중학생 대상 에너지 절약교육을 위한 창의적 체험활동 프로그램 개발 - … •하나등.pdf · 운 생활, 사회, 도덕, 과학, 실과 교과에 에너지교

에너지기후변화교육 6(2):173~183(2016) 173

중학생 대상 에너지 절약교육을 위한 창의적 체험활동 프로그램 개발- 조명의 효율적인 사용 중심으로 -

정하나1* 최범길2 김은희3 박인후4

1서울수송초등학교, 2서울마장초등학교, 3서울경동초등학교, 4서울역촌초등학교

Development of Energy Education Program for Middle School StudentsJung, Hana1* Choi, Beomgil2 Kim, Eunhee3 Park, Inhoo4

1Seoul Soosong Elementary School, 2Seoul Majang Elementary School, 3Seoul Kyungdong Elementary School, 4Seoul Yeokchon Elementary School

Abstract : The purpose of this study is to develop the energy education program for middle school students

on the focus of effective usage in lights. For the first step of study, we diagnosed previous program and

made the direction of development; Considering the factors of citizen-science, Using the topics were very

close to students’ life, Constructing an energy education program as practice, Being cooperative learning.

The next step was designing framework for the program. The learning topics, the learning goals, the object

for ESD (education for sustainable development) and content factors in 2015 revised national curriculum of

science, environment and home economic subjects. Finally, we developed teaching-learning plans, students’

workbooks and teachers’ guide books for three classes. Each class are 45 minutes. This energy education

program which has citizen-science features is meaningful for students to give them opportunities for

measuring and collecting data, analyzing it and making conclusions. Following this way, students could

construct their own knowledge. Also, the program includes economical, environmental, social influences of

using lights so that students could extend their thinking on sustainable development.

Keywords : energy education program, creative activities, effective usage in lights

요 약 : 본 연구의 목적은 중학생을 대상으로 하는 에너지교육 프로그램을 ‘조명의 효율적 이용’이라는 주제에

맞추어 개발하는 것이다. 이를 위해 기존에 개발된 조명관련 창의적 체험활동 프로그램을 진단하고, 개발의

방향을 설정하였다. 본 연구에서는 시민과학적 요소 고려하기, 학생의 실생활과 관련된 소재 다루기, 학생 참

여형 프로그램 만들기, 협동학습으로 구성하기를 개발의 중점 방향으로 설정하였다. 프로그램의 개발 방향을

설정한 후에는 프로그램 개발 틀을 설계하였다. 개발 틀은 학습 주제, 학습 목표, 지속가능발전교육(ESD) 목

표, 2015 개정 중학교 교육과정요소로 설계하였다. 학습주제는 ‘조명 이해하기’, ‘조명 다이어트’, ‘조명 개선

하기’로 정하였다. 학습 목표는 지식과 기능 영역이 함께 기술되도록 하였고, 지속가능발전교육 영역은 경제

적, 환경적, 사회적인 면을 통합적으로 다루었다. 2015 개정 중학교 교육과정 중 과학, 환경, 기술가정 과목에

서 관련된 내용 요소를 찾을 수 있었다. 마지막으로 3차시 분량의 교수-학습 지도안과 학생용 학습지, 교사용

참고자료를 개발하였다. 개발된 프로그램은 시민과학적 요소를 담고 있으며, 자료의 측정과 수집, 분석, 표현,

결론도출까지 학생들이 참여하고, 그들이 직접 지식 구성한다는 점에서 유의미하다. 또한 조명이 우리 생활에

주는 경제적, 환경적, 사회적 영향도 함께 다루고 있어, 지속가능한 발전(SD)에 관한 학생들의 사고를 확장시

킬 수 있을 것으로 기대한다.

주요어 : 에너지 절약교육 프로그램, 창의적 체험활동, 조명의 효율적 사용

*Corresponding author : 정하나E-mail : [email protected]

정하나․최범길․김은희․박인후 에너지기후변화교육6권2호174

Ⅰ. 서 론

개발과 발전을 위한 무분별한 에너지의 사용이

가져온 지구의 기후변화 문제는 온실가스의 배출

량을 늘려온 우리의 행동과 관련이 있으며, 변화된

기후는 인류사회에 심각한 문제를 불러일으키고

있다. 2016년 북반구를 강타한 이상 고온은 우리나

라의 전기료 누진세 문제, 농산물 가격 폭등을 유

발했다. 중동은 50℃를 넘는 기온을 보이거나, 미국에서는 산불이 나기도 했다(MBC 뉴스데스크, 2016). 기후변화는 이미 막을 수 없으나, 우리에게

미치는 부정적인 영향을 조금이라도 막기 위해서

는 변화의 속도를 늦출 수 있는 대책이 필요하다.UN에서는 지구 환경 보존 방법의 일환으로 지속

가능한 발전을 이야기했다. 지속가능한 발전이란

미래세대의 요구를 충족시킬 수 있는 능력을 저해

하지 않으면서 현 세대의 요구도 충족시킬 수 있는

발전을 말한다. 2015년 9월, UN은 17개의 ‘2030 지속

가능발전의제(2030 Agenda for Sustainable Deve-lopment)’를 채택하며, 다시 한 번 환경 보호에 대

한 확고한 목표(6~7번, 12~15번)를 내세웠다(SDKP, 2015). 목표를 달성할 수 있는 가장 근본적인 방법

은 미래를 살아갈 학생들에게 에너지를 효율적으로

사용할 수 있는 방법에 대해 가르치는 것이다. 이를

위해 등장한 것이 지속가능발전교육(ESD; Education for Sustainable Development)이고 연속선상에서

지속가능한 미래를 위한 교수학습(TLSF; Teaching and Learning for a sustainable Future)을 추진하고

있다(유네스코한국위원회, 2015). 미국, 캐나다, 영국 등의 나라에서도 에너지 교

육을 위한 노력을 국가, 학교, 지역사회 차원에서

시행하고 있다(유지영과 문성환, 2014). 미국은 1970년대 석유파동 이후 에너지교육의 중요성을 인식

하고, NEED 프로젝트와 같은 에너지 교육을 시행

하고 있다(오동규, 2011). 캐나다에서는 학교와 지

역사회가 연계하여 에너지와 자원을 절약하는 시

스템인 DC 프로젝트가 대표적이고, 영국에서는 에

너지 교육을 효율적으로 실천하기 위해 CEE와 같

은 전담 연구 개발 기구를 두고 있다(에너지관리공

단, 2003a). 우리나라 역시 후속세대에게 유의미한 에너지 교

육을 제공하고자 6차 교육과정부터 중학교에는 ‘환

경’, 고등학교에는 ‘환경과학’을 독립적 교과로 설

치하였다(에너지관리공단, 2003b). 7차 교육과정에

서는 초등학교 교육과정의 경우, 바른생활, 슬기로

운 생활, 사회, 도덕, 과학, 실과 교과에 에너지교

육과 관련된 내용이 포함되었고, 중학교 교육과정

에는 환경, 과학, 기술, 사회 과목에 에너지 관련 학

습주제가 포함되어 있다(유지영과 문성환, 2014). 또한 2007 개정 및 2009개정 교육과정을 통해 중

학교 교육과정의 에너지 목표와 내용을 분석한 이

수아 등(2014)의 연구를 보면 에너지는 과학, 사회, 도덕, 기술․가정에서 다루어지고 있었으며, 2009 개정 교육과정에서는 35가지 범교과 학습 주제 중

하나로서 지속가능발전교육(ESD)이 제시되어 그 일

부분으로 에너지 교육이 시행되고 있다(오윤정 등, 2011).

에너지 문제가 발생하는 현실은 매우 복합적이

며, 환경의 문제뿐만 아니라, 정치, 기술, 사회적 요

소와도 연계되어 있다. 따라서 학생들에게 에너지와

관련된 지식, 기능, 태도의 요소를 통합적으로 경함

할 수 있는 학습기회를 제공해야 한다(Hugnerford & Volk, 1990). 외국의 사례를 보면 하나의 프로젝

트 안에서 에너지 교육이 통합적으로 이루어진다. 하지만 우리나라에서 에너지를 다루는 방식은 매

우 분산적이며, 각 과목에서 학습한 교과별 내용이

학습자 내에서 유기적으로 통합된다는 보장이 없

다. 각 교과에서 배우는 내용을 유의미한 에너지

교육으로 통합하기 위해서는 창의적 체험 활동 시

간을 적극 활용하는 방안이 제안되고 있다(이수아

등, 2014). 창의적 체험 활동 시간에 에너지를 주제

로 구성된 프로그램을 학생들에게 적용한다면 여

러 과목에 흩어져 가르쳐지던 내용을 통합해 볼 수

있을 것이다. 실제로 창의적 체험활동 시수 확보와

중학교 자유학기제의 도입으로 학생들이 활용할 수 있는 프로그램들이 많이 개발되고 있다(우정애와

남영숙, 2012; 이상원과 이영준, 2014; 이경하 등, 2015; 전영석 등, 2015).

하지만 기존의 프로그램들은 생활과 관련된 에

너지 문제를 다루긴 하지만, 자동차, 공장 등의 예

를 들어 학생의 생활과는 다소 동떨어져 있다. 프로그램의 소재는 학생들의 생활과 밀접하여야 학

생들의 흥미를 불러일으킬 수 있을 뿐만 아니라, 학습을 통해 습득한 지식을 생활에 적용할 수 있다.

2016년 12월 중학생 대상 에너지 절약교육을 위한 창의적 체험활동 프로그램 개발 175

또한, 실험활동이 대부분 제시된 과정을 따라하여

현상을 체험해보는 형태로 제시된 것이 많다. 단순

한 실험 활동을 요리책처럼 따라 하기만 해서는 과

학적 사고력 및 탐구의 과정을 학습하기에는 한계

가 있다. 따라서 본 연구에서는 학생의 생활과 밀

접한 소재를 이용해 탐구의 맥락을 제시하며, 깊이

탐구할 수 있는 문제를 포함한 프로그램을 개발함

으로써 학생들아 탐구의 과정과 과학 원리를 함께

학습할 수 있도록 했다. 학생들은 의미 있는 문제

에 몰입하여 문제를 해결하는 경험을 할 때 학습내용

을 이해하고, 탐구능력을 키울 수 있다(NRC, 2007). 그리고 문제 해결을 위해 여러 학생들이 함께 참여

하는 활동이 되도록 구성하였다. 이것은 시민과학

적 요소(citizen-science)를 반영한 것으로 학생 각

각이 수집한 데이터 값을 모아 반 전체가 의미있는

지식을 함께 형성하도록 하면서 집단 지성을 경험

해 볼 수 있도록 한 것이다. 학생이 지속적으로 시

민 과학 프로그램에 참여한 경험은 과학의 과정과

문화에 친숙하게 하며, 과학 활동에 푹 빠지도록

한다(NRC, 2010). 학생들의 생활과 관련된 에너지 주제는 매우 광

범위한데, 본 프로그램에서는 조명을 중점적으로

다루기로 하였다. 조명은 전기에너지와 빛에너지

에 대해서 함께 배울 수 있는 주제이며, 학생들의

실생활과 매우 밀접하다고 판단하였기 때문이다. 학교와 가정에서 조명이 없이는 살 수 없고, 에너

지를 효율적으로 사용할 수 있는 방법을 탐구하고

실천하기에 적절한 주제라고 생각되어 선택하였다. 본 연구의 목적은 에너지 교육을 위해 개발된

기존의 창의적 체험활동 프로그램 및 관련 문헌을

분석하고, 그 결과를 바탕으로 중학생을 대상으로

한 창의적 체험활동 프로그램을 개발하는 데 있다.

Ⅱ. 연구 방법

본 연구는 교사가 창의적 체험활동 시간에 중학

생들에게 적용할 수 있는 에너지교육 프로그램-조명의 효율적 사용-을 개발하는데 그 목적이 있다. 프로그램 개발 과정은 프로그램 개발방향 설정, 프로그램의 틀 설계, 프로그램 개발의 세 단계로 나

눌 수 있다. 첫 번째, 프로그램 개발방향 설정 단계

에서는 기존 창의적 체험활동 프로그램 중 조명을

주제로 한 ‘에너지 프로젝트 1331’을 분석하여 문

제점을 진단하고, 이를 개선하기 위한 방향으로 개

발의 중점 방안을 설정하였다. 두 번째, 프로그램

틀 설계 단계에서는 3차시 분량의 학습 주제, 학습

목표, 지속가능발전교육(ESD) 목표를 설계하였다. 2015 개정 중학교 교육과정 중 과학, 환경, 기술가

정 과목에 해당하는 관련 내용요소도 함께 정리하

여 교과와의 연계성을 높였다. 세 번째 단계는 프

로그램 개발의 단계로 학습 목표를 달성하기 위한

교육 방법과 자료를 결정하고, 교수-학습지도안을

작성하는 것을 목표로 한다. 한 차시는 45분 기준

으로 하여 총 3차시 지도안을 작성하였다. 교수-학습 지도안까지 개발을 마친 후에는 연구

의 타당성을 높이기 위해 현직교사 12인의 검토를

거쳤다. 본 연구는 2016년 에너지교사연구프로젝

트(ET100)의 일환으로 시행된 것으로, 연구프로젝

트에 참여하는 다른 세 팀(초등교사 1팀, 중등교사

2팀)의 교사들과 한 자리에 모여 서로의 프로그램

을 발표하고, 활동의 개선 방향에 대하여 함께 토

론하였다. 팀당 10분 정도의 발표 과정을 거치고, 5분 정도 개선 방향을 논의했다. 토론 후 읽기자료

보다는 학생들의 활동이 풍부하게 들어가는 것이

좋을 것 같다는 점과 전기 에너지와 관련된 내용으

로 너무 치우치기 보다는 조명의 효율적 사용이라

는 주제의 특수성을 살릴 수 있는 방향으로 가는

것이 좋을 것 같다는 의견을 얻었다. 수정된 교수-학습 지도안을 완성한 후에는 학생

용 학습지와 교사용 참고자료를 개발하였다. 본 프

로그램은 창의적 체험활동 수업을 지원하기 위한

자료로 개발하였기 때문에 학생용 학습지와 교사

용 참고자료를 별도로 제작하였고, 교사용 참고자

료에는 예시답안과 수업에 참고할 Tip을 함께 제

시하였다. 예시답안 중 탐구활동의 경우는, 현장적

용가능성을 검토하는 과정을 거쳤다. 연구자들이

실제로 교실에 가서 탐구를 수행하며 실측하였고, 그 값으로 교사용 참고자료를 제작하였다. 자료 개

발이 끝난 후에는 2016년 에너지기후변화학회 제8회 정기학술대회에 참여하여 성과를 발표하고, 청중들로부터 프로그램의 개선방향에 대한 조언을

들어 보충하였다. 조명의 효율적인 사용을 위해서

는 단순히 절약하는 것을 넘어서 상황에 알맞은 조

도를 구성해보는 것도 포함되어야 한다는 의견이


프로그램 개발 방향

설정

기존 창의적 체험활동 프로그램 분석 및 개발 방향 설정

↓ ↓

프로그램 개발 틀 설계

학습주제, 학습목표, ESD 목표 설계

2015 개정 중학교 교육과정의 관련 내용요소 정리

(과학, 환경, 기술가정)

↓ ↓

프로그램 개발

학습 목표 달성을 위한 교육 방법과 자료 결정

교수-학습 지도안 작성 및 보완

학생용 학습지, 교사용 참고자료 개발현장적용 가능성 검토 후 수정

Fig. 1. 연구의 과정

있었다. 예를 들어, 불필요한 조명을 꺼야 하는 것

이지, 무조건 조명을 쓰지 않는 것은 아니며, 불을

꺼도 너무 밝을 경우 블라이드나 커텐을 사용하여

빛을 조절할 수도 있음을 학생들이 스스로 생각할

필요가 있다는 지적이 있었다. 위와 같이 2차례에

거쳐 수렴된 의견은 최종 프로그램 개발에 모두 반

영하였다. 본 프로그램은 중학생을 대상으로 하여

개발되었지만, 내용의 난이도나 안내의 정도를 변

경한다면 초등학생이나 고등학생도 사용가능할 것

으로 기대된다.

소단원 프로그램 내용

1 백열전구는 왜 사용을 중지하게 되었을까

- 백열전구의 사용에 관한 읽기자료와 사진, 그림을 제시함- 샤프심 전구 만들기 활동. 샤프심을 필라멘트로 사용하여 빛을 내보는 활동으로, 샤프심에 걸어주는 전압과 연필심의 종류에 따라 빛의 밝기를 비교함

- ‘백열전구의 원리’와 ‘조명의 역사’를 읽기자료로 제시함- 의사결정 : 에디슨의 이야기를 제시하며, 새로운 방법으로 문제를 해결한 경험을 이야기 해보도록 함

2 우리집 조명을 LED로 바꿔야 하나

- LED의 사용에 관한 읽기자료와 사진을 제시함- 형광등과 LED을 놓고, 거리에 따라 밝기가 어떻게 변화하는지 조도계로 측정하는 활동

- LED와 형광등을 비교하는 읽기자료를 제시함- 의사결정 : 집의 형광등을 LED로 바꾸어야 하는지 생각해 보도록 함

Table 1. 조명관련 프로그램(에너지 프로젝트 1331)(전영석 등, 2015) 분석

Ⅲ. 연구 결과

1. 프로그램 개발 방향 설정

프로그램 개발 방향을 설정하기 위해 조명에 관

한 내용을 다룬 에너지 프로젝트 1331(전영석 등, 2015)을 분석하였다. 에너지 프로젝트 1331은 중

학교 자유학기제를 대비한 프로그램으로 의(衣), 식(食), 주(住), 행(行) 단원으로 구성되어 있다. 본

연구에서는 조명과 관련된 주 단원의 첫 번째와 두

번째 소단원 내용을 분석하였다(Table 1). 도입에 사용된 이야기와 사진은 학생들의 흥미

를 끌 수는 있으나, 동대문 시장, 청계천 축제가 학

생의 실생활과는 다소 거리가 있다고 생각된다. 또한 제시된 실험이 결과를 확인하는 단순 활동에 그

치고 있어서 학생들의 사고력과 탐구기능을 신장

시키기는 어려워 보인다. 단순한 조작활동을 넘어

서 학생들이 자료를 수집하고, 분석하고, 표현하며, 결과를 이용하여 토의를 해보는 등 학생의 실천 활

동이 많이 포함되는 것이 창의적 체험활동 프로그

램으로서의 의미가 있다고 여겨진다. 실험 활동 이

후에 제시되는 심화 읽기자료는 지나치게 과학적

으로 접근하여 학생들이 흥미를 가지고 읽기 어렵

다고 판단되고, 학생들이 활동 대신 읽기자료로만

정보가 제공된다는 점이 아쉽다. 의사결정 코너는

학생 간의 의사소통을 촉진할 것으로 기대되지만, 활동 전체를 통해 알게 된 내용을 기반으로 의사결

정을 하는 것이 아니라, 새로운 읽기자료를 읽고, 의사결정을 하는 것으로 진정한 의사결정이라고 보

기는 어렵다. 학생들이 직접 수집한 자료를 모아


함께 토의하고, 그 결과로 생성된 지식을 기반으로

의사결정을 내릴 때 학생들은 자신의 생활을 바꿀

수 있다. Table 2는 기존 프로그램에 대한 분석을 기반으

로 하여 프로그램의 개발방향을 설정한 것이다. 본

프로그램은 첫 번째로 시민과학적 요소를 고려하

였다. 시민과학(citizen-science)이란 과학 관련 사

회적 쟁점에 대해 비전문가들이 협력하여 자료를

조사하고 공유하며, 자료를 분석하고, 관련 기술을

개발하는 등 문제를 해결해 나가는 활동을 말한다

(The Cornell lab of Ornithology, 2016). 학교에서

학생들이 직접 자료를 수집하고 공유하는 활동은

학생들이 마치 과학자처럼 활동하도록 한다. 이 과

정에서 학생들은 스스로 학습을 하고 자신의 생활

을 바꿀 수 있는 의사결정을 하게 될 것으로 기대

한다. 두 번째로 학생의 실생활과 관련된 소재를

다루었다. 교내 조명, 빛 공해와 같은 문제는 학생

의 생활과 밀접하다. 학생의 생활과 밀접한 소재를

이용해야 학생들의 흥미를 이끌어낼 수 있다. 세

번째는 학생 참여형 프로그램이 되도록 하였다. 읽기자료로 문제를 파악하기보다는 학생이 직접 자

료를 수집하고, 관찰 분석하도록 하였다. 이 과정에

서 학생들이 수집한 자료를 그래프나 언어로 표현

하여 발표하도록 하였다. 네 번째는 협동학습이 이

루어지도록 구성하였다. 개별 활동보다는 모둠이

함께 활동하도록 하고, 서로 아이디어를 모으는 과

번호 중점 방향 설명

1 시민과학적 요소를 고려한다.

- 시민과학적 접근을 활용하여 학생들의 흥미와 관심을 높이고, 직접적인 참여를 이끌어내고자 함

- 학생들이 자료를 수집하고 분석하여 유의미한 결과를 만들고, 서로 공유하는 활동으로 구성함

2 실생활과 관련된 소재를 다룬다.

- 교내 조명, 빛 공해와 같은 생활 속 문제를 다룸- 우리 교실, 우리 학교, 내가 쓰는 스탠드와 같이 학생의 생활과 밀접한 소재를 이용하여 조명 효율을 탐구하도록 함

3 학생 참여형 프로그램으로 개발한다.

- 학생들이 읽기 자료로 지식을 얻기보다는 직접 관련 자료를 수집, 분석․표현하도록 함. 데이터를 바탕으로 한 토의를 통해 개선방향을 스스로 도출하도록 함(조도 측정, 조명갓 제작)

4 협동학습으로 구성한다.

- 모둠원이 함께 다니며 함께 조도를 측정하고, 각각 측정한 자료를 모아 하나로 합치는 활동에서 구성원이 협력할 수 있도록 함

- 여러 사람이 아이디어를 내고 수렴하는 과정에서 타인을 존중하고 배려하며 다각도에서 문제에 접근해 봄

Table 2. 프로그램 개발의 중점 방향

정이 포함되도록 하였다. 혼자 해결 방안을 찾기보

다 여러 사람이 아이디어를 내고 수렴하는 과정에

서 사회적 상호작용이 일어날 수 있고, 다각도로

문제에 접근할 수 있다.

2. 프로그램 개발 틀 설계

조명의 효율적인 사용과 관련된 프로그램을 개

발하기 위한 기초 작업으로 3차시 분량의 학습 주

제, 학습 목표, 지속가능발전교육(ESD) 목표를 설

계하였다. 학습주제는 ‘조명 이해하기’, ‘조명 다이

어트’, ‘조명 개선하기’로 정하였다. 조명에 대해서

이해하고 조명을 효율적으로 사용하기 위해서 쓰

지 않는 조명을 선택적으로 소거하는 것과 반사율

이 높은 조명 갓을 제작하는 것을 순차적으로 다룬

다. 학습목표는 지식, 기능 영역으로 나누어 진술

하였다. 지속가능발전교육 목표는 지속가능발전(SD)의 세 영역인 환경적, 경제적, 사회적 영역으로 나

누어 진술하였다. 본 프로그램에서는 조명의 효율

적 사용에 대해 학습하면서 조명과 관련된 과학적

인 원리뿐만 아니라, 지속가능발전교육의 세 가지

영역을 함께 고려하여 조명을 쓸 때의 경제적인 측

면, 조명이 자연 환경에 미치는 영향, 조명이 불러

일으키는 사회적인 문제 등을 함께 다루었다. 또한

2015 개정 중학교 교육과정 중 과학, 환경, 기술가

정과에서 관련된 내용요소를 정리하여 교육과정과

의 연계성을 높였다. Table 3은 프로그램 개발 틀


차시 주제 학습목표 ESD 목표 교육과정 내용요소

1 조명이해하기

- 조명의 밝기 관련 단위의 의미를 이해할 수 있다.

- 학교 내 여러 장소의 밝기를 측정하여 비교할 수 있다.

[환경]학교 내 생활공간의 목적에 따라 필요한 조도 알아보기

[9기가02-06] 효율적인 주거 공간 구성 방안을 탐색하여, 가족생활에 적합한 주거 공간 구성에 활용한다.

2 조명다이어트

- 빛 공해의 의미를 알 수 있다.- 교실의 시간별 조도를 측정

하고, 꺾은선 그래프로 그릴 수 있다.

- 교실에서 불필요한 조명을 찾을 수 있고, 교실 조명을 선택적으로 소거하여 효율적으로 사용할 수 있다.

[환경,사회]조명이 자연과 인간 생활에 미치는 빛 공해 다루기[경제]조명을 효율적으로 사용하여 전기 요금 절약하기

[9과22-03] 가정에서 전기 에너지가 다양한 형태의 에너지로 전환되는 예를 들고, 이를 소비 전력과 관련지어 설명할 수 있다. [9환03–02]학교 또는 지역의 환경 개선을 위한 다양한 참여 방식을 조사하고, 개인적, 사회적 차원으로 구분하여 각자 할 수 있는 참여 방식을 제시한다.

3 조명개선하기

- 효율적인 조명의 사용에 대해서 이해한다.

- 갓 없는 스탠드를 이용하여 밝은 조명을 만들 수 있다.

- 밝은 조명의 제작 원리를 이해한다.

[경제]조명을 효율적으로 사용하여 전기 요금 절약하기[환경,사회]조명이 지역사회 환경 조성에서 하는 역할 알아보기

[9기가02-06]효율적인 주거 공간 구성 방안을 탐색하여, 가족생활에 적합한 주거 공간 구성에 활용한다.

Table 3. 프로그램 개발 틀

을 정리한 것이다.

3. 프로그램 개발

프로그램 개발의 단계에서는 학습 목표를 달성

하기 위한 차시별 지도내용을 결정하고, 학생용과

교사용 수업자료를 개발하는 것을 목표로 한다. 한

차시는 45분 기준으로 하여 총 3차시의 프로그램

을 개발하였다. 프로그램의 개발 과정 중 에너지교

사연구회 모임, 학술발표대회, 현장적용가능성 검

토 단계에서 얻은 개선점은 각 차시에 밝혀두었다. Table 4~6은 1~3차시 교수-학습 지도안을 요약하

여 나타낸 것이다. ◯준은 수업에 필요한 준비물과

자료를 나타내고, ※은 지도상 유의점을 나타낸다.1차시는 조명을 이해하는 내용으로 조명의 종류

와 룩스와 루멘과 같이 조명에 사용되는 단위를 알

아본다. 그리고 스마트폰의 조도 측정 어플을 이용

하여 학교 곳곳의 조도를 측정해 본다. 모둠별로

구역을 나누어 측정한 후 자료를 공유하고, 장소에

따라 밝기가 어떻게 다른 지 그 이유는 무엇인지

생각해 보는 활동으로 구성되어 있다. 학생들이 쓰

는 스마트폰의 종류에 따라 절대적인 조도 값이 다

르게 측정될 수 있다. 따라서 한 모둠이 여러 곳을

측정하고, 밝은 장소와 어두운 장소를 상대적으로

나누어 본 후, 모둠 간의 결과를 공유하는 것이 기

기에 따른 오차를 줄일 수 있는 방법이다. 위 활동

을 통해 학생들은 조명에 대한 지식을 얻고, 학생

들이 생활하는 공간에 따라 밝기가 다르다는 것을

알 수 있다.처음 개발된 프로그램에서는 모둠별로 장소를 나

누어 맡아 측정하고 서로 값을 비교하는 것이었으

나, 연구자들의 현장적용가능성 검토 과정에서 스

마트폰의 종류에 따라 같은 장소에서도 기종에 따

라 조도가 다르게 측정된다는 것을 알고, 한 모둠

이 여러 장소를 측정하여 모둠 안에서 상대적으로

값을 비교하는 활동으로 수정하였다. 2차시는 빛 공해라는 사회적 문제를 통해 너무

밝은 조명은 우리 생활과 환경에 부정적인 영향을

줄 수 있다는 문제의식을 불러일으킨다. 이로부터

불필요한 조명을 줄여야겠다는 생각을 갖도록 한

다. 다음으로 장소별 조도 기준표를 제시하여 조명

은 용도에 맞게 적절한 밝기로 사용하는 것이 좋다

는 것을 자연스럽게 깨닫도록 한다. 그리고 학생들


차시 주제 교수-학습 활동 시간(분) 비고


도입

◦조명의 밝기 비교 - (토의)조명의 밝기를 비교하려면? - 눈으로 알 수 있는 밝기의 차이는? - 밝기 측정 기구는? ◦조명 전기 소모량 - 조명의 전기 소모에 영향을 미치는 요소는?

10

전개

[활동1] 자료해석: 조명 알아보기 ◦ 다양한 조명의 종류(백열전구, 형광등, 삼파장 램프, LED등) ◦ 조명 관련 용어 이해하기(W(와트), lm(루멘), lx(룩스))[활동2] 측정 및 토의: 학교 여러 곳의 밝기 측정하기 ◦ 학교 내 각 장소별 밝기 알아보기 - 스마트폰 앱 설치 및 측정 방법 알아보기

(교실/복도/운동장/계단/현관/화장실 등) ◦ 측정 결과 공유하기 - 장소에 따른 밝기의 차이 이해하기

25

◯준조도 측정 어플이 설치된

스마트폰※ 어플은 가정의 wifi 환경에서

미리 설치해 오도록 한다.

정리◦생활 속에서 알아보기 - 조명 포장재의 표기 정보 읽어보기 - 밝기와 장소의 용도를 관련지어 생각해보기

10※2차시와

관련된 과제 제시

Table 4. 1차시 교수-학습 지도안

차시 주제 교수-학습 활동 시간(분) 수업자료


도입◦빛 공해란? - 빛이 우리 생활에 주는 이로운 점, 해로운 점 생각하기 - 빛 공해란 무엇인지 알아보기

5

전개

[활동1] 자료해석: 생활 속 조도 기준 알아보기 - 생활 속에서 활동별로 필요한 조도 기준 확인하기 - 장소별로 기준 조도를 확인하고, 그 정도의 밝기가 필요한 이유

생각하기[활동2] 측정 및 자료 변환: 교실 조도 꺾은선 그래프로 그리기 - 교실 곳곳의 조도 측정하기(과제) - 학생들이 측정해온 교실 조도 값으로 꺾은선 그래프 그리기(조

명 유무/시간별/장소별)[활동3] 토의: 교실의 불필요한 조명찾기 - 교실 표준 조도 기준(400lx)~최고 조도기준(600lx)를 기준으로

조명이 더 필요 혹은 불필요한 시간 찾기 - 모둠별로 탐구결과 발표하기

35

◯준 교실 곳곳에서 시간별로 조도를 기록한 결과표

정리◦실생활 적용 - 교실 조명을 쓸 때 전기 에너지 절약 방법 이야기하기 - 전기 에너지 절약에 대한 실천 다짐하기

5


이 과제로 측정해온 교실 곳곳의 시간별 조도값을

이용하여 꺾은선 그래프를 그려 본다. 학생들은 이

그래프를 교실의 조도 기준(400~600lx)과 비교하

고, 자신이 사용하는 교실에서 조명이 불필요한 시

간을 찾을 수 있다. 이 활동을 통해 학생들은 교실

조명을 시간과 위치에 따라 선택적으로 끄고 켬으

로 전기 에너지를 절약할 수 있음을 깨달을 수 있

다. 혹은 너무 밝은 시간이나 오히려 어두운 시간


차시 주제 교수-학습 활동 시간(분) 수업자료


도입 - 조도 개선을 통해 조명을 효율적으로 사용한 사례 살펴보기 5

전개

[활동1] 설계 : 조명 효율을 높일 수 있는 방법 생각하기 ① 다양한 재료(천, 한지, 흑지, 백지, 색상지, 호일 등)의 반사율

생각하기 ② 조명의 밝기를 높일 수 있는 갓 제작 계획하기[활동2] 제작 : 갓 없는 스탠드(LED/백열전구)를 이용하여 가장 밝은 조명 만들기 ① 설계 단계를 토대로 조명의 밝기를 높일 수 있는 갓 제작하기[활동3] 측정 : 제작한 조명 기구의 조도 측정하기 ① 동일한 조건(거리, 위치, 주변 채광 등)에서 조도 측정하기 ② 가장 밝게 만들어 주는 조명 갓 찾기

35

갓없는 스탠드, 다양한

반사율을 가진 재료, 조도 측정

어플

정리 - 밝은 조명 제작 원리 정리하기(표면 상태, 색상, 재질, 갓 형태) 5


을 찾아 생활에 적절한 조도를 조성하는 방법도 생

각해 볼 수 있다. 이 때, 창문의 방향이 다른 교실

간의 측정값을 함께 비교한다면 동향, 남향 창에

따른 조도 차이까지도 폭 넓게 이해할 수 있다.처음 개발된 프로그램에서는 교실에서 아낄 수

있는 조명을 한 달 전기 요금으로 계산해 보는 내

용이 포함되어 있었다. 하지만 에너지교사연구회

모임 중 조명이라는 주제의 특수성을 벗어나 전기

에너지로 너무 확장된다는 의견이 있어서 그 부분

은 삭제하였다. 또한 에너지기후변화학술대회 성

과 발표 후 한 교사는 조명의 효율적인 사용을 위

해서는 단순히 절약하는 것을 넘어서 눈에 알맞은

조도를 구성해보는 것도 포함되어야 한다는 의견

을 주었다. 예를 들어 조명이 불필요한 경우에 조

명을 꺼야 하는 것이지 무조건 조명을 쓰지 않는

것은 아니며, 조명을 일부 꺼도 너무 밝을 경우 블

라이드나 커텐을 사용하여 과도한 빛을 조절할 수

도 있음을 학생들이 스스로 생각할 필요가 있다는

지적이었다. 이러한 안내는 교사용 참고자료에 포

함시켰다.3차시는 반사율의 개념을 알고 같은 조명일지라

도 조명갓을 잘 사용한다면 조명의 효율을 높일 수

있음을 알아보는 차시이다. 색깔, 재질, 갓의 모양

에 따라 반사율이 달라진다는 것을 이해하고, 학생

들은 조명 갓을 직접 제작해본다. 설계 단계에서

토의가 충분히 이루어지도록 하여서 창의적이면서

도 기능이 좋은 조명 갓이 만들어질 수 있도록 한

다. 조명 갓이 완성되면 직접 제작한 조명 갓을 사

용하여 조도를 측정하고, 가장 밝게 제작한 모둠을

찾아본다. 이 활동을 통해 학생들은 어떤 재료가

조명의 효율을 높일 수 있는지 알 수 있다.Table 7은 1~3차시의 학습지 중 일부를 발췌한

모습이다.

Ⅳ. 결론 및 제언

본 연구에서는 중학생을 대상으로 하는 에너지

교육 프로그램을 ‘조명의 효율적 이용’이라는 주제

에 맞추어 개발하였다. 이를 위한 첫 단계로 기존

에 개발된 조명관련 창의적 체험활동 프로그램을

진단하고 개발의 방향을 설정하였다. 기존에 개발

된 창의적 체험활동은 생활과 관련된 에너지 문제

를 다루긴 하지만, 학생의 생활과는 다소 동떨어져

있었다. 또한, 실험활동이 대부분 제시된 과정을

따라하여 현상을 체험해보는 형태로 제시된 것이

많았다. 본 연구에서는 시민과학적 요소 고려하기, 학생의 실생활과 관련된 소재 다루기, 학생 참여형

프로그램 만들기, 협동학습으로 구성하기의 개발

중점 방향을 설정하게 되었다. 프로그램의 개발 방향을 설정한 후에는 프로그

램 개발 틀을 설계하였다. 학습 주제, 학습 목표, 지속가능발전교육(ESD) 목표, 2015 개정 중학교 교

육과정 중 조명과 관련된 내용 요소를 정리하였다. 학습주제는 ‘조명 이해하기’, ‘조명 다이어트’, ‘조명 개선하기’로 정하였다. 학습 목표는 지식과 기

능 영역이 함께 기술되도록 하였고, 지속가능발전


차시 주제 교사용 참고자료의 모습




Table 7. 교사용 참고자료 일부 발췌(1~3차시)


교육 영역은 경제적, 환경적, 사회적인 면을 통합

적으로 다루고자 하였다. 2015 개정 중학교 교육과

정 중 과학, 환경, 기술가정 과목에서 관련된 내용

요소를 찾을 수 있었다. 마지막으로 프로그램의 세부 지도 내용과 학생

용 학습지, 교사용 참고자료를 개발하였다. 이 과

정에서 에너지교사연구회의 교사 중 일부와 모임

을 가져 서로의 프로그램을 발표하고, 개선방향을

논의하는 과정을 거쳤다. 또한 연구자들이 현장적

용가능성을 탐색하기 위해 프로그램 활동을 직접

수행하며, 문제점이 발생할 경우 교수학습활동을

수정하였다. 마지막으로 2016년 제8회 에너지기후

변화 학술대회에서 성과를 발표하며, 프로그램 개

선에 대한 조언을 얻었다. 프로그램의 타당성을 검

토하는 과정을 거쳐 최종적으로 개발된 프로그램

은 다음과 같다. 1차시에는 조명의 종류와 조명에

사용하는 여러 단위에 대해 이해하고, 학교 내 여

러 장소의 조도를 측정해 보는 활동으로 구성하였

다. 2차시에는 교실 조명 중 불필요한 조명을 시간

별로 찾아보고, 선택적으로 소거할 수 있음을 알아

보는 내용을 담았다. 3차시에서는 반사율이 높은

조명 갓을 제작하여 사용한 재료와 조명의 형태에

따라 조도가 달라질 수 있음을 탐구해보는 활동으

로 개발하였다. 학생들은 활동을 통해서 반사율을

높이는 방법에 대해서 자연스럽게 깨달을 수 있다. 교사용 참고자료에는 학생용 학습지의 예시 답안

을 수록하고, 교사들이 참고할 수 있는 Tip도 자세

히 수록하였다. 본 연구에서 개발한 에너지 교육 프로그램은 각

차시마다 학생들이 자료의 측정과 수집, 그래프 표

현, 분석, 결론도출의 모든 과정에 참여하고, 그들

이 수집한 자료를 바탕으로 새로운 지식을 구성하

도록 하였다. 학생들은 의미 있는 문제에 몰입하여

문제를 해결하는 경험을 할 때 학습내용을 이해하

고, 동시에 탐구능력을 키울 수 있다(NRC, 2007). 또한 조명의 사용이 우리 생활에 주는 경제적, 환경적, 사회적 영향도 함께 생각해 보며, 지속가능

한발전(SD)에 관한 사고의 폭도 넓힐 수 있을 것

이다. 하지만 아직은 개발한 프로그램을 학생들에

게 적용하여 효과성을 검증해 보지 않은 상태이므

로 앞으로 현장에 적용해 보고 수정․보완하는 후

속 연구가 필요하다.

참고문헌

에너지관리공단, 2003a, 초등학생용 에너지교육 인

정도서 교사용지도서, 35, 38-39. 에너지관리공단, 2003b, 중학생용 에너지교육 인

정도서 교사용지도서, 4.오동규, 2011, 초등학교 창의적 체험활동을 위한

녹색기술교육프로그램의 개발, 대한공업교육학

회지, 36(1), 26.오윤정, 장지영, 유효숙, 김성원, 이현주, 최경희,

2011, 2007 및 2009 개정 고등학교 과학과 교

육과정에 제시된 지속가능발전 교육 내용 분석

및 비교, 학습자중심교과교육연구, 11(2), 95-113.우정애, 남영숙, 2012, 중학교 과학 기후변화 교육

프로그램 개발, 한국실과교육학회지, 27(1), 135- 157.

유네스코한국위원회, 2015, 교사가 실천하는 지속

가능발전교육: 미래세대와 동행하기, 유네스코

한국위원회.유지영, 문성환, 2014, 에너지교육에 활용 가능한

애플리케이션 개발 동향 분석, 에너지기후변화

교육, 4(2), 99-111.이경하, 박진, 윤화영, 이경선, 이선경, 2014, 초등

학생을 위한 체험중심 기후변화교육 프로그램

의 개발 및 적용초등학생을 위한 체험중심 기

후변화교육 프로그램의 개발 및 적용, 에너지

기후변화교육, 5(2), 211-226. 이상원, 이영준, 2014, 기후변화대응을 위한 초등

학교 고학년용 저탄소 교육 프로그램 개발, 한국실과교육학회지, 27(1), 135-157.

이수아, 황현정, 장진아, 2014, 2007 및 2009 개정

교육과정에서 제시된 에너지 교육 내용 분석 -중학교 과학과, 사회과, 도덕과, 기술가정과를

중심으로-, 에너지기후변화교육, 4(2), 151-160.이진권, 2009, 환경교육이 에너지 및 쓰레기 절감

에 미치는 정략적 효과에 관한 연구, 환경정책

연구, 8(4), 51-73.전영석, 이세연, 이성희, 손미현, 2015, 중학교 에너

지 프로젝트 1331, (주)천재교육.Hungerford, H. R., & Volk, T. L., 1990, Changing

learner behavior through environmental education, The Journal of Environmental Education, 21(3),


8-21.MBC 뉴스데스크. http://imnews.imbc.com/replay/

2016/nwdesk/article/4037652_19842.htmlNational Research Council (NRC), 2007, Taking

Science to School: Learning and Teaching Science in Grades K-8, Washington, D.C.:The National Academies Press.

National Research Council (NRC), 2010, Surrounded by Science: Learning Science in Informal En-vironments, Washington, D.C.: The National

Academies Press.Sustainable Development Knowledge Platform (SDKP),

https://sustainabledevelopment.un.org/sdgsThe Cornelllab of Ornithology, 2016, http://www.

birds.cornell.edu/citscitoolkit/about/definition

2016년 12월 9일 2016년 12월 19일 2016년 12월 27일

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