 기피현상 심각 - 청소년들의 과학에 관한 관심 저조 - 수학 , 과학이 어려운 과목이라는 인식 팽배 - 우수한 과학기술 인력 양성 및 공급의 실패

@ 흥미 및 학습 동기 저조 - 성적은 상위권이지만 문제 해결력 , 창의력 , 흥미도 , 자기 주도학습능력은 극히 저조 - 2009 PISA 학습효율화 지수 ( 성적 / 학습시간 ) : 24/34 - 2009 PISA 과학 흥미도 , 학습동기 : 55/57

@ 인성 , 감성 , 예술과 연관된 창의성 교육 필요 - 주관적 행복지수 OECD 국가 중 최하위 - 감성을 지닌 창조지식인 필요

STEAM 교육의 배경


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@ 흥미 ( 재미 )

@ 자신감 @ 꿈 ( 희망 , 진로 )

@ 행복 ( 만족 )

우리 아이들은 ?


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@ 학업성취도 - 초등학교 4 학년 : 수학 2/50, 과학 1/50 - 중학교 2 학년 : 수학 1/42, 과학 3/42

@ 자신감 - 초등학교 4 학년 : 수학 49/50, 과학 50/50 - 중학교 2 학년 : 수학 38/42, 과학 40/42

@ 흥미도 - 초등학교 4 학년 : 수학 50/50, 과학 48/50 - 중학교 2 학년 : 수학 41/42, 과학 42/42

TIMSS 2011 결과


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@ 이걸 왜 배우지 ?

@ 배운 걸 어디에 써먹지 ?

@ 선생님은 왜 교과서에 나오는 것만 가르칠까 ?

@ 왜 이렇게 어렵고 양이 많을까 ?

@ 왜 우리는 모든 과목을 잘 해야 할까 ?

@ 정말로 정답은 하나 밖에 없는 걸까 ?

@ 선생님은 일방적이다 . 나도 하고 싶은 말이 많은데~~

@ 직접 보고 , 듣고 , 느낄 수 있는 기회를 좀 주지 !

@ 나의 진로 ( 장래 ) 에 대해서는 누구와 상담하지 ?

@ 근데 , 학교가 나를 위해 해준 게 뭐야 ?

그런데 , 아이들의 반응은 ?


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@ 교육 문제와 공교육의 신뢰도를

회복하기 위한 핵심 키워드는 ?

우리의 과제 ?


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@ 상상력

@ 창의성

@ 비판적 사고 @ 융합적 인재

핵심 키워드


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창의성 , 융합적 인재

창의지성교육 창의 ·인성교육

배움중심수업 STEAM 수업

동서고금의 서적

문화예술작품

경험과 체험

사회적 실천

Science Technology Engineering

Art Mathemat-

ics


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스토리텔링을 통한 상황 제시

문제 해결을 위한 창의적 설계 ( 디자인 )

탐구 , 제작 등을 통한 감성적 체험

흥미 , 호기심융합적 사고력

STEAM 수업의 틀


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@ 주변의 자연현상에 대한 관찰 및 원리 , 법칙 적용 @ 건강을 주제로 한 인체 , 인체공학 등의 통합적 접근 @ 실생활 경험의 문제해결을 위한 과학적 접근 @ 첨단과학기술 ( 우주항공 , 나노 , 바이오 등 ) 적용과 응용 @ 영화 , 드라마 , 속담 속의 과학 이야기 @ 가전제품 , 생활용품 , 악기 등의 원리 , 기술공학 @ 다양한 놀이기구의 체험을 통한 과학적 원리 적용 @ 각종 구조물 ( 주택 , 다리 , 건물 ) 의 디자인 , 기술공학 @ 역사적 유물의 과학 , 기술 , 공학 , 예술 , 역사적 접근 @ 전통생활 방식 ( 의 , 식 , 주 등 ) 에 대한 과학적 고찰 @ 지구온난화 , 대체 에너지 , 녹색성장의 이해

스토리텔링 소재를 찾아라 !


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태풍 볼라벤이 상륙했을 때 고층 아파트 유리창에 (×) 자로 테이프를

붙이거나 젖은 신문지를 붙이느라 동네 문방구의 접착 테이프가 품절 되는 등 소동 (?) 을 핀 적이 있다 . 과학적인 근거가 있을까 ? @ 왜 (×) 로 테이프를 ?

@ 신문지에는 왜 물을 ?

@ 태풍에 관하여 !

@ 바람 ( 파동 ) 에너지@ 물체의 진동@ 창틀의 구조 , 형태@ 가정용 유리의 두께@ 간단한 모형 실험 @ 강한 바람에도 파손 되지 않을 최적 조건은 ?

사례 1. 과학적인 근거를 찾아라 !


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@ 건축물의 구조와 예술적 가치@ 성곽의 축조 방법과 적용기술 @ 거중기의 구조와 원리@ 성곽 및 건축물의 문화재적 가치 @ 세계문화유산의 지정 배경과 그 의의@ 정조와 다산의 사상과 리더십@ 조명을 활용한 아름다움 (빛의 과학 ) @ 화성 체험

사례 2. 역사 속 여행 ( 화성의 비밀 )


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@ 콘텍트 렌즈로 영상 전송 : 초소형 컴퓨터가 내장된 렌즈 @ 몸을 띄우는 초전도체 : 자석 사이의 반발력 @ 경비원 속이는 위장 스크린 : 입체적으로 볼 수 있는 헤드트래킹 기술 @ 163 층 건물의 외벽에 달라붙는 마술장갑 – 게코도마뱀 , 생체모방기술

사례 3. 영화 속 과학 이야기


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사례 4. 폐 휴대폰에서 금을 캐다

경기도는 폐 휴대폰 26 만개를 수거하여 약 8kg 의 금덩어리를 만들어 그 수익금을 불우 이웃을 도왔다 . – 신문 기사 – 휴대폰을 분해하여 내부 모습을 알아보고 , 그 속에는 어떤 광물들이 함유되어 있는지 알아보고 자원 재활용의 효율적인 대책을 알아보자

@ 스피커 : 네오디움@ 액정 : 인듐 , 주석 , 구리 , 규소@ 반도체소자 : 금 , 은 , 구리 ,

규소 , 갈륨 , 비소@ 카메라 : 금 , 구리 , 니켈 ,

@ 버튼 : 금 , 철 , 니켈 , 크롬@ 이어폰 /AC 잭 : 금@ 적외선 LED : 금 , 갈륨 , 비소 ,

알루미늄


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사례 5. 휴대폰 속 훔쳐 보기 !


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사례 6. 지폐 속의 비밀을 찾아라 !@ 종이 재질

@ 글자의 모양 , 크기 ,

비율 , 채색 등

@ 위조 방지 기술

@ 문자 , 숫자의 비밀

@ 예술적 요소

@ 제작 과정

@ 지폐 ( 화폐 ) 의 변천

@ 연간 발행량 , 비용

@ 여러 나라의 화폐

@ 지폐 도안 하기

@ 위조지폐의 문제점


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사례 7. 그림 속에서 과학을 ?

@ 작품 감상 ( 느낌 ) @ 당대의 미술 기법@ 점묘기법 @ 그림 속의 인물 평 ( 사회상 )@ 빛과 색의 혼합 @ 빛의 성질 ( 파동 , 입자 ) @ 색의 잔상효과 @ 유명 화가 따라 하기 ( 체험 )

그랑드자트

섬의

일요일

오후

-

조르주

쇠라

-


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이렇게도 ~~(협동 학습 )


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@ 모양 ( 형태 , 구조 ), 색깔은 어떻게 ?

@ 어떤 크기로 ? : 길이 , 부피 , 면적 , 공간의 효율성

@ 어떤 강도로 ? : 내구성 , 절연성 , 음향 , 화학적 성질

@ 재료와 에너지를 어떻게 효율적으로 이용할 것인가 ?

@ 효율적인 배치 : 기능성 , 안락성 , 즐거움 , 만족감

@ 재료 사용 및 적용방법 : 도구 , 기계 , 계산

@ 전체 속에 있는 부분들의 상호 관련성은 ?

창의적 설계 ( 디자인 ) 요소

학생들의 상상력이 최대한 발현될 수 있도록 !


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@ 직접 체험을 통한 흥미 , 열정 , 지적 만족감 , 자부심

@ 성공 (완성 , 해결 ) 하였다는 성취감 , 끈기 , 집중력

@ 새로운 것을 만들 수 있다는 도전의식과 자신감

@ 타인의 의견을 받아들일 수 있는 수용적 자세

@ 조사 , 발표 등을 통한 의사소통능력 , 동기유발

@ 협동학습을 통한 타협 , 타인에 대한 배려 , 협동심

@ 감정순화 , 아름다움 , 신비로움 등의 예술적 감성

감성적 체험 ( 인성적 요소 )


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@ 지식이 어디에 사용되는지 , 왜 배우는지를 알고 실생활 문제를 해결하기 위한 내용이 포함

@ 학생의 창의적 아이디어 드러나고 , 다양한 학습 결과물이 산출되는 수업

@ 학생들이 서로 협력하고 , 학생 , 교사가 활발히 상호 작용 ( 소통 ) 을 하는 수업

@ 관련된 교과들이 자연스럽게 연계되고 융합되어 흥미와 호기심을 유발시키는 수업

@ 학생들에게 이성적 판단 (분석 , 논리 )뿐만 아니라 , 예술적 감성과 느낌을 강조하는 수업

STEAM 수업의 특징


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1. STEAM 교육은 특정교과 (특히 , 과학 ) 에서만 가능한가 ? @ 모든 교과에 적용 가능함 @ STS(SATIS) 와 무관하지 않다 . @ 과학은 기술 , 공학 , 예술 , 수학적인 요소를 포함

2. STEAM 교육은 교과 통합 ( 융합 ) 인가 ? 주제 통합인가 ? @ 소재 선정과 스토리텔링이 중요 @ 다양한 관련성 , 연계성이 중요 , @ 실생활 소재에서부터 첨단과학까지 확장

3. 모든 요소가 포함되어야만 하는가 ? @ S, T, E, A, M 요소를 구분하는 것은 무의미 @ 감성적인 체험이 중요

STEAM 교육에 대한 Q/A (1)


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4. 학교교육과정 속에 STEAM 교육을 어떻게 녹여낼까 ? @ 정규시간만 고집하지 말라 . @ 교과 내 수업 , 교과연계 ( 주제 중심 ) 수업 , 교과 외 수업 @ 창체 , 자유탐구 , 과제연구 , 탐구학습 등으로 활용 가능

5. 특별한 STEAM 수업 모형이나 형식 ( 지도안 ) 은 있을까 ? @ 표준화 ( 정형화 ) 모형은 없다 . @ 창의재단 , 연구회 , 시범학교 등에서 제시된 예시안

6. 여러 명의 교사가 있어야 STEAM 수업이 가능할까 ? @ 동일한 수업 시간을 분할하여 지도하는 것은 무리 @ 필요 시 각자의 수업시간에 연계하여 지도 가능



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7. STEAM 수업이 차지하는 비율은 얼마나 되어야 할까 ? @ 전체 시수 중 20% 정도가 적절함 @ 단원별로 억지로 적용할 필요는 없다 . 8. 기 개발 , 보급된 콘텐츠가 있는가 ? @ 초등학교 5~6 학년 , 중학교 1~2 학년용 개발 , 보급 @ STEAM 수업을 위한 초등학교용 영상자료 보급 @ 경기도과학교육원 / 정보마당 / 경기 STEAM 교육 @ 한국과학창의재단

9. 콘텐츠의 내용이 방대하고 너무 어렵지 않은가 ? @ 학생들 수준에 적합하게 재구성 , 활용 가능 @ 학생 읽기 자료 , 교사용 지도자료로 활용



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10. 조작적 요소가 반드시 포함되어야 할까 ? @ 제작 ( 만들기 ) 과정이 반드시 포함될 필요는 없음 @ 감성적 체험 단계가 있으면 충분함 @ 간단한 DEMO, 키트 등을 활용한 수업도 가능

11. STEAM 수업에서 최우선적으로 고려할 사항은 ? @ 스스로 계획하고 실천하면서 흥미 , 재미 , 호기심 유발 @ 마음껏 상상하고 토론하며 소통할 수 있는 장 마련

12. 평가는 어떻게 할 것인가 ? @ 가르친다고 반드시 평가를 해야 할까 ? @ 수행평가 적용



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13. 어디서 지원 ( 도움 )받을 수 있을까 ? @ 자료개발 시범 적용학교 : 50 개교 @ STEAM 교육 리더스쿨 ( 연구시범학교 ) : 9 개교 @ STEAM 교육 교사연구회 ( 한국과학창의재단 ) : 25 개 @ NTTP 경기도 STEAM 교육 연구회

14. 성공적인 STEAM 교육을 위해서는 ? @ 선생님들의 열정과 지속적인 노력 , 파트너십 구축 @ 관리자의 적극적인 지원과 격려 @ 기다림 ! 조급함을 버려라 ! @ STEAM 교육의 성패는 선생님들의 몫이다 .



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감사합니다 .감사합니다 .

꿈 · 희망 · 감동이 있는 곳

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