STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2023 전략적 사고와 게임이론 아주대학교 과학영재교육원 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2023 수학을 이용하여 자료의 경향성 알아내기(기초) 아주대학교 과학영재교육원 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2020 정비례와 반비례로 살펴보는 보일-샤를의 법칙 인천대학교 과학영재교육원 2020년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 인천대학교 과학영재교육원 프로그램 정비례와 반비례로 살펴보는 보일-샤를의 법칙 이름 주요 과목 중등1 수학 관련 단원 관련 과목 중등1 과학 관련 단원 STEM 요소 S, M 지역 개요 차시별 기체의 성질 개발자 실생활의 자연적 현상에 대한 예로부터 기체의 부피, 온도, 압력 등의 측정값을 구한다. 이 측정값으로부터의 보일의 법칙과 샤를의 법칙 속에 반비례 및 일차함수의 개념을 이해할 수 있으며 수학적-과학적 사고의 통합을 목표로 한다. ▪ 보일-샤를의 법칙 관련 문제 제시 ▪ 정비례, 반비례 관계를 이해하고, 그 관계를 표, 식, 그래프로 나타내기 ▪ 기체의 압력과 부피 관계 탐구하기 ▪ 기체의 온도와 부피 관계 탐구하기 ▪ 기체의 압력과 부피 관계 문제해결 ▪ 기체의 온도와 부피 관계 문제해결 1차시 주의 집중을 위한 도입 2차시 수업의 목표 설정 3차시 기초 학습 4차시 심화 학습 주요내용 (키워드 위주) 여러 가지 힘 보조 주 개발자 주요 수업 좌표평면과 그래프 7. 정비례와 반비례로 살펴보는 보일-샤를의 법칙 교재명 관련 교과 (단원) 정비례와 반비례로 살펴보는 보일-샤를의 법칙 중학교 1학년 수학 (Ⅲ 좌표평면과 그래프) 중학교 1학년 과학 (Ⅱ 여러 가지 힘) 중학교 1학년 과학 (Ⅳ 기체의 성질) 교과간의 연결성을 바탕으로 통합 및 융합 교육에 대한 필요성이 꾸준히 대두되고 있음에 따라 본 교재 개발은 중학교1, 2학년의 수학과 중학교 1학년 과학의 간학문적 통합 및 융합 교육이 가능 한 수학(중학교 1학년의 일차방정식, 좌표평면과 그래프, 정비례 교육 목적 와 반비례 영역 및 중학교 2학년의 일차함수와 그 그래프 영역) 과 과학(중학교 1학년의 기체의 성질 중 기체의 압력, 기체의 압 력과 부피의 관계, 기체의 온도와 부피 영역)을 선택하여 통합적 교수모형을 설계하고 상호 교과의 공통 학습 요소를 학습하는데 시너지효과를 주며 긍정적인 변화를 가져오도록 하는 것을 목적 으로 한다. 실생활의 자연적 현상에 대한 예로부터 기체의 부피, 온도, 압력 교육 목표 등의 측정값을 구하였고 이 측정값으로부터의 보일의 법칙과 샤 를의 법칙 속에 반비례 및 일차함수의 개념을 이해할 수 있으며 수학적-과학적 사고의 통합을 목표로 한다. 교수학습 방법 ☑ 강의 o 시각화 o 반복 연습 및 암송 o 역할 놀이 o 직접 교수 o 협동학습 o 책략기반 교육 o 모의 재판 o 내용영역에서 도움을 받는 교수 o 시뮬레이션 o 그래픽 조직체 (Graphic Organizer) ☑ 탐구기반 학습 o 코칭 o 문제해결 및 문제기반 학습 o 개념 달성 o 그림자 경험 (shadowing experience) o 시네틱스 (Synectics) o 사사제 (Mentorship) o 실연/모델링 o 독립 연구 o 소크라테스식 질문 - 1 - ※ 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. 2. 교재 양식 인천대학교 과학영재교육원 Incheon Science Elite Program Tel: 032-835-4971~3, Fax: 032-835-4976 [심화] - 교사용 교재 정비례와 반비례로 살펴보는 보일-샤를의 법칙 교재개발자 : 인천마전고등학교 교사 윤정희 개발년도 : 교육 대상 : 중등 공통과정 온라인교재 수업 시간 : ( 총 4 시간 ) 2020 학년도 ▪ 보일-샤를의 법칙 관련 문제 제시 ▪ 정비례, 반비례 관계를 이해하고, 그 관계를 표, 식, 그래프로 나타내기 ▪ 기체의 압력과 부피 관계 탐구하기 ▪ 기체의 온도와 부피 관계 탐구하기 ▪ 기체의 압력과 부피 관계 문제해결 ▪ 기체의 온도와 부피 관계 문제해결 ▢ 관련 분야 및 내용 교과 분야 내용 STEM요소 순서쌍과 좌표를 이해한다. 다양한 상황을 그래프로 나타내고, 주어진 그래프를 해석할 수 수학 있다. M 정비례, 반비례 관계를 이해하고, 그 관계를 표, 식, 그래프로 나타낼 수 있다. 기체의 압력과 부피의 관계를 입자 모형으로 해석하고, 이와 과학 관련된 실생활의 예를 찾을 수 있다. 기체의 온도와 부피의 관계를 입자 모형으로 해석하고, 이와 관련된 실생활의 예를 찾을 수 있다. - 2 - S ※ 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. 1. 교 수 -학 습 계 열 배운 내용 이번에 학습할 내용 확장될 내용 [초등학교 수학 1~2학년군] [중학교 수학 1] [중학교 수학 2] - 규칙 찾기 - 순서쌍과 좌표 - 일차함수와 그래프 [초등학교 수학 3~4학년군] - 그래프 - 일차함수와 일차방정식의 - 규칙을 수나 식으로 나타 - 정비례 내기 관계 - 반비례 [초등학교 수학 5~6학년군] [중학교 수학 3] - 규칙과 대응 - 이차함수와 그래프 - 비와 비율 - 비례식과 비례배분 2. 수 업 의 목 표 설 명 ▪ 중학교1, 2학년의 수학과 중학교 1학년 과학의 간학문적 통합 및 융합 교육이 가능한 수학(중학교 1 학년의 일차방정식, 좌표평면과 그래프, 정비례와 반비례 영역 및 중학교 2학년의 일차함수와 그 그 래프 영역)과 과학(중학교 1학년의 기체의 성질 중 기체의 압력, 기체의 압력과 부피의 관계, 기체의 온도와 부피 영역)을 선택하여 통합적 교수모형을 설계하고 상호 교과의 공통 학습 요소를 학습하는 데 시너지효과를 주며 긍정적인 변화를 가져오도록 하는 것을 목적으로 한다. ▪ 실생활의 자연적 현상에 대한 예로부터 기체의 부피, 온도, 압력 등의 측정값을 구하였고 이 측정값 으로부터의 보일의 법칙과 샤를의 법칙 속에 반비례 및 일차함수의 개념을 이해할 수 있으며 수학적 -과학적 사고의 통합을 목표로 한다. - 3 - ※ 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. 3. 기 초 학 습 ▪ 직선 위의 점의 위치는 어떻게 나타낼까? 【활동 01】 그림과 같이 인천도시철도 1호선 노선도와 각 역의 번호가 있다. 각 역의 번호를 역의 위치라 할 때, 다음 물음에 답하시오.                               (1) 다음 역 이름에 해당하는 역의 번호를 써 넣으시오. 역 이름 역의 번호 역 이름 역의 번호 역 이름 계양 계산 부평 인천시청 원인재 인천대입구 역의 번호 [풀이] 역에 해당하는 역의 번호는 다음과 같다. 역 이름 역의 번호 역 이름 역의 번호 역 이름 역의 번호 계양  계산  부평  인천시청  원인재  인천대입구  (2) 다음 역의 번호에 해당하는 역의 이름을 써 넣으시오. - 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. 4. 심 화 학 습 【활동 04】지렛대에서의 비례 관계 다음은 어느 ○○ 신문의 아르키메데스와 관련된 과학 기사의 일부이다.22) 기사의 내용을 읽고 물음에 답하시오. 기원전 212년 아르키메데스, 지레의 원리 및 원주율 발견 모든 시대를 통틀어 가장 위대한 수학자 중의 한 사람인 아르키메데스(Archimedes)는 지렛대의 원리, 부력의 원리, 구의 표면적과 부피, 원주율 등을 발견한 것으로 유명하다. 지레의 원리 아르키메데스는 기하학과 물리학에 관한 책을 쓰는가 하면 ‘지레의 법칙’도 밝혀냈다. “가한 힘에다 받침점에서 작용점까지의 거리를 곱한 것은 짐의 무게에다 받침점에서 짐까지의 거리를 곱한 것과 같다”는 수학적 관계를 최초로 설명했다. 그는 지레, 겹도르래 등 많은 기계를 설계하였는데, 지레로 얼마나 큰 힘을 얻을 수 있는지를 다른 사람들에게 알려주기 위하여 아르키메데스는 이렇게 말한 적이 있었다. “나에게 설 땅과 충분히 긴 지렛대를 주면 이 지구도 움직여 보이겠다.” 아르키메데스는 히에론 왕에게 ‘나에게 충분히 긴 지레와 설 수 있는 장소만 준다면, 지구을 움직여 보이겠습니다”라고 말했다고 한다. 왕이 시범을 보여달라고 청하자, 아르 키메데스는 일련의 지레 장치를 사용하여 짐이 가득 실린 상선을 바다에서 해변으로 끌 어올렸다고 한다. 이 신문 기사 중 “나에게 설 땅과 충분히 긴 지렛대를 주면 이 지구도 움직여 보이겠다.” 라는 것은 다 음과 같이 설명할 수 있다. 막대를 어떤 점에 받쳐서 그 받침점을 중심으로 물체를 움직일 수 있게 만든 것을 지렛대라고 하고, 지렛대를 이용하면 무거운 물체도 쉽게 들어 올릴 수 있다. 22) 인터넷 과학 신문 사이언스타임즈, 204년 8월 16일 기사 https://www.sciencetimes.co.kr/news/%ea%b8%b0%ec%9b%90%ec%a0%84-212%eb%85%84-%ec%95%84%e b%a5%b4%ed%82%a4%eb%a9%94%eb%8d%b0%ec%8a%a4-%ec%a7%80%eb%a0%88%ec%9d%98-%ec%9b%9 0%eb%a6%ac-%eb%b0%8f-%ec%9b%90%ec%a3%bc%ec%9c%a8-%eb%b0%9c%ea%b2%ac/?cat=128 - 46 -