○ 주제 개요
❍ 본 프로그램은 ‘마스크 미착용자를 찾아라!’라는 주제로 STEAM 교육과정 중 하나이다.
❍ 과학적 지식과 소양을 토대로 실생활에서 겪는 문제점을 파악하여 새롭고 독창적인 아이디어를 산출하고, 학생들이 경험한 정보들을 활용할 수 있는 프로그램을 개발한다.
과학과 실과, 수학 과목의 연계를 통하여 기술이 실생활에 미치는 영향을 이해하고 이에 대한 시각을 확장하며 관련 과목에 대한 학습 효과를 증대시킬 수 있을 것이다.
❍ 코로나19로 인한 실생활의 문제를 해결할 수 있는 AI를 만드는 경험을 통해 창의적 설계와 감성 적 체험을 기대한다.
❍ 다양한 생물 및 바이러스의 특징을 이해하고 일상생활에서 바이러스가 우리에게 미치는 영향에 대해 토의한다.
❍ 상황에 따른 안전한 옷차림의 필요성을 인식하고 이를 실천하기 위한 의지를 다진다.
❍ 수학적 의사소통 과정을 통해 수학적 개념을 일상생활에서 활용하는 경험을 한다.
○ STEAM 준거틀 계획
구분 주요 내용
상황제시
2020년, 전 세계는 코로나19 바이러스로 인하여 큰 타격을 입었다. 우리나라 학생들도 사상 초유의 개학 연기 및 온라인 개학을 맞이하였다. 하지만 아직도 공공장소에서는 종 종 마스크를 착용하지 않거나, 마스크를 대충 착용하는 사람들을 볼 수 있다. 바이러스의 차단을 위해, 우리의 건강을 위해 공공장소에서는 마스크를 꼭 올바르게 착용하도록 검사 하는 로봇을 개발할 수는 없을까?
창의적 설계
Teachable machine에게 다양한 마스크 착용의 경우의 수를 제시하여 훈련 시킨다. 이 후에 새로운 경우의 수가 제시되었을 때 Teachable machine이 마스크 착용 여부를 제 대로 판단할 수 있는지 테스트해본다. 판단 결과를 가능성과 관련된 수학적 용어를 사용 하여 해석한다.
감성적 체험
바이러스가 우리 생활에 미치는 영향에 대하여 토의하고 다양한 생물과 우리의 관계에 대하여 이해한다. 사람들의 건강을 위협하는 상황 속에서 안전한 옷차림의 필요성에 대해 느끼고 자신의 건강뿐만 아니라 타인의 건강을 위해 공공장소에서 이를 꾸준히 실천할 수 있는 이타적인 자세를 가진다. 모둠별 토의 및 협동 학습을 통해 서로를 이해하고 배 려하는 마음가짐을 기르며 모둠원의 강점을 모아 하나의 성공적인 AI를 완성하는 성공 경험을 통해 자신감을 기를 수 있도록 한다.
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○ 차시 구성
프로그램명 마스크 미착용자를 찾아라! 학교급 초등학교 차시 총 3차시
교육목표
- 바이러스가 우리 생활에 미치는 영향 알아보고 다양한 생물과 우리의 관계에 대해 설명할 수 있다.
- 때와 장소, 상황에 맞는 옷차림을 알아보고 건강하고 안전한 옷차림을 실천할 수 있다.
- 생활 속 로봇 활용 사례를 통해 로봇의 작동 원리를 이해하고, Teachable machine을 이용하여 마스 크 미착용자를 구분하는 AI를 만들 수 있다.
- Teachable machine AI의 판단 결과를 해석하여 ‘불가능하다’, ‘˜아닐 것 같다’, ‘반반이다’, ‘˜일 것 같다’, ‘확실하다’ 등으로 표현하고 가능성을 비교할 수 있다.
관련교과 실과, 과학, 수학
2015 개정 교육과정
연계
실과
내용요소 기술 활용, 가정생활과 안전
성취기준
[6실05-06] 생활 속에서 로봇 활용 사례를 통해 작동 원리와 활용 분야를 이해한 다.
[6실02-03] 옷의 기능을 이해하여 때와 장소, 상황에 맞는 옷차림을 적용한다.
[6실02-07] 자신의 신체 발달을 고려하여 건강하고 안전한 옷차림을 실천한다.
마. 기술 활용
[6실05-06] 생활 속에서 로봇 활용 사례를 통해 작동 원리와 활용 분야를 이해한 다.
과학
내용요소 다양한 생물과 우리 생활
성취기준 [6과04-02] 다양한 생물이 우리 생활에 미치는 긍정적인 영향과 부정적인 영향에 대해 토의할 수 있다.
수학
내용요소 자료와 가능성
성취기준
[6수05-05] 실생활에서 가능성과 관련된 상황을 ‘불가능하다’, ‘˜아닐 것 같 다’, ‘반반이다’, ‘˜일 것 같다’, ‘확실하다’ 등으로 나타낼 수 있다.
[6수05-06] 가능성을 수나 말로 나타낸 예를 찾아보고, 가능성을 비교할 수 있 다.
차시별 교수·학습 내용 중심교과 STEAM 요소
1차시
-코로나19 바이러스에 대하여 알아보기
-코로나19 바이러스로 인한 우리 생활의 변화에 대해 토의하기
-코로나19 바이러스 상황에 맞는 안전한 옷차림은 무엇일지 이야기 나누기 -코로나19 바이러스 상황에서 우리에게 필요한 AI로봇은 어떤 것이 있을지 이 야기 나누기
-나만의 코로나19 AI로봇 디자인하기
과학 S, A
2차시 -공공장소에서 마스크 미착용자를 찾는 AI의 필요성에 대해 이야기 나누기
-Teachable machine을 이용하여 마스크 착용 여부를 검사하는 AI 만들기 실과 T, E
3차시
-모둠별로 완성한 AI에게 새로운 경우의 수를 제시하여 테스트하기
-AI의 해석 결과를 ‘불가능하다’, ‘˜아닐 것 같다’, ‘반반이다’, ‘˜일 것 같다’, ‘확실하다’ 등의 용어를 사용하여 해석하고 가능성을 비교해보기
수학 T, A, M
○ 미디어 콘텐츠 개발 계획
Ÿ 공공장소에서 마스크를 착용하지 않는 사람들과 관련한 뉴스 영상 제시
Ÿ 티처블 머신(teachable machine)
구글에서 개발한 머신 러닝의 툴로 PC 사용이 가능한 사람이면 누구나 쉽게 배우고 사용할 수 있는 도구이다. 특히 머신 러닝 모델을 훈련시키는 과정을 경험하고 이를 활용하여 이미지, 오디오, 포즈 등의 데이터 패턴이 다양한 방법과 용로의 학습 모델로 활용할 수 있도록 하였 다.
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○ 평가 계획
(1) 수행·관찰 평가 계획
평가 영역
평가 항목
평가 척도
상 중 하
창의적 설계
문제 해결 과정
바이러스가 우리 생활에 미 치는 영향을 알고 안전한 옷 차림을 실천할 수 있으며 문 제를 해결하기 위한 AI의 필 요성에 대해 이해함
바이러스가 우리 생활에 미 치는 영향을 알고 안전한 옷 차림을 실천할 수 있음
바이러스가 우리 생활에 미 치는 영향을 알고 안전한 옷 차림을 실천하는 데 어려움 이 있으며 문제를 해결하기 위한 AI의 필요성을 인지하 지 못함
산출물 도출
문제 해결에 적합한 AI를 설 계하여 Teachable machine에게 다양한 경우 의 수를 제시하고 훈련 시켜 그 기능을 테스트할 수 있음
문제 해결에 적합한 AI를 설 계할 수 있으나 Teachable machine에게 다양한 경우의 수를 제시하 는 데에 어려움이 있음.
AI의 작동 원리에 대한 이 해가 부족하여 Teachable machine을 훈련 시키는 데 어려움이 있음.
감성적 체험
집중과 끈기
과제에 대한 집중력이 좋으며 과제 를 끈기 있게 해결함
과제에 대한 집중력은 있으 나 끈기가 부족함
과제에 대한 집중력과 끈기 가 부족함
흥미와 참여도
새로운 내용을 배우고 싶어 하 며 도전 과제 해결을 위해 적극 적으로 참여함
새로운 내용에 대해 약간의 흥미가 있으며 도전 과제 해 결 과정에 어려워하지만 참 여함
새로운 내용에 대해 흥미가 거의 없으며 도전 과제 해결 과정에 거의 참여하지 않음
창의성
문제를 해결하는 과정에서 유창 성, 융통성, 독창성, 정교성이 두드러지게 나타남
문제를 해결하는 과정에서 유 창성, 융통성, 독창성, 정교성 이 가끔씩 나타남
문제를 해결하는 과정에서 유 창성, 융통성, 독창성, 정교성 이 거의 나타나지 않음
(2) 평가기록지
평가 영역 번호 이름
창의적 설계 감성적 체험 진로설계
창의성 도전정신 협업능력 성취욕구 자기효능감 창의성 도전정신
(3) 학생 자기/동료 평가 기준표
평가방 법
평가
영역 평가기준 평가 척도
상 중 하
자기평 가
감성적 체험
즐거운 마음으로 적극적으로 활동에 참여하였는가? (흥미, 참여도)
모둠별 도전 과제 해결을 위해 스스로 기여했다고 생각하는가? (성취감, 보람)
창의적 설계
AI의 과학적 원리를 잘 이해하여 창의적으로 설계하였는가?
다양한 경우의 수를 활용하여 여러 번의 시도를 통해 정밀한 AI 제작 탐구 활동을 수행 하였는가?
동료평 가
창의적
설계 모둠별로 역할 분담이 잘 되었으며 협동적으로 활동이 이루어졌는가?
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