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제7회 전국 4-H지도교사 현장연구대회에서 영예의 대상을 차지한 전북 김제농생명마이스터고등학교 김현석 4-H지도교사의 메이커 프로젝트 활동을 소개한다. 김현석 지도교사는 4-H회원들에게 종자의 중요성과 함께 아두이노 등의 활용법을 배울 수 있는 프로젝트를 진행했다.
■ 프로젝트 선정이유
학교의 패러다임이 ‘가르치는 곳’에서 학생을 비롯한 모든 교육공동체 구성원이 함께 배우고 성장하는 곳으로 바뀌고 있다.
이러한 학교 패러다임의 변화는 4차 산업혁명 시대를 살아가야 하는 우리 학생들에게 단순한 지식이 아니라 4C 역량을 함양한 미래인재 육성을 위해 수업의 질적인 변화를 요구하는 계기가 되었다.
4C란 바로 창의성(Creativity), 비판적 사고(Critical thinking), 협력·융합(Col laboration), 소통(Communication) 능력을 말하며, 이러한 역량은 단시간의 암기식 학습을 통해서 길러지지 않는다. 즉 학습자 중심의 참여학습, 토의·토론, 협동학습, 프로젝트학습 등의 실천 체험 중심의 수업을 통해 미래사회를 이끌어나가는 역량을 배양할 수 있다.
4-H지도교사 현장연구대회는 다양한 학교4-H 활동과 프로젝트 학습을 연계하여 학생들이 직접 탐구하고, 실험하고, 혁신하는 과정을 통해 창의·융합적인 인재를 양성하는데 목적이 있다.
프로젝트 학습이란 학습자들이 상당한 시간을 투자하여 과제해결을 위한 문제를 발견하고 문제의 해결 틀을 스스로 구성하도록 하는 데 주안점을 두는 구조화된 학습형태라 할 수 있으며 마이스터고등학교의 가장 일반적인 수업의 형태이다. 본교는 국가종자산업 활성화정책에 따라 2017년 농업계마이스터고등학교로 개교하였으며, 학생참여 중심의 프로젝트학습을 비롯한 다양한 교수학습방법을 적용하여 배움과 삶이 하나되는 참학력 신장을 통해 미래산업을 주도할 인재를 육성하고 있다.
본교의 학교교육과정 및 방과후교육과정을 통해 다양한 국가기술자격 취득과정을 운영하고 있으며, 종자기능사 취득반 실기수업을 지도하고 있다. 다양한 기구 및 재료를 활용하여 종자감별 실기지도를 위해 종자를 보관하고 있지만, 한 해 여름 동안 종자 보관을 잘못하여 130종의 종자가 모두 사용할 수 없게 되는 일이 생기면서 특히 습도가 종자저장에 얼마나 중요한지 알 수 있었고, 문제점을 해결하기 위한 다양한 방법을 생각하게 되었다. 이러한 과정을 통해 학교에서 진행하는 프로젝트학습의 적용사례를 공유하고 메이커교육 및 학생참여 중심 4-H활동의 확산을 위해서 2019년 4월, ‘종자보관용기의 개발’이라는 연구주제를 선정하여 참가신청서를 제출하였으며 계획서 심사를 통해 5월 중순에 최종연구자 7인으로 선정되어 제7회 전국 4-H지도교사 현장연구대회에 참가할 수 있었다.
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| 메이커 프로젝트에 참가하고 있는 4-H회원들. |
■ 프로젝트 추진
다양한 용기 및 재료를 이용하여 종자기능사에 활용되는 샘플종자를 저장하였지만 환경 조건이 맞지 않으면 특히 습기에 의해 종자가 파괴되거나 곰팡이가 생기는 것을 통해 온도 확인 및 습도 조절이 가능한 종자보관함을 제작하여 학생들이 활용하는 샘플종자를 보관하는데 효율적으로 활용할 수 있을 것이라고 생각했다. 또한 고가의 종자를 보관할 때 특히 습도의 유지가 중요한데 습도가 높은 지역에서 상대습도만 조절할 수 있는 종자보관함이 있다면 종자의 활력과 발아력을 오랫동안 유지할 수 있을 것이라고 가정하고 연구계획을 수립하였다. 연구절차는 다음과 같다.
1) 참가신청서 접수(4월)
2) 종자보관함 제작과정 구상 및 회의(5월)
3) 레이저커팅기를 활용한 제단(6월)
4) 온습도 확인용 센서 부착(6월~7월)
5) 아두이노코딩 및 회로작업(7월)
6) 실리카겔 투입보관함 레이저커팅기 제단(7월~8월)
7) 실리카투입 구조물 제작 (8월)
8) 센서값을 핸드폰화면에 블루투스로 연결(9월)
9) 온도확인 및 습도조절 종자보관함 완성(9월 연구보고서 제출)
10) 연구 발표 및 심사(10월)
■ 성과
이번 연구과제는 아두이노를 활용하여 온도 확인 및 습도조절이 가능한 종자보관함을 제작하는 것이며 이 과제의 가장 핵심은 건조제를 이용하여 보관함 내의 상대습도를 조절하면서 씨앗의 수분을 흡수하여 종자의 수명을 연장할 수 있을 것이라는 가정으로부터 시작되었다.
학생들과 함께 과제이수를 통해 시행착오를 겪으면서 건조제의 종류에 따라서 습도값이 변화하는 것을 알 수 있었으며, 건조제 투입을 위한 다양한 방법을 활용하여 기존의 ‘락OO’같은 밀폐용기를 조금 개선한다면 저렴한 비용으로 스마트한 종자보관함으로 이용할 수 있다는 가능성을 발견할 수 있었다. 개인의 용도에 따라서 온습도가 표시되는 다양한 용도의 보관함으로도 이용할 수 있기에 그 가치가 높다고 생각한다.
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| 김현석 지도교사와 회원들이 개발한 아두이노를 활용한 종자보관 용기. |
건조제 투입을 위해 3D프린터를 활용하여 물레방아 구조물을 제작하였지만 실행과정상의 문제점을 발견하고, 다른 형태로 제작하는 과정을 통해 프로젝트학습은 결과보다는 과정이 중요하다는 것을 느낄 수 있었다. 또한 김제에서 개최한 제3회 국제종자박람회에 결과물을 전시하여 종자관련 기업으로부터 상품화에 대한 러브콜을 받기도 하였다.
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| 프로젝트를 통해 개발한 종자보관 용기는 국제종자박람회서 기업으로부터 상품화에 대한 제안을 받기도 했다. |
무엇보다도 과제를 진행하는 동안 학생들과 종자의 소중함을 느낄 수 있는 시간이었다고 한다. 또한 제7회 전국 4-H지도교사 현장연구대회에서 영예의 대상을 수상하여 교사로서 성장할 수 있는 좋은 기회가 되었으며, 김제농생명마이스터고등학교의 종자산업과 교사로서 종자산업인력양성을 위한 막중한 책임감을 다시 한 번 느끼게 되었다.
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| 김현석 지도교사는 제7회 전국 4-H지도교사 현장연구대회에서 영예의 대상(교육부 장관상)을 차지했다. |
■ 결론
이번 코로나19 사태로 인해 학교에 대한 의미를 다시 한 번 생각해 볼 수 있었다. 갑작스럽게 맞이한 원격수업이 단지 일회성이 아닌, 장기적으로 미래교육을 앞당기는 기회가 될 것으로 보인다. 기후변화 및 전염병의 확산 등 교육환경의 변화로 인한 온라인 교육수요는 더욱 증가할 것이며 양질의 온라인 교육콘텐츠가 개발되고, 보급이 확대될 것이다.
하지만, 온라인 수업을 통해 학생-교사간 소통능력, 학생간 협동역량, 공동체 의식, 사회성 발달 등에 대한 부분은 결코 해결하기 힘든 과제라는 것을 알 수 있었다. 특히 과제활동, 진로활동, 봉사활동, 체험활동 등으로 운영되는 4-H 청소년단체 활동은 등교수업 연기로 인해 학생회원의 모집조차 어려운 실정이다. 하루 빨리 코로나 19사태가 진정되어 학교교육의 정상화와 함께 ‘농심함양을 통한 전인적 청소년 육성’을 목표로 하는 4-H 청소년단체 활동이 활성화되기를 기대해 본다.
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| 4-H회원들과 봉사활동 후 촬영한 사진. |
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