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특색사업 1 | 미래과학자로서의 탐구능력과 문제해결력 배양을 위한 심화학습 프로그램


1. 실험이수제
목적
가. 실험을 통한 과학 원리의 올바른 이해 및 실험 능력 신장
나. 다양한 실험 활동을 통한 탐구 능력 및 문제 해결 능력 신장
다. 미래 과학자로서의 역량을 키우며 자기주도적 탐구 능력 함양
기본 방침
가. 대상 : 전교생
나. 기간 : 2024년 3월 ~ 2025년 2월
다. 학기별로 운영하며 매 학기 초 공지된 일정에 따라 교과별로 사전 신청한 학생을 대상으로 실시
라. 실험을 실시한 후 일정 시간 이내에 결과 보고서를 제출하도록하여 실험 활동이 실질적으로 이루어지도록 함
마. 연구 방법의 자율적 습득과 실험 기자재 확보를 통한 과학고 등학교로서의 학교 교육 정상화와 학생 실험 능력 향상을 지원
운영 계획
< 학교 특색 사업 실험 이수제 장기 전략 로드맵 >
기간
세부사업
단기
(2017~2019)
중기
(2020~2022)
장기
(2023~ )
실험 이수제 - 이수 실험 선정 및 개발
- 이수 과정 개발
- 제도 시행 및 환경조성
- 이수 실험 보완
- 이수 과정 정착
- 제도의 일반화
- 실험 이수제 교육과정 정착
- 일반화를 통한 보급

[1] 운영 방법
가. 실험 분야 : 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학, 공학 및 자연과학 전 분야
나. 이수 분야 : 기본 실험, 심화 실험, 자유 실험
다. 이수 방법 : 각 이수 분야별, 개인별 이수를 원칙으로 함
라. 이수 요건 및 배점
- 보고서 제출(한글) : 60점
- 발표 및 면접 평가(서술형 지필 및 문답) : 40점
마. 실험별 이수 인정 점수는 60점 이상으로 함
바. 발표 및 면접 평가는 1학기 1회 실시(학기초 공지)
사. 이수증 발급은 기본 실험, 심화 실험 목록의 60% 이상을 이수한 경우 발급하며, 자유실험은 학기당 3개 이상 이수한 경우에 발급함
아. 우수보고서는 모아 개인 연구 논문집을 제작할 수 있음


[2] 운영 절차 및 내용
가. 실험 분야 및 이수 분야를 선택하여 실험 계획, 실험실 사용에 관한 계획서를 사전 제출한다.
나. 제출된 계획서에 의거해 실험을 자율적으로 실시하고 실험 후 1주일 이내 실험 보고서를 제출한다.
다. 교과 담당 교사의 보고서 평가 후 담당 교사의 지시에 따라 발표 및 면접 평가(서술형 지필 및 문답, 실험 평가)에 응시한다.

기대 효과
가. 교과 교육과정에서 경험하지 못하는 실험을 학생이 주도적으로 실시하고 객관화된 과정을 통해 실험 능력을 확인할 수 있는 기회를 부여
나. 기본 실험과 심화 실험, 자유 실험을 다양하게 실시함으로써 과학고 학생으로서 가져야 할 과학 실험 능력의 향상
다. 운영 방법 각 실험 분야와 연계된 교과 교육과정에 대한 집중도가 높아짐으로써 교과 이해도와 관심도 역시 높아질 것으로 기대됨
라. 과학적 탐구 활동 및 인문 활동을 통해 연구 능력이 향상될 것으로 기대됨
2. 1인 1과제 연구
목적
가. 학생들이 자율적으로 탐구주제를 정해 탐구하는 과정을 통해 학생의 자기 주도적 학습 능력을 신장하고자 함
나. 교과에서 배운 내용들을 융합하여 미래 사회의 변화와 연관 지어 사고하고 문제 해결 방법을 탐구하는 습관을 형성하고 평소 관심 있었던 분야의 주제를 심화학습 할 수 있는 기회를 제공하고자 함
다. 그룹별 창의 융합 학술 주제 탐구를 통해 학과 및 진로를 탐색할 수 있는 기회를 제공하고자 함
라. 높은 지적 성취를 바탕으로 창의적 사고력을 배양하고 능동적으로 지적 호기심을 해결하기 위한 과학적 탐구 능력을 배양하고자 함
기본 방침
가. 대상 : 2024학년도 1학년 학생 및 2, 3학년 희망자
나. 기간 : 2024년 3월 ~ 2024년 12월
다. 6개 영역(물리학, 화학, 생명과학, 지구과학, 수학, 정보) 중 학생이 주체가 되어 그룹별 창의융합형 학술연구팀 구성
라. 교과 학습 내용을 기반으로 연구과제를 추출하면서 담당 교사와 협의하에 연구과제를 선정
마. 과제연구탐구 시간, 동아리 활동 시간, 집중 탐구 기간, 틈새 시간을 활용하여 연구 활동 진행
바. 과제연구 계획서 발표, 중간 결과 발표, 최종보고서 발표를 통해 다른 학생들과 연구 내용을 공유
사. 탐구활동 주제에 대한 결과물을 산출하고 수업량 유연화 주간 운영과 연계하여 학술 연구 결과 공유 시간 확보

* 과제연구란 R&E 활동에 국한되지 않고, 학술연구팀을 구성하여, 교내외에서 이루어지는 체계적이고, 중장기적인 다양한 탐구활동을 의미함.

운영 계획
가. 연간 운영 계획

< 과제 연구 활동 운영 계획 >
일시 추진 계획 세부 활동
3월
희망 그룹별 창의 융합 학술 활동
조직 및 오리엔테이션
· 희망 분야별 창의 융합 학술 활동 그룹 운영 안내
· 창의 융합 학술 활동 그룹 조직
· 그룹별 주요 활동 프로그램 소개 및 오리엔테이션
· 그룹별 과제연구 희망 주제 선정
4월 ~12월 핵심 주제를 기반으로
한 프로젝트 창의 융합 학술 활동 진행
· 그룹별 핵심 주제를 중심으로 융합적인 학술 내용 추출
· 그룹별 세부 계획에 따른 탐구 활동 진행
· 지도 교사의 중간 심사 및 지도
· 프로젝트 결과물을 ‘수업량 유연화’ 주간에 공유 및 발표

나. 방과후 및 방학 중 연구 활동 지도 계획
1) 안전한 연구 활동이 될 수 있도록 안전 교육을 실시함
2) 연구 활동이 운영되는 시간에 분야별 연구 활동 장소에 지도 교사가 상주함을 원칙으로 함
3) 야외에서 정보 수집 등의 활동을 할 때 지도교사가 인솔함을 원칙으로 함
4) 교사 주도가 아닌 학생들의 능동적인 연구활동을 위해 지도교사는 안내자 및 필요한 정보 제공만을 할 수 있도록 함
5) 연구 일지를 기록하게 하여 연구의 진행 상활 등을 학생들이 인지할 수 있도록 하며 교사는 지도 일지를 작성함
다. 탐구논문집 제작
1) 탐구논문집 심사
- 연구 논문의 질 향상을 위해 논문을 교사 협의회를 통하여 심사
(표절검사 시스템을 활용하여 표절률 10% 이하의 논문만 심사)
※ 협의회 결과로 표절률의 적정선이 변경될 수 있음
- 심사에 통과한 연구 논문을 토대로 논문집 제작
2) 탐구논문집 제작
- 제작부수 : 약 70부(학교 보관용, 교과실 비치용, 연구참여자 배부용 포함)
기대 효과
가. 정규 교육과정에서 배운 내용을 바탕으로 창의융합 학술 활동을 진행하여 미래 사회를 선도하는 융합인재로 성장할 수 있는 역량을 기름.
나. 학생의 흥미, 적성, 진로에 맞는 탐구주제 활동을 통해 학생들의 자기 주도적 학습 능력과 학생 개인 특성에 따른 맞춤식 진로 역량을 기를 수 있음.
다. 학생이 중심이 되는 학습공동체 활동을 통해 민주적인 의사소통 능력과 협력의 자세를 함양할 수 있음.
3. 첨단기자재 교육 및 이수제
목적
가. 첨단기자재의 종류 및 과학적 원리를 습득하여 실험실 연구를 진행할 수 있는 탐구의 토대 마련
나. 다양한 분야의 연구 방법을 익혀 자율 연구 분야 설정 및 연구 설계의 능력 함양
다. 과학 분야 전문가 및 첨단기자재 운영 전문가를 통해 현재 연구 트랜드, 최신 연구, 연구 방법 등을 파악하여 자신의 적성을 개발하고 올바른 진로를 모색
기본 방침
가. 대상 : 전교생 중 희망 학생
나. 기간 : 2024년 3월 ~ 2025년 2월
(학기 중 공강 시간 활용, 방학 중 집중교육 및 이수 기간 운영)
다. 장소 : 본교 실험동 각 첨단기자재 설치 및 보관 실험실
라. 운영 내용
- 교과별 활용 가능한 첨단기자재를 파악하여 사전에 희망 학생을 대상으로 첨단기자재 운영 교육 실시
- 이수 조건
·1단계 : 교육받은 첨단기자재 매뉴얼 제작
·2단계 : 첨단기자재 운영 시연(표준 샘플로 단순 시연)
·3단계 : 주어진 문제 상황(Mission)을 해결(첨단기자재 활용)
⇒ 3단계를 모두 이수한 경우 이수증 발급
마. 외부 전문 강사를 초빙하여 실시할 경우 강사 수당지급기준에 준하여 강사료 지급
바. 프로그램 참여 내용은 학생 생활기록부 진로 활동에 기입
운영 계획
가. 연간 운영 계획
시기 주요 업무 내용 비고
3월 첨단기자재 교육 및 이수제 학생 안내
첨단기자재 교육 및 이수제 참여 희망자 모집
 
3월~12월 첨단기자재별 사용 및 분석 방법 교육
첨단기자재 활용 및 관리
 
7월, 12월 첨단기자재 이수 조건 확인 이수자 생활기록부 기록
3월~12월 첨단기자재 활용 멘토링 활동 이수자의 멘토 활동
생활기록부 기록(진로)
※ 활용 가능한 첨단 기자재
운영교과 첨단기자재
1 물리 초고속 카메라, 적외선 카메라, 초음파 탐상기, 레이저 가공기,
분광반사율 측정기, 운동 분석 장치, 풍동 장치, CNC 등
2 화학 EDX, SPM, 접촉각 측정기, HPLC, Gc/ms, Uv/vis흡광기 등
3 생명과학 조직 처리기, 조직 포매기, 마이크로톰, Micro plate reader,
전기영동기, 동결건조기, Growth chamber, PCR, 원심분리기,
Autoclave, 전자현미경 등
4 지구과학 천체망원경, 진공식 자동 박편 절단 연마기, 편광현미경 등
기대 효과
가. 첨단기자재 사용 활성화를 통하여 내실있는 과학탐구 교육
나. 첨단기자재에 대한 이해도 증가로 과학고 학생으로서 요구되는 고차원적인 탐구실험 능력의 배양
다. 단계별 이수 인증으로 도전의식을 및 성취감 함양으로 인한 이공계 진로 성숙
라. 첨단연구장비를 활용해 볼 수 있는 기회를 통해 실질적인 연구활동과 다양한 실험 경험으로 연구자로서의 소양을 기름