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수록범위 : 66권0호(2014)~76권0호(2019) |수록논문 수 : 704
한국초등과학교육학회 학술대회
76권0호(2019년 01월) 수록논문
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22015 개정 과학 교과서의 실제

저자 : 채동현

발행기관 : 한국초등과학교육학회 간행물 : 한국초등과학교육학회 학술대회 76권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 11-40 (30 pages)

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2015 개정 과학과 교육과정에 따른 5~6학년 과학 교과용 도서에서 에너지 영역에 해당되는 단원은 '온도와 열', '물체의 운동', '렌즈의 이용', '전기의 이용'이다.
5학년 1학기의 '온도와 열' 단원은 모두 12차시로 구성하였다. 이전 교육과정까지는 온도를 측정하고, 열의 이동을 설명하기 위해 주로 알코올 온도계를 사용하였지만, 2015 개정 교육과정에서는 알코올 온도계에 더하여 적외선 온도계를 사용하여 여러 가지 물질의 온도를 측정하고, 일상생활의 열의 이동을 설명해 보도록 유도하였다. 열의 이동은 이번에도 전도와 대류만 다루고 복사는 다루지 않았으며, 단열의 예도 복사와 관련 있는 것은 다루지 않았다. 간단한 집 모양을 만들고 여러 가지 단열재를 이용하여 열의 이동을 최소화시키는 집을 만드는 활동을 과학과 생활의 학습 소재로 포함시켰다.
5학년 2학기의 '물체의 운동' 단원의 내용에는 이전 교육과정 내용에, 여러 가지 물체의 운동에서 빠르기가 달라지는 모습을 관찰하고 서술하는 활동과 교통수단, 동물, 바람, 운동 경기 등에서의 물체의 속력을 찾아 비교해 보는 활동을 더했다. 또, 자동차에 설치된 안전 장치를 찾고 기능을 이야기해 보는 활동을 포함시켜 속력이 클수록 안전에 유의해야 함을 강조하였다. 스마트기기를 사용하여 자료를 조사하거나 물체의 운동에 관련된 동영상을 사용할 수 있도록 내용을 구성하였다.
2015 개정 교육과정의 6학년 1학기의 '렌즈의 이용'에는 프리즘에 관련된 내용이 서술되어 있지만 교과서에는 그 내용을 많이 다루지는 않았다. 프리즘을 통과한 빛이 처음 경로와 달라짐을 이용한 활동과 빛이 여러 색으로 분리되는 현상을 보였다. 빛의 굴절에 관한 현상은 기존 교육과정에서와 마찬가지로 빛의 굴절과 그 현상, 볼록렌즈의 특징과 쓰임새, 간이사진기 등을 다루었으며, 과학과 생활에서는 볼록렌즈를 이용하여 자연의 모습을 동영상으로 제작하는 활동을 과학과 생활의 학습 소재로 사용하였다.
2015 개정 교육과정의 6학년 2학기의 '전기의 이용'에서는 전구에 불이 켜지는 조건, 전지의 연결방법, 전구의 연결방법에 따른 전구의 밝기 비교, 전자석 만들기와 전자석의 이용, 전기 절약과 안전이라는 기존의 교육과정 내용을 그대로 다루고 있지만, 전기가 통하는 점토, 전도성 테이프 등의 새로운 소재를 사용하여 단원 내용을 흥미롭게 구성하려는 노력을 하였다. 전기의 이용에 관한 주제는 학생들의 흥미를 일으키면서도 개념 학습에 어려움을 느끼는 내용이므로 가능한 쉽고 재미있게 구성하는데 주안점을 두었다.

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2015 개정 초등교육과정이 공포됨에 따라 새로운 초등 과학 교과서가 개발되어 2018년에 3~4학년을 시작으로 2019년에는 3~6학년까지 전면 적용될 예정이다. 새로운 과학 교과서는 사고력, 탐구능력, 문제해결력, 의사소통능력, 참여와 평생학습 능력이라는 5가지 과학 교과 역량을 함양할 수 있으며, 자기주도학습, 학생 활동 중심 수업 지원이 가능하도록 개발되고 있다. 교육과정에 있는 성취 기준에 맞으면서, 학습 분량을 줄여서 쉬우면서, 실생활 중심으로 재미 있으면서, 과학적으로 오류 없이 정확하게 구성하고자 하였다. 2015 개정 과학과 교육과정에 따른 5~6학년 과학 교과용 도서에서 물질 영역에 해당되는 단원은 '용해와 용액', '산과 염기', '여러 가지 기체', '연소와 소화'로, 2009 개정 교육과정과 동일하다.
5학년 1학기의 '용해와 용액' 단원은 모두 11차시로 구성하였다. 이 단원은 2009 개정 교육과정과 비교하여 용해 현상을 입자적 관점에서 설명하는 내용과 물질을 빨리 녹이기 위한 조건에 관한 내용을 완전히 삭제하고, 용해 현상, 용해 전후 무게의 변화, 용질의 종류와 온도에 따른 용질의 녹는 양, 용액의 진하기에 관련된 내용만을 다루었다.
5학년 2학기의 '산과 염기' 단원은 모두 11차시로 구성하였다. 이 단원은 2009 개정 교육과정과 비교하여 크게 달라지지 않았다. 지시약의 색변화를 이용하여 산성과 염기성 용액으로 분류한 후, 산성과 염기성 용액의 반응, 두 용액을 섞었을 때의 변화, 생활 속에서의 이용을 다룬다. 천연 지시약으로 협동화를 그리는 STEAM 활동을 추가하였다.
6학년 1학기의 '여러 가지 기체' 단원은 모두 12차시로 구성하였다. 2009 개정 교육과정과 비교하여 산소와 이산화 탄소의 성질을 먼저 다루고, 기체의 일반적 성질로서 압력에 따른 부피 변화 이외에 온도에 따른 부피 변화에 관한 내용을 추가하였다. 생활 속에 이용되는 기체는 공기를 이루는 기체로 한정하였다. STEAM 활동은 탄산수 만들기에서 거품 목욕제 만들기로 변경하였다.
6학년 2학기의 '연소와 소화' 단원은 모두 10차시로 구성하였다. 2009 개정 교육과정과 비교하여 내용 구성상 변화는 없다. 연소 현상 관찰, 연소의 조건 및 연소 생성물 알아보기, 소화 방법, 화재 대처법을 다룬다. STEAM 활동은 간이 소화기 만들기에서 화재 대피도 만들기로 변경하였다.

5S-03 : 2015 과학과 교육과정에 따른 초등 5~6학년군 과학과 교과용 도서 중 생명 영역의 특징

저자 : 임채성 , 배진호 , 박지환 , 신원섭 , 신연옥 , 박형민

발행기관 : 한국초등과학교육학회 간행물 : 한국초등과학교육학회 학술대회 76권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 47-47 (1 pages)

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2015 과학과 교육과정에 따른 5~6학년 과학 교과용 도서에서 생명 영역에 해당되는 단원은 '다양한 생물과 우리 생활', '생물과 환경', '식물의 구조와 기능', '우리 몸의 구조와 기능'이다. 2009 교육과정과 달리 2015 교육과정에서는 '식물의 구조와 기능'과 '우리 몸의 구조와 기능' 단원은 6학년으로, '다양한 생물과 우리생활'과 '생물과 환경' 단원은 5학년으로 이동하였다.
5학년 1학기 '다양한 생물과 우리생활' 단원은 11차시로 구성하였다. 2009 교육과정에 비해 2015 교육과정에서는 다양한 도구를 사용하여 균류와 원생생물을 직접 관찰하는 활동을 강조하고, 특히 '현미경 사용법 익히기'를 탐구활동으로 제시하였다. 그리고 다양한 생물이 우리 생활에 미치는 영향과 첨단 생명과학의 이용된 사례의 조사 탐구활동을 강조하였다. 따라서 학생들이 돋보기, 실체현미경, 광학현미경 등 생물을 더 심층적으로 탐구하는 데 필요한 도구 사용 능력을 향상시킬 수 있도록 교과서를 구성하였다. 또한 학생들이 직접 스마트기기를 이용하여 조사 탐구활동을 할 수 있게 구성하였다. '생활과 과학' 차시에서는 학습한 내용을 실생활과 연계하여 과학적 문제해결력을 기르도록 구성하였다.
5학년 2학기 '생물과 환경' 단원은 11차시로 구성하였다. 2009 교육과정에 따른 교과서에서는 주로 육상 생태계 구성요소 중심으로 삽화를 제시했으나, 2015 교육과정에 따른 교과서에서는 육상 생태계와 수중 생태계의 균형을 고려하여 삽화를 제시하였다. 또한, 기존의 '오염 물질이 무씨 발아에 미치는 영향 관찰하기' 탐구 활동은 학생들에게 오개념을 심어줄 가능성이 높아 삭제하였고, 대신 2015 교육과정에서 성취기준 해설에서 제시된 바에 따라 환경 오염으로 인한 생물의 피해 사례 중심의 조사하기 활동으로 변경하였다.
6학년 1학기 '식물의 구조와' 기능 단원은 11차시로 구성하였다. 2009 교육과정과 비교하여 달라진 점은 뿌리의 기능을 알아보는 실험에서 양파에 새 뿌리를 자라게 하여 실험을 하도록 하였으며, 광합성 산물을 확인하는 실험에서 알코올램프를 이용한 중탕 가열로 알코올의 온도를 올리는 대신 뜨거운 물을 사용하여 알코올의 온도를 올리는 것으로 바꾸었다. 잎에 도달한 물의 이동을 알아보는 차시는 탐구학습모형을 적용하여 스스로 가설을 세우고, 실험을 설계해 보는 활동으로 바꾸어 과학적 문제해결력을 기르도록 하였다.
6학년 2학기 '우리 몸의 구조와 기능' 단원은 11차시로 구성하였다. 기존의 뼈와 근육 모형만들기와 호흡 모형 부분은 학생들에게 오개념을 심어줄 가능성이 높아 삭제하였고, 배설 원리를 알아볼 수 있는 역할놀이를 추가하였다. 또한 생활과 과학 차시에서는 학습한 내용을 실생활과 연계하여 문제를 해결하는 방식으로 과제를 제시하였다.

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2015 개정 과학과 교육과정에 따른 5~6학년 과학 교과용 도서에서 지구 영역에 해당되는 단원은 5학년 1학기 '태양계와 별', 6학년 1학기 '지구와 달의 운동', 5학년 2학기 '날씨와 우리 생활', 6학년 2학기 '계절의 변화'이다.
5학년 1학기의 '태양계와 별' 단원은 모두 11차시로 구성하였다. 이 단원은 2009 개정 교육과정과 비교하여 교육과정상의 내용은 변한 것은 없지만 학생들의 개념이해를 돕기 위해 직관적으로 이해가 가능한 조작활동으로 탐구활동을 구성하여 과학적 탐구 능력 또는 과학적 사고력을 키울 수 있도록 하였다. 행성의 크기를 직관적으로 비교할 수 있도록 입체 모형을 사용하였고, 태양에서 각 행성까지의 거리를 상대적으로 쉽게 비교할 수 있도록 두루마리 휴지를 사용하였다. 그리고 행성과 항성을 구별하기 위해 밤하늘을 관측한 결과를 이용해 자료해석을 하게 하였다. 또한 이 단원의 특성상 자료의 시각화가 중요하므로 학생들의 이해를 도울 수 있도록 효과적인 삽화 제작에 신중을 기하였다.
6학년 1학기의 '지구와 달의 운동' 단원은 모두 11차시로 구성하였다. 이 단원에서는 2009 개정 교육과정과 다르게 달의 위상 변화의 까닭을 다루지 않고 현상만으로 다루도록 하였다. 먼저 지구의와 전등을 활용한 모형 활동을 통해 자전과 공전의 개념을 학습하게 하였고, 이후, 자전과 공전에 의해 나타나는 현상인 하루 동안 태양과 달의 위치 변화, 낮과 밤의 변화, 계절에 따라 달라지는 별자리를 탐구활동을 통해 경험하게 하였다. 공간능력이 부족한 학생들을 돕기 위해 삽화와 탐구활동 사진의 일관성을 유지하였고, 우주적 관점을 반영한 활동을 중심으로 우리나라의 위치에서 지구적 관점을 추리해보는 관점 수용 활동으로 구성하였다. 그리고 하루 동안 달의 위치 변화와 여러 날 동안 같은 시각 달의 위치 변화를 직접 관측하게 하여 천문 현상에 호기심을 갖도록 하였다.
5학년 2학기의 '날씨와 우리 생활' 단원은 모두 12차시로 구성하였다. 이 단원은 2009개정 교육과정과 비교하여 교육과정상의 내용은 크게 변한 것이 없지만, 고기압과 저기압에 대한 과학적 개념을 쉽게 이해할 수 있도록 드라이기와 투명한 플라스틱을 이용한 새로운 탐구활동을 도입하여 구성하였다. 또한 단원의 특성상 자연현상을 이해하기 쉽게 보여줄 수 있는 탐구활동이 중요하므로 2009 개정 교육과정 교과서에서 다루었던 탐구활동의 장단점과 현장적용상의 어려운 점을 분석하여 재료나 방법 등 다방면에서 개선이 이루어졌다.
6학년 2학기의 '계절의 변화' 단원은 모두 10차시로 구성하였다. 이 단원은 2009 개정교육과정과 비교하여 교육과정상의 내용은 변한 것은 크게 없지만, 탐구활동의 타당성과 정확한 측정의 필요성을 높이고, 학생들에게 변인통제, 자료해석 및 자료변환, 일반화 등의 탐구 과정을 경험할 수 있는 기회를 제공하여 탐구 능력을 기를 수 있도록 하였다. 2009개정 교육과정 교과서에서 단원의 앞부분 차시임에도 태양고도 측정기에 대한 개념을 다루고 정확한 측정이 이루어지지 않는 다는 현장의 어려움을 고려하여 정확한 측정이 가능한 태양고도측정기를 도입하였고, 단원의 학습개념을 학습한 후 과학과 생활 차시에서 태양고도측정기를 직접 만들어 보도록 하였다.

7S-05 : 초등 5~6학년 1학기 과학과 교과용 도서 (탐구 영역)

저자 : 박유정 , 김석주 , 신애경

발행기관 : 한국초등과학교육학회 간행물 : 한국초등과학교육학회 학술대회 76권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 50-50 (1 pages)

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2015 개정 과학과 교육과정에 따른 5~6학년 1학기 과학 교과용 도서에서 탐구 영역에 해당되는 단원은 '과학자는 어떻게 탐구할까요', '과학자처럼 탐구해 볼까요'이고, 통합 탐구 요소를 중심으로 내용을 구성하였다.
5학년 1학기의 '과학자는 어떻게 탐구할까요' 단원은 모두 6차시로 되어 있다. '사인펜 색깔에 따라 잉크에 섞여 있는 색소는 같을까?'라는 탐구 주제를 이용하여 탐구 문제 정하기, 실험 계획세우기, 실험하기, 자료 변환하기, 결론 도출하기의 과정을 학생들이 수행할 수 있도록 하였다.
6학년 1학기의 '과학자처럼 탐구해 볼까요' 단원은 모두 6차시로 되어 있다. '효모는 따뜻한 곳에서 더 잘 발효할까?'라는 탐구 주제를 이용하여 탐구 문제 정하기, 실험 계획세우기, 실험하기, 자료 변환하기, 결론 도출하기의 과정을 학생들이 수행할 수 있도록 하였다. 5학년의 탐구 단원과 구성 내용은 비슷하나, 6학년에서는 몇 가지 단계에서 다른 점이 있다. 첫째, 탐구 문제를 정하는 단계에서 5학년에서는 가설 설정 과정이 없었으나, 6학년에서는 탐구 문제를 정한 후 가설을 설정하도록 유도하였다. 둘째, 자료 변화하기 단계에서 5학년에서는 자료를 표로 변환하도록 하였으나, 6학년에서는 자료를 그래프로 그리도록 하였다.
5학년과 6학년 탐구 단원에서 하나의 탐구 주제를 이용하여 탐구의 각 단계를 이해할 수 있도록 각 차시의 왼쪽 페이지를 구성하였고, 다른 탐구 주제에도 적용할 수 있도록 일반화한 내용으로 각 차시의 오른쪽 페이지를 구성하였다. 그리고 하나의 탐구가 끝나고 나면 새로운 탐구를 할 수 있도록 마지막 차시에 새로운 탐구 문제를 찾을 수 있도록 내용을 제시하였다.

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2015 개정 과학과 교육과정 개정 방향의 핵심은 통합 교육과정에 따른 핵심 개념(big idea) 중심 통합 구현, 학교 교육을 통한 탐구 역량 강화, 핵심 개념을 중심으로 학습량 적정화, 학생 참여형 수업 촉진으로 요약할 수 있다. 교육과정 개정 방향에 맞춰 2015 개정 과학과 교육과정에서는 2개의 통합단원이 신설되었다. 신설된 통합단원은 3~4학년군에 물의 여행과 5~6학년군의 에너지와 생활이다.
5~6학년군에 신설된 '에너지와 생활'은 6학년 2학기 5단원에 배치되었으며, 교육과정에 맞춰 에너지의 형태, 에너지의 필요성, 그리고 에너지의 전환 과정 및 에너지를 효율적으로 이용하는 사례와 방법을 탐색해 보도록 구성하였다. 구체적으로 '에너지와 생활' 단원에서 다루어지는 내용은 교육과정의 성취기준([6과17-01] 생물이 살아가거나 기계를 움직이는 데 에너지가 필요함을 알고, 이때 이용하는 에너지의 형태를 조사할 수 있다. / [6과 17-02] 자연 현상이나 일상생활의 예를 통해 에너지의 형태가 전환됨을 알고, 에너지를 효율적으로 이용하는 방법을 토의할 수 있다.)에서 제시한 내용을 바탕으로 생활 속에서 에너지에 대해 쉽고 흥미롭게 이해할 수 있도록 과일 전지 시계를 만드는 활동을 1차시에 배치하였으며, 2차시는 에너지의 다양한 형태를 알아보는 '에너지는 어떤 것이 있을까요?'를, 그리고 3~4차시는 에너지의 전환 과정을 알아보는 '에너지의 형태가 바뀌는 예를 찾아 볼까요?', 5~6차시는 에너지를 얻는 과정에 대해 알아보는 '에너지는 어떻게 얻을까요?', 7차시는 에너지의 효율에 대해 배우는 '에너지를 어떻게 효율적으로 이용할까요?', 7~8차시는 STEAM활동으로 학교 내에서 에너지가 낭비되거나 효율적으로 사용할 수 있는 곳을 찾아 취재하고 취재한 내용을 바탕으로 짧은 현장 다큐멘터리를 만들어보는 활동으로 구성하였다. 마지막 차시인 9차시에서는 단원 전체를 정리해보는 활동으로 구성하였다. 특히 '에너지와 생활' 단원은 통합단원이라는 성격이 나타나도록 학생들로 하여금 다양한 영역의 내용을 에너지와 접목시켜 생각하고 탐구할 수 있는 기회를 제공하고자 하였다.

9S-07 : 초등 5~6학년군 과학 디지털교과서 평가문항 및 용어사전 개발

저자 : 권혁순

발행기관 : 한국초등과학교육학회 간행물 : 한국초등과학교육학회 학술대회 76권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 52-52 (1 pages)

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초등과학 디지털교과서는 2009 개정 교육과정에서 처음 등장하여 3~5학년 과학 수업에 적용되었으며, 지속적으로 개발되고 개선되기를 기대하고 있다. 2015 개정 교육과정은 과학과 핵심역량, 과학적 태도, 학생 수준별 학습 등을 강조하고 있으며, 디지털교과서에 이점을 잘 반영하도록 요구하고 있다. 또한 학생 평가에 대한 교육 방향이 변화됨에 따라 학습에의 흥미, 자기주도적 학습이 강조되고, 평가문항에서 절대평가와 과정평가의 특징을 반영한 문항 개발이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 2015 개정 교육과정에 따라 개발 중인 초등 5~6학년군 과학 디지털교과서에 포함되는 차시별 평가문항 및 용어사전 콘텐츠를 개발하였다.
먼저, 디지털교과서용 평가 문항은 단원 및 차시 학습 과정에서 활용할 수 있도록 사전 평가, 차시별 평가, 단원 마무리 평가의 3단계로 개발하였다. 각 차시별로 이전 학습 내용 확인 및 차시 동기 유발을 위한 시작 퀴즈 1개를 개발하였고, 차시 학습 내용에 대한 지식, 탐구, 태도 등을 평가하는 마무리 퀴즈 3개를 개발하였다. 또한, 각 단원의 핵심 내용을 정리하고, 과학과 핵심 역량을 함양할 수 있도록 하는 단원 평가를 단원별로 3개 개발하였다. 각 문항의 형태는 선다형과 서술형 문제를 통합한 다양한 유형의 문항을 균형 있게 배치하였고, 문항별로 정답 및 해설을 제공하였다.
디지털교과서용 용어 사전은 교과서에 나오는 새로운 과학 용어를 초등학교 해당 학년 학생이 쉽게 이해할 수 있도록 개발하였다. 용어 사전에는 용어에 대한 설명과 사용 예문과 함께 사진 등 도움이 되는 직관적인 자료를 추가로 제시하였다.
디지털교과서 평가 문항 및 용어 사전의 개발은 현재 개발 중인 2015 개정 5, 6학년 서책형 교과서 내용 분석을 토대로 내용 영역별 내용 및 수준을 결정하였으며, 기존에 개발한 2009 디지털교과서의 평가 문항 및 용어 해설의 내용을 분석하여 장단점과 개선점을 추출한 것과 디지털교과서를 활용한 경험이 있는 현장 교사의 사례 분석을 참고하였다. 내용 영역별 집중 작업과 영역간 교차 검토를 통한 내용 수정과 보완 작업을 거쳤고, 과학교육 전문가 및 초등 현장 교사들의 타당성 검토를 거쳤다.

10A-01 : 소리 개념 교수 학습을 위한 탐구 실험 개발 및 적용

저자 : 강은주 , 김지나

발행기관 : 한국초등과학교육학회 간행물 : 한국초등과학교육학회 학술대회 76권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 55-55 (1 pages)

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일상생활에서 대면하게 되는 물리 현상의 대부분이 '파동'현상이라고 말해도 과언이 아닐 것이다. 소리는 파동의 일반적인 성질인 반사와 굴절 성질을 모두 나타낸다. 그러나 음파의 전달 과정에서 일어나는 반사와 굴절은 일상에서 흔히 일어나는 현상임에도 실제 학습 시 이해가 어려운 경우가 많다. 현직 과학교사와 예비교사의 경우에도 소리 파동의 전파와 파동 관련 개념에 관한 이해가 부족하다는 보고가 있었다. 이처럼 소리 파동에 대한 개념을 잘 이해하지 못하고 어려워하는 것을 선행연구에서는 구체적인 경험과 탐구 활동의 부재로 심화된 개념에 대한 깊이 있는 이해의 기회를 갖지 못했기 때문이라고 제시하고 있다. 빛의 반사와 굴절 현상은 소리의 반사와 굴절 현상보다 학생들에게 더 친숙하므로 기존의 광학 실험 장치와 유사한 형태의 소리 실험은 소리의 반사와 굴절 개념 이해의 기회를 제공하는 하나의 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 기존의 광학 실험 장치와 유사한 형태로 제작한 소리의 반사와 굴절 실험 장치의 적용과 활용 방안을 탐색하였다. 그 결과,
첫째, 학생들이 직접 간단한 방법으로 센서를 움직여 음압이 큰 곳을 찾을 수 있었다. 소리의 반사와 굴절각을 측정함으로써 소리의 반사와 굴절에 대한 현상을 실험을 통해 간단히 확인할 수 있었다.
둘째, 생활 속에서 소리와 관련된 현상이나 문제 상황을 생각해 보고, 소리의 반사와 굴절 실험 장치를 통해 문제 해결의 단서를 찾을 수 있었다. 소리 관련 교수 학습 시, 소리의 반사와 굴절에 대한 개념 이해와 '소음'과 같은 실생활 문제 해결 실험도구로서 실용성에 대한 잠정적인 시사점을 얻을 수 있었다.

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