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1) 프로그램 구성
항목

내용

제 목

관련단원

친환경 미니 세탁기 만들기
과목명
미술
과학

단 원 내용
실생활에 필요한 디자인, 에코 디자인
물리 [힘과 운동] - 관성, 원심력

대 상

초

학 년

중
1학년

고

STEAM
Science

Technology

Art

물리 [전자기력] - 전동기의 원리

수업

∙아이디어 상품처럼 수업에 흥미를 불러일으킬 수 있는 요소를 첨가해서 ‘물리’라는 과

지도의

목에 좀 더 쉽게 접근할 수 있도록 돕는다. 배운 것을 바탕으로 아이들 스스로 자신만의

필요성 및

디자인하게 해봄으로써 창의성과 독창성을 기를 수 있다. 또한 적정기술에 대해 배우면서

개관
STEAM
학습목표
STEAM
관련 영역

‘사람’을 위한 디자인에 대해 생각하게 하고 이 과정을 통해 인격형성에 도움을 준다.
∙아이디어 상품 속에서 과학적 원리를 도출해낼 수 있다.
∙적정기술에 대해 이해하고 적정기술이 적용된 미니 세탁기를 디자인할 수 있다.
∙궁극적으로 Science, Technology, Art가 모두 융합된 작품을 제작할 수 있다.
∙Science - Physics
∙Technology – Appropriate Technology
∙Art - Design
차시

학습단계
흥미유발

주요학습내용
생활 속 기발한 아이디어
상품에 대한 소개

학습활동

1차시

의견교류 및
원리파악

알아보기
사고의 확장

개요

연상
2차시
제작
동기유발
3차시

사고의 확장
작품제작

방법

어떤 원리가 이용
토의

토의학습,
수업

-실제로 사용된 원
리에 대해 학습

교수학습

교수학습

구성하고

되었는지 조원들과
전동기의 원리에 대해

모형

창의적 사고
-모둠을

회전 관성에 대해 알아보기

부분 적용

배운 것을 토대로 자신만의
아이디어 상품 디자인
앞서 배운 두 원리가 적용
된 세탁기 연상하기
건전지를 동력으로 하는
미니세탁기 제작
아프리카 빈곤 국가의 수동
세탁기 소개
대체 에너지
대체 에너지를 이용한 친환
경 미니 세탁기 만들기

원리적용

설계, 디자인

세탁기의 원리에
대한 이해
모형 제작
다른 곳에서의
적용
태양 전지의 원리
연료 전지의 원리
학습한 원리 적용
창의적 디자인

제작
에코 디자인

조별활동

문제 기반 학습, 탐구학습, 체험학습, 창의적 산출물 제작학습, 협력학습
2) 교수·학습과정(안)
>1차시
주제

아이디어 상품 속 물리 원리를 이용한 자신만의 아이디어 상품 만들기
아이디어 상품 속에 숨어 있는 물리 원리들에 대해 이해하고 그 원리들을 적용한

목표

자신만의 아이디어 상품을 상상해볼 수 있다.

학습 방법
학습 자료

문제 기반 학습, 탐구학습

학습 공간

교실

Self stirring mug, 증강현실 프로젝터, 전동기 실험 , 디자인 활동지

STEAM

수업자료

요소

및 유의점

접근할 수 있도록 돕는다.

단계

Art

self-stirr

지도상의 유의점:

&

ing mug,

Science

활동지

과정
흥미

교수학습활동
학습 동기 유발

유발

-신기한 아이디어 상품을 보여줌으로써 학생들의 흥미를
유발하고 ‘물리’라는 과목에 대해 거부감 없이 좀 더 쉽게
도입

1.원리에 대한 설명을 해주지 않고 학생들 스스로 만
져보며 탐구하게 한다. 어떤 원리가 사용되었을지 생
각해보도록 하면서 창의적 사고를 돕는다.
2.정확한 용어를 구사하지 않아도 된다는 것을 인지
시켜주고 학생들 스스로 생각하는 바를 정리해서 적
어보도록 한다.

학습
목표
제시
학습
주제
전개

탐색
활동

■ 학습 목표 제시
-전체적인 수업 개요 간략히 설명
■ 수행 평가 기준 제시
■학습 주제 탐색 활동
-학생 스스로 어떤 원리가 사용되었는지 생각하는 과정
에서 1차적인 학습이 이루어질 수 있다.
-앞으로 무엇을 배울 것인지 예상하는 과정에서 학습에
대한 흥미를 유도할 수 있다.

활동지
-학습 주제 탐색과 설정에 대한 학습자들의 자발적인 참
여를 이끌어 낼 수 있다.
■모둠별 토의활동
-모둠별로 모여 토의하면서 ‘Self stirring mug’에 어떤
원리가 사용되었는지 자유롭게 의견을 공유하는 시간을 갖

PPT

는다.
■원리에 대한 이해

미디어

-‘Self stirring mug’ 컵 속의 액체가 움직이는 이유가

(사진

건전지에 의해 돌아가는 모터로 내부의 회전력이 생기기

및

때문이라는 답을 명확하게 제시해준다. 또한 이런 내부의

동영상)

회전력이 생기는 이유인 관성과 전동기의 원리에 대해 알
아보는 시간을 갖는다.
<<몇 가지 과학적 원리>>
전동기의 원리

관성의 법칙

버튼을 누르면 전기가 통

정지해있던 컵 속의 내용

탐구

하면서

활동

다. 전동기와 부착되어있

라 돌기 시작한다.

는 컵의 내부가 회전한다.

(관성, 원심력)

전동기가

작동한

물이 컵의 내부가 돌자 따
Art
&

증강현실
프로젝터

Science
전동기: 전기 에너지를 전

관성:  모든 물체는 자신의

자 유도 현상을 이용하여

운동 상태를 그대로 유지

기계적 에너지인 회전 운

하려는 성질이 있다. 정지

동으로 바꾸는 기계 장치,

한 물체는 계속 정지해 있

즉 전기를 이용하여 동력

으려 하고, 운동하는 물체

을 만드는 기계. 일반적으

는 원래의 속력과 방향을

로 모터라고 함.

그대로 유지하려는 성질.

[네이버 지식백과] 전동기 [電動機] (Basic
중학생을

위한

기술·가정

용어사전,

2007.8.10, (주)신원문화사)

회전관성:  회전축을 중심
으로 회전하는 물체가 계
속해서 회전을 지속하려고

전동기의 원리:

하는 성질.

전동기
실험장치
(자석,
코일,
전선,
건전지)

위 그림과 같이 전류가
[네이버 지식백과] 관성 [inertia, 慣性] (두
흐를 때, A-B 도선은 아래

산백과)

쪽으로, C-D 도선은 위쪽
으로 힘을 받아 반시계 방
향으로 회전을 하게 된다.
정류자에 의해 전류가 흐
르지 않을 때는 관성에 의
해 계속 같은 방향으로 돈
다. 전동기의 회전 속력은
자기장이 셀수록, 전류의
세기가 셀수록 빠르고, 회
전 방향의 변화는 자석의
극이나, 전류의 흐르는 방
향을 바꿔주면 된다.
[네이버 지식백과] 전동기의 원리 (Basic 중
학생을 위한 과학 용어사전, 2007.2.7, (주)
신원문화사)

<<추가적인 설명>>
구심력: 물체가 원 궤도를 따라 운동할 수 있게 중심 쪽
으로 당겨 주는 힘을 말한다.
원심력: 구심력과 반대되는 힘으로 원 운동하는 물체가
중심 밖으로 나가려는 힘. 그러나 실제로 원심력이란 어떤
힘이 존재하는 것이 아니라 관성에 의한 효과의 일종일 뿐
이다.
[네이버 지식백과] 원심력 (Basic 중학생이 알아야 할 사회· 과학상식, 2007.2.20, (주)신원문화사)

■문제 기반 학습
-앞서 배운 두 가지 원리를 이용해서 학생들에게 ‘나라
면 어떤 상품을 만들 수 있을까?’ 생각해보게 하는 질문을
던진다.
지도상의 유의점:
1.형식은 자유롭다. 아이디어 상품이 되어도 좋고 장
난감이 되어도 좋고 무엇이 되든 상관없다. 단지 앞
적용

디자인
설계

서 배운 두 가지 원리가 모두 포함되게 디자인 하면
된다.

-자유로운 사고가 가능한 시간이다. 앞에서 배운 두 가
지 원리를 이용하여 자신만의 창의적인 아이디어 상품을
해

&
Science

■사고의 확장

개발해보도록 한다. 이 과정을 통해

Art

앞서 배운 원리에 대

충분한 이해를 할 수 있고 그 지식을 스스로 구조화

시키고 응용함으로써 창의성을 기를 수 있게 된다.
>2차시
주제

세탁기 작동원리 이해하기
‘Self stirring mug’를 통해 비슷한 원리가 이용된 세탁기를 연상할 수 있고 그 작동

목표

원리를 파악할 수 있다.

학습 방법

관찰, 체험학습

학습 자료

단계

학습 공간

교실

증강 현실 프로젝터, 사발2개, 방수 전동기, 건전지, 전선, 스위치

과정

교수학습활동

■

STEAM

수업자료

요소

및 유의점

연상
-지난 시간에 배웠던 전동기의 원리와 관성의 법칙을 증

강현실, 3D를 통해 가시적으로 보여주며 상기시켜준다.
-두 가지 원리로부터 세탁기를 연상할 수 있도록 돕는
다.
지도상의 유의점:

PPT

1.지난 시간 학습자들이 고안해낸 아이디어에 대해
학급학생들과 공유하는 시간을 갖는다.

미디어

2.계속되는 질문을 통해 사고를 확장시키고 학습자들

(사진

의 창의적인 대답을 이끌어낸다.

및

3.학습자들이 스스로 세탁기를 생각해낼 수 있게 유

동영상)

도한다.
4. 마지막으로 ‘self stirring mug'에 작은 천을 넣
도입

Art

연상

고 돌리는 것을 보여주며 세탁기를 연상할 수 있게

&

관찰

한다.

Science

증강현실
프로젝터
■ 관찰
-증강현실을 통해 세탁기 내부를 3D로 관찰한다. 세탁기
속 모터가 돌고 그 힘에 의해 내부에 회전력이 생기는 과
정을 시뮬레이션으로 보여주면서 이론을 시각화시킨다.
■ 적용
-선풍기의 모터를 재활용하여 세탁기를 만드는 법을 소
개하여 학생들의 흥미를 유도한다. 이렇게 할 때의 한계점
또한 꼭 언급해준다.
한계점 : 선풍기의 모터는 화재 위험성이 있다.
학습
목표
제시

■ 실험 예시
-미니 세탁기를 만들기에 앞서 예시를 들어 제작과정을
간략히 설명한다.
■ 모둠별로 미니세탁기 만들기

전개

제작

-건전지를 동력으로 하는 미니세탁기 제작
신성사인언스 몰

지도상의 유의점:
1. 전동기위에 올릴 그릇의 모양은 팀 스스로 결정할
수 있게 한다. 무엇이든 상관없다. 이 과정을 통해
어떻게 해야 가장 효율적인 세탁기를 디자인할 수 있
을지 학생들 스스로 알게 된다. 모두 작동이 되는지
확인하고 다음 차시로 넘어간다.
>3차시
주제

친환경 미니 세탁기 만들기

목표

적정기술에 대해 이해하고 다양한 디자인의 친환경 미니 세탁기를 제작할 수 있다.
문제 기반 학습, 체험학습,

학습 방법

학습 자료

단계

창의적 산출물 제작학습,

학습 공간

교실

협력학습
PPT 미디어 (사진 및 동영상), 태양전지판 키트, 연료전지 키트, 미니 세탁기 제작
관련 소도구

과정

교수학습활동

STEAM

수업자료

요소

및 유의점

학습
목표에
대한

■동기유발
-아프리카 빈곤 국가의 수동 세탁기 소개

이해

Art
&
Technol

미디어

ogy

(사진 및

&

도입

PPT

동영상)

Science

-전기가 부족한 빈곤 국가에서 페달을 밟아 회전력을 만
들어 전기 없이 세탁뿐만 아니라 탈수까지 할 수 있는 에
코디자인이 있다는 것을 알려준다.
(같은 원리가 적용된 사례)
<< 수동세탁기에 대한 부가적인 설명>>
수동 세탁기의 장점은 전기가 없어도 세탁이 가능하다는
점이다. 현지 사정을 고려하여 제품을 만들기 위한 모든
부품은 어디서나 구 할 수 있는 소재를 활용했다. 동그란
양동이와 끈, 그리고 오래된 워터 파이프, 네오프렌 고무가
전부이다. 이는 모두 현지에서 20 달러 미만에 구하거나
재활용을 통해 조달할 수 있는 소재들이다. 모든 부속품들
은 위에서 언급한 5갤런(gallon) 양동이 안에 들어갈 수 있
도록 고안되어 이동 시 편의 또한 고려하였다. 이렇게 탄
생한 수동 세탁기 Up-stream, 따로 전기가 필요 없으며
사용자가 그저 양동이 안에 옷과 약간의 물과 세제를 넣고
양동이에 연결 된 끈을 자전거를 운행하듯이 밟으면 회전
에 의해 세탁이 가능하다. 탈수도 이와 같은 원리로 가능
하다. 마지막에는 끈을 풀어 잡아당기면 빠른 회전으로 탈
수 효과는 배가 된다.
■사람을 위한 디자인
적정
기술에
대한
이해

-이전 단계에서 조금 확장된 사고를 유도하여 빈곤 국가
의 노동력을 줄이기 위한 방법에 대해 생각해보게 한다.
-수동세탁기가 빈곤 국가의 노동력을 줄이기 위한 혁신
적인 디자인이긴 하지만 그들에게 좀 더 나은, 좀 더 편한
생활을 가능하게 하기 위한 대안으로 무엇이 있으면 좋을
지 생각해보게 한다.
지도상의 유의점:
1. 보다 더 창의적인 대안이 나올 수 있다는 가능성
을 열어둔다. 학생들에게서 또 다른 좋은 대안이 제
시된다면 적극적으로 수용하고 그 의견을 발전시켜준
다.
-수업 예시로써 태양전기판과 연료전지를 통해 전기를
생산하는 것도 그들의 노동력을 줄일 수 있는 좋은 친환경
대체에너지가 될 수 있다는 점을 가르친다.
-태양전기판과 연료전지를 통해 전기를 생산하는 원리를
설명한다.
지도상의 유의점:
1. 교과과정이 아니므로 사진이나 영상을 통하여 최
대한 쉽고 간략하게 설명해준다.

Art
&
Technol
ogy
&
Science

PPT
미디어
(사진 및
동영상)
<<대체에너지>>
대체

- 태양전지의 원리:

에너지
원리에
대한
이해

PPT
미디어
(사진 및
동영상)
- 연료전지의 원리:

대체
에너지
원리에
대한
이해
-대체에너지의 장단점을 각각 설명해주고 미니세탁기에
쓸 동력을 직접 고르게 한다.
▸태양전지의 장단점:
대체
에너지
장단점
파악

태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 목적으로 제작된 광
전지로, 태양으로부터 생성된 빛에너지를 전기 에너지로
바꾸는 반도체 소자이다. 태양 전지에 빛을 비추면 빛에너
지(광자)에 의하여 전자와 정공이 생긴다. p형 반도체에서
빛(광자)에 의하여 생성된 전자와 정공으로 인하여 형성된
밀도차는 전자의 경우에 더욱 급격한 변화를 겪고, n형 반
도체에서는 이와 반대되는 현상이 생길 것이다. 이러한 밀
도차에 의하여 전류가 흐른다.
태양 전지는 액체가 없고 부식성 화학 물질이 사용되지
않으며, 햇빛만 있으면 무한히 전기를 생산할 수 있는 장
점이 있지만 아직 효율이 낮고 큰 집열 면적이 필요하며,
재료비가 비싸다는 단점이 있다.
태양광 시설로 초기 설치비용은 결코 저렴하지는 않다고
한다. 그러나 한번 설치한 뒤에는 지속적으로 활용할 수
있고 무엇보다 전력 시설이 없는 지역에서 활용하기에 경
제적이다.
▸연료전지의 장단점:
최근 들어 미래의 에너지 문제와 공해 문제를 한꺼번에
해결할 수 있는 대안으로 연료 전지를 꼽고 있다. 연료 전
지의 기본 원리는 전기를 이용해 물을 수소와 산소로 분해
하는 것을 역이용하여 수소와 산소에서 전기 에너지를 얻
는 것이다. 연료 전지는 중간에 발전기와 같은 장치를 사
용하지 않고, 수소와 산소의 반응에 의해 전기를 직접 생
산하기 때문에 발전 효율이 매우 높다.
발전 장치의 규모가 크지 않아도 되기 때문에 소규모로
여러 곳에 설치해서 송전 비용도 줄일 수 있다. 뿐만 아니
라 사용 원료가 고갈될 염려도 없고, 전기를 생산한 후 발
생하는 물질이 물뿐이므로 공해도 전혀 일으키지 않는다.
이렇게 장점이 많기 때문에 연료 전지는 초기에 자동차나
인공위성 등 이동용 장치의 독립 전원으로 개발되기 시작
하였으며, 최근에는 대체 에너지원으로 사용하기 위한 대
형 시스템이 개발되고 있다. 아직도 연료 전지가 실용화되
려면 해결해야 할 문제점이 많지만, 미래의 에너지 문제를
해결하고 에너지 생산에 뒤따르는 환경 문제를 일으키지
않는다는 점이 연료 전지의 미래를 밝게 하고 있다.
■작품제작
-배운 것을 바탕으로 모두 종합하여 조별로 한 가지 산
출물을 제작하게 한다.
-학습한 원리를 적용하여 친환경 미니 세탁기를 디자인
하고 제작하게 함으로써 창의성을 기를 수 있다.
-협력활동을 통해 협동심을 키울 수 있다.

디자인
용지

<<제작순서>>
1. 모둠으로 모여 태양전지판 키트와 연료전지 키트 중 하
나를 선택하여 각 조의 특색에 맞게 미니세탁기를 디자인
도안을 그리기.

태양전지
전개

디자인

판 키트.

설계

연료전지
키트
-태양전지판 키트-

-연료전지 키트-
2. 보다 더 효율적이고 시각적으로 아름다운 세탁기 디자
인.

3. 태양전기 키트나 연료전지 키트를 이용하여 전력장치를
만들도록 하고 그것을 앞서 만들었던 세탁기의 모터에 연
결하여 친환경 미니 세탁기를 완성.
소도구
(조 마다
원하는
재료를
사용할 수

제작

있다.)

※ 활동지 뒤에 첨부.
■ 작품 발표
- 각 모둠별로 제작한 작품을 발표한다.
- 왜 이런 디자인을 선택했는지 이유를 반드시 언급하도
록 한다.
예시1)

감상

제작된

정리

산출물

평가

예시2)
예시3)

■ 상호 평가
-자신이 속한 조를 제외하고 가장 참신하고 미적으로 아
름답게 미니 세탁기를 제작한 조에 투표하도록 한다.
-결과에 따라 적절한 보상을 제공한다.
3) 활동지
학습지 1차시 Self stirring cup속의 원리를 찾아서!

(

)학년 (

)반 이름(

)

자동으로 저어주는 컵을 이리저리 잘 살펴보았나요? 그럼 다음 질문에 대답해봅시다.
1.

자동으로 저어주는 컵 속에 사용된 원리는 무엇일까요?
(정답이 아니어도 좋으니 자유롭게 생각해봅시다.)

2. (

)원리와 (

)원리를 이용해서 나라면 어떤 아이디어 상

품을 만들 수 있을지 생각해보고 아래의 공간에 그려주세요.
학습지 3차시 우리만의 미니 세탁기

(

)학년 (

)반 (

)모둠 이름(

1. 우리 조는 [ 태양전지판 / 연료전지 ] 키트를 이용해서 미니 세탁기를 만들고 싶다.
2. 그 이유는?

3. 우리 조가 만들 미니 세탁기 도안 그리기

4. 우리조가 이런 디자인을 선택한 이유?

)
4) 참고자료 및 추가설명자료
출처
☑ Up-stream 이 개발한 수동세탁기
(Provisional Patent with Philadelphia University No. 61/620,197)

> 홈페이지 주소 : http://eliotcoven.wix.com/dev-world-laundry#!how_it_works/cehp
> 간접 인용 : http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=192&contents_id=33678
☑ 적정기술 ( Appropriate Technology)
적정기술은 큰 자본이 필요하지 않고 간단한 기술을 이용하는 것으로, 편리하고 화려한 신기술을 사
용할 형편이 되지 않는 빈곤국가의 사람들을 위해 연구된다. 우리나라에는 2006년 5월 경남 산청군에
대안기술센터가 건립돼 적정기술을 연구하고 있다. 적정기술의 대표적인 예인 자전거 차체와 드럼통을
결합한 자전거 세탁기는 저개발국가 여성이나 아이들이 빨래하는 데 들이는 수고를 줄여주고 있다.
출처 : [네이버 지식백과] 적정기술 [適正技術, appropriate technology] (시사상식사전, 박문각)

☑ 물이 적게 드는 세탁기
세탁기는 펄세이터식, 아지테이터식, 드럼식 이외에도 기계적 충격으로 진동판을 진동시키는 진동식
세탁기, 전기적으로 진동자를 발진시키는 초음파세탁기, 고압펌프를 이용한 수압식 세탁기 등이 있으며,
세탁소에서 사용되는 드라이클리닝용 세탁기가 있다. 드라이클리닝용 세탁기는 보통의 세탁기와는 달리
물을 사용하지 않고 드라이클리닝용으로 만들어진 석유계 용제나 과클로로에틸렌 등을 이용하여 세척을
하므로 건식세탁기로 구분된다. 물세탁 시 의복의 형태가 손상 및 변형되기 쉬운 모직물이나 견직물 제
품에 주로 이용된다.
세탁소에서 사용하는 드라이클리닝용 세탁기 이외에 물이 매우 적게 드는 세탁기는 없을까? 이 세탁
기가 바로 스팀세탁기이다. 고농도의 세제수와 98℃ 고온의 스팀(수증기)을 분사해 세제수로 세탁물을
적시고 스팀으로 때를 불려 깨끗이 세탁할 수 있다. 즉 스팀과 열풍만으로 구김과 냄새를 제거할 수 있
다. 이 세탁 방식은 스팀을 이용해 세탁력이 향상될 뿐만 아니라 물과 전기가 많이 절약된다고 한다.
세탁을 물로만 하는 것이 아니라 스팀으로도 할 수 있어 물 절약, 전기절약 등 에너지 절약에 큰 역할
을 할 수 있다.
또한, 최근에는 무세제 세탁기가 등장하고 있다. 무세제 세탁기의 원리는 물을 전기분해하여 물의 성
질을 변화시킨다. 물에 전해질 탄산나트륨을 넣으면 물이 전기분해되어 물보다 작은 이온들이 생성되어
이 이온들이 오염물질을 분해하거나 살균하여 세탁이 된다. 세제를 사용하지 않아 환경보호에 안성맞춤
이다.
참고문헌 : 김형자, [과학에 둘러싸인 하루],(살림출판사, 2008), 일본화학회, [일상생활에서 과학을 보다],(한티미디어, 2009)

☑ 태양전지, 수소연료 키트
http://www.happyschool.biz/shop/main/index.php
☑ Self stirring mug 사진 및 후기
http://blog.naver.com/88smc?Redirect=Log&logNo=50181824046
5) 평가
1. 채점시 주의점
구조와 기능 영역에서는 학생들의 이해능력 등을 평가하고, 시연 및 시각화 영역에서 완성도와 이해도를
바탕으로 실제 적용능력과 시각화, 시연 능력 등을 평가한다. 디자인의 평가 영역에서 주의해야 할 점은
교사는 단순히 상중하의 평정으로 예술적 감성을 평가해서는 안 된다는 점이다. 이는 학생들의 미적 공감
도와 이해도를 이해하는 자료로서 활용하여, 예술적 감성을 높일 수 있는 방향으로의 수업을 계획해야 한
다. 또한 협력 및 참여도에서는 학생 본인이 배운 바를 바탕으로 적극적으로 참여할 줄 아는 적극성, 의견
전달 능력과 타인과 협력하여 수행할 줄 아는 협력심, 단합심 등을 평가한다.
[김성원(2012), STEAM교육의 이론과 실제] 참고
2. 평가 지표

평가영역

평가기준

1. 아이디어 상품(Self stirring mug)을 관찰하고,
이것이 어떤 원리로 작동하는지 이해하였는가?

2. 세탁기의 내부를 관찰하고, 그 구조와 기능을
이해하였는가?

3. 아이디어 상품과 세탁기에 동일하게 적용되는
원리가 무엇인지 말할 수 있는가?
구조와 기능
4. 각 구조의 어느 부분에서 회전관성과 전동기의
원리가 적용되는지 설명할 수 있는가?

5. 이와 비슷한 원리로 작동하는 다른 물품의 예시를
들 수 있는가?

6. 미니 세탁기 제작 시 전기 대신 태양 전지판을
이용했을 때의 장단점을 이해하고, 그 원리를 설명할
수 있는가?

우수
5
4

평정
보통
3
2

미흡
1
0
7. 배운 원리를 바탕으로 미니 세탁기 제작을 완성하
였는가?

8. 제작 시 주의해야 할 점과 한계점을 알고 진행하
였는가?
시연 및
시각화
9.

완성된 미니 세탁기가 제대로 작동하였는가?

10. 미니 세탁기의 각 요소들이 어떤 기능을 하는지
설명할 수 있는가?

11. 자신만의 생각으로 미니 세탁기의 형태와 디자인
을 완성하였는가?

12. 미니 세탁기의 형태가 세탁기로서의 기능을 효율
적으로 할 수 있도록 디자인 되었는가?

디자인

13. 완성된 디자인은 시각적으로 아름답게 제작되었
는가?

14. 기능뿐만 아니라 디자인도 기기에 중요한 역할을
한다는 것을 이해하였는가?

15. 어떤 디자인이 세탁기로서의 기능에 적합한지 이
해하고 설명할 수 있는가?

16. 조원으로서 제작에 적극적으로 참여하였는가?

협력 및
참여도

17. 조원들이 모두 협력하여 제작을 완성하였는가?

18. 조원들 모두 미니 세탁기의 원리를 알고 이를 바
탕으로 제작하였는가?
19. 제작 과정에서 다른 조원의 의견을 수용하고, 자
신의 의견을 자신 있게 전달할 수 있었는가?

20. 팀별 토론 및 제작 과정은 효과적인 실습에 도움
이 되었는가?

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미사교 프로그램 계획안

  • 1. 1) 프로그램 구성 항목 내용 제 목 관련단원 친환경 미니 세탁기 만들기 과목명 미술 과학 단 원 내용 실생활에 필요한 디자인, 에코 디자인 물리 [힘과 운동] - 관성, 원심력 대 상 초 학 년 중 1학년 고 STEAM Science Technology Art 물리 [전자기력] - 전동기의 원리 수업 ∙아이디어 상품처럼 수업에 흥미를 불러일으킬 수 있는 요소를 첨가해서 ‘물리’라는 과 지도의 목에 좀 더 쉽게 접근할 수 있도록 돕는다. 배운 것을 바탕으로 아이들 스스로 자신만의 필요성 및 디자인하게 해봄으로써 창의성과 독창성을 기를 수 있다. 또한 적정기술에 대해 배우면서 개관 STEAM 학습목표 STEAM 관련 영역 ‘사람’을 위한 디자인에 대해 생각하게 하고 이 과정을 통해 인격형성에 도움을 준다. ∙아이디어 상품 속에서 과학적 원리를 도출해낼 수 있다. ∙적정기술에 대해 이해하고 적정기술이 적용된 미니 세탁기를 디자인할 수 있다. ∙궁극적으로 Science, Technology, Art가 모두 융합된 작품을 제작할 수 있다. ∙Science - Physics ∙Technology – Appropriate Technology ∙Art - Design 차시 학습단계 흥미유발 주요학습내용 생활 속 기발한 아이디어 상품에 대한 소개 학습활동 1차시 의견교류 및 원리파악 알아보기 사고의 확장 개요 연상 2차시 제작 동기유발 3차시 사고의 확장 작품제작 방법 어떤 원리가 이용 토의 토의학습, 수업 -실제로 사용된 원 리에 대해 학습 교수학습 교수학습 구성하고 되었는지 조원들과 전동기의 원리에 대해 모형 창의적 사고 -모둠을 회전 관성에 대해 알아보기 부분 적용 배운 것을 토대로 자신만의 아이디어 상품 디자인 앞서 배운 두 원리가 적용 된 세탁기 연상하기 건전지를 동력으로 하는 미니세탁기 제작 아프리카 빈곤 국가의 수동 세탁기 소개 대체 에너지 대체 에너지를 이용한 친환 경 미니 세탁기 만들기 원리적용 설계, 디자인 세탁기의 원리에 대한 이해 모형 제작 다른 곳에서의 적용 태양 전지의 원리 연료 전지의 원리 학습한 원리 적용 창의적 디자인 제작 에코 디자인 조별활동 문제 기반 학습, 탐구학습, 체험학습, 창의적 산출물 제작학습, 협력학습
  • 2. 2) 교수·학습과정(안) >1차시 주제 아이디어 상품 속 물리 원리를 이용한 자신만의 아이디어 상품 만들기 아이디어 상품 속에 숨어 있는 물리 원리들에 대해 이해하고 그 원리들을 적용한 목표 자신만의 아이디어 상품을 상상해볼 수 있다. 학습 방법 학습 자료 문제 기반 학습, 탐구학습 학습 공간 교실 Self stirring mug, 증강현실 프로젝터, 전동기 실험 , 디자인 활동지 STEAM 수업자료 요소 및 유의점 접근할 수 있도록 돕는다. 단계 Art self-stirr 지도상의 유의점: & ing mug, Science 활동지 과정 흥미 교수학습활동 학습 동기 유발 유발 -신기한 아이디어 상품을 보여줌으로써 학생들의 흥미를 유발하고 ‘물리’라는 과목에 대해 거부감 없이 좀 더 쉽게 도입 1.원리에 대한 설명을 해주지 않고 학생들 스스로 만 져보며 탐구하게 한다. 어떤 원리가 사용되었을지 생 각해보도록 하면서 창의적 사고를 돕는다. 2.정확한 용어를 구사하지 않아도 된다는 것을 인지 시켜주고 학생들 스스로 생각하는 바를 정리해서 적 어보도록 한다. 학습 목표 제시 학습 주제 전개 탐색 활동 ■ 학습 목표 제시 -전체적인 수업 개요 간략히 설명 ■ 수행 평가 기준 제시 ■학습 주제 탐색 활동 -학생 스스로 어떤 원리가 사용되었는지 생각하는 과정 에서 1차적인 학습이 이루어질 수 있다. -앞으로 무엇을 배울 것인지 예상하는 과정에서 학습에 대한 흥미를 유도할 수 있다. 활동지
  • 3. -학습 주제 탐색과 설정에 대한 학습자들의 자발적인 참 여를 이끌어 낼 수 있다. ■모둠별 토의활동 -모둠별로 모여 토의하면서 ‘Self stirring mug’에 어떤 원리가 사용되었는지 자유롭게 의견을 공유하는 시간을 갖 PPT 는다. ■원리에 대한 이해 미디어 -‘Self stirring mug’ 컵 속의 액체가 움직이는 이유가 (사진 건전지에 의해 돌아가는 모터로 내부의 회전력이 생기기 및 때문이라는 답을 명확하게 제시해준다. 또한 이런 내부의 동영상) 회전력이 생기는 이유인 관성과 전동기의 원리에 대해 알 아보는 시간을 갖는다. <<몇 가지 과학적 원리>> 전동기의 원리 관성의 법칙 버튼을 누르면 전기가 통 정지해있던 컵 속의 내용 탐구 하면서 활동 다. 전동기와 부착되어있 라 돌기 시작한다. 는 컵의 내부가 회전한다. (관성, 원심력) 전동기가 작동한 물이 컵의 내부가 돌자 따 Art & 증강현실 프로젝터 Science 전동기: 전기 에너지를 전 관성:  모든 물체는 자신의 자 유도 현상을 이용하여 운동 상태를 그대로 유지 기계적 에너지인 회전 운 하려는 성질이 있다. 정지 동으로 바꾸는 기계 장치, 한 물체는 계속 정지해 있 즉 전기를 이용하여 동력 으려 하고, 운동하는 물체 을 만드는 기계. 일반적으 는 원래의 속력과 방향을 로 모터라고 함. 그대로 유지하려는 성질. [네이버 지식백과] 전동기 [電動機] (Basic 중학생을 위한 기술·가정 용어사전, 2007.8.10, (주)신원문화사) 회전관성:  회전축을 중심 으로 회전하는 물체가 계 속해서 회전을 지속하려고 전동기의 원리: 하는 성질. 전동기 실험장치 (자석, 코일, 전선, 건전지) 위 그림과 같이 전류가 [네이버 지식백과] 관성 [inertia, 慣性] (두
  • 4. 흐를 때, A-B 도선은 아래 산백과) 쪽으로, C-D 도선은 위쪽 으로 힘을 받아 반시계 방 향으로 회전을 하게 된다. 정류자에 의해 전류가 흐 르지 않을 때는 관성에 의 해 계속 같은 방향으로 돈 다. 전동기의 회전 속력은 자기장이 셀수록, 전류의 세기가 셀수록 빠르고, 회 전 방향의 변화는 자석의 극이나, 전류의 흐르는 방 향을 바꿔주면 된다. [네이버 지식백과] 전동기의 원리 (Basic 중 학생을 위한 과학 용어사전, 2007.2.7, (주) 신원문화사) <<추가적인 설명>> 구심력: 물체가 원 궤도를 따라 운동할 수 있게 중심 쪽 으로 당겨 주는 힘을 말한다. 원심력: 구심력과 반대되는 힘으로 원 운동하는 물체가 중심 밖으로 나가려는 힘. 그러나 실제로 원심력이란 어떤 힘이 존재하는 것이 아니라 관성에 의한 효과의 일종일 뿐 이다. [네이버 지식백과] 원심력 (Basic 중학생이 알아야 할 사회· 과학상식, 2007.2.20, (주)신원문화사) ■문제 기반 학습 -앞서 배운 두 가지 원리를 이용해서 학생들에게 ‘나라 면 어떤 상품을 만들 수 있을까?’ 생각해보게 하는 질문을 던진다. 지도상의 유의점: 1.형식은 자유롭다. 아이디어 상품이 되어도 좋고 장 난감이 되어도 좋고 무엇이 되든 상관없다. 단지 앞 적용 디자인 설계 서 배운 두 가지 원리가 모두 포함되게 디자인 하면 된다. -자유로운 사고가 가능한 시간이다. 앞에서 배운 두 가 지 원리를 이용하여 자신만의 창의적인 아이디어 상품을 해 & Science ■사고의 확장 개발해보도록 한다. 이 과정을 통해 Art 앞서 배운 원리에 대 충분한 이해를 할 수 있고 그 지식을 스스로 구조화 시키고 응용함으로써 창의성을 기를 수 있게 된다.
  • 5. >2차시 주제 세탁기 작동원리 이해하기 ‘Self stirring mug’를 통해 비슷한 원리가 이용된 세탁기를 연상할 수 있고 그 작동 목표 원리를 파악할 수 있다. 학습 방법 관찰, 체험학습 학습 자료 단계 학습 공간 교실 증강 현실 프로젝터, 사발2개, 방수 전동기, 건전지, 전선, 스위치 과정 교수학습활동 ■ STEAM 수업자료 요소 및 유의점 연상 -지난 시간에 배웠던 전동기의 원리와 관성의 법칙을 증 강현실, 3D를 통해 가시적으로 보여주며 상기시켜준다. -두 가지 원리로부터 세탁기를 연상할 수 있도록 돕는 다. 지도상의 유의점: PPT 1.지난 시간 학습자들이 고안해낸 아이디어에 대해 학급학생들과 공유하는 시간을 갖는다. 미디어 2.계속되는 질문을 통해 사고를 확장시키고 학습자들 (사진 의 창의적인 대답을 이끌어낸다. 및 3.학습자들이 스스로 세탁기를 생각해낼 수 있게 유 동영상) 도한다. 4. 마지막으로 ‘self stirring mug'에 작은 천을 넣 도입 Art 연상 고 돌리는 것을 보여주며 세탁기를 연상할 수 있게 & 관찰 한다. Science 증강현실 프로젝터
  • 6. ■ 관찰 -증강현실을 통해 세탁기 내부를 3D로 관찰한다. 세탁기 속 모터가 돌고 그 힘에 의해 내부에 회전력이 생기는 과 정을 시뮬레이션으로 보여주면서 이론을 시각화시킨다. ■ 적용 -선풍기의 모터를 재활용하여 세탁기를 만드는 법을 소 개하여 학생들의 흥미를 유도한다. 이렇게 할 때의 한계점 또한 꼭 언급해준다. 한계점 : 선풍기의 모터는 화재 위험성이 있다. 학습 목표 제시 ■ 실험 예시 -미니 세탁기를 만들기에 앞서 예시를 들어 제작과정을 간략히 설명한다. ■ 모둠별로 미니세탁기 만들기 전개 제작 -건전지를 동력으로 하는 미니세탁기 제작 신성사인언스 몰 지도상의 유의점: 1. 전동기위에 올릴 그릇의 모양은 팀 스스로 결정할 수 있게 한다. 무엇이든 상관없다. 이 과정을 통해 어떻게 해야 가장 효율적인 세탁기를 디자인할 수 있 을지 학생들 스스로 알게 된다. 모두 작동이 되는지 확인하고 다음 차시로 넘어간다.
  • 7. >3차시 주제 친환경 미니 세탁기 만들기 목표 적정기술에 대해 이해하고 다양한 디자인의 친환경 미니 세탁기를 제작할 수 있다. 문제 기반 학습, 체험학습, 학습 방법 학습 자료 단계 창의적 산출물 제작학습, 학습 공간 교실 협력학습 PPT 미디어 (사진 및 동영상), 태양전지판 키트, 연료전지 키트, 미니 세탁기 제작 관련 소도구 과정 교수학습활동 STEAM 수업자료 요소 및 유의점 학습 목표에 대한 ■동기유발 -아프리카 빈곤 국가의 수동 세탁기 소개 이해 Art & Technol 미디어 ogy (사진 및 & 도입 PPT 동영상) Science -전기가 부족한 빈곤 국가에서 페달을 밟아 회전력을 만 들어 전기 없이 세탁뿐만 아니라 탈수까지 할 수 있는 에 코디자인이 있다는 것을 알려준다. (같은 원리가 적용된 사례)
  • 8. << 수동세탁기에 대한 부가적인 설명>> 수동 세탁기의 장점은 전기가 없어도 세탁이 가능하다는 점이다. 현지 사정을 고려하여 제품을 만들기 위한 모든 부품은 어디서나 구 할 수 있는 소재를 활용했다. 동그란 양동이와 끈, 그리고 오래된 워터 파이프, 네오프렌 고무가 전부이다. 이는 모두 현지에서 20 달러 미만에 구하거나 재활용을 통해 조달할 수 있는 소재들이다. 모든 부속품들 은 위에서 언급한 5갤런(gallon) 양동이 안에 들어갈 수 있 도록 고안되어 이동 시 편의 또한 고려하였다. 이렇게 탄 생한 수동 세탁기 Up-stream, 따로 전기가 필요 없으며 사용자가 그저 양동이 안에 옷과 약간의 물과 세제를 넣고 양동이에 연결 된 끈을 자전거를 운행하듯이 밟으면 회전 에 의해 세탁이 가능하다. 탈수도 이와 같은 원리로 가능 하다. 마지막에는 끈을 풀어 잡아당기면 빠른 회전으로 탈 수 효과는 배가 된다. ■사람을 위한 디자인 적정 기술에 대한 이해 -이전 단계에서 조금 확장된 사고를 유도하여 빈곤 국가 의 노동력을 줄이기 위한 방법에 대해 생각해보게 한다. -수동세탁기가 빈곤 국가의 노동력을 줄이기 위한 혁신 적인 디자인이긴 하지만 그들에게 좀 더 나은, 좀 더 편한 생활을 가능하게 하기 위한 대안으로 무엇이 있으면 좋을 지 생각해보게 한다. 지도상의 유의점: 1. 보다 더 창의적인 대안이 나올 수 있다는 가능성 을 열어둔다. 학생들에게서 또 다른 좋은 대안이 제 시된다면 적극적으로 수용하고 그 의견을 발전시켜준 다. -수업 예시로써 태양전기판과 연료전지를 통해 전기를 생산하는 것도 그들의 노동력을 줄일 수 있는 좋은 친환경 대체에너지가 될 수 있다는 점을 가르친다. -태양전기판과 연료전지를 통해 전기를 생산하는 원리를 설명한다. 지도상의 유의점: 1. 교과과정이 아니므로 사진이나 영상을 통하여 최 대한 쉽고 간략하게 설명해준다. Art & Technol ogy & Science PPT 미디어 (사진 및 동영상)
  • 11. -대체에너지의 장단점을 각각 설명해주고 미니세탁기에 쓸 동력을 직접 고르게 한다. ▸태양전지의 장단점: 대체 에너지 장단점 파악 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 목적으로 제작된 광 전지로, 태양으로부터 생성된 빛에너지를 전기 에너지로 바꾸는 반도체 소자이다. 태양 전지에 빛을 비추면 빛에너 지(광자)에 의하여 전자와 정공이 생긴다. p형 반도체에서 빛(광자)에 의하여 생성된 전자와 정공으로 인하여 형성된 밀도차는 전자의 경우에 더욱 급격한 변화를 겪고, n형 반 도체에서는 이와 반대되는 현상이 생길 것이다. 이러한 밀 도차에 의하여 전류가 흐른다. 태양 전지는 액체가 없고 부식성 화학 물질이 사용되지 않으며, 햇빛만 있으면 무한히 전기를 생산할 수 있는 장 점이 있지만 아직 효율이 낮고 큰 집열 면적이 필요하며, 재료비가 비싸다는 단점이 있다. 태양광 시설로 초기 설치비용은 결코 저렴하지는 않다고 한다. 그러나 한번 설치한 뒤에는 지속적으로 활용할 수 있고 무엇보다 전력 시설이 없는 지역에서 활용하기에 경 제적이다. ▸연료전지의 장단점: 최근 들어 미래의 에너지 문제와 공해 문제를 한꺼번에 해결할 수 있는 대안으로 연료 전지를 꼽고 있다. 연료 전 지의 기본 원리는 전기를 이용해 물을 수소와 산소로 분해 하는 것을 역이용하여 수소와 산소에서 전기 에너지를 얻 는 것이다. 연료 전지는 중간에 발전기와 같은 장치를 사 용하지 않고, 수소와 산소의 반응에 의해 전기를 직접 생 산하기 때문에 발전 효율이 매우 높다. 발전 장치의 규모가 크지 않아도 되기 때문에 소규모로 여러 곳에 설치해서 송전 비용도 줄일 수 있다. 뿐만 아니 라 사용 원료가 고갈될 염려도 없고, 전기를 생산한 후 발 생하는 물질이 물뿐이므로 공해도 전혀 일으키지 않는다. 이렇게 장점이 많기 때문에 연료 전지는 초기에 자동차나 인공위성 등 이동용 장치의 독립 전원으로 개발되기 시작 하였으며, 최근에는 대체 에너지원으로 사용하기 위한 대 형 시스템이 개발되고 있다. 아직도 연료 전지가 실용화되 려면 해결해야 할 문제점이 많지만, 미래의 에너지 문제를 해결하고 에너지 생산에 뒤따르는 환경 문제를 일으키지 않는다는 점이 연료 전지의 미래를 밝게 하고 있다.
  • 12. ■작품제작 -배운 것을 바탕으로 모두 종합하여 조별로 한 가지 산 출물을 제작하게 한다. -학습한 원리를 적용하여 친환경 미니 세탁기를 디자인 하고 제작하게 함으로써 창의성을 기를 수 있다. -협력활동을 통해 협동심을 키울 수 있다. 디자인 용지 <<제작순서>> 1. 모둠으로 모여 태양전지판 키트와 연료전지 키트 중 하 나를 선택하여 각 조의 특색에 맞게 미니세탁기를 디자인 도안을 그리기. 태양전지 전개 디자인 판 키트. 설계 연료전지 키트 -태양전지판 키트- -연료전지 키트-
  • 13. 2. 보다 더 효율적이고 시각적으로 아름다운 세탁기 디자 인. 3. 태양전기 키트나 연료전지 키트를 이용하여 전력장치를 만들도록 하고 그것을 앞서 만들었던 세탁기의 모터에 연 결하여 친환경 미니 세탁기를 완성. 소도구 (조 마다 원하는 재료를 사용할 수 제작 있다.) ※ 활동지 뒤에 첨부.
  • 14. ■ 작품 발표 - 각 모둠별로 제작한 작품을 발표한다. - 왜 이런 디자인을 선택했는지 이유를 반드시 언급하도 록 한다. 예시1) 감상 제작된 정리 산출물 평가 예시2)
  • 15. 예시3) ■ 상호 평가 -자신이 속한 조를 제외하고 가장 참신하고 미적으로 아 름답게 미니 세탁기를 제작한 조에 투표하도록 한다. -결과에 따라 적절한 보상을 제공한다.
  • 16. 3) 활동지 학습지 1차시 Self stirring cup속의 원리를 찾아서! ( )학년 ( )반 이름( ) 자동으로 저어주는 컵을 이리저리 잘 살펴보았나요? 그럼 다음 질문에 대답해봅시다. 1. 자동으로 저어주는 컵 속에 사용된 원리는 무엇일까요? (정답이 아니어도 좋으니 자유롭게 생각해봅시다.) 2. ( )원리와 ( )원리를 이용해서 나라면 어떤 아이디어 상 품을 만들 수 있을지 생각해보고 아래의 공간에 그려주세요.
  • 17. 학습지 3차시 우리만의 미니 세탁기 ( )학년 ( )반 ( )모둠 이름( 1. 우리 조는 [ 태양전지판 / 연료전지 ] 키트를 이용해서 미니 세탁기를 만들고 싶다. 2. 그 이유는? 3. 우리 조가 만들 미니 세탁기 도안 그리기 4. 우리조가 이런 디자인을 선택한 이유? )
  • 18. 4) 참고자료 및 추가설명자료 출처 ☑ Up-stream 이 개발한 수동세탁기 (Provisional Patent with Philadelphia University No. 61/620,197) > 홈페이지 주소 : http://eliotcoven.wix.com/dev-world-laundry#!how_it_works/cehp > 간접 인용 : http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=192&contents_id=33678
  • 19. ☑ 적정기술 ( Appropriate Technology) 적정기술은 큰 자본이 필요하지 않고 간단한 기술을 이용하는 것으로, 편리하고 화려한 신기술을 사 용할 형편이 되지 않는 빈곤국가의 사람들을 위해 연구된다. 우리나라에는 2006년 5월 경남 산청군에 대안기술센터가 건립돼 적정기술을 연구하고 있다. 적정기술의 대표적인 예인 자전거 차체와 드럼통을 결합한 자전거 세탁기는 저개발국가 여성이나 아이들이 빨래하는 데 들이는 수고를 줄여주고 있다. 출처 : [네이버 지식백과] 적정기술 [適正技術, appropriate technology] (시사상식사전, 박문각) ☑ 물이 적게 드는 세탁기 세탁기는 펄세이터식, 아지테이터식, 드럼식 이외에도 기계적 충격으로 진동판을 진동시키는 진동식 세탁기, 전기적으로 진동자를 발진시키는 초음파세탁기, 고압펌프를 이용한 수압식 세탁기 등이 있으며, 세탁소에서 사용되는 드라이클리닝용 세탁기가 있다. 드라이클리닝용 세탁기는 보통의 세탁기와는 달리 물을 사용하지 않고 드라이클리닝용으로 만들어진 석유계 용제나 과클로로에틸렌 등을 이용하여 세척을 하므로 건식세탁기로 구분된다. 물세탁 시 의복의 형태가 손상 및 변형되기 쉬운 모직물이나 견직물 제 품에 주로 이용된다. 세탁소에서 사용하는 드라이클리닝용 세탁기 이외에 물이 매우 적게 드는 세탁기는 없을까? 이 세탁 기가 바로 스팀세탁기이다. 고농도의 세제수와 98℃ 고온의 스팀(수증기)을 분사해 세제수로 세탁물을 적시고 스팀으로 때를 불려 깨끗이 세탁할 수 있다. 즉 스팀과 열풍만으로 구김과 냄새를 제거할 수 있 다. 이 세탁 방식은 스팀을 이용해 세탁력이 향상될 뿐만 아니라 물과 전기가 많이 절약된다고 한다. 세탁을 물로만 하는 것이 아니라 스팀으로도 할 수 있어 물 절약, 전기절약 등 에너지 절약에 큰 역할 을 할 수 있다. 또한, 최근에는 무세제 세탁기가 등장하고 있다. 무세제 세탁기의 원리는 물을 전기분해하여 물의 성 질을 변화시킨다. 물에 전해질 탄산나트륨을 넣으면 물이 전기분해되어 물보다 작은 이온들이 생성되어 이 이온들이 오염물질을 분해하거나 살균하여 세탁이 된다. 세제를 사용하지 않아 환경보호에 안성맞춤 이다. 참고문헌 : 김형자, [과학에 둘러싸인 하루],(살림출판사, 2008), 일본화학회, [일상생활에서 과학을 보다],(한티미디어, 2009) ☑ 태양전지, 수소연료 키트 http://www.happyschool.biz/shop/main/index.php ☑ Self stirring mug 사진 및 후기 http://blog.naver.com/88smc?Redirect=Log&logNo=50181824046
  • 20. 5) 평가 1. 채점시 주의점 구조와 기능 영역에서는 학생들의 이해능력 등을 평가하고, 시연 및 시각화 영역에서 완성도와 이해도를 바탕으로 실제 적용능력과 시각화, 시연 능력 등을 평가한다. 디자인의 평가 영역에서 주의해야 할 점은 교사는 단순히 상중하의 평정으로 예술적 감성을 평가해서는 안 된다는 점이다. 이는 학생들의 미적 공감 도와 이해도를 이해하는 자료로서 활용하여, 예술적 감성을 높일 수 있는 방향으로의 수업을 계획해야 한 다. 또한 협력 및 참여도에서는 학생 본인이 배운 바를 바탕으로 적극적으로 참여할 줄 아는 적극성, 의견 전달 능력과 타인과 협력하여 수행할 줄 아는 협력심, 단합심 등을 평가한다. [김성원(2012), STEAM교육의 이론과 실제] 참고 2. 평가 지표 평가영역 평가기준 1. 아이디어 상품(Self stirring mug)을 관찰하고, 이것이 어떤 원리로 작동하는지 이해하였는가? 2. 세탁기의 내부를 관찰하고, 그 구조와 기능을 이해하였는가? 3. 아이디어 상품과 세탁기에 동일하게 적용되는 원리가 무엇인지 말할 수 있는가? 구조와 기능 4. 각 구조의 어느 부분에서 회전관성과 전동기의 원리가 적용되는지 설명할 수 있는가? 5. 이와 비슷한 원리로 작동하는 다른 물품의 예시를 들 수 있는가? 6. 미니 세탁기 제작 시 전기 대신 태양 전지판을 이용했을 때의 장단점을 이해하고, 그 원리를 설명할 수 있는가? 우수 5 4 평정 보통 3 2 미흡 1 0
  • 21. 7. 배운 원리를 바탕으로 미니 세탁기 제작을 완성하 였는가? 8. 제작 시 주의해야 할 점과 한계점을 알고 진행하 였는가? 시연 및 시각화 9. 완성된 미니 세탁기가 제대로 작동하였는가? 10. 미니 세탁기의 각 요소들이 어떤 기능을 하는지 설명할 수 있는가? 11. 자신만의 생각으로 미니 세탁기의 형태와 디자인 을 완성하였는가? 12. 미니 세탁기의 형태가 세탁기로서의 기능을 효율 적으로 할 수 있도록 디자인 되었는가? 디자인 13. 완성된 디자인은 시각적으로 아름답게 제작되었 는가? 14. 기능뿐만 아니라 디자인도 기기에 중요한 역할을 한다는 것을 이해하였는가? 15. 어떤 디자인이 세탁기로서의 기능에 적합한지 이 해하고 설명할 수 있는가? 16. 조원으로서 제작에 적극적으로 참여하였는가? 협력 및 참여도 17. 조원들이 모두 협력하여 제작을 완성하였는가? 18. 조원들 모두 미니 세탁기의 원리를 알고 이를 바 탕으로 제작하였는가?
  • 22. 19. 제작 과정에서 다른 조원의 의견을 수용하고, 자 신의 의견을 자신 있게 전달할 수 있었는가? 20. 팀별 토론 및 제작 과정은 효과적인 실습에 도움 이 되었는가?