STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2022 빅 데이터로 무엇을 할 수 있을까? 인천대학교 과학영재교육원 2022년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 프로그램명 구분 인천대 과학영재교육원 빅 데이터로 무엇을 할 수 있을까? 주요 과목 수학 주요 단원 관련 과목 정보 관련 단원 M, S, E 적용 지역 STEM+I 요소 신규 (신규/수정 보완) 주요 적용 학년 개발차시 초등학교 5~6학년 12 수학 (여러 가지 그래프) 정보 (문제해결과 프로그래밍/프로그래밍, 알고리즘) 보조 주 개발자명 개발자 학생들은 대부분 수학에 대하여 어려워하고 흥미를 갖고 있지 않은 경 우가 많아서, 학생들에게 공기를 부여하기 어렵다. 4차산업 혁명시대로 설명되는 현대 사회에서 빅 데이터는 매우 중요한 요소이고, 빅 데이터 는 수학을 기초로 하여 발전하고 있다. 따라서 본 교재를 통해서 빅 데 주요 수업 이터를 학생들의 수준에서 이해할 수 있게 설명하고, 빅 데이터를 경험 개요 하게 하여 흥미를 갖게 하는 것 뿐만 아니라 빅 데이터에 수학이 어 게 사용되고 있는지를 알게 하여 수학의 중요성을 느낄 수 있게 해 주 고자 한다 이러한 과정을 통하여 학생들의 융합적 사고를 개발하고 잠재력을 발현 할 수 있는 토대를 제공해 주고자 한다. 1~4차시: 빅 데이터와 통계 이 모듈에서는 빅 데이터의 유래, 빅 데이터가 사용되는 사례를 소개한 다. 그리고 빅 데이터와 관련된 수학 영역이 통계 영역에 대한 기초적 인 사항을 알아보고, 통계와 빅 데이터와의 관계를 이해할 수 있는 내 용으로 구성한다. 기본적으로 수학의 개념 중 평균과 분산을 다루며 이 개념이 실제로 어떻게 사용되는지와 어떤 위험성을 갖고 있는지를 알게 한다. 이 모듈은 수업에 참여하는 학생들이 수학에 관심을 갖고 있을 때 사용하면 개념을 확실하게 전달하는데 도움을 줄 수 있다. 5~8차시: 빅 데이터는 어디에 쓸까? 5~8차시와 9~12차시의 프로그램은 수학 계산 없이 빅 데이터를 경험하 차시별 주요내용 (키워드 위주) 게 하는 것을 목표로 구성한다. 5~8차시에서는 빅 데이터가 사용된 역 사적 사례를 통하여 빅 데이터가 어떻게 발전되어 왔는가를 확인한다. 그리고 우리 주변에서 빅 데이터를 사용하면 좋을 사례를 알아보고, 여 러 사례 중에서 1~2개의 사례를 선정하여 팀을 구성하여 빅 데이터 문 제를 해결하는 과정으로 구성한다. 9~12차시: 데이터 마이닝이 될까? 이 모듈에서는 빅 데이터의 핵심이라고 할 수 있는 데이터 마이닝에 대 하여 다룬다. 데이터 마이닝은 엄청나게 많은 자료들 중에서 어게 필 요한 정보를 뽑아낼 수 있는지를 경험하게 하는 것을 주된 목표로 한 다, 학생들은 데이터 마이닝을 할 수 있는 사이트에 접속하여 원하는 정보를 얻는 경험을 하고, 이 과정에서 수학의 논리가 필요함을 이해할 수 있도록 내용을 구상한다. 서울시 올빼미 버스의 데이터 마이닝 사례 를 실습하면서 주어진 자료를 모두 활용하는 것이 아니라 주어진 자료 에서 어떻게 핵심인 요소를 주출하는지에 대한 경험을 제공한다. 5. 내 용 5 .1 일 반 적 탐 색 활 동 무엇을 빅 데이터라고 할까요? 빅 데이터는 일반적으로 사용되는 데이터 수집, 관리 및 처리 소프트웨어의 수용 한계를 넘어서는 크기의 데이터를 말합니다. 그리고 빅 데이터를 말할 때 3가지 요소를 언급하게 되는데, 첫 번째 요소는 양, 두 번째 요소는 속도, 세 번 째 요소는 다양성입니다. 위의 사진은 2021년 10월 25일에 인터넷에 올라온 2022년 봄과 여름에 유행할 패션쇼의 통계사이트 ‘월드미터’에 의하면, 요즘 사람들은 하루에 약 2100억 개 정도의 이메일을 한 장면을 보여주고 있습니다. 이 사진과 빅 데이터의 속도성은 어떤 관련이 있을지 생각 주고받는다고 합니다. 그리고 아래의 그림은 전세계 데이터 생산량에 매년 얼마나 많이 을 정리해서 발표해 봅시다. 만들어지는가를 잘 보여주고 있습니다. [풀이] 유튜브, 트위터, 페이스북 등에 사람들이 남겨 좋은 생각이나 의견 등을 모아보면 자료가 엄청나게 많은데 그것을 빠르게 분석하여 6~9개월 후에 어떤 색상과 어떤 디자인의 옷 이 유행할 것인지를 분석하여 패션쇼를 하게 된다. 이 때 모아진 자료가 빠르게 분석되지 않으면 이런 패션쇼를 하기 어렵다. [질문 6] 우리가 만들어 내는 자료는 정말 다양합니다. 어떤 자료들이 있을까요? [풀이] 한글 파일, 사진, 동영상, 음악 파일 등이 있다. 추가로 종류가 다른 이런 자료들을 분석 한다는 것이 얼마나 어려울지를 질문하고 이해시킨다. <읽기 자료> 나이팅게일과 빅 데이터 나이팅게일은 유능한 간호사이자 통계학자였습니다. 크림전쟁에서 수많은 군사의 목숨을 [질문 5] 구할 수 있었던 이유는 그녀의 헌신적인 간호뿐만 아니라 뛰어난 자료 분석 능력 덕분이 하루를 초로 나타내면 86400초입니다. 하루에 2100억 개의 이메일을 주고받는다면 1초에 었습니다. 1854년, 나이팅게일이 크림전쟁에서 간호사로 활동했던 시절은 병원도 매우 열 몇 개의 이메일을 주고받은 것일까요? 약한 환경이었습니다. 전장보다 불결한 막사와 시트 위에서 많은 병사가 죽어가는데 의심 [풀이] 을 품은 나이팅게일은 병사들의 사망원인에 대해 분석하기 시작했습니다. 약 2년간 병원 210000000000/86400=2,430,556개이다. 1초라는 짧은 시간에 엄청나게 많은 이메일이 오 의 입원, 부상, 질병, 사망의 데이터를 수집한 결과, 전투로 인한 부상보다 전염병과 영양 가는 것을 이해하게 한다. 그리고 계산까지는 필요없지만, 위의 그림에 있는 제타바이트 실조 등으로 숨지는 환자가 더 많다는 사실을 알게 됩니다. 이에 나이팅게일은 통계 데이 는 더 엄청난 수라는 것을 이해하도록 설명한다. 터를 기반으로 병원을 청결한 상태로 바꿔야 한다고 주장했지만, 사람들은 많은 숫자로 된 통계를 쉽게 이해하지 못했다고 합니다. 그래서 자신의 통계 데이터를 보다 사람들에 5. 내 용 5 .1 1부 : 일 반 적 존경하는 인천시민 여러분, 사랑하는 교육 가족 여러분 안녕하십니까? 탐 색 지난 6월 지방선거에서 300만 인천시민 여러분께서 보내주신 믿음과 지지 덕분에 저는 오늘 제3 활 동 대 주민직선 인천광역시 교육감으로 취임했습니다. 꿈이 있는 교실, 소통하는 학교, 공정한 인천교육에 대한 학생, 교사, 학부모, 시민 여러분의 기대 와 열망을 다시 한 번 가슴에 새깁니다. 촛불혁명의 시대정신을 기억하며 모든 아이가 존중받는 금광에서 금을 채굴하는 것을 마이닝(mining)이라 합니다. 빅 데이터 분야에서 이 생각을 아이들의 미래를 책임질 교육을 만들어 가겠습니다. 새로운 인천교육을 위한 기대는 ‘안전’ ‘미래’ 가져와서 엄청나게 많은 데이터에서 중요한 것을 발견하려는 작업을 하려고 하는데 이것 ‘평등’ ‘소통’의 가치 위에 펼쳐질 것입니다. 을 데이터 마이닝이라고 합니다. 우리 아이들이 걸어 다니고 머무는 곳에 어떠한 위험도 존재해서는 안 됩니다. 아이들의 생명과 안전보다 더 가치 있는 것은 없기 때문입니다. 안전만큼은 부모의 마음으로 교육감인 제가 직접 보고 챙길 것입니다. 인천 아이들의 몸과 마음이 만일 어떤 유명한 사람이 행사에서 10분 동안 연설을 하였다고 할 때, 그 연설에서 가장 건강하고 안전하게 자라날 수 있도록 교육감으로서 필요한 모든 노력을 기울이겠습니다. 교실은 많이 언급한 단어가 연설의 핵심이 될 것입니다. 물론, 연설문을 가져와서 일일이 단어를 배움이 일어나는 공간이자 삶의 공간이며 꿈을 꾸는 공간입니다. 우리 아이들이 행복한 꿈을 꾸기 분석하면 되겠지만, 그렇게 하기에는 시간이 오래 걸리는 불편함이 있습니다. 이제 인터 위해서는 교실이 희망을 품을 수 있는 곳이어야 합니다. 넷에서 ‘워드 클라우드 생성기’를 찾아서 쉽게 분석해 보도록 하겠습니다. 아이들에게 배움은 지겨운 일이 아니라 날마다 기다려지는 즐거움이어야 합니다. 시민, 학부모, 교 직원, 학생들과 함께 꿈이 있는 교실, 행복한 학교를 만들어 가겠습니다. 공정한 사회는 학교 교육 에서 비롯됩니다. 우리 아이들이 공정한 사회를 만들어 갈 시민으로 성장하기 위해서는 가정환경 이나 교과 성적으로 차별받지 않거나 소외되지 않도록 균등한 교육 기회가 조성돼야 합니다. 공정 한 사회로 가는 디딤돌을 학교에 놓겠습니다. 존경하는 시민 여러분, 사랑하는 교육 가족 여러분 저와 함께 하는 새로운 인천교육은 소통과 협력, 균형과 참여의 행정 속에서 이뤄질 것입니다. 교 육청이 먼저, 벽을 허물 것입니다. 그동안 허울뿐이었던 협치, 관리대상으로만 여겨졌던 학생, 학부 모, 비정규직은 더는 존재하지 않을 것입니다. 모두가 교육 가족이자 동반자로 인천교육의 희망을 함께 만들어 갈 것입니다. 구시대의 잘못된 관행과 과감히 결별하겠습니다. 저부터 새로워지겠습니 다. 지시하거나 통제하지 않고 경청하며 소통하겠습니다. 선거기간 내내 추진해 왔던 ‘소통 공감 대장정’을 4년 임기 내내 이어가겠습니다. 소통하는 교육감이 되어 여러분과 함께 인천의 학교 민주주의를 완성해 가겠습니다. 촛불 시민의 명령과 인천 300만 시민의 기대를 가슴에 새겨 오로지 우리 아이들만 보고 가겠습니다. 그 길에 동행해 주십시오. 다시 한 번 머리 숙여 감사드립니다. [질문 8] 다음은 2014년 인천시 교육감의 취임사입니다. 2014년 취임사에서 강조한 단어가 2018 년의 단어와 비슷한지 다른지를 알고 싶다면 ‘워드 클라우드 생성기’를 사용하여 취임사 를 분석해 보아야 합니다. 분석한 결과를 발표해 봅시다. [풀이] [질문 7] 학생들과 함께 생성기를 사용하여 결과를 확인하고 답변에 대하여 자문을 해 준다. 다음은 2018년 인천시 교육감의 취임사입니다. 읽어보면 잘 알겠지만, 컴퓨터를 사용하지 않고 취임사에서 가장 많이 나온 단어 3개 또는 5개를 알아내기는 쉽지 않을 겁니다. ‘워 드 클라우드 생성기’를 사용하여 강조한 단어를 찾아봅시다. [풀이] 학생들과 함께 생성기를 사용하여 결과를 확인하고 답변에 대하여 자문을 해 준다. - 33 - 모듈형 영재교육 프로그램 교재 - 34 - 모듈형 영재교육 프로그램 교재 5. 내 용 [질문 4] 빅 데이터는 앞에서 설명한 것처럼 여러 가지 좋은 역할을 합니다. 하지만 빅 데이터를 사용할 때 조심하지 않으면 나쁜 역할을 할 수 있습니다. 어떤 경우에 빅 데이터가 나쁜 5 .1 일 반 적 탐 색 활 동 역할을 하게 될지 발표해 봅시다. 무엇을 빅 데이터라고 할까요? 빅 데이터는 일반적으로 사용되는 데이터 수집, 관리 및 [풀이] 처리 소프트웨어의 수용 한계를 넘어서는 크기의 데이터를 말합니다. 그리고 빅 데이터를 말할 때 3가지 요소를 언급하게 되는데, 첫 번째 요소는 양, 두 번째 요소는 속도, 세 번 째 요소는 다양성입니다. 통계사이트 ‘월드미터’에 의하면, 요즘 사람들은 하루에 약 2100억 개 정도의 이메일을 주고받는다고 합니다. 그리고 아래의 그림은 전세계 데이터 생산량에 매년 얼마나 많이 만들어지는가를 잘 보여주고 있습니다. 2. 수 업 의 목 표 설 명 빅 데이터가 21세기 4차 산업혁명을 이끌어갈 중요한 주제이기 때문에 초등학생들에게 빅 데이터가 무엇인지를 이해하게 하는 것은 매우 중요하다. 일반 정규과정에서는 빅 데 이터를 다루지 않기 때문에 본 교재에서는 빅 데이터의 활용 사례를 제시하여 학생들의 흥미를 유도한다. 또한, 본 교재에서는 빅 데이터의 유래와 빅 데이터의 필요성을 이해하 도록 구성하였다. 또한, 수학의 확률과 통계가 빅 데이터의 기초가 된다는 점을 강조하고, 평균과 자료의 흩어진 정도를 어떻게 수학으로 설명하는지를 학습하도록 구성하였다. 3. 준 비 물 [질문 5] - 포스트잇, PC 또는 태블릿 하루를 초로 나타내면 86400초입니다. 하루에 2100억 개의 이메일을 주고받는다면 1초에 몇 개의 이메일을 주고받은 것일까요? [풀이] 4 . 유 의 /안 전 사 항 위험한 실험이 없으므로 특별한 유의사항 없음. - 43 - - 44 - 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2020 뿌셔뿌셔 그래프맛 인천대학교 과학영재교육원 2020년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 인천대학교 과학영재교육원 프로그램 뿌셔뿌셔 그래프맛 이름 주요 과목 중등1 과학 관련 단원 물질의 상태 변화 중등2 과학 관련 과목 중등1 수학 물질의 특성 관련 단원 좌표평면과 그래프 중등 정보 STEM 요소 S, T, M 개요 개발자 다양한 상황을 그래프로 나타내고, 주어진 그래프를 해석할 수 있다. 온도 변화에 대한 자료를 해석하고 과학적 개념과 연결지어 이해할 수 있다. 실생활의 정보를 그래프의 형태로 구조화하여 활용할 수 있다. 1차시 차시별 지역 보조 주 개발자 주요 수업 자료와 정보 2차시 꺾은선 그래프 액체가 끓을 때의 온도 변화를 측정하고 그래프로 나타내기, 그래 프 해석 주요내용 (키워드 위주) 3차시 끓는점 차이를 이용한 혼합물 분리 4차시 스프레드시트 사용 6. 뿌셔뿌셔 그래프맛 뿌셔뿌셔 그래프맛 교재명 중학교 1학년 과학 Ⅴ. 물질의 상태변화 - 끓는점 중학교 2학년 과학 Ⅵ. 물질의 특성 관련 교과 (단원) - 끓는점과 증류를 통한 혼합물의 분리 초등학교 4학년 수학 Ⅴ. 꺾은선그래프 중학교 1학년 수학 Ⅲ. 그래프와 비례 관계 - 좌표평면과 그래프 중학교 2학년 정보 Ⅱ. 자료와 정보 - 자료 수집 및 관리, 실생활의 정보 구조화 중학교로 진학한 학생들이 초등학교와 비교하여 심화된 교과를 학 습하면서 가장 어려움을 느끼는 부분 중 하나가 그래프의 해석과 이 용이다. 교육 목적 자료 가공 및 그래프 활용 능력의 부족으로 중학교 진학 후 해당 교과 학습 자체를 포기하는 학생들을 많이 목격할 수 있었다. 해당 학생들에게 그래프를 중점적으로 탐구할 수 있는 프로그램을 제공하 는 것을 목적으로 한다. 다양한 상황을 그래프로 나타내고, 주어진 그래프를 해석할 수 있다. 교육 목표 온도 변화에 대한 자료를 해석하고 과학적 개념과 연결지어 이해할 수 있다. 실생활의 정보를 그래프의 형태로 구조화하여 활용할 수 있다. 교수학습 방법 ■ o ■ o o o ■ o o ■ o 강의 반복 연습 및 암송 직접 교수 책략기반 교육 내용영역에서 도움을 받는 교수 그래픽 조직체 (Graphic Organizer) 코칭 개념 달성 시네틱스 (Synectics) 실연/모델링 소크라테스식 질문 - 1 - 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 인천대학교 과학영재교육원 Incheon Science Elite Program Tel: 032-835-4971~3, Fax: 032-835-4976 [심화] - 교사용 지도안 - 뿌셔뿌셔 그래프맛 교재개발자 : 경안중학교 서유현 개발년도 : 교육 대상 : 중등 공통과정 온라인교재 수업 시간 : ( 총 4 시간 ) 2020 학년도 < 교재 요약 > 1차시 : 그래프의 요소 이해, 실생활의 자료를 그래프로 변형하기 2차시 : 끓는점 측정 실험 그래프 작성 및 해석, 물질의 특성 귀납적 추론 3차시 : 끓는점 차를 이용한 혼합물의 분리 실험 그래프 작성 및 해석 4차시 : 스프레드시트 응용프로그램을 이용한 자료의 효율적 관리 과학, 수학, 정보, 사회 등 다양한 교과에서 요구하는 그래프를 이해할 수 있도록 그래프 해석 이 중심인 중학교 1학년 5단원 물질과 상태변화 단원의 끓는점과 중학교 2학년 과학 물질의 특성 단원의 증류를 연결지어 이해하기 위한 프로그램 구성을 목적으로 한다. 해당 프로그램에 서 다루는 그래프는 시간이나 정렬된 항목에 대한 추세를 나타내는 꺾은선 그래프의 해석을 중점으로 한다. ▢ 관련 분야 및 내용 교과 분야 내용 STEM요소 수학 순서쌍과 좌표, 그래프 M 과학 끓는점 S 과학 물질의 특성, 증류 S 정보 자료 수집 및 관리, 구조화 T * STEM: Science, Technology, Engineering, Mathmatics 약자 - 2 - ▢ 1차시 활동 교수-학습 활동내용 단계 • 동기유발 도입 - 실생활 속 학생들의 관심사인 대중매체 소재를 이용해 주의를 집중하게 하기 ⇩ ⇩ • 본시 학습 목표 파악하기 - 숫자로 구성된 자료를 꺾은선 그래프로 표현할 수 있다. - 꺾은선 그래프를 해석하여 통계적 사실을 설명할 수 있다. - 그래프의 수학적 요소를 이해할 수 있다. ⇩ • 월별 코로나 누적 확진자 수 그래프로 작성하기 - 가로, 세로축 선정 기준 - 축 이름, 단위의 중요성 전개 • 월별 코로나 누적 확진자 수 그래프 해석하기 - 그래프의 경향성 파악 - 기울기를 이용한 변량의 증감 파악 - 내삽을 이용한 추론 ⇩ • 기초학습 - 꺾은선 그래프 그리는 절차 시범 보여주기 • 심화학습 - 그래프의 수학적 해석 ⇩ 정리 ⇩ • 정리하기 - 활동내용 정리하기 - 3 - ▢ 2차시 활동 교수-학습 활동내용 단계 도입 • 동기유발 - 에탄올의 온도 변화 예상을 통한 흥미 유발 ⇩ ⇩ • 본시 학습 목표 파악하기 수 수 액체가 끓을 때의 온도 변화를 측정하고, 이를 그래프로 나타낼 있다. 그래프를 해석하여 실험 전 예상과의 공통점과 차이점을 설명할 있다. ⇩ • 에탄올 가열 시 온도 변화 - 실험 과정 - 비례 관계를 이용한 그래프 작성 전개 • 에탄올의 온도 변화 그래프 해석하기 - 예상과 실험 결과 비교 - 시간에 따른 온도의 변화 - 온도가 일정한 구간 ⇩ • 기초학습 - 그래프 해석 결과와 과학 개념 연결지어 정리하기 • 심화학습 - 끓는점이 물질의 특성임을 귀납적으로 추론 ⇩ 정리 ⇩ • 정리하기 - 활동내용 정리하기 - 4 - ▢ 3차시 활동 교수-학습 활동내용 단계 도입 • 동기유발 - 무인도에서 바닷물로 식수를 만드는 과정을 통해 흥미 유발 ⇩ ⇩ • 본시 학습 목표 파악하기 - 끓는점 차이를 이용하여 혼합물을 분리할 수 있다. - 그래프를 해석하여 실험 전 예상과의 공통점과 차이점을 설명할 수 있다. ⇩ • 물과 에탄올 혼합물 가열 시 온도 변화 - 실험 과정 - 비례 관계를 이용한 그래프 작성 전개 • 물과 에탄올 혼합물 온도 변화 그래프 해석하기 - 예상과 실험 결과 비교 - 시간에 따른 온도의 변화 - 온도가 일정한 구간의 개수 - 온도가 일정한 구간에서 액화되는 물질 ⇩ • 기초학습 - 그래프 해석 결과와 과학 개념 연결지어 정리하기 • 심화학습 - 물과 에탄올 혼합물 그래프를 통한 혼합물 가열곡선의 특징 일반화 ⇩ 정리 ⇩ • 정리하기 - 활동내용 정리하기 - 5 - ▢ 4차시 활동 교수-학습 활동내용 단계 도입 • 동기유발 - 학생들에게 친숙한 팬덤 활동 예시를 통한 흥미 유발 ⇩ ⇩ • 본시 학습 목표 파악하기 - 단위가 크거나 순서쌍이 많은 그래프를 효율적으로 그리는 방법 을 알 수 있다. - 스프레드시트 프로그램으로 그래프를 작성할 수 있다. ⇩ • 스프레드시트 프로그램의 종류 - 엑셀, 한셀, 네이버오피스, 구글 스프레드시트 - 비례 관계를 이용한 그래프 작성 전개 •스프레드시트로 그래프 작성하기 - 자료의 형태에 알맞은 차트 형식 선정하기 - 스프레드시트 프로그램 활용 능력 ⇩ • 기초학습 - 함수의 변수 간 관계와 그래프의 가로, 세로 관계 이해하기 • 심화학습 - 추세선의 의미 - 추세선이 그래프의 미래 값 예상, 수학적 분석에 쓰임을 이해하기 ⇩ 정리 ⇩ • 정리하기 - 활동내용 정리하기 - 6 - 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2020 Solid Edge 3D 디자인 소프트웨어 온라인 프로그램 경북대학교 과학영재교육원 2020년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관 명 경북대학교 영재교육원 프로그램 이름 Solid Edge 3D 디자인 소프트웨어 온라인 프로그램 실과(기술시스템) - 소통 실과(기술활용) - 혁신 주요 과목 정보, 실과 관련 단원 정보(자료와 정보)-자료와 정보의 분석 정보(문제 해결과 프로그래밍)-프로그램밍 정보(컴퓨팅시스템)-컴퓨팅시스템의 동작 원리 정보(컴퓨팅시스템)-피지컬컴퓨팅 수학(도형) - 입체도형 관련 과목 수학, 미술 관련 단원 수학(기하)-평면도형의 성질, 도형의 이동 미술(체험)-연결 STEM 요소 T, E, M 지역 차시 4 개발자 ① 산업혁명 변천사와 3D 디자인 소프트웨어 Solid Edge 소개 및 작업 환경 설정 ② 2차원 스케치 및 편집 기능 학습 및 실습 ③ 3차원 솔리드 설계 및 편집 기능 학습 및 실습 주요 수업 개요 ④ 특수한 솔리드 설계 및 편집 기능 학습 및 실습 ⑤ 어셈블리 환경 및 실습 ⑥ 키샷프로그램 및 실습 ⓻ 간단한 기구 움직임 설계 및 적용하기 ∎1차시 – 변화되는 세상, 4차 산업혁명시대, 3D 디자인 소프트웨어 ∎2차시 – Solid Edge 시작하기, SW 다운로드 및 설치, 예제 파일 확인 및 뷰조 작 ∎3차시 – 새로 만들기 작업 환경 및 2차원 그리기, 3차원 좌표계, 도형 그리기 ∎4차시 – 2차원 스케치 편집 ∎5차시 – 3차원 솔리드 학습 차시별 주요내용 (키워드 위주) ∎6차시 – 3차원 솔리드 편집 및 예제를 통한 실습1 ∎7차시 - 3차원 솔리드 편집 및 예제를 통한 실습2 ∎8차시 – 특수한 솔리드 편집 및 예저를 통한 실습 ∎9차시 – 어셈블리 환경 및 실습1 ∎10차시 – 어셈블리 환경 및 실습2 ∎11차시 – 키삿 프로그램, 저장 및 내보내기, 프린트 ∎12차시 - 간단한 기구 움직임 설계 및 적용하기1 ∎13차시 - 간단한 기구 움직임 설계 및 적용하기2 ∎14차시 - 간단한 기구 움직임 설계 및 적용하기3 ∎15차시 – 2차원 3차원 모델링 퀴즈 『Solid Edge 2020』 2020 STEM 생각교실 교육 프로그램 Ⅰ. Solid Edge 시작하기 1. Solid Edge 2020 다운로드 1) Google에서 “솔리드 엣지” 검색하고 첫 번째 사이트를 클릭하고, 학생을 선택 - 컴퓨터 운영체제(윈도우)가 64bit인 경우만 Solid Edge 2020 사용 가능 - 운영체제가 32bit인 경우 Solid Edge ST6 버전이하만 사용 가능 (32bit 다운로드) - 1 - 『Solid Edge 2020』 2020 STEM 생각교실 교육 프로그램 Ⅱ. Solid Edge 2D 스케치 1. xy 평면에 사각형 그리기 1) [리본메뉴] → [홈] → [그리기] → [사각형 ] 선택 2) 좌표계에서 [xy 평면]이 선택될 수 있도록 마우스를 이동해보기 ( 클릭 x ) 3) [평면 잠금] 아이콘( )을 누르거나 을 눌러 [xy 평면]을 고정 ( ★ 꼭 알아 두기 ) 4) 사각형의 중심을 선택(클릭)하고, 대각선으로 이동하여 사각형의 꼭지점을 선택해 완성 ★ 꼭 알아 두기 – 평면 잠금 3차원 공간에서 어떤 하나의 지점을 마우스로 선택하는 경우, 깊이 문제로 정확한 위치를 알아보기 힘들 기 때문에, 특정한 평면을 지정해야 한다. 그리기를 선택하고 나면, 반드시 특정 평면을 지정하고 그리기 를 수행하여야 원하는 지정에 정확한 도형을 그려 낼 수 있다. 워킹 윈도우 오른쪽 위의 평면 잠금 상태 로 현재 상태를 확인할 수 있다. 스케치를 그리기 전에 항상 평면 고정 상태를 확인하는 습관을 가져야 한다. - 1 - 『Solid Edge 2020』 2020 STEM 생각교실 교육 프로그램 4. 2D 스케치 심화 1) 2D 스케치 수정하기 - [예제 02 스케치 수정] 폴더의 [2D 스케치 수정] 파트 파일 열기 - [홈] – [그리기]에서 곡선 이후 아이콘들로 다양한 스케치 수정을 수행할 수 있음 - 분할 : 스케치의 특정 지점을 분할하여 개별 조절 가능 (예, 삭제) 스케치를 선택하고, 자르려는 지점을 선택 - 트리밍 : 두 스케치가 교차하는 도형의 내부를 열어 내부 스케치를 지우는 경우 트리밍으로 제거 하고자 하는 스케치를 선택 - 코너 트리밍 : 두 스케치를 꼭지점으로 연결하고자 하는 경우 연결하고자 하는 두 스케치를 선택 (교차하거나, 떨어진 경우 모두 가능) - 필렛, 모따기 : 연결된 모서리를 둥글게 하거나, 잘라내는 경우 적용하고자 하는 모서리의 두 스케치를 선택 - 옵셋 : 일정한 간격으로 도형을 확대하거나 축소하는 기능 간격(거리)을 결정 → 확대/축소 방향으로 (연속) 선택 - 대칭 옵셋 : 일정한 간격으로 스케치를 감싸는 도형을 생성하고 스케치를 참조 [옵션] 창에서 거리, 유형 등을 결정 → 스케치를 선택 - 이동 : 스케치의 위치를 이동하는 기능 ( 스케치를 선택(드래그 또는 - / + 클릭) → 출발점 선택 → 도착점 선택 회전 : 중심점을 기준으로 스케치를 화전하는 기능 ( 스케치를 선택 (드래그 또는 - 설정을 통해 복사 가능) / 복사 설정 확인) + 클릭) → 중심 지점 선택 → 회전 미러 : 특정 축을 기준으로 스케치를 미러 (반전이동)하는 기능 ( 스케치를 선택 (드래그 또는 / 복사 설정 확인) + 클릭) → 중심 축 선택 - 1 - 『Solid Edge 2020』 2020 STEM 생각교실 교육 프로그램 Ⅲ. Solid Edge 3D 솔리드 모델링 1. 원점(0,0,0)에 기본형 솔리드 만들어 보기 1) 상자 만들기 (50*50*50) - [리본메뉴] → [홈] → [솔리드] → [상자 ] 선택 - [기본좌표계 원점]을 선택하고 수치(50*50*50)를 입력해 상자를 완성하기 2) 상자 위에 원통 만들기 (∅50*50) - [홈] → [솔리드] → 상자 아래 [원통 - 상자 윗면 (xy평면 위쪽) [평면 잠금 ] 메뉴 선택 ] 후 수치(∅50*50)를 입력하여 원통 완성하기 ★ 꼭 알아 두기 – 대칭형, 추가/잘라내기 솔리드를 작성에서 높이 값이 결정될 때, 대칭형으로 생성하거나, 비대칭형으로 생성하는 것을 결정할 수 있다. 메뉴에서 대칭 아이콘 ( )으로 활성화를 결정하거나, 또한, 형상을 새로 만들거나 기존의 형상을 깎아 낼 수 있는데, 로 기능을 결정할 수 있다. 옵션 메뉴로 조정하거나, 기능을 결정할 수 있다. 기본은 [자동]으로 하되, 원하는 방향으로 진행이 어려운 경우 수정해보자. - 1 - 로 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2021 데이터 소비자에서 데이터 생산자로 인천대학교 과학영재교육원 2021년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 인천대학교 과학영재교육원 프로그램 데이터 소비자에서 데이터 생산자로 이름 주요 과목 관련 과목 STEM 요소 화학 정보 수학 관련 단원 고등학교 화학 모든 주제 (개념 간 통합) 중학교 과학 모든 주제 (개념 간 통합) 관련 단원 S, T, M 데이터 분석 및 처리 통계 지역 개발자 ❍ 물질 현상에 대한 호기심과 흥미를 가지고, 과학적으로 생각하고 판단하는 태 도를 기른다. 주요 수업 개요 ❍ 자연 현상 및 일상생활의 문제를 과학적으로 탐구하는 능력을 기른다. ❍ 자연 현상 및 일상생활을 탐구하여 화학의 핵심 개념을 이해한다. ❍ 과학과 기술 및 사회의 상호 관계를 인식하고, 이를 바탕으로 민주 시민으로서 의 소양을 기른다. ❍ 화학 학습의 즐거움과 화학의 유용성을 인식하여 평생 학습 능력을 기른다. 1차시: 데이터처리 소프트웨어 익히기 - Linear Fitting, Nonlinear Fitting, 다양한 2D, 3D Plotting, Peak Integration 2차시: 1차 계획서 (초안, 양식 사용) - 1) 기존에 이 개념들을 연결해 상관관계를 보여준 시각화 자료가 많이 차시별 있는데(예: 원자 번호와 전기음성도), 기존에 다루던 상관관계에서 벗어 주요내용 나 새로운 조합을 찾아 데이터를 처리하기 위한 아이디어를 낸다. 개념 (키워드 위주) 은 교과서에서 다루는 개념(원자반지름, 산해리 상수, 끓는점)으로 제한 한다. - 2) 인터넷을 통해 아이디어 시각화를 위한 자료 수집을 한다. - 3) 데이터를 모아 시각화 초안 계획서를 완성한다. 3차시: 소프트웨어를 이용한 시각화 자료 제작 4차시: 평가 및 공유 ※ 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] 데이터 소비자에서 데이터 생산자료 교재개발자: 교육 대상 : 인천과학예술영재학교 김은경 개발년도: 2021학년도 ( 중등 / 고등 ) 교육과정 (과학, 화학, 진로) 분야 수업 시간 : ( 총 4 시간 ) [지도교사용] 우리는 교과서 또는 여러 매체를 통해 이미 누군가에 의해 의해 처리된 데이터가 시각되 어 제시된 자료를 수없이 만나고 있습니다. 이렇게 제시된 자료는 일반화가 되어 그 자료가 마치 진리인 것처럼 받아들여지고 있고, 그러므로 우리는 수업 시간에 남들이 만들어 놓은 시각화 자료를 다시 한번 재현하는 작업을 할 때가 많습니다. 예를 들어 압력-부피의 관계에 대해 나타내고 있는 보일의 법칙에 대한 실험은, 압력-부피에 대한 그래프를 실험을 통해 데 이터를 얻어 다시 한 번 재현해 내는데에 의미를 둡니다. 하지만 교과서나 매체에서 제공되는 여러 결과물들은 모두 인간에 의해 만들어진 창작물 들로서 언제라도 새로운 개념들 간의 유의미한 연결이 만들어질 수 있고, 그렇게 새로운 의 미를 찾아내 보고 관점을 전환해 보는 것은 큰 의미를 갖습니다. 따라서 이 수업에서는 그동안 당연시되어 연결해오던 개념((예) 압력-부피)이 아닌 새로운 개념 간의 연결 고리를 찾아 관련 데이터를 검색해보고, 이를 시각화한 자료를 만들어 보면 서 관점을 전환하고 과학을 대하는 시각을 넓혀보고자 합니다. 이를 위해 Origin이라는 데이터 분석 프로그램을 사용해보고자 합니다. (물론 다른 재체할 수 있는 프로그램을 사용해도 무방합니다.) 수업은 크게 다음과 같이 구성됩니다. ▢ 관련 분야 및 내용 교과 분야 (고등학교) 화학 (중학교) 과학 정보 내용 고등학교 화학 모든 주제 (개념 간 통합) 중학교 과학 모든 주제 (개념 간 통합) 데이터 분석 및 처리 수학 통계 - 1 - STEAM요소 Science Engineering Art Mathmatics STEM 생각교실 교재 ▢ 융합교과의 개요 및 목적 [고등학교 화학 위주로 작성] 가. 교과의 개요 ‘화학’은 자연 현상 또는 일상의 경험과 관련 있는 상황을 통해 화학 개념과 탐구 방법을 즐 겁게 학습하고 현대 지식 기반 사회의 민주 시민으로서 화학에 대한 기초 소양을 갖추도록 하 기 위한 과목이다. ‘화학’은 인류 문명의 발전에 기여하고 우리 삶과 밀접하게 관련된 화학을 이해함으로써 학생들이 화학에 대한 호기심과 흥미를 갖고, 과학적 탐구 능력과 태도를 함양 하여 개인과 사회의 문제를 과학적이고 창의적으로 해결할 수 있는 바람직한 민주 시민으로 성장할 수 있도록 한다. ‘화학’은 물질의 구성 입자, 화학 결합, 화학 반응, 에너지 출입 등과 같은 화학의 개념을 유 기적으로 다루어 화학의 유용성과 학문의 매력을 경험하도록 구성하고, 다양한 탐구 중심 의 학습이 이루어지도록 한다. 또한 기본 개념의 통합적인 이해 및 과학의 탐구 경험을 통 하여 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참 여와 평생 학습 능력 등의 과학과 핵심역량을 함양하도록 한다. 과학적 사고력은 과학적 주장과 증거의 관계를 탐색하는 과정에서 필요한 사고이다. 과학적 세계관 및 자연관, 과학의 지식과 방법, 과학적인 증거와 이론을 토대로 합리적이고 논리적으 로 추론하는 능력, 추리 과정과 논증에 대해 비판적으로 고찰하는 능력, 다양하고 독창적인 아 이디어를 산출하는 능력 등을 포함한다. 과학적 탐구 능력은 과학적 문제 해결을 위해 실험, 조사, 토론 등 다양한 방법으로 증거를 수집, 해석, 평가하여 새로운 과학 지식을 얻거나 의미를 구성해 가는 능력을 말한다. 과학적 탐구를 위해서는 과학 탐구 기능과 지식을 통합하여 적용하고 활용하는 능력이 필요하며 과 학적 사고력이 이 과정에 기초가 된다. 과학적 문제 해결력은 과학적 지식과 과학적 사고를 활용하여 개인적 혹은 공적 문제를 해 결하는 능력이다. 일상생활의 문제를 해결하기 위해 문제와 관련 있는 과학적 사실, 원리, 개 념 등의 지식을 생각해 내고 활용하며 다양한 정보와 자료를 수집, 분석, 평가, 선택, 조직하여 가능한 해결 방안을 제시하고 실행하는 능력이 필요하다. 문제 해결력은 문제 해결 과정에 대 한 반성적 사고 능력과 문제 해결 과정에서의 합리적 의사 결정 능력도 포함한다. 과학적 의사소통 능력은 과학적 문제 해결 과정과 결과를 공동체 내에서 공유하고 발전시 키기 위해 자신의 생각을 주장하고 타인의 생각을 이해하며 조정하는 능력을 말한다. 말, 글, 그림, 기호 등 다양한 양식의 의사소통 방법과 컴퓨터, 시청각 기기 등 다양한 매체를 통하여 제시되는 과학기술 정보를 이해하고 표현하는 능력, 증거에 근거하여 논증 활동을 하는 능력 등을 포함한다. 과학적 참여와 평생 학습 능력은 사회에서 공동체의 일원으로 합리적이고 책임 있게 행동 하기 위해 과학기술의 사회적 문제에 대한 관심을 가지고 의사 결정 과정에 참여하며 새로운 과학기술 환경에 적응하기 위해 스스로 지속적으로 학습해 나가는 능력을 가리킨다. - 2 - STEM 생각교실 교재 나. 목적 물질 및 자연 현상에 대한 호기심과 흥미를 가지고, 화학의 핵심 개념에 대한 이해와 탐 구 능력의 함양을 통하여, 개인과 사회의 문제를 과학적이고 창의적으로 해결하기 위한 과학 적 소양을 기른다. ▪ 물질 현상에 대한 호기심과 흥미를 가지고, 과학적으로 생각하고 판단하는 태도 를 기른다. ▪ 자연 현상 및 일상생활의 문제를 과학적으로 탐구하는 능력을 기른다. ▪ 자연 현상 및 일상생활을 탐구하여 화학의 핵심 개념을 이해한다. ▪ 과학과 기술 및 사회의 상호 관계를 인식하고, 이를 바탕으로 민주 시민으로서의 소양을 기른다. ▪ 화학 학습의 즐거움과 화학의 유용성을 인식하여 평생 학습 능력을 기른다. 다. 교과 관련 내용 교재 관련 교과 내용: 고등학교 화학 모든 주제 ⁃고전적 실험에서 결정된 원자의 물리적인 구조를 기술 ▪원자 구조 ▪화학 결합 ⁃궤도함수로 설명되는 원자의 껍질 모형과 원자의 주기적 성질에 대한 실험적 특정의 관계 ⁃공유 결합, 이온 결합, 극성 공유 결합, 전기음성도, LEWIS 전자점식, VSEPR 이론 등 고전적 결합 이론 ⁃화학 결합에 대한 양자적인 접근 ▪전위 금속 ⁃전위 금속 화합물과 배위 착물에서의 결합 ⁃기체 분자 운동론, 이상기체법칙, 실제기체 ▪기체, 고체, 액체 ⁃분자간 힘, 상전이 ▪용액 ⁃용액의 조성, 화학량론, 상평형 ⁃열역학1법칙, 2법칙, 3법칙 ▪열역학 ⁃깁스 자유에너지 ⁃반응에 대한 질량 작용의 법칙 기술 ▪화학평형 ⁃반응지수를 깁스 자유 에너지 변화 및 평형상수와 연결 ⁃전지 전위와 깁스 자유 에너지 ▪전기화학 ⁃전기화학 과정에 대한 분자 수준의 이해 ⁃반응 속도 법칙 및 반응 메커니즘 ▪화학 반응 속도론 ⁃반응 속도의 온도 의존성 - 3 - STEM 생각교실 교재 라. 수업의 주안점 1) 데이터 리터러시(Data Literacy) 데이터 리터러시(Data Literacy)는 데이터를 읽고 숨겨진 의미를 파악하는 데이터 해 독능력을 뜻한다. 데이터로 가득한 세상을 살면서 데이터에 담겨있는 의미를 파악하고, 목적에 맞게 활용하는 능력이 필수 요건으로 부상하고 있다. 데이터 리터러시 능력이 뛰어나면 정보를 능동적으로 분석할 수 있고, 숨은 의미를 찾아내는 생산자적 마인드을 함양한 모습으로 스스로 역량을 강화할 수 있다. 이 시대의 필수 생존 요건이라 할 수 있는 것이다. 환경적으로 온라인 커머스, 소셜 미디어, 스마트폰 등 미디어와 기기가 일상 속에 깊 숙하게 파고 들었고, 이에 따라 우리에게 전달되는 데이터는 어마어마하다. 축복인지 재 앙인지 알 수 없는 이런 데이터 세상 속에서 어떻게 살아남을 수 있을까? 어떻게 데이 터 리터러시를 키울 수 있을까? 수업 중에 우리 주변의 많은 데이터를 함께 보고 선별해 직관적으로 잘 보여주는 데 이터 시각화 자료를 만들면서 데이터 리터러시 역량을 키울 수 있을까? 이런 직접적이 고 단편적인 방법은 데이터 소비자라는 한계를 벗어나지 못했다고 볼 수 있다. 이 수업 설계에서는 기존 데이터를 이용해 보편적으로 시각화해오던 틀을 깨고, 창의적이고 새 로운 데이터의 조합으로 데이터 간의 상관관계에 대한 이해도를 높이고 새로운 관점을 제시한다. 적극적인 데이터 소비자 또는 데이터 생산자로서 기존의 데이터를 의도를 담 아 새로 조합함으로써, 데이터에 접근함에 있어 통찰력 있는 안목을 키워보고자 한다. 2) 우리가 지향해야 할 방향, 의사소통의 도구로서의 과학 현재 우리가 살고 있고 또 앞으로 살아 갈 미래는 과학기술의 시대라고 입을 모으지 만 인류의 삶과 함께 오랜 세월 뿌리를 내린 과학은 일반 대중에게는 무겁고 어려운 것으로 인식되어 왔다. 과학기술이야말로 우리 인간을 어둠과 무지로부터 해방시켜 주 는 나침반과 같고 우리나라 미래의 원동력이 되지만 우리의 현실은 여러 가지 이유로 ‘과학은 어렵다’ 또 ‘과학은 재미없다!’로 치부되고 있는 상황이다. 수집한 데이터를 어떻게 시각화하고 다른 사람에게 전달하느냐에 따라 전달받은 사람 이 데이터를 이해하는데 들이는 노력과 시간이 단축되고, 전달하고자 하는 의미를 명확 하게 전달할 수 있게 된다. 다음은 데이터 수집부터 의사소통까지의 과정이다. 이 과정을 수업 설계에 담아보고자 한다. - 4 - STEM 생각교실 교재 3) 과정중심평가에 대한 고찰 ￭ 평가에 대한 두 가지 믿음 1) 모든 학습자가 평가를 통해 성장할 수 있다는 믿음 2) 학습결과의 평가(변별) 만큼이나 학습을 위한 평가와 학습으로서의 평가(피드백) 도 가능하다는 믿음 ￭ 지향해야 할 방향: 학습을 위한 평가와 학습으로서의 평가(피드백) 유형 목적 기준 주체 피드백 학습결과의 평가 학습을 위한 평가 학습으로서의 평가 배치, 진급, 자격부여 등의 교사의 교수적 판단을 학생의 자기 점검, 자기 판단을 위한 정보 제공 위한 정보 제공 평가를 위한 자료 제공 다른 학생과의 성취기준 상대적 비교 학생개별 목표와 성취기준 교사 교사 학생 지연된 피드백 즉시적 피드백 즉시적 피드백 요약적 판단 진단적 진단적 4) 역동적 평가, 성장 지향 평가로 ‘성장발달 평가’에 대한 관심과 실천이 높아지고 있다. 이는 일제식 지필평가를 치르 지 않는 것을 넘어 평가 자체가 학생의 성장 발달 과정을 확인하고 이를 지원하는 데 에 취지가 있다. 하지만 아직은 성장과 발달을 지원하는 평가에 대한 이해와 적용이 고 등학교에서는 부족한 상황이다. 이해를 위해 비고츠키의 ‘근접발달영역’ 이론을 떠올려보자. 아동의 성장과 발달이 어느 국면에서 비약적으로 이루어지는가를 집중적으로 탐구했던 비고츠키는 ‘학생들이 혼자서 해결할 수 있는 수준(실제적 발달 수준)’과 ‘교사의 지원이나 학생과의 협력을 통해 해결할 수 있는 수준(잠재적 발달 수준)’ 사이의 거리를 ‘근접발달영역’이라 칭하 고, 이러한 근접발달영역을 최대한 창출하는 것이 교수학습에서 중요한 역할이라고 보 았다. 그리고 이 개념은 ‘이질집단에서의 협력수업’의 원리로 우리에게도 널리 알려져 있다. 이 개념은 교수학습 영역뿐만 아니라 평가의 영역에서도 적용할 수 있다. 우리에 게 익숙한 평가 관행은 ‘동일한 시험문제를 정해진 시간 안에 혼자서 한번만 풀도록 하 는 것’이다. 그리고 그 결과로 ‘몇 점을 받고 몇 등을 했는지 확인하는 것’이다. 그러나 ‘혼자 푸는 것이 아니라 서로 도우며 함께 풀도록 하는 것’, ‘한번만 풀도록 하는 것이 아니라 틀리면 다시 도전할 기회를 주는 것’, ‘단순히 점수만 매기는 것이 아니라 예전 에 비해 얼마나 발전하였는지를 확인하는 것’으로 평가방식을 바꿀 수도 있다. 이를 ‘역 동적 평가’라고 부른다. 다른 사람의 도움을 받아 해결할 수 있는 수준(잠재적 발달 수 준)까지 나아가는 과정을 평가하는 것이다. 여기서는 학생들이 문제를 해결하는 때까지 여러 차례 기회를 제공하고, 그 속에서 교사가 적절한 도움을 제공하거나 학생들이 함 께 협력해서 문제를 해결하도록 함으로써 모든 학생들이 학습목표에 도달하도록 지원 - 5 - STEM 생각교실 교재 하는 방식을 취한다. 이러한 평가의 목적은 편재 드러난 능력뿐만 아니라 잠재적 능력 까지를 확인하는 데에 있다. 이를 ‘성장 지향 평가’라고도 할 수 있다. 역동적 평가, 성장 지향 평가의 이해를 위해 다음의 일화를 보자. [일화1] 미국의 어느 학교에 인디언 아이들이 전학을 왔다. 시험 시간에 교사가 시험 치를 준비를 하라고 하자, 백은 아이들은 책상 간격을 벌리고 가림막을 올리며 시 험 치를 준비를 했다. 그런데 인디언 아이들은 책상을 모으고 서로 상의를 하며 문제를 푸는 것이 아닌가? 교사가 이 아이들에게 야단을 치자, 인디언 아이들은 “선생님, 저희는 어려운 문제에 부딪히면 서로 도우면서 해결해야 한다고 배웠어 요.” [일화2] 핀란드 학교의 시험 시간, 아이들은 열심히 시험 문제를 풀고 있다. 그런데 한 학생은 아무리 생각을 해도 그 문제를 어떻게 풀어야 할지 모르는 표정이다. 그러자 그 학생은 교사에게 문제를 어떻게 풀어야 할지 모르겠다고 질문을 하고, 교사는 그 학생에게 다가가 정답을 알려주지는 않지만 문제를 해결하는 요령은 알려 주었다. 그러자 그 학생은 “아, 알겠다.”하면서 물제를 풀기 시작했다. 위와 같은 평가 방식은 우리에게는 매우 낯선 것일 수도 있다. 그러나 초등학교 평 가에서는 위와 같은 방식을 취한다고 하여 문제가 될 것이 없으며, 중등학교의 경우에 도 수업의 과정과 연계된 수행 평가에서는 위와 같은 방식이 불가능하지 않다. 이 수업 에서는 계획서 작성부터 시각화 자료 제작의 과정까지 역동적 평가 - 과정중심평가를 진행해보고자 한다. - 6 - STEM 생각교실 교재