STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2021 탄자니아에 보내는 태양광 전지 인천대학교 과학영재교육원 2021년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 인천대학교 과학영재교육원 프로그램 탄자니아에 보내는 태양광 전지 이름 주요 과목 과학 기술 ❍ 태양광 전지 알아보기 관련 단원 관련 과목 사회 관련 단원 STEM 요소 S, T 지역 ❍ 전력 계산 ❍ 태양광 전지 제작 더불어 살아갈 탄자니아의 사회, 경제와 적정기 술 개발자 ❍ 탄자니아의 사회 경제 전반에 대해 탐색하고 전력이 부족한 상황을 인 지하여 적정기술로 문제를 해결하기 위한 탐구를 계획한다. 주요 수업 개요 ❍ 태양광 발전의 원리를 알아보고 태양광 전지를 이용한 태양광 전력공급 을 위한 계획을 세운다. ❍ 태양광 전지가 생산하는 전력과 필요한 전력을 알아보고 계산할 수 있 다. ❍ 태양광 전구 및 충전기의 부품과 회로도를 탐구하고 제작한다. 차시별 주요내용 (키워드 위주) 1차시: 더불어 살아갈 탄자니아의 사회와 적정기술 2차시: 태양광 전지 알아보기 3차시: 전력 계산 4차시: 태양광 전지 제작 ※ 이 교재의 내용에 대한 무단 복제 및 전재를 금하며, 인천대학교 과학영재교육원의 허락 없이는 어떠한 방식으로든 2차적 저작물을 출판 하거나 유포할 수 없습니다. ※ 이 교재는 2016년도 정부(미래창조과학부/과학기술진흥기금/복권기금)의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물입니다. 인천대학교 과학영재교육원 Incheon Science Elite Program Tel: 032-835-4270~2, Fax: 032-835-4273 [STEM생각교실] { 탄자니아에 보내는 태양광 전지 } 교재개발자: 교육 대상 : 수업 시간 : 개발년도: ( 중등 ) 교육과정 ( ( 2021학년도 ) 분야 총 4 시간 ) [지도교사용] 1. 교과의 개요 및 목적 가. 주제 선정의 이유 국가의 경쟁력을 갖추기 위해서는 융합기술, 융합형 기술인재 그리고 학문간 융합 교 육이 필요하다. 학생들의 문제상황에 대한 창의적인 해결 능력을 이끌어내는 교육은 다 양한 경험과 교육에서 드러날 수 있다. 이에 실제로 아프리카 탄자니아의 문제상황을 제 시하고 이를 해결하기 위한 방안에 대한 탐구활동을 통해 융합적 사고력을 키우고 실생 활에 적용해보고자 한다. 나. 수업 의도 물질적 풍요 속에 살고 있는 학생들에게 전세계적인 관점에서 이웃을 돌아보고 적정기 술을 통해 나눔을 실천하고자 하는 의지를 심어주며 태양광과 관련된 지속 가능한 발전 과학기술에 대한 관심과 실천을 이끌어내고자 한다. 이에 아프리카 탄자니아의 전기자립 상황에 대한 이해와 태양광 전지 기술을 탐구하고자 한다. - 1 - STEM 생각교실 교재 마. 차시별 수업 지도안 학습 주제 과목 단원 학습 목표 수업 의 더불어 살아갈 탄자니아의 사회와 적정기술 차시 1/4 사회 Ⅻ. 더불어 사는 세계 2. 저개발 지역의 발전을 위한 노력 - 저개발 지역의 빈곤 문제를 해결하기 위한 방안을 제시할 수 있다. - 탄자니아 지역의 자연환경과 경제 상황을 이해하고 적정기술을 통해 에너지 부족 문 제를 해결할 수 있는 방안을 찾아 발표할 수 있다. - 빈곤과 빈곤의 해결 내용 정리 - 탄자니아의 자연환경과 경제 상황 조사 발표 - 전력이 부족한 상황을 인지하여 적정기술로 문제를 해결하기 위한 탐구를 계획 진행 [도입] 시간: 5분 1. 코로나 바이러스가 보여준 빈부격차 [세계를보다] 바이러스가 보여준 빈부 격차 민낯 코로나19로 인해 발생한 세계 각국 의 위기 사례와 빈부격차의 심화에 대한 내용으로 구성된 뉴스 - 나이지리아, 남아프리카공화국, 미국 등의 질병, 식량부족, 범죄 등 에 대한 이야기 - 대조적으로 섬으로 피신한 백만장 자들의 이야기 [출처] 채널A 뉴스, 2020. 9. 20. [주소] https://youtu.be/DU_b4QDP3a4 2. 학습목표 - 저개발 지역의 빈곤 문제를 해결하기 위한 방안을 제시할 수 있다. - 탄자니아 지역의 자연환경과 경제 상황을 이해하고 적정기술을 통해 에너지 부족 문제를 해결할 수 있는 방안을 찾아 발표할 수 있다. - 4 - STEM 생각교실 교재 학습 주제 과목 단원 학습 목표 수업 의 진행 태양광 전지 알아보기 차시 2/4 과학 Ⅷ. 과학기술과 인류 문명 1. 과학기술과 인류 문명 태양광 전지에 대한 탐구로 지속가능한 에너지를 이해하고 적용할 수 있다. - 태양광 발전의 원리 탐구 - 태양광 전지를 이용한 태양광 전력공급을 위한 계획서 작성 - 탄자니아에 태양광등 보내기 프로젝트 - 9 - STEM 생각교실 교재 학습 전력 계산 주제 과목 차시 2/4 과학 Ⅵ. 에너지 전환과 보존 2. 전기 에너지의 발생과 전환 단원 학습 생활 속의 전력에 대해 찾아보고 전력의 개념을 설명할 수 있다. 목표 - 전력이란? 전력 계산 방법 익히기 - 생활 속 전력 찾기 - 전력량 계산하기 수업 의 진행 [도입] 시간: 10분 1. 영상보기 ▶ 태양광 전지 유튜브 영상 함께 보기 [집중취재M] '전력 피크타임' 오후 5시로 늦춘 태양광 발전의 위력 [출처] MBC NEWS, 2021. 7. 21. [주소] https://youtu.be/NDOXyFVyC9E 본격적인 폭염이 시작되면서 이번 주 전력 수요가 올여름 최대치를 기록할 것 으로 전망되고 있습니다. 지난 15년 동안 전력을 가장 많이 쓰는 시간대를 조사해 봤더니, 2005년 낮 12시에서, 2020년에는 오후 5시로 옮겨 간 것으로 확인됐습니 다. 전력 거래소엔 잡히지 않지만 이렇게 집들마다, 또 소규모 공장마다 설치해 놓 은, 태양광 패널이 영향을 미친것으로 보 이는데요. 한여름엔 원전 네 개에 맞먹는 전력을 자체 생산하고 있는 것으로 분석 됐습니다. 금속에 빛을 쪼이면 전자가 튀어나와 전압이나 전류를 만들 수 있는 광전효과 가 생긴다고 한다. 이 원리를 이용해 태양광 발전이 이루 광전효과를 이용한 태양광 발전 [출처] YTN 사이언스, 2019. 9. 16. 어진다고 하는데, 태양광 발전 원리에 대 해 알아본다. [주소] https://youtu.be/HgZaNP_SOaE 2. 학습목표 ▶ 생활 속의 전력에 대해 찾아보고 전력의 개념을 설명할 수 있다. - 15 - STEM 생각교실 교재 학습 주제 과목 단원 학습 목표 수업 의 진행 태양광 전지 제작 차시 4/4 기술․가정 1. 적정 기술의 이해 02 적정 기술과 지속 가능한 발전 전기 부품과 전기회로에 대하여 이해하고 회로를 구성하여 태양광등을 제작할 수 있다. - 태양광 패널 및 전기 부품 이해하기 - 테양광 전구 회로도 익히기 - 태양광 전지와 태양관 전구 만들기 [적정기술] 시간: 10분 1. ( 적정 기술 ): 정치적, 문화적, 환경적 조건을 고려하여 기술의 혜택을 필요로 하는 지역 에 지속적인 개발이 가능하게 하는 활동이나 방법 2. ( 적정 기술 )의 조건 가. 사용 방법이 간단해야 한다. 나. 적은 비용으로 제작이 가능해야 한다. 다. 누구나 쉽게 사용하고 혜택을 받아야 한다. 라. 재생 가능한 에너지 자원을 활용해야 한다. 마. 그 지역의 기술로 제작 및 유지가 가능해야 한다. - 20 - STEM 생각교실 교재