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체험 중심, 활동 중심 수업으로

우주에 한 발짝 다가가다

서울응봉초등학교에서는 STEAM 교사 연구회에 소속된 교사들이 매년 새로운 주제로 STEAM 교육프로그램을 운영하고 있다. STEAM DAY, 방학 STEAM 캠프, 가족 창의 캠프, STEAM 교사 워크숍 등 학생뿐만 아니라 학부모와 교사를 대상으로도 여러 가지 관련 활동을 하고 있다.

STEAM 캠프 프로그램 중 ‘우주를 향해! 날아라, 꼬마로켓!’을 소개하려고 한다. 이 프로그램은 로켓의 기본 원리를 이해하여 꼬마 로켓을 만들고 발사하는 활동이다. 단순히 로켓 제작과 발사로 끝나는 게 아니라 발사한 뒤 개선해야할 점과 보완해야할 점을 토의하며 더 좋은 방안을 찾는 단계까지 가는 것이 중요하다고 할 수 있다. 아이들이 로켓의 기본 원리, 우주 발사체의 기본 원리를 깨닫고 항공우주 산업에 대해 관심과 흥미를 가지는 데 수업의 목표를 두고 프로그램을 진행하였다.

‘우주를 향해! 날아라, 꼬마로켓!’ 프로그램의 배경

산업적으로 항공우주 분야는 부가가치가 매우 높을 뿐 아니라, 국가안보, 기상예측, 지질탐사, 해양탐사, 천문관측, 우주탐사 등 그 활용분야가 무궁무진하다. 게다가 타 산업 발전을 견인하는 핵심 사업이라고 할 수 있어 선진국에서는 지속적인 투자와 지원을 아끼지 않고 있다. 하지만 우리나라는 미국, 러시아 등의 우주 선진국에 비해 30~40년이나 늦게 우주기술 개발을 시작했을 뿐 아니라 투자 규모도 적기에 선진국과의 기술격차는 크다. 특히 우주 개발을 하기 위해 우주 발사체 기술은 기본이자 우주 개발의 바탕이 되는 것으로 반드시 정복해야 할 산이지만, 우주 선진국의 기술이전 기피와 규제로 인하여 우주 산업의 진입 장벽은 굉장히 높다. 따라서 우리 스스로의 힘으로 기술 개발을 하는 것이 중요하며 독자적인 우주 개발 능력을 키우기 위해 항공우주 분야의 창의적 인재육성이 필요하다. 그러기 위해 어렵고 복잡하다는 과학에 대한 인식을 개선하여 학생들이 과학에 더욱 흥미를 가지고 탐구할 수 있도록 체험 중심, 활동 중심의 수업을 하는 것이 중요하다. 이러한 취지에서 학생들이 항공우주에 대해, 나아가 과학에 대해 지속적인 관심과 흥미를 가질 수 있도록 ‘우주를 향해! 날아라, 꼬마로켓!’ 프로그램을 계획하게 되었다.

‘우주를 향해! 날아라, 꼬마로켓!’ 프로그램

이 프로그램은 2015 개정 교육과정의 성취기준을 바탕으로 하여, 초등학교 6학년 대상 2차시 수업으로 설계되었다. <표1>은 2015 개정 교육과정 성취기준과 STEAM 프로그램 성취 목표와 요소를 바탕으로 한 프로그램의 구성 내용이다.

교수학습과정안을 요약하여 차시별 학습 내용을 간략하게 <표2>에 나타내었다.

‘우주를 향해! 날아라, 꼬마로켓!’ 프로그램은 필름 통을 이용하여 꼬마로켓을 만들기 때문에 별도의 발사장치 없이 드라이 아이스, 발포 비타민 등 필름 통안의 압력을 높일 수 있는 재료 만 있으면 발사가 가능하다. 교사가 프로그램을 단계적으로 잘 진행하는 것도 중요하지만, 학생들의 사고를 자극할 수 있는 확산적 발문으로 학생들이 깊이 있는 탐구를 할 수 있도록 도와주는 것 또한 그 못지않게 중요하다.

특히 2차시 감성적 체험에서 “어떻게 하면 로켓을 빨리 혹은 늦게 발사할 수 있을까?”, “로켓을더 높이 발사하려면 어떻게 해야할까?”, “추진제로 드라이아이스가 아닌 다른 재료는 없을까?”, “로켓의 몸통(필름통)은 몇개를 이어 붙이는 것이 안정적일까?”, “ 필름통을 대체할 다른 재료는 없을까?” 등 교사는 학생들의 사고를 자극할 수 있는 발문으로 추가적인 탐구를 이끌어 내는 것이 필요하다.

함형준 선생님은 현재 서울응봉초등학교 교사로 재직 중이며, STEAM 교사 연구회, 변화를 꿈꾸는 과학기술인 네트워크(ESC) 과학 교육위원회 회원으                          로 활동하고 있다.