4차 산업혁명과 함께 첨단 제품들의 개발들에서 볼 수 있는 “미니멀리즘” 즉, 마이너
스의 미학을 통해 생활의 편리함과 정제성이 단연 돋보이고 있다. 제품의 기능을 어떻게 하면 단순하게 하여 첨단 산업 기술을 접목할까에 초점을 맞추고 있다. 그래서 우리는 날개 없는 선풍기의 과학적 원리와 만들어진 과정과 이유를 스토리텔링으로 알아보고 다 양한 센서를 이용하는 아두이노 우노 및 나노에 대한 기술, 통신기술, 데이터 분석기술, 기초과학의 원리(베르누이 원리, 모터(전자기력 및 전자기유도)원리, 항력 등)들이 정보기 술과 어떻게 융합되고 활용되는지를 알아보고, 창의적 날개 없는 선풍기를 온도감지센서 를 이용한 자동 전원장치와 연결하여 단순한 기술의 활용을 넘어 새로운 융합적 아이디어 를 제시하고 공유하는 수업을 이끌어 내어 보고자하며, 생활 속 마이너스의 미학을 적용 하여 개발 할 수 있는 첨단 제품들을 창의적 설계해 봄으로써 생활의 편리성과 안전성, 미 니멀리즘을 실현해 보는 계기를 마련해 보고자 한다.
○ STEAM 준거틀 계획
○ 미디어 콘텐츠 개발
콘텐츠 구분 콘텐츠 내용
종류 동영상
온도반응 스마트브레드 선풍기를 제작하는 기술적 과정을 담은 학습 보조자료
용도 학습 보조자료
단계 상황 제시
○ 차시 구성 계획
구분 주요 내용
상황제시 날개 없는 선풍기와 무선충전기의 과학적 원리 이해하기 창의적 설계 디자인싱킹 프로세스를 활용한 Cord Free 제품 설계하기
감성적 체험 제품 설계 과정 및 결과 스토리텔링 보드나 UCC형태로 표현하기
프로그램명 Cord Free 첨단 IoT 시스템 학교급 고 2 차시 총 3차시
교육목표 ◉ 날개 없는 선풍기와 무선충전기의 과학적 원리를 이해할 수 있다.
◉ 디자인싱킹 기법을 적용하여 편리성과 단순성을 추구하는 첨단제품을 설계할 수 있다.
관련교과 과학, 기술, 미술, 정보
2015 개정 교육과정
연계
과학
내용요소 힘과 운동 및 전자기력
성취기준
[12물리Ⅰ01-03]
뉴턴의 제3법칙의 적용 사례를 찾아 힘이 상호 작용임을 설명할 수 있다.
[12물리Ⅰ02-07]
일상생활에서 전자기 유도 현상이 적용되는 다양한 예를 찾아 그 원리를 설명할 수 있다.
기슬
내용요소 첨단 통신 기술
성취기준
[12기가04-07]
첨단기술과 관련된 문제를 이해하고, 해결책을 창의적으로 탐색하고 실현 하며 평가한다.
미술
내용요소 시각화 디자인
성취기준
[12미창01-05]
아이디어를 스케치, 모델링 등으로 시각화할 수 있다.
[12미창02-04]
타 학문과 타 영역과의 융합을 통해 확장되는 표현 매체의 특징을 알고 활용할 수 있다.
내용요소 미술과 진로 성취기준 [12미창01-04]
다양한 직업에서 미술의 활용 사례를 찾아 자신의 진로와 연계할 수 있다.
정보
내용요소 정보과학
성취기준
[12정보01-01]
정보사회에서 정보과학의 지식과 기술이 활용되는 분야를 탐색하고 영향력 을 평가한다.
차시별 교수·학습 내용 중심교과 STEAM 요소
1차시
◉일상생활 속 첨단제품의 과학적 원리 이해하기
- 현재 상용 중인 신기술 산출물들의 특징과 개발 과정 조사, 발표하기
- ‘다이슨(dyson)의 성공’ 이야기 들어보기
◉ 상황제시: 최근 첨단제품 트렌드 – 편리성과 단순성
◉ 날개 없는 선풍기와 온도반응센서 결합하기 - 베르누이의 원리 이해하기
- 운동량보존의 법칙 - 작용과 반작용의 법칙
과학 S, T, A
(영상:https://www.youtube.com/watch?v=5i9fexbo9MU&featur e=youtu.be) - 날개 없는 선풍기 제작하기
- 온도반응 스마트브레드를 이용한 전기회로 구성 및 날개 없 는 선풍기와 결합하기
2차시
◉ PMI 기법을 이용한 공감지도 활용하기
- 사용자 중심의 미래 신기술 산출물의 융합적 요소 이해하기
◉ 디자인싱킹 단계를 활용한 창의적 아이디어 구상하기 - 디자인싱킹 기법 알아보기
- 기존 가전제품의 고정관념 버리기
◉ Cord Free 첨단제품 창의적으로 설계하기
기술 S, T, E, A
3차시
◉ 스토리텔링 보드 제작하기
- 창의적으로 설계된 제품 아이디어를 스토리텔링 보드로 제작하기
◉ 미니멀리즘 첨단제품 설계과정 UCC 좔영 및 상영회 - 첨단제품 설계 과정 시나리오 토의 및 영상 촬영하기 - 모붐별 작품에 대한 창의성 및 실생활 적용성 평가하기
정보 S, E A
○ 평가 계획
(1) 수행관찰평가 기준표
평가 영역
평가 항목
평가 척도
상(10점) 중(8점) 하(6점)
창의적 설계
창의적 첨단제품 디자인 설계
및 제작
온도반응센서를 부착한 날개 없는 선풍기에 담긴 과학 원리를 이해 하고, 미니멀리즘을 녹인 Design Thinking 방법으로 첨단 제품을 창의적 를 설계함
온도반응센서를 부착한 날개 없는 선풍기에 담긴 과학 원리를 이해 하지 못하거나 미니멀리즘을 녹인 Design Thinking 방법으로 첨단제품을 창의적 를 설계하는 능력이 부족함
온도반응센서를 부착한 날개 없는 선풍기에 담긴 과학 원리를 명확히 이해하지 못하고 미니멀 리즘을 녹인 Design Thinking 방법으로 첨단제품을 설계하지 못함
도전 과제 해결
온도반응센서를 부착한 날개 없는 선풍기 제작과 미니멀리 즘을 녹인 첨단제품의 설계 도전 과제를 해결하기 위해 여러 가지 과학적이고 정밀한 방법으로 잘 제작함
온도반응센서를 부착한 날개 없는 선풍기 제작과 미니멀리 즘을 녹인 첨단제품의 설계 도전 과제를 해결하기 위해 여러 가지 과학적 방법으로 설계 제작에 어려움이 있음
온도반응센서를 부착한 날개 없는 선풍기 제작과 미니멀리 즘을 녹인 첨단제품의 설계를 위한 이해를 하지 못함
감성적 체험
과제집착력 과제에 대한 집중력이 좋으며 과제를 끈기 있게 해결함
과제에 대한 집중력은 있으나 끈기가 부족함
과제에 대한 집중력과 끈기가 부족함
흥미와 참여도
새로운 내용을 배우고 싶어 하며 도전 과제 해결을 위해 적극적 으로 참여함
새로운 내용에 대해 약간의 흥 미가 있으며 도전 과제 해결 과정에 어려워하지만 참여함
새로운 내용에 대해 흥미가 거의 없으며 도전 과제 해결 과정에 거의 참여하지 않음
창의성
문제를 해결하는 과정에서 유 창성, 융통성, 독창성, 정교성이 두드러지게 나타남
문제를 해결하는 과정에서 유 창성, 융통성, 독창성, 정교성 이 가끔씩 나타남
문제를 해결하는 과정에서 유 창성, 융통성, 독창성, 정교성이 거의 나타나지 않음
(2) 교사평가
영역
이름
창의적 설계 감성적 체험
미니멀리즘을 녹인 창의적 첨단제품 설계
미니멀리즘을 녹인 창의적 첨단제품 제작
과제 집착력
흥미와
참여도 창의성
(3) 학생 자기/동료(모둠) 평가
평가 방법
평가
영역 평가기준
평가 척도
상 중 하
자기 평가
감성적 체험
즐거운 마음으로 적극적으로 활동에 참여하였는가?
모둠별 도전 과제 해결을 위해 스스로 기여했다고 생각하는가?
창의적 설계
날개 없는 선풍기 속에 담긴 과학적 원리를 잘 이해하여 미니멀리즘을 녹 인 창의적 첨단제품을 창의적으로 설계하였는가?
모둠별 토의를 통해 Design Thinking 방법으로 탐구 활동을 수행하였는가?
동료 평가
창의적
설계 모둠별로 역할 분담이 잘 되었으며 협동적으로 활동이 이루어졌는가?
(4) 학교생활기록부 기재 예시
과목 학생생활기록부 기재 예시 자료
과학
날개 없는 선풍기의 과학적 원리 대한 이해도가 높음. 특히 첨단제품의 미니멀리즘 즉 “마이너스의 미학” 정신에 입각한 첨단제품에 대한 전반적인 이야기를 서로 토의하면서 모둠활동에서 협력적인 모습이 보임. 디자인싱킹 기법을 이용하여 첨단제품의 미니멀리즘에 의해 녹여낸 나만의 창의적 설계와 생활 속 신기술과 과학의 융합적 요소를 정확하게 추론해 냄. 문제를 해결하기 위해서 그 생각을 실행에 옮겨 보기도 하고, 시행착오를 겪으며 다시 생각해보고 또 다시 시도해보며 문제를 해결하는데 도움을 줌.
날개 없는 선풍기의 과학적 원리가 무엇인지는 알고 있었으나 그 원리의 정확한 적용을 이해하는 데 어려움을 보임. 디자인싱킹 기법에 의한 창의적 첨단제품 설계와 제작 활동에서 모둠 원들의 설명을 듣고 이해하는 모 습이 관찰됨.
첨단제품 사용에 대한 호기심은 가지고 있음. 협업 활동이 조금 미숙하였으나 첨단제품 산출물을 만드는 과 정에서 협동하면서 가장 협동적이고 창의적인 산출물로 선정됨.
기술
모둠별 협의 과정을 통해서 산출물을 제작함. 특히 급우들의 의견을 잘 취합하여 협력적으로 산출물을 제작 하는 모습이 인상적임. 또한, 생활 속 신기술의 미니멀리즘을 녹여낸 창의적 설계 및 제작를 하는 활동에서 모둠 원들의 활동 영상을 제작하고 편집하는 등 수업에 적극적으로 참여하고 창의적인 모습이 보임.
상황제시 부분의 첨단제품의 개발과정에 대한 모둠 토의활동에서는 소극적인 행동을 보였으나, 창의적 첨단 제품 제작과정에서는 모둠에서 자신이 해야 할 역할을 찾아서 창의적이며 협력적인 모습을 보임. 특히 산출물의 디자인을 만들고 발표하는 과정에서 자신감을 보임.