노벨과학동아리 유형별 활동 안내자료
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대전광역시교육청 과학직업정보과

1. 노벨과학자 알아가기

노벨과학 학생동아리 유형 중 “노벨과학자 알아가기”는 노벨상의 “헌신”의 가치를 반영한 활동으로 다음과 같은 활동 내용을 다룬다.

과학적 이론의 이해, 과학자의 삶과 특성 이해, 역사에 대한 이해 등을 통해 노벨과학자 및 과학이 인류문명에 끼친 영향을 이해함

교과서에 나온 이론 분야의 과학자, 역경을 이겨낸 과학자, 소외 계층 과학자(여성, 소수민족 등) 등에 대해 연구함

과학자의 학문에 대한 열정과 인간적인 노력을 이해함으로써 인문학과의 융합적 소양을 도모함. 과학자의 인류사회의 기여와 헌신을 존중하고, 과학의 가치를 인식함

과학자에 대한 학습을 바탕으로 과학자로서의 꿈을 키우고 진로계획을 수립함

□ 노벨과학동아리 활동 유형 예시

과학자의 삶과 노력

과학자의 삶을 통해 과학자가 가지는 궁금증과 호기심, 상상력을 비롯하여 연구에 대한 열정과 노력, 인내를 배움. 나아가 연구가 이루어진 사회적, 경제적, 역사적 상황을 이해하고 이러한 환경이 과학의 발전에 어떤 영향을 주는지를 배움

과학연구가 백인, 남성의 영역이라는 사회적 편견을 깨고 성과를 이룬 소외 계층의 과학자(여성, 소수민족 등)에 대한 사회, 정치, 역사적 맥락에서 그들의 연구 성과와 노력을 연구함

한 분야의 지속적인 노력으로 성과를 이루어낸 과학자: 투 유유(노벨생리학상, 중국), 오무라 사토시(일본, 화학) 등

사회의 편견을 이겨낸 과학자: 마리 퀴리(연구윤리의 중요성 강조하고 지켜나감, 프랑스, 물리, 화학), 헤디 리마(여성의 사회적 편견에 맞선 과학자, 비노벨상, 무선통신기술), 머큐리 계획의 여성 과학자들(영화 히든 피겨스, 우주 경쟁의 여성 흑인 과학자들) 등

나사의 우주과학과 정치, 과학과 기술 혁신

과학자와 인류발전

과학적 업적을 통해 인류의 문제를 해결하여 인류발전에 기여한 과학자의 과학 활동과 성과를 탐구함

과학이 가져온 인류의 혜택과 동시에 인간의 권리와 안전을 해치는 재난을 조사하고, 과학자의 윤리성과 책임감을 학습함

인류발전에 기여한 과학자(명과 암): 프리츠 하버(인류의 배고픔을 해결했으나 인류의 재앙 독가스 개발, 화학, 독일), 엔리코 페르미(원자력 발전의 시작과 원자폭탄, 물리, 이탈리아) 등

과학진로 설계 활동

한 분야의 연구 단체와 과학자의 활동을 연구 조사하여 나의 과학진로 꿈꾸기

DNA의 발견부터 유전자가위 까지: 프리드리히 미셰르(DNA 발견, 비노벨상), 세베로 오초아와 아서 콘버그(DNA, RNA), 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭(이중나선구조), 앤드루 파이어와 크레이그 멜로(RNA), 에마뉴엘 샤르팡티에와 제니퍼 다우드나(크리스퍼 유전자 가위) 등

상대성이론과 양자역학: 알버트 아인슈타인(광전효과), 베르너 하이젠베르트(양자역학), 막스 플랑크(에너지 양자), 폴 디렉과 에르빈 슈뢰딩거(파동방정식), 윌리엄 쇼클리(트랜지스터 효과) 등

연구소의 과학자들: 한국과학기술연구원(대전), 국가수리과학연구소(대전), 막스플랑크 연구소(독일), 썬(CERN, 유럽 입자물리 연구소), 나사(NASA, 미국 항공 우주국) 등

<세부 운영 계획 예시>

주차	활동 주제	유형
1	노벨과학자 탐색: 프리츠 하버	조사
2	사회 상황 이해: 산업혁명과 과학발전 그리고 식량 문제	조사
3~4	프리츠 하버의 암모니아 합성 실험과 질소비료, 생활용품	조사
5	암모니아 합성 가상 실험 (시뮬레이션)	가상 실험
...	...
10~11	화학무기 실험과 아내 클라라 임머바르의 편지	과학 글쓰기
12~14	가상 법정: 전범자로 몰린 유태계 독일 과학자 판결	토론
15	과학자의 윤리와 사회적 책임	토론
16	현대 과학자의 윤리 십계명 만들기	조별 활동
17	프리츠 하버의 삶: 과학기자가 되어 기사 쓰고 발표하기	발표

2. 노벨과학자처럼 탐구하기

노벨과학 학생동아리 유형 중 “노벨과학자처럼 탐구하기”는 노벨상의 “창의”의 가치를 반영한 활동으로 새로운 시각으로 세상을 바라보는 역량을 키우는 활동을 다룬다.

노벨과학자가 수행한 연구 분야, 또는 과학자의 탐구 수행을 통해 과학적 태도를 학습함

탐구능력, 창의성, 소통, 헌신과 협업 등 노벨과학에서 추구하는 인지적 역량과 사회정서역량, 정의적 역량 등을 함양함

□ 노벨과학동아리 활동 유형 예시

교과연계 과학적 탐구활동

교육과정과 연계된 노벨과학 활동의 이야기를 통해 우리가 배우는 내용이 노벨과학과 어떻게 관련되어 있는지를 알아봄으로써 학습 내용에 몰입하고 배우고 싶은 동기를 부여함

우수한 수준의 과학 연구를 수행하는 과학자를 초청하여 과학자의 태도를 배우고 동기를 부여함

관련된 이론을 탐색하고, 실천적 탐구를 수행함으로써 실험기구를 조작하고 자료를 수집하여 분석, 결과를 도출하는 능력을 함양함

탐구 결과를 발표하고 공유하는 과정을 통해 가설을 검증하고 성찰하는 활동으로 구성됨

노벨상을 수여한 과학 활동(또는 우수한 수준의 과학 연구)을 동일하게 수행할 수는 없지만, 과학자들이 탐구하는 방법을 따라 활동함으로써 과학적 문제해결 능력을 함양함

프로젝트 수행형 탐구활동

교육과정의 내용으로부터 발전된 탐구과제나 실생활에서의 문제를 해결하기 위하여 주로 장기간의 프로젝트를 학생 주도적으로 수행함으로써 탐구능력을 비롯하여 창의성과 과학적 태도를 함양함

교사가 활동 목표와 주제의 범위는 제안할 수 있지만, 학생 스스로 문제를 관찰하여 발굴하고, 문제를 정의하고 탐구활동이나 실험을 통해 결론을 도출하는 일련의 프로젝트를 수행

과학적 글쓰기를 바탕으로 하는 보고서를 작성하고 발표하는 활동으로 구성됨

교사는 학생의 활동에 직접적으로 지도하기보다는 조력자로써 프로젝트 수행 과정을 진행하고 도움을 주는 역할을 수행

학생들은 프로젝트 수행을 과학적 관점을 갖고 태도를 키울 수 있음. 나아가 학생 연구자로서의 역량을 발견함

과학자 공동체의 협업과 사회와의 소통

탐구를 수행하는 과정에서 동료와의 협업과 의사소통의 기회를 제공하고 토론을 통한 의견 도출을 경험하게 됨

연구노트(활동지)를 기록하면서 과학자의 연구 윤리를 체화하고, 보고서 작성을 통해 결과를 보고하고 동료 학생으로 이루어진 과학자 집단에서의 검토와 의견의 중요성을 느낌

과학 활동은 과학자 공동체만을 위한 활동이 아니라 사회에 소개되고 활용되었을 때 의미가 있음을 학습하고, 이를 위해 사회를 이해하고 소통하는 것의 중요함을 알게 됨

협업과 소통은 그 자체만으로도 의미가 있지만, 탐구활동 속에서 경험할 수 있도록 학습을 설계해야 함

<세부 운영 계획 예시>

주차	활동 주제	유형
1	물의 근원 (학자 : 탈레스, 아리스토텔레스, 엠페도클래스)	과학사 및 과학사
2-5	물과 관련된 수상자 조사 (스톡홀름 수상상) 발표주제 : 물과 관련된 수상자(과학자) 활동과 우리 생활 (나의 삶)과의 관계	자료조사 및 발표
6	라부아지에 물 분해 및 합성 실험	자료조사
7-9	물을 구성하고 있는 원소를 알아보기 위한 실험 설계 및 수행	실험 및 발표
10-11	물 관련 독서 및 내용 분석 (도서예시 : 지구와 인간의 생명줄, 물은 답을 알고 있다. 4원소로 보는 자연 이야기 1 –물, 게이뤼삭이 들려주는 물 이야기 등)	독후활동 및 발표
12-13	물의 특성 알아보는 실험 설계 및 수행	실험 및 발표
14-16	나와 물의 관계 알아보기 (주제 예시: 나의 몸과 물, 일상생활과 물, 지구 환경과 물)	자료조사 및 발표
17	물 탐구 프로젝트 정리 및 결과 공유	발표 및 피드백

3. 노벨과학자 표현하기

노벨과학자 표현하기는 학생의 진로, 분야, 성적 등에 구애받지 않고 모든 학생이 즐길 수 있도록 노벨과학과 관련된 내용을 다양한 방법으로 표현하고, 공유하고 즐기면서 배우는 동아리 활동 유형

노벨상을 수상한 과학자의 삶에 담긴 다양한 에피소드, 과학자가 새롭게 알아낸 지식, 그 지식이 적용된 우리의 일상생활 등 다양한 내용이 노벨과학자 표현하기의 동아리 활동의 주제가 될 수 있음

차시별 계획은 연극, 마술, 공작, 퍼포먼스, 노래, 그림, 글쓰기, 춤, UCC 동영상 등 제한 없이 다양한 방법으로 표현하는 활동으로 구성할 수 있음

□ 과학 연극

언어능력, 흥미나 동기, 사회성, 배경 문화 등의 학생 다양성을 수용할 수 있음

다양한 학생들을 참여하게 할 수 있게 해주는 개방적이면서 능동적인 접근 방식

종합 예술인 연극은 과학 이외의 다른 교과목과의 연계를 촉발할 수 있는 요인이 많음. 연극 대본의 읽기, 쓰기, 말하기(국어과), 음향 효과 및 음악(음악과), 무대장치 및 조명(미술과), 과학 소재(과학과) 등 여러 교과의 융합 교육 측면에서 그 의의

다른 매체나 교수 방법으로 쉽게 할 수 없는 학생의 동기 부여나 흥미 유발, 이를 통한 개념 학습의 전략으로 교수 학습의 효과를 높일 수 있음

공연극: 대부분 교사나 전문가에 의해 준비된 대본이 학생들에게 주어지고 학생들이 연기 연습을 통해 특정한 사건을 연기하는 형태

소리극: 대본은 주어지나 등장인물의 행동이나 연기를 필요로 하지 않는 극의 형태로 라디오 드라마라고 생각할 수 있음

창작극: 학생들이 직접 연극의 대본을 창작하는 것으로 공연극과 같이 청중 앞에서의 공연을 위해 다소의 연기 연습이 필요함

역할극: 상황에 대한 간략한 소개나 정보가 주어지고 참가자들은 자신들이 포함해야 할 개념과 문제의 범위에 대해 지침을 받아 주어진 역할의 연기를 수행하는 것

즉흥극: 표현해야 할 과제나 상황만 주어지고 배역의 수나 기타 모든 사항을 학생들이 즉석에서 결정하는 것

□ 과학 마술

과학 마술은 과학적인 원리를 이용한 마술로 학생들이 일상생활에서 쉽게 경험할 수 있는 사건들이나 직접 시연해 볼 수 있는 내용으로 이루어진 마술

학생의 동기나 흥미 유발에 효과가 있었고, 학습 태도에 긍정적인 효과뿐만 아니라 과학에 대한 흥미 증대와 자신감 향상에 도움

과학 마술에 사용되는 여러 가지 도구나 재료들의 특성 또는 물질 고유의 상태에 과학적 원리가 숨어 있음

과학적 속임수(trick)를 풀어가는 과정에서 학생들이 과학 원리를 이해할 수 있도록 안내하는 것이 일반적임

□ 과학 공작

학생이 실험장치, 장난감, 모형 등을 만드는 과정에서 과학의 원리나 개념 그리고 탐구 과정이나 탐구 기능을 획득하게 하는 것이 목적

관찰과 의문 제시, 아이디어 창출, 가설의 시험, 실험이나 공작 수행, 결과 및 결론 제시, 심층적인 질문과 아이디어 재창출 등의 일련의 과정에서 다양한 사고 기능 습득

신체와 감각 기관을 활용하는 문제해결 중심의 개방적이고 자율적이며 능동적인 활동을 전개 시킬 수 있는 장점

과학 공작 학습은 가드너가 주장한 다중지능의 발달을 촉진 시킬 수 있는 이상적인 학습 방법

<세부 운영 계획 예시>

주차	활동 주제	유형
1	노벨과학자 탐색: 게오르크 폰 베케시	조사
2	소리야 너 떨고 있니! - 필요 발견 및 문제 정의하기	연극
3	소리야 너 떨고 있니! - 제품 디자인 및 만들기	제작
4	소리야 너 떨고 있니! - 제품 시연하기	시연
5	귀의 구조 이해하기	관찰
...	...	...
11~13	과학 연극 대본 만들기: 죽은 코끼리의 귀를 가져간 물리학자	창작
14~16	과학 연극 연습하기	연습
17	‘죽은 코끼리의 귀를 가져간 물리학자’ 공연하기	공연