과학영재담당장학관 이 상 욱

1. 과학영재담당장학관 이 상 욱 우린 왜? STEAM교육에 몰입해야 하는가?

2. STEAM 교육의 개념 과학(S), 수학(M) Mathematics 공학(E), 기술(T) 예술(A) Arts 이론∙개념적 Science 실생활 연계 활용∙적용 감성적 융합인재교육 STEAM Engineering Technology 흥미와 이해를 높이고, 과학기술 기반의 융합적 사고와 문제해결능력을 배양하는 교육

3. STEAM 교육의 배경 @ 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

4. 우리 아이들은? @ 흥미(재미) @ 자신감 @ 꿈(희망, 진로) @ 행복(만족)

5. TIMSS 2011 결과 @ 학업성취도 - 초등학교 4학년 : 수학 2/50, 과학 1/50 - 중학교 2학년 : 수학 1/42, 과학 3/42 @ 자신감 - 초등학교 4학년: 수학 49/50, 과학 50/50 - 중학교 2학년: 수학 38/42, 과학 40/42 @ 흥미도 - 초등학교 4학년: 수학 50/50, 과학 48/50 - 중학교 2학년: 수학 41/42, 과학 42/42

6. 그런데, 아이들의 반응은? @ 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?

7. 우리의 과제? @ 교육 문제와 공교육의 신뢰도를 회복하기 위한 핵심키워드는?

8. 핵심 키워드 @ 상상력 @ 창의성 @ 비판적 사고 @ 융합적 인재

9. 창의성, 융합적 인재 창의지성교육 창의·인성교육 배움중심수업 STEAM 수업 Science Technology Engineering Art Mathematics 동서고금의 서적 문화예술작품 경험과 체험 사회적 실천

10. STEAM 수업의 틀 스토리텔링을 통한 상황 제시 흥미, 호기심 융합적 사고력 문제 해결을 위한 창의적 설계(디자인) 탐구, 제작 등을 통한 감성적 체험

11. 스토리텔링 소재를 찾아라! @ 주변의 자연현상에 대한 관찰 및 원리, 법칙 적용 @ 건강을 주제로 한 인체, 인체공학등의 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

12. 사례1. 과학적인 근거를 찾아라! 태풍 볼라벤이 상륙했을 때 고층 아파트 유리창에 (×)자로 테이프를 붙이거나 젖은 신문지를 붙이느라 동네 문방구의 접착 테이프가 품 절 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?

13. 사례2. 역사 속 여행(화성의 비밀) @ 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

14. 사례3. 영화 속 과학 이야기 @ 콘텍트 렌즈로 영상 전송 : 초소형 컴퓨터가 내장된 렌즈 @ 몸을 띄우는 초전도체: 자석 사이의 반발력 @ 경비원 속이는 위장 스크린 : 입체적으로 볼 수 있는 헤드트래킹 기술 @ 163층 건물의 외벽에 달라붙는 마술장갑 – 게코도마뱀, 생체모방기술

15. 사례4. 폐 휴대폰에서 금을 캐다 경기도는 폐 휴대폰 26만개를 수거하여 약 8kg의 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

16. 사례5. 휴대폰 속 훔쳐 보기!

17. 사례6. 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

18. 사례7. 그림 속에서 과학을? 그랑드자트 섬의 일요일 오후 -조르주 쇠라- @ 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)

19. 이렇게도~~(협동 학습)

20. 창의적설계(디자인) 요소 @ 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? 학생들의 상상력이 최대한 발현될 수 있도록!

21. 감성적 체험(인성적 요소) @ 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 대한배려, 협동심 @ 감정순화, 아름다움, 신비로움 등의 예술적 감성

22. STEAM 수업의 특징 @ 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

23. STEAM 교육에 대한 Q/A (1) 1. STEAM 교육은특정교과(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 스토리텔링이중요 @ 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

24. STEAM 교육에 대한 Q/A (2) 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

25. STEAM 교육에 대한 Q/A (3) 7.STEAM 수업이 차지하는 비율은 얼마나 되어야 할까? @ 전체 시수 중 20% 정도가 적절함 @ 단원별로억지로 적용할 필요는 없다. 8. 기 개발, 보급된 콘텐츠가있는가? @ 초등학교 5~6학년, 중학교 1~2학년용 개발, 보급 @ STEAM 수업을 위한 초등학교용 영상자료 보급 @ 경기도과학교육원 /정보마당/경기STEAM교육 @ 한국과학창의재단 9. 콘텐츠의내용이 방대하고너무 어렵지 않은가? @ 학생들 수준에 적합하게 재구성, 활용 가능 @ 학생 읽기 자료, 교사용 지도자료로 활용

26. STEAM 교육에 대한 Q/A (4) 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 수업에서최우선적으로 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

27. STEAM 교육에 대한 Q/A (5) 13. 어디서 지원(도움)받을 수 있을까? @ 자료개발 시범 적용학교 : 50개교 @ STEAM 교육 리더스쿨(연구시범학교) : 9개교 @ STEAM 교육 교사연구회(한국과학창의재단) : 25개 @ NTTP 경기도 STEAM교육 연구회 14. 성공적인 STEAM 교육을 위해서는? @ 선생님들의 열정과 지속적인 노력, 파트너십 구축 @ 관리자의 적극적인 지원과 격려 @ 기다림! 조급함을 버려라! @ STEAM 교육의 성패는 선생님들의 몫이다.

28. 경기도교육청 과학직업교육과 꿈·희망·감동이 있는 곳 감사합니다.