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교보생명교육문화재단 2010년 대안학교지원 사업 결과보고서

대안학교 중등1학년 과학과 교육과정과 수업카드 개발

교보생명교육문화재단 2010년 대안학교지원 사업 결과보고서

대안학교 대안학교 대안학교 대안학교 중등중등중등중등1111학년 학년 학년 학년 과학과 과학과 과학과 과학과 교육과정과 교육과정과 교육과정과 교육과정과 수업카드 수업카드 수업카드 수업카드 개발개발개발개발

차 례

1. 사업명………………………………………………1

2. 사업목적……………………………………………1

3. 사업개요……………………………………………1

4. 사업내용

가. 회의일지…………………………………………2

나. 수업카드 견본과 활용…………………………12

5. 종합평가……………………………………………47

6. 예산집행내역………………………………………48

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2010 대안학교 지원 최종보고서

1. 사업명:

대안학교 중등1학년 과학과 교육과정과 수업카드 개발

2. 사업목적:

‘나무와학교’는 나를 찾아가는 고유성, 스스로 변화하는 창조성, 다름을

인정하는 관계성 등을 교육 철학으로 하는 전일제 기숙선택형 초중등 대안학교

이다. 2008년부터 초등과정을 중심으로 운영되었으며, 2012년 중등 1학년을 시

작으로 하는 초·중등 통합과정의 대안학교를 계획하고 있다. 이를 위해서는 대

안학교의 고유한 교육철학 및 원칙을 교과과정에서 어떻게 실현할 것인지 학교

단위의 교육과정 개발이 필요하다.

대안학교에 대한 학생, 학부모, 교육자를 포함한 높은 교육적, 사회적, 관심에

비해 정작 대안학교의 교육과정에 대한 명확한 개념정립과 운영성과에 대한 학

술적 탐색은 미흡한 실정이다. (2007, 이병환) 대안학교는 교육과정 계획과 운영

의 자율성을 가지는 만큼 교사는 학교의 교육철학과 원칙에 부합하는 교육과정

개발에 책임이 따른다.

따라서 나무와학교 교사를 포함한 과학교육 전공 교사 4명은 나무와학교 과

학과 중등교육과정과 수업에서 활용할 수 있는 교수-학습계획안(이하 수업카드)

을 개발하기 위해 본 사업을 추진한다.

3. 사업개요:

교육연구회는

- 2011년 3월부터 12월까지 월 2회 교육연구회를 주최한다.

- 교육연구회 한 회는 3시간으로 구성한다.

- 교육연구회 연구자 4명과 자문위원 1~2명, 참여를 희망하는 약간 명으로 구

성한다.

- 연구자는 매 회의 준비와 회의 후 회의록을 기록한다.

- 주제별 연구는 담담 연구자가 중심이 되어 준비하고 발표한다.

- 교육연구회에서는 중등 과학과 교육과정 개발과 함께 교재개발에 힘쓴다.

- 연구자 소개

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일일일일시시시시 4월19일 7시 장장장장소소소소 대대대대구구구구대대대대학학학학교교교교 과과과과학학학학교교교교육육육육학학학학과과과과 교교교교수수수수학학학학습습습습자자자자료료료료실실실실

참참참참석석석석인인인인원원원원/

참참참참석석석석명명명명단단단단

11 / 정철교수님, 정진수 교수님, 이정호 교수님, 장성현 선생님,

신소현선생님, 신라영선생님, 김영주선생님(김관동, 김지은, 이상주, 정애숙 참관)

논논논논의의의의(교교교교육육육육)

내내내내용용용용

연연연연구구구구목목목목적적적적과과과과 세세세세 가가가가지지지지 연연연연구구구구주주주주제제제제 소소소소개개개개

1. 연구목적과 세 가지 연구 조제에 대한 소개 (김영주 선생님 발표, 자료1. 참조) 2. 나무와학교의 교육철학 및 특징을 소개 (김영주 선생님 발표, 자료2. 참조)

2012년 중등1학년 과학교육과정 방향에 대한 토의해보자.

연구의 방향 결정에 앞서 과학 교수-학습 모형의 직접적인 이론적 배경은 과학철학보다 심리학과 심리철학에 있다. 가네를 비롯한 행동주의자들은 경험주의와 실증주의 과학철학 사상을 바탕으로 귀납적 일반화에 의한 발견과 정보처리 과정을 통한 교수-학습과정을 강조한다.

+ 행동주의에 기초한 수업은 행동의 변화를 배움의 기초로 중요하게 생각했었 다. 하지만 현재 교육현장에서 학습자의 행동의 변화를 요구를 목표로 두지 않는다. + 근래 인지주의-구성주의는 인지구조의 변화, 정보체계의 변화를 배움의 기본으로 생각하고, 과학학습에서도 탐구를 기본으로 한 구성주의가 대세를 이루고 있다. +하지만 한 일각에서는 프로젝트 학습을 강조하며 학습자가 스스로 해낼수 있는 힘, 만들어 생산할 수 있는 능력을 배움이라고 생각하기도 하며, 경험의 개요를 중요시 한다. +교육과정 방향에 대해서 연구자 주장이 크게 세가지로 두가지로 나뉘는데 연구전 의견합의가 필요할 것이다. +교육내용을 교육부 교육과정의 내용과 비교하지 말고 학습자의 상황에 따라 프로젝트 학습을 중심으로 진행했으면 좋겠다. +대안학교이기에 가능한 학습모형이고 잘 발전할 수 있는 방법이기는 하지만 교과서 내용을 중심으로 구성되었으면 한다. 아직 우리 지역의 초중등 대안학교 대부분의 학부모의 요구는 상위과정으로 진학할 경우 공교육체계로 돌아갈 것에 대한 생각이 높다. 또 아이가 제 나이 또래에 배워야할 내용을 배우지 못하는 것에 불안함이 크다.+대안학교에서 일반학교로 돌아가는 것, 또 나중의 대학진학 등 학력중시 삶으로 살아가기 위한 준비를 위해 지금 옳다고 생각하는 신념을 져버리는 것을 학교 본래의 색을 잃어버릴 수 있다. 대안학교의 역할이다. +활동적인 수업이 가능한 수업환경과 아이들의 요구를 정확하게 파악하여 만들어 낼 수 있는 생산적인 능력을 기르는 것이 좋지 않을까? +맞는 말이긴 한데 학문자체의 즐거움을 느꼈으면 한다. 창의력을 표방하며 하나의 내용을 다루기 위해 다양한 활동으로 접근하려고 애쓰다 보니 학문의 깊이가 없고 수업활동시간만 증가하는 것 같으며 그 후에도 학습에 재미를 주지 못하는 것 같

김영주 (나무와학교 교사, 교육학석사), 신소현 (대구 대진중학교 교사)

장성현 (대구대학교 과학교육, 이학박사), 류희성 (대구대학교 과학교육, 박사과정)

- 자문위원 소개

이정호 교수님 (이학박사 경북대 93. 2. 26)

정진수 교수님 (교육학박사 한국교원대학교 04. 2. 18)

정철 교수님 (교육학박사 한국교원대학교 01. 2. 22)

4. 사업내용:

가. 회의일지

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다. 학문중심 교육과정을 강조되었으면 좋겠다. 수업시간에는 과학 지식과 탐구에 집중하고, 나머지 창의력 응용력 등은 수업 외 시간 자유롭게 놀면서 스스로 체득하였으면 한다. 수업시간이 적은 학교 상황을 고려할 때 수업과 놀이 시간의 구분이 필요하다고 생각 한다. +기존의 인지중심 교육에서 우리는 창의력 중심 교육으로 변화하고 있다 그 이유를 무엇이라 생각하는가? 현재 사회는 많은 지식을 알고 있는 인재를 원하지 않는다. 창의적인 인재, 문제에 봉착 했을때 능동적으로 변화하며 문제를 해결할 수 있는 인재를 원하기에 교육의 기조가 변화하는 것이고 그것에 따라야 한다. +지금의 창의력 중심 교육이 과연 창의력을 길러주는가? 창의력 사고라는 카테고리만을 늘려 교과서 내용만을 늘린 상황이라 안타깝다. 수업시간은 오수벨의 유의미 학습을 강조하여 학문의 성장의 재미를 아이들에게 알려주고 그 외 여가시간 학원으로 내몰리는 상황이 아니니 아이들이 더 자유롭게 여과시간을 보내지 않을까? +현실의 요구를 수용하는 범위에서 학습내용의 양을 줄이고, 방법을 달리하여 대안적인 방법을 찾았으면 좋겠다. +마지막으로 과학은 왜 배울까? 어린 아이들은 과학에 대한 호기심과 재미를 느끼며 과학자를 꿈꾼다. 하지만 학년이 높아질수록 아이들이 과학에 대한 흥미가 낮아지고 어려운 과목으로만 생각하고 더 이상 과학자를 꿈꾸는 아이들이 사라져 간다. 우리생활과 과학이 떼려야 뗄수 없는 관계에 있다는 걸 느끼게 할 수 있는 방법을 찾아야 한다. “우리는 왜 과학을 배울까?” 에 대한 고민을 각자 더 해보고 만나도록 하자.

다음 연구회 준비: 현재 우리나라 과학교육의 방향에 대해 조사해 오고, 교육 방향에 대한 합의를 이루고, 차후 연구 과정을 결정한다.



참참참참석석석석명명명명단단단단4 / 장성현 선생님, 신소현선생님, 신라영선생님, 김영주선생님



1. 과학교육의 역사를 돌아보며 연구의 방향을 정한다. (장성현 선생님)

지난 1970-80년대의 국내외 과학 교수-학습방법과 전략에 가장 큰 영향을 미친

심리학은 피아제, 오슈벨 등의 인지론으로 볼 수 있다. 피아제의 지능발달 이론은

순환학습 모형의 이론적 배경을 제공하엿으며, 오슈벨의 유의미학습 이론은 개념학

습 방법과 절차의 골격이 된다. 특히 피아제의 지능발달 이론으니 사회적 상호작용

을 통한 수업, 즉 토론에 의한 교수학습의 강조되며, 오슈벨의 유의미학습이론은 학

습에 있어서 선행개념의 기능을 중요시한다.

국내외의 과학교수학습모형에 가장 큰 영향을 미치고 있는 심리학은 급진적 구성주

의이다.

급진적 구성주의는 상대론과 관념론에 인식론적 배경을 둔 사회적 구성주의와 달리

피아제 및 오슈벨 등의 인지론과 비고츠키의 사회문화적 이론에 심리학적배경을 두

고 있다. 특히 심리철학으로서의 급진적 구성주의는 개념형성모형, 개념분화모형,

개념교환 모형을 모두 포괄하는 개념발달 모형을 제시한다.

개념형성 모형 : 발견학습모형

개념분화 모형 : 전통적 개념학습 모형

개념교환 모형 : 개념발달 모형

탐구수업 모형 : 가설-연역적 탐구수업

순환학습 모형 : 탐색→개념소개→개념응용

생성학습 모형 : 선행지식의 재구성으로 과학지식의 구성(구성주의)

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협동학습 모형 : 학생모둠성취분담(STAD), 과제분담(Jigsaw), 모둠조사(GI)

2. 과학과 교육과정 특징을 정한다. - 수업차시: 교과과학 (필수2), 발명 (선택1) - 통합과학교육과 통합학급을 한다. - 교육인적자원부 교육과정의 내용을 참고로 한다. - 활동지를 기본으로 하며, 부교재로를 사용한다.- 실험, 실습, 견학, 조사 등 다양한 교육방법을 활용한다. - 결과보다 과정과 단편적 지식보다 고등사고기능을 평가하는 수행평가를 한다. - 학생 욕구의 불일치를 최소화하기 위해 상황에 맞게 수업내용과 주제는 수정한다.

다음 연구회 준비: 합의된 교육과정을 방향을 바탕으로 나무와학교 중등 1학년 과학과 교육과정 ‘내용’ 구성한다. 먼저, 2007년 교육인적자원부 고시 과학과 교육과정을 내용을 살펴보고 정리한다. (김영주 선생님)각과 전공 교수님들에게 자문을 얻어 교육과정을 압축해온다. 물리과, 화학과 (김영주 선생님)생물과, 지구과학과 (신라영 선생님)




7 / 정철 교수님, 이정호 교수님, 장성현 선생님,

신소현선생님, 신라영선생님, 류희성선생님, 김영주선생님



이전 연구회에서 합의된 교육과정을 방향을 바탕으로 나무와학교 중등 1학년 과학과 교육과정 ‘내용’ 구성한다. 먼저, 2007년 교육인적자원부 고시 과학과 교육과정을 내용을 살펴보고 각과 전공 교수님들에게 자문하여 압축한 각과의 교육내용에 대해 이야기 한다. 두 번째, 요약된 교육내용을 중심으로 주제별 수업방법을 논의한다. 세 번째, 세 번째 연구과제인 수업지도안 발표와 교재 개발을 위해 5개의 수업

주제를 결정한다.

1차시. 빛의 특성 이해 : 분광기 실험 2차시. 힘과 운동 : 자기력: 자기부상열차: 자석탑 높이 쌓기(우드락, 스트로폼, 자석, 막대) 자기력에 대한 양극의 개념 이해 후 준비된 재료 안에서 자석탑을 높게 쌓는 게임을 한다. 3차시. 힘과 운동 : 마찰력: 미니카 레이스: 다양한 변인 조절(카페트, 얼음, 도로 등)4차시. 지각의 물질과 변화 : 화성암 결정 생성 실험5차시. 정전기: 전기력: 풍선 붙이기6차시: 물질의 세 가지 상태: 기화, 액화, 응고, 융해: 물의 어는점, 끓는점 실험 7, 8차시. 생물의 구성과 다양성 simriver program을 이용한 물속 작은 생물의 광학현미경 관찰 (심화: 하천수질평가)

아래의 회의자료에 밑줄로 표기한 내용은 논의내용 이다.

다음 연구회 준비: 결정한 내용을 어떠한 교수학습방법을 선택할 것인가? 하나의 주제에 두 가지 이상의 교수-학습방법을 준비해보자. 먼저, 교수학습방법에 대해 공부하자. (장성현 선생님)교육과정 평가의 방법에 대해 공부하자. (신소현 선생님)

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나무와학교 과학과 교육과정 중등학교 교육과정 해설

○ 지각 변동과 판구조론

1>지구의 층상구조: 지각-맨틀-핵, 지진파의 속도 분포 곡선을

이용하여 지각을 포함한 지구내부 층상구조 이해

2>화산과 지진현상을 판의 운동과 관련지어 설명할 수 있다.

3>지진운동과 조륙운동의 과정을 이해한다.

+모형학습, 영상자료 이용으로 개념을 이해, 탐방을 이용한 현

장학습을 기본으로 한다.

+지구 내부 구조 탐사 방법에서 지진파의 원리는 다루지 않는

다. P파, S파 실험

○ 지각의 물질과 변화

1>지각을 구성하는 8대원소와 주요 조암 광물을 예시할 수 있

다.

암석의 특징과 생성과정을 다양한 학습과정과 실험을 통해

광물관찰(색깔, 조흔색, 굳기. 쪼개짐, 자성, 염산반응)

2>여러 가지 암석을 관찰하여 암석의 특징과 생성과정 (화성암,

퇴적암, 변성암)과 순환 과정을 이해할 수 있다.

+경주 건천읍 퇴적층 지대 탐방, 화석 캐기 활동

+화석 만들기

+화성암 결정 생성 실험

(5) 지각의 물질과 변화

-지표의 평탄화 과정과 이에

따른 특징적인 지형을 설명

할 수 있다.

-풍화 작용에 따른 토양의

생성 과정과 토양의 중요성

을 이해한다.

-인위적인 지형 변화의 유형

을 살펴보고, 이에 따른 영

향을 열거할 수 있다.

(8) 지각변동과 판구조론

-대륙이동설에서 판구조론까

지의 발전과정을 이해한다.

-조산운동과 조륙운동의 과

정을 이해한다.

-습곡, 단층, 부정합의 생성

과정을 이해한다.

○ 빛의 특성 이해 (7) 힘과 운동

자료자료자료자료1. 1. 1. 1. 2012 2012 2012 2012 중등 중등 중등 중등 과학과 과학과 과학과 과학과 교육과정 교육과정 교육과정 교육과정 ((((김영주 김영주 김영주 김영주 선생님선생님선생님선생님))))

교과과학 (필수2), 발명 (선택1)

1. 통합과학교육과 통합학급을 한다.

+지금 입학이 결정된 아이들의 정보를 살펴보면 학습부진, 지진, 학습장애, ADHD장애 등 학습에

어려움이 있는 아이들의 비율이 높은편이다. 따라서 통합학급을 구성하기 위해 학습내용의 전달방

법에서 다양한 고민이 요구된다.

2. 교육인적자원부 교육과정의 내용을 참고로 한다.

+ 참고하되 내용의 요약과 초등과정 내용을 보충할 필요

3. 활동지를 기본으로 하며, 부교재로 ‘살아있는 과학 교과서 1,2’를 사용한다.

+교재가 글자가 많고 내용이 어려워 중1과정 아이들에게 맞지 않는것 같다.

+교과서 라기 보다 백과사전처럼 활용하기 바래서 조금은 내용의 깊이가 있는 교재를 선택했고,

학년의 구분없이 두 권의 교재가 중등과정 동안 과학 부교재로 사용되는것을 생각했다.

+결론: 활동지는 실험활동 중심의 내용을 다루므로 부교재가 꼭 필요할것 같으나 위 교재는 맞지

않는 것 같다. 다른 교재를 더 찾아 보는것이 좋겠다.

4. 실험, 실습, 견학, 조사 등 다양한 교육방법을 활용한다.

5. 결과보다 과정과 단편적 지식보다 고등사고기능을 평가하는 수행평가를 한다.

6. 학생 욕구의 불일치를 최소화하기 위해 상황에 맞게 수업내용과 주제는 수정한다.

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빛의 반사와 굴절 현상을 관찰하고 실생활에서 관련된 현상을

찾아봄

빛의 분산과 합성을 통하여 햇빛이 여러 가지 색깔로 이루어져

있음을 인식(프리즘, 물컵, 분광기)→ 빛에 대한 오개념 교정

+분광기 실험

○ 힘과 운동

1> 탄성력, 마찰력, 자기력, 전기력, 중력, 부력 등이 작용하는

현상을 이해

2> 힘의 합력을 알아보고, 힘의 평형

3> 속력과 속도

+마찰력: 미니카 레이스: 다양한 변인 조절(카페트, 얼음, 도로

등)

+자기력: 자기부상열차: 자석탑 높이 쌓기(우드락, 스트로폼, 자

석, 막대) 자기력에 대한 양극의 개념 이해 후 준비된 재료 안

에서 자석탑을 높게 쌓는 게임을 한다.

○ 정전기

1>전기의 성질을 안다.

2>전하를 띤 두 물체 사이에 전기력이 작용함을 안다.

+전기력: 풍선 붙이기

-속력이 변하지 않는 운동,

속력이 변하는 운동, 방향이

변하는 운동 등 여러 가지

운동을 시간과 위치의 변화

로 나타낼 수 있다.

-힘이 작용할 때와 작용하지

않을 때의 물체의 운동을 예

측할 수 있다.

(9) 정전기

-정전기 유도 현상이 일어나

는 과정을 설명할 수 있다.

○ 물질의 세 가지 상태

1> 기화, 액화, 응고, 융해, 승화와 같은 여러 가지 상태 변화

현상을 관찰하고, 이를 모형을 사용하여 설명할 수 있다.

○ 상태변화와 열에너지와의 관계

물질이 상태변화를 일으킬 때에는 온도변화를 측정, 상태변화와

열에너지의 관계를 미시적인 수준에서 이해하는 것이다.

+기화, 액화, 응고, 융해: 물의 어는점, 끓는점 실험

+승화: 드라이아이스, 나프탈렌 실험

○ 분자의 운동

1>증발과 확산 현상

2>기체의 부피 팽창과 수축은 온도변화와 압력에 따라서 일어

날 수 있다.

+증발: 소금물 (소금물, 알콜램프)

+확산: 초코볼 색소 실험 (거름종이, 페트리디쉬. 초코볼, 물)

+탁구공, 맥주 캔 실험

(1) 물질의 세 가지 상태

3학년 : 고체의 성질-4학년:

액체의 성질: 6학년: 기체의

성질

-물질의 상태에 따른 분자

배열의 차이를 비교할 수 있

고, 모형 사용의 중요성과

제한점을 안다.

(2) 분자의 운동

4학년: 온도변화에 따른 부

피팽창

(3) 생태변화와 에너지

(-상태변화에서의 에너지의

출입을 분자와 운동과 관련

지어 설명)

○ 생물의 구성과 다양성 (4) 생물의 구성과 다양성

- 7 -

1>생명의 기본 단위는 세포 (광학현미경관찰)

2>식물세포와 동물세포 비교

3>주변의 생물을 분류할 수 있다. 원생생물관찰

+구슬현미경:

+simriver program이용과 광학현미경관찰

+simriver program이용과 광학현미경관찰

○ 식물의 관다발 관찰하기

광합성에 영향을 미치는 요인을 알아보는 실험

(-식물체와 동물체의 유기적

구성 단계를 안다.)

(6) 식물의 영양

일일일일시시시시 6월13일 7시 장장장장소소소소 대대대대구구구구대대대대학학학학교교교교 과과과과학학학학교교교교육육육육학학학학과과과과 교교교교수수수수학학학학습습습습연연연연구구구구실실실실



5 / 이정호 교수님, 장성현 선생님,

신소현선생님, 류희성선생님, 김영주선생님



이전 연구회에서 선정한 주제로 수업 지도안을 작성하기 위해 교수학습 방법에 대

한 사전 합의와 평가에 대해 토의 한다.

1. 교교교교수수수수학학학학습습습습방방방방법법법법 (류류류류희희희희성성성성 선선선선생생생생님님님님, 자자자자료료료료1. 교교교교수수수수학학학학습습습습 방방방방법법법법에에에에서서서서 고고고고려려려려할할할할 세세세세 가가가가지지지지 변변변변

인인인인)

먼저, 교수법을 개발에서 고려할 변인은 현장에 적용할 때, 학습자의 준비도와 수업

내용의 특성, 수업시간에 대한 편성이 먼저 이뤄져야 한다.

아래의 자료1. 내용을 바탕으로 회의내용을 정리한다.

+동기 유발 뿐 아니라 동기 지속을 강조한 점에서 유의미하다.

+창의성 증진을 위한 구체적 발문 제시가 현장교육에서 활용도가 높을것으로 예상

되고, 발문한 것에 대한 추가 질문이 섬세하게 이뤄져야 할 것이다.

+교수활동과 학생탐구활동을 구분하여 교수활동에 탐구과정요소를 명기함으로써

탐구 기반 수업 본영의 목적 달성 및 현장 적용의 효율성 높을 것으로 예상

+과학적 창의성의 구성요소에 대한 교사의 인식과 경험이 부족하여 제시된 발문을

답습할 우려가 있다. 교사의 발문예시 등 다양한 활동 예시자료가 필요하다.

2. 교교교교육육육육과과과과정정정정 평평평평가가가가 (신신신신소소소소현현현현 선선선선생생생생님님님님, 자자자자료료료료2. 왜왜왜왜 수수수수행행행행평평평평가가가가인인인인가가가가? )

다음 연구회 준비: 1차시 수업 지도안 (김영주 선생님)

현자에서 요구를 고려하여 작성

+목표를 지식, 탐구, 태도 영역으로 세분화하기

+실험방법을 단계별로 자세하게 안내

+실험과정의 TIP 제시 (실패사례도 제시하여 실패원인을 공유할 필요)

+준비물에 대한 자세한 안내

+준비물이나 실험의 사전 준비 과정 안내

+수행평가를 위한 구체적인 평가기준 제시

※ 참고문헌

-교육인적자원부 고시 과학과 교육과정

- 8 -

+관련도서와 사이트 제시

+수업의 배경지식 제공

통합학급으로 진행되는 상황에서 수준별 학습이 필요

인위적 성적에 의한 구성이 아닌 개인의 인지 구조상의 상태에 적합하게 학습 의미

있게 조직되어야 한다. 따라서 개별 학습 중심의 자료개발을 위해 수준별 학습에

대한 실제적인 활용 예를 준비한다. (장성현 선생님)

일일일일시시시시 7월 12일 7시 장장장장소소소소 대대대대구구구구대대대대학학학학교교교교 과과과과학학학학교교교교육육육육학학학학과과과과 교교교교수수수수학학학학습습습습연연연연구구구구실실실실



5 / 정진수 교수님, 장성현 선생님,

신소현선생님, 류희성선생님, 김영주선생님



1. 학습부진아를 위한 과학수업과 수준별 교수-학습 토의 (장성현 선생님, 자료1

참조: 특수학생의 과학교육. 특수과학연구회. (2010, 박승재 외) )

+대안학교에서 학습부진아의 비율이 높은 것 같다. 일반학교에서 생활이 어려운 이

유 중 하나가 학습의 어려움이다. 따라서 학습부진아에 대한 이해가 먼저 선행되어

야 한다.

+학습부진아에 대한 선별은 어떻게 해야 할 것인가? 소규모 집단이므로 공통의 수

업과 특수아에 대한 수업이 구분될 필요가 없다. 개개인의 인지수준으로 모두 다르

므로 학생 개개인의 인지수준으로 고려한 교육과정을 만들 필요가 있으므로 학습부

진에 대한 선별은 필요 없을 것 같다. /하지만 아이의 현 상황을 정확하게 알기 위

해서는 선병과정을 알아야한다. /작은 규모의 학급의 장점이 아이를 가까이서 관찰

하고 아이에 대해 많은 정보를 가진다는 것이다. 생활해보면 아이의 인지상황이나

행동이상은 금방 알 수 있으므로 선별방법을 교사가 숙지해둔다면 별다른 선별과정

을 거치지 않고 알 수 있다.

+교수학습 전략의 차이는 없다. 그대로 적용해도 무관하겠다.

+원인별 지도 방법을 달리 해보는 것은 좋은 방법인것 같다. 활용하도록 하자.

2. 1차시 준비한 '빛의 성질'수업을 진행 (김영주 선생님, 자료2 참조)

+ 교수학습 영역에서 목표영역에서 부터 기초, 심화를 구분하여 추가하자.

+ 수업 중 형성평가 문항 추가

+ 차시예고가 필요

+ 수업을 정리 시 수업목표 도달 확인과 동기유발에서 사용한 궁금증과 의문을 해

결되었는지 확인, 수업 후 새로운 의문이 생겼는지 확인

+수업지도안 틀을 구성

다음 회의 준비: 2차시 준비한 수업(자기력)발표. (신소현 선생님)

일일일일시시시시 8월26일 7시 장장장장소소소소 대대대대구구구구대대대대 과과과과학학학학교교교교육육육육학학학학과과과과 교교교교수수수수학학학학습습습습자자자자료료료료실실실실



6 / 정진수교수님, 임성민 교수님,

장성현 선생님, 류희성 선생님, 김영주 선생님, 신소현 선생님

- 9 -



1. 2차차차차시시시시 수수수수업업업업(자자자자기기기기력력력력) 발발발발표표표표 (신신신신소소소소현현현현 선선선선생생생생님님님님, 자자자자료료료료1. 참참참참조조조조)

+학생의 흥미가 선행되어야 학습의 동기가 부여 될텐데 수업에 흥미를 가질까?

+중1학년 입학예정 학생들에 대한 진단이 우선시 되어야겠다.

<입학이 결정된 5명의 학생 소개 후 교육과정의 전체적인 재조정>

+아이들이 어떤 상황과 변수일때 흥미를 가지는지 관찰 후 몇가지 패턴을 밝혀내

면 아이들이 흥미 있어 할 교수-학습 방법을 찾는데 도움이 될 것이다.

다시 수업방향을 설정하자.

1. 1. 1. 1. 학생들이 학생들이 학생들이 학생들이 흥미로워 흥미로워 흥미로워 흥미로워 할 할 할 할 대상을 대상을 대상을 대상을 제공해야한다제공해야한다제공해야한다제공해야한다. . . .

2. 2. 2. 2. 학생의 학생의 학생의 학생의 흥미로부터 흥미로부터 흥미로부터 흥미로부터 시작하고 시작하고 시작하고 시작하고 학생이 학생이 학생이 학생이 만들어가는 만들어가는 만들어가는 만들어가는 수업의 수업의 수업의 수업의 방향을 방향을 방향을 방향을 존중하며 존중하며 존중하며 존중하며 교사는 교사는 교사는 교사는

기회를 기회를 기회를 기회를 엿보며 엿보며 엿보며 엿보며 흥미활동 흥미활동 흥미활동 흥미활동 이상의 이상의 이상의 이상의 학습이 학습이 학습이 학습이 이뤄지도록 이뤄지도록 이뤄지도록 이뤄지도록 돕는다돕는다돕는다돕는다....

1)유의미한 질문하기

방법:

2)이해에 도움이 되는 책이나 도감, 인터넷 자료 공급

-추가적 탐구자료 제시

3) 탐구활동 안내하기 (적절한 경험을 안내)

방법: 아는것/알지 못하는것에 대한 구분.

의문의 유형(이혜정, 의문의 유형-사람들의 질문의 패턴)에 따라 대답의 유형을 정

리

4) 탐구를 도울 수 있는 보조물을 주기

보주물의 제공할때 순서가 필요.

자성: 쇠막대와 자석, 막대와 자석

N극S극, 인력과척력: 자석자석

(+자화: 못과 자석)

3. 3. 3. 3. 교사는 교사는 교사는 교사는 가르쳐야 가르쳐야 가르쳐야 가르쳐야 하는 하는 하는 하는 개념과 개념과 개념과 개념과 목표가 목표가 목표가 목표가 분명히 분명히 분명히 분명히 해두며 해두며 해두며 해두며 순서는 순서는 순서는 순서는 중요하지 중요하지 중요하지 중요하지 않고않고않고않고, , , , 상상상상

황에 황에 황에 황에 맞게 맞게 맞게 맞게 적절한 적절한 적절한 적절한 투입이 투입이 투입이 투입이 필요된다필요된다필요된다필요된다....

4. 4. 4. 4. 아이들의 아이들의 아이들의 아이들의 사고는 사고는 사고는 사고는 귀납적귀납적귀납적귀납적, , , , 귀추적귀추적귀추적귀추적, , , , 연연적 연연적 연연적 연연적 방법을 방법을 방법을 방법을 적절하게 적절하게 적절하게 적절하게 제시하도록 제시하도록 제시하도록 제시하도록 한다한다한다한다. . . .

활동의 방법을 결정하는 세가지 방법

-귀납적방법 : 해봐 (다양한 자석을 붙여봐. 어떤게 붙을까?)

-귀추적 :해봤더니 어떻게 되니?

-연역적 :어떻게 될까?

5. 5. 5. 5. 수업은 수업은 수업은 수업은 만들거나 만들거나 만들거나 만들거나 행위로 행위로 행위로 행위로 나타내어지는 나타내어지는 나타내어지는 나타내어지는 눈에 눈에 눈에 눈에 보이는 보이는 보이는 보이는 결과물결과물결과물결과물, , , , 산출물이 산출물이 산출물이 산출물이 필요하고 필요하고 필요하고 필요하고

평가는 평가는 평가는 평가는 과정이나 과정이나 과정이나 과정이나 결과물 결과물 결과물 결과물 자체이다자체이다자체이다자체이다....

----학습의 학습의 학습의 학습의 개념과 개념과 개념과 개념과 탐구과정의 탐구과정의 탐구과정의 탐구과정의 평가평가평가평가

개념이해 후 이뤄지는 산출의 정도

6. 6. 6. 6. 수업도구로써 수업도구로써 수업도구로써 수업도구로써 학생은 학생은 학생은 학생은 활동지와 활동지와 활동지와 활동지와 교사는 교사는 교사는 교사는 수업카드를 수업카드를 수업카드를 수업카드를 사용하자사용하자사용하자사용하자....

-도움의 원칙이나 경우를 목록화할 수 있을까?

- 10 -

-아이들이 할 수 있는 활동을 많이 예상해보고, 준비해보기.

개념은 있지만 용어가 없을 수 있다. 용어를 제시

-PPT 자료로 만들어서 인쇄해서 쓰자.

-수업 중 활용할 교사가 활용할 수업카드를 만들자.

다음 연구회 준비:

-해당 차시 연구자는 논의한 내용을 바탕으로 수업준비 다시 하고, 수업카드를 완

성, 학생 활동지 수정 (신소현 선생님)

-3차시 수업발표 준비 (김영주 선생님)

자료자료자료자료2. 2. 2. 2. 과학적 과학적 과학적 과학적 의문의 의문의 의문의 의문의 유형 유형 유형 유형 ((((김영주 김영주 김영주 김영주 선생님선생님선생님선생님))))

과학적 탐구는 자연현상을 관찰하여 의문을 제기하고, 그 의문에 대합 답을 제안하여 검증하는 활

동, 따라서 과학적 탐구의 출발점은 자연현상을 관찰하여 의문을 생성하는 것에 있다.

그러나 현재 대부분의 교과서들과 실험 교재들은 탐구문제를 직접 제시하고 있어서 학생들 스스

로 의문을 발상하여 탐구할 수 있는 기회는 거의 제공하지 못하고 있는 실정이다.

의문의 종류에 따라 탐구방법뿐만 아니라 그 의문 해결을 통해 얻어지는 과학적 지식도 달라진다.

1) 추측적 의문

관찰하고 있는 명칭, 기능, 성질, 구조에 대해 궁금해 하는 의문

-대상탐색 의문: 대상이 갖는 특성을 궁금해 하지만 그 특성이 무엇인지를 사고해내지 못하는 의

문 (예: 현미경의 구조는 무엇일까?)

-대상확인 의문: 현재 관찰하고 있는 대상에 대해 추정하고, 그것이 옳은지 확인하고자 하는 의문

(예: 반사경은 거울일까?)

2) 인과적 의문

관찰 현상이 그렇게 되는 이유나 까닭, 원인을 알고자 하는 의문

-설명자탐색 의문: 설명자가 무엇인지를 탐색하는 특성을 갖는 의문 (예: 대물렌즈를 바꾸면 상의

크기가 달라진다. 왜일까?)

-설명자확인 의문: 원인에 대한 설명자가 의문에 포함되어 있으며, 그것의 진위를 확인하고자 하

는 의문 (예: 대물렌즈 100으로 보았기 때문에 상이 더 크게 보이는 건가요?)

3) 예측적 의문

관찰사실에 어떤 변인을 달리 했을 때 나타나게 될 현상이나 일련의 사건에 대한 궁금증

결과탐색 의문: 변인 조작으로 결과를 궁금해 하는 의문 (예: 대물렌즈를 긴걸 쓰면 어떻게 보여

요?)

결과확인 의문: 변인 조작으로 결과를 미리 예측하는 의문 (예: 대물렌즈가 짧으면 상이 작게 보

여요?)

4) 방법적 의문

관찰사실을 다른 방법으로 해결하기 위항 자신의 지식을 새롭게 구성하고 통합할 수 있는 방법에

대해 궁금해 하는 의문

(예: 작은 물건을 관찰할 수 있는 다른 방법이 없을까?)

- 11 -

구체적인 방법을 생각하고 그것의 진위를 확인하는 의문은 나타나지 않았다.

5) 기능적 의문

관찰하고 있는 대상의 쓰임새를 궁금해 하는 의문

실례탐색 의문: 용도에 대해 구체적인 생각을 하지 못하는 의문

실례확인 의문: 용도를 생각하고, 그것의 진위를 확인하고자 하는 의문(목적론적 의문)

(예: 왜 뒷다리가 길어요? 더드미는 뭐에 쓰는거에요?)

-결과: 초등학생은 대부분 인과적 의문에 집중, 초등예비교사는 예측적 의문, 방법적 의문, 적용적

의문에서 높은 빈도를 보임.

빈도의 차이는 있으나 초등학생도 다양한 과학적 의문을 생성할 수 있는 인지적 능력이 있음을

보여준다. 그러나 “왜” 유형의 분석적 의문은 학년이 높을수록 학습자의 사고를 방해를 일으키므

로 적게 나타난다. 이미 “무엇?” 등과 같은 의문에 답하는 사고능력이 발달되어 있으므로, 학습자

에게 “왜?”와 같은 높은 수준의 분석적 사고 전략을 필요로 하는 의문을 해결해야 할때 간섭현상

을 일이키기 때문이다.

방법적 의문과 적용적 의문의 빈도가 낮다. 그러나 관찰과제를 다른 지식과 연관시켜 새로운 지식

으로 생성하고 이를 평가하는 높은 수준의 사고를 요구하기 때문에 방법적, 적용적 의문의 사고

훈련이 필요하다.

학생들의 의문 유형을 분석함으로써 탐구의 방향과 방법을 정확하게 안내할 수 있다. 또 인과적

의문을 생성한다면, 그 인과적 의문에 가설을 생성하고 검증하게 하는 가설-연역적 탐구를 수행

할 수 있도록 안내할 수 있다.

※ 참고문헌

이혜정, 정진수, 박국태, 권용주 (2004), 초등학생들과 초등예비교사들이 관찰활동에서 생성한 과

학적 의문의 유형.

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중1 교육과정 차시 나무와학교 중등 과학과 교육과정

(1) 물질의 세 가지 상태

(2) 분자의 운동

(3) 상태변화와 열에너지와의 관계

1우리주변의 물질은 어떤 상태로 존재할까?

: 드라이아이스(승화), 얼음(융해), 아세톤(기화)의 상태 변화 관찰

2상태가 변하면 분자배열은 어떻게 달라질까?

: 분자모형을 이용하여 물질의 상태에 따른 분자배열 차이를 비교

3

분자는 움직일까?

: 증발 (소금물, 알콜 램프)과 확산 (초코볼 실험: 거름종이, 페트리디쉬.

초코볼, 물)

4온도에 따른 기체의 부피 변화(샤를 법칙) 관찰하기

: 오줌싸게 인형 실험

5 기체의 부피와 압력과의 관계(보일 법칙)

6기체의 부피 팽창과 수축은 온도변화와 압력에 따라서 일어날 수 있다.

: 찌그러진 탁구공, 맥주 캔 분수 실험

7 열은 물질의 상태를 어떻게 변화시킬까?

: 물질이 상태변화를 일으킬 때에 온도변화를 측정

: 얼음과자, 아이스크림 만들기8

9분자란 무엇인가?

: 원소주기율표

(4) 생물의 구성과 다양성

10 현미경으로 보고 싶은 것을 본다.

11 세포에서 생물까지(생명의 기본 단위는 세포)

12세포관찰을 위한 표본 만들기

: 입안 상피세포와 양파표피세포 표본

13 식물세포와 동물세포 비교

14 물속을 관찰한다. 원생생물과 조류를 채집한다.

: 야외 채집활동15

16 Diatom project-1: 영상자료 (돌말 수세과정), 돌말 표본 만들기

현미경으로 직접 관찰 후 사진 찍기17

18 Diatom project-2: SimRiver 사용으로 하천수질평가 시뮬레이션

(5) 지각 변동과 판구조론

19

대기권의 높이에 따른 기온 분포

: 대류권, 성층권, 중간권, 열권의 기온 그래프

: 오존층 파괴 (환경다큐)

20 지구의 내부는 어떻게 생겼을까? (영상자료)

21 지구의 층상구조

: 지진파의 속도 분포 곡선을 이용하여 지각을 포함한 지구내부 층상구

조 이해 (P파, S파 실험)

: 지각-맨틀-핵 모형 만들기

22

23화산과 지진현상을 판의 운동과 관련지어 설명할 수 있다. (영상자료와

모형학습)24

25조륙운동의 과정을 이해한다. (영상자료 이용)

26

- 13 -

(6) 식물의 영양

27식물의 관다발 관찰하기

: 야누스 백합

28 관다발 현미경 관찰

29광합성에 영향을 미치는 요인을 알아보는 실험

30

(7) 힘과 운동

빛의 특성 이해

31

빛이 주는 선물

:빛의 반사와 굴절 현상을 관찰하고 실생활에서 관련된 현상을 찾기

(평면거울과 흰 종이에 비춘 레이저 빛 관찰. 물 속의 젓가락이 꺽임

관찰)

32무지개는 어디 있을까?

: 빛의 분산과 합성 (프리즘으로 형광등 빛 분산)

33렌즈와 구슬

: 렌즈와 구슬로 사물보기, 구슬현미경 만들기

34스카이 콩콩은 재밌어!

: 탄성력을 이용한 운동 경기

35빙판 위에서 미끄러지는 것은 재밌어!

: 마찰력 (미니카 레이스- 카페트, 얼음, 도로 등 다양한 변인 조절)

36자석으로 쌓은 탑

: 자기력 (우드락, 스트로폼, 자석, 막대)

37전기의 성질을 안다.

: 전하를 띤 두 물체 사이에 전기력이 작용함을 안다. (감자 발전기)

38사과는 왜 아래로 떨어질까?

: 지구와 달에서 측정한 무게와 질량, 중력과 무중력

39배는 어떻게 물위를 뜨지?

: 부력

40비행기는 어떻게 하늘을 날지?

: 양력 (베르누이 법칙)

41백지장도 맞들면 낫다.

: 힘의 합력을 알아보고, 힘의 평형

42 속력과 속도

: 수학 분수와 연계43

(8) 지각의 물질과 변화

44

광물은 어떻게 구별할까?

지각을 구성하는 8대 원소와 주요 조암 광물을 예시 (강의)

: 활석, 석고, 방해석, 형석, 인회석, 정장석, 석영, 황옥, 강옥, 금강석

45 야외 암석 채집 활동

46암석의 특징:

광물관찰(색깔, 조흔색, 굳기. 쪼개짐, 자성, 염산반응)

47생성과정 (화성암, 퇴적암, 변성암)과 순환 과정을 이해

: 화성암 결정 생성 실험

48경주 건천읍 퇴적층 지대 탐방, 화석 캐기 활동

49

- 14 -

나. 수업카드 견본과 활용

1차시-우리 주변의 물질은 어떤 상태로 존재할까?

<1-개요>

• 내용 : 드라이아이스, 얼음, 아세톤의 상태 변화 관찰하기

• 개념 : 물질의 세 가지 상태, 고체, 액체, 기체, 상태 변화, 승화, 융해(응고), 기화(액화)

• 사고 : 귀납, 귀추, 연역

• 준비물

- 상자 1 : 같은 크기의 드라이아이스를 넣고 공기를 빼 입구를 봉한 투명비닐장갑 3개, 같

은 크기의 얼음을 넣고 공기를 빼 입구를 봉한 투명비닐장갑 3개, 같은 양의 아세톤을

넣고 공기를 빼 입구를 봉한 투명비닐장갑 3개, 학생들이 낄 목장갑 ( ※ 투명비닐장갑

대신 투명 지퍼백 이용 가능)

- 상자 2 : 얼음 넣은 수조 3개, 뜨거운 물 넣은 수조 3개

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

<1-활동>

• 시작 상황 :

① 상자 1을 학생들에게 제공한다.

② 어느 정도 관찰 후 상자 2를 학생들에게 추가적으로 제공하고 드라이아이스, 얼음, 아세

톤을 넣은 비닐장갑 3개 중 하나는 얼음 넣은 수조에, 하나는 뜨거운 물 넣은 수조에 넣

고, 나머지 하나는 상온에 둔다.

• 예상 활동 :

(상자 1만 있을 때)

① 드라이아이스, 얼음, 아세톤의 상태를 확인한다. : 고체, 액체

② 드라이아이스, 얼음, 아세톤의 상태 변화를 확인한다. : 승화, 융해, 기화

③ 드라이아이스, 얼음, 아세톤을 넣은 비닐장갑을 서로 비교한다. <귀납>

(상자 2를 추가하여 제시했을 때)

① 드라이아이스, 얼음, 아세톤을 넣은 비닐장갑의 부피 변화를 확인하고 비교한다. <귀납>

② 드라이아이스, 얼음, 아세톤의 부피 변화를 확인하고 비교한다. <귀납>

- 15 -

<1-개념설명>

1. 물질은 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태로 존재한다.

2. 상태 변화: 물질은 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태로 존재하는데, 이 물질의 상태가 달라지

는(변화하는) 것

3. 승화: 고체가 기체로 상태 변화하는 현상 (기체가 고체로 상태 변화하는 현상)

4. 융해: 고체가 액체로 상태 변화하는 현상 (응고: 액체가 고체로 상태 변화하는 현상)

5. 기화: 액체가 기체로 상태 변화하는 현상 (액화: 기체가 액체로 상태 변화하는 현상)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

<1-사고안내>

1. 귀납적 방법 :

- 드라이아이스, 얼음, 아세톤을 어디에 넣었을 때 가장 많이(적게) 부풀었니?

- 물을 끓이면 수증기가 되는 것은 어느 것과 가장 비슷할까?

2. 귀추적 방법:

- 뜨거운 물에 넣은 비닐봉지는 왜 부풀었을까?

- 드라이아이스가 승화되거나 아세톤이 기화되면 왜 비닐봉지가 부풀까?

- 얼음이 융해되었는데도 왜 비닐봉지가 부풀지 않을까?

- 물을 끓이면 왜 주전자 뚜껑이 덜컹거리거나 김이 빠지며 삐~ 소리가 날까? <+연역>

3. 연역적 방법

- 물이 끓어 수증기가 되는 것은 무슨 현상일까? : 기화

- 초콜릿이 녹는 것은 무슨 현상일까? : 융해

- 나프탈렌이 작아지는 것은 무슨 현상일까? : 승화

- 16 -

(사고 안내 예시) - 뜨거운 물에 넣은 비닐봉지는 왜 부풀었을까? → 드라이아이스가 기체가 되어서요. (→ 승화 개념 설명) → 아세톤이 기체가 되어서요. (→ 기화 개념 설명) - 드라이아이스가 승화되거나 아세톤이 기화되면 왜 비닐봉지가 부풀까? → ...... - 풍선에 공기를 넣으면 어떻게 되지? → 풍선이 커져요. 부풀어요. - 왜 풍선이 부풀까? → 바람(공기)가 들어가서요. - 공기가 들어가면 들어간 공기의 부피만큼 풍선이 커지지? → 네 - 우리는 비닐봉지에 공기를 넣지도 않았는데 왜 비닐봉지가 부풀었을까? → ...... 부피가 ...... - 드라이아이스와 아세톤을 어디에 넣었을 때 가장 많이 부풀었니(부피가 가장 커졌니)? → 뜨거운 물에 넣은 거요. - (고무줄을 늘이며) 고무줄 길이가 어떻게 되었니? → 늘어났어요. → 아! 부피가 늘어났어요.(커졌어요.) - [정리] 고체 상태보다는 액체 상태가, 액체 상태보다는 기체 상태일 때가 부피가 더 커요. 그

래서 고체에서 기체로, 액체에서 기체로 상태변화가 일어나면 부피가 더 커지는 거예요. - [확인 및 적용] 물을 끓이면 수증기가 되는 것은 어느 것과 가장 비슷할까? → 아세톤을 뜨거운 물에 넣었을 때요. 물이 끓어 수증기가 되는 것을 무슨 현상이라고 하지? → 기화요. 물을 끓이면 왜 주전자 뚜껑이 덜컹거리거나 김이 빠지며 삐~ 소리가 날까? → 물(액체)이 수증기(기체)가 되어 부피가 커져서 빠져나가느라고 그래요.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

<1-예상질문>

- 드라이아이스는 (상온에서) 왜 고체예요? (인과적 의문)

- 아세톤은 (상온에서) 왜 액체예요? (인과적 의문)

- 드라이아이스는 왜 차가워요? (인과적 의문)

- 드라이아이스는 뜨거운 물에 넣으면 왜 뿌연 연기가 나요? (인과적 의문)

- 얼음은 뜨거운 물에 넣으면 왜 녹아서 (기체가 안 되고) 물이 돼요? (인과적 의문)

- 드라이아이스는 왜 고체에서 액체가 되지 않고 바로 기체가 돼요? (인과적 의문)

- 얼음은 녹으면 물이 되고 끓어서 수증기가 되는데, 드라이아이스는 승화되어 뭐가 돼요? (추

측적 의문) → 추가 실험 실시

- 아세톤은 액화되어 뭐가 돼요? (추측적 의문)

- 뜨거운 물에 넣었던 드라이아이스 비닐장갑을 얼음에 넣으면 다시 드라이아이스가 커져요?

(예측적 의문) → 추가 실험 실시

- 뜨거운 물에 넣었던 아세톤 비닐장갑을 얼음에 넣으면 다시 액체 아세톤이 많아져요? (예측

적 의문) → 추가 실험 실시

<1-부가적 활동>

내용 : 드라이아이스의 승화 후 생성물(CO2)의 특징 확인하기

개념 : 드라이아이스, 이산화탄소(CO2), (상태 변화, 승화)

사고 : 귀납, 귀추, 연역

- 17 -

4차시- 온도에 따른 기체의 부피 변화

<4-개요>

• 내용 : 온도에 따른 기체의 부피 변화(샤를 법칙) 관찰하기

• 개념 : 샤를 법칙


• 준비물

- 상자 1 : 찌그러진 탁구공, 비커(물), 알코올램프, 삼발이, 쇠그물, 라이터, 목장갑

- 상자 2 : 음료수 캔, 수조(찬물)

- 상자 3 : 핸드보일러

- 상자 4 : 오줌싸개 인형, 수조(뜨거운 물)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

<4-활동>

• 시작 상황 :

① 상자 1을 학생들에게 제공하고 찌그러진 탁구공을 원래 모양으로 돌아가게 하는 방법을 생각하게 한다. -> 실험, 확인

② 상자 2를 학생들에게 추가적으로 제공하여 비커 속 뜨거운 물을 캔에 넣은 후(물 담은 캔을 가열한 후) 캔을 손대지 않고 찌그러뜨리는 방법을 생각하게 한다. -> 실험, 확인

③ 상자 3을 학생들에게 제공하여 놀아보게 한다. -> 핸드보일러의 원리를 생각하게 한다. ④ [평가] 오줌싸개 인형에 물이 들어가게 하고, 오줌이 나오게 해본다.

• 예상 활동 : (상자 1만 있을 때) ① 찌그러진 탁구공을 물이 든 비커에 넣고 가열한다. : 샤를 법칙 (상자 2를 제시했을 때) ① 뜨거운 물이 든 캔을 세워 수조 속 찬 물에 담근다. -> 변화 없음 ② 뜨거운 물이 든 캔을 거꾸로 하여 수조 속 찬 물에 담근다. : 샤를 법칙 (상자 3을 제시했을 때) ① 핸드보일러를 거꾸로 해본다. ② 핸드보일러를 흔들어본다. ③ 핸드보일러를 손으로 감싸 쥐어본다. : 샤를 법칙

(상자 4를 제시했을 때) ① 오줌싸개 인형을 찬물(뜨거운 물)에 넣어본다. ② 오줌싸개 인형을 깊이 오랫동안 담가본다. ③ 오줌싸개 인형을 뜨거운 물과 찬물에 번갈아 넣어본다. ④ 오줌싸개 인형을 뜨거운 물에 넣었다가 찬물에 넣으면 물이 들어가고, 다시 뜨거운 물에 넣으면

물(오줌)이 나온다. : 샤를 법칙

- 18 -

<4-개념설명>

1. 샤를 법칙: 압력이 일정할 때 기체의 부피는 온도가 올라가면 일정한 비율로 커진다.

- 온도가 높아지면 분자 운동이 활발해져 기체 분자가 용기의 벽에 충돌하는 횟수가 많아

지므로 기체의 부피가 커진다.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

<4-사고안내>


- 어떻게 할 때 기체의 부피가 커졌니(작아졌니)?

2. 귀추적 방법:

- 찌그러진 탁구공을 물이 든 비커에 넣고 가열하면 왜 원래 모양으로 돌아갔을까?

- 뜨거운 물이 든 캔을 거꾸로 하여 수조 속 찬 물에 담그면 왜 캔이 찌그러졌을까?

- 핸드보일러를 손으로 감싸 쥐면 왜 물기둥이 올라갔을까?

3. 연역적 방법

- 열기구의 원리는 어떤 것일까?

- 타이어의 공기는 겨울과 여름 중 언제 더 많이 넣어야 할까?

- 19 -

<4-예상질문>

- 기체의 온도가 올라가면 왜 부피가 커져요? (인과적 의문)

- 캔을 거꾸로 하여 물에 넣으면 물이 빠져나오지 않아요? (예측적 의문)

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10차시- 현~미경씨

<10-개요>

• 내용: 보고 싶은 물건을 찾아 현미경으로 본다.

• 개념: 현미경 구조(대물렌즈, 접안렌즈, 조동나사, 미동나사, 경통)와 원리, 현미경 조작 방법

• 사고: 귀납, 연역, 귀추

• 준비물:

- 상자 1 : 현미경, 프레파라트 표본들

- 상자 2 : 현미경 구조의 명칭이 적힌 스티커

- 20 -

<10-활동>

• 시작 상황 : 상자 1을 학생들에게 제공한다.

• 예상 활동 :

(상자 1만 있을 때)

- 여러 가지 표본을 현미경으로 관찰한다.

(상자 2를 추가로 제공하였을 때)

- 현미경 구조와 기능 스티커를 추측하여 현미경에 붙여본다.

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<10-개념설명>

1. 현미경의 구조

대물렌즈 : 물체에 가까운 쪽의 렌즈, 최종적으로 확대시켜주는 역할. (길수록 고배율)

접안렌즈 : 눈으로 보는 쪽의 렌즈.

경통: 빛이 다니는 길

회전판: 대물렌즈를 배율별로 돌리는 역할

조동나사: 경통의 높낮이를 크게 움직여 조절

미동나사: 배율을 미세하게 조절

반사경: 빛을 반사시켜 프레파라트로 보냄

재물대: 프레파라트를 고정하고 받치는 곳

2. 현미경 조작방법, 현미경 원리

볼록 렌즈로 물체를 확대시켜 보이는 성질과 빛을 모아 명확한 상이 나타나게 하는 성질을 이

용한 것

처음 저배율에서 초점 맞추고 세포를 찾아 관찰 후 → 고배율로 확대하면서 관찰

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<10-사고안내>

1. 귀납적 방법

- 다양한 물체를 볼 수 있도록 안내한다.

- 어떤 렌즈를 사용했을 때 상이 더 커보였니?

2. 연역적 방법

- 더 높은 배율을 사용하면 상이 어떻게 보일까?

3. 귀추적 방법

- 왜 안보일까?

- 이것으로 (고배율)보면 왜 크게 보일까?

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<10-예상질문>

- 왜 까맣게 보여요?

- 어떻게 사용하는 거에요?

- 크게 보이는 렌즈가 작은 구슬이 들어있는 거에요?

- 왜 뒤집혀서 보이나요?

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12차시- 세포관찰을 위한 표본 만들기

<12-개요>

• 내용 : 입안의 상피세포와 양파 표피세포 프레파라트 만들기.

• 개념 : 상피세포, 표피세포, 표본, 염색

• 사고 : 귀납, 귀추

• 준비물

- 상자 1 : 슬라이드글라스, 커버글라스, 면봉, 핀셋, 스포이드, 거름종이, 메틸렌블루 용액

- 상자 2 : 슬라이드글라스, 커버글라스, 양파, 핀셋, 스포이드, 거름종이, 면도칼, 아세트산카민

• 참고 사이트:

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<12-활동>

• 예상 활동 :

(상자 1의 경우)

- 면봉으로 볼 안쪽을 가볍게 문지른 다음, 면봉을 슬라이드 글라스에 문지른다.

- 슬라이드 글라스에 메틸렌블루 용액을 한 방울 떨어뜨리고 커버글라스를 덮는다.

- 프레파라트 위에 거름종이를 대고 눌러 염색약을 닦는다.


- 양파 껍질을 면도칼로 벗겨 낸 다음, 슬라이드 글라스에 핀셋으로 잘 편다.

- 슬라이드 글라스에 아세트산카민 용액을 한 방울 떨어뜨리고 커버글라스를 덮는다.

- 프레파라트 위에 거름종이를 대고 눌러 염색약을 닦는다.

- 만들어진 표본을 제물대에 놓고 현미경으로 관찰한다.

- 현미경 상을 카메라로 사진 찍는다.

- 23 -

<12-개념설명>

1. 표본: 현미경으로 관찰하려는 물질을 슬라이드글라스 위에 얹고 그 위에 커버글라스를 덮어

서 만든다.

2. 표본염색: 관찰하려는 부분을 주변과 뚜렷하게 구별되게 하기 위한 방법

(식물세포는 푸른색이기 때문에 아세트산카민으로 염색하여 핵이 적색으로 염색되므로, 서로

색상이 대비되어야 잘 보인다.)

3. 식물세포와 동물세포

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<12-사고안내>

1. 귀납적 방법

- 표본을 어떻게 만들때 현미경에서 더 잘보일까? (표본)

얇게/ 크게/ 염색을 했을때

- 상피세포와 표피세포에서 공통점은 무엇일까?

2. 귀추적 방법

- 차이점은 왜 생기는 걸까?

- 왜 표본을 얇게 만들까? (표본)

- 표본을 얇게 만들어야 잘 보일까?

- 붉은 용액(아세트산카민)이 왜 필요할까? (염색)

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<12-예상질문>

- 왜 까맣게 보여요?

- 어떻게 사용하는 거에요?

- 염색을 하는 이유가 뭐에요?

- 아세트산카민으로 왜 염색되요?

- 왜 세포벽과 핵만 염색되나요?

- 다른 염색시료가 있나요

- 커버글라스 꼭 써야해요?

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14,15차시- 물 속을 관찰한다.

<14,15-개요>

• 내용

- 활동1 : 물속에 사는 생물에 관심을 갖는다.

- 활동2 : 원생생물을 채집한다.

• 개념 : 장구벌레, 소금쟁이, 물방개, 물장군, 각다귀, 원생생물 (짚신벌레, 클로렐라, 훈장말,

해캄, 유글레나, 장구말, 나팔벌레, 돌말, 아메바 등)

• 사고 : 귀납, 연역

• 준비물

- 상자 1 : QR 코드 생물도감,

- 상자 2 : 끌개, 채집통, 바트, 증류수

• 참고 사이트: http://scany.net/kr/generator/#

http://www.u-gakugei.ac.jp/~diatom/

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<14,15-활동>

• 시작 상황 : 연못에 떠있는 것, 물속에 있는 것들을 보며 물놀이를 한다.

• 예상 활동 :


- 물속에 사는 생물에 관심을 갖는다.

- 도감으로 찾아본다.


- 조류가 덮인 돌멩이를 줍는다.

- 조류를 긁어 증류수와 함께 채집통에 담는다.

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<14,15-개념설명>

1. 장구벌레

2. 소금쟁이

3. 물방개

4. 물장군

5. 각다귀

6. 원생생물 (짚신벌레, 클로렐라, 훈장말, 해캄, 유글레나, 장구말, 나팔벌레, 돌말, 아메바 등)

2. 조류: 물속에서 광합성하며 사는 생물

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<14,15-사고안내>

1. 귀납적 방법

- 생물을 관찰하고 도감을 찾아 알아본다.

- 조류의 현미경 사진으로 보여주고 물속에서 찾게 한다.

2. 연역적 방법

-미끄러운 돌을 밟고 넘어진 경험 있나요?

-미끄러운 이것은 무엇일까요?

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<14,15-예상질문>

- 이것의 이름이 뭐에요?

- 물속에서 한 살이 하는 생물인가요? 다른 곤충의 유충인가요?

- 돌말이 무엇인가요?

- 돌말은 무엇을 먹고 사나요?

- 녹조현상이 무엇인가요?

- 녹색이 아닌 것 같은데요?

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16,17차시-Diatom project-1

<16,17-개요>

• 내용:

- 활동 1 : 수세과정은 영상으로 대신한다.

- 활동 2 : 영상을 보고 표본을 만든다.

- 활동 3 : 현미경으로 직접 관찰한다. 사진을 찍어본다.

• 개념: 원심분리기, 표본, 조류

• 사고: 귀납

• 준비물: 팜플렛, 빔 프로젝트, 현미경, 핀셋, 프레파라트, 커버글라스, 스포이드, 카메라

• 참고 사이트: http://www.u-gakugei.ac.jp/~diatom/

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18차시-Diatom project-2

<18-개요>

• 내용 :

- 활동 1 : SimRiver 팜플렛을 보며 설명한다.

- 활동 2 : SimRiver 직접 사용하며 활동지를 완성한다.

• 개념 : 인간의 활동과 수질과의 연관성, 종 다양성

• 사고 : 귀납, 연역, 귀추

• 준비물 : 활동지, 노트북

• 참고 사이트: http://www.u-gakugei.ac.jp/~diatom/

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31차시- 빛이 주는 선물

<31-개요>

• 내용: 반사와 굴절을 확인한다.

• 개념: 빛의 반사와 굴절

• 사고: 귀납, 연역

• 준비물

- 상자 1 : 레이저 빔, 거울과 흰 종이, 반사 모형

- 상자 2 : 유리컵, 물, 숟가락, 나무 젖가락, 플라스틱 자, 굴절 모형

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<31-활동>

• 시작 상황 : 준비물이 들어 있는 상자 1을 학생들에게 제공한다.

레이저 빔 사용시 유의점을 알려준다. (사람의 눈을 향해서는 안 된다.)

거울과 흰 종이에 레이저 빔을 비춰 본다.

• 예상 활동 :


빛이 들어갔다가 흡수되는 것과 반사되는 것을 관찰: 반사


굽어보이는 것을 확인 한다: 굴절

넣는 각도에 따라서 젓가락의 굽어보이는 정도가 다르다.

여러 물체를 번갈아 가며 넣어보고 굽어지는 차이를 확인한다.

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<31-개념설명>

1. 반사 : 곧게 나아가던 빛이 어떤 물체에 닿아 더 이상 나아가지 못하고 다시 돌아온다.

- 거울은 빛이 반사하여 보는 허상이다.

2. 굴절 : 직진하는 빛이 다른 매질과 만나면 꺾여 다른 방향으로 직진한다. (그림과 모형)

- 광축에 평행으로 진행하는 빌을 굴절 후, 초점을 지난다.

- 렌즈의 중심을 통과한 빛은 그대로 나아간다.

- 초점을 통과한 광선을 굴절 후, 광축에 평행하게 나아간다.

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<31-사고안내>

1. 귀납적 방법

- 레이저 빔을 사물에 비추었을 때 거울과 같이 반사되어 보이는 것은 어떤 것들이 있니?

- 그것들의 공통점이 무엇이니?

- 세 물체를 물속에 넣어 보니 어떻게 보이니?

2. 귀추적 방법

- 왜 빛이 반대 방향으로 나오는 걸까?

- 숟가락이 왜 굽어보이는 것일까?

3. 연역적 방법

- 거울 외에 반사되는 물체를 찾아보자.

- 실생활에서 굴절되어 보이는 현상을 찾아보자.

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<31-예상질문>

- 거울 모양에 따라 반사되는 형태가 다를 수 있나요? (오목거울, 볼록거울)

- 실생활에 굴절되어 보이는 것을 어떠한 것이 있나요? (무지개, 물에 발을 담구다)

- 무지개가 생기는 원리도 굴절과 관련되나요? (분산: 빛의 파장에 따라 굴절률이 다르다. 굴절

률이 파장에 따라 달라지는 것)

- 구슬을 통해 보이는 글자가 왜 크게 보이나요? (굴절)

- 유리구슬의 크기에 따라 글자의 크기가 왜 달라지나요? (굴절률에 따른 상의 크기)

- 신기류가 보이는 원리도 굴절과 관련 되나요? (지면과 공기사이 온도차가 매우 클 때 빛이

대기 중에 굴절하여 보이는 것)

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32차시- 무지개는 어디 있을까?

<32-개요>

• 내용: 빛의 분산과 산란을 확인하고 구분한다.

• 개념: 빛의 산란과 분산, 스펙트럼, 분광기


• 준비물

- 상자 1 : 무지개 사진, 파란 하늘에 구름이 떠있는 사진

- 상자 2 : 폐 CD, 상자, 테이프, 가위

- 31 -

<32-활동>

• 시작 상황 : 상자 1의 무지개 사진, 파란 하늘에 구름이 떠있는 사진 등을 보여준다.

빛에 대한 궁금증을 이야기 한다.

• 예상 활동 :


알고 있는 지식으로 현상을 과학적으로 설명한다.

그림을 파란 하늘과 푸른 바다 사진을 보며 산란을 설명한다 : 산란

태양빛을 CD로 받아 벽에 반사시킨다. 무지개 빛을 만든다 : 분산


재료를 가지고 분광기를 만든다.

분광기를 통해 본 형광등/태양 빛을 활동지에 그린다.

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<32-개념설명>

1. 산란 : 태양 빛이 공기 중 작은 입자들과 부딪히면 빛이 가지는 에너지를 물질이 흡수하고

사방으로 재방출 한다.

- 물은 투명한데 바다는 왜 파란색일까?

태양으로부터 오는 빛 중 적외선 영역은 해수면의 10cm 내외에서 열로 전환되고 나머지 가시

광선은 빨강(5cm), 주황(10cm), 노랑(20cm), 초록(30cm)의 순으로 흡수된다. 따라서 파장이 짧

아 흡수되지 못하는 파랑 빛은 반사되어 우리 눈에 보이는 것이다.

- 구름은 왜 하얄까? 응결된 물방울이 빛을 받아 모두 산란시키면, 산란된 모든 빛은 합쳐져

우리 눈에 들어올때 하얗게 보인다. 투명 랩이 펴져 있을 때는 투명하다가 공처럼 뭉치면 하

얗게 보이는 것도 같은 현상이다.

2. 분산 : 햇빛은 굴절에 따라 여러 가지 색으로 나누어진다.

- 백색광이 프리즘을 통과할 때 진동수(빛의 파동성) 차이로 인해 색깔이 다르게 보이는 것

- 무지개는 각각의 물방울이 프리즘 역할을 하여 2번의 반사와 2번의 굴절이 일어난 것

3. 분광기 : 빛의 스펙트럼을 계측하는 장치

4. 스펙트럼 : 빛을 파장에 따라 분해하여 배열한 것

- 32 -

<32-사고안내>

1. 귀납적 방법

- 하늘과 바다의 공통점이 무엇이니?

- 그것들의 차이점은 무엇이니?

2. 귀추적 방법

- 왜 빛이 꺾이는 걸까?

- 분광기 안에 무지개 빛이 보이는 이유는 무엇일까?

3. 연역적 방법

- 빛 산란의 다른 예를 찾아보자.

- 실생활에서 빛이 분산되는 다른 현상을 찾아보자.

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<32-예상질문>

- 흰 무지개도 있을까?

- 하늘은 왜 파란색일까?

- 흰구름과 먹구름의 차이는 뭘까?

- 빛의 성질의 어떤 것들이 있을까?

- 프리즘이 되려면 어떤 조건이 필요할까?

- 33 -

33차시-렌즈와 구슬

<개요>

• 제목 : 렌즈와 구슬로 사물보기

• 내용

- 활동 1. 렌즈로 사물보기 (볼록렌즈만→볼록렌즈와 오목렌즈)

- 활동 2. 구슬로 사물보기 (구슬 주기→구슬 현미경 주기)

• 개념 : 볼록렌즈, 굴절, 초점거리, 배율


• 평가 :

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<33-1-개요>

• 내용 : 렌즈로 사물보기

• 개념 : 볼록렌즈, 오목렌즈


• 준비물 : 볼록렌즈, 오목렌즈

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<33-1-활동>

• 시작 상황 : 볼록렌즈를 학생들에게 제공한다. 어느 정도 활동이 일어난 후 오목렌즈를 학생

들에게 추가적으로 제시한다.

• 예상 활동 :

(볼록렌즈만 있을 때)

- 볼록렌즈를 통해 다양한 사물을 본다: 볼록렌즈

- 볼록렌즈로 종이를 태운다: 초점

- 사물 가까이 볼록렌즈를 가져다 보고, 멀리 가져다 본다: 초점거리

(오목렌즈를 추가로 제시 했을 때)

- 오목렌즈를 통해 다양한 사물을 본다. 오목렌즈

- 사물 가까이 볼록렌즈를 가져다 보고, 멀리 가져다 본다

- 오목렌즈와 볼록렌즈를 같이해서 본다.

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<33-1-개념설명>

1. 볼록렌즈: 가운데가 주변보다 더 두꺼운 렌즈

(오목렌즈: 가운데가 주변보다 더 얇은 렌즈)

2. 정상: 가까운 물체는 볼록렌즈로 보면 바로 크게 보인다. (초점 안에 있는 물체는 정상으로

크게 보인다)

3. 역상: 먼 물체는 볼록렌즈로 보면 상이 뒤집혀 보인다. (초점 밖에 있는 물체는 역상으로 크

기는 같게 보인다.)

(현미경의 대물렌즈에서 일차적으로 상을 확대하여 역상을 만들고 확대된 역상을 대안렌즈의

초점 안쪽에 가져다 놓으면 눈을 통해 관찰되는 상은 더욱더 확대되어 보인다)

4. 초점: 평행으로 입사한 빛이 광축위에 모이는 한 점 (축에 평행한 관성들은 렌즈에 의해 수

렴된 후 한점에 모임)

5. 초점거리: 초점에서 렌즈까지의 거리

돋보기로 신문지 태우기 실험

돋보기를 신문지에서 멀어지거나 가까워지면 빛이 큰 원에서 한 점으로 줄어든다. 더 이상 줄

어들지 않는 작은 점, 빛이 모이는 한 점이 초점이다.

초점을 맞춘 돋보기와 신문지 사이 거리가 초점거리이다.

- 35 -

<33-1-사고안내>

1. 귀납적 방법

- 실제와 비교해서 상이 어떻게 변하지? (분류)

크게요/ 바로요/ 뒤집혀요/ 작게요

2. 연역적 방법

- 물체와 멀어지면 어떻게 보일까?

- 상을 더 크게 보려면 어떻게 해야 할까?

- 상이 뒤집혀 보이려면 어떻게 해야 할까?


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

<33-1-예상질문>

- 멀리 있는 물체는 왜 작게 보이나요? (볼록렌즈 초점 밖의 상)

- 멀리 있는 물체는 왜 거꾸로 보이나요? (볼록렌즈 초점 밖의 상: 역상)

- 볼록렌즈가 어떻게 종이를 태우는 건가요? (초점)

- 볼록렌즈가 이용되는 실례는 어떤 것들이 있나요? (돋보기, 현미경)

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구슬현미경 만드는 방법

준비: 페트병 뚜껑, 유리구슬(직경 2mm), 송곳, 알코올램프, 플레파라트, 투명 테이프

1. 송곳을 불에 달구어 페트병 뚜껑 안쪽으로 한 가운데 유리구슬보다 약간 작은 구멍을 뚫는다.

2. 핀셋으로 작은 유리구슬을 이 구멍에 올려놓고, 송곳 손잡이 부분으로 눌러서 끼운다.

3. 아세트산카민에 담가 둔 양파의 표피 세포를 투명 테이프에 붙인다.

4. 이 투명 테이프를 페트병 입구에 붙이고, 유리구슬을 끼운 뚜껑을 닫고서 돌려가며 관찰한다.

<33-2-개요>

• 내용: 구슬로 사물보기

• 개념: 구슬과 볼록렌즈의 연결, 초점, 초점거리, 배율


• 준비물:

- 다양한 크기의 고흡습성수지로 만든 구슬(개구리알)

- 구슬현미경(페트병 뚜껑, 작은 유리구슬(직경 2mm), 송곳, 알코올램프), 양파표피 표본(양파,

아세트산카민, 스포이드, 가위, 투명테이프, 핀셋)

• 참고서적: 물방울 렌즈 (이마모리 미쓰히코)

• 참고사이트:http://blog.naver.com/chemijhy?Redirect=Log&logNo=100092028240

• 평가: 구슬과 표본사이의 거리를 조절하여 상을 볼 수 있다.

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<33-2-활동>

• 시작상황: 다양한 크기의 구슬을 학생들에게 제공한다. 구슬을 통해 사물을 본다.

• 예상활동:

(구슬만 주었을 때)

- 활자 위에 구슬을 올려두고 본다 (볼록렌즈)

- 구슬의 크기에 따라 글자크기가 달리 보인다 (배율)

- 구슬을 가까이 혹은 멀리 가져가서 본다 (정상과 역상)

(구슬 현미경을 추가로 주었을 때)

- 머리카락을 투명 테이프에 붙여서 관찰한다.

- 염색된 양파세포를 붙여서 관찰한다.

- 뚜껑의 여닫음을 조절해서 양파표피세로를 본다 (초점거리)

- 37 -

<33-2-개념설명>

1. 배율: 물체의 실제크기에 대한 상의 크기의 비율

2. 굴절: 직진하는 빛이 다른 매질과 만나면 꺾여 다른 방향으로 직진한다. (그림과 모형)

- 광축에 평행으로 진행하는 빌을 굴절 후, 초점을 지난다.

- 렌즈의 중심을 통과한 빛은 그대로 나아간다.

- 초점을 통과한 광선을 굴절 후, 광축에 평행하게 나아간다.

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<33-2-사고안내>

1. 귀납적 방법

-실제와 비교해서 상이 어떻게 변하지? (분류)

크게요/ 바로요/ 뒤집혀요/ 작게요/ 작은 구슬일수록 상의 크기가 더 커져요.

-페트병 뚜껑의 높이를 조절해본다. (초점거리)

-어떨 경우에 상이 선명하게 보이니?

2. 연역적 방법

- 더 작은 구슬로 보면 어떻게 보일까?

- 물체와 멀어지면 어떻게 보일까?

- 상을 더 크게 보려면 어떻게 해야 할까?


- 더 선명하게 보려면 어떻게 하면 좋을까?

- 조절을 미세하게 할 수 있다면 어떻게 보일까?

3. 귀추적 방법

- 왜 선명하게 보일까?

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<33-2-예상질문>

- 구슬을 통해 보이는 글자가 왜 크게 보이나요? (굴절)

- 유리구슬의 크기에 따라 글자의 크기가 왜 달라지나요? (굴절률에 따른 상의 크기)

- 현미경의 구슬이 더 커지면/작아지면 어떻게 되요?

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36차시- 자석으로 쌓은 탑 (자기력)

<개요>

• 제목 : 자석으로 쌓은 탑

• 내용

- 활동 1 : 여러 가지 물체를 자석에 붙여보기

- 활동 2 : 여러 개의 자석을 서로 붙여보기

- 활동 3 : 자석탑 높이 쌓기

• 개념 : 자성(자석과 철사이의 당기는 힘, ), 자화, 자기력(당기는 힘, 미는 힘), N극, S극


• 평가 : 자석 탑을 높이 쌓는 방법 고안하기(계획), 자석 탑을 쌓는 구조물 만들기(실행), 자석

탑의 높이(측정)

- 39 -

<36-1-개요>

• 내용 : 여러 가지 물체를 자석에 붙여보기

• 개념 : 자성, 자화


• 준비물

- 상자 1 : 막대자석, 1회용 접시 2개(자석에 붙는 것 붙지 않는 것), 연필, 나무젓가락, 풀, 클

립 10개, 못 10개, 컵(종이 혹은 플라스틱), 지우개

- 상자 2 : 동전, 음료수 캔(커피캔), 금속 컵, 칠판(화이트보드), 샷시(교실 창틀) 혹은 문 손잡

이

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<36-1-활동>

• 시작 상황 : 자석을 포함한 상자 1이 들어 있는 상자를 학생들에게 제공한다.

어느 정도 활동이 일어난 후 상자 2를 학생들에게 추가적으로 제시한다.

• 예상 활동 :

(상자 1 만 있을 때)

- 자석으로 제시된 물건을 붙여본다 : 자성

- 자석으로 못과 못을 길게 연결한다 : 자성

- 자석으로 못을 문지른 후 그 못으로 다른 못을 붙여본다 : 자화

(상자 2를 추가하여 제시 했을 때)

- 자석으로 상자 2의 물체를 붙여본다 : 자성

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<36-1-개념설명>

1. 자석 : 철(쇠)를 끌어당기는 성질이 있는 물체

2. 자성(magnetism) : 쇠(붙이)를 붙이는 자석의 성질

예) 자석은 자성이 있다/ 나무젓가락은 자성이 없다/ 클립은 자성이 없다/ 못은 자성이 없다/

종이는 자성이 없다(자성이 있니? 없니?)/

3. 자화( , magnetization):자석으로 쇠를 문질렀을 때, 쇠가 자성을 가지게(띠게) 되는 것

못과 같이 철로 된 물체들은 원래 자석의 성질을 가지고 있지만, 그 성질이 제각기 엉켜 있어

서 자석의 힘을 발휘하지 못한다. 그러나 자석으로 문질러 주면, 엉켜있던 성질이 일렬로 줄을

서면서 자석이 된다(이것을 자화라 한다).

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<36-1-사고안내>


- 자석에 붙는 것과 붙지 않는 것으로 나누어 접시에 담아 보자. 쇠로 된 물건 중에 자석에 붙

지 않는 것이 있을까?

2. 연역적 방법

(붙여보지 않은 여러 가지 물체에 대하여 물어 본다-자성의 개념 확인)

- 문 손잡이는 어떻게 될까?

- 나무는 어떻게 될까?

- 41 -

<36-1-예상질문>

- 쇠는 왜 붙어요? (인과적)

- 음료수 캔은 왜 안 붙어요? (인과적)

- 반지는 어떻게 되요? (예측적)

- 왜 자석에 물건들이 붙어요? (인과적)

- 쇠(금속)로 되어 있는데 왜 안 붙어요? (인과적)

- 왜, 쇠는 붙고 알루미늄은 안붙어요? (인과적)

- 자기 부상 열차는 어떻게 가요? (인과적)

- 자기 부상 열차는 자석이 있어요? (추측적-대상확인)

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<36-2-개요>

• 내용: 여러 개의 자석을 서로 붙여보기

• 개념: 당기는 힘, 미는 힘, 자석의 극(N극, S극)

• 사고: 귀납, 귀추, 연역

• 준비물 :

- 상자 1 : 말굽자석 2개, 막대자석 2개, 원형자석 2개, 네오디움 자석(중간에 구멍 뚫린 자석)

2개

- 상자 2 : 파랑색과 빨강색 두 종류의 스티커, 막대자석, 나무젓가락, 플라스틱 컵, 실, 빨대,

망치(자석을 부러뜨릴 수 있게)

- 42 -

<36-2-활동>

• 시작 상황 : 상자 1을 학생들에게 제공한다. 어느 정도 활동이 일어난 후 상자 2를 학생들에

게 추가적으로 제시한다.

• 예상 활동 : (상자 1만 있을 때)- 두 개의 자석을 가까이 가져가 서로 붙여본다 : 당기는 힘- 두 개의 자석을 가까이 가져가 서로 밀어본다 : 미는 힘- 두 개의 자석을 가까이 가져갔을 때 특히 잘 달라붙는 쪽이 있다 : 자석의 극- 두 개의 자석을 가까이 가져갔을 때 특히 잘 밀어내는 쪽이 있다 : 자석의 극- 모양이 다른 자석끼리도 가까이 가져가 서로 붙여본다 : 당기는 힘- 모양이 다른 자석끼리도 가까이 가져가 서로 밀어본다 : 미는 힘- 원형자석과 네오디움 자석에 다른 자석(막대자석)을 가져가 붙여본다 : 당기는 힘, 미는 힘,

(상자 2를 추가하여 제시 했을 때)- 막대자석의 중간을 실에 매달아 컵에 걸어두고 간이 나침반을 만들어 본다 : N극, S극- 막대자석의 N극이 가리키는 쪽이 북쪽, S극이 가리키는 쪽이 남쪽이다 : N극, S극- 자석을 부러뜨린다 : 자석의 극성은 유지된다.

• 보충활동- 막대자석의 중앙을 실로 매어 나무막대에 걸고 기다려 본다. 막대자석의 N극이 가리키는 쪽

이 북쪽인지 나침반으로 비교해 본다.

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<36-2-개념설명>

1. 당기는 힘 : 자석의 다른 극 사이에서 나타나는 힘

예) 두 개의 막대자석을 가까이 두면 다른 극 끼리 서로 끌어당긴다.

2. 미는 힘 : 자석의 같은 극 사이에서 나타나는 힘

3. 자석의 극 : 자석의 힘이 센 양쪽 끝, 자석끼리 가까이 가져갔을 때 끌어당기거나 밀어 내

는 힘이 제일 센 곳

예) 자석에서 양 쪽 끝부분에 철이 특히 잘 달라붙는다.

자석끼리 가져갔을 때 서로 가장 강하게 끌어당기는 곳이 자석의 극이다.

자석의 힘이 가장 센 곳을 자석의 극이라고 한다.

다른 모양의 자석이라도 서로 붙여 보면 자석의 극을 발견할 수 있다.

4. N극 : 자석에서 북쪽을 가리키는 극

예) 자석의 N극이 가리키는 쪽이 북쪽이야.

나침반은 항상 N극을 가리켜.

5. S극 : 자석에서 남쪽을 가리키는 극

자석의 S극이 가리키는 쪽이 남쪽이야

- 43 -

<36-2-사고안내>

• 사고안내

1. 귀납적방법 :

- 원형자석은 N극과 S극이 있을까?

- 네오디움을 같은 극끼리 마주보게 하면 서로 밀어낼까?

- 자석의 극이 당기거나 미는 힘이 가장 강할까? (서로 다른 극을 마주보게 하면 가장 강하게

끌어당길까?)

2. 귀추적 방법

- 왜 자석의 N극은 북쪽을 가리킬까?

: 지구도 큰 자석이야. 지구가 큰 자석이라면 지구 북쪽이 무슨 극이라는 말일까?

N극이 좋아하는 쪽이니까 지구의 북쪽은 S극이겠지.

3. 연역적 방법

- 자석을 부러뜨리면 어떻게 될까?

: 자석은 부러져도 N극과 S극으로 다시 나뉘어진다. 자석은 N극과 S극이 연속적으로 배열되

어 있는(막대자석 여러개를 붙여서 보여주면서) 물체다. 막대자석을 하나씩 떼어 냈을 때처럼,

자석을 부러뜨려도 자석은 두 극으로 나뉘어 그 성질을 유지한다.

- 파란색 스티커가 붙은 원형 자석을 가까이 막대자석의 S극에 가져가면 어떻게 될까?

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<36-2-예상질문>

- 왜 자석의 N이 가리키는 쪽이 북쪽이예요?

- 그럼 자석으로 나침반을 만들 수 있어요?

- 지금 자석을 들고 있으면 북쪽을 가리켜요?

- 왜 나침반은 북쪽을 가리켜요?

- 나침반이 자석으로 되어 있어요?

- 물 속에서도 쇠로 된 물건을 붙일 수 있어요?

- 자석?을 통 속에 넣어 놓아도 쇠로 된 물건을 붙이면 붙어요?

- 자석이 부러져도 두 극이 유지된다면, 자화된 못을 부러뜨려도 자성이 유지되나요?

- 44 -

<36-3-개요>

• 내용 : 자석 탑 높이 쌓기

• 개념 : 자기력


• 준비물 :

- 상자 1 : 네오디움 자석 10개와 플라스틱 풍선막대, 오뎅 꼬지, 노끈, 스카치 테잎, 자(가능하

면 긴 자)

- 상자 2 : 원형자석 10개와 스티로폼 받침대, 플라스틱 풍선막대, 어묵 꼬지, 노끈 각각 5개씩

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<36-3-활동>• 시작 상황 : 상자 1을 학생들에게 제공한다.

어느 정도 활동이 일어난 후 상자 2를 학생들에게 추가적으로 제시한다.

• 예상 활동 :

(주비물 상자 1 만 있을 때)

다른 극의 네오디움 자석 두개를 가까이 가져가 서로 붙여 본다. : 당기는 힘

같은 극의 네오디움 자석 두개를 가까이 가져가 서로 밀어내 본다.: 미는 힘

네오디움 자석의 밀어내는 성질을 이용하여 자석을 쌓아본다 : 자기력

네오디움 자석의 구멍을 딱딱한 플라스틱 막대나 오뎅 꼬지에 꽂아 자석을 쌓아본다 : 자기력

네오디움 자석의 구멍을 노끈에 꿰어 자석을 쌓아 본다 : 자기력

노끈을 팽팽하게 하여 자기력을 최대한으로 하여 쌓아 본다.

(준비물 상자 2를 추가하여 제시 했을 때)

학생들이 플라스틱판과 꼬지, 셀로판테이프를 활용하여 자기력 장난감 자동차, 자기부상열차

모형, 자기력 탑 등 다양한 놀이 활동을 수행할 수 있다.

- 45 -

<36-3-개념설명>

1. 자기력 : 자석과 같은 물체가 같은 극끼리는 밀어내고, 다른 극끼리는 끌어당기는 힘

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<36-3-사고안내>


- 자석으로 어떤 탑을 쌓을 수 있는지 생각해 보자.

- 꼬지에 끼워 봐요/다른 극 끼리 붙여서 쌓을 수 있어요/ 같은 극 끼리는 서로 밀어내니까

꼬지에 끼워 넣으면 다른 극끼리 얼마나 멀리 밀어 내는지 알 수 있어요.

- 자석의 미는 힘을 이용해서 탑을 쌓을 수 있을까?

2. 귀추적 방법

- 네오디움 자석을 왜 꼬지에 끼웠을까?

- 네오디움 자석을 느슨한 노끈에 끼우면 왜 서로 달라붙을까?

3. 연역적 방법

- 네오디움 자석 만으로 탑을 쌓으면 어떻게 될까?

- 네오디움 자석을 팽팽하게 한 노끈에 서로 다른 극 끼리 마주보게 끼우면 어떻게 될까?

- 원형자석을 최대한 높이 쌓으려면 어떻게 하면 될까?

- 46 -

<36-3-예상질문>

- 자석이 서로 붙지 않게 하는 방법은 없어요?

- 자석을 부수면 자석의 성질이 없어져요?

- 쇠로 되어 있으면 다 자석을 만들 수 있어요?

- 쇠로 만든 자석도 자기력이 있어요?

- 자석에 따라 자기력이 달라요?

- 어떤 자석이 자기력이 제일 세요?

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5. 종합평가

가. 성과 및 결과물

이전까지 초등과정으로 운영되던 나무와학교는 2012년 중등과정으로 증설되어

나무와학교 교육철학과 원칙에 맞는 중등 과학과 교육과정을 개발이 절실했고,

교보생명문화재단의 지원을 받아 사범대학의 연구진을 포함한 교육연구회를 구

성할 수 있었다.

현재까지 중등 1년 과정의 과학과 교육과정을 개발 하였다.

- 수업차시: 교과과학 (필수2), 발명 (선택1)

- 통합과학교육과 통합학급을 한다.

- 교육인적자원부 교육과정의 내용을 참고로 하여 50차시로 구분하였고, 순서

는 학생들의 흥미에 따라 융통성 있게 조직한다.

- 활동지를 기본으로 하며, 부교재로를 사용한다.

- 실험, 실습, 견학, 조사 등 다양한 교육방법을 활용한다.

- 결과보다 과정과 단편적 지식보다 고등사고기능을 평가하는 수행평가를 한

다.

- 학생 욕구의 불일치를 최소화하기 위해 상황에 맞게 수업내용과 주제는 수

정한다.

두 번째, 2012년부터 시작되는 중등 1년의 과학과 교수-학습 계획안을 준비하

였다. 50차시 내용영역 중 13차시 교수-학습 계획안을 개방하였다.

교수-학습 계획안은 수업카드의 형식으로 학생이 주체가 되는 수업을 장려하

고, 학생의 활동상황에 맞게 교사는 보조하며 안내하는 소극적인 역활로 유동적

으로 대응할 수 있게 구성하였다.

나. 보완점

1. 교육과정 내용의 50차시 중 13차시만이 개발되었고, 활동지 개발도 부족하

므로 앞으로의 과정이 더욱 중요하다.

2. 개발된 수업카드는 과학교수학습법 중에서 실험관찰 영역의 수업에 집중되

었고, 견학과 탐방 같은 사전준비가 필요한 현장학습 부분의 개발이 부족하다.

3. 수업카드를 가지고 학생들과 실제 수업을 진행해 보지 못하였기 때문에 시

행착오가 예상된다.

이러한 부족한 점을 보안하기 위해 겨울방학 동안 초등 고학년을 대상으로

2012년 1월30일~2원3일 (매2시간) 과학캠프를 개최할 예정이다. 과학캠프 내용은

본 연구회에서 개발한 수업카드 중 5가지를 선별하여 진행할 것이다.

- 48 -

6. 예산집행내역서

항항항항 목목목목 금금금금 액액액액 산산산산출출출출근근근근거거거거 비비비비고고고고

인건비 1,800,00015회 진행된 교육연구회 준비와 교통비 등을

고려한 4명의 연구자 인건비

회의비 88,740 다과준비와 식사비

재료비

-문헌구입비294,230 초등학생을 위한 부엌에서 과학수업 외 25권

-교자재구입비 563,180 실험교자재, 칠판, 외장하드, 프린터, A4

용지, 잉크 토너 등

현장비 492,941대안학교 방문과

대안학교 교사한마당 참석 등

조사비 271,200 자문교사의 선물비 등

총총총총 액액액액 - 사업을 모두 마치지 못해 예산집행 중간내역서입니

다. 과학캠프 후 결산하겠습니다.

※※※※ 교육연구회 교육연구회 교육연구회 교육연구회 중 중 중 중 참고한 참고한 참고한 참고한 첨부자료와 첨부자료와 첨부자료와 첨부자료와 2012201220122012년에 년에 년에 년에 진행될 진행될 진행될 진행될 나무와학교 나무와학교 나무와학교 나무와학교 중등중등중등중등1111년 년 년 년 과과과과

학수업은 학수업은 학수업은 학수업은 네이버 네이버 네이버 네이버 블러그블러그블러그블러그(http://blog.naver.com/dudwn1101)(http://blog.naver.com/dudwn1101)(http://blog.naver.com/dudwn1101)(http://blog.naver.com/dudwn1101)에 에 에 에 올려놓겠습니다올려놓겠습니다올려놓겠습니다올려놓겠습니다. . . .

32차시

물은 투명한데... 바다는 왜 파란색일까?

이름:

1111 빛의 관한 궁금증

1. 분수 주변에 무지개가 뜨는 이유는?

2. 하늘은 왜 파란색일까?

3. 구름은 왜 하얄까?

2222 빛의 성질

①직진 매질에 따라 빛의 속도가 다르기 때문에 다른 성질의 매질을

통과할 때 꺾여 나아간다.

②반사 빛은 파장이 짧기 때문에 균일한 매질 속에서 곧게 나아간다.

③굴절 곧게 나아가던 빛이 어떤 물체에 닿아 더 이상 나가지 못하고

다시 돌아온다.

④산란 태양 빛이 공기 중 작은 입자들과 부딪히면 빛이 가지는

에너지를 물질이 흡수하고 사방으로 재방출 한다.

⑤분산 햇빛은 굴절에 따라 여러 가지 색으로 나누어진다.

- 50 -

스펙트럼: 빛을 파장에 따라 분해하여 배열한 것

▶ 분광기를 통해 본 형광등 빛을 그려보자.

3333 빛의 반사와 굴절



4444 무지개 빛을 찾아라!

36차시- 자석탑 높이 쌓기 이름 :

1111 자석의 성질

1. 자석을 관찰하고, 자석의 특징을 적어 보자.

2. 자석을 이용한 우리 주변의 물건들을 찾고,

3. 이러한 물건들은 자석의 어떤 성질을 이용한 것일까요?

4 자석은 두 개의 극을 가지고 있고, 서로 밀고 당기는 성질이 있다.

▶ 자석은 극과 극 두 개의 극을 가진다.

▶ 자석은 같은 극 끼리는 서로 고, 다른 극 끼리는 서로 는

성질이 있다.

5. 서로 당기는 힘을 인력이라고 하고, 서로 밀어내는 힘을 척력이라고 한다.

▶ 자석이 같은 극 끼리 서로 는 힘을 이라고 하고, 다른 극

끼리는 서로 는 힘을 이라고 한다.

- 52 -

2222 자석탑 쌓기

1. 다음의 재료들을 이용하여 자석탑을 쌓는 방법을 생각해 보자.

3333 자석탑을 가장 높이 쌓는 방법은 어떤 것이 있을까?

1. 자석을 탑을 쌓는 여러 가지 방법 중 가장 높이 쌓는 방법을 선택하여 설계도를 그려 보

자.

2. 설계도를 따라 자석탑을 만들고, 자석탑의 높이를 재어 보자.

▶ 자석탑의 높이는 cm 이다.

▶ 자석탑을 높이 쌓는 방법은 무엇인가?

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