| 2022 개정 교육과정 실과(기술·가정) 고등학교 과목 ('25~ 高1) | |||
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선택 과목
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■ 이전 교육과정:
2015 개정 교육과정 고등학교 실과(기술·가정)/정보과 과목 |
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1. 성격
{{{-1 ‘창의 공학 설계’는 고등학교 1~3학년에 해당하는 융합 선택 과목으로서 초등학교 ‘실과’ 및 중학교 ‘기술⋅가정’의 내용과 활동을 심화⋅확장한 과목이며, 고등학교 ‘기술⋅가정’, ‘로봇과 공학세계’, ‘지식 재산 일반’ 과목과 ‘발명’, ‘기술적 문제해결’, ‘공학의 기초 영역’에 대한 내용 및 활동을 수평적으로 연계⋅확장한 과목이다.
‘창의 공학 설계’ 과목은 공학의 문제해결 과정을 체험하고, 공학에 대한 이해, 융합 공학 문제를 탐구하여 공학의 기초 능력인 공학적 문제해결과 창의 설계를 학습하여 공학 분야의 창의성과 문제해결능력 및 태도를 기르는 데 목적을 둔다. ‘창의 공학 설계’는 ‘창의 공학 설계의 이해’와 ‘창의 공학 설계 프로젝트’의 두 영역으로 구성되며, 영역별 지식⋅이해, 과정⋅기능, 가치⋅태도의 범주가 상호 연계하고 통합적으로 학습하여 공학의 이해, 인류 문명과 공학, 지속가능한 미래 공학, 창의 공학 설계와 문제해결 과정 등에 대한 탐구 기회를 갖도록 하며, 창의 공학 설계의 핵심역량인 공학 기초 지식, 공학적 설계, 창의성, 팀워크와 의사소통능력을 기르도록 한다.
이 과목을 통해 학습자는 우리의 삶 속에서 다양한 창의 공학 설계 문제를 찾고 아이디어 구상과 시각화, 디지털 기반 공학 설계, 시제품 제작 및 재료, 안전한 도구 사용, 시제품 평가 등의 과정에서 융합 지식의 활용을 탐구하여 공학자에게 필요한 창의성과 문제해결 능력을 기를 수 있다. 또한 최근의 공학적 활동이 아날로그 방식과 디지털 방식을 혼용하여 효율적으로 활용한다는 점, 다양한 전문가들의 협력과 소통을 통한 문제해결이 이루어진다는 점을 고려하여 다양한 문제해결 방법과 도구를 활용할 수 있는 창의적 문제해결 능력과 협력적 의사소통능력을 기를 수 있도록 하였다. 이 과목에서 ‘창의 공학 설계 프로젝트’는 사회, 학교, 산업현장 등에서 활용할 수 있는 아이디어 제품을 실제로 설계하고 제작해 보는 활동으로, 기술적 문제해결 절차를 적용하여 수요자의 요구를 깊이 있게 공감하고 혁신적으로 설계 및 해결하는 문제해결 방법론을 활용하여 공학적 혁신의 경험과 흥미, 성취감을 키울 수 있다.}}}
2. 목표
‘창의 공학 설계’는 창의 공학 설계의 이해와 창의적인 아이디어 구상, 제작과 평가의 프로젝트 경험을 통해 공학 기초 소양과 공학적 문제해결 능력을 기르는데 목표를 둔다.- 인류 문명 발달과정에서 공학의 역할과 가치를 찾고, 공학에서 필요한 지식과 창의적 설계를 위한 창의성, 팀워크, 의사소통 등을 이해한다.
- 사용자 공감, 문제 확인, 아이디어 탐색과 시각화, 최적의 아이디어 선정과 평가, 구체적 설계, 시제품, 검사와 개선, 평가의 창의 공학 설계 과정을 탐구하고, 협력을 통하여 공학적 문제를 해결한다.
- 창의 공학 설계의 학습 경험을 통해 창의성과 자신감, 협업과 의사소통, 공감과 실패에 대한 긍정적 태도 등 예비 공학자에게 요구되는 기초적 소양과 능력을 기른다.
3. 내용 체계
교수･학습 및 평가의 방향 생략3.1. (1) 창의 공학 설계의 이해
[12창공01-01] 공학의 의미와 특성을 이해하고, 공학적 산출물에 대한 가치를 인식한다.[12창공01-02] 공학의 발달이 인류 문명에 미친 영향을 파악하고, 인류가 공존할 수 있는 지속가능한 미래공학을 전망한다.
[12창공01-03] 창의 공학 설계를 통한 문제해결 과정을 이해하고, 창의적인 해결방안에 대한 가치를 인식한다.
[12창공01-04] 공학에서의 창의성 개념을 이해하고, 창의적 사고 기법과 창의 공학 설계 사례를 탐구하여 창의 공학 설계에 대한 흥미와 관심을 가진다.
[12창공01-05] 창의 공학 설계 과정에서의 팀워크와 의사소통의 중요성을 인식하고, 팀워크와 의사소통의 기본 역량을 탐구하고 팀 구성원으로서의 협력적 태도를 가진다.
[12창공01-06] 창의 공학 설계를 통한 다양한 산출물을 비교, 분석하여 올바른 제품의 개발 방법에 대해 탐구한다.
(가) 성취기준 해설
• [12창공01-04] 이 성취기준은 다양한 분야에서 창의 공학 설계를 통하여 문제를 해결한 사례를 찾아 탐구하여 창의 공학 설계의 중요성을 인식하기 위해 설정하였다. 아울러 창의적 사고 기법을 적용하는 과정에서 기능적인 학습이 아닌 창의성의 증진에 초점을 둔다.
• [12창공01-06] 이 성취기준은 창의 공학 설계 과정이 적용된 기존의 산출물을 비교 분석하여 특징 및 장단점을 분석하여 창의 공학 설계의 필요성을 인식하기 위하여 설정한 것이다. 또한 제품을 개발하는 과정에서 중요하게 고려해야 할 요소를 비교⋅분석하기 위한 일정한 기준을 개발하여 적용할 수 있도록 하는 데 초점을 둔다.
(나) 성취기준 적용 시 고려 사항
• ‘창의 공학 설계의 이해’ 영역 학습은 단순 지식 전달 수업이 되지 않도록 유의하며 ‘창의 공학 설계 프로젝트’ 영역에서 소개되는 사례, 체험활동과 연계하여 이해와 체험활동이 병행될 수 이루어질 수 있도록 한다.
• 제시되는 문제는 학생의 삶과 직접적으로 연계될 수 있는 주제를 선정하며, 학습자가 해결 가능한 수준으로 체험할 수 있도록 한다.
• 공학적 문제해결 과정을 해결하기 위한 과정을 포트폴리오 등을 활용하여 기록하며, 이를 통해 문제해결 과정을 성찰하는 기회를 제공한다. 아울러 자신의 포트폴리오 등을 공유하여 아이디어의 평가 및 발전이 이루어질 수 있도록 한다.
3.2. (2) 창의 공학 설계 프로젝트
[12창공02-01] 공학적 문제해결에 필요한 팀 구성 방법과 구성원 간의 바람직한 협업 및 역할을 이해하고 공학적 문제해결 상황에 적합한 팀을 구성한다.[12창공02-02] 창의 공학 설계 프로젝트를 통해 융합적인 성격의 공학 문제 상황을 탐구하고 해결하는 과정에서 창의 공학 설계의 융합적 특성을 이해하며, 창의성과 자신감, 공학에 대한 긍정적인 태도와 가치를 가진다.
[12창공02-03] 공학적 문제의 정의를 위해 사용자의 조사, 관찰, 체험 등의 사용자 공감 방법을 적용하여 사용자 요구 분석을 통해 문제를 정의한다.
[12창공02-04] 공학적 문제 해결 방안 탐색을 위해 확산적 사고 기법을 활용하여 다양한 해결책을 창출하고 범주화한다.
[12창공02-05] 수렴적 사고 기법을 적용하며 탐색 된 해결책들을 평가하여 최적의 대안을 선정하여 합리적인 해결책을 선정한다.
[12창공02-06] 공학적 문제 해결 방안을 탐색하거나 선정 시 아이디어를 시각화하여 의사소통 한다.
[12창공02-07] 선정된 아이디어를 디지털 기반의 설계 도구를 이용하여 설계도를 그린다.
[12창공02-08] 시제품 제작에 적합한 재료를 이해하고, 시제품 제작을 위해 재료의 특성을 비교 분석한다.
[12창공02-09] 시제품 제작을 위한 다양한 도구의 종류와 특성을 이해하고 재료에 따른 올바른 도구를 선택 및 사용한다.
[12창공02-10] 준비된 재료와 도구를 활용하여 안전하게 시제품을 제작하고, 제작 과정을 기록하고 공유한다.
[12창공02-11] 창의 공학 설계의 과정과 산출물을 평가하고, 평가 결과를 바탕으로 시제품을 수정, 보완한다.
(가) 성취기준 해설
• [12창공02-02] 이 성취기준은 생활 속의 공학적 문제를 해결하기 위하여 적용된 창의 공학 설계의 사례와 그 결과에 대해 탐구하고 평가하여 과정의 중요성을 인식하며, 융합적 문제 또는 지속가능한 발전의 문제를 다루어 창의적이고 융합적 사고를 활용한 공학적 활동이 다방면에서 흥미롭게 활용될 수 있도록 유도한다.
• [12창공02-03] 이 성취기준은 공학적 문제 정의 과정에서는 사용자와의 면담, 관찰, 문제 상황 체험 등으로 사용자가 요구하는 것에 대한 정확한 분석 과정을 거쳐 문제를 정확하게 정의할 수 있도록 유도한다.
• [12창공02-07] 이 성취기준은 디지털 기반의 설계 도구를 활용하여 선정된 아이디어를 시각화하는 과정에서 정보 전달 측면을 중심으로 도면의 중요성을 인식하는 데 초점을 둔다.
• [12창공02-08] 이 성취기준은 재료의 특성을 이해하고 창의 공학 설계의 과정에서 문제를 해결하기 위한 산출물에 적합한 재료를 선택할 수 있는 소양의 기르기 위하여 설정하였으며 학습자가 중심이 되어 문제 상황을 이해하고, 다양한 재료 중 문제를 해결하기 위해 가장 적합한 재료를 선택하는 경험을 제공하는데 주안점을 둔다.
• [12창공02-10] 이 성취기준은 창의 공학 설계 과정에서 학습자의 성찰과 산출물(모형)의 제작 과정을 기록하고 공유하는 활동에 대한 가치와 중요성을 인식할 수 있도록 설정한 것으로 포트폴리오 제작을 디지털 기반으로 제작 및 활용하여 공유와 확산의 기회를 제공하여 아이디어의 발전을 유도하도록 한다.
(나) 성취기준 적용 시 고려 사항
• 제시되는 문제는 학생의 삶과 직접적으로 연계될 수 있는 융합 공학 또는 지속가능 발전 등의 공학 주제를 선정하며 학생이 해결 가능한 수준으로 체험할 수 있도록 한다.
• 문제해결 활동과 프로젝트 과정을 포트폴리오 등을 활용하여 기록하며, 이를 통해 활동의 과정을 성찰하는 기회를 제공한다. 아울러 자신의 포트폴리오를 공유하여 아이디어의 평가 및 발전이 이루어질 수 있도록 한다.
• 창의 공학 설계의 과정별 과업을 이해하며, 공학적 문제를 학생 주도적으로 해결하는 과정에서 다양한 산출물이 나올 수 있도록 수업이 운영될 수 있도록 한다.
• 프로젝트가 원활하게 운영될 수 있도록 단위 학교에서는 기자재와 교실 환경이 조성될 수 있도록 한다.
4. 여담
- 기술(공학) 계열 융합 선택 과목이다.