2021학년도 수석교사 수업나눔

교과/단원	과학 4-2-2. 물의 상태 변화
주제	물이 얼 때 부피와 무게 변화(3/11)
대상	4학년 1반 (남 15명, 여 9명, 계 24명)
일시	2021. 11. 03(수). 3교시(10:40~11:25)
장소	교과수업실(2층)
수석교사	한효의

일곡초등학교

1. 수업자 이야기

가. 수업에 대한 생각
교사는 수업에 대해 끊임없이 자신에게 질문한다. [1] 좋은 수업이란 무엇인가? [2] 좋은 수업을 실제로 구현하기 위해서 어떻게 해야 하는가?

먼저 [1]번 질문에 대한 답은 시대의 상황과 요구에 따라 달라지게 마련이다. 아래 그림에서 보는 바와 같이 2020년대에는 지식이 하루에 두 배로 증가하고 있다고 학자들은 주장한다. 그러므로 교사들은 수업에서도 지식보다 핵심 역량을 신장하는 것이 더 중요하다고 이구동성으로 이야기하고 있다. 또 우리 인류는 2020년 초부터 코로나 19 극복이라는 한 번도 겪어보지 못한 문제를 해결해야 했다. 정답은 아무도 모르는 문제를, 어떻게 해결해야 하는 지 모르는 문제를 모든 국가∙사회가 해결해야 했던 것이다. 이러한 2021년을 살아가는 대한민국의 교사로서 본 수업자는 좋은 수업이란 ‘학생 참여형 수업, 배움 중심 수업, 한 아이도 소외되지 않는 수업, 정답을 맞추는 수업이 아닌 해답을 찾아가는 과정으로서 수업’이라는 잠정적인 결론에 도달했다.

[그림 1] 지식 두 배 증가 곡선	[그림 2] 코로나 19

[2]번 질문에 대한 답을 찾기 위해서는 수업을 디자인할 때, 수업을 진행하고 있는 과정에서, 또 수업이 끝난 후 성찰의 시간에서도 내 수업이 학생 참여형 수업인지, 배움 중심 수업인지, 한 아이도 소외되지 않는 수업인지, 정답을 맞추는 수업이 아닌 해답을 찾아가는 과정으로서 수업인지 자주 질문해 보는 습관을 갖도록 노력하였다.

이 두 가지 질문에 대한 답을 매일 구하고자 노력하는 중이지만 현재는 코로나 19와 관련하여 학생들의 건강도 놓칠 수 없는 상황이다. 그러므로 방역수칙을 지키기 위해 여러 가지 제한점이 따르게 되었다. 개인 실험으로 진행하거나, 개인 실험도 어려운 경우 잠깐 동안 짝 또는 모둠 실험으로 진행할 수 밖에 없었다. 작년(2020년)에 원격수업으로 실험을 대체하던 때를 생각하면 이마저도 얼마나 다행스러운 일인지 매일 감사하는 마음을 갖게 된다.

[그림 3] 1인 실험	[그림 4] 2인 실험	[그림 5] 4인 실험

나. 차시 수업 디자인 아이디어

코로나 19 방역 수칙을 잘 지키며, 학생 참여형 수업, 배움 중심 수업, 한 아이도 소외되지 않는 수업, 정답을 맞추는 수업이 아닌 해답을 찾아가는 과정으로서 수업을 구현하기 위해 본 차시의 수업에 대해 다음과 같이 진행하려고 한다.

① 학생들은 교과수업실 입실 전 손을 소독하고 개인 좌석으로 배치된 자리에 앉는다.

② 교과서와 실험관찰은 책상 속에 넣어두고, 공책에 단원의 이름을 쓴다. 과학 교과서와 실험관찰에는 배움 주제, 실험방법, 실험결과, 실험을 통해 알게 된 개념 등이 담겨있어서 학생들이 과학적 탐구활동을 하기 전에 교과서와 실험관찰을 보는 것은 학생들의 진정한 탐구활동에 방해가 되기 때문이다.

③ 본 차시의 배움 주제가 ‘물이 얼 때 부피와 무게 변화’이므로 단원의 첫 차시에서 했던 ‘얼음과자 만들기’를 되돌아보며 오늘의 배움 주제를 확인할 수 있도록 한다.

④ 물이 얼 때 부피와 무게가 어떻게 변화될 것인지 자신의 예상을 공책에 적어보고 친구들과 공유한다. 이때 학생들이 예상할 수 있는 것은 변하지 않는다/줄어든다/늘어난다 3가지로 내용이 매우 간단하다. 즉, 과학적 사고 없이 간단하게 찍을 수도 있다는 것이다. 그러므로 예상한 내용과 함께 예상한 까닭에 대해서도 이야기하도록 지도한다. 예상한 까닭을 말하게 함으로써 학생들의 과학적 추론이 심화될 수 있도록 한다. 다만 얼음이 어는 데 시간이 걸리므로 실험을 수행하기 전에 예상하지 않고 물이 얼기 전 부피와 무게를 확인한 뒤 물이 어는 동안 예상하기 활동을 한다.

⑤ 물이 얼 때 부피와 무게 변화를 관찰하는 실험에서는 앞뒤 학생이 서로 짝이 되어 실험을 하도록 한다. 실험을 진행하고 결과를 관찰하면서 서로 돕고 의견을 교환할 수 있는 기회를 갖도록 한다.

⑥ 물이 얼기 전과 언 후의 부피와 무게를 비교하여 공책에 기록한 뒤 다른 친구들의 실험 결과도 확인해 볼 수 있도록 한다.

⑦ 우리 모둠과 다른 모둠의 실험 결과를 모두 종합한 뒤 배움 주제와 관련하여 자신이 알게 된 점을 공책에 정리하고 친구들과 공유한다. 알게 된 점을 정리하는 것에 어려움을 느끼는 학생들을 위해 오늘 배움 주제가 무엇이었는지 상기할 수 있도록 한다.

⑧ 일상생활에서 물이 얼 때 부피가 변하는 현상을 학생들이 직접 찾아내는 것은 쉽지 않으므로, 여러 가지 물의 상태 변화를 표현한 그림 카드를 9장 배부하고 이 중에서 물이 얼 때 부피가 변하는 현상과 관련된 그림 카드를 찾아 짝에게 설명해 볼 수 있도록 한다. 전체 학생을 대상으로 발표하기 전에 모든 학생들로 하여금 짝에게 설명할 기회를 제공함으로써, 소외되지 않는 수업을 구현할 수 있다.

⑨ 수업이 끝날 무렵 나만의 배움에 대해 공책에 정리하고, 짝에게 이야기한 뒤 다른 친구들과 공유한다. 교사가 ‘오늘 수업의 배움에 대해 이야기하여 봅시다.’ 하고 전체 학생들에게 질문한 뒤 서너 명의 아이들을 발표시킨다면 나머지 학생들은 배움에서 소외된다. 그러므로 각자 정리하는 시간, 나의  배움을 짝에게 말하는 시간을 갖는다면 발표를 하지 못한 학생도 배움에서 소외되지 않을 수 있다.

⑩ 정답을 맞추는 수업이 아닌 해답을 찾아가는 수업을 구현하는 여러 가지 방법 중 하나로서 실험관찰을 사용하지 않고 공책을 활용한다. 실험관찰을 활용하면 내가 아닌 다른 사람이 정해놓은 프레임, 표, 그래프에 내용만 써 넣는 것이 되므로, 학생들의 과학적 탐구를 위해 가능하면 공책을 활용한다.

[그림 6] 실험 관찰 활용	[그림 7] 공책 활용

다. 차시 실험 준비 Tip

① 코로나 19 방역수칙을 지키고 실험 수행시 안전을 위하여 학생들이 이동할 때는 서로 부딪치지 않고 일방통행이 될 수 있도록 해야 한다. 교실 바닥에 발자국 스티커를 붙여 학생들이 다닐 수 있는 곳을 안내하면 학생들이 잊지 않고 한 방향으로만 이동할 수 있다.

② 본 차시의 실험에서는 잘게 부순 얼음이 필요하다. 망치나 바늘로 얼음을 부술 필요 없이 얼음 가는 믹서를 구입하여 사용하면 쉽게 준비할 수 있다.

③ 아침 시간(8시 30분경)에 갈아 놓은 얼음을 바로 스티로폼 상자에 넣고 뚜껑을 닫아두면 4교시까지도 잘 녹지 않아 안심하고 사용할 수 있다.

④ 냉장고에서 꺼낸 얼음을 바로 갈지 않고, 뚜껑이 열린 스티로폼 상자에 넣어 20~30분 정도 상온에 방치하였다가 갈면 얼음의 온도가 높아져 갈기 쉬워진다.

[그림 8] 발자국 스티커	[그림 9] 얼음 믹서	[그림 10] 스티로폼 상자

2. 단원 디자인

단원	차시	차시명	주요 내용 및 활동	교과서 쪽수	자료
2. 물 의 상 태 변 화	1/11	달콤하고 시원한 얼음과자 만들기	∘얼음과자 만들기 ∘주스와 얼음의 변화 관찰하기	32 ~33	주스, 비닐장갑, 나무젓가락, 비커, 얼음, 소금, 약숟가락, 면장갑, 등
	2/11	물의 세 가지 상태를 알아볼까요?	∘얼음과 물 관찰하기 ∘물의 상태 정리하기	34 ~35	접시, 얼음, 물, 등
	3/11 (본시)	물이 얼 때 부피와 무게는 어떻게 될까요?	∘물이 얼 때 부피와 무게 변화 예상하고 관찰하기 ∘일상생활에서 찾아보기	36 ~37	마개 있는 플라스틱 시험관, 유성펜, 전자저울, 얼음, 소금, 화장지 등
	4/11	얼음이 녹을 때 부피와 무게는 어떻게 될까요?	∘얼음이 녹을 때 부피와 무게 변화 예상하고 관찰하기 ∘일상생활에서 찾아보기	38 ~39	마개 있는 플라스틱 시험관, 유성펜, 전자저울, 얼음, 소금, 화장지 등
	5/11	과일을 말리면 그 안에 있던 물은 어떻게 될까요?	∘식품 건조기에 넣은 사과 조각의 변화 관찰하기 ∘일상생활에서 증발의 예 찾아보기	40 ~41	사과 조각, 지퍼백, 식품 건조기
	6/11	물을 가열하면 어떻게 될까요?	∘물을 가열하면서 일어나는 변화 관찰하기 ∘물의 높이가 변한 까닭 추리하기 ∘증발과 끓음 정리하기	42 ~43	비커, 물, 알코올램프, 삼발이, 쇠그물, 보안경, 면장갑
	7/11	차가운 병 표면의 물은 어디에서 왔을까요?	∘차가운 컵 표면에서 일어나는 변화 관찰하기 ∘컵의 무게가 달라진 까닭 추리하기 ∘일상생활에서 응결의 예 찾아보기	44 ~45	플라스틱 컵, 주스, 얼음, 은박접시, 전자저울
	8/11	우리 생활에서 물의 상태 변화를 어떻게 이용할까요?	∘우리 생활에서 물의 상태 변화를 이용한 예 조사하기 ∘물의 상태 변화를 이용한 예 분류하기	46 ~47	스마트기기
	9~10 /11	물의 상태 변화를 이용한 가습기 만들기	∘가습기의 모양과 재료 구상하기 ∘가습기 만들기 ∘우리가 만든 가습기 소개하기	50 ~51	가위, 고무줄, 페트병, 부직포, 한지 등
	11/11	물의 상태 변화 정리하기	∘물의 상태 변화 정리하기	52 ~53

3. 차시 수업 디자인

교과 단원	과학 4-2-2. 물의 상태 변화	일시	2021. 11. 03(수) 10:40~11:25	장소	교과수업실
학습 주제	물이 얼 때 부피와 무게 변화(3/11)	대상	4-1 (24명)	지도	한효의
학습 목표	∙(태도)물이 얼 때 나타나는 현상에 대해 호기심을 가지고 실험 활동에 적극적으로 참여한다. ∙(탐구)물이 얼 때 부피와 무게 변화를 관찰할 수 있다. ∙(지식)물이 얼 때 부피와 무게 변화를 설명할 수 있다.

과정

(분)

중심내용

교수 • 학습 활동

자료(□) 및 유의점(○)

도입

( 5′)

전시 학습 상기하기

탐구 문제 확인하기

◦‘얼음과자 만들기’ 활동에 대해 이야기 나누기

- 얼음과 소금을 이용하여 얼음 과자를 만들었다.

- 액체였던 주스가 고체인 얼음과자가 되었다.

- 시간이 지날수록 주스가 얼어 딱딱해졌다. 등

◦‘오늘의 궁금’ 확인하기

- 물이 얼 때 부피와 무게는 어떻게 될까

□ 얼음과자 만들기 사진○ 지난 차시의 얼음과자 만들기 활동 돌아보기를 통해 탐구 문제를 확인할 수 있도록 한다.

전개

( 34′)

실험방법
확인하기

예상하기

물이 얼 때 부피와 무게 변화 관찰하기

◦물이 얼 때 부피와 무게를 확인하는 방법 알아보기

- 유성펜으로 표시하여 부피 변화를 알아본다.

- 전자저울로 무게를 측정하여 무게 변화를 알아본다.

◦전자저울 사용하는 방법 확인하기

- 전자저울의 0점을 조절한다.

- 시험관을 올리기 전 물기를 닦는다. 등

◦물이 얼 때 부피와 무게 변화 예상하기

• 각자 예상한 내용을 공책에 정리하기

• 예상한 내용을 친구들과 공유하기

- 물이 얼면 부피는 늘어날 것이다. 왜냐하면 냉장고에 생수를 얼렸을 때 생수통이 터질 것 같았기 때문이다.

- 물이 얼면 무게가 늘어날 것이다. 왜냐하면 고체가 되어 딱딱해졌기 때문이다. 등

◦물이 얼 때 부피와 무게 변화 관찰하기

① 물이 든 플라스틱 시험관에 유성펜으로 물의 높이를 표시한다.

② 전자저울로 플라스틱 시험관의 무게를 측정한다.

③ 비커에 얼음과 소금을 넣고 섞은 뒤 플라스틱 시험관을 꽂는다.

④ 물이 얼면 시험관에 유성펜으로 높이를 표시한다.

⑤ 시험관 표면을 화장지로 닦은 뒤 전자저울로 무게를 측정한다.

• 짝과 함께 실험을 수행하기

• 각자 실험 결과를 공책에 정리하기

□ 물이 든 시험관

○ 전자저울 사용시 시험관의 물기를 닦아야함을 안내한다.

○ 예상한 내용을 공유할 때는 왜 그렇게 예상하였는지 까닭도 함께 이야기할 수 있도록 하여 과학적 사고력을 높일 수 있도록 한다.

○ 얼음이 어는 데 시간이 걸리므로 실험③까지 진행한 뒤 얼음이 어는 동안 예상하기 활동을 한다.

□ 시험관, 유성펜, 전자저울, 비커, 얼음, 소금, 화장지 등

○방역수칙을 준수하기 위해 짝 활동으로 진행한다.

전개 ( 34′)	실험결과 확인하기 알게 된 점 정리하기 적용하기	◦물이 얼기 전과 언 후 부피와 무게 비교하기 - 물이 언 후 얼음의 높이가 높아졌다. - 무게는 얼기 전과 후 모두 15g이다. ◦실험 결과로 알게 된 점 정리하기 - 물이 얼 때 부피는 늘었지만, 무게는 변화 없다. ◦생활에서 물이 얼 때 부피가 변하는 예 찾아보기(짝 활동) • 선생님이 나눠 준 그림 카드의 내용 살펴보기 • 그림 카드 중 물이 얼 때 부피가 변하는 예에 해당 되는 그림 카드 찾아내기 • 친구에게 설명해 보기 ◦퀴즈 해결하기(개인 활동) • 선생님이 제시한 퀴즈 문제 해결하기	○ 우리 모둠의 실험결과와 함께 다른 모둠의 실험결과를 확인한다. □ 물의 상태 변화 그림 카드 ○ 생활에서 물이 얼 때의 부피 변화를 학생이 직접 생각해내기 어려우므로 여러 가지 물의 상태 변화에 관한 그림 중 해당하는 카드를 찾아 설명할 수 있도록 한다.
정리 ( 6′)	배움 나누기 차시 예고	◦오늘의 배움 나누기 • 나의 배움 주제와 주요 내용을 공책에 정리한다. • 나의 배움에 대해 짝과 이야기 나눈다. • 오늘의 배움에 대해 친구들과 공유한다. ◦다음 시간 학습 내용 안내 - 얼음이 녹을 때 부피와 무게는 어떻게 될지 알아 봅시다.	○ 본 차시의 수업을 통해 자신에게 일어난 각자의 배움 주제와 주요 내용을 공책에 정리하고 친구들과 함께 나눌 수 있도록 한다.

판서 계획

2. 물의 상태 변화(11/03 수)

물이 얼 때 부피와 무게는 어떻게 될까?

1) 물이 얼 때 부피와 무게 변화 예상

※ 자기의 예상 내용을 각자 기록함

2) 물이 얼 때 부피와 무게 변화

※ 여러 모둠의 실험결과를 종합하여 정리함

3) 알게 된 점

※ 자기가 알게 된 점을 각자 기록함

평가계획	평가 관점	방법	시기
	∙(태도)물이 얼 때 나타나는 현상에 대해 호기심을 가지고 실험 활동에 적극적으로 참여하는가?	관찰	전개
	∙(탐구)물이 얼 때 부피와 무게 변화를 관찰할 수 있는가?	관찰	전개
	∙(지식)물이 얼 때 부피와 무게 변화를 설명할 수 있다.	질문, 관찰	전개, 정리