6) Code Free 생체인식시스템(고등학교, 차시대체형)
[10과탐02-07]
생활 속에서 발견한 문제 상황 해결을 위한 과학 탐구 활동 계획을 수립하고 탐구 활동을 수행할 수 있다.
[10과탐02-09]
과학의 핵심 개념을 적용하여 실생활 문제를 해결하거나, 탐구에 필요한 도구를 창 의적으로 설계하고 제작할 수 있다.
[10과탐03-02]
첨단 과학기술 및 원리가 적용된 과학 탐구 활동의 산출물을 공유하고 확산하기 위해 발표 및 홍보할 수 있다.
기술 가정
내용요소 (내용요소) 기술 시스템, 공학 설계, 기술 변화, 첨단 기술, 직업 세계
성취기준
(성취기준) [12기가04-01]
기술의 발달에 따라 개량되거나 만들어진 제품을 통해, 최신 기술의 활용과 발전 방향을 예측하여 발표한다.
[12기가04-07]
첨단기술과 관련된 문제를 이해하고, 해결책을 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.
[12기가05-01]
미래의 기술 변화를 예측하고, 그에 따른 직업 세계의 변화를 전망한다.
[12기가05-04]
기술 혁신을 위한 창의 공학 설계를 이해하고, 제품을 구상하고 설계한다.
미술
내용요소 (내용요소) 직업, 미술 문화의 다양성
성취기준
(성취기준) [12미01-04]
다양한 직업에서 미술의 활용 사례를 찾아 자신의 진로와 연계할 수 있다.
[12미03-01]
역사, 정치, 경제, 사회, 문화적 맥락에 따른 미술 문화의 다양성을 이해 할 수 있다.
수학
내용요소 (내용요소) 기하, 확률
성취기준
(성취기준) [10수학02-01]
두 점 사이의 거리를 구할 수 있다.
[10수학05-01]
합의 법칙과 곱의 법칙을 이해하고, 이를 이용하여 경우의 수를 구할 수 있다.
통합 사회
내용요소 (내용요소) 행복, 산업화와 도시화, 미래의 삶
성취기준
(성취기준) [10통사03-01]
산업화, 도시화로 인해 나타난 생활공간과 생활양식의 변화 양상을 조사 하고, 이에 따른 문제점을 해결하기 위한 방안을 제안한다.
[10통사09-03]
미래 지구촌의 모습을 다양한 측면에서 예측하고, 이를 바탕으로 자신의
미래 삶의 방향을 설정한다.
차시별 교수·학습 내용 중심교과 STEAM 요소
1차시
◉ 희망 진로에 따른 모둠 구성하기
◉ 생체신호의 인식 과정 알아보기
- 아이폰 얼굴인식, 홍채인식 잠금장치, 등
◉ 다른 그림찾기, 복잡한 자료에서 규칙 찾기
◉ 피카소의 그림을 통한 ‘큐비즘’ 이해하기
- 내가 생각하는 소의 특징을 단순화하여 표현하기
· 생체 특징 및 신호를 수집하는 방법 및 자료의 단순화 원리를 알려주는 동영상 시청
내 몸이 열쇠다? 생체인식의 미래
(https://www.youtube.com/watch?v=VcLFpCA2oi0)
◉ 상황제시: 기억해야 할 Code가 없는 생체인식시스템이 변화시킬 사회를 예측해보자.
규칙 찾기 문제
다른 그림 찾기
피카소의 황소
과학 S, T, A
2차시
◉ 아두이노 제어하기
- 아두이노 스케치 구성 및 인터페이스 체험하기
◉ 생체인식 센서를 활용한 회로 구성하
- 아두이노를 이용하여 심박센서 회로 구성하기 - 지문인식센서, 아두이노를 이용한 잠금장치 만들기
- google AIR project(vision) 사용해보기 기술 S, T, E, A
○ 평가 계획
(1) 수행관찰평가 기준표
◉ 생체인식기술의 활용 영역 탐색 및 설계하기 - 생체신호의 종류와 분석방안 및 사용영역 정리하기 - 생체인식시스템 문제점 탐색 및 새로운 해결방안 찾기
지문인식 열화상카메라
얼굴인식 심박센서
3차시
◉ 시제품 만들기
- 생체인식시스템, 서비스 영역, 서비스 방법 등을 설명할 수 있는 산출물 제작하기(영상, 연극, 가상현실, 디자인 시안, 실제 시스템 등)
◉ 모둠별 산출물 발표하기
◉ 커리어패스 작성하기
- 생체인식시스템 설계 및 구축 과정을 통해 느낀 점을 바탕 으로 나만의 커리어패스 작성하기
정보 S, E A
대영역 역량 내용 (행동지표)
성취기준
상 중 하
사고 역량
공감적 사고
생체인식장치가 인간에게 더욱 유용하게 사 용될 수 있는 분야를 제시하였다.
2가지 이상의 분야
1가지 분야에서
제시하지 못했다.
분석적 사고
생체인식장치의 측정 원리 및 자료의 단순 화 방법을 분석적으로 파악하였다.
4가지 인식장치
모두를 분석하였다.
2~3가지 인식장치를 분석하였다.
1가지 인식장치를 분석하였다.
(2) 교사평가(60점)
대영역 역량 내용 (행동지표)
성취기준
상 중 하
사고 역량
공감적 사고
생체인식장치가 인간에게 더욱 유용하게 사용될
수 있는 분야를 제시하였다. 10점 8점 6점
분석적 사고
생체인식장치의 측정 원리 및 자료의 단순화 방법을
분석적으로 파악하였다. 10점 8점 6점
수행 역량
창의성 유창성, 독창성, 융통성을 발휘하여 새로운 생체인
식시스템을 구성하고 설계하여 구현하였는가? 10점 8점 6점
의사 소통
모둠의 대표 아이디어를 정하는 토론 과정에서 다른 사람의 말을 주의 깊게 듣고 반응하며, 자신의 생각을 적절하게 표현하였는가?
10점 8점 6점
태도 역량
공감적 감성
타인에게 새로운 생체인식시스템을 설명하고, 변화
될 사회의 모습을 잘 표현하고 있는가? 10점 8점 6점
과제 집착력
주어진 시간 동안 과제에 집중하여 해결을 끊임없이
시도하였는가? 10점 8점 6점
대영역 역량 내용 (행동지표)
성취기준
상 중 하
수행 역량
창의성
유창성, 독창성, 융통성을 발휘하여 새로운 생체인식시스템을 구성하고 설계하여 구현 하였는가?
유창성, 독창성, 융통성을 발휘하였음.
유창성과 독창성을 발휘하였음.
유창성만 발휘하였음.
의사 소통
모둠의 대표 아이디어를 정하는 토론 과정에서 다른 사람의 말을 주의 깊게 듣고 반응하며, 자신의 생각을 적절하게 표현하였는가?
경청태도와 표현력이
우수함
경청태도와 표현력이
보통임
경청태도와 표현력이
부족함
태도 역량
공감적 감성
타인에게 새로운 생체인식시스템을 설명하고, 변화될 사회의 모습을 잘 표현하고 있는가?
모두가 잘 이해할 수
있도록 표현함.
대부분이 이해할 수
있도록 표현함.
일부만 이해할 수
있도록 표현함.
과제 집착력
주어진 시간 동안 과제에 집중하여 해결을 끊임없이 시도하였는가?
계속 집중하여
해결을 시도하였음.
집중하였으나 중간이 조금씩 끊어짐.
집중하지 못함.
(3) 다른 팀 산출물에 대한 상대평가 (25점)
반 번호 이름 내용 (평가지표)
성취기준
상 중 하 총점
5 4 3
새로운 생체인식시스템은 타당하며 사회의 변화에 긍정적인 영향을 줄 것이다.
발표는 흥미로웠으며, 전달하고자 하는 메지를 잘 알 수 있었다.
팀원들이 협업하고 노력하여 완성하는 것을 보 았다.
상대평가로 각 팀의 총점을 합산한 후 학급의 상위 40%는 25점 다음 상위 30%는 22점 마 지막 30%는 19점으로 한다. 단, 자기 팀에 대한 평가는 하지 않는다.
(4) 팀 내 동료평가 (15점)
구분 내용 (행동지표)
성취기준
상 중 하
5 3 1
1 적극적으로 아이디어를 제시하였다.
2 다른 사람의 의견을 경청하고 본인의 의견을 적절히 표현하였다.
3 산출물 제작과정에 적극적으로 참여하고 기여하였다.
총점 : 평균 :
모둠원 평가는 총점을 3으로 나눈 평균 점수를 구하고 다른 모둠원의 점수를 모두 합산하여 최종 점수를 구한다. 만약 평가하는 모둠원이 3명이 아니라 2명인 경우 높은 평균점을 한 번 더 더해준다. 평가하는 모둠원이 4명인 경우 가장 낮은 점수를 빼고 합산한다.
(5) 학교생활기록부 기재 예시
과목 학생생활기록부 기재 예시 자료
과학
센서의 측정원리를 파악한 후 팀원들의 이해를 돕기 위해 비유적 설명 과정을 실행 하였음.
간단한 마인드맵을 작성하는 과정을 주도하여 팀의 아이디어 도출과정을 이끌었음.
자료를 단순화하는 방법을 찾아내고 이를 바탕으로 다양한 생체신호를 해석할 수 있 는 기준을 제시하였음.
과목 학생생활기록부 기재 예시 자료
센서의 측정원리를 팀원과의 토론과정에서 다른 사람의 의견을 경청하는 자세를 바 탕으로 차근차근 사고하여 이해하는 모습을 보였음.
새로운 생체 특성 및 신호를 생물학적 지식과 연계하여 찾아내었으며, 측정원리를 찾 아내기 위해 관련 자료를 찾아서 분석하고 정리하여 과학적 원리를 제시하였음.
기술 가정
산출물의 수준이 자원의 다양성, 나이에 따른 수준, 완성도에서 높음. 특히 다수의 아이 디어를 제시하는 것에서 그치지 않고 융통성을 발휘하여 남들이 생각하기 어려운 영 역을 찾아내고 구체화하였음. 또한, 아이디어를 정교화하는 과정에서 여러 문제점이 도출되어 힘든 상황에 직면하여도 과제집착력을 발휘하여 문제점을 해결하고 산출물 을 완성하였음.
아두이노를 이용한 전자회로 장치를 처음 접해봐서 곤란을 겪었지만, 작동 원리 및 인터페이스에 대한 이해도가 높아지면서 점점 과제에 몰입하였음. 또한, 장치구성의 원리를 이해하고 이를 바탕으로 새로운 생체인식시스템에 대한 아이디어를 다수 제 안하였으며, 아이디어로 인해 변화해 가는 사회의 모습을 구체적으로 표현하였음.