저자 구가야 아키라|알에이치코리아 |2017.07.20
중심과목 음악 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년 중심과목
성취기준 영역
[고등학교] 표현 중심과목
성취기준
[12음01-03] 음악의 구성을 이해하여 음악 작품을 만든다.
[12음01-04] 다양한 예술에 어울리는 음악 작품을 만든다.
주제(단원)명 옳다구나! 오타마타! 차시 10/16
학습목표
1. 오토마타의 운동 원리에 대해 설명할 수 있다. 2. 오르골의 발성 원리에 대해 설명할 수 있다. 3. 오토마타와 오르골의 결합 상품을 창안할 수 있다.
연계과목 과학 연계과목
성취기준 영역
[고등학교 1학년] 음악
STEAM 요소
S 악기를 구성하는 부품들의 움직임에서 발견할 수 있는 과학적 요인 T 자신이 고안한 악기를 제작하는 기술
E 악기를 구성하는 부품 간 운동의 방향성 전환 및 이 속에 담긴 공학적 원리 A
1. 오토마타 조형물의 예술성
2. 정확한 음정 및 리듬 표현을 위한 오르골용지 천공 3. 박자 및 템포 표현을 위한 일정속도의 운동
M
개발 의도 우리나라 전통음악 속에 담겨 있는 과학적 원리를 학습함과 동시에 이를 본받아 새로운 악기를 제작할 수 있다.
Co 간단한 기계장치로 인형을 움직이거나 연주하는 오토마타와 오르골 각각의 운동원리를 분석하여 조형물의 메커니즘을 이해한다. 나아가 이 두 기계장치를 연계하여 제작할 수 있는 오토마타 오르골을 창안해본다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
※ STEAM 학습 준거는
단계(절차)가 아님
※ 상황 제시는 수업 (전 과정)에서 학생들이 스스로 문제 해결의 필요성과 도전정신을
가지는데 조력할 수 있도록 개발
창 의 적 설 계
창의적 설계
※ 감성적 체험은 수업 (전 과정)에서 학생들이 자연스럽게
경험하고 깨달을 수 있도록 개발
감 성 적 체 험
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점
도입 ( 7 분)
Co 오토마타와 오르골이란 무엇일까?
- 오토마타와 오르골이라는 명칭만 듣고 어떤 것인지, 어떤 것일 지 자유롭게 이야기를 듣는다.
ET 오토마타의 움직임을 보고 예상되는 운동 원리 및 과학적 원 리와 오르골 연주를 보고 예상되는 발성 원리에 대해 자유롭게 이 야기한다.
Tip! 학생들에게 생소한 오토 마타와 오르골에 대해 관심을 갖도록 간단한 소개를 한다.
전개 ( 38 분)
CD 오토마타와 오르골의 종류별 연주영상을 감상한다.
Co 1. 오토마타를 직접 제작해본다.
- 간단한 오토마타 제작품을 설명서를 참고하여 제작해본다.
2. 종이 오르골 사용법을 학습한 후 주어진 오르골용 공악보 에 천공용 펀치를 이용하여 천공한 후 연주해본다.
- 용지의 간격과 적혀있는 알파벳이 의미하는 바를 정확히 숙지 한 후 천공한다.
- 천공 작업 시, 펀치의 안전사고를 유의하도록 사용법을 충분 히 지도한다.
ET 1. 제작된 오토마타를 직접 손으로 작동시켜보면서 그 속에 담겨있는 운동 원리 및 과학적 원리에 대해 토의한다. 2. 오르골이 연주되는 모습을 보면서 연주가 되는 원리에 대 해 토의한 후 학습지에 의견을 작성한다.
ET 오토마타 오르골 제작 시 악기의 연주와 동시에 조형물의 움 직임이 동시에 작동될 수 있는 공학적 원리를 연구한 후, 이를 적 용하여 모둠별로 창작하고자 하는 제품의 설계도 및 설명서를 제 작한다.
다른 모둠원들에게 설명할 수 있도록 학습하여 설계한 악기에 대해 학우들 앞에서 발표한다.
동영상
(출처 1. 경주오르골소리박물 관(실린더식 오르골) - 유튜 브
출처 2. 경주오르골소리박물 관(디스크 오르골) - 유튜브 출처 3. 사자 오토마타 (Lion Automata) - 유튜브
종이 오르골 오르골용 공악보
천공용 펀치
학습지 노트북
정리 ( 5 분)
CD 수업 중 배운 이론 내용을 상기하며 복습한다.
ET 과학적 원리, 운동의 원리와 이를 음악과 함께 연계시킬 수 있다는 점을 학생들에게 인지시켜주며 수업을 마무리 한다.
학습지
3. 학생활동지 / 학생참고자료
차시 10/16
스스로 까보자!
◎ 첫 번째 껍질
오토마타를 구성하는 부품의 명칭과 역할, 그 속에 담겨있는 운동 원리 및 과학적 원리를 정리하시오.
◎ 두 번째 껍질
오르골의 발성 원리에 대해서 탐구한 내용을 정리하시오.
◎ 세 번째 껍질
제작하고자 하는 오토마타 오르골의 설계도를 직접 그려보고, 해당 작품에 대한 설명을 하시오
4. 교사자료
(※ 학생활동지 해설, 교사참고자료 등)차시 2/16
◎ 오토마타 1. 오토마타란?
가. 간단한 기계장치로 움직이는 인형이나 조형물
나. 과학의 원리가 담겨있는 수동기계장치에 제작자 각자의 개성이 드러나는 창의적인 조형물이 결합된 예술작품
2. 우리나라의 오토마타 - 자격루 가. 제작: 장영실(1438 년)
나. 제작의도: 천체 운행 관측을 위한 혼천의 + 자동물시계 옥루
다. 12 지신 나무인형이 낮과 밤의 구별 없이 시간을 알리도록 고안된 물시계 3. 오토마타 구성 및 작동 원리
가. 캠(cam): 회전운동을 직선(왕복)운동으로 전환시키는 장치
나. 크랭크(crank): 회전운동을 직선운동뿐만이 아니라 사방 왕복운동으로 전환시키는 장치 다. 링키지(linkage): 얇고 단단한 막대를 가위모양으로 결합시켜 일정한 운동이나 힘을 전달 및 제어하는 장치
라. 기어(gear)
- 톱니바퀴 모양의 회전체가 맞물려 운동이나 동력을 전달하는 장치 - 회전 속도를 변환시킬 수 있음
마. 풀리(pulley): 운동이나 힘의 전달을 위하여 로프 혹은 벨트를 걸어 힘의 방향 전환 및 힘의 효력을 확대하는 축 바퀴 장치
바. 랫치(ratchet): 일정간격을 낸 톱니바퀴의 방향성을 일관될 수 있도록 돕는 기계장치 사. 샤프트(shaft): 동력전달을 위한 막대 모양의 장치
바. 지레(lever)
- 막대를 세워 바닥에 받친 후, 그 받침점을 중심으로 물체를 움직이는 장치 - 운동의 방향을 변환하고자 사용됨
캠(cam) 크랭크(crank) 링키지(linkage) 기어(gear)
풀리(pulley) 랫치(ratchet) 샤프트(shaft) 지레(lever)
◎ 오르골
1. 오르골의 종류: 실린더식, 디스크식, 천공리더식 2. 오르골의 원리
가. 실린더(원통)식 오르골
- 가장 많이 사용되고 있는 오르골
- 머리 빗 모양의 금속편과 좁은 간격을 두고 바짝 붙어 있는 실린더(원통)에 붙어 있는 조그만 돌기가 금속편을 건드리게 되는 시스템
- 단점: 제작시 멜로디가 고정되어 있도록 되어 있고, 짧은 멜로디가 반복됨 나. 디스크식 오르골
- 실린더식 오르골의 한계(고정된 멜로디)를 극복한 오르골
- 원판이 돌아가면서 구멍에 맞는 음계를 디스크 위의 스프링 모양의 금속핀과 길이가 다른 금속편 위의 막대모양 롤의 역할로 금속편 끝을 건드리면서 소리를 내는 시스템
다. 천공리더식 오르골
- 천공용지를 오르골 상자에 넣으면 뚫린 구멍에 맞는 음계의 금속편을 스프링 모양의 금속핀이 튕기면서 소리를 내는 시스템
- 장점: 천공용지를 교체하며 다양한 멜로디를 연주할 수 있음 3. 기본 원리
:금속판의 길이에 따라 음의 고저가 달라짐(긴 금속판은 진동이 느리게 되어 낮은 음을, 짧은 금속판은 이와 반대의 원리로 소리를 생성함)
실린더식 오르골 디스크식 오르골 종이 오르골
자료출처
1. 기계장치와 예술적 상상력의 만남, 오토마타_출처 청소년문화기술체험센터 2. [원리사전]오르골의 원리_출처 네이버 캐스트
http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=102&contents_id=4121&leafId=102
6. 차시별 학생 평가기준 및 방법
차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구
1 /16
상 한국의 전통과학 문화유산의 종류를 설명할 수 있고, 그에 적용된 과학적 원리를 설명할 수 있으며, 전통 과학을 현대 과학으로 재해석할 수 있다.
모둠별 토론평가
자기/동료 평가지(학생 중 한국의 전통과학 문화유산의 종류를 설명할 수 있고, 그에 적용된 과학적 용)
원리를 설명할 수 있다.
하 한국의 전통과학 문화유산의 종류를 설명할 수 있다.
2 /16
상 주재료의 성질과 음색의 특징을 올바르게 이해하고 이를 적용하여 고안한 창의적인 악기의 구조와 발성원리까지 명확히 설명할 수 있다.
자기/동료 평가
자기/동료 평가지(학생 중 주재료의 성질과 음색의 특징을 이해하고 이를 적용하여 고안한 악기의 용)
구조를 설명할 수 있다.
하 주재료에 대해 이해하고 이를 적용하여 고안한 악기를 소개할 수 있다.
5~6 /16
상 파동(소리)의 요소에 대해 설명할 수 있고 자신이 만든 클라드니 모형에 이를 적용할 수 있다.
관찰평가 관찰평가지 중 파동(소리)의 요소에 대해 설명할 수 있고 소리에 따라 클라드니 모형이
달라지는 것을 이해할 수 있다.
하 소리에 따라 클라드니 모형이 달라지는 것을 이해할 수 있다.
7~9 /16
상 음악-체육으로 이어지는 수업과정의 성취기준을 모두 충족하고 뛰어난
평가를 받는 경우 자기평가
모둠평가 관찰 및 결과물
평가
자기평가지 모둠평가지 결과물 평가지 중 음악-체육으로 이어지는 수업과정의 성취기준을 일부 충족하고 뛰어난
평가를 받는 경우
하 음악-체육으로 이어지는 수업과정의 성취기준을 일부 충족하고 뛰어난 평가를 받는 경우
10 /16
상 제품에 적용된 공학적 원리를 올바르게 이해하고 이를 적용한 창의적인 제품의 구조와 발성원리를 체계적이고 정확한 설명으로 소개할 수 있다.
자기/동료 평가
자기/동료 평가지(학생 중 제품에 적용된 공학적 원리를 이해하고 이를 적용한 제품의 구조와 용)
발성원리를 이해할 수 있도록 소개할 수 있다.
하 창안해낸 제품의 구조와 발성원리를 이해할 수 있도록 소개할 수 있다.
12 /16
상 정상파의 발생 원리에 대해 설명할 수 있고, 이를 현의 진동과 관 내 진동에 적용할 수 있다.
관찰평가 관찰평가지 중 정상파의 발생 원리에 대해 이해할 수 있다.
하 정상파가 발생한다는 것을 관찰할 수 있다.
14 /16
상 기리고차의 원리에 대해 설명할 수 있고 기리고차에 쓰인 길이 단위를 현대 길이 단위로 적용할 수 있다.
관찰평가 관찰평가지 중 기리고차의 기능에 대해 설명할 수 있고 기리고차에 쓰인 길이 단위를
현대 길이 단위로 적용할 수 있다.
하 기리고차의 기능에 대해 설명할 수 있다.
15 /16
상 음악-체육으로 이어지는 수업과정의 성취기준을 모두 충족하고 뛰어난 평가를 받는 경우
자기평가 자기평가지 중 음악-체육으로 이어지는 수업과정의 성취기준을 일부 충족하고 뛰어난
평가를 받는 경우
하 음악-체육으로 이어지는 수업과정의 성취기준을 일부 충족하고 뛰어난 평가를 받는 경우