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창의교육

창의교육 이야기

권역별 창의인성교육 거점센터의 활동성과 및 학교 현장의 교수학습법과 미래의 유망직업을 소개합니다. 

  • 작성자크레존
  • 등록일2016.06.30
  • 조회수969

 

 

[눈에 보이는 STEAM 교육]

 

 

학교 안에서 STEAM 찾아보기

 

04. 창·체 동아리와 연계한 STEAM 교육

 

 

 

 

창의적 체험활동을 위한 STEAM 프로그램

 

 

융합인재교육(STEAM) 활동은 어떻게 정의 내려야 하며 어떠한 방향으로 나아가야 할까요. 많은 분들이 공통적으로 제시하는 STEAM의 목적은 이렇게 요약할 수 있습니다.

 

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‘하고 싶은 공부, 즐거운 학교’를 지향하며 2009년 개정된 교육과정도 같은 방향을 바라보고 있습니다. 학생의 지나친 학습부담을 줄이고, 학생들의 학습흥미를 유발하며, 단편적인 지식 주입 교육이 아닌 스스로 학습하는 능력을 기르고, 지나친 암기중심 교육에서 벗어나 배려와 나눔을 실천하는 창의인재를 양성하는 교육으로의 변화를 추구하는 것입니다.

 

 

개정 교육과정은 폭넓은 인성교육을 위해 창의적 체험활동을 한층 더 강화한 것이 특징입니다. ‘창의’, ‘체험’, ‘학습자 중심’으로 요약할 수 있는 창의적 체험활동을 돕기 위해 다양한 STEAM 프로그램이 준비되어 있습니다. ‘융합인재교육을 위한 웹사이트’(http://steam.kofac.re.kr)에서 수업별·주제별로 세밀하게 개발된 프로그램을 다운로드 받아 체험활동에 활용할 수 있습니다. 수업별로는 초등학교, 중학교, 고등학교로 구분되어 있습니다. 주제별로는 과학기술 주제별, 설계기반 미래 유망직업, 과학예술 융합형, 첨단제품 활용형 중에서 고를 수 있습니다.

 

2STEAM 사이트 (http://steam.kofac.re.kr)

 

 

 

동아리 활동으로 STEAM 선택도 가능

 

 

창의적 체험활동 교육과정은 자율활동, 동아리활동, 봉사활동, 진로활동 등의 영역으로 구성됩니다. 이 중에서 동아리활동은 서로 같은 취미나 특기·적성을 가진 학생들이 모여 자신의 소질과 적성을 창의적으로 계발하며, 이를 발전시켜 자아실현의 기초를 형성하고 사회성과 협동심을 기르기 위한 집단 활동입니다.

 

초등학교에서의 동아리 활동 목적은 아래와 같이 4가지로 요약할 수 있습니다.

 

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동아리 활동은 교과과정과 상호보완적인 관계를 맺고 있습니다. 동아리 활동은 교과 학습에서 습득한 개념이나 원리를 보다 구체적으로 적용하거나 심화·발전시키는 실천 중심의 학습을 가능하게 해줍니다. 이것은 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험으로 이루어진 STEAM의 학습 준거틀과도 잇닿아 있습니다. 동아리 활동으로 STEAM을 선택하는 것도 바람직한 방향입니다.

 

 

 

동아리 활동으로 STEAM을 선택한다면

 

 

학교 현장에서 동아리 활동은 크게 두 가지 형태로 실시되고 있습니다. 첫째는 전체 학교 차원에서 동아리 활동 부서를 개설하는 것입니다. 일반적으로 4~6학년 학생들이 선택을 하게 됩니다. 둘째는 학급 차원에서 학생들의 의견을 들어 동아리 활동 부서를 정하는 것입니다. 마음이 맞고 뜻이 일치하는 급우들끼리 소규모의 동아리를 조직하게 됩니다.

 

 

학교 차원의 동아리 활동에서 STEAM을 활용하는 방안부터 살펴보겠습니다. 이 경우에는 주제 중심의 STEAM 활동을 선택하는 것이 바람직합니다. 활동 내용은 학생이 직접 개발했거나 하고 싶어하는 주제로 꾸미면 됩니다. 진행 방법이 막막하다면 교내 과학동아리를 조직한 실제 사례를 살펴보면서 활동 노하우를 배워봅시다.

 

 

호암초등학교는 과학 동아리 대회에 참가하는 것을 목표로 부원들을 모집했습니다. 활동 주제는 ‘나뭇잎 윤곽의 수학적 특징을 통해 식물 구별하기’로 정했습니다. 부원들에게 소개할 활동 개요는 이렇게 작성할 수 있습니다.

 

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‘식물 구별하기’ 동아리의 활동 내용에 STEAM 요소를 반영할 수 있습니다.

 

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STEAM 학습준거틀에 따라 진행

 

 

동아리 활동 내용의 ‘상황 제시’ 단계에서는 학교 안에서 쉽게 관찰할 수 있는 나뭇잎을 이용했습니다. 여러 종류의 나뭇잎을 집적 채집해와 책상 위에 늘어놓고 이야기를 시작합니다. 같은 종류의 나무에서 따온 잎은 크기만 다르고 비슷하게 생겼는데 그 이유는 무엇일까? 나뭇잎마다 어떤 특징적인 형태를 가지고 있을까? 나뭇잎의 모양만으로 식물을 구별해 이름을 알아맞힐 수 있을까? 이러한 질문으로 학생들의 관심을 유도합니다.

 

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다음으로 ‘창의적 설계’ 단계에서는 여러 나뭇잎을 생김새에 따라 분류합니다. 학생들은 둥그런 모양, 길쭉한 모양, 뾰족한 모양으로 잎을 구분하며 자신이 알고있는 원, 사각형, 삼각형 등의 도형에 대입합니다. 이 과정에서 동아리 학생들이 자체적인 의사소통을 통해 나름의 분류 기준을 정하도록 합니다.

 

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분류 기준을 명확하게 하려면 추가적인 질문을 잇따라 던져주는 것이 좋습니다. 사각형으로 분류한 나뭇잎 중에서도 서로 구별하는 방법이 없을까? 원으로 분류된 것끼리는 어떻게 구별하지? 아이들은 다양한 방법을 이용해 측정을 시도하고 해결책을 찾아내기 위해 토론을 벌입니다. 시행착오를 거치며 힌트를 알아낸 후에는 분류 기준을 수식으로 표현하게 합니다

 

 

나뭇잎의 모양이 홀쭉한지 통통한지를 나누는 기준은 ‘사각형성’이라는 수식으로 정리할 수 있습니다. 나뭇잎이 통통할수록 1에 가까운 값을 갖는다고 하면 사각형성은 나뭇잎의 면적을 외접사각형의 면적으로 나누어야 합니다. 이처럼 아이들이 생각해낸 표현을 교사가 조금 더 정교하게 수정해 주어도 좋습니다.

 

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이와 같은 방법으로 종횡비, 대칭성, 구형성 등의 수식도 만들어낼 수 있습니다. ‘종횡비’는 결과값이 1에 가까울수록 나뭇잎이 정사각형 모양이라는 뜻입니다. ‘대칭성’ 수식은 0.5에 가까울수록 나뭇잎의 좌우 모양이 대칭을 띱니다. ‘구형성’은 1에 가까울수록 원에 가까운 모양이 됩니다.

 

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그리고 다시 한 번 질문을 던집니다. 아래의 사진에서처럼 원 모양인 나뭇잎 중에서 테두리가 울퉁불퉁한 것과 매끄러운 것은 어떻게 구별할까? 학생들은 관찰과 측정을 통해 다음과 같은 사실을 알아냅니다. 모양의 면적이 비슷하더라도 울퉁불퉁한 나뭇잎은 테두리의 길이에서 큰 차이를 낸다는 점입니다. 이러한 결과를 수식으로 표현하면 ‘압축성’이라는 또 다른 분류 기준을 만들 수 있습니다. 결과값이 클수록 원에 가깝다는 뜻입니다.

 

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직접 만든 수식을 다른 사례에도 적용

 

 

이제 수식이 맞는지를 점검할 차례입니다. 5개의 서로 다른 나뭇잎을 따서 크기를 측정하고 방안지에 그려서 사각형의 개수를 셉니다. 지금까지 만든 5개의 수식을 적용해 계산을 한 후 결과값을 비교합니다

 

 

그러자 학생들은 같은 종류의 나무에서 나온 잎들은 크기에 관계없이 결과값이 거의 같다는 사실을 알게 됩니다. “왜 그렇죠?” “왜 같은 거에요?” 질문이 쏟아지면 수식을 다시 한 번 잘 살펴보게 합니다. 그러면 학생들 스스로 답을 찾아냅니다. “나누기다!”, “아, 비의 값으로 표현이 된 거구나?” 결국 같은 종류의 나무에서 자라나는 잎은 크기에 관계없이 모양이 닮았다는 것을 알게 됩니다. 우리가 찾은 수식은 나뭇잎의 닮은 정도를 숫자로 표현해 주는 수학적인 방식이라는 것도 깨닫습니다.

 

 

이제는 학교 주변이나 산 속의 나무에서 잎을 채집하고 수식대로 계산하게 합니다. 다음은 채집과 측정 활동에 따른 결과물입니다.

 

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창의적 설계 단계의 마지막 활동으로서 지금까지 측정하고 계산한 25개의 나뭇잎을 수직선에 나열시켜 보았습니다. 이제는 하나의 나뭇잎을 채집하면 수식에 의해 계산한 후 수직선의 순서와 비교하면 됩니다. 분류 기준표를 만들어낸 것입니다. 이러한 활동을 통해 나뭇잎을 가지고 식물을 구별할 수 있다는 것과 이것이 ‘결정 트리’라고 불리는 알고리즘이라는 사실을 배우게 됩니다.

 

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감성적 체험 단계에서는 과학동아리 대회에 참가해 발표하는 기회를 마련합니다. 발표 내용의 배열, 차트의 배경, 부스 꾸미는 방법 등 학생들 스스로 다양한 아이디어를 내도록 했습니다. 그 결과 전국대회에서 입상하게 되었고 학생들은 성공의 기쁨을 함께 나눌 수 있었습니다.

 

 

 

주말과 방과 후에 활동하는 과학동아리

 

 

정규수업 이외에도 주말이나 방과 후의 시간을 이용해 STEAM 동아리 활동을 할 수 있습니다. 호암초등학교에서는 학교 예산을 지원받아 현장 체험학습과 연계하는 방식으로 진행했습니다. 우선 학생들에게 활동 주제와 방법을 설명하고 동의서를 받습니다. 현장 체험학습은 안전지도에 관한 사항을 수시로 주지시켜야 사고를 막을 수 있습니다.

 

이번 주제는 ‘센서로 여는 과학 세상’입니다. 간단한 센서를 학생들이 직접 만들어서 현장체험을 통해 탐구하는 활동입니다. 내용은 열 센서, 빛 센서, 염도 센서 등을 만들어서 조명박물관과 염전을 찾아가 탐구문제를 해결하는 것으로 구성했습니다. 모둠별로 협업을 통해 활동하고 그 결과에 따라 간식을 상품으로 제공했습니다.

 

 

동아리 활동 내용의 STEAM 요소는 다음과 같습니다.

 

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‘상황 제시’ 단계에서는 현장 체험 전에 미리 활동 내용과 방법을 숙지시키는 한편 모둠별 활동을 통해 얻게 될 보상도 제시했습니다. 모둠별로 문제를 해결해오면 난이도에 따라 서로 다른 개수의 추첨번호를 뽑아 활동 후에 간식과 교환하도록 합니다. 일률적으로 공평하게 나누어주지 않고 활동 결과에 따라 보상의 정도를 달리했습니다. 활동 과제 해결을 자신의 문제로 받아들여 적극적으로 뛰어들게 하기 위함입니다.

 

 

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다음은 ‘창의적 설계’ 단계입니다. 현장 체험학습에서 사용할 센서를 학생들이 직접 만들게 합니다. 센서를 제작하는 과정에서 측정값이 빛과 열의 세기 그리고 염도에 비례하도록 프로그래밍 합니다. 실제 실험을 통해 센서값의 정확도도 확인합니다.

 

 

이제 현장 체험학습을 통해 과제 탐구를 시작합니다. 해결해야 할 문제는 활동 전에 미리 나누어 줍니다. 학생들은 모둠별로 나누어 해결 방법과 순서를 의논하고 서로 역할을 정합니다. 체험학습 중에는 사진과 동영상을 촬영하고 학교로 돌아와서는 활동 결과를 정리해 발표합니다

 

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마지막은 ‘감성적 체험’ 단계입니다. 앞서 소개한 ‘식물 구별하기’ 동아리와 마찬가지로 과학동아리 발표 대회에 참가했습니다. 발표 내용과 순서를 정하는 작업과 전시 부스를 꾸미는 방법도 학생들의 아이디어를 모아서 결정하도록 했습니다. 덕분에 전국대회에 입상하는 기쁨을 모두가 함께 누릴 수 있었습니다

 

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동아리 활동을 통해 학생들은 협력과 협동의 가치를 머리가 아닌 온몸으로 배우고 그 의미를 가슴으로 깨닫게 됩니다. 동아리 내의 두 남학생은 같은 반 친구이지만 평소 사이가 좋지 못했습니다. 그러나 동아리 활동을 통해 협동을 하게 되면서 단짝으로 거듭나게 되었고 가장 많은 문제를 해결해 많은 간식을 받기도 했습니다. 추첨 방식이기 때문에 연거푸 김만 받아가는 바람에 좀 아쉬워하긴 했지만 기분 좋은 추억으로 간직할 수 있었습니다.

 

 

 

STEAM 결과물을 학예회에 전시하기

 

 

동아리 소속 학생들의 학년이 서로 다르면 고학년과 저학년 사이에 갈등이 생길 수 있기 때문에 학급 차원에서 조직해 운영하기도 합니다. 이 경우에는 한 명의 교사가 여러 개의 주제를 동시에 진행하기가 어렵기 때문에 1~2개로 활동 주제를 좁혀서 전체 인원이 함께 활동하는 방법을 추천합니다. 대신에 다양한 결과물이 나올 수 있는 활동 주제를 선택하는 것이 좋습니다. 호암초등학교는 학교 내 학예회 전시행사에 STEAM 동아리의 학습결과물을 전시하기로 했습니다. 학생들 스스로 STEAM 수업의 활동 내용 중에서 2개의 주제를 선택해 동아리를 구성하도록 했으며 동아리 인원의 숫자는 4명 정도로 정했습니다. 2개의 주제는 ‘광섬유와 LED로 천사 날개 만들기’ 그리고 ‘여러 날짜의 날씨를 소개하는 다큐 제작하기’입니다. 

 

 

우선 ‘광섬유와 LED로 천사 날개 만들기’ 주제의 STEAM 요소는 다음과 같습니다.

 

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다음으로 ‘여러 날짜의 날씨를 소개하는 다큐 제작하기’ 주제의 STEAM 요소는 다음과 같습니다.

 

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‘상황 제시’ 단계에서는 학생들 스스로 STEAM 전시회를 개최해 부모님과 친구들 앞에서 각자의 전시물을 설명한다는 계획을 설정해 소개합니다. 자기 힘으로 전시물을 제작하고 포스터와 초청장도 만들어 부모님과 친구들 앞에서 설명해야 한다는 사실을 통해 동아리 활동을 자신의 문제로 인식하게 됩니다.

 

 

‘창의적 설계’ 단계에서는 직접 만들어보는 시간을 가집니다. ‘천사 날개 만들기’ 주제에서는 어떠한 색깔의 스타킹을 골라야 하는지, 스파클링 광섬유를 어떻게 배치해야 보기 좋은 날개가 될지를 토의하며 다양한 제작 시도를 해봅니다

 

 

초등학생들은 빛이 나고 움직이는 물건을 좋아합니다. LED는 가볍고 저렴하며 밝은 빛을 내기 때문에 제작 활동에 사용하기가 좋습니다. 여기에 광섬유를 결합하면 다양한 활동으로 확장이 가능합니다. 날개의 뼈대를 만드는 데는 선 끝에서 빛이 나는 일반 광섬유가 아니라 중간 부분도 빛을 내는 스파클링 광섬유가 적합합니다. 미터당 100원 정도의 저렴한 가격에 구입할 수 있습니다.

 

 

‘다큐 제작하기’ 주제에서는 여러 날짜의 날씨를 소개할 때 몸짓, 대사, 의상 등 다양한 표현 방법을 사용하도록 안내합니다. 증강현실 기술에 기반한 캐릭터를 이용해서 학생들의 모습을 동영상으로 촬영하는 방식을 선택합니다. 이러한 방식으로 모둠별 계획을 세우고 인터넷을 통한 클라우드 서비스의 스케줄 프로그램에 입력해서 모둠원이 공유하게 합니다. 촬영한 동영상도 클라우드 스토리지에 저장해서 공유합니다.

 

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여러 장소를 찾아가 날씨에 맞는 동영상을 촬영한 뒤에는 자막, 효과, 배경음악 등 유튜브 사이트의 편집 기능을 이용하여 원하는 방향으로 완성합니다. 작품을 전시하기 위해 초대장을 만들어 부모님과 친구들에게 나눠주고 포스터를 제작해 교내 곳곳에 붙입니다.

 

 

마지막으로 ‘감성적 체험’ 단계에서는 자신이 만든 작품으로 전시회를 개최하고 부모님과 친구들 앞에서 직접 설명합니다. 이 과정을 통해서 하나의 과제를 완수하는 기쁨을 경험하게 됩니다.

 

 

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협동의 가치 깨닫게 해주는 STEAM 체험

 

 

STEAM 기반의 동아리 활동이 어떠한 효과를 가져다 주는지 질문을 하는 교사분들이 많습니다. 천사 날개를 만들어 전시회를 개최한 학생들은 공통적으로 “협력과 협동의 필요성을 깨달았다”고 강조합니다. 책이나 말을 통해 배우던 차원을 넘어 직접 참여하고 실행하면서 자연스럽게 체득하게 되는 것이 인성교육을 위해서는 더욱 효과적입니다.

 

 

동아리 활동은 협업의 가치를 배우게 해줄 뿐만 아니라 학교에서 배운 학습내용이 실제로 어떻게 적용되는지를 알 수 있게 도와줍니다. 동아리 발표 대회나 전시회를 통해 목표 달성의 기쁨이라는 감성적 체험을 겪게 해줍니다. 이것은 STEAM의 교육 철학과 일맥상통하는 부분입니다.

 

 

교사 여러분들의 어릴 적 꿈은 무엇이었습니까. 혹시 친절하고 현명한 선생님이 되는 것이 꿈은 아니었나요? 교사가 된 후에는 더 이상 꿈을 꾸지 않는 것은 아닌지요. 동아리 활동은 교육과정에서 제시하는 창의적 체험 활동의 일부입니다. 대부분의 학교는 1년에 20시간 내외의 시간만 배정하기 때문에 앞서 소개한 모든 활동을 하기에는 부족합니다. 하지만 학생들의 소중한 경험을 교사의 꿈으로 여긴다면 가능한 일입니다. 교사가 된 후에도 꿈을 가져야 한다면 공부에 흥미를 가지는 아이들의 밝은 얼굴을 꿈으로 여겼으면 좋겠습니다.

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