이번 시간에는 온도에 따른 기체의 부피 변화를 귀납적인 활동을 통해 알아본다. 본 활동지는 발견학습 모형이 적용된 것으로, 각 STEP별로 발견학습 수업의 단계-탐색 및 문제 파악, 자료 제시 및 관찰 탐색, 추가 자료 제시 및 관찰 탐색, 규칙성 발견 및 개념 정리, 적용 및 응용-를 반영하고 있다. 2가지의 실험을 하게 되는데, 이때 학생들은 4~5명으로 구성된 조로 편성하여 실험과 토의를 원활하게 할 수 있도록 하며, 학생 스스로 지식을 구성할 수 있도록 교사는 최소한의 도움만 주도록 한다. 학생들은 이번 차시를 통해 온도에 따른 기체의 부피 변화에 관해 알게 된다.STEP1 탐색 및 문제 파악 이 단계에서는 실생활과 관련된 문제 상황을 제시하여 학생들이 스스로 문제를 파악하도록 한다. 본 활동지에서는 뜨거운 곳에서 과자 봉지가 부풀어 오르는 것을 본 일상적인 경험을 제시한 후, 조별로 온도에 따라 기체의 부피가 변하는 것을 본 경험을 이야기 하고 기록하도록 하였다. <중 략>STEP3 추가 자료 제시 및 관찰 탐색이 단계는 학생들이 규칙성을 발견하여 과학적 개념을 형성하거나 일반화하는 것을 더욱 강화시켜 주기 위한 단계로 본 활동지에서는 온도에 따른 기체의 부피 변화에 관한 개념을 강화하기 위해 위의 STEP2에서 제시된 것과 비슷한 실험을 보충관찰 자료로 제시하였다. 교사는 학생들이 STEP2에서 했던 실험과의 공통점과 차이점을 생각하며 관찰 결과를 정리하고 거의 완전한 개념을 형성하도록 한다. <중 략>STEP5 적용 및 응용 이 단계에서 학생들은 앞서 자신들이 발견한 개념을 새로운 상황에 적용하는 것을 통해 개념의 활용 범위를 넓히고 개념의 의미를 인지적으로 정착시키게 된다. 교사는 이 단계를 통해 이번 수업 목표가 실제로 달성되었는지 여부를 파악할 수 있다. 본 학습지에서는 찌그러진 탁구공을 펼 수 있는 방법과 그 이유를 물어 학생들이 익힌 개념을 적용해 볼 수 있도록 하였다.
이 활동은 기초 탐구 과정의 ‘예상’ 단계에 해당한다. 이 단계에서는 학생들이 달팽이를 직접 관찰하기 전에 관찰하게 될 것에 대한 구체적인 예측을 해 보게 해야 한다. 본 활동지에서는 민정이가 달팽이를 선물 받았는데, 달팽이에 대해 잘 몰라서 걱정하는 상황을 제시하여 학생들이 달팽이가 잘 자라기 위해서는 어떤 것들이 필요할지 예상해 보는 동기를 부여하였다.<중 략>STEP1은 기초 탐구 과정의 ‘관찰’ 단계에 해당한다. 이 단계에서는 학생들이 직접 달팽이를 관찰하게 되는데, 본 활동지에서는 학생들이 다양한 측면에서 달팽이를 관찰할 수 있도록 하기 위해 미각을 제외한 오감과 도구 상자 안에 있는 다양한 도구(돋보기, 초시계, 유리판, 털실, 손전등, 색종이)를 사용하여 관찰하고 사용한 도구나 오감을 적고 관찰내용을 적게 한다. <중 략> STEP4는 기초 탐구 과정의 ‘분류’단계에 해당하는데, 이 단계에서는 학생들이 사물의 공통적인 속성에 따라 몇 개의 묶음으로 나누어 보게 활동이다. 교사는 학생들에게 분류를 시키기 전에, 제시된 달팽이, 지렁이, 개미, 플라나리아, 물벼룩, 송장헤엄치개를 다리가 있는 생물과 다리가 없는 생물로 분류하는 모습을 학생들에게 보여주어 분류를 어떻게 하는지 학생들이 직접 볼 수 있도록 한다. 이 활동에서 제시된 생물들은 STEP3에서 학생들은 달팽이의 서식지가 어디일지 추리해 본 것을 기반으로 활동을 할 수 있도록 땅과 물에 사는 작은 생물이다. 학생들은 그 6가지 생물 사이의 공통적 속성(서식지)을 찾아 스스로 분류 기준을 세우고 그에 맞게 분류해 보게 된다. 초등학생은 아직 분류를 하는 것에 능하지 않으므로 교사는 학생들이 이분법적인 분류 기준을 세우도록 지도해야 한다.
◈ 본 활동지는 학생들이 물체의 모습이 거울에 비치는 원리를 이해하고, 그에 따라 나타나는 상의 특징을 이해하는 것을 목표로 한다. 본 활동지에는 학생들이 흔히 가지고 있는 오개념인 거울에 비치는 물체는 항상 좌우가 바뀐다는 개념을 학생들이 갈등을 겪으면서 옳은 개념으로 변화시키고 적용할 수 있는 모형인 개념 변화 학습 모형을 적용하였다. 이 모형은 크게 학생들이 자신의 생각을 표현하고, 재구성하며, 재구성한 생각의 타당성을 평가하며, 재구성된 생각을 응용하고 검토하는 단계로 이루어져 있다. STEP1 / 생각의 표현이 단계는 거울에 비치는 상에 관한 선개념을 이끌어 내는 단계이다. 본 활동지에서는 학생들에게 거울에 비친 물체의 상은 어떻게 보일지를 물음으로써 학생들이 가지고 있던 선개념을 적을 수 있도록 구성하였다. 대다수의 학생들이 거울에 비치는 상은 항상 좌우가 바뀌어 보인다는 오개념을 선개념으로 가지고 있다. <중 략> 학생들이 스스로 생각하여 사과의 모양을 그릴 수 있도록 한다. 숫자의 위치와 모양 역시 생각하도록 안내한다. STEP7 /생각의 변화 검토이 단계는 학생들의 생각이 어떻게, 어느 정도 변화되었는지를 검토하는 단계로 학생들이 자신이 처음 가졌던 생각과 변화된 생각을 비교해 보게 한다.예상 답처음에는 거울에 비치는 물체는 무조건 좌우가 바뀌어 보인다고 생각했었는데, 지금은 거울에 비치는 물체는 그 물체와 선대칭을 이루기 때문에 거울을 놓는 위치에 따라 거울에 비치는 상에서 바뀌는 것이 달라진다는 거을 깨달았다.
◈ 본 활동지는 통합탐구과정 능력 향상에 도움을 주는 Vee Diagram에 맞춰 제작되었다. Vee Diagram에서 가장 중요시 되는 것은 학생들의 사전 지식과 사후 지식을 연결하는 ‘상호 작용’이기에 학생들이 실험이 끝난 후 자신들의 사전 지식과 사후 지식을 비교하게 하여 이 둘 사이의 상호작용이 일어나도록 해야 한다. Vee Diagram은 아래에서부터 위로 활동지를 작성해 나가게 되는데, 이 때 학생들이 순서를 헷갈리지 않도록 각 활동마다 번호를 붙여놓았다. 본 활동지를 통해 학생들은 물의 온도에 따른 생물의 호흡 변화에 대해 배우고, 배운 것을 생활에 적용할 수 있게 될 것이다.<중 략>가치주장‘가치주장’은 통합탐구과정의 ‘가치 측면의 일반화’에 해당하는데, 이 단계에서는 가치 측면을 실생활에 적용 가능한 형태로 실험의 결과를 확장하는 것을 의미한다. 이에 본 활동지에서는 평상시에도 금붕어를 잘 키우기 위해서 학생들이 어떻게 해야 하는지를 물어 학생들이 일상생활에 오늘 학습한 내용을 적용할 수 있도록 하였다.
◈ 본 활동지는 켈러가 제안한 ARCS 전략의 구성 단계에 맞게 짜여 있으며, 각 STEP별로 A, R, C, S에 해당하는 요소가 포함되어 있다. 또한, 학습지의 여백을 활용하여 STEAM 교육이 이루어지도록 하였다. 이 활동지를 통해 학생들은 인체 골격 구조를 맞춰보고, 인체 골격의 구조와 기능에 대해 배운 것을 정리하게 된다. STEP1 / AttentionA.1. 지각적 주의 환기이 활동에는 Attention단계의 하위요소인 ‘A.1.지각적 주의 환기’를 적용하였다. 이 단계에서는 학생들의 흥미를 유발하는 것이 가장 큰 과제인데, 본 활동지에서는 최근 상영되어 큰 인기를 끌었던 영화 ‘겨울 왕국’의 주인공인 엘사가 학생들에게 우리 몸의 골격 구조에 대해 알려달라고 요청하는 편지를 보냈다는 비일상적인 사건을 제시하여 학생들의 흥미를 유발하였다. 우리 몸에는 어떤 뼈들이 있는지 엘사에게 알려줍시다.<중 략>발바닥과 갈비뼈는 양 끝에 비해서 가운데가 살짝 떠 있는 모양입니다. 이런 모양을 아치 모양이라고 하는데, 우리의 발바닥과 갈비뼈는 이렇게 아치 모양으로 되어 있어서 우리의 체중을 더 잘 지탱하고, 몸을 외부의 충격에서 잘 보호할 수 있답니다. 아치모양을 가진 것으로는 다리가 대표적인데요, 우리 주위에 아치 모양을 가진 또 다른 것은 무엇이 있을까요? 발바닥과 갈비뼈의 비밀 ☞ STEP3 여러분이 열심히 인체의 골격에 대해 알려줘서 엘사가 고맙다고 전해왔어요! 그런데, 엘사가 아직도 잘 모르겠다고 슬퍼하네요. 엘사에게 뼈의 기능과 이름을 알려 줄까요? 아래의 인체 모형 사진에서 뼈의 위치와 그 이름을 서로 연결해 봅시다.