STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2020 아름다운 기하로 이루어진 세상 인천대학교 과학영재교육원 2020년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 인천대학교 과학영재교육원 프로그램 아름다운 기하로 이루어진 세상 이름 주요 과목 수학2 관련 단원 삼각형과 사각형의 성질 관련 과목 수학2 관련 단원 도형의 닮음 STEM 요소 S, T, M 지역 보조 주 개발자 주요 수업 개요 차시별 개발자 기하 개념은 수학의 다른 영역과 실세계 상황의 문제를 표현하고 해석하는데 유용하다. 학생들은 구체적인 모델, 그림, 우리 주변에서 볼 수 있는 특별한 건물에 사용된 수학적 원리를 찾는 활동에 능동적으로 참여할 수 있다. 평면이나 공간에서 기하에 관한 기본적인 성질의 이해는 자연, 예술, 건축, 그래픽, 공간 탐험, 지도 읽기 등 실생활 상황의 문제를 해결하는 데 기초가 되며, 도형의 성질에 대한 증명은 고대 그리스 이래로 연역적 추론의 전형으로 인식되어 왔다. 기하 문제는 해결 방법이 다양하기 때문에 문제 해결 능력과 수학적 창의성을 신장시킬 수 있는 좋은 소개이다. 1차시 주의 집중을 위한 도입 2차시 수업의 목표 설정 3차시 기초 학습 4차시 심화 학습 주요내용 (키워드 위주) 12. 아름다운 기하로 이루어진 세상 교재명 아름다운 기하로 이루어진 세상 관련 교과 중학교 2학년 2학기 (도형의 성질) (단원) 중학교 2학년 2학기 (도형의 닮음) 우리가 실생활에서 직면하는 기하 영역과 관계된 문제들은 이론 시간에 공부한 내용들과는 많은 차이가 있다. 따라서 단순히 공식 을 외우고 빨리 계산하는 능력만으로는 문제를 해결할 수 없다. 이러한 문제 해결 능력을 키우기 위해서는 수학적인 지식은 물론 교육 목적 기하 영역을 단순히 이론으로서 뿐만 아니라 실생활에서도 자주 접하는 습관을 가져야 한다. 이에 따라서 본 교재에서는 자연 현 상이나 실생활의 상황을 통해 평면과 공간 및 기하의 개념을 이 해하고 탐구하며, 이를 활용하여 다양한 문제를 해결하는데 도움 을 주고자 한다. 기하 개념은 수학의 다른 영역과 실세계 상황의 문제를 표현하고 해석하는데 유용하다. 학생들은 구체적인 모델, 그림, 우리 주변 에서 볼 수 있는 특별한 건물에 사용된 수학적 원리를 찾는 활동 에 능동적으로 참여할 수 있다. 평면이나 공간에서 기하에 관한 교육 목표 기본적인 성질의 이해는 자연, 예술, 건축, 그래픽, 공간 탐험, 지 도 읽기 등 실생활 상황의 문제를 해결하는 데 기초가 되며, 도형 의 성질에 대한 증명은 고대 그리스 이래로 연역적 추론의 전형 으로 인식되어 왔다. 기하 문제는 해결 방법이 다양하기 때문에 문제 해결 능력과 수학적 창의성을 신장시킬 수 있는 좋은 소개 교수학습 방법 이다. o 강의 o 반복 연습 및 암송 o 직접 교수 o 책략기반 교육 o 내용영역에서 도움을 받는 교수 o 그래픽 조직체 (Graphic Organizer) o 코칭 o 개념 달성 o 시네틱스 (Synectics) o 실연/모델링 o 소크라테스식 질문 - 1 - o o o o o o o o o o 시각화 역할 놀이 협동학습 모의 재판 시뮬레이션 탐구기반 학습 문제해결 및 문제기반 학습 그림자 경험 (shadowing experience) 사사제 (Mentorship) 독립 연구 ※ 이 교재의 내용에 대한 무단 복제 및 전재를 금하며, 인천대학교 과학영재교육원의 허락 없이는 어떠한 방식으로든 2차적 저작물을 출판하거나 유 포할 수 없습니다. ※ 이 교재는 2020년도 정부(과학기술정보통신부/과학기술진흥기금/복권기금)의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 작성된 성과물입니다. 인천대학교 과학영재교육원 Incheon Science Elite Program Tel: 032-835-4971~3, Fax: 032-835-4976 [심화] - 학생용 교재 - 아름다운 기하로 이루어진 세상 교재개발자 : 성균관대학교 수학과 박기섭교수 개발년도 : 교육 대상 : 중등 공통과정 온라인교재 수업 시간 : ( 총 4 시간 ) 2021 학년도 < 교재 요약 > 일반적으로 중등 과정에서 다루는 수학의 내용 중에서 학생들이 어렵게 생각하는 부분 중의 하나로 기하(도형) 영역과 관계된 문제를 들 수 있다. 이러한 문제들은 수학적인 이론으로도 중 요하지만 우리 실생활에도 중요한 문제이다. 본 교재에서는 자연 현상이나 실생활의 상황을 통 해 평면과 공간 및 기하의 개념을 이해하고 탐구하며, 이를 활용하여 다양한 문제를 해결하는 데 도움을 주고자 한다. ▢ 관련 분야 및 내용 교과 분야 내용 STEM요소 수학 도형, 닮음 M 기술 설계 T 과학 모형화 S * STEM: Science, Technology, Engineering, Mathmatics 약자 1. 주 의 집 중 을 위 한 도 입 본 교재는 평면이나 공간에서 기하에 관한 기본적인 성질의 이해는 자연, 예술, 건축, 그래픽, 공간 탐험, 지도 읽기 등 실생활 상황의 문제를 해결하는 데 기초가 되며, 도형의 성질에 대한 증명은 고대 그리스 이래로 연역적 추론의 전형으로 인식되어 왔다. 기하 문제는 해결 방법이 다양하기 때문에 문제 해결 능력과 수학적 창의성을 신장시킬 수 있는 좋은 소개이다. 쪽매맞춤은 어떤 평면을 일정한 형태로 덮는 작업이다. 그런데 그와 반대로 주어진 평면을 똑 같은 모양과 크기로 나누는 것도 있다. 이것을 영어로 ‘Reptile’이라고 하는데, reptile은 ‘도마뱀 또는 파충류’를 말한다. 사실 이 단어는 반복 또는 복사라는 뜻의 ‘replication’과 타일의 ‘tile’이 합쳐져 ‘rep-tile’이 된 것이다. 물에 사는 어떤 생물은 그 두께가 거의 없는 다각형 형태를 하고 있는데, 그 가장자리에 있는 - 2 - ※ 이 교재의 내용에 대한 무단 복제 및 전재를 금하며, 인천대학교 과학영재교육원의 허락 없이는 어떠한 방식으로든 2차적 저작물을 출판하거나 유 포할 수 없습니다. ※ 이 교재는 2020년도 정부(과학기술정보통신부/과학기술진흥기금/복권기금)의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 작성된 성과물입니다. <닮음> [답변의 예시] 2. 생활 속의 닮음 닮음은 우리 생활과 예술 속에서 매우 많이 사용되는 것이다. 내가 알고 있는 닮음의 경우를 찾아서 적어보자. [답변의 예시] 2. 수 업 의 목 표 설 명 기하는 2차원과 3차원 공간적 관계의 기술과 추론에 대한 학문이다. 학생들은 기하 영역에서 도형과 공간의 구조에 대해서 학습하고, 도형의 특징과 공간적 관계를 분석하는 방법을 학습할 수 있다. 학생들은 기하 모델과 공간 추론을 활용하여 물리적 환경을 포함한 여러 가지 현상을 해석하고 기술할 수 있으며, 이는 문제 해결에 중요한 도구가 된다. 또한 기하 개념은 수학의 다른 영역과 실세계 상황의 문제를 표현하고 해석하는데 유용하다. 학생들은 구체적인 모델, 그 림, 우리 주변에서 볼 수 있는 특별한 건물에 사용된 수학적 원리를 찾는 활동에 능동적으로 참여할 수 있다. 평면이나 공간에서 기하에 관한 기본적인 성질의 이해는 자연, 예술, 건축, 그 래픽, 공간 탐험, 지도 읽기 등 실생활 상황의 문제를 해결하는 데 기초가 되며, 도형의 성질에 대한 증명은 고대 그리스 이래로 연역적 추론의 전형으로 인식되어 왔다. 기하 문제는 해결 방 법이 다양하기 때문에 문제 해결 능력과 수학적 창의성을 신장시킬 수 있는 좋은 소개이다. 일반적으로 중등 과정에서 다루는 수학의 내용 중에서 학생들이 어렵게 생각하는 부분 중의 하나로 기하(도형) 영역과 관계된 문제를 들 수 있다. 이러한 문제들은 수학적인 이론으로도 중 요하지만 우리 실생활에도 중요한 문제이다. 그런데 우리가 실생활에서 직면하는 기하 영역과 - 4 - ※ 이 교재의 내용에 대한 무단 복제 및 전재를 금하며, 인천대학교 과학영재교육원의 허락 없이는 어떠한 방식으로든 2차적 저작물을 출판하거나 유 포할 수 없습니다. ※ 이 교재는 2020년도 정부(과학기술정보통신부/과학기술진흥기금/복권기금)의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 작성된 성과물입니다. 관계된 문제들은 이론 시간에 공부한 내용들과는 많은 차이가 있다. 따라서 단순히 공식을 외 우고 빨리 계산하는 능력만으로는 문제를 해결할 수 없다. 이러한 문제 해결 능력을 키우기 위 해서는 수학적인 지식은 물론 기하 영역을 단순히 이론으로서 뿐만 아니라 실생활에서도 자주 접하는 습관을 가져야 한다. 이에 따라서 본 교재에서는 자연 현상이나 실생활의 상황을 통해 평면과 공간 및 기하의 개념을 이해하고 탐구하며, 이를 활용하여 다양한 문제를 해결하는데 도움을 주고자 한다. 3. 기 초 학 습 3-1. 성냥개비를 이용한 도형 문제 성냥개비나 일정한 크기의 얇은 나무토막을 이용하여 도형을 만들어보면서 문제를 해결해보자. 답을 찾는 방법이 하나가 아니라 여러 가지인 경우가 많으니 답을 구한 후 서로 답을 비교하 도록 한다. 예제 1. 아래의 첫 번째 집을 나머지 다른 집으로 바꿀 때 움직여야 하는 성냥개비는 각각 몇 개일까? 가장 적은 숫자를 구해보아라. 풀이. 예제 2. 아래 각각의 성냥개비 배열에서, 버리지는 말고 성냥개비를 네 개만 움직여서, 세 개의 - 5 - ※ 이 교재의 내용에 대한 무단 복제 및 전재를 금하며, 인천대학교 과학영재교육원의 허락 없이는 어떠한 방식으로든 2차적 저작물을 출판하거나 유 포할 수 없습니다. ※ 이 교재는 2020년도 정부(과학기술정보통신부/과학기술진흥기금/복권기금)의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 작성된 성과물입니다. 4. 심 화 학 습 4-1 다양한 프렉탈 도형 (a) 코흐 곡선(Koch curve) (또는 코흐 눈송이) : 스웨덴의 수학자 코흐(Helge von Koch)에 의해 고안된 이 프랙탈은 그의 이름을 따서 ‘코흐 곡선’ 또는 ‘코흐 눈송이(Koch snowflake)’라고 한다. 이 프랙탈은 처음에 정삼각형으로부터 시 작된다. 각 단계마다 정삼각형의 세 변을 각각 삼등분한 후 가운데의 선분을 한 변으로 하는 정삼각형의 나머지 두변을 그려주고 가운데 선분은 제거합니다. 이 과정을 무한히 반복하면 코 흐 눈송이가 된다. 1) 코흐 눈송이의 분석 - 코흐 눈송이의 둘레의 길이를 구해보자. [단계 1]은 한 변의 길이가 인 정삼각형에서 시작하자.  첫 번째 단계에서는 세 변에서 각각  만큼의 길이가 늘      어났다. 그러므로 도형의 둘레는    × 가 되었다. [단계1]     × × 가 된다. 이제 도형의 둘레는    ×     [단계2] [단계 2]에서는 인 선분이  ×개 늘어났다. 길이가    [단계 3]에서는    인 선분이  × × 개 늘어난 길이가   다. 이제 도형의 둘레는         ×   × ×   × × × 가 된다.     [단계3] - 이렇게 규칙적으로 무한히 계속 늘어난다면 도형의 둘레는 무한합으로 나타낼 수 있다.        ×   × ×   × × ×   × × × × ⋯                    ⋯        - 26 - 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2020 탄소의 변신은 무죄 전남대학교 과학영재교육원 2020년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관 명 전남대학교 과학영재교육원 프로그램 이름 탄소의 변신은 무죄 주요 과목 과학 관련 단원 [중학교] 3학년 Ⅷ. 과학기술과 인류 문명 2. 과학기술과 인류 문명의 발달 관련 과목 기술가정 · 관련 단원 [중학교] 1권 Ⅳ. 기술의 발달과 생활 STEM 요소 S,T,E,M 지역 차시 5 개발자 과학적 원리의 발견이나 기술의 발달과 같은 과학기술이 우리가 살아가는 사회에 미친 영향은 다양하다. 인류 문명이 발달하는 과정에서 과학의 유용 성은 중요한 역할을 해 왔으며, 기술의 발달로 과학적 원리가 더욱 발전함 에 현대 사회와 미래 사회에 적용할 수 있는 과학기술의 영향은 지대해지고 있다. 이와 관련하여 탄소 동소체를 알아보고자 한다. 주요 수업 개요 동소체란 같은 원소로 이루어져 있지만 모양과 성질이 다른 물질을 일컫 는다. 탄소 동소체에는 흑연, 다이아몬드, 탄소나토튜브(CNT), 풀러렌, 그래 핀이 있다. 흑연과 다이아몬드가 탄소로 이루어져 있다는 사실은 일찍 알려 졌다. 연구가 진행되면서 탄소 동소체인 풀러렌이나 탄소나노튜브(CNT), 그 래핀이 발견되어 이것들의 활용성에 과학자들은 많은 관심을 가지고 있다. 이번 학습에서는 전문가에게서 탄소 동소체에 대한 개념을 배우고, 그것 의 활용성에 대해서도 함께 알아보며, 더불어 진로지도의 기회를 갖고자 한 다. 1차시 : 원자를 찾아서 차시별 주요내용 (키워드 위주) 2차시 : 원자의 변신은 무죄 3차시 : 풀러렌, 그래핀, 흑연, 다이아몬드의 원자 구조 4차시 : 흑연 피아노 건반 5차시 : 진로지도 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 Ⅱ. 차시별 지도안 차시 학습 과정 교수-학습 활동 ■ 학습 목표 제시 ▶ 1차시 학습 목표를 인지하게 한다. 도입 (5분) 학습자료 및 유의점 [첨부1] ■ 동기유발 [첨부2] ▶ 선수 학습 확인 ■ 현대 원자론의 형성 과정 설명 전개 1차시 (35분) ■ 활동지(질문지) 정리 ■ 활동지(질문지) 발표 ■ 학습 내용 정리 ▶ 유튜브 동영상 시청 : “A boy and his atom” 정리 (5분) ■ 형성평가 [첨부3] ■ 차시 예고 ▶ 주기율표에서 6번째 원소, C [첨부1] 학습 목표 1. 모든 물질이 원자로 이루어져 있음을 설명할 수 있다. 2. 원자 개념의 역사적 형성 과정을 말할 수 있다. [첨부2] 동기유발 1. 다음은 고대 철학자의 물질을 이루는 기본 성분에 관한 주장이다. 탈레스 (BC 624 ~ BC 546) 아리스토텔레스 (BC 384 ~ BC 322) 모든 물질의 근원은 물이다. 모든 물질은 물, 불, 공기, 흙의 4가지의 조합으로 이루어져 있다. 위의 두 철학자의 주장에 대한 자신의 생각을 자유롭게 써서 발표해 보세요. 2. < O, X 퀴즈 > ① 물질을 이루는 기본 성분을 원소라고 한다. ( O ) ② 산소, 수소, 금, 철은 원소이다. ( O ) ③ 연필심과 다이아몬드는 구성 원소가 같다. ( O ) ④ 물은 수소와 산소로 분해되므로 원소가 아니다. ( O ) ⑤ 한 종류의 원소는 한 가지 물질만 구성할 수 있다. ( X ) [첨부3] 형성평가 1. 1905년 아인슈타인이 원자와 분자의 존재를 증명한 현상은? (브라운 운동) 2. 원자의 존재를 믿지 않았던 오스트리아 물리학자 마흐에 대한 자신의 견해는? - 3 - 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 교수-학습 활동 ■ 학습 목표 제시 도입 (5분) 학습자료 및 유의점 [첨부1] ▶ 2차시 학습 목표를 인지하게 한다. ■ 동기유발 [첨부2] ▶ 선수 학습 확인 ■ 원자, 분자, 고체 용어 정리 2차시 전개 (35분) ■ 탄소, 탄소 동소체 용어 정리 및 종류, 특성, 적용 ■ 활동지(질문지) 정리 ■ 활동지(질문지) 발표 ■ 학습 내용 정리 정리 ■ 형성평가 (5분) ■ 차시 예고 [첨부3] ▶ 결정 구조 모형 키트, 전자 오르간 키트 [첨부1] 학습 목표 1. 물질을 이루는 입자로서 원자와 분자를 구별할 수 있다. 2. 탄소 동소체의 예와 특성을 말할 수 있다. [첨부2] 동기유발 1. 원소와 원자를 구분해 보자. 예를 들어, 과일 바구니 속에 사과 3개, 오렌지 4개, 감 5개가 있다고 할 때, 원소와 원자를 과일과 대응하여 비교해 보시오. (과일 종류 vs. 원소 / 과일 낱개 vs. 원자) 2. 머리카락의 두께가 약 0.1mm라고 한다. 머리카락 두께의 길이에 수소 원자를 나란히 놓는다면 몇 개 의 수소 원자가 필요할까? (자유롭게 발표하게 한다 / 대략 100만 개) [첨부3] 형성평가 1. 탄소 동소체에는 어떤 물질이 있는가? (흑연, 다이아몬드, 풀러렌, 탄소나노튜브, 그래핀) 2. 흑연과 다이아몬드의 전기적 특성의 차이는? (전기가 통한다 vs. 전기가 통하지 않는다) 3. 다이아몬드, 그래핀, 탄소나노튜브, 풀러렌의 강도를 강철과 비교하면? (같은 두께의 강철보다 단단하다) - 5 - 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 교수-학습 활동 ■ 학습 목표 제시 도입 (5분) 학습자료 및 유의점 [첨부1] ▶ 3,4차시 학습 목표를 인지하게 한다. ■ 동기유발 [첨부2] ▶ 선수 학습 확인 ■ 활동1 ▶ 결정 구조 모형으로 한 가지 또는 두 가지 원소로 이루어진 분 자 조립 ▶ 모둠별 발표(준비물을 이용하여 조립할 수 있는 분자들에는 어떤 3,4차시 전개 (80분) 것들이 있나) ■ 활동2 ▶ 결정 구조 모형으로 탄소 동소체 조립(각 모둠별 1~2개) ▶ 모둠별 발표(구조적 특징을 말해보기) ■ 활동3 ▶ 전자 오르간 키트 조립 ▶ 모둠별 발표(전자 오르간 연주) ■ 활동 내용 정리 정리 (5분) ■ 차시 예고 ▶ 진로지도 [첨부1] 학습 목표 1. 물질의 기본 단위인 원자들이 또 다른 원자와 결합하여 분자를 이룰 수 있음을 이해하고, 다양한 분자 모형을 만들 수 있다. 2. 동일한 탄소 원자라도 다양한 구조적 형태로 결합할 수 있으며, 그에 따라 서로 다른 특성을 가지는 물 질이 된다는 것을 말할 수 있다. 3. 탄소로 이루어진 흑연을 이용하여 길이에 따라 서로 다른 음을 내는 피아노 건반을 만들 수 있다. 4. 흑연 건반의 길이에 따라 전류의 흐름이 달라지는 특성을 말할 수 있다. [첨부2] 동기유발 1. 자신이 알고 있는 간단한 물질의 화학식을 발표해 보자. (H2O, H2, CO2, NH3 등) 2. 자신이 알고 있는 간단한 분자의 형태는 어떨지 상상해서 발표해 보자. (자유롭게 발표하게 한다.) 3,4차시 학습자료 3,4차시 학생 활동지 활용 - 7 - 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 교수-학습 활동 ■ 학습 목표 제시 도입 (5분) 학습자료 및 유의점 [첨부1] ▶ 5차시 학습 목표를 인지하게 한다. ■ 동기유발 [첨부2] ▶ ‘나’에 대한 질문 ■ 영화 및 드라마 속 다양한 직업의 세계 ■ 전남대학교 학과 소개 5차시 ■ 이공계 전공을 선택했을 때 가능한 진로 소개 전개 (38분) ■ 물리의 다양한 전공 분야들 소개 ■ 생각해 보기 ▶ 나에 대하여 떠오르는 생각들을 마인드맵으로 나타내기 ▶ 발표하기 정리 ■ 활동 내용 정리 (2분) [첨부1] 학습 목표 1. 영화나 드라마 속에 등장하는 다양한 직업을 말할 수 있다. 2. 지역 사회에 있는 대학교 학과와 이공계를 선택했을 때의 진로에 대해 말할 수 있다. 3. 자기 자신에 대한 이미지나 기대, 자신의 특징 등을 구체화함으로써 앞으로 어떠한 진로를 택하는 것이 좋을지 말할 수 있다. [첨부2] 동기유발 1. 나는 어떤 사람인가? (예: 혼자 있기를 좋아한다) 2. 나는 무엇을 할 때 즐거운가? (예: 글을 쓰는 것이 재미있다) 3. 나는 어떤 삶을 살고자 하는가? (예: 정시 출퇴근을 할 수 있는 직업인의 삶, 일반적인 기준에서 벗어 나더라도 몸과 마음이 자유로운 삶) - 8 - 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2020 요리조리 발효과학 전남대학교 과학영재교육원 2020년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관 명 전남대학교 과학영재교육원 프로그램 요리조리 발효과학 이름 주요 과목 기술가정 관련 단원 관련 과목 가정과학 관련 단원 STEM 요소 S,T,E,M 지역 [고등학교] 1학년 한식과 건강한 식생활 [고등학교] [12가정-02-04], [12가정-02-07] 차시 5 개발자 주요 수업 개요 차시별 주요내용 (키워드 위주) 한식의 우수성과 다른 나라의 식생활 문화를 이해하고 현대의 식 생활과 접목한 음식을 만들어 건강한 식생활을 실천한다. 1차시 : 김치의 역사와 종류 2차시 : 깍두기 만들기 3차시 : 발효의 과학적 원리와 조건 4차시 : 김치 속 과학의 원리 탐구 5차시 : 발효와 관련된 직업 세계 탐색 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 Ⅱ. 차시별 지도안 차시 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점 학습 과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점 ■ 김치의 종류 4. 김치의 종류 ■ 동기유발 영상 제공 영상 제목 : 김치맛은 숙성 온도가 결정짓는다? 김치 맛을 결정짓는 젖산균이며 맛을 좋게하는 젖산균은 숙성온도에 도입 (6분) 따라 형성되므로 숙성온도의 중요성을 생각해봄으로 흥미를 유발한다. https://you 계절 봄 tu.be/bvj5D (3~5월) 여름 cfV-10 ■ 학습목표 제시 (6~8월) 1. 김치의 역사와 종류를 설명할 수 있다. 2. 깍두기와 관련된 실험 실습 계획을 수립할 수 있다. 가을 ppt (9~11월) 겨울 (12~2월) (35분) 1. 김치 CODEX 국제 식품 규격 안내 김치의 정의 필수 원료 1차시 선택 원료 김치의 종류 돌나물김치, 햇배추김치, 파김치, 시금치김치, 봄갓김치, 얼 김치 CODEX 국제 식품 규격 배추김치에 대한 국제 통용 명칭을 영문으로 KIMCHI로 규 열무김치, 열무물김치, 부추김치, 오이소박이, 양배추김치, 가지김치, 박김치, 오이지 등 고들빼기김치, 가지김치, 총각김치, 파김치, 고춧잎김치, 가 을갓김치, 콩잎김치, 깻잎김치, 통배추김치, 동아김치, 풋고 추김치 등 섞박지, 통배추김치, 보쌈김치, 깍두기, 통무김치, 백김치, 동치미, 총각김치, 호박지 등 ppt 5. 김치의 역사와 종류에 대한 퀴즈 게임 실시 가. 답을 알고 있는 학생이 ppt ppt 갈이김치, 미나리김치 등 전개 ■ 김치의 역사 김치의 명칭 소개 손을 들면 교사는 말하도록 기회를 주고 정답을 맞추면 소정의 상품을 준다. 정 주원료인 절임 배추에 고춧가루, 마늘, 생강, 파, 무 등으로 (퀴즈1) 혼합된 양념으로 버무려 용기에 담아 저온에서 젖산을 생성 1. 김치의 최초 한자어 어원은? 시킨 발효식품 배추(Brassica pekinensis Rupr.), 고춧가루(Capsicum annuum L.), 마늘, 생강, 파, 무, 소금 과실류, 채소류, 참깨류, 견과류, 당류(탄수화물계 감미료), 2. 고추가 등장한 시기는? (조선 후기) (침채) 1차시 나. 김치 이름 밎추기 퀴즈2 영상을 제시하면서 아는 학생 손들고 큰 젓갈류, 찹쌀풀, 밀가루풀 소리로 말하게 하고 가장 손을 많이 든 분단은 상품을 준다. https://you tu.be/PLmb EHNhZ5o ppt 전개 (35분) 2. 김치 어원의 유래 - 김치는 침채(沈菜)라는 한자어에서 유래 - 침채 → 딤채 → 짐채 → 김채 → 김치 순으로 발달 ppt 3. 김치의 역사 삼국시대 고려시대 조선시대 전기 조선시대 후기 근대시대 · 고사리, 고비 죽순, 더덕, 가지, 오이, 무 이용 ■ 생각 넓히기 https://you · 소금, 쌀밥, 쌀죽, 식초, 술지게미, 장을 이용하여 절임 김치의 표준과 관련된 영상을 틀어주면서 우리 김치를 널리 알리는 tu.be/XMhi · 沈菜形(침채형) 김치 발달 방안을 이야기 해본다. YoFG1lg ■ 차시예고 https://you 깍두기 송을 틀어주면서 다음 시간에 깍두기 만들기 실습한다는 것을 tu.be/x5XU 예고하며 관찰일지 작성법을 안내한다. CXXVfLY · 동치미, 죽순김치, 미나리김치, 부추김치 ·나박김치 동치미형, 신건지 짠지형, 섞박지 소박이형, 장 아찌형 · 김치의 가지 수가 증가하고 배추저가 등장하며 고추, 무, 배추는 주재료로 미나리, 갓, 파는 부재료로 분류 · 향토김치 교류 – 김치의 종류 다양화 - 3 - 정리 (9분) - 4 - 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 학습자료 및 유의점 교수-학습 활동 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 학습자료 및 유의점 교수-학습 활동 3. 깍두기 만들기 실습 ■ 광주김치타운 교육체험실에서 교사가 직접 깍두기 만드는 전 과정 ppt 을 사전에 촬영한다. 수업 전에 영상을 볼 수 있도록 미리 안내한다. ① 무는 잔뿌리를 제거하고 깨끗하게 씻는다. 도입단계에서는 영상을 본 소감을 물어 보고 주요 단계를 영상과 함 ② 무를 2cm 크기로 자르고, 소금을 무에 골고루 뿌려 섞은 후 물을 끼 께 설명해준다. 얹는다. ③ 불린 찹쌀에 물을 붓고 찹쌀죽을 쑨다. 도입 동영상 (8분) mp4 ④ 찹쌀죽, 새우젓, 마늘, 생강, 배를 믹서에 곱게 간다. ⑤ 쪽파는 2~3cm 로 자른다. ⑥ 무에 고춧가루의 ½을 먼저 버무려 색을 들인 후, ④의 재료에 고춧가 ■ 학습목표 제시 루를 넣고 골고루 잘 섞어 양념을 만든다. ⑦ ⑥의 양념에 쪽파를 넣고 물기를 제거한 무에 양념을 버무린다. 1. 조리 시범을 보고 깍두기를 만들 수 있다. 2. 저장 온도와 기간을 변수로 관찰일지를 작성할 수 있다. 도입 (6분) 활동지 1 4. 관찰일지 작성 방법 소개하고 학생들은 작성해본다. 숙성 온도에 따른 깍두기의 특성 숙성 숙성 온도 기간 (℃) (일) 0 2 4 6 0 2 4 6 ppt 1. 김치 담금의 원리 4 · 소금에 절이기 : 풋내 제거, 유해균 발육 저해 · 세포벽 : 투과성막, 당, 소금, 조미료 통과 2차시 · 세포벽 내의 원형질막 : 반투과성막 – 물 통과 2차시 20 · 소금의 침투 : 확산 - 세포 내외 액즙의 농도차가 클수록, 채소 온도가 높을수록, 절 전체 pH 색 짠맛 신맛 질감 적인 평가 단면이 넓을수록 빠름 · 봄, 여름 : 소금 농도 11~12%, 8~9시간 전개 1. 일상생활속에서 볼 수 있는 삼투압의 원리를 영상(앞부분 30초만) · 겨울 : 소금 농도 13%, 13시간 을 보면서 정리한다. (35분) https://you tu.be/X5-Q 2. 깍두기 만들기 실습 재료 소개 재료 절임 절임 무 1kg 굵은소금 20g 쪽파 10g 물 100cc -ZQJLio ppt 양념 생강 3g 정리 새우젓 25g 찹쌀죽 30g (7분) 마늘 15g 배 30g 고춧가루 20g - 5 - 2, 생각 넓히기 https://you 깍두기와 정육면체 만들기 영상을 소개하면서 집에서 만들어 보도록 tu.be/Gr_U 안내한다. 학급 톡방에 주소를 전달하도록 한다. rXz8Gl8 - 6 - 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 도입 (6분) 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 학습 과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점 ■ 동기 유발 영상 제공 – 김치 이야기 영상을 제시하면서 김치의 효 https://you 능, 우수성 등에 대해 흥미를 갖게 한다. tu.be/vy4X · 비타민 C : 숙성 중 포도당, 갈락투론산으로 합성 4INi2zg · 티아민, 리보플라빈, 나이아신 : 숙성 적기에 2배로 많아짐 차시 학습자료 및 유의점 교수-학습 활동 ppt 2. 김치 숙성 중 영양 성분 변화 · 비타민 B12 : 숙성 중 합성 ■ 학습 목표 제시 · 단백질, 아미노산 : 젓갈 ppt 1. 발효의 과학적 원리를 설명할 수 있다. ■ 김치가 건강에 좋은 점을 친구들과 이야기 해보면서 기록하고, 2. 발효가 일어날 수 있는 조건을 설명할 수 있다 유 산균에 대해 스마트폰을 활용하여 조사하여 활동지에 기록한다. 1. 김치와 건강 ■ 학생들과 상호작용하면서 발효를 정의하면서 기록한다. 활동지 2 발효와 부패의 차이를 설명하면서 발효를 정의한다. 1. 발효 : 유기물이 미생물의 작용에 의해 분해 및 변화하는 현상으 로 사람에게 유용하다. 2. 부패 : 발효와 과학적 원리는 같으나 사람에게 해롭다. 3차시 3차시 ① 항균작용 ② 다이어트 효과 ③ 아토피 피부염 완화 효과 ④ 섬유소의 장염 예방 기능 ⑤ 젖산균의 정장작용 ⑥ 산 중독증 예방 ⑦ 성인병 예방 ⑧ 항동맥경화, 항산화 기능 ⑨ 항암 효과 ⑩ 생리대사 활성화 효과 전개 (39분) 2. 김치 속 유산균을 스마트폰을 활용하여 조사하고 활동지에 기록 ■ 활동지에 발효 식품을 기록해 보고 발표한다. 전개 활동지 2 장류, 주류, 요구르트, 빵, 식초, 젓갈, 치즈 등 (40분) ■ 김치 숙성의 조건과 숙성 중 영양 성분 변화 과정을 스마트 폰을 활용, 탐색하여 활동지에 기록하고 발표한다. 1. 김치 숙성의 조건 이름 활동지 3 모양 ppt · 온도 : 미생물 생육 영향 – 낮으면 억제, 높으면 촉진 - 겨울 : 5℃에서 3주 스마트 폰 - 여름 : 20℃에서 2~3일, 30℃에서 24시간 이내 기능 · 소금 농도 : 1% - 숙성 촉진, 2% 바람직 · 양념 : 마늘, 고추, 멸치젓은 발효 촉진, 생강은 발효 억제 - 7 - 스마트 폰 활동지 4 한다. - 8 - 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점 ■ 주의력 집중 단계 ■ 김치의 발효 현상과 관련된 실험 영상을 보면서 스마트 폰을 활용, 기술가정 구글 클래스룸 싸이트 과제방을 공유하면서 사진을 소개하고 탐색하여 활동지에 기록한다. 해당 학생은 소감을 발표한다. ■ 효모를 이용한 발효 ■ 준비물 : 분말이스트(20g), 설탕(30g), 물(30℃, 250ml), 고무풍성, 깔 때기, 페트병 (1000ml), 컵(500ml 이상), 온도계, 나무막대, 계량스푼 전개 (39분) https://you ■ 실험과정 tu.be/S-Kz ① 컵에 미지근한 물을 넣고 분말이스트를 녹인다. MxJZI8c ② ①의 용액을 페트병에 붓는다. ③ 고무풍선을 불어 새는 구멍이 있는지 확인한다. 도입 활동지 5 (6분) ④ 고무풍선에 깔때기를 이용해 설탕을 넣는다. ⑤ 설탕이 새어 나오지 않게 고무풍선 주둥이로 페트병 입구를 막는다. 3차시 ⑥ 페트병 입구가 새지 않는지 확인한다. ⑦ 고무풍선을 세워 설탕이 페트병 안으로 들어가게 한다. ⑧ 가라앉은 설탕이 잘 녹을 수 있도록 페트병을 살짝 흔들어준다. ⑨ 페트병과 풍선을 관찰한다. ■ 학습 목표 제시 4차시 1. 김치 속 과학의 원리를 설명할 수 있다. ■ 형성평가 2. 1. 발효와 부패의 차이는? 정리 (5분) STEM 생각교실 수업 후의 소감을 발표 할 수 있다. 2. 김치 숙성의 조건은? ■ 차시예고 ■ 김치 과학 탐구활동1(선대칭) 깍두기 만들기 소감과 발효와 관련 실험 소개 1. 집게팔 만드는 실험 영상을 소개한다. 전개 https://you (35분) tu.be/EnXR SBb4VDA - 9 - - 10 - 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 교수-학습 활동 2. 배추 절단면을 제시하고 선대칭 특징을 설명하고, 학생들은 활동지 학습자료 및 유의점 2020학년도 전남대학교 과학영재교육원 차시 학습 과정 ■ 김치 과학 탐구활동3 (대류 현상) 활동지 6 1. 대류 현상을 관찰할 수 있는 실험 영상을 소개하고, 학생들은 영상을 에 있는 선대칭 도형을 완성한다. 배추 단면에서 대칭축과 대칭점을 찾아 아래 그림의 오른쪽에 선대칭 도형을 완 표시해 봅시다. 성해 봅시다. 교수-학습 활동 보면서 활동지를 작성한다. 학습자료 및 유의점 https://you tu.be/KML1 LQa9z-8 2. 김치 냉장고의 문이 위로 열리게 만드는 이유가 무엇인지 발문하고 학생들은 김치 냉장고의 문 모양을 관찰하고 활동지를 작성한다. 김치의 맛을 좋게 하기 위해서는 온도를 일정하게 유지하는 것이 중요하 다. 일반 냉장고처럼 문을 앞으로 열게 되면 냉장고 안의 차가운 공기가 3.선대칭의 원리를 설명한다. 쉽게 빠져나가서 냉장고 안의 온도는 문을 열 때마다 온도가 많이 올라가 주변에서 선대칭 도형인 사물을 찾고, 그 이유를 적어보면서 원리 게 된다. 하지만 김치 냉장고처럼 문을 위로 열게 되면 위에 있는 따뜻한 를 이해한다 공기만 빠져나가고 냉기는 잘 보존된다. ■ 김치 과학 탐구활동2 (물질의 확산) 1. 스프레이형 방향제 만드는 실험 영상을 소개하고, 학생들은 활동지 를 완성한다. ■ 스프레이형 방향제 만들기 ■ 준비물 : 아로마 오일(5ml), 알코올(3ml), 종이컵, 증류수(50ml), 스프레이 용기, https://you 전개 tu.be/d_qy (40분) CuiJD2Y 활동지 8, 9 3. 대류의 원리를 활동지를 작성하면서 이해한다. 원리 깨닫기 실험에서 향의 연기는 따뜻하기 때문에 위로 올라가 지만 드라이아이스의 연기는 아래로 향하게 된다. 따 라서 따뜻한 향이 아래에 있고 차가운 드라이아이스 활동지 7 가 위에 있을 때 페트병 안의 공기가 대류 현상에 스포이드 의해 고루 섞이게 된다. ■ 실험과정 4차시 전개 (40분) ① 종이컵에 아로마 오일과 알코올을 넣고 섞는다. ② 증류수를 스프레이 용기에 절반만 붓는다. 김치의 맛을 좋게 하기 위해서는 온도를 일정하게 4차시 유지하는 것이 중요하다. 일반 냉장고처럼 문을 앞으 ③ ①의 용액을 ②의 스프레이 용기에 붓는다. 로 열게 되면 냉장고 안의 차가운 공기가 쉽게 빠져 ④ 나머지 증류수를 스프레이 용기에 붓는다. 나가서 냉장고 안의 온도는 문을 열때마다 온도가 ⑤ 뚜껑을 닫고 잘 섞어 준다. 많이 올라가게 된다. 하지만 김치 냉장고처럼 문을 ⑥ 완성된 방향제를 뿌린 후 냄새가 어디까지 가는지 확인해 본다. 위로 열게 되면 위에 있는 따뜻한 공기만 빠져나가 - 알코올은 오일과 증류수를 섞어주는 유화제 역할 뿐만 아니라 향이 잘 날아갈 수 있게 해 고 냉기는 잘 보존된다. 준다. - 알코올과 물은 손등에 조금 떨어뜨린 후 어느것이 먼저 증발되는지 관찰해보고 그 이유를 생각해 본다. 2. 교사는 김치 냄새를 맡을 수 있는 원리 설명하고 학생은 활동지에 기록하면서 깨닫는다. ■ 형성평가 3. 확산의 원리를 활동지를 기록하면서 이해한다. 배추 절단면에는 ( 선대칭 )원리가, 물질을 이루고 있는 입자들은 끊임없이 움직인다. 이런 입자들은 농도가 다른 환경 김치 냄새에는 (확산 )원리가 을 만났을 때 고루 퍼져서 농도가 같아지려는 성질이 있다. 김치 뚜껑을 열면 김치 속의 냄새 입자들이 농도가 낮은 공기 중으로 확산되어 멀 정리 리서도 김치 냄새를 맡을 수 있다. (4분) 뚜껑식 김치 냉장고 문에는 ( 대류 )원리가 들어 있다 확산은 입자의 질량이 작을수록, 입자들 주변의 온도가 높을수록, 밀도가 낮을수록 빨라진다. ■ 차시 예고 발효 연구 전문가 초정 수업이 있음을 안내한다. - 11 - - 12 - ppt 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2021 세상을 돌리는 전기와 자기 대진대학교 과학영재교육원 2021년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 대진대학교 과학영재교육원 프로그램 세상을 돌리는 전기와 자기 이름 주요 과목 물리학 Ⅰ,Ⅱ 관련 과목 STEM 요소 개요 차시별 전기와 자기 관련 단원 S, T, E, M 지역 개발 차시 개발자 전기와 자기의 의미와 역사적 배경을 이해하고 상호작용에 의한 만들어지는 전기와 모터의 원리를 실습을 통하여 체험한다. 1차시 전기와 자기에 대한 의미와 역사적 발견에 대한 설명 2차시 구리선과 자석의 회전에 의한 전기 만들기 실습 수행 3차시 전기와 자기에 의한 회전력 발생에 대한 설명 4차시 건전지와 자석을 이용한 회전체 만들기 실습 수행 주요내용 (키워드 위주) 4 보조 주 개발자 주요 수업 관련 단원 가. 차시별 구성도 1) 1차시 주제 전기를 이해하고 전기의 종류와 역사적 배경 탐구 학습목표 주요내용 준비물 Ÿ 전기의 과학적 의미 이해 Ÿ 전기의 종류 이해 Ÿ 발전기 원리 이해 Ÿ 전기가 만들어지는 원리 이해 Ÿ 전기에 필요한 자기 컴퓨터, 빔 프로젝트 2) 2차시 주제 학습목표 주요내용 준비물 자기를 이해하고 유도 전기에 대한 탐구 Ÿ 자기의 과학적 의미 이해 Ÿ 자기의 종류 이해 Ÿ 전기를 만들 때 필요한 자기 Ÿ 회전에 필요한 전기와 자기 Ÿ 위치에너지→운동에너지→전기에너지 관계 컴퓨터, 빔 프로젝트 3) 3차시 주제 학습목표 주요내용 준비물 나도 전기를 생산할 수 있다. Ÿ 회전운동에너지가 전기에너지로 만들어지는 원리 이해 Ÿ 회전에 필요한 요소 이해 Ÿ 전기와 자기가 서로에게 미치는 요소 이해 Ÿ 전기는 어떻게 만들어졌는가? Ÿ 전기가 만들어지는 과정에서 자기는 어떤 역할을 했는가? 컴퓨터, 빔 프로젝트, PC팬, 니오디움자석, LED램프, 건전기, 구리선, 30 cm 자, 멀티미터 4) 4차시 주제 학습목표 주요내용 준비물 우리도 돌려 보자! : 단극 모터(전동기) 만들기 Ÿ 회전운동에너지가 전기에너지로 만들어지는 원리 이해 Ÿ 회전운동을 일으키는 에너지에 대한 이해 Ÿ 자기와 전기의 상호작용 이해 Ÿ 회전체에서 전기와 자기는 각각 어떤 역할을 했는가? 컴퓨터, 빔 프로젝트, PC팬, 니오디움자석, LED램프, 건전기, 구리선, 30 cm 자, 멀티미터