23

EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

2016 공학교육학술대회

미래 초middot중등 공학교육의 모델로서의 STEAM교육

백윤수 박현주dagger

연세대학교 기계공학부 조선대학교 화학교육과

교육부가 2011년 융합인재교육(STEAM)을 제안한 이후 교육부와 한국과학창의재단(KOFAC)은연구결과를 바탕으로 STEAM 교육의 적용 및 정착을 위하여 지속적으로 지원하고 있다STEAM 교육은 학습 내용과 교수학습의 설계적공학적 경험을 통해 과학 기술 공학에 흥미를갖는 저변 인구를 확대하며 궁극적으로 우수한 과학기술공학인력을 양성하여 국가경쟁력에 이바지 하고자 하는데 그 목적이 있다 교육부와 한국과학창의재단(KOFAC)은 STEAM 교육을위해 선도그룹 육성 교원 역량 강화 STEAM 교수학습 자료 개발과 보급 제도화 및 인프라구축 등을 추진하고 있다 특히 2015 교육과정에 STEAM 교육을 포함하고 중학교의 자유학기제 운영을 위한 핵심적인 실천방안으로 STEAM 교육의 실행을 장려하고 있다 또한 교육부와한국과학창의재단(KOFAC)은 보다 나은 차세대버전의 STEAM 교육에 대한 실질적인 논의를진행하고 있어 일반적으로 단명이었던 예전의 교육부에서 실행한 교육정책들과는 달리 차세대를 위하여 2020년 STEAM 교육의 비전과 방향 및 구체적 실천방안에 대해 제시하고자 한다STEAM의 구성요소는 내용 융통합 창의적 설계(Creative Design) 감성적 체험(EmotionalTouch)이다 창의적 설계는 학습자들이 주어진 학습상황에서 지식 제품 작품 등과 같은 산출물을 구성하기 위하여 창의성 효율성 경제성 심미성을 발현하여 최적의 해결 방안을 찾아 문제를 해결하는 종합적인 과정이다 이때 학습상황은 실생활 문제해결을 지향한다 감성적 체험은 학습자가 학습에 대하여 긍정적인 감정을 느끼고 lsquo작은rsquo 성공을 경험함으로써 효능감과 자신감을 기반으로 한 선순환적인 자기주도적 학습이 가능하게 하는 모든 감성적 경험을 의미한다이 본 연구에서는 STEAM 교육의 창의적 설계와 감성적 체험을 미래 초middot중등 공학교육의 교수학습 모델로서 제공하고 STEAM교육 및 효과로부터 대학의 공학교육의 방향 및 수업 전략에대한 시사점을 제안하고자 한다

미래 초middot중등 공학교육의

모델로서의 STEAM 교육

2016 11 07

백윤수박현주dagger

연세대학교 기계공학부 조선대학교 화학교육과

STEAM Education for Life 세 살 버릇 여든까지 간다

젊어 배운 STEAM 교육 평생 동안 계속 된다

2

지난 10여 년 동안 전세계적 교육개혁의 키워드 lsquo창의성rsquo lsquo디자인 (Design)rsquo STEM

lsquo과학 기술 공학 수학 교육rsquo(Science Technology Engineering Mathematics)

STEM교육은 전세계의 모든 분야에서 가장 핵심적인 주제로 논의되고 있으며 선진국의 과학교육개혁의 중심

STEM 교육의 핵심 인간의 가치 추구를 위한 문제해결 또는 기술적 설계활동이라는 lsquo공학rsquo의 개념이 포함

전세계 과학기술교육개혁

과학기술공학개혁의 방향 및 목표

국가의 경쟁력

bull국가 경쟁력의 기반인 원자력 반도체 GPS 인터넷 등 혁명적 기술혁신은 과학기술공학 연구의 산물

bull국가 경쟁력은 과학기술공학에 의해 결정

bull혁신적이고 시대를 선도할 수 있는 과학 공학과 기술의 개발 학문적 업적 필요

bull지식기반사회 rarr 개념기반 사회로의 전환 모방형 (추격형) rarr 탈추격형 (창조형)으로 전환

bull지식 전달의 관점 rarr 개념 중심의 관점 창조적이고 융합적인 인간 교육

bull과학기술공학교육의 양적 증진 필요 (초중등 교육과정에 공학을 도입할 필요성 증대)

bull과학 기술 공학 등의 관련 교과에 대한 인지적 정의적 측면에서의 소양 함양

bull교과별 단편적인 지식 습득의 수준을 넘어 다양한 교과 영역 사이에서의 지식 전이 능력 함양

bull실제적 문제해결 능력 발달 FUNctional Literacy 함양

4

개인의 경쟁력

사회의 경쟁력

bull대중의 과학화를 통한 논리적 합리적 공감대를 형성하여 민주 시민의식 확대

STEAM 교육의 필요성

과학과 예술 교육

교육패러다임의 전환

bull21세기는 사람이 중심이 되는 사회 즉 감성을 지닌 창조지식인의 사회로의 진화

bull미래사회는 lsquo창의력과 상상력 교육rsquo과 문화예술교육이 절대적으로 중요

bull단순지식보다 상상력 과정 감성적 기능이 더 중요해지는 시대

bull따라서 창조와 문화의 시대로 수평 통합적 교육으로 전환

예술과 창의성middot인성 감성

bull예술교육은 여섯 가지 능력(디자인 스토리텔링 조화 공감 놀이 의미)과 더불어 타인과 조화로운

창조적 인성의 형성 효과(Daniel Pink)

bull예술교육에서 활용하는 각종 상상의 도구들은 창의성 교육 차원에서 유용

bull예술교육의 힘은 관찰 상상 창의 표현 구성 통합(이대영 2010)

bull과학자들은 관찰에 있어서의 미술 교육의 중요성을 강조 (예 보어-원자모형 파인만-다이어그램)

bull음악 미술 무용 연극 말하기와 글쓰기를 통해서 자신의 lsquo생각rsquo을 스스로 디자인하도록 도와주어야

하고 타인의 lsquo경향rsquo을 이해하려 노력하는 것이 교육의 핵심

bull예술교육은 다른 사람 사물과의 질서와 관계를 읽어내고 자신의 감정이입을 통해 세상과 대화를

나누는 데 유용

5

STEAM 교육의 필요성

우리나라 교육의 문제점

이공계 기피 현상

bull우수한 과학기술인력의 양성 및 공급에 상당한 차질 초래 bull수학능력시험 자연계열 응시자의 감소 추세 bull청소년들의 과학에 대한 관심 저조 bull과학이 어려운 과목이라는 인식 팽배

과학 학습 동기 (Motivational constructs)

bull우리나라 고등학생들의 평균 과학 성취도는 상위권(2000년 1위 2003년 4위 2006년 11위57개국) bull문제해결 능력 창의력 분야 과학과목의 흥미도 자아개념 자기 주도적 학습능력은 최하위권 bull수학 과학 성적은 상위권(2009년 PISA 4-7위(과학) 3-6위(수학)) bull수학 과학의 흥미도 학습동기 OECD 국가 평균 아래(2003년 3138위41개국(수학) 2009년 55위57개국(과학))

창의성인성 그리고 감성 교육의 중요성

bull우리나라 어린이와 청소년의 lsquo주관적 행복지수rsquo OECD 국가 중 최하위 (6598점100점 2011년 한국 어린이middot청소년 행복지수 국제 비교) bull비교지표가 있는 23개 OECD 국가 중 3년 연속 최하위 기록 bull교육 방향에 대한 전면적인 검토를 시사

6

Relationships - Networking

- 교과목 간 - 학생과 교과목 간 - 학생과 선생님 간 - 선생님과 교과목 간 - 선생님과 선생님 간 - 선생님과 학부모 간 - 학생과 학부모 간 등

- 나와 너의 관계 - 선순환 관계

HOW 상황과 보상

Networking 의 정도 ndash 관계를 맺는 개체수 및 개념간의 정도

Fusion 의 정도 - 2개 이상의 학문적 통합의 질적 개념 - multidisciplinary integration (다학문적 통합)

- interdisciplinary integration (간학문적 통합)

- extradisciplinary integration (탈학문적 통합)

과학

자연계에 대한 문제제기

기술 공학

환경에 적응하면서 생기는 문제점

탐구와 발견학습법

디자인(설계)과 창안전략

제안된 설명 제안된

문제해결방안

새로운 문제제기

새로운 문제점

설명과 문제 해결방안에

근거한 사회적용과 개인행동

21st Century Skills Bernie Trilling Charles Fadel

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 2: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

미래 초middot중등 공학교육의

모델로서의 STEAM 교육

2016 11 07

백윤수박현주dagger

연세대학교 기계공학부 조선대학교 화학교육과

STEAM Education for Life 세 살 버릇 여든까지 간다

젊어 배운 STEAM 교육 평생 동안 계속 된다

2

지난 10여 년 동안 전세계적 교육개혁의 키워드 lsquo창의성rsquo lsquo디자인 (Design)rsquo STEM

lsquo과학 기술 공학 수학 교육rsquo(Science Technology Engineering Mathematics)

STEM교육은 전세계의 모든 분야에서 가장 핵심적인 주제로 논의되고 있으며 선진국의 과학교육개혁의 중심

STEM 교육의 핵심 인간의 가치 추구를 위한 문제해결 또는 기술적 설계활동이라는 lsquo공학rsquo의 개념이 포함

전세계 과학기술교육개혁

과학기술공학개혁의 방향 및 목표

국가의 경쟁력

bull국가 경쟁력의 기반인 원자력 반도체 GPS 인터넷 등 혁명적 기술혁신은 과학기술공학 연구의 산물

bull국가 경쟁력은 과학기술공학에 의해 결정

bull혁신적이고 시대를 선도할 수 있는 과학 공학과 기술의 개발 학문적 업적 필요

bull지식기반사회 rarr 개념기반 사회로의 전환 모방형 (추격형) rarr 탈추격형 (창조형)으로 전환

bull지식 전달의 관점 rarr 개념 중심의 관점 창조적이고 융합적인 인간 교육

bull과학기술공학교육의 양적 증진 필요 (초중등 교육과정에 공학을 도입할 필요성 증대)

bull과학 기술 공학 등의 관련 교과에 대한 인지적 정의적 측면에서의 소양 함양

bull교과별 단편적인 지식 습득의 수준을 넘어 다양한 교과 영역 사이에서의 지식 전이 능력 함양

bull실제적 문제해결 능력 발달 FUNctional Literacy 함양

4

개인의 경쟁력

사회의 경쟁력

bull대중의 과학화를 통한 논리적 합리적 공감대를 형성하여 민주 시민의식 확대

STEAM 교육의 필요성

과학과 예술 교육

교육패러다임의 전환

bull21세기는 사람이 중심이 되는 사회 즉 감성을 지닌 창조지식인의 사회로의 진화

bull미래사회는 lsquo창의력과 상상력 교육rsquo과 문화예술교육이 절대적으로 중요

bull단순지식보다 상상력 과정 감성적 기능이 더 중요해지는 시대

bull따라서 창조와 문화의 시대로 수평 통합적 교육으로 전환

예술과 창의성middot인성 감성

bull예술교육은 여섯 가지 능력(디자인 스토리텔링 조화 공감 놀이 의미)과 더불어 타인과 조화로운

창조적 인성의 형성 효과(Daniel Pink)

bull예술교육에서 활용하는 각종 상상의 도구들은 창의성 교육 차원에서 유용

bull예술교육의 힘은 관찰 상상 창의 표현 구성 통합(이대영 2010)

bull과학자들은 관찰에 있어서의 미술 교육의 중요성을 강조 (예 보어-원자모형 파인만-다이어그램)

bull음악 미술 무용 연극 말하기와 글쓰기를 통해서 자신의 lsquo생각rsquo을 스스로 디자인하도록 도와주어야

하고 타인의 lsquo경향rsquo을 이해하려 노력하는 것이 교육의 핵심

bull예술교육은 다른 사람 사물과의 질서와 관계를 읽어내고 자신의 감정이입을 통해 세상과 대화를

나누는 데 유용

5

STEAM 교육의 필요성

우리나라 교육의 문제점

이공계 기피 현상

bull우수한 과학기술인력의 양성 및 공급에 상당한 차질 초래 bull수학능력시험 자연계열 응시자의 감소 추세 bull청소년들의 과학에 대한 관심 저조 bull과학이 어려운 과목이라는 인식 팽배

과학 학습 동기 (Motivational constructs)

bull우리나라 고등학생들의 평균 과학 성취도는 상위권(2000년 1위 2003년 4위 2006년 11위57개국) bull문제해결 능력 창의력 분야 과학과목의 흥미도 자아개념 자기 주도적 학습능력은 최하위권 bull수학 과학 성적은 상위권(2009년 PISA 4-7위(과학) 3-6위(수학)) bull수학 과학의 흥미도 학습동기 OECD 국가 평균 아래(2003년 3138위41개국(수학) 2009년 55위57개국(과학))

창의성인성 그리고 감성 교육의 중요성

bull우리나라 어린이와 청소년의 lsquo주관적 행복지수rsquo OECD 국가 중 최하위 (6598점100점 2011년 한국 어린이middot청소년 행복지수 국제 비교) bull비교지표가 있는 23개 OECD 국가 중 3년 연속 최하위 기록 bull교육 방향에 대한 전면적인 검토를 시사

6

Relationships - Networking

- 교과목 간 - 학생과 교과목 간 - 학생과 선생님 간 - 선생님과 교과목 간 - 선생님과 선생님 간 - 선생님과 학부모 간 - 학생과 학부모 간 등

- 나와 너의 관계 - 선순환 관계

HOW 상황과 보상

Networking 의 정도 ndash 관계를 맺는 개체수 및 개념간의 정도

Fusion 의 정도 - 2개 이상의 학문적 통합의 질적 개념 - multidisciplinary integration (다학문적 통합)

- interdisciplinary integration (간학문적 통합)

- extradisciplinary integration (탈학문적 통합)

과학

자연계에 대한 문제제기

기술 공학

환경에 적응하면서 생기는 문제점

탐구와 발견학습법

디자인(설계)과 창안전략

제안된 설명 제안된

문제해결방안

새로운 문제제기

새로운 문제점

설명과 문제 해결방안에

근거한 사회적용과 개인행동

21st Century Skills Bernie Trilling Charles Fadel

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 3: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

STEAM Education for Life 세 살 버릇 여든까지 간다

젊어 배운 STEAM 교육 평생 동안 계속 된다

2

지난 10여 년 동안 전세계적 교육개혁의 키워드 lsquo창의성rsquo lsquo디자인 (Design)rsquo STEM

lsquo과학 기술 공학 수학 교육rsquo(Science Technology Engineering Mathematics)

STEM교육은 전세계의 모든 분야에서 가장 핵심적인 주제로 논의되고 있으며 선진국의 과학교육개혁의 중심

STEM 교육의 핵심 인간의 가치 추구를 위한 문제해결 또는 기술적 설계활동이라는 lsquo공학rsquo의 개념이 포함

전세계 과학기술교육개혁

과학기술공학개혁의 방향 및 목표

국가의 경쟁력

bull국가 경쟁력의 기반인 원자력 반도체 GPS 인터넷 등 혁명적 기술혁신은 과학기술공학 연구의 산물

bull국가 경쟁력은 과학기술공학에 의해 결정

bull혁신적이고 시대를 선도할 수 있는 과학 공학과 기술의 개발 학문적 업적 필요

bull지식기반사회 rarr 개념기반 사회로의 전환 모방형 (추격형) rarr 탈추격형 (창조형)으로 전환

bull지식 전달의 관점 rarr 개념 중심의 관점 창조적이고 융합적인 인간 교육

bull과학기술공학교육의 양적 증진 필요 (초중등 교육과정에 공학을 도입할 필요성 증대)

bull과학 기술 공학 등의 관련 교과에 대한 인지적 정의적 측면에서의 소양 함양

bull교과별 단편적인 지식 습득의 수준을 넘어 다양한 교과 영역 사이에서의 지식 전이 능력 함양

bull실제적 문제해결 능력 발달 FUNctional Literacy 함양

4

개인의 경쟁력

사회의 경쟁력

bull대중의 과학화를 통한 논리적 합리적 공감대를 형성하여 민주 시민의식 확대

STEAM 교육의 필요성

과학과 예술 교육

교육패러다임의 전환

bull21세기는 사람이 중심이 되는 사회 즉 감성을 지닌 창조지식인의 사회로의 진화

bull미래사회는 lsquo창의력과 상상력 교육rsquo과 문화예술교육이 절대적으로 중요

bull단순지식보다 상상력 과정 감성적 기능이 더 중요해지는 시대

bull따라서 창조와 문화의 시대로 수평 통합적 교육으로 전환

예술과 창의성middot인성 감성

bull예술교육은 여섯 가지 능력(디자인 스토리텔링 조화 공감 놀이 의미)과 더불어 타인과 조화로운

창조적 인성의 형성 효과(Daniel Pink)

bull예술교육에서 활용하는 각종 상상의 도구들은 창의성 교육 차원에서 유용

bull예술교육의 힘은 관찰 상상 창의 표현 구성 통합(이대영 2010)

bull과학자들은 관찰에 있어서의 미술 교육의 중요성을 강조 (예 보어-원자모형 파인만-다이어그램)

bull음악 미술 무용 연극 말하기와 글쓰기를 통해서 자신의 lsquo생각rsquo을 스스로 디자인하도록 도와주어야

하고 타인의 lsquo경향rsquo을 이해하려 노력하는 것이 교육의 핵심

bull예술교육은 다른 사람 사물과의 질서와 관계를 읽어내고 자신의 감정이입을 통해 세상과 대화를

나누는 데 유용

5

STEAM 교육의 필요성

우리나라 교육의 문제점

이공계 기피 현상

bull우수한 과학기술인력의 양성 및 공급에 상당한 차질 초래 bull수학능력시험 자연계열 응시자의 감소 추세 bull청소년들의 과학에 대한 관심 저조 bull과학이 어려운 과목이라는 인식 팽배

과학 학습 동기 (Motivational constructs)

bull우리나라 고등학생들의 평균 과학 성취도는 상위권(2000년 1위 2003년 4위 2006년 11위57개국) bull문제해결 능력 창의력 분야 과학과목의 흥미도 자아개념 자기 주도적 학습능력은 최하위권 bull수학 과학 성적은 상위권(2009년 PISA 4-7위(과학) 3-6위(수학)) bull수학 과학의 흥미도 학습동기 OECD 국가 평균 아래(2003년 3138위41개국(수학) 2009년 55위57개국(과학))

창의성인성 그리고 감성 교육의 중요성

bull우리나라 어린이와 청소년의 lsquo주관적 행복지수rsquo OECD 국가 중 최하위 (6598점100점 2011년 한국 어린이middot청소년 행복지수 국제 비교) bull비교지표가 있는 23개 OECD 국가 중 3년 연속 최하위 기록 bull교육 방향에 대한 전면적인 검토를 시사

6

Relationships - Networking

- 교과목 간 - 학생과 교과목 간 - 학생과 선생님 간 - 선생님과 교과목 간 - 선생님과 선생님 간 - 선생님과 학부모 간 - 학생과 학부모 간 등

- 나와 너의 관계 - 선순환 관계

HOW 상황과 보상

Networking 의 정도 ndash 관계를 맺는 개체수 및 개념간의 정도

Fusion 의 정도 - 2개 이상의 학문적 통합의 질적 개념 - multidisciplinary integration (다학문적 통합)

- interdisciplinary integration (간학문적 통합)

- extradisciplinary integration (탈학문적 통합)

과학

자연계에 대한 문제제기

기술 공학

환경에 적응하면서 생기는 문제점

탐구와 발견학습법

디자인(설계)과 창안전략

제안된 설명 제안된

문제해결방안

새로운 문제제기

새로운 문제점

설명과 문제 해결방안에

근거한 사회적용과 개인행동

21st Century Skills Bernie Trilling Charles Fadel

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 4: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

지난 10여 년 동안 전세계적 교육개혁의 키워드 lsquo창의성rsquo lsquo디자인 (Design)rsquo STEM

lsquo과학 기술 공학 수학 교육rsquo(Science Technology Engineering Mathematics)

STEM교육은 전세계의 모든 분야에서 가장 핵심적인 주제로 논의되고 있으며 선진국의 과학교육개혁의 중심

STEM 교육의 핵심 인간의 가치 추구를 위한 문제해결 또는 기술적 설계활동이라는 lsquo공학rsquo의 개념이 포함

전세계 과학기술교육개혁

과학기술공학개혁의 방향 및 목표

국가의 경쟁력

bull국가 경쟁력의 기반인 원자력 반도체 GPS 인터넷 등 혁명적 기술혁신은 과학기술공학 연구의 산물

bull국가 경쟁력은 과학기술공학에 의해 결정

bull혁신적이고 시대를 선도할 수 있는 과학 공학과 기술의 개발 학문적 업적 필요

bull지식기반사회 rarr 개념기반 사회로의 전환 모방형 (추격형) rarr 탈추격형 (창조형)으로 전환

bull지식 전달의 관점 rarr 개념 중심의 관점 창조적이고 융합적인 인간 교육

bull과학기술공학교육의 양적 증진 필요 (초중등 교육과정에 공학을 도입할 필요성 증대)

bull과학 기술 공학 등의 관련 교과에 대한 인지적 정의적 측면에서의 소양 함양

bull교과별 단편적인 지식 습득의 수준을 넘어 다양한 교과 영역 사이에서의 지식 전이 능력 함양

bull실제적 문제해결 능력 발달 FUNctional Literacy 함양

4

개인의 경쟁력

사회의 경쟁력

bull대중의 과학화를 통한 논리적 합리적 공감대를 형성하여 민주 시민의식 확대

STEAM 교육의 필요성

과학과 예술 교육

교육패러다임의 전환

bull21세기는 사람이 중심이 되는 사회 즉 감성을 지닌 창조지식인의 사회로의 진화

bull미래사회는 lsquo창의력과 상상력 교육rsquo과 문화예술교육이 절대적으로 중요

bull단순지식보다 상상력 과정 감성적 기능이 더 중요해지는 시대

bull따라서 창조와 문화의 시대로 수평 통합적 교육으로 전환

예술과 창의성middot인성 감성

bull예술교육은 여섯 가지 능력(디자인 스토리텔링 조화 공감 놀이 의미)과 더불어 타인과 조화로운

창조적 인성의 형성 효과(Daniel Pink)

bull예술교육에서 활용하는 각종 상상의 도구들은 창의성 교육 차원에서 유용

bull예술교육의 힘은 관찰 상상 창의 표현 구성 통합(이대영 2010)

bull과학자들은 관찰에 있어서의 미술 교육의 중요성을 강조 (예 보어-원자모형 파인만-다이어그램)

bull음악 미술 무용 연극 말하기와 글쓰기를 통해서 자신의 lsquo생각rsquo을 스스로 디자인하도록 도와주어야

하고 타인의 lsquo경향rsquo을 이해하려 노력하는 것이 교육의 핵심

bull예술교육은 다른 사람 사물과의 질서와 관계를 읽어내고 자신의 감정이입을 통해 세상과 대화를

나누는 데 유용

5

STEAM 교육의 필요성

우리나라 교육의 문제점

이공계 기피 현상

bull우수한 과학기술인력의 양성 및 공급에 상당한 차질 초래 bull수학능력시험 자연계열 응시자의 감소 추세 bull청소년들의 과학에 대한 관심 저조 bull과학이 어려운 과목이라는 인식 팽배

과학 학습 동기 (Motivational constructs)

bull우리나라 고등학생들의 평균 과학 성취도는 상위권(2000년 1위 2003년 4위 2006년 11위57개국) bull문제해결 능력 창의력 분야 과학과목의 흥미도 자아개념 자기 주도적 학습능력은 최하위권 bull수학 과학 성적은 상위권(2009년 PISA 4-7위(과학) 3-6위(수학)) bull수학 과학의 흥미도 학습동기 OECD 국가 평균 아래(2003년 3138위41개국(수학) 2009년 55위57개국(과학))

창의성인성 그리고 감성 교육의 중요성

bull우리나라 어린이와 청소년의 lsquo주관적 행복지수rsquo OECD 국가 중 최하위 (6598점100점 2011년 한국 어린이middot청소년 행복지수 국제 비교) bull비교지표가 있는 23개 OECD 국가 중 3년 연속 최하위 기록 bull교육 방향에 대한 전면적인 검토를 시사

6

Relationships - Networking

- 교과목 간 - 학생과 교과목 간 - 학생과 선생님 간 - 선생님과 교과목 간 - 선생님과 선생님 간 - 선생님과 학부모 간 - 학생과 학부모 간 등

- 나와 너의 관계 - 선순환 관계

HOW 상황과 보상

Networking 의 정도 ndash 관계를 맺는 개체수 및 개념간의 정도

Fusion 의 정도 - 2개 이상의 학문적 통합의 질적 개념 - multidisciplinary integration (다학문적 통합)

- interdisciplinary integration (간학문적 통합)

- extradisciplinary integration (탈학문적 통합)

과학

자연계에 대한 문제제기

기술 공학

환경에 적응하면서 생기는 문제점

탐구와 발견학습법

디자인(설계)과 창안전략

제안된 설명 제안된

문제해결방안

새로운 문제제기

새로운 문제점

설명과 문제 해결방안에

근거한 사회적용과 개인행동

21st Century Skills Bernie Trilling Charles Fadel

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 5: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

과학기술공학개혁의 방향 및 목표

국가의 경쟁력

bull국가 경쟁력의 기반인 원자력 반도체 GPS 인터넷 등 혁명적 기술혁신은 과학기술공학 연구의 산물

bull국가 경쟁력은 과학기술공학에 의해 결정

bull혁신적이고 시대를 선도할 수 있는 과학 공학과 기술의 개발 학문적 업적 필요

bull지식기반사회 rarr 개념기반 사회로의 전환 모방형 (추격형) rarr 탈추격형 (창조형)으로 전환

bull지식 전달의 관점 rarr 개념 중심의 관점 창조적이고 융합적인 인간 교육

bull과학기술공학교육의 양적 증진 필요 (초중등 교육과정에 공학을 도입할 필요성 증대)

bull과학 기술 공학 등의 관련 교과에 대한 인지적 정의적 측면에서의 소양 함양

bull교과별 단편적인 지식 습득의 수준을 넘어 다양한 교과 영역 사이에서의 지식 전이 능력 함양

bull실제적 문제해결 능력 발달 FUNctional Literacy 함양

4

개인의 경쟁력

사회의 경쟁력

bull대중의 과학화를 통한 논리적 합리적 공감대를 형성하여 민주 시민의식 확대

STEAM 교육의 필요성

과학과 예술 교육

교육패러다임의 전환

bull21세기는 사람이 중심이 되는 사회 즉 감성을 지닌 창조지식인의 사회로의 진화

bull미래사회는 lsquo창의력과 상상력 교육rsquo과 문화예술교육이 절대적으로 중요

bull단순지식보다 상상력 과정 감성적 기능이 더 중요해지는 시대

bull따라서 창조와 문화의 시대로 수평 통합적 교육으로 전환

예술과 창의성middot인성 감성

bull예술교육은 여섯 가지 능력(디자인 스토리텔링 조화 공감 놀이 의미)과 더불어 타인과 조화로운

창조적 인성의 형성 효과(Daniel Pink)

bull예술교육에서 활용하는 각종 상상의 도구들은 창의성 교육 차원에서 유용

bull예술교육의 힘은 관찰 상상 창의 표현 구성 통합(이대영 2010)

bull과학자들은 관찰에 있어서의 미술 교육의 중요성을 강조 (예 보어-원자모형 파인만-다이어그램)

bull음악 미술 무용 연극 말하기와 글쓰기를 통해서 자신의 lsquo생각rsquo을 스스로 디자인하도록 도와주어야

하고 타인의 lsquo경향rsquo을 이해하려 노력하는 것이 교육의 핵심

bull예술교육은 다른 사람 사물과의 질서와 관계를 읽어내고 자신의 감정이입을 통해 세상과 대화를

나누는 데 유용

5

STEAM 교육의 필요성

우리나라 교육의 문제점

이공계 기피 현상

bull우수한 과학기술인력의 양성 및 공급에 상당한 차질 초래 bull수학능력시험 자연계열 응시자의 감소 추세 bull청소년들의 과학에 대한 관심 저조 bull과학이 어려운 과목이라는 인식 팽배

과학 학습 동기 (Motivational constructs)

bull우리나라 고등학생들의 평균 과학 성취도는 상위권(2000년 1위 2003년 4위 2006년 11위57개국) bull문제해결 능력 창의력 분야 과학과목의 흥미도 자아개념 자기 주도적 학습능력은 최하위권 bull수학 과학 성적은 상위권(2009년 PISA 4-7위(과학) 3-6위(수학)) bull수학 과학의 흥미도 학습동기 OECD 국가 평균 아래(2003년 3138위41개국(수학) 2009년 55위57개국(과학))

창의성인성 그리고 감성 교육의 중요성

bull우리나라 어린이와 청소년의 lsquo주관적 행복지수rsquo OECD 국가 중 최하위 (6598점100점 2011년 한국 어린이middot청소년 행복지수 국제 비교) bull비교지표가 있는 23개 OECD 국가 중 3년 연속 최하위 기록 bull교육 방향에 대한 전면적인 검토를 시사

6

Relationships - Networking

- 교과목 간 - 학생과 교과목 간 - 학생과 선생님 간 - 선생님과 교과목 간 - 선생님과 선생님 간 - 선생님과 학부모 간 - 학생과 학부모 간 등

- 나와 너의 관계 - 선순환 관계

HOW 상황과 보상

Networking 의 정도 ndash 관계를 맺는 개체수 및 개념간의 정도

Fusion 의 정도 - 2개 이상의 학문적 통합의 질적 개념 - multidisciplinary integration (다학문적 통합)

- interdisciplinary integration (간학문적 통합)

- extradisciplinary integration (탈학문적 통합)

과학

자연계에 대한 문제제기

기술 공학

환경에 적응하면서 생기는 문제점

탐구와 발견학습법

디자인(설계)과 창안전략

제안된 설명 제안된

문제해결방안

새로운 문제제기

새로운 문제점

설명과 문제 해결방안에

근거한 사회적용과 개인행동

21st Century Skills Bernie Trilling Charles Fadel

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 6: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

STEAM 교육의 필요성

과학과 예술 교육

교육패러다임의 전환

bull21세기는 사람이 중심이 되는 사회 즉 감성을 지닌 창조지식인의 사회로의 진화

bull미래사회는 lsquo창의력과 상상력 교육rsquo과 문화예술교육이 절대적으로 중요

bull단순지식보다 상상력 과정 감성적 기능이 더 중요해지는 시대

bull따라서 창조와 문화의 시대로 수평 통합적 교육으로 전환

예술과 창의성middot인성 감성

bull예술교육은 여섯 가지 능력(디자인 스토리텔링 조화 공감 놀이 의미)과 더불어 타인과 조화로운

창조적 인성의 형성 효과(Daniel Pink)

bull예술교육에서 활용하는 각종 상상의 도구들은 창의성 교육 차원에서 유용

bull예술교육의 힘은 관찰 상상 창의 표현 구성 통합(이대영 2010)

bull과학자들은 관찰에 있어서의 미술 교육의 중요성을 강조 (예 보어-원자모형 파인만-다이어그램)

bull음악 미술 무용 연극 말하기와 글쓰기를 통해서 자신의 lsquo생각rsquo을 스스로 디자인하도록 도와주어야

하고 타인의 lsquo경향rsquo을 이해하려 노력하는 것이 교육의 핵심

bull예술교육은 다른 사람 사물과의 질서와 관계를 읽어내고 자신의 감정이입을 통해 세상과 대화를

나누는 데 유용

5

STEAM 교육의 필요성

우리나라 교육의 문제점

이공계 기피 현상

bull우수한 과학기술인력의 양성 및 공급에 상당한 차질 초래 bull수학능력시험 자연계열 응시자의 감소 추세 bull청소년들의 과학에 대한 관심 저조 bull과학이 어려운 과목이라는 인식 팽배

과학 학습 동기 (Motivational constructs)

bull우리나라 고등학생들의 평균 과학 성취도는 상위권(2000년 1위 2003년 4위 2006년 11위57개국) bull문제해결 능력 창의력 분야 과학과목의 흥미도 자아개념 자기 주도적 학습능력은 최하위권 bull수학 과학 성적은 상위권(2009년 PISA 4-7위(과학) 3-6위(수학)) bull수학 과학의 흥미도 학습동기 OECD 국가 평균 아래(2003년 3138위41개국(수학) 2009년 55위57개국(과학))

창의성인성 그리고 감성 교육의 중요성

bull우리나라 어린이와 청소년의 lsquo주관적 행복지수rsquo OECD 국가 중 최하위 (6598점100점 2011년 한국 어린이middot청소년 행복지수 국제 비교) bull비교지표가 있는 23개 OECD 국가 중 3년 연속 최하위 기록 bull교육 방향에 대한 전면적인 검토를 시사

6

Relationships - Networking

- 교과목 간 - 학생과 교과목 간 - 학생과 선생님 간 - 선생님과 교과목 간 - 선생님과 선생님 간 - 선생님과 학부모 간 - 학생과 학부모 간 등

- 나와 너의 관계 - 선순환 관계

HOW 상황과 보상

Networking 의 정도 ndash 관계를 맺는 개체수 및 개념간의 정도

Fusion 의 정도 - 2개 이상의 학문적 통합의 질적 개념 - multidisciplinary integration (다학문적 통합)

- interdisciplinary integration (간학문적 통합)

- extradisciplinary integration (탈학문적 통합)

과학

자연계에 대한 문제제기

기술 공학

환경에 적응하면서 생기는 문제점

탐구와 발견학습법

디자인(설계)과 창안전략

제안된 설명 제안된

문제해결방안

새로운 문제제기

새로운 문제점

설명과 문제 해결방안에

근거한 사회적용과 개인행동

21st Century Skills Bernie Trilling Charles Fadel

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 7: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

STEAM 교육의 필요성

우리나라 교육의 문제점

이공계 기피 현상

bull우수한 과학기술인력의 양성 및 공급에 상당한 차질 초래 bull수학능력시험 자연계열 응시자의 감소 추세 bull청소년들의 과학에 대한 관심 저조 bull과학이 어려운 과목이라는 인식 팽배

과학 학습 동기 (Motivational constructs)

bull우리나라 고등학생들의 평균 과학 성취도는 상위권(2000년 1위 2003년 4위 2006년 11위57개국) bull문제해결 능력 창의력 분야 과학과목의 흥미도 자아개념 자기 주도적 학습능력은 최하위권 bull수학 과학 성적은 상위권(2009년 PISA 4-7위(과학) 3-6위(수학)) bull수학 과학의 흥미도 학습동기 OECD 국가 평균 아래(2003년 3138위41개국(수학) 2009년 55위57개국(과학))

창의성인성 그리고 감성 교육의 중요성

bull우리나라 어린이와 청소년의 lsquo주관적 행복지수rsquo OECD 국가 중 최하위 (6598점100점 2011년 한국 어린이middot청소년 행복지수 국제 비교) bull비교지표가 있는 23개 OECD 국가 중 3년 연속 최하위 기록 bull교육 방향에 대한 전면적인 검토를 시사

6

Relationships - Networking

- 교과목 간 - 학생과 교과목 간 - 학생과 선생님 간 - 선생님과 교과목 간 - 선생님과 선생님 간 - 선생님과 학부모 간 - 학생과 학부모 간 등

- 나와 너의 관계 - 선순환 관계

HOW 상황과 보상

Networking 의 정도 ndash 관계를 맺는 개체수 및 개념간의 정도

Fusion 의 정도 - 2개 이상의 학문적 통합의 질적 개념 - multidisciplinary integration (다학문적 통합)

- interdisciplinary integration (간학문적 통합)

- extradisciplinary integration (탈학문적 통합)

과학

자연계에 대한 문제제기

기술 공학

환경에 적응하면서 생기는 문제점

탐구와 발견학습법

디자인(설계)과 창안전략

제안된 설명 제안된

문제해결방안

새로운 문제제기

새로운 문제점

설명과 문제 해결방안에

근거한 사회적용과 개인행동

21st Century Skills Bernie Trilling Charles Fadel

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 8: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

Relationships - Networking

- 교과목 간 - 학생과 교과목 간 - 학생과 선생님 간 - 선생님과 교과목 간 - 선생님과 선생님 간 - 선생님과 학부모 간 - 학생과 학부모 간 등

- 나와 너의 관계 - 선순환 관계

HOW 상황과 보상

Networking 의 정도 ndash 관계를 맺는 개체수 및 개념간의 정도

Fusion 의 정도 - 2개 이상의 학문적 통합의 질적 개념 - multidisciplinary integration (다학문적 통합)

- interdisciplinary integration (간학문적 통합)

- extradisciplinary integration (탈학문적 통합)

과학

자연계에 대한 문제제기

기술 공학

환경에 적응하면서 생기는 문제점

탐구와 발견학습법

디자인(설계)과 창안전략

제안된 설명 제안된

문제해결방안

새로운 문제제기

새로운 문제점

설명과 문제 해결방안에

근거한 사회적용과 개인행동

21st Century Skills Bernie Trilling Charles Fadel

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 9: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

Fusion 의 정도 - 2개 이상의 학문적 통합의 질적 개념 - multidisciplinary integration (다학문적 통합)

- interdisciplinary integration (간학문적 통합)

- extradisciplinary integration (탈학문적 통합)

과학

자연계에 대한 문제제기

기술 공학

환경에 적응하면서 생기는 문제점

탐구와 발견학습법

디자인(설계)과 창안전략

제안된 설명 제안된

문제해결방안

새로운 문제제기

새로운 문제점

설명과 문제 해결방안에

근거한 사회적용과 개인행동

21st Century Skills Bernie Trilling Charles Fadel

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 10: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

과학

자연계에 대한 문제제기

기술 공학

환경에 적응하면서 생기는 문제점

탐구와 발견학습법

디자인(설계)과 창안전략

제안된 설명 제안된

문제해결방안

새로운 문제제기

새로운 문제점

설명과 문제 해결방안에

근거한 사회적용과 개인행동

21st Century Skills Bernie Trilling Charles Fadel

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 11: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

과학(S) 자연 그 자체에 대한 학문 ndash 지식기반 기술(T) 가치재를 만드는 방법 또는 그 자신 ndash 지식기반 공학(E) 조건하에 가치를 창출하기 위한 방법론 ndash 사고기반 예술(A) 감성을 통한 순화 및 표현 ndash 감성기반 수학(M) 수리에 따른 체계적 논리적 언어 - 언어개념기반

모음

E A 자음

S T M

STEAM 각 영역의 정의 및 기능

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 12: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

ART의 기능 및 범위 ndash Emotional Touch

Engineering의 기능 및 범위 ndash Practical Problem Solving

올바른인성

- 재미 - 감성 - 열성 - 자긍심 - 감정 순화 - 능동적 - 자기주도적 - 실천 - 배려 - 다양성의 인정

-주어진 조건이나 제약하에 문제정의 - 창의성 (Innovation) - 가치 타협 (Optimum Solution) - 해법제시

실용성

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 13: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

내용의 융통합 감성적 체험 창의적 설계

STEAM의 3대 구성요소

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 14: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

감성적 체험

학습에 대한 긍정적 감정을 느끼고 성공의 경험

동기유발 욕구 열정 몰입

흥미 자신감 지적 만족감 성취감

Minds-on Heart on 선순환

13

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 15: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

창의적 설계

개방 amp 다양성 협력

학습 주제에 대한 필요와 가치 탐색

자기 문제화-설계작업 수락

설계 학습과 구체적실질적 관계 설정

14

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 16: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

제품설계

제품산출

제품평가 필요발견

문제정의

예술적

발상

아이디어

창안

작품산출

작품감상

지식평가

문제인식

해결방안

계획

해결방안 실행

지식산출

제품

작품 지식

산출

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 17: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

STEAM 수업을 위한 구성원리

보상

성취의경험

내용의융통합

감성적체험창의적설계

상황제시

새로운문제에도전

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 18: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

융합인재교육(STEAM) 수업기획설계를 위한 체크리스트 수업 단계 소요 시간

교수 학습 내용

수업 자료 수업 활동 감성적 체험

상황 제시 5분

동기유발

-교내 하이브리드 자동차 경주대회 공고문을 보고 대회에 참가하기로 결정함

학습목표 제시

-주어진 미션을 수행할 수 있는 하이브리드 자동차를 창의적으로 제작할 수 있다

몰입

minds-on 교재

창의적 설계

필요

발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌 몰입 교재

문제

정의 10분

하이브리드 자동차 대회의 미션 및 우승 조건

-정해진 코스는 직선 주로이며 태양광 차단 구간과 풍력제공 구간이 존재

-차량은 반드시 하이브리드(에너지원 2개 이상)자동차로 제작되어야 하며 배터리는 사용할 수 없다

-자동차의 규격을 만족하며 정해진 코스를 통과하는 대로 순위를 산정한다

몰입 교재

제품

설계 20분

활동1(자동차 설계를 위한 아이디어 회의)

-자동차 경주대회의 조건을 인식하고 자동차의 재료 외관 성능 조건 등을 구체적으로 논의

활동2(외관 설계)

-외관설계를 할 때 특히 에너지원을 어떻게 이용할 것인지에 대한 배치를 잘 나타낼 수 있도록 주의

활동3(동력전달계 설계)

-동력 전달계를 설계할 때 최대한 동력의 손실을 막을 수 있도록 주의 시키며 특히 다양한 동력 전달 방

법을 모색할 수 있도록 유도

활동4(제품 개발계획서 작성)

-차량 제작을 하기위한 마지막 단계이므로 최대한 자세하고 명료하게 작성할 것을 지도

몰입

hands-on

성취의 경험

배려

교재

차량제작

준비물

스마트폰

제품

산출 20분

활동5(제작과정 작성)

-제작과정을 기록과 사진으로 남겨 피드백 자료로 활용할 수 있도록 한다

활동6(시운전)

-시운전을 통하여 차량의 장점과 문제점을 파악하고 보완할 수 있는 기회를 준다

몰입

hands-on

성취의 경험

배려 자기평가

교재

평가보상 5분

평가방법

-자동차 제작 평가와 경주대회 순위의 합산으로 평가

보상

-자동차 제작 평가와 경주대회 합산 점수가 높은 순서대로 시상

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 19: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

학습된 내용을 실생활의 문제해결 능력으로 전이와 연계할

수 있는 FUNctional literacy 함양

과학기술공학의 가치를 구체적이고 직접적인 경험할 수 있음

첨단 과학기술공학 세계와의 실질적인 연결

융합적 접근의 교육은 개인의 지식 전이 능력과 창의력 향상

평생학습을 위한 자기주도적 학습력 향상

STEAM 교육의 가치

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 20: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

학습자의 창의성 인성 교육

실제적 문제해결을 통한 학습동기유발 및 참여 문제해결력 향상 다각적 관점 총체

적 관점 형성

다른 관점을 가진 사람에 대한 배려

의사소통능력

다양성 경험

다른 개성 학습 능력을 가진 학생들에게 기회 제공 과학 수학 못해도 가능

자아 효능감 향상

bull 사명감과 전문성을 지닌 우수 교사가 열심히 교육활동

bull 학부모의 자녀교육에 대한 관심이 높고 새로운 교육방법에 대한 관심이 높음

bull 다양한 영역에서 우수한 능력을 발휘하고 있는 학생이 많음

bull 시범운영에 대한 학습환경

STEAM 교육 실행을 위한 특징과 고려사항

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 21: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

학생들의 기초 지식 교육

교육과정 교수자료 문제

교사의 전문성 문제

교육환경

bull 사교육 의존도

bull 인지영역 성취 결과 중심

bull 학부모의 과잉 기대

bull 성적에 대한 스트레스

bull 지적능력은 우수하나 함께 살아가는 법 배려 나눔 조정 능력 부족

bull 인내심이 부족하고 자기 중심

bull 학생들의 시간 부족

bull 함께 만들어간다는 관점보다는 결과 중심- 좋은 결과를 만들지 못했을 때 비난의 대상

이 있을 수 있음

bull 학습의 즐거움 자기가 만들어가는 학습의 성공에 대한 경험 부족

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 22: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌

미래사회 인재상 창의융합인재

미래 국가의 경쟁력

융합기술의 보편화

정책적 지원 강화

선진외국의 STEM 교육 미션 트랜드

교육부의 교육정책과제

e-learning 교육환경

교과교실제 주 5일제 수업 연차시 운영

과학-기술-공학관련 학과에 관심 증가

STEAM에 대한 사회적 관심

융합인재 교육의 실천 방안

교과중심의 단절된 교육의 한계

미래 사회에 대한 교육적 실천 방안

전통적 교육에 대한 고수

STEAM에 대한 이해 부족

기초학력 저하

새로운 교육 정책에 대한 거부감 새로운 시도에 대한 막연한 두려움 새로운 수업 결과에 대한 자신감 없음 불안

Page 23: EEIC 공학교육정보센터 · 창의적 hands설계제품 필요 발견 5분 하이브리드 자동차 대회에 참가하기 위해 자동차를 제작해야 할 필요를 느낌