프로그램명 로봇의 눈으로 길을 찾는 원리
적용하여 문제 해결하기 학교급 초등학교 차시 3/3 학습목표 로봇의 눈으로 길찾기 원리를 적용하여 문제를 해결할 수 있다.
학습자료 멀티미디어, 스크래치 시뮬레이션, 영상, 학습지, PPT
성취기준
도덕
[9도02-05] 정보화 시대에 요구되는 도덕적 자세와 책임의 도덕적 근 거와 이유를 제시하고, 타인 존중의 태도를 통해 다양한 방 식으로 의사소통할 수 있다.
과학
[6과17-02] 자연 현상이나 일상생활의 예를 통해 에너지의 형태가 전 환됨을 알고, 에너지를 효율적으로 사용하는 방법을 토의할 수 있다.
[9과24-01] 과학기술과 인류 문명의 관계를 이해하고 과학의 유용성에 대해 설명할 수 있다.
[9과24-02] 과학을 활용하여 우리 생활을 보다 편리하게 만드는 방안 을 고안하고 그 유용성에 대해 토론할 수 있다.
실과 [6실04-07] 소프트웨어가 적용된 사례를 찾아보고 우리 생활에 미치는
영향을 이해한다.
흐 름 차시 교수·학습 내용 학습자료( )
유의점( )
감성적 체험 (성공의
경험) 3 차시
개별 학습
• 전시학습 상기
- 지난 시간에 학습한 내용을 떠올려 봅시다.
무엇에 대해 살펴보았었나요?
(로봇과 같은 방법을 이용하여 길을 찾아보았 습니다.)
다양한 길찾기 및 시뮬레이션 활 용하기
• 가장 짧은 길 표시하기
- 출발 지점과 도착 지점, 장애물이 있는 학습 지에 직선으로 길을 표시한다.
- 각자 표시한 길을 친구들과 비교하여 어떻게
★ 지적 만족감, 성취감, 도전, 공감
활동지
다른지 확인한다.
- 1번 ~ 4번의 문제 중에서 길이 가장 다양한 문제는 몇 번인가요? (4번입니다.)
- 4번 문제에서 길은 왜 다양할까요?
(장애물이 많기 때문입니다. 장애물이 많아서 친구들마다 장애물을 피해가는 방법이 다양 하기 때문입니다.)
- 내비게이션 비교 영상 시청하기
내비게이션 3사를 비교하는 영상으로 각 네비게이 션 회사마다 거리, 교통체증, 톨케이트 이용료 등 중 점을 두는 부분을 다르게 하여 경로를 다양하게 제 시한다. 다양한 경로 중 더 중요하게 생각하는 부분 에 중점을 두어 최적의 길을 탐색하게 되고, 학생들 이 직접 활동한 학습지와 비교하며 경로가 왜 다양 하게 나오는지 생각해볼 수 있다.
• 최적의 길을 찾는 스크래치 시뮬레이션
- 스크래치 프로그램으로 장애물을 만들고 최 적의 경로를 어떻게 탐색하는지 시뮬레이션 확인하기
스크래치 프로그램에 직접 출발 지점과 도착 지점, 장애물을 다양하게 넣어보고 길을 탐색하는 과정을 시뮬레이션하면서 실제로 최적의 길을 어떻게 탐색 하는지 확인할 수 있다.
활동지의 활동과 내비게이션을 비교하 는 영상을 통해 최적 의 경로가 왜 다를 수 있는지 이해한다.
내비게이션 영상 https://www.youtube.
com/watch?v=gyBnK dYxO4U
스크래치 프로그램 은 교육 환경이 되면 직접 프로그램 시뮬레 이션을 하거나 교사가 대표로 보여줄 수 있 다.
최적의 경로 탐 색 스크래치 프로그램 https://scratch.mit.ed u/projects/73610308
스크래치 프로 그램에서 출발지와 도착지를 클릭하여 정한다. 벽을 클릭하
• 현재지점부터 목표지점까지 걸리는 비용을 계 산한 값이 나타난 최적의 길을 탐색하는 영상 보기
- 현재지점부터 목표지점까지 걸리는 비용을 계산한 값이 나타난 최적의 경로 탐색 영상 을 시청하며 어떻게 경로를 탐색하는지 확인 한다.
스크래치 프로그램과 다르게 목표지점까지 필요한 값이 시각적으로 나타나면서 길을 탐색하는 영상이 다. 어떻게 그 값을 비교하고 활용하여 길을 탐색하 는지, 최적의 길을 어떻게 탐색하는지 직접 확인할 수 있다.
• 다양한 활용방안 생각하기
- 최적의 경로를 탐색하는 방법을 활용하여 어 느 분야에 어떻게 사용할 수 있을까요?
(해저 탐사를 할 때 안전한 경로를 탐색하여 탐사를 할 수 있습니다. 화성 탐사를 할 때 에도 활용할 수 있을 것 같습니다.)
여 장애물을 설치한 뒤 프로그램을 실행 하면 파란색으로 바 뀌면서 최적의 경로 탐색 과정을 볼 수 있다.
평가함수가 나오 는 A* 알고리즘 영상 https://www.youtube.
com/watch?v=ULrAu 75U2hg
길찾기 알고리즘 http://qiao.github.io/P athFinding.js/visual/
최적의 경로 탐색 방법을 적용할 수 있 는 다양한 활용 방안 을 생각해보고 어떤 로봇을 만들 수 있을 지, 인간의 생활에 어 떤 도움을 줄 수 있을 지 생각해보도록 한다.