STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2022 탈 탐사 프로젝트, 어떻게 진행해야 할까? 서울교육대학교 과학영재교육원 2022년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 구분 서울교육대학교 프로그램명 과학적 사고력 – 달에 가는 길 주요 과목 과학 주요 단원 관련 과목 국어, 정보 관련 단원 STEM+I S, T, E, 요소 M, I 주 개발자명 수정보완 (신규/수정보 완) 주요 적용 학년 고1 개발차시 5차시 (공통과학) Ⅱ.생활 속의 과학 탐구 (과학 3) 7. 과학과 나의 미래 주장하는 글쓰기 데이터 사이언스(포괄적임) 적용 지역 서울, 세종, 전북(남원) 전영석 보조 심재권 (서울교대) 개발자 (고려대) 5차시 분량의 4개의 모듈로 구성 주요 수업 개요 1. 백신의무화 논쟁 2. 수소차와 전기차 개발 3. 태양광 발전의 전망 4. 국가 주도의 우주 개발 방향 1차시: 문제 인식 – 뉴스 기사나 영화, 서적 등을 통해 논점을 분명히 하 고 학생들끼리 서로의 기존 생각을 나누도록 구성 2차시: 핵심 개념 학습 – hands-on activity 등 구체적인 활동을 통해 관련 개념을 익힘. 단지 지식의 전달이 아닌 주장-증거-추론(CER) 에 바탕을 둔 활동 차시별 주요내용 (키워드 위주) 3차시: 주제에 관해 다양한 관점으로 접근한 글을 분석. 글은 논문이나 서적 등을 재구성(학생들이 읽기 쉽도록) 할 것. 분석은 툴민의 논 증 분석틀을 활용 4차시: 데이터로서의 접근 – 3차시가 글을 통해 주제에 접근하는 것이라 면 4차시는 데이터의 수집, 분석, 처리 등의 과정을 통해 주제를 좀 더 명확히 이해하도록 하는 것임 5차시: 종합 정리 – 먼저 자신의 생각을 분명히 하고, 다른 학생들과 서 로의 생각을 나눈 다음, 최종 자신의 생각을 정리하여 글로 표현하 도록 하는 활동 [1차시] 문제 인식 우리가 달에 가는 이유 l 차시 개요 영상을 시청하고, 영상 자료를 정리 및 요약하는 과정에서 달 탐사의 필요성에 대해 알아보고, 해결 되 어야 할 과제 및 문제를 인식한다. 스스로 알고 있는 개념과 잘 모르는 개념을 글로 정리하고, 자신의 생 각을 친구들과 나누는 시간을 갖는다. l 활동 목표 뉴스 기사나 영상 등 자료를 통해 달 탐사에 대하여 쟁점이 되는 문제의 본질을 파악한다. 향후 최종 판다을 위해 문제와 관련하여 자신이 잘 알고 있는 개념과 모르는 개념을 명확히 한다. l 배경 지식 1) 50년 전까진 ‘국력 과시’... 이제는 ‘헬륨3’등 광물자원 개발이 주목적 (경향신문, 2022.11.16.) 과거와 현재의 달 탐사는 목표가 다르다. 국위 선양보다는 달에 묻힌 광물자원을 개발하는 데 목적이 있 다. 달에는 마그네슘과 실리콘, 티타늄 등이 풍부하게 매장돼 있다. 특히 주목되는 건 ‘헬륨3’다. 헬륨3는 핵융합 발전의 원료다. 달에 100만t이 묻혀 있을 것으로 추정된다. 헬륨3 1g은 석탄 40t과 비슷한 에너지 를 뿜는다. 지구로 운송한다면 지구 전체에 1만년간 에너지를 공급할 수 있다는 계산이 가능하다. https://www.khan.co.kr/science/aerospace/article/202211162114005 2) [SR포커스] 美, 핵융합 '점화' 첫 성공…최민호 세종시장, 1년 전 '핵융합' 특강 주목 (SR타임즈, 2022.12.19.) 핵융합 발전의 어려운 과제 중 하나는 원료를 획득하는 것이다. 중수소와 3중수소 중 3중수소가 지구상 에 얼마 존재하지 않고 리튬으로 생산하는 방식은 고가의 비용이 들어가는 기술이다. 따라서 제 3의 방안 으로 우주에서 자원을 획득하는 방법이 거론되고 있으며 달에는 3중수소보다 훨씬 핵융합이 쉬운 헬륨-3 가 수 없이 존재하고 있다. http://www.srtimes.kr/news/articleView.html?idxno=126010 3) 인류의 오랜 꿈... 핵융합이 달아오른다 (주간조선, 2022.12.31.) 핵융합은 온실가스 배출에 의한 기후위기 극복에 가장 적절한 에너지원이다. 수소의 원자핵을 헬륨의 원 자핵으로 융합시키는 과정에서는 온실가스가 전혀 배출되지 않기 때문이다. http://weekly.chosun.com/news/articleView.html?idxno=23757 l 유의 사항 본 차시의 목표는 문제 인식으로 자신이 무엇을 알고 무엇을 모르고 있는지 확인만 하는 단계로 개념 확인과 논거에 대한 논의는 이후 차시에서 순차적으로 진행된다. 따라서 학생 활동지에는 상황에 따라 배 경지식의 자료 중 추가로 다양하게 제시할 수 있다. STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 131 - [2차시] 핵심 개념 학습 지구에서 달까지 가는 방법은 무엇일까? l 차시 개요 지구에서 직선 거리로 38만 km 떨어진 달에 가는 다양한 방법에 대하여 과학적 개념을 학습한다. 또한 달에 대한 개념학습 후 문제풀이를 통해 달 탐사의 필요성에 대하여 탐구한다. l 활동 목표 달 탐사선을 달의 궤도에 보내기 위해 탐사선이 달에 가는 방법에 대하여 이해한다. l 배경 지식 1. 지구에서 달까지! 달 궤도선 다누리가 가는 길 지구에서 달까지 가는 경로는 지구에서 달로 직진하거나 지구를 몇 바퀴 돌아서 갈 수 있다. 하지만 다 누리호는 왜 이러한 경로를 두고 멀리 돌아가는 것일까? 다누리호는 태양과 중력이 균형을 이루는 라그랑 주점 근처까지 연료를 거의 사용하지 않고 이끌려 간다. https://youtu.be/alfZC3nJOGI 2. 라그랑주 점(Lagrangian point) 케플러 운동을 하는 두 천체가 있을 때, 그 주위에서 중력이 0이 되는 5개의 점으로 라그랑주 특수해라 고도 부른다. 두 천체를 잇는 직선상에 3개, 두 천체와 정삼각형을 이루는 2개의 점이 있다. 그 중에서도 삼각형을 이루는 2점에 제3천체가 있을 경우 매우 안정하여 라그랑주 점이라고 부른다. https://namu.wiki/w/%EB%9D%BC%EA%B7%B8%EB%9E%91%EC%A3%BC%EC%A0%90 3. 지구에서 달까지 가는 방법 지구에서 달까지의 거리는 평균 약 38만 km 이다. 다양한 국가에서 달 탐사선을 보내왔는데 달 탐사선 들이 지구에서 달까지 어떤 방법을 통해 갔을까? 달에 가기 위해 사용된 궤적은 다음의 네 가지 궤적과 같다.(직접 전이 궤적, 위성 전이 궤적, 약 안정 경계 궤적, 나선 전이 궤적) https://youtu.be/MAD43UpryWs 3. 달에 매장된 고효율 미래 에너지는?(2021.10.21.) 달에 매장된 헬륨-3는 인공 태양으로 불리는 핵융합에 이용하면 전 세계가 1년동안 사용할 수 있는 에 너지를 찰나에 만들 수 있다. 이 헬륨-3는 태양풍을 타고 우주 공간을 떠도는데 지구엔 대기와의 마찰로 타버리지만, 달에는 대기가 없어 수 m 가 쌓여 있다. https://www.youtube.com/watch?v=osJ10O7_gPw 4. 루나 글로브 만들기 동영상 https://www.youtube.com/watch?v=0ZvyHXlYjac 5. 루나 글로브 구입처 https://print-sphere.jp/SHOP/MN00001.html l 유의 사항 STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 134 - [3차시] Data Science 달은 지구를 어떻게 공전할까? l 차시 개요 지구와 달의 정보를 토대로 태양 중심의 지구와 달 공전을 시뮬레이션하여 개념적으로 이해하는 달의 공전궤도를 수치 데이터를 사용하여 구체적으로 탐구한다. 태양을 중심으로 태양과 달의 거리를 스프레드 시트를 사용하여 일 단위로 계산하고, 계산된 값을 사용하여 그래프로 시각화하여 달이 지구를 공전하는 모습을 직관적으로 파악하는 활동이다. 이를 통해, 기존에 학생이 관념적으로 이해하던 달의 공전 궤도를 데이터를 통해 시각화한 결과를 통해 구체적으로 이해한다. l 활동 목표 태양을 중심으로 지구의 공전에 따른 달의 위치를 계산하는 방법을 이해하고, 지구를 공전하는 달의 이 동을 시각화한다. l 배경 지식 1. 스프레드시트의 기초적인 사용법(함수, 분산형그래프) 스프레드시트의 함수(SIN,COS,PI 등)와 계산된 값을 시각화하기 위한 그래프 기능을 사용하는 방법에 대한 소개영상이다. - https://youtu.be/fTALJb1Nsq0 - https://youtu.be/mPQA2S1wpCM 2. 태양, 지구, 달의 기초적인 데이터(공전주기, 거리, 크기 등) 이해 스프레드시트에서 태양과 지구의 거리(약 1억 5000만km), 지구와 달의 거리(38만km) 등의 데이터를 수 치값으로 입력하기 위해서 탐구하는 영상이다. - https://youtu.be/Io2SI1EcHP4 - https://youtu.be/vRIYaiL2-WU l 유의 사항 1. 스프레드시트에서 데이터를 처리하는 기본적인 개념, 차트를 제작하는 방법, 함수를 사용하는 방법을 소개하도록 한다. 2. 스프레드시트의 사용법 보다는 달의 공전모습을 시각화하는 것에 초점을 두고 수업을 진행한다. 3. 구글 스프레드시트는 2종류(지구와 달)을 비교하여 시각화 할 수 없어, 마이크로소프트사의 스프레드시 트를 권장한다. ※ 본 차시의 스프레드시트 샘플 링크 : https://url.kr/fxkml5 - 144 - [4차시] 논증을 위한 자료 분석 국가 주도의 달 탐사 프로젝트와 관련된 주장을 알아보자 l 차시 개요 국가는 달 탐사 프로젝트를 어떻게 주도해야 하는지에 대해 주장하는 글을 꼼꼼히 읽고 분석하여 근거 와 증거를 찾는다. l 활동 목표 달 탐사를 해왔던 역사적 사례를 통하여 과학적 주장에 대한 타당성을 판단하는 능력을 함양한다. l 배경 지식 1. [2050년의 경고]“달 착륙은커녕…한국형 우주발사체 만들어놓고 놀릴 판” (중앙일보, 19.3.19.) 한국 우주 과학의 가장 큰 장애물은 정치권과 관료 문제, 우주 기술을 알만하면 교체되는 담당자 등 다 양한 문제점이 있다. 이에 국회미래연구원은 지속적인 우주 정책을 위해서는 미국 NASA와 같은 우주청 신설을 통한 과학 기술관료(정책)의 전문성 강화와 국제 프로젝트에 참가, 민간 산업 육성 등이 필요하다 고 제시했다. https://www.joongang.co.kr/article/23415175#home 2. 오락가락 한국 달탐사 사업 "누구도 일정관리 안했다" 관계자 증언 (동아사이언스, 20.9.27.) 한국 달 탐사 사업이 일정 관리자가 없을 정도로 사업관리가 제대로 이뤄지지 않았다는 사업 책임자의 증언이 나왔다. 이로 인하여 정권 교체를 거치며 일정이 앞당겨졌다가 늦춰지는 등 수년째 사업관리에 허 점이 지적되어왔다. https://www.dongascience.com/news.php?idx=40147 3. 한국우주항공연구소, '달 궤도 사업' 수차례 지연... 355억 예산낭비 (뉴스프리존, 20.10.20.) 항공우주연구원 국정감사에서 양의원은 “달 탐사 지연의 주된 요인은 주요 설계 사항에 대한 항공우주 연구원의 연구자간 이견으로 발생한 갈등과 달 탐사 사업단의 역량 부족 등인 것으로 드러났다.”고 밝혔 다. 또한 항공우주연구원의 달 탐사 계획 지연으로 인하여 355억원의 예산과 시간이 낭비되었다. http://www.newsfreezone.co.kr/news/articleView.html?idxno=267879 l 유의 사항 - 학생들의 이해를 돕기 위해 논거와 증거의 실제 예를 하나 정도 <보기>로 미리 제시해줄 수 있다. - 154 - [5차시] 토의와 글쓰기 달 탐사 국가가 어떻게 주도해야 하는가에 대한 내 생각은 무엇일까? l 차시 개요 1~4차시까지의 활동을 통해 알아본 달 탐사에 대한 내용을 바탕으로 국가가 어떻게 주도해야하는가에 대 하여 토의하는 시간이다. 나의 생각을 확정하고 주장하기에 앞서 모둠원들과 토의를 통해 생각을 변경하거 나 확고히 한 뒤, 툴민의 논증 모형에 따라 주장을 논술해 본다. l 활동 목표 달 탐사 국가가 어떻게 주도해야하는가에 대한 나의 생각을 정하고 툴민의 논증 모형에 따라 이유, 설명, 예상 가능한 반대 의견과 반박 등을 갖추어 주장할 수 있다. l 배경 지식 1. 주장은 논증과 같지 않다. 주장에 대한 반대 의견이나 반박 가능한 증거가 제시되어야만 논증이 된다. 즉, 논증에서는 서로 다른 주장과 증거들의 제시와 반박 등을 통해서 서로의 생각을 설득하는 과정이 중요하다. 2. 영국의 철학자이자 작가, 교육자인 스티븐 에델스턴 툴민(Stephen Edelston Toulmin, 1922년 3월 25 일 ~ 2009년 12월 4일)은 실질적으로 적용 가능한 실용 논증 모형을 개발하였다. 툴민의 모형은 다음 과 같이 안건, 주장, 논거, 세기, 지지, 및 반론으로 이루어진다. - 안건: 주장의 대상 - 주장: 논증의 결론으로 자신의 견해를 밝히거나 타인의 지지를 얻기 위해 내세운 진술 - 세기: 주장을 확신하는 정도를 나타내는 표현: 확실히, 십중팔구는, 아마도, 거의, 절대로 등 - 논거: 제시된 근거가 주장을 정당화시킬 수 있는 이유. 공통의 배경지식이나 전제가 포함됨 - 지지: 추가 자료 등 논거를 뒷받침하는 상세 증거 - 반론: 주장을 반박하거나 한계를 제시하는 진술 l 유의 사항 1. 모둠 구성 시 서로 반대되는 의견을 가진 학생들이 섞일 수 있도록 한다. 2. 짧은 시간 내에 서로의 생각과 근거를 들을 수 있도록 토의 진행자를 정해서 효과적인 토의가 이루어 지도록 한다. - 159 - 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2022 태양광 발전, 화석 에너지의 대안이 될 수 있을까? 서울교육대학교 과학영재교육원 2022년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 구분 서울교육대학교 프로그램명 과학적 사고력 – 태양광 발전 주요 과목 과학 주요 단원 관련 과목 국어, 정보 관련 단원 STEM+I S, T, E, 요소 M, I 주 개발자명 수정보완 (신규/수정보 완) 주요 적용 학년 고1 개발차시 5차시 (공통과학) Ⅱ.생활 속의 과학 탐구 (과학 3) 7. 과학과 나의 미래 주장하는 글쓰기 데이터 사이언스(포괄적임) 적용 지역 보조 개발자 5차시 분량의 4개의 모듈로 구성 주요 수업 개요 1. 백신의무화 논쟁 2. 수소차와 전기차 개발 3. 태양광 발전의 전망 4. 국가 주도의 우주 개발 방향 1차시: 문제 인식 – 뉴스 기사나 영화, 서적 등을 통해 논점을 분명히 하 고 학생들끼리 서로의 기존 생각을 나누도록 구성 2차시: 핵심 개념 학습 – hands-on activity 등 구체적인 활동을 통해 관련 개념을 익힘. 단지 지식의 전달이 아닌 주장-증거-추론(CER) 에 바탕을 둔 활동 차시별 주요내용 (키워드 위주) 3차시: 주제에 관해 다양한 관점으로 접근한 글을 분석. 글은 논문이나 서적 등을 재구성(학생들이 읽기 쉽도록) 할 것. 분석은 툴민의 논 증 분석틀을 활용 4차시: 데이터로서의 접근 – 3차시가 글을 통해 주제에 접근하는 것이라 면 4차시는 데이터의 수집, 분석, 처리 등의 과정을 통해 주제를 좀 더 명확히 이해하도록 하는 것임 5차시: 종합 정리 – 먼저 자신의 생각을 분명히 하고, 다른 학생들과 서 로의 생각을 나눈 다음, 최종 자신의 생각을 정리하여 글로 표현하 도록 하는 활동 [1차시] 문제 인식 우리나라의 신재생 에너지 현황은? l 차시 개요 뉴스 영상을 시청하고 요약하는 과정에서 우리나라의 에너지원별 발전 비율과 다른 나라의 신재생 에너 지 비중 및 변화를 통해 우리나라 전력 공급 방식의 문제를 인식한다. 스스로 알고 있는 개념과 잘 모르는 개념을 글로 정리하고 자신의 생각을 친구들과 나누는 시간을 갖는다. l 활동 목표 뉴스 기사나 영상 등을 통해 우리나라의 신재생 에너지 상황을 인식하고 쟁점이 되는 문제의 본질을 파 악한다. 향후 최종 판단을 위해 문제와 관련하여 자신이 잘 알고 있는 개념과 모르는 것을 명확히 한다. l 배경 지식 1) 석탄화력발전 비율 및 변화 우리나라에서는 현재 12개 부지에 총 60기(35,350.7MW)의 석탄화력발전기가 가동 중이다. 총발전량에 서 석탄화력발전이 차지하는 비율은 2020년 현재 44.0%로 발전 에너지원 중 비중이 가장 높다. 우리나라 의 석탄화력발전 비중은 국제적으로 높은 편이다. 주요 석탄 수출국인 호주와 제조업 강국인 독일을 제외 하면 우리나라의 석탄화력발전 비중은 다른 선진국들에 비해 매우 높다. https://www.index.go.kr/unify/idx-info.do?idxCd=4292 2) 석탄화력발전 무엇이 문제인가? (2021.07.07.) https://www.newssc.co.kr/news/articleView.html?idxno=48429 3) 석탄화력발전 문제, 더 이상 미룰 수 없다. 외 (열린충남 76호. 2016.09.01.) https://www.cni.re.kr/main/search/down.do?gcd=AC0000040939&seq=1 4) 신재생 에너지 발전 비율 및 변화 (1차 에너지 대비 재생에너지 비율) 총발전량 대비 신·재생에너지 발전량의 비중은 2001년 0.04%에 불과하였으나 2003년 1.56%로 증가하 였다. 이는 신·재생에너지 발전량이 실질적으로 늘어났다기보다 2003년부터 수력을 신·재생에너지 통계로 집계하였기 때문이다. 신·재생에너지 시설용량은 꾸준한 증가세를 유지하고 있다. 하지만 국제 기준에 따 라 주요 국가들의 1차 에너지 대비 재생에너지 비율을 비교해 보면, 2020년 기준 한국(2.3%)은 이탈리아 (19.4%), 독일(16.4%), 영국(13.9%), 프랑스(11.8%), 미국(8.5%), 호주(8.5%), 일본(6.8%) 등 다른 선진국 들과 현격한 차이를 나타낸다. 국내에서 사용하고 있는 신·재생에너지 기준으로 비교해도 가장 낮은 수준 이다. https://www.index.go.kr/unify/idx-info.do?idxCd=4293 5) 2019년도 국내 신재생 에너지 발전 비중은 몇 %일까? (2020.08.18.) 2019년 국내 신재생 에너지 설비용량은 15,791MW(15.8GW)로, 재생에너지 3020 이행계획이 발표된 2017년 대비 5GW 가까이 증가했다. 이를 에너지원별로 다시 쪼개보면 전체 신재생 에너지의 67%를 태양 STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 85 - [2차시] 핵심 개념 학습 태양전지는 어떻게 작동할까? l 차시 개요 태양광 발전이 화석 에너지의 대안으로 가능성이 있는지를 판단하기 위해서는 태양전지의 구조와 작동 원리를 이해하는 것이 필요하다. 소형 태양전지 모듈의 구조 이해를 바탕으로 태양전지가 만드는 전력은 어떤 특징이 있는지 실험을 통해 알아보자. l 활동 목표 뉴스 기사나 영상 등을 통해 우리나라의 신재생 에너지 상황을 인식하고 쟁점이 되는 문제의 본질을 파 악한다. 향후 최종 판단을 위해 문제와 관련하여 자신이 잘 알고 있는 개념과 모르는 것을 명확히 한다. l 배경 지식 1. 태양전지의 구조와 작동 원리 (1) 태양전지의 구조 및 작동 원리 태양전지는 n형 반도체와 p형 반도체를 접합하여 만든다. ➡ 접합점에 빛을 비추면 n형 반도체의 전자와 p형 반도체의 정공이 반대편으로 이동하여 양쪽에 모이 게 된다. ➡ 양끝을 전선으로 연결하면 전선을 따라 전류가 흐르게 된다. ➡ 이 전선에 전기기구를 연결하면 전기기구가 작동한다. (2) https://ecopower.kr/article/%EC%9E%90%EB%A3%8C%EC%8B%A4/7/18/ 2. 태양전지는 어떻게 작동할까? https://www.youtube.com/watch?v=7WnBDvc5Pl0 3. 태양광 모듈 제작 과정 https://blog.naver.com/ejqmfdbvl/221296282254 4. 실리콘 태양전지의 제조 원리는 무엇인가? STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 89 - [3차시] Data Science 태양광 발전에 가장 많은 영향을 미치는 기상요소는? l 차시 개요 태양광 발전량에 영향을 미치는 요소는 다양하다. 연간 태양광 발전량을 예상하기 위해서 기상 데이터를 수집하여 태양광 발전량과 관련지어보고 태양광 발전량에 영향을 미치는 기상요소를 친구들과 나누는 시 간을 갖는다. 공공데이터를 수집하여 스프레드시트(MS, 구글)로 정리하고, 태양광 발전량과 기상요소(기온, 풍속, 일조량 등)을 스프레드시트(MS, 구글)의 산점도 시각화 기능을 통해 관계를 추론하거나 데이터마이 닝 도구인 웨카(WEKA)를 사용하여 분석한다. l 활동 목표 태양광 발전소를 선정하고 시간 단위 발전량 데이터와 기상 데이터를 관련지어 태양광 발전량에 가장 영향을 많이 미칠 것으로 예상되는 기상요소를 선정하고 이유를 설명할 수 있다. l 배경 지식 1. 공공데이터란 무엇이고 어떻게 활용할까? https://youtu.be/oJ6ELprPa_o - 공공데이터의 의미와 제공되는 공공데이터를 활용하는 방안에 대해서 폭넓게 설명하는 소개영상으로 공공데이터에 대해 처음 접하는 학생을 위한 설명자료이다. 2. 공공데이터포털 OpenAPI 활용방법 https://youtu.be/pe5-RQb-OPI - 공공데이터를 사용하기 위해서 학생이 수집된 데이터를 검색하는 공공데이터포털에 대한 소개영상으로, 공공데이터를 검색하고 공공데이터를 실시간으로 사용하기 위한 방법인 API를 사용하는 방법에 대한 설명 자료이다. 본 차시에서는 실시간 데이터(API)를 사용하지 않고, 과거에 수집된 데이터(cvs)를 사용한다. 3. Data Mining with Weka https://youtu.be/nHm8otvMVTs - 수집된 데이터를 분석하는 도구를 스프레드시트 이외에 데이터마이닝 도구인 웨카(WEKA)를 사용하여 분석하기 위한 기초적인 사용법 설명자료이다. 4. 상관경향성분석 https://m.blog.naver.com/istech7/50153047118 - 수집한 기상데이터를 태양광발전량과 기상요소의 관계를 분석하고 해석하기 위한 설명자료이다. 양(+) 의 상관관계는 한 변수의 값이 증가할 때, 다른 변수의 값이 함께 증가하는 것이고, 음(-)의 상관관계는 한 변수의 값이 증가할 때, 다른 변수의 값이 함께 감소하는 것이다. l 유의 사항 1. 개별 컴퓨터의 인터넷 연결과 스프레드시트(MS, 구글) 프로그램을 준비한다. 2. 실제 태양광 발전소의 전력 생산량 데이터와 발전소가 위치한 지역의 데이터를 수집이 필요하기 때문 에 데이터를 제공하는 발전소를 선정할 수 있도록 안내한다. STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 95 - [4차시] 논증을 위한 자료 분석 태양광 발전이 화석 에너지의 대안이 될 수 있다는 근거는 무엇일까? l 차시 개요 태양광 발전의 화석 에너지 대안 가능 혹은 불가능을 주장하는 글이나 자료를 꼼꼼히 읽고 분석하여 근거 와 증거를 찾는다. l 활동 목표 태양광 발전의 화석 에너지 대안 가능/불가능에 대한 다양한 관점들에서 서로 대립하는 주장을 논리적으 로 분석하여 과학적 주장에 대한 타당성을 판단하는 능력을 함양한다. l 배경 지식 (대안이 될 수 있다는 자료) 1. 태양전지의 블루칩, 페로브스카이트(2021.04.12.) http://www.energycenter.co.kr/news/articleView.html?idxno=1292 기존 태양전지의 단점인 효율을 비약적으로 높인 페로브스카이트(Perovskite) 태양전지를 소개하면서 태 양전지의 구조와 원리, 종류를 종합적으로 다루고 있다. 특히 2021년 2월 25일, 네이쳐 표지에 실린 우리 나라 연구진의 페로브스카이트 태양전지가 눈이 띤다. 2. 차세대 태양광 ‘페로브스카이트(Perovskite)’ 탠덤 셀 https://www.youtube.com/watch?v=lwPKwlyEz5Y 한화 큐셀의 유튜브 채널. 태양광 모듈의 현재와 미래를 종합적으로 다루고 있다. 태양전지의 다양한 이 용을 소개하고 있으며 페로브스카이트 탠덤 셀의 유래도 자세히 설명하고 있다. 3. 태양광 발전소 1MW의 온실가스 감축 효과는 얼마나 클까? (엔라이튼, 2021.11.19.) https://www.enlighten.kr/insight/policy-issue/7468 태양전지를 이용한 태양광 발전소의 온실가스 감축 효과를 구체적인 수치를 예로 들어 설명하고 있다. 4. 일본의 GENESIS 계획과 지속 가능한 에너지의 활용 (2010.01.) http://magazine.hellot.net/magz/article/articleDetail.do?flag=all&showType=showType1&articleId= ARTI_000000000038555&articleAllListSortType=sort_1&page=1&selectYearMonth=201001&subCtgId= GENESIS란 ‘Global Energy Network Equipped with Solar cells and International Superconductor grids’의 머리글자를 딴 것으로 구약성서의 창세기를 의미하는 말이다. GENESIS 계획 을 제창한 쿠와노 코우토쿠 박사(전 산요전기 사장)는 세계의 에너지 소비 예상과 태양전지의 필요 면적을 효율 10%의 태양전지를 이용한 케이스로 계산한 결과, 약 800km×800km의 정사각형 상당으로 전 인류 가 필요한 에너지를 조달할 수 있다고 나타냈는데, 이것은 현존하는 세계 사막의 불과 4%에 지나지 않는 다고 강조했다. 6. 미래의 전력 공급 방법 - '스마트 그리드'와 '제네시스 계획' (2021.09.03.) https://surpriser.tistory.com/369 태양광 발전소에서 생산된 직류 전력을 소비자에 전달하기까지의 전력망에 필요한 송전, 충전에 대해 간 략히 다루고 있다. 축전기, 스마트 그리드 등 이에 필요한 개념들을 설명하고 있으며 더 거대한 송전망 아 STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 107 - [5차시] 토론과 글쓰기 태양광 발전의 화석 에너지 대안 가능성에 대한 내 생각은 무엇일까? l 차시 개요 1~4차시까지의 활동을 통해 알아본 태양광 발전의 특징, 태양광 발전의 장･단점 등을 바탕으로 태양광 발 전이 화석 에너지의 대안으로 가능성이 있는지를 판단하는 시간이다. 나의 생각을 확정하고 주장하기에 앞 서 모둠원들과 토의를 통해 생각을 변경하거나 확고히 한 뒤, 툴민의 논증 모형에 따라 주장을 논술해 본 다. l 활동 목표 태양광 발전의 화석 에너지의 대안 가능성에 대한 나의 생각을 정하고 툴민의 논증 모형에 따라 이유, 설 명, 예상 가능한 반대 의견과 반박 등을 갖추어 주장할 수 있다. l 배경 지식 1. 주장은 논증과 같지 않다. 주장에 대한 반대 의견이나 반박 가능한 증거가 제시되어야만 논증이 된다. 즉, 논증에서는 서로 다른 주장과 증거들의 제시와 반박 등을 통해서 서로의 생각을 설득하는 과정이 중요하다. 2. 영국의 철학자이자 작가, 교육자인 스티븐 에델스턴 툴민(Stephen Edelston Toulmin, 1922년 3월 25 일 ~ 2009년 12월 4일)은 실질적으로 적용 가능한 실용 논증 모형을 개발하였다. 툴민의 모형은 다음 과 같이 안건, 주장, 논거, 세기, 지지, 및 반론으로 이루어진다. - 안건: 주장의 대상 - 주장: 논증의 결론으로 자신의 견해를 밝히거나 타인의 지지를 얻기 위해 내세운 진술 - 세기: 주장을 확신하는 정도를 나타내는 표현: 확실히, 십중팔구는, 아마도, 거의, 절대로 등 - 논거: 제시된 근거가 주장을 정당화시킬 수 있는 이유. 공통의 배경지식이나 전제가 포함됨 - 지지: 추가 자료 등 논거를 뒷받침하는 상세 증거 - 반론: 주장을 반박하거나 한계를 제시하는 진술 l 유의 사항 1. 모둠 구성 시 서로 반대되는 의견을 가진 학생들이 섞일 수 있도록 한다. 2. 짧은 시간 내에 서로의 생각과 근거를 들을 수 있도록 토의 진행자를 정해서 효과적인 토의가 이루어 지도록 한다. 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STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2022 전기차 개발에 집중할 것인가, 수소차 개발에 투자할 것인가? 서울교육대학교 과학영재교육원 2022년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 프로그램명 구분 서울교육대학교 수정보완 과학적 사고력 – 전기차와 수소차 주요 과목 과학 주요 단원 관련 과목 국어, 정보 관련 단원 STEM+I S, T, E, 요소 M, I 주 개발자명 (신규/수정보 완) 주요 적용 학년 고1 개발차시 5차시 (공통과학) Ⅱ.생활 속의 과학 탐구 (과학 3) 7. 과학과 나의 미래 주장하는 글쓰기 데이터 사이언스(포괄적임) 적용 지역 보조 개발자 5차시 분량의 4개의 모듈로 구성 주요 수업 개요 1. 백신의무화 논쟁 2. 수소차와 전기차 개발 3. 태양광 발전의 전망 4. 국가 주도의 우주 개발 방향 1차시: 문제 인식 – 뉴스 기사나 영화, 서적 등을 통해 논점을 분명히 하 고 학생들끼리 서로의 기존 생각을 나누도록 구성 2차시: 핵심 개념 학습 – hands-on activity 등 구체적인 활동을 통해 관련 개념을 익힘. 단지 지식의 전달이 아닌 주장-증거-추론(CER) 에 바탕을 둔 활동 차시별 주요내용 (키워드 위주) 3차시: 주제에 관해 다양한 관점으로 접근한 글을 분석. 글은 논문이나 서적 등을 재구성(학생들이 읽기 쉽도록) 할 것. 분석은 툴민의 논 증 분석틀을 활용 4차시: 데이터로서의 접근 – 3차시가 글을 통해 주제에 접근하는 것이라 면 4차시는 데이터의 수집, 분석, 처리 등의 과정을 통해 주제를 좀 더 명확히 이해하도록 하는 것임 5차시: 종합 정리 – 먼저 자신의 생각을 분명히 하고, 다른 학생들과 서 로의 생각을 나눈 다음, 최종 자신의 생각을 정리하여 글로 표현하 도록 하는 활동 [1차시] 문제 인식 수소차 개발은 장기적으로 이익이 될까? l 차시 개요 전기차 시장이 점차 확대되고 있는 환경에서 수소차 개발의 실효성에 관해 서로 반대의 견해를 갖는 글 을 요약하고, 전기차와 수소차 개발 관련 문제를 인식한다. 스스로 알고 있는 개념과 잘 모르는 개념을 글 로 정리하고 자신의 경험을 친구들과 나누는 시간을 가진다. l 활동 목표 뉴스 기사와 전문가의 글을 통해 전기차와 수소차 개발 관련 논쟁 상황을 인식하고 쟁점이 되는 문제의 본질을 파악한다. 향후 최종 판단을 위해 문제와 관련하여 자신이 잘 알고 있는 개념과 모르는 것을 명확 히 한다. l 배경 지식 1. 전기차 vs 수소차, 승자는? [08:33] https://youtu.be/nawwaBRwXpY - 수소차와 전기차, 어떻게 다를까? - 우리나라의 현대차는 왜 수소차를 택했을까? - 수소차 산업, 전망은 어떨까? 2. 수소차 전망 어둡게 만드는 세 가지 기술적 난제 https://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2019/02/22/2019022202118.html - 한계점 1. 한계 봉착한 수소 저장 기술 고압으로 수소를 탱크에 주입하면 초기에는 저장 용량이 늘어나지만 700~800기압부터는 압력만 올라가고 수소 용량은 늘지 않는다. 주입 압력이 높아질수록 수소 분자 사이의 운동에너지가 증가해 추가적인 수소 유입을 막기 때문이다. - 한계점 2. 동력 성능 저하시키는 발열 수소차의 동력원인 연료전지에서는 발열 반응이 일어나 전기와 함께 열이 발생한다.내연기관차의 경우 연 료가 연소한 후 발생한 열의 대부분이 배기가스와 함께 외부로 방출되지만 연료전지에서 발생한 열은 배 출구가 없다. - 한계점 3. 전기차보다 한참 낮은 에너지 효율 수소차 연비는 최대로 봐도 전기차의 절반 수준밖에 안 된다. 수소 생산·운송·저장 등에서 불필요한 비용, 에너지 손실이 발생하는점까지 고려하면 경쟁력은 더 떨어진다. 3. 현대차 수소선언, 환경단체가 비판하는 이유는? https://www.hankookilbo.com/News/Read/A2021090914240004953 - 초록? 회색? 파랑? ... 수소도 수소 나름이다 수소는 생산 방식에 따라 △그린수소 △그레이수소 △블루수소 △브라운수소 4가지로 나뉩니다. 그린수소 는 태양광이나 풍력 등 재생에너지에서 나오는 전력으로 물을 전기분해(수전해)해서 생산합니다. 생산 과 정에서 탄소 배출이 없는, 궁극의 친환경에너지라 불립니다. 하지만 국내에선 아직 상용화되지 않은 기술 STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 38 - [2차시] 핵심 개념 학습 전기차의 2차전지와 수소차의 연료전지는 어떤 차이가 있을까? l 차시 개요 전기차와 수소차의 강점과 약점을 비교하기 위해 각 자동차에 전력을 공급하는 2차전지와 수소연료전지 의 원리를 학습한다. 또한, 비교적 생소한 기체 반응 전지의 작동 원리를 쉽게 이해하기 위해 간단한 실험 을 수행한다. l 활동 목표 수소차가 전기차의 대안이 될 수 있는지 최종 판단을 하기 위해 기본적으로 전기차에 전력을 공급하는 2차전지와 수소차에 전력을 공급하는 수소연료전지의 원리를 이해한다. l 배경 지식 1. 산화와 환원 산화(oxidation)란 어떤 물질이 전자를 잃는 경우를 말하며, 환원(reduction)이란 반대로 전자를 얻는 경우를 말한다. 예를 들어 아연 금속(Zn)과 염산(HCl)이 만나면 아래와 같은 화학반응식이 가능하다. Zn  H   Cl− → Zn   H  Cl− 이때 아연 금속(Zn)은 산화되어 아연 이온(Zn2+)이 되며, 수소 이온(H+)은 환원되어 수소 기체(H2)가 된 다. 이처럼 전자를 잃어 산화되는 물질이 있으면 반드시 전자를 얻어 환원되는 물질도 있으며, 산화되는 물질이 잃는 전자 개수와 환원되는 물질이 얻는 전자 개수는 같다. 2. 화학전지의 작동 원리 화학전지는 산화환원반응을 이용하여 화학에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치이다. 화학전지는 기본적으 로 양극과 음극 그리고 전해액으로 구성되어 있다. 음극은 이온화경향이 커서 전자를 쉽게 잃는 금속을 사 용하므로 산화반응이 일어나며, 양극은 이온화경향이 작아서 전자를 잘 잃지 않는 금속을 사용하므로 환원 반응이 일어난다. 이처럼 음극과 양극에 서로 다른 두 종류의 금속을 전해액과 접촉할 수 있는 상태에 두 면 화학 반응이 일어난다. 이때 도선을 통해 반응성이 큰 금속에서 반응성이 작은 금속으로 전자가 이동하 여 전류가 흐른다. * 그림 출처: https://100.daum.net/encyclopedia/view/24XXXXX47927 STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 44 - [3차시] Data Science 전기차, 수소차에 대한 언론 보도는 어떤 특징이 있을까? l 차시 개요 뉴스와 기사에서 전기차와 수소차에 대해 보도하는 자료를 검색하고, 텍스트 분석을 제험해본다. l 활동 목표 뉴스빅데이터 분석시스템인 빅카인즈(BIG KINDS)를 사용하여 전기차, 수소차에 대한 뉴스를 검색하고 분석하여 키워드를 도출하여 관계망을 분석한다. l 배경 지식 1. 빅카인즈 빅카인즈는 우리나라 언론사에서 출간하는 뉴스를 모두 수집하고, 기사를 분석(형태소 분석, 개체명 분석, 네트워크 분석)하여 누구나 분석한 결과를 시각화하여 활용할 수 있는 시스템이다. 키워드를 입력하여 검 색하는 간단한 방법으로 키워드와 관련된 다른 키워드의 관계, 최신 뉴스의 트랜드, 특정한 이슈의 시계열 적인 변화 등을 시각적으로 분석할 수 있다는 점에서 의미가 있다. - 빅카인즈 기초사용법 https://youtu.be/rcDHuFYETow - 빅카인즈 응용분석1 https://youtu.be/Of64qdrZuYg - 빅카인즈 응용분석2 https://youtu.be/WJYMf3MVZvk 2. 워드클라우드 워드클라우드는 텍스트로된 데이터에 대한 정성적인 분석은 비용과 시간이 많이 소요되어, 적은 시간과 노력을 통해 작성된 텍스트에서 특정한 단어의 빈도를 정량적으로 우선순위에 따라 시각화하는 방법이다. - 워드클라우드 생성기 사용법 https://youtu.be/hS6C_JZjY7Y l 유의 사항 - 학생의 흥미와 동기를 고려하여 뉴스빅데이터 분석시스템인 빅카인즈를 소개한다. - 빅카인즈에서 학생이 흥미를 가지고 있는 다양한 키워드를 검색하면서 사용법을 익힌다. - 빅카인즈에서 관계도 분석을 위해서는 회원가입(소셜계정)을 한다. - 검색된 뉴스들의 키워드와 관계망을 시각화한 이미지를 기반으로 해석하도록 지도한다. STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 50 - [4차시] 논증 분석 수소차 개발을 위한 투자 확대는 타당한가? l 차시 개요 수소차 개발 투자 확대에 찬성하는 측과 반대하는 측의 자료를 꼼꼼히 읽고 분석하여 각각의 근거와 증 거를 찾는다. l 활동 목표 전기차와 수소차 관련 논쟁 사례에서 대립하는 주장을 논리적으로 분석하여 과학적 주장에 대한 타당성 을 판단하는 능력을 함양한다. l 배경 지식 (수소차 개발을 위한 투자 확대를 지지하는 측 자료) 1. 수소 시대가 온다(1), 수소 연료전지 전기차 https://auto.danawa.com/news/?Tab=F5&Work=detail&no=4862514 본 기사는 전기차의 발전이 정체된 상황에서 수소차가 어떤 과정을 거쳐 새로운 대안으로 부상했는지 와 지금의 상황을 짚어 보는 글이다. 2. 유망시장 Issue Report: 수소차 https://url.kr/thlnxq 본 보고서는 글로벌 유망시장으로 수소차 시장 동향을 정책, 기술, 시장, 산업 측면에서 살펴보았다. 요약하면 수소차는 전기차에 비해 긴 주행거리, 짧은 충전시간 등이 우위에 있으며, 경제적 효과, 에너 지 수급, 친환경 측면에서 많은 장점을 갖고 있다고 소개한다. (수소차 개발을 위한 투자 확대를 반대하는 측 자료) 1. '비효율' 수소차는 수소경제의 필요조건이 아니다 http://www.newstof.com/news/articleView.html?idxno=1365 본 기사는 수소차를 개발하기보다는 수소로 생산한 전기를 기존 인프라를 이용해 전기차에 충전하면 더 효과적이라는 것이다. 2. 수소차의 미래, 과연 장밋빛인가 https://www.epnc.co.kr/news/articleView.html?idxno=212967 본 칼럼은 아직 수소차 상용화를 위한 근본 기술이 마련돼 있지 않으므로 전기차에 집중하는 것이 낫 다는 주장을 담은 글이다. l 유의 사항 - 본 차시의 논증은 ‘수소경제’와 같은 거시적인 측면이 아닌 ‘수소차’ 개발의 실효성에 초점을 맞춘다. STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 62 - [5차시] 토론과 글쓰기 수소차 개발에 대한 나의 생각은? l 차시 개요 1~4차시까지의 활동을 통해 알아본 전기차와 수소차의 원리, 특징, 장･단점 등을 바탕으로 수소차 개발 에 대한 투자를 확대하는 것이 타당한지 판단하는 시간이다. 나의 생각을 확정하고 주장하기에 앞서 모둠 원들과 토의를 통해 생각을 변경하거나 확고히 한 뒤, 6단 논법에 따라 주장을 논술해 본다. l 활동 목표 수소차 개발에 대한 나의 생각을 정하고 6단 논법에 따라 이유, 설명, 예상 가능한 반대 의견과 반박 등 을 갖추어 주장할 수 있다. l 배경 지식 개인의 생각은 서로 나누고 비교하는 과정을 통해 더욱 정확하고 정교하게 발전한다. 이 과정에서 생각 의 옳고 그름에 관한 판단 근거가 필요해진다. 특정 문제에 관한 토론이 이루어질 때, 생산적인 논의를 위 해서는 토론 참여자가 단순히 주장만 내세우는 것이 아니라, 주장의 타당성을 판단할 수 있는 근거를 함께 제시해야 한다. 논증(論證)이란 이처럼 일정한 근거를 들어 주장을 펼치는 활동이다. 논증이라는 협력 과정 은 생각의 차이에서 오는 갈등을 극복하여 문제를 해결하고 지식을 발전시키는 데 매우 유용한 도구이다. 영국의 철학자이자 작가, 교육자인 스티븐 에델스턴 툴민(Stephen Edelston Toulmin)은 실질적으로 적 용 가능한 실용 논증 모형을 개발하였다. 툴민의 모형은 다음 그림과 같이 자료/현상, 주장, 논거, 세기, 지지, 반론으로 이루어진다. 자료/현상 주장 세기 논거 주장을 도출하는 데에 기반이 되는 사실이나 예, 자료 논증의 결론으로 자신의 견해를 밝히거나 타인의 지지를 얻기 위해 내세운 진술 주장을 확신하는 정도를 나타내는 표현 (예: 확실히, 십중팔구는, 아마도, 거의, 절대로 등) 제시된 근거가 주장을 정당화시킬 수 있는 이유 → 공통의 배경지식이나 전제가 포함됨 지지 추가 자료 등 논거를 뒷받침하는 상세 증거 반론 주장을 반박하거나 한계를 제시하는 진술 STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 70 - 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2022 코로나 19 백신 접종, 강제해야 할까? 서울교육대학교 과학영재교육원 2022년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 구분 서울교육대학교 프로그램명 수정보완 과학적 사고력 - 백신의무화논란 주요 과목 과학 주요 단원 관련 과목 국어, 정보 관련 단원 STEM+I S, T, E, 요소 M, I 주 개발자명 (신규/수정보 완) 주요 적용 학년 고1 개발차시 5차시 (공통과학) Ⅱ.생활 속의 과학 탐구 (과학 3) 7. 과학과 나의 미래 주장하는 글쓰기 데이터 사이언스(포괄적임) 적용 지역 보조 개발자 5차시 분량의 4개의 모듈로 구성 주요 수업 개요 1. 백신의무화 논쟁 2. 수소차와 전기차 개발 3. 태양광 발전의 전망 4. 국가 주도의 우주 개발 방향 1차시: 문제 인식 – 뉴스 기사나 영화, 서적 등을 통해 논점을 분명히 하 고 학생들끼리 서로의 기존 생각을 나누도록 구성 2차시: 핵심 개념 학습 – hands-on activity 등 구체적인 활동을 통해 관련 개념을 익힘. 단지 지식의 전달이 아닌 주장-증거-추론(CER) 에 바탕을 둔 활동 차시별 주요내용 (키워드 위주) 3차시: 주제에 관해 다양한 관점으로 접근한 글을 분석. 글은 논문이나 서적 등을 재구성(학생들이 읽기 쉽도록) 할 것. 분석은 툴민의 논 증 분석틀을 활용 4차시: 데이터로서의 접근 – 3차시가 글을 통해 주제에 접근하는 것이라 면 4차시는 데이터의 수집, 분석, 처리 등의 과정을 통해 주제를 좀 더 명확히 이해하도록 하는 것임 5차시: 종합 정리 – 먼저 자신의 생각을 분명히 하고, 다른 학생들과 서 로의 생각을 나눈 다음, 최종 자신의 생각을 정리하여 글로 표현하 도록 하는 활동 [1차시] 문제 인식 백신 의무화, 왜 시끄러울까? l 차시 개요 뉴스 영상을 시청하고 요약하는 과정에서 코로나19 백신 접종 의무화와 관련된 문제를 인식한다. 스스로 알고 있는 개념과 잘 모르는 개념을 글로 정리하고 자신의 경험을 친구들과 나누는 시간을 가진다. l 활동 목표 뉴스 기사나 영상 등을 통해 상황을 인식하고 쟁점이 되는 문제의 본질을 파악한다. 향후 최종 판단을 위 해 문제와 관련하여 자신이 잘 알고 있는 개념과 모르는 것을 명확히 한다. l 배경 지식 1) 주요 나라의 백신 의무화 정책 1) - 백신패스(접종증명·음성확인제)는 코로나19 백신 미접종자의 다중이용시설 이용을 제한하는 한시적 조치이다. 코로나19 백신 접종자의 자유로운 해외 왕래를 보장하여, 여행·비즈니스·물류 등의 국제적 이동과 여행·숙박 산업을 활성화하는 것을 목적으로 하는 백신 여권이 있다. - 한국은 2021년 11월 1일부터 백신패스 조치에 해당하는 행정처분인 이른바 ‘방역패스’를 시행했다. 이후 2022년 3월 1일부로 방역패스 적용을 중단했다. - 미국 : 2021년 11월, 바이든 행정부는 민간 사업장의 접종을 의무화하면서, 이를 지키지 않으면 기 업은 과태료를 물도록 했었다. 하지만 2022년 1월 13일, 미국 연방대법원은 이를 과도한 권한 행사라 고 판단하고 무효로 만들었다. 이후 많은 주에서 방역조치를 해제하고 있다. -유럽 연합은 EU Digital COVID Certificate를 도입하여 백신 접종, 음성확인, 6개월 이내 완치자임을 증명하였다. EU 증명서는 모든 회원국에서 유효하다. EU 회원국 일부에선, 음성확인을 제외한 백신 접종/완치자만을 인정하는 '슈퍼 그린 패스'를 도입하였다. 그러자 이에 반대하는 시민들의 대규모 시 위 또한 지속되었고, 이후 대부분 해제되었다. 2) 아래 활동에 포함된 뉴스 영상과 유사한 내용의 뉴스 영상 https://www.youtube.com/watch?v=INvPmOT3uNI 3) 영상 대체 가능한 읽을거리 - 불붙은 백신 찬반 논쟁…“생명 살려”vs“역효과 커” (2021.12.06. ) http://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20211206000243 요약: 영국 BBC방송이 5일(현지시간) 찬성 측과 반대 측의 주요 논리를 정리했다. 백신 의무화 정책에 찬성하는 쪽은 무엇보다 백신이 생명을 살린다는 점을 주목하고 의무화해야 접종 률을 높인다고 주장한다. 반면 반대론자는 백신 의무화에는 반발이 불가피하다는 점을 지적한다. 인간 의 고유한 자유가 훼손될 가능성이 있다는 것이다. 1) https://namu.wiki/w/%EB%B0%B1%EC%8B%A0%ED%8C%A8%EC%8A%A4 STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 2 - [2차시] 핵심 개념 학습 코로나 바이러스에 대한 집단 면역은 어떻게 이루어질까? l 차시 개요 최종적으로 주장의 타당성을 판단하기 위한 과학개념을 학습한다. 코로나19 원인과 인간의 면역체계, 코로나19 백신 종류와 집단면역 원리를 학습과 문제풀이를 통해 이해하고 체험해본다. l 활동 목표 백신 의무화에 관한 최종 판단을 하기 위해 코로나19의 원인, 인간의 면역체계, 코로나19 백신 종류와 집단면역 원리를 이해한다. l 배경 지식 1) 면역에 관해 - 고1 생명과학 I 교과서 (p98~p102, 동아출판사) http://hermes.douclass.com:8080/hermes/resource/store/83/51/ad0abbf353bc12e985952cd07f0ab 6fa852d/hview.html 2) 백신에 관해 - 기초과학연구소 https://www.ibs.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000001003/selectBoardArticle.do?nttId=19594&pageI ndex=2&searchCnd=&searchWrd= -한겨레 신문 : 백신 종류와 장단점을 잘 정리해놓았음 (학생 활동지의 출처) https://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/1034453.html 3) 집단면역 그림 원본 출처 : Randolph et al., Herd Immunity: Understanding COVID-19, Immunity, 52, 5, (2020), 737-74 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761320301709 4) 기타 참고 영상 -코로나19 백신의 원리 - 코로나19 백신과 치료제 어디까지 왔나 (KBS_744회_2020.09.09) https://www.youtube.com/watch?v=odNh-RPFjZo -NOVA: Vaccines—Calling the Shots https://www.pbslearningmedia.org/resource/nvvs-sci-immunity/immunity-vaccines/ l 유의 사항 - 면역체계(2. 우리 몸은 어떻게 병원체로부터 방어할까?)는 고등학교 학습 수준까지만 소개하도록 한다. - 코로나 19 백신 이해를 위해, 단백질 발현과정(DNA-> RNA->단백질)에 대해 먼저 알아야 한다. - 집단면역 전파(물음 4-2) 과정은 가급적 학생이 직접 그려보도록 한다. - 자료 말미의 [질병 감염 모의 실험]은 활동 시간에 여유가 있는 경우, 따로 (한 차시를) 진행할 수 있다. STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 7 - [3차시] Data Science 바이러스는 어떤 조건에서 확산할까? l 활동 개요 - 전염병 확산 모델인 SIS모델과 SIR모델을 이해하고, 시뮬레이션 도구를 사용하여 전염병의 확산을 예측할 수 있다. ※ 전염병 확산을 예측하는 모델로 SIS모델과 SIR 모델이 있다. 1. SIS 모델 전염병 확산 모델 중 고전적인 방법론은 감염될 수 있는 상태(S, susceptible)와 감염된 상태(I, infected)로 표현하는 SIS(Susceptible-Infected-Susceptible) 모델이다. 감염될 수 있는 상태는 질병에 걸릴 수 있고, 감염된 상태는 질병을 전파할 수 있다. 감염된 사람 은 다른 사람을 만날 때 마다 감염률(infection rate)이라는 특정 확률로 질병에 걸리고, 감염된 사람은 매 시간 단위로 회복률(recovery rate)라는 특정 확률로 다시 감염될 수 있 는 상태로 바뀐다. SIS모델은 매 시간마다 각 노드 i에 대해, ① i가 감염될 수 있는 모든 이웃을 확인한다. ② 감염된 이웃은 i를 확률 β로 감염시킨다. ③ i가 감염되었다면, i는 확률 μ로 감염될 수 있는 상태로 바뀐다. STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 15 - [4차시] 논증을 위한 자료 분석 백신 의무화와 관련된 주장의 근거는 무엇일까? l 차시 개요 백신 의무화 찬성 혹은 반대를 주장하는 글이나 자료를 꼼꼼히 읽고 분석하여 근거와 증거를 찾는다. l 활동 목표 백신 접종 관련 논쟁 사례에서 대립하는 주장을 논리적으로 분석하여 과학적 주장에 대한 타당성을 판단 하는 능력을 함양한다. l 배경 지식 (접종 의무화 반대 자료) 1. 코로나19 백신의 안전성을 우려하는 의료인 연합(가칭)의 성명서(2021.2.15.) https://endpandemic.kr/ 일부 의료인이 백신 의무화 반대 이유를 정리해 놓음 -> 안전성, 효능 평가 부정적, 노령자와 기저질 환자에 대한 데이타 부족, 미국 FDA가 부작용 예측, 강제 접종은 위헌적 등 * 여기서 제시한 참고문헌의 원래 취지보다는 편리한대로 인용한 듯한 느낌이 있다. 2. 성인 10명 중 4명 코로나 백신 부작용 경험...제조사별·차수별로도 '큰 차이' https://m.dongascience.com/news.php?idx=55191 (동아 사이언스 2022.07.04.) 제조사별, 차수별로 국내 성인 대상으로 부작용에 대한 조사 결과에 대한 기사임 -> 국내 성인 10명 중 4명은 부작용을 경험한 것으로 조사됐다. 가장 많이 겪은 부작용은 팔 통증이었고 가장 심각하게 느낀 증상은 오한과 발열이었다. 3. WHY HERD IMMUNITY FOR COVID IS PROBABLY IMPOSSIBLE https://www.nature.com/articles/d41586-021-00728-2 (네이처 591, 520-522 (2021) 코로나 19의 집단면역이 불가능할 수도 있다는 논문 -> 백신이 전염을 막는지 불분명하다. 백신 출시가 나라마다 지역마다 다르고, 동시에 이뤄지는 것이 아니 다(Vaccine roll-out is uneven). 새로운 변이가 집단 면역 방정식을 바꾼다. 면역력은 영원히 지속되 는 것이 아니다. 백신이 인간의 행동을 변화시킬 수 있다.(백신 전에는 최대 한 사람을 만났지만 지금 은 백신으로 10명을 만나면 다시 원점으로 돌아간다.) 4. “백신 안 맞으면 처벌합니다”, 이게 최선인가요? https://www.sisain.co.kr/news/articleView.html?idxno=45451 (김진경(자유기고가) (21.09.06) -> 전직 기자의 유럽의 상황 전달, 유럽 재판소 판결 인용문, 강제 접종에 대한 여러가지 개인적인 의 견이 기술되어 있음 * 기타 최근 기사 코로나19 백신 접종 후 간 기능 이상 실마리 밝혔다- mRNA백신 접종 후 자가면역성 간질환 일으키는 ‘T 세포’ 발현 확인(2022.08.01.) https://m.dongascience.com/news.php?idx=55602 STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 20 - [5차시] 토론과 글쓰기 백신 의무화에 대한 내 생각은 무엇일까? l 차시 개요 코로나 19 백신 접종과 관련된 이론, 시뮬레이션, 주장하는 글을 분석한 결과를 토대로 나의 입장을 세 운 다음, 모둠원들과의 토론을 바탕으로 백신 의무화에 대한 내 생각을 정리하는 글을 작성한다. l 활동 목표 백신 의무화와 관련된 자신의 의견을 주장하는 글을, 적절한 증거 바탕으로 한 논거를 활용하여 설득력 있게 작성할 수 있다. l 배경 지식 개인의 생각은 서로 나누고 비교하는 과정을 통해 더욱 정확하고 정교하게 발전한다. 이 과정에서 생각 의 옳고 그름에 관한 판단 근거가 필요해진다. 특정 문제에 관한 토론이 이루어질 때, 생산적인 논의를 위 해서는 토론 참여자가 단순히 주장만 내세우는 것이 아니라, 주장의 타당성을 판단할 수 있는 근거를 함께 제시해야 한다. 논증(論證)이란 이처럼 일정한 근거를 들어 주장을 펼치는 활동이다. 논증이라는 협력 과정 은 생각의 차이에서 오는 갈등을 극복하여 문제를 해결하고 지식을 발전시키는 데 매우 유용한 도구이다. 영국의 철학자이자 작가, 교육자인 스티븐 에델스턴 툴민(Stephen Edelston Toulmin)은 실질적으로 적 용 가능한 실용 논증 모형을 개발하였다. 툴민의 모형은 다음 그림과 같이 자료/현상, 주장, 논거, 세기, 지지, 반론으로 이루어진다. 자료/현상 주장 세기 논거 주장을 도출하는 데에 기반이 되는 사실이나 예, 자료 논증의 결론으로 자신의 견해를 밝히거나 타인의 지지를 얻기 위해 내세운 진술 주장을 확신하는 정도를 나타내는 표현 (예: 확실히, 십중팔구는, 아마도, 거의, 절대로 등) 제시된 근거가 주장을 정당화시킬 수 있는 이유 → 공통의 배경지식이나 전제가 포함됨 지지 추가 자료 등 논거를 뒷받침하는 상세 증거 반론 주장을 반박하거나 한계를 제시하는 진술 l 유의 사항 - 모둠 구성 시 서로 반대되는 의견을 가진 학생들이 섞일 수 있도록 한다. - 짧은 시간 내에 서로의 생각과 근거를 들을 수 있도록 토의 진행자를 정해서 효과적인 토의가 이루어 지도록 한다. STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 29 - 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2021 논증과 토론 중심의 과학적 사고력 신장 교육프로그램 개발 서울교육대학교 과학영재교육원 2021년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 서울교육대학교 프로그램 논증과 토론 중심의 과학적 사고력 신장 교육프로그램 개발 이름 중학교 주요 과목 관련 과목 STEM 요소 과학 고등학교 통합과학 국어, 사회, 수학 관련 단원 관련 단원 S, T, E, M 과학 탐구/ 과학의 본성 의사소통 과정의 점검과 조정(국어), 사회 연구 방법(사회), 자료의 정리와 해석(수학) 지역 보조 주 개발자 개발자 1. 사회과학적 문제에 대하여 문제의 본질을 이해하고, 관련된 다양한 논쟁 을 분석한 다음, 종합하여 자신의 의견을 정리하여 글로 표현하도록 함 2. 논증 구조를 분석할 수 있는 분석틀을 제공하여 논증의 타당도와 건전 주요 수업 개요 성을 판단하는 훈련을 도움 3. 5개의 영역(개인적 의사결정, 사회적 의사결정, 공학적 문제해결, 과학 지식의 구성, 과학인 것과 아닌 것의 구분) 별로 4개의 학습 주제 선정 4. 5개의 역량(논리 기반의 사고, 과학 연구 방법의 이해와 활용, 과학 지 식의 이해와 적용, 데이터(수학) 기반 사고, (세계) 시민 의식)의 함양을 도모함 #00 과학적 사고와 논증 #01 비만과 다이어트 보조식품 #02 코로나19 백신 접종의 득실 #03 고용량 비타민C 요법 #04 아질산나트륨의 안전성 차시별 주요내용 (키워드 위주) #05 원자력발전의 효율성 #06 종이빨대 계속 써야 할까 #07 유전자변형식품(GMO)의 안전 성 #08 핵융합 발전의 실효성 #09 메타버스 #10 인공지능 기술 발전에 대한 기 대와 우려 #11 후쿠시마 원전 오염수 처리 #12 전기자동차 충전요금은 올려야 할까 #13 우리나라는 정말 더워지고 있 을까 #14 과학기사를 읽는 법 #15 기억의 저장소는 존재하는가 #16 정상과 비정상 #17 우리 동네의 미래 기후는? #18 외계인의 존재 #19 초능력의 존재 #20 MBTI 0. 과학적 사고와 논증 1. 논증  과학적 사고의 핵심은 이론과 증거를 조화시키는 데 있다. 과학 이론을 바탕으로 자 연 현상을 설명할 수 있으며, 증거를 바탕으로 과학 이론을 평가한다. 과학자들이 자연 현상과 관련하여 궁금한 문제를 발견했을 때 그 문제에 대한 상황을 분석하여 잠정적으로 가능한 여러 가지 답을 생각하고, 그 답을 뒷받침하거나 반대되는 증거 를 찾아 종합한 다음, 그 답을 받아들일지를 결정한다. 과학 뿐만 아니라 다른 분야 에서도 증거에 바탕을 둔 판단 과정을 거쳐 문제를 해결하는 방법이 활발하게 활용 되고 있다.  개인의 생각은 서로 나누고 비교하는 과정을 통해 더욱 정확하고 정교하게 발전한 다. 이 과정에서 생각의 옳고 그름에 관한 판단이 필요해진다. 이유를 들어 생각의 옳고 그름을 따지는 과정을 논증이라고 하는데, 논증이라는 협력 과정은 생각의 차 이에서 오는 갈등을 극복하여 문제를 해결하고 지식을 발전시키는 데 매우 유용한 도구이다.  주장은 논증과 같지 않다. 주장에 대한 반대 의견이나 반박 가능한 증거가 제시되어 야만 논증이 된다. 즉, 논증에서는 서로 다른 주장과 증거들의 제시와 반박 등을 통 해서 서로의 생각을 설득시키는 과정이 중요하다.  영국의 철학자이자 작가, 교육자인 스티븐 에델스턴 툴민(Stephen Edelston Toulmin, 1922년 3월 25일 – 2009년 12월 4일)은 실질적으로 적용 가능한 실용 논 증 모형을 개발하였다. 툴민의 모형은 다음과 같이 안건, 주장, 논거, 세기, 지지, 및 반론으로 이루어진다. - 안건: 주장의 대상 - 주장: 논증의 결론으로 자신의 견해를 밝히거나 타인의 지지를 얻기 위해 내세운 진술 - 세기: 주장을 확신하는 정도를 나타내는 표현: 확실히, 십중팔구는, 아마도, 거의, 절대로 등 - 7 - 1. 다이어트 보조식품 먹어도 될까?  활동 개요 - 우리는 평소 TV나 인터넷 등 다양한 매체를 통해 다이어트 보조식품 광고를 자주 접하고 있다. 특히 코로나-19로 인한 활동 감소로 인해 집에 있는 시간이 길어져 야외 활동이 줄었기 때문에 다이어트 보조식품에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 러나 다이어트 보조 식품을 이용하는 것이 타당한지에 대한 의사 결정은 일화성의 부족한 정보 혹은 판매자 측에서 제공하는 한쪽에 치우친 정보를 토대로 즉흥적으 로 이루어지고 있다. 이 활동에서는 관련 자료를 꼼꼼하게 분석하여 스스로 다이 어트 식품의 이용과 관련된 의사 결정을 내리며 이 과정에서 건강한 삶을 위한 식 생활에 대한 이해를 높이고, 증거 기반의 논리적 사고를 통해 스스로 의사 결정을 하는 능력을 높인다.  활동 목표 - 다이어트 보조식품의 효과 및 부작용에 대한 자료에 대한 검토 결과를 토대로 결 론을 내리는 과정에서 논리 기반의 사고 역량을 함양한다. - 관련 자료를 분석하고 종합한 결과를 바탕으로 건강한 식생활 방안을 이해하고 실 천한다.  지도 방향 - 다이어트 보조식품을 먹는 사람들이 늘어나고 있고, 주변 사람이나 가족 등의 실 제 사례를 가져와 학생들에게 생활과 밀접한 내용으로 접근이 가능하다. - 비만이나 다이어트 보조식품을 먹고 있는 학생이 있을 수 있으므로 수업에 적용 할 때 사전 조사 등을 병행하는 것이 바람직함. - 크릴오일 외에도 가르시니아 캄보지아, 시서스, L-카르니틴, 오메가3, 프로바이오 틱스 등 다양한 다이어트 보조식품이 존재하므로, 관련 내용을 추가로 조사하여 학생들의 찬반 토론, 먹을 것인가 말 것인가에 대한 토론 등 다양한 추가 활동이 이루어질 수 있다.  권장 차시: 2차시 - 1차시 (개별활동) 크릴오일을 먹어도 될까에 대한 두 기사를 읽고 까치와 찌르레 기의 논증 정리 활동 → (모둠활동) 모둠 구성 후 개인 활동에서 정리한 결 과 및 추가 자료(크릴오일에 대한 두 자료)를 통한 모둠별 토론 활동 실시 - 2차시 (모둠활동) 모둠별 토론 활동 결과 정리 → (개별활동) 크릴오일을 먹어도 될까에 대한 최종 선택 후 논증 정리 및 글쓰기 - 13 - 2. 건강한 청소년도 코로나19 백신을 맞는 것이 더 좋을까?  활동 개요 - 코로나19 바이러스는 2019년 12월 중국에서 발생한 폐렴환자에서 최초 확인된 신종 호흡기바이러스이다. - 코로나19는 강력한 전염성, 빠른 증상 악화 등 기존의 코로나바이러스 유행에 비해 훨씬 심각하다. 그럼에도 특히 젊고 건강한 사람은 아무 증상 없이 그냥 지나가거나 평범한 감기 수준으로 끝나는 경우도 있다. - 코로나19 유행 상황에서 건강한 청소년도 코로나19 백신을 맞는 것이 더 좋을 까? 백신 접종에 관해 서로 대립하는 주장과 근거를 꼼꼼히 살펴보고 스스로 판 단해 보자.  활동 목표 - 건강한 청소년 대상 코로나19 백신 접종 관련 논쟁 사례를 바탕으로 논리 기반 의 사고, 과학 지식을 이해하고 적용하는 역량을 함양한다. - 건강한 청소년 대상 코로나19 백신 접종 관련 논쟁 사례에서 서로 대립하는 주 장을 논리적으로 분석하여 과학적 주장에 대한 타당성을 판단하는 능력을 함양 한다.  지도 방향 - 청소년 대상 코로나19 백신 접종 논쟁 사례에서 찬반 주장을 균형 있게 다룬다. - ‘치명률’(확진자 수 대비 사망자 수 비율)과 ‘사망률’(인구수 대비 사망자 수 비율) 등 헷갈릴 수 있는 용어와 개념을 정확하게 설명한다. - ‘사회적 거리두기’나 ‘청소년 방역 패스’와 같은 제도적 문제와 연결하기보다는 백신 자체의 효용성에 초점을 맞추어 활동을 진행한다. - 활동 시간에 여유가 있는 경우, 자료 말미의 ‘Ⅱ. 홍역완전퇴치국가에서 홍역이 다시 유행하게 된 이유’를 읽고 추가적인 논의를 진행한다.  권장 차시: 2차시 - 1차시(개별활동): I-1, 2 활동을 통해 대립하는 각 주장에 대한 논거와 증거 찾기 - 2차시(모둠활동): I-3 활동을 통해 조별 토의를 거쳐 최종적으로 개인 의견 정리  참고도서 - 김대중, 허중연, 김현수(2021). 코로나19 백신: 현직 의사들이 친절하게 알려드립 니다. 덴스토리. - 27 - 3. 비타민C는 하루 권장섭취량보다 훨씬 많이 먹어야 좋다?  활동 개요 - 비타민C는 비타민의 한 종류로서 콜라겐의 합성 효소를 활성화하는 등 인체에 필수적인 성분 중 하나이다. - 2020 한국인 영양소 섭취기준에 따르면 19세 이상 성인의 하루 비타민C 권장섭 취량은 100 mg이며 상한섭취량은 2,000 mg이다. 하지만 일부 의사 또는 학자 중에는 비타민C를 권장섭취량의 5배에서 많게는 100배 이상 섭취하는 것이 건 강에 좋다는 ‘고용량 비타민C 요법’을 주장하기도 한다. - 비타민C를 권장섭취량보다 훨씬 많이 먹는 행위가 과연 건강에 도움이 될까? 고 용량 비타민C 요법에 관해 서로 대립하는 주장과 근거를 꼼꼼히 살펴보고 스스 로 판단해 보자.  활동 목표 - 고용량 비타민C 요법에 관한 논쟁 사례를 통해 논리 기반의 사고, 과학의 본성 을 이해하고 활용하는 역량을 함양한다. - 고용량 비타민C 요법에 관한 논쟁 사례에서 서로 대립하는 주장을 논리적으로 분석하여 과학적 주장에 대한 타당성을 판단하는 능력을 함양한다.  지도 방향 - 고용량 비타민C 요법에 관한 논쟁 사례에서 찬반 주장을 균형 있게 다룬다. - 학생들이 자주 섭취하는 비타민C 관련 제품을 예로 들며 학생들이 좀 더 자신의 문제로 여길 수 있게 한다. - 활동 시간에 여유가 있는 경우, 자료 말미의 ‘Ⅱ. 개 구충제는 암 치료제로 효과 가 있을까?’를 읽고 추가적인 논의를 진행한다. - 수업 여건에 맞게 본 자료를 적절히 수정·보완하여 활용하는 것을 권장한다.  권장 차시: 2차시 - 1차시(개별활동): I-1, 2 활동을 통해 대립하는 각 주장에 대한 논거와 증거 찾기 - 2차시(모둠활동): I-3 활동을 통해 조별 토의를 거쳐 최종적으로 개인 의견 정리 - 41 - 4. 햄, 소시지에 일부러 발암물질을 넣는다고?  활동 개요 - 아질산나트륨(NaNO2)은 햄이나 소세지와 같은 대부분의 육가공 식품에 첨가되 어 일반 식생활에서 흔히 섭취하고 있는 성분이지만, 2015년에 세계보건기구 (WHO)가 지정한 ‘발암 가능성 있는 물질’이기도 하다. 하지만 정부 당국과 일부 학계는 각 식품 내 아질산나트륨의 잔존량이 기준치 이하일 경우 유해성이 없다 고 주장하며 소비자들의 혼란이 가중되고 있다. - 과연 햄이나 소세지를 안심하고 먹어도 될까? 아질산나트륨의 유해성에 관해 서 로 대립하는 주장과 근거를 꼼꼼히 살펴보고 스스로 아질산나트륨의 유해성을 판단해 보자.  활동 목표 - 아질산나트륨의 유해성 논쟁 사례를 통해 논리 기반의 사고, 과학적 연구 방법을 이해하고 활용하는 역량을 함양한다. - 아질산나트륨의 유해성 논쟁 사례에서 서로 대립하는 주장을 논리적으로 분석하 여 특정 물질의 인체 유해성을 판단하는 능력을 함양한다.  지도 방향 - 아질산나트륨의 유해성 논쟁 사례에서 찬반 주장을 균형 있게 다룬다. - Ⅰ-3의 자료와 자료 해석은 각 주장의 근거를 정량적으로 검토해보는 과정이다. 정량분석 과정에서 익숙하지 않은 개념으로 인해 학생들이 어려움을 겪을 수 있 으므로 상황에 따라 각 자료의 ‘결론’에 중점을 두어 비교 해석하는 활동으로 대 체할 수 있다. - 활동 시간에 여유가 있는 경우, 자료 말미의 ‘Ⅱ. 다른 식품첨가물은 안전할까?’ 를 읽고 추가적인 논의를 진행한다. - 수업 여건에 맞게 본 자료를 적절히 수정·보완하여 활용하는 것을 권장한다.  권장 차시: 2차시 - 1차시(개별활동): I-1, 2 활동을 통해 대립하는 각 주장에 대한 논거와 증거 찾기 - 2차시(모둠활동): I-3 활동을 통해 조별 토의를 거쳐 최종적으로 개인 의견 정리 - 54 - 5. 원자력 발전, 좋은 거야 나쁜 거야?  활동 개요 - 최근 전 세계는 온실가스와 기후변화 등 지구의 환경 문제를 해결해 나가려는 노력의 일환으로 대대적인 에너지 전환을 추진하고 있다. 즉 전통 에너지원인 석탄, 석유 등의 화력 발전의 비중을 줄이고 친환경 에너지원의 비중을 늘리는 추세다. - 이 과정에서 원자력 발전은 안전하고 깨끗한 에너지 생산 방식인지에 대해 전문 가들 사이에서도 논쟁이 계속되고 있다. 과연 우리나라도 원자력 발전을 지속하 는 것이 좋을까? 원자력 발전에 관해 서로 대립하는 주장과 근거를 꼼꼼히 살펴 보고 스스로 원자력 발전에 관한 생각을 정리해보자.  활동 목표 - 원자력 발전 관련 논쟁 사례를 바탕으로 논리 기반의 사고, 과학 지식을 이해하 고 적용하는 역량을 함양한다. - 원자력 발전 관련 논쟁 사례에서 서로 대립하는 주장을 논리적으로 분석하여 과 학적 주장에 대한 타당성을 판단하는 능력을 함양한다.  지도 방향 - 원자력 발전 관련 논쟁 사례에서 찬반 주장을 균형 있게 다룬다. - 자료 중 정량적 근거를 검토할 때 학생들이 SI 접두어(k, M, G 등)를 생소하게 느낄 수 있으므로 필요한 경우 간단하게 개념을 소개한다. - 활동 시간에 여유가 있는 경우, 자료 말미의 ‘Ⅱ. 핀란드는 원자력 발전소 논쟁을 어떻게 해결했을까?’를 읽고 추가적인 논의를 진행한다. - 수업 여건에 맞게 본 자료를 적절히 수정·보완하여 활용하는 것을 권장한다.  권장 차시: 2차시 - 1차시(개별활동): I-1, 2 활동을 통해 대립하는 각 주장에 대한 논거와 증거 찾기 - 2차시(모둠활동): I-3 활동을 통해 조별 토의를 거쳐 최종적으로 개인 의견 정리  참고도서 - 본 프로그램을 수업에 활용할 때 더욱 풍성한 논의를 위해 아래의 도서를 참고 할 수 있습니다. - 서울대학교 사회발전연구소(2017). 원자력 논쟁: 원자력 전문가가 직접 알려준 찬 반의 논거. 한울아카데미. - 68 -