□ STEAM 교육이란?

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Contents 3

STEAM 교육의 개요 4

프로그램의 주제 개요 11

학습목표 12

STEAM 과목 요소 12

STEAM 단계 요소 13

지도안 총괄표 15

평가 계획 24

학습 내용 27

부록_디자인 키트 활용 가이드 60

진로 탐색 71

지도상의 유의점 73

□ STEAM 교육이란?

Ÿ STEAM 교육은 STEM 교육에 Arts가 추가되면서 발전된 개념임: ‘A’ 의 영역은 fine art뿐 아니라 liberal arts의 인문교양, language arts의 언어예술까지 포함하는 광의의 개념임[표Ⅰ-1]

Ÿ STEAM 교육은 일부분의 교육적 관점을 다루기보다 전문교육부터 평생교육까지 광의의 교육의 패 러다임이며, 기존의 STEM 교육에 실생활과 관련된 주제로 예술을 추가하여 과학, 기술, 공학, 수학, 예술이 통합된 교육을 의미함

Ÿ STEAM 교육은 과학 기술 분야의 인재 양성을 위해 실시하고 있는 STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)에 예술(Arts)을 추가한 진보된 통합적 교육 방법임

Ÿ 우리나라에서도 교육과학기술부의 세계적 과학기술인재 양성을 위한 교육정책으로 초·중·고등학교 에 제시되었으며 STEAM 교육을 융합인재교육으로 명명함(교육과학기술부, 2010)

Ÿ 교육적 관점을 다루기보다 전문교육부터 평생교육까지 광의의 교육의 패러다임이며, 기존의 STEM 교육에 실생활과 관련된 주제로 예술을 추가하여 과학, 기술, 공학, 수학, 예술이 통합된 교육을 의 미함

Ÿ STEAM 교육은 과학 기술 분야의 인재 양성을 위해 실시하고 있는 STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)에 예술(Arts)을 추가한 진보된 통합적 교육 방법임

Ÿ 우리나라에서도 교육과학기술부의 세계적 과학기술인재 양성을 위한 교육정책으로 초·중·고등학교 에 제시되었으며 STEAM 교육을 융합인재교육으로 명명함(교육과학기술부, 2010)

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영역 의미 하위 영역

과학(S) 실세계에 존재하는 것과 그것이 어떻게 영향을 받고 있는지를 탐구하는 것(Rutherford & Ahlgren, 1989)

생물학, 생화학, 화학, 지구과학, 물리학 및 우주과학, 생명공학 &

생체의학 등

기술(T)

인간이 필요하다고 느낀 것을 충족시키기 위해 자연 환경을 변용한다든가 기술을 혁신하는 것 또는 인간 이 만든 것(ITEA, 2000)

농업, 건축(물), 통신(수단), 정보, 제조업, 의학, 힘&에너지, 생산과 수송

공학(E) 연구, 발전, 디자인·발명 또는 일정 제한 하에 이루 어지는 디자인(Wulf, 2989)

한국우주공학, 농업, 건축공학, 화 학공학, 토목공학, 컴퓨터공학, 전 자공학, 환경공학, 유체공학 등

예 술 (A)

언어 예술 (Language

Arts)

모든 종류의 의사소통이 사용되고 해석되는 방식에 관한 것(Paterson, 2007)

교육, 역사, 철학, 정치학, 심리학, 사회학, 신학 등을 포함하는 미 술, 언어 예술 & 교양, 체육 체육

(Physical) 인체공학적인 움직임을 포함한 규범 및 행위 예술 교양과

사회과목 (Liberal and

Social)

교육, 역사, 철학, 정치학, 심리학, 사회학, 기술학, 과 학기술사회(STS) 등을 포함하는 것(Featherstone, 1986)

미술 (Fine Arts)

미학 그리고 문명 초기 기록의 가르침에서 유래하는 가장 오래되고 지속가능한 문화적인 편린(Mishook, J.J., & Kornhaber, 2006)

수학(M) 수, 상징적 관계, 정형화된 양식, 모양, 불확실한 것 과 추론에 관한 연구(AAAS, 1993 & NCTM, 1989)

대수, 해석학, 자료 분석 & 확률, 기하하학, 수와 연산, 문제해결, 추론 & 증명 등

[표Ⅰ-1] STEAM 영역의 내용(출처: 한국과학창의재단, 2011)

□ 교차적 융합 교육 프로그램 개발

Ÿ 공학과 기술 및 예술교육과의 융합을 통한 체험 중심의 교육 실시

Ÿ 논리적 이성적 문제해결능력과 직관적 감성적 문제 해결능력 배양을 위한 예술교육 실시

□ STEAM 프로그램 설계

§

새로운 문제에 도전하고자 하는 열정이 생기게 자발적 참여, 행동변화를 유도하 는 재미이론(Fun Theory), 디자인 리서치 툴(Design research tool)을 이용한 동기 부여

Ÿ 학생이 문제해결 필요성을 구체적으로 느낄 수 있는 상황 제시 - ‘재미이론(Fun Theory)’

Ÿ 학생 스스로 문제해결을 찾아가는 창의적 설계 - ‘Heartstoming + Brainstoming(하트스토밍 + 브 레인스토밍)'을 통한 감성적 체험 활동을 거친 후, 창의적 아이디어 발현

Ÿ 학생이 문제를 해결하였다는 성공의 경험 - '레벨 업(Level up)' 단계 아이디어 시뮬레이션, 자기 평 가,능동적 실천

[그림Ⅱ-1] STEAM 프로그램 적용 이론

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1. 상황제시 - 재미 이론(fun theory)

Ÿ 사람들의 행동변화를 효과적이고 긍정적으로 유도하기 위해 게임의 주요 원리인 유희적 상호작용 을 실생활의 다양한 제품과 기기, 기구, 환경에 적용시키는 이론을 의미

Ÿ 독일의 폭스바겐(Wolkswagen)사가 이러한 재미이론을 통해 사람들에게 쓰레기 재활용이라는 다소 귀찮고 사고한 일과에 대해 전향적인 태도로 이를 바꾸는데 커다란 일조를 하기도 함. 본 STEAM 융합교육 과정은 학생들로 하여금 융합 교과의 주제를 대하는 초기 상태에서부터 바로 이러한 유 희적 상호작용인 재미이론을 적극 활용하여 학생들이 보다 더 흥미를 가지고 자발적으로 본 융합 교과과정에 참여할 수 있도록 자발적 동기부여

Ÿ 재미 이론 적용할 주요 이슈들은 행위와 결과에 대한 주관적 관심, 오감에 의한 상호 작용, 행위 간의 지속적 연계성, 결과에 대한 예측 난해성 등을 들 수 있음

Ÿ 이러한 요소들을 적극 활용하여 융합 수업을 마치 게임처럼 수행할 수 있다면 학생들은 지속해서 학문간의 연계성에 대한 지적 호기심과 이에 대한 탐구를 계속해 나갈 수 있을 것임

2. 창의적설계-브레인스토밍(Brainstorming)+허트스토밍(Heartstorming)

Ÿ 세계적 미래학자인 롤프 엔젠(Rolf Jeansen)에 의해 주창된 문제 해결의 방법임

Ÿ 과거에는 인간의 가치 판단이 주로 좌뇌에 의해 결정되어져 합리적, 이성적 판단에 근거했지만 이 러한 패러다임이 서서히 변화하여 보다 더 감성적인 가치가 균형을 이루어 대상을 판단하는 시기 가 도래함

Ÿ 허트스토밍이란 이미 잘 알려져 있는 브레인스토밍(brainstorming)과 대별되는 이론으로서, 브레엔 스토밍이 주로 좌뇌를 이용하여 논리적이고 이성적으로 창의적 해결안을 도출하는 방법이라면 허 트스토밍은 우뇌를 이용하여 보다 감성적이고 인간적인 창의적 문제 해결에 접근하는 방법으로 요 약될 수 있음

Ÿ 향후에는 이같이 브레인스토밍과 허트스토밍을 교차하여 활용함으로서 따뜻한 과학, 이성적인 예술 을 구축하는 토대가 마련될 것으로 전망됨

3. 성공의 경험 - 레벨 업(Level up)

Ÿ 학생들 스스로가 점차적으로 유희적 호기심으로 다양한 융합적 문제들을 대하고 합리적, 객관적 문 제해결 뿐만 아니라 감성적이고 사회적인 문제해결의 내용까지 직접적으로 경험하게 되면 그 다음 단계로의 문제 해결에 대한 강한 도전의식을 가지게 됨

Ÿ 역설적으로 학생들이 게임에 몰두하는 원리와 동일한데, 난이도가 유사하거나 그 결과가 충분히 예 측 가능하면 게임에 더 이상 흥미를 두지 않는 것과도 유사한 원리임

Ÿ 초보적 단계에서부터 성공적으로 문제 해결을 경험하게 되면 그 다음 단계에 대한 강한 도전의식 이 촉발될 것이며 스스로 문제해결의 과정에 주체자로서 자기의 문제 해결 활동을 평가하게 되며 궁극적으로 문제해결의 과정을 통해 다양한 융합 학문과의 교차적 학습(cross disciplinary)을 자연 스럽게 경험할 것으로 기대

□ STEAM교육 프로그램 수업모형

1. 주제중심 통합학습 모형

Ÿ 주제중심통합학습은 교과별로 내용을 분할하여 가르치는 방식이 지닌 한계의 대안적 접근으로 각 교과 영역의 경계를 무너뜨려 문제나 쟁점, 사고기능, 개념, 범주 등을 중심으로 여러 교과 의 학습 내용을 통합적으로 재조직하여 가르치거나 학습하도록 하는 방식이라고 정의(심미경, 1997)

Ÿ 권낙원(1999)은 주제중심통합학습은 어떤 한 주제를 중심으로 다양한 학습경험들을 교과의 요 구, 학생의 흥미, 사회의 요구를 반영하여 선정·조직하고, 학생 주도의 활동을 통한 학습을 유도 함으로써 전인적인 발달을 도모하는 학습이라고 말함

Ÿ 주제중심통합학습은 인식론적 측면, 심리사회적 측면 등에서 그 필요성을 찾을 수 있음 Ÿ 인식론적 측면에서 Ingram(1995)은 다양하게 구분된 지식영역을 거대한 이해의 맥락 속에서 결

합하고, 지식의 급격한 변화에 능동적으로 대처하는 능력을 배양하기 위해 필요하며, 다양한 지 식 영역간의 상호 관련성 증대를 위해 주제중심통합학습이 필요하다고 강조. 사회적 측면에서 는 현대 사회에서 개인이나 사회가 공동으로 당면하는 문제를 해결하기 위해서 필요로 하는 지 식은 여러 분야의 내용을 종합하여 통합된 지식이며, 학습자의 통합적 사고력의 성숙은 종래의 분과적인 교과 교육으로는 적절하지 않음을 제시함

2. 문제중심학습 모형

Ÿ 문제중심학습은 1970년에 캐나다의 McMaster대학교 의과대학에서 처음으로 시작됨

Ÿ 1960년 캐나다 McMaster대학의 의과대학 교수였던 Barrows는 구성주의라는 이론에 관계없이 기존 교육의 부실성과 비현실성에 대한 대안으로 문제중심학습을 개발하여 문제중심학습의 이 론적 정립에 큰 공헌을 함

Ÿ 문제중심학습은 많은 의대 및 수의과 대학에서 실시하게 되었고 최근에는 유치원에서 대학, 성 인 교육에까지 다양한 학문 분야에서 교육과정, 교수전략, 수업모형, 교육방법 등의 다양한 모 습으로 적용되고 있음

Ÿ 문제중심학습의 목적을 종합하여 보면, 문제중심학습의 목표는 크게 ‘지식의 습득과 전이’, ‘문 제해결력 향상’, ‘학습에의 본질적인 흥미 부여’, ‘자기주도적 학습 능력 신장’, ‘협동능력 신장’으 로 요약할 수 있음

3. 프로젝트학습 모형

Ÿ 프로젝트학습이란 프로젝트에 의한, 또는 프로젝트를 통한 학습을 의미하며, 학습자가 학습의 전 과정에 주도성을 가지고 주제, 제제, 문제, 쟁점 등에 관한 탐구활동과 그 결과에 대한 표현

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활동을 하며 그 결과 만들어 가는 교육과정의 성격이 나타나는 학습임(김대현 외, 1999) Ÿ 한국교육개발원에서는 프로젝트학습을 교사와 학생 주도로 초등학교 학생의 관심과 흥미, 주제

중심, 문제 중심, 활동 중심의 수업을 전개하는 학습방법이라고 정의(김정희, 재인용, 2004).

Ÿ 유승희 외(2001)는 프로젝트 학습을 아동들이 학습할 가치가 있는 특정 주제에 대하여 서로 협 력하면서 심층적으로 연구하는 목적 지향적 학습활동이라고 정의함

Ÿ 프로젝트 학습은 특정한 주제에 대하여 깊이 있게 연구하는 활동으로서 학생이 직접 계획, 활 동하고 교사는 안내, 보조 역할을 하는 것이 특징이다. 연구과제 학습, 주제학습, 문제해결학습 등으로 부르기도 하는 데 과제 조사ㆍ발표하는 것보다는 규모가 크고 체계적인 학습임 Ÿ 교과목을 통해 체계적으로 학습하는 교수 학습이 아동들에게 지식과 여러 가지 기능을 획득하

게 하는 것이라면 프로젝트 학습은 이 기능과 지식을 의미 있는 상황에 적용하게 하므로 일반 교과목 학습을 의미 있고 심도 있게 해 줄 수 있음(김대현 외 1997)

Ÿ 프로젝트 학습을 통해 학습자가 스스로 문제를 찾아내고 해결에 이르는 모든 과정에서 능동적 으로 활동하게 되며, 프로젝트 수행의 전 과정 동안 학습자와 교수자 그리고 학습자와 학습자 간의 활발한 상호작용을 토대로 수행되어 학습의 주체자로서의 역량을 확장시켜갈 수 있음(조 영순, 2005)

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1. 주제 개요

본 수업은 미술교과를 중심으로 기본으로 과학과 기술, 사회, 정보컴퓨터교과를 융합한 예술교과 중 심의 STEAM교육프로그램이다.

총 10차시로 되어 있으며, 중학교 2~3학년의 교육과정내 프로젝트학습의 사례로서 구성되어 있다.

빛은 고체, 액체, 기체와 같이 우리가 공간(사물)에 쉽게 담을 수 있는 것은 아니다. 그러므로 담을 수 없는 빛을 담아낸다는 것은 아이들의 확산적 사고를 바탕으로하여 다양한 창의적인 활동을 요구하는 것이다. 어두운 곳을 밝히는 조명으로서의 역할을 넘어서서 우리 생활이나 문제점을 해결할 수 있도 록 하거나 전혀 새로운 방식으로 빛을 활용하는 아이디어를 바탕으로 프로젝트를 진행하였다.

산업디자인은 현대의 시장경제에서 주도적인 역할을 하고 있다. 과거 기능위주의 공산품에 새로운 감성을 더해 예상하지 못한 부가가치를 올리고 있는 중이다. 본 수업도 이러한 산업디자인의 중요성 을 인식하기 위해 빛을 담을 수 있는 제품디자인이 프로그램의 방향이다. 디자인이후 작품제작활동을 통해 수공적인 제작 능력이나 예술적인 창조성, 과학적인 탐구활동과 적절히 융합되어 수업이 진행될 수 있도록 이루어져 있다.

전체적인 학습방법은 팀 프로젝트 활동으로 진행하였다. 4인 1팀이 되어 자신이 맡은 분야에 전문가 역할을 통해 팀 활동에 기여하는 방식이다. 프로젝트 관리를 하는 팀장, 작품제작 및 구성을 하는 엔 지니어, 설계 및 스케치를 담당하는 디자이너, 홍보와 마케팅을 담당하는 마케터로 나누었는데, 실제 회사에서 디자인제품이 개발되는 과정과 인적자원을 모사하여 진행하였다.

2. 학습 목표

▎내용 목표

- 산업디자인을 이해하고 최적의 대안을 찾아 ‘담빛’ 아이디어를 창출하고 발전시킬 수 있다.

- 용도와 목적에 맞는 디자인을 위해 분석 및 새로운 해석을 할 수 있다.

- 시각의 성립과정을 통해 빛을 인식하는 과정을 설명할 수 있다.

▎과정 목표

- 용도와 목적에 맞게 ‘담빛’ 산업디자인 제품 아이디어를 구상하고 프리젠테이션을 할 수 있다.

- 기능과 조형의 관계를 이해하고 새로운 이미지와 감성적인 디자인으로 ‘담빛’ 산업디자인 제품을 제작할 수 있다.

- 빛의 삼원색(RGB)을 이해하고 합성하는 장치를 제작할 수 있다.

3. STEAM 과목 요소

▎S

- 빛에 반응하는 시각(감각기관) - 빛의 합성을 위한 전기회로 구성(전기)

▎T/E

- ALU 기법을 이용하여 최적의 대안 찾기

▎A

- 산업디자인을 이해하고 용도와 목적에 맞는 ‘담빛’ 제품 제작하기 - 제품의 적정한 가격 책정과 마케팅 전략

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4. STEAM 단계 요소

▎상황제시

우리는 대형마트에 가면 거의 같은 제품이라 하더라도 디자인에 따라 전혀 다른 가격으로 팔리는 것 을 흔히 볼 수 있다. 가전기기나 가구, 조명등의 제품들이 특히 혁신적인 디자인 제품이 높은 부가가 치를 인정받고 있는데, 그 이유는 무엇일까? 창의적인 디자인제품을 만들기 위해서는 어떤 과정이 필 요할까?

우리가 어떤 사물(제품)을 본다는 것은 빛이 사물에 반사되어 눈으로 들어오는 것이다. 이러한 빛을 활용한 혁신적인 디자인을 고안해 보고 직접 제품을 제작해보자. 그리고 가치를 인정받을 수 있는 마 케팅을 실천해보자.

- 1~2차시에서 산업디자인의 개념 및 제작 과정, 조건에 대해 알 수 있다. 또한 디자인 방법 측면에 서 사람의 5가지 감각을 이용한 산업디자인 제품을 찾아보고, 그 중 빛을 담거나 이용한 제품을 ALU 기법으로 분석하고 최적의 대안을 찾아본다. 대안을 토대로 디자인 씽킹을 통해 아이디어를 창출하고 발전시킨다.

▎창의적 설계

창의적 설계 단계에서는 과학적인 탐구로써 빛을 활용하기 위해서는 빛을 받아들이는 감각기관에서 빛을 인식하는 방법과 합성하는 원리에 알아본다. 그리고 산업디자인 제품의 본격적인 제작 단계로서 학생들의 자유로운 생각과 과학시간에 학습한 LED와 신소재가 만나 빛으로 소통하는 산업디자인 제품 을 제작하게 되는데, 이때 최적의 대안 찾기와 디자인 씽킹을 통해 선정된 아이디어를 모으고 발표하 며, 모둠 내 역할 분담에 따른 제작 참여 과정을 경험하게 된다.

- 3~4차시는 빛에 대한 과학지식의 이해와 빛을 인식하는 감각기관인 눈에 대한 설명이다. 그리고 빛을 이용한 회로구성을 직접 실습해 본다. 학생들이 빛을 담기 위해 다양한 프로젝트활동을 할 예정 이므로 이를 위해서 빛의 성질과 베이스회로를 구성해 보는 단계이다.

- 5~6차시에서 디자인 씽킹을 바탕으로 ‘담빛’ 산업디자인 제품 아이디어를 구상하고, 모둠장이 아이 디어 스케치를 토대로 디자인 컨셉에 대한 프리젠테이션을 한다.

- 7~8차시에서 모둠 내 역할 분담으로 아름답고 창의적인 ‘담빛’ 산업디자인 제품을 제작한다. 또한 제품의 특징과 기능, 가격 등을 내용으로 하는 광고 형태의 제품 설명서를 제작한다.

▎감성적 체험

- 8차시 이후에는 제품디자인 및 작품제작활동이 끝나면 ‘제품 마케팅’영역으로 구성하였다. 현대사회 의 시장경제에서 산업디자인은 작품보다 소비자를 위한 제품을 만드는 것이 목적이기 때문에 소비자 (타인)과 다양한 방법으로 소통하는 것은 매우 중요한 활동이다. 과거의 경우 직접 만나서 제품에 대 한 의견을 듣게 들었다면, 이제는 웹상에서 구축된 사회적연결망 서비스(SNS)를 활용한다면 더욱 많은 소비자와 만날 수 있고 경험을 나눌 수 있을 것이다. 이를 위해서는 제품을 소개해야 하는데 역시 제

품을 모든 방향에서 탐색할 수 있는 3D기술을 적용하여 홍보하고자 한다. 과거와 달리 근래에는 무료 버전의 간단한 3D 제작툴이 공개되어 있으므로 이러한 ICT기술과 마케팅을 접목한 활동을 학생들과 함께 하고자 한다.

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5. 지도안 총괄표

과목 미술, 과학, 기술, 사회, 정보 총

차시 10

단원

[미술] 4.생활과 소통하는 디자인 - 제품 디자인 [과학] 8-2. 빛과 파동 8-7. 자극과 반응 [기술·가정] III-1. 전기 전자의 이해 [사회] II. 합리적 선택과 삶 2. 일과 여가

교육과정

[미술] 제품디자인

- 제품디자인의 특징을 이해하고, 용도와 목적에 맞게 아름답고 창의적으로 디자인한다.

[과학] (9) 빛과 파동

- 물체를 보는 원리를 알고, 빛의 삼원색과 색의 합성을 통하여 백색광의 구성을 알고, 여러 가지 색의 빛이 합성되는 원리를 학습하여 컴퓨터 모니터나 텔레비전 화면의 다양한 색깔 표현 방식을 이해하게한다.

[기술·가정] III-1. 전기 전자의 이해 [사회] II. 합리적 선택과 삶 2. 일과 여가

- 창업과 기업가 정신의 중요성을 사례를 통해 이해하고, 창업활동(절차, 입지 선정 등) 을 설계한다.

학습목표

1. 산업디자인을 이해하고 용도와 목적에 맞게 감성적인 ‘담빛’ 산업디자인 제품을 제작 할 수 있다.

2. 시각의 성립과정을 통해 빛을 인식하는 과정을 설명할 수 있다.

3. 현대의 시장경제를 이해하여 제품을 적절하게 마케팅 할 수 있다.

흐름 문제제시 & 제작활동 학습자료(‣) 및

유의점(※)

<상황 제시>

산업디자인이란?

(90분)

(1~2/10차시)

 평소에 물건을 구입할 때 어떤 측면을 가장 중요하게 생각 하나요?

► SERI 영상보고서 <으랏차차 코리아 – 디자인이 불황을 녹 인다.>

- 독특한 디자인으로 기억에 남는 제품은?

- 기업에서 최고 전략을 디자인으로 꼽는 이유는?

Tip! 학생들의 자유로운 생각 만들기를 유도한다.

► 산업디자인 회사의 팀원이 되어 최고의 인기 제품을 디자 인 해볼까요?

 프로젝트를 위한 모둠 구성(자기평가서) ► 4인 1모둠으로 적성에 맞는 역할 배정 및 편성 ► 역할 분담

- 모둠장 : 프로젝트 관리 및 총괄

- 디자이너 : 아이디어 스케치 및 제품디자인 - 엔지니어 : 기술 지원 및 제작

- 마케터 : 제품 홍보 및 발표

Tip! 개인의 적성을 고려해야 하므로 자신의 진로와 관련 있 는 역할 수행이 이루어질 수 있도록 한다.

 산업디자인의 개념 ► 산업디자인이란?

- 산업에 의해 형성되는 인간 환경의 모든 국면을 포괄하는 산업 제품과 시스템을 창조하는 활동

► 산업디자인 제작 과정 - 조사 및 분석

- 디자인 전개 : 아이디어 스케치/렌더링/모형 제작 - 디자인 결정 : 프리젠테이션

► 디자인의 조건

- 합목적성 : 실용적으로 사용할 수 있는 기능적인 형태와 구조

- 심미성 : 형태, 색상, 재질의 객관적인 조형미 - 독창성 : 사용자들에게 호감을 주는 새로움

- 경제성 : 합리적인 재료 선택, 생산하기 쉬운 형태와 구조, 가능한 저렴한 가격

‣ 동영상

으랏차차 코리아

‣ 생각 열기 1_1 (교재 0쪽)

‣ 교사용 참고자료 1_1 (교재 0쪽)

※ 학생들이 관심과 선호 도가 높은 휴대전화, 신 발 등을 예로 들어 설명 하여 이해를 돕는다.

(9)

► 디자인의 방법

- 주변에서 볼 수 있는 사람의 5가지 감각을 이용한 산업디 자인 제품 찾아보기

- 그 중에서 빛을 담거나 이용한 제품을 분류하기

 빛 이야기

► 남극 세종기지의 폭행 사건(MBC 뉴스데스크, 2009) - 남극대원들을 치유하기 위한 방법은?

- 남극대원들의 심리안정을 위한 인공햇빛 ‘마술의 빛’ 소개 (동아사이언스, 2013)

► 빛의 색에 따른 치료 효과 - 라이트 테라피, 스마트팜 등

 ALU기법을 이용하여 최적의 대안 찾기

► ‘디자인의 방법’에서 분류한 빛을 담은 제품 중 하나를 선 택하여 강점, 약점, 독특한 특징을 분석

► 문제 해결을 위한 탐색 ► 최적의 대안 토론하기

 대안을 토대로 ‘담빛’ 프로젝트 디자인 씽킹(브레인스토밍) ► 1단계 : 100개의 아이디어 싹 틔우기

► 2단계 : Good 아이디어 선정 ► 3단계 : 아이디어 탐색 및 공유 ► 4단계 : Best 3 아이디어 선정

Tip! 포스트잍을 사용하면 아이디어를 모으고 분류하기에 편리하고 Good 아이디어 선정 시 색 표시도 용이하다.

 모둠장의 Best 3 아이디어 발표

Tip! 발표를 통해 공감대를 형성하는 중요성을 알도록 한다.

‣ 생각 열기 1_2 (교재 0쪽)

‣ 동영상 ‣ 읽기 자료

남극 세종기지

마술의 빛

‣ 생각 열기 1_3 (교재 0쪽)

‣ 우드락, 포스트잍 ‣ 교사용 참고자료 1_2

(교재 0쪽)

<상황 제시>

눈에 빛을 담다.

(90분)

(3~4/10차시)

 빛을 어떻게 볼 수 있을까?

► 빛을 볼 수 없는 사람들

- 어느 퇴근길 (지식채널e, 2006.04.17.) - 여섯 개의 점 (지식채널e, 2006.04.10.) ► 우리는 어떻게 빛을 감지할 수 있을까?

► 빛에 의해 반응하는 것들에는 무엇이 있을까? 눈, 카메라, 센서, 식물등

► 빛이라는 자극에 의해 반응을 보이는 것들에 대해 자유롭 게 발표하고 토론한다.

Tip! 빛을 받아들이는 감각기관인 눈에 대해 생각해 보는 기본적인 활동이다.

► 빛을 받아들이는 눈과 카메라의 공통점은 무엇이 있을까?

► 우리 눈은 몇 만 화소의 카메라에 해당할까?

Tip! 사람의 눈과 같이 빛을 받아들여서 작동하는 장치인 카 메라의 구조를 알아보고 특징을 탐색해 본다.

► 학습목표 확인하기

 [탐구1] 눈에 빛을 담다. (20분) - 시각의 성립과정

- 빛에 반응하는 세포 : 시각세포 - 시각세포의 종류 : 청, 녹, 적 - 카메라의 시각세포 : 이미지센서(화소)

- 디지털 TV의 화소를 휴대용현미경으로 관찰한 뒤 시각세포와 비교

Tip! 휴대용 현미경을 이용하여 교실의 디지털TV 또는 노트 북의 액정, 휴대폰의 액정을 관찰하면서 3가지 화소를 조별로 찾는 활동을 한다.

 [탐구2] 빛에 빛을 더하다 (45분)

► [시범1] 빔프로젝트를 활용한 빛의 합성실험

► [시범2] 스마트폰의 색 조명어플을 활용한 빛의 합성 ► [활동] 여러 가지 빛깔 만들기

- 재료 : 3가지 색상의 LED(R,G,B), 전선, 종이컵, 건전지, 스위치

- 주어진 재료를 바탕으로 회로도를 그린 뒤 합성장치 제작 - 빛 합성장치로 다양한 빛깔을 만들어 본다.

어느 퇴근길

여섯 개의 점

‣ 생각 열기 2_1 (교재 0쪽)

삼원색 입자

눈과 삼원색

‣ 디지털기기, 휴대용현 미경

‣ 생각 펼치기 2_2 (교재 0쪽)

(10)

Tip! 빔 프로젝터가 있는 경우 하나의 화면에 RGB색상을 띄 워놓고 거울로 천정에 반사시켜가면서 빛을 합성해 본 다.

<창의적 설계>

‘담빛’

산업디자인 제품 아이디어를

모아볼까?

(90분)

(5~6/10차시)

 ‘어떻게 하면 빛을 기능적이면서도 멋있게 담을 수 있을 까?’

► 과학시간에 학습한 LED와 신소재(광섬유, EL와이어)가 실 제로 제품 및 작품에 사용된 예 살펴보기

- LED 팩트, LED 초 <Hono>, LED 가정용 채소 재배기 - 광섬유 교통표지판

- EL와이어 디스코 의자, Marcs <램프 조명>, 자동차 실내 튜닝

Tip! 기술적인 면과 미적인 안목까지 고려한 예시 작품 제시 는 아이디어 발상과 작품 구상에 도움이 된다.

Tip! 실제 제품과 작품에 LED와 신소재가 어떻게 적용되었는 지 학생들이 직접 생각하고 찾도록 한다.

 ‘담빛’ 제품디자인 아이디어 스케치 ► 다양한 재료를 활용한 예시 작품 소개 - 유리병, 포장 비닐, 패트병, 플라스틱 컵, 풍선 등 ► 최적의 대안 찾기와 디자인 씽킹을 통해 선정된 아이디

어가 잘 반영되도록 구상 ► 제품 제작을 위한 아이디어 스케치 ► 최적의 재료 선정

- 주변에서 구할 수 있는 재활용품 적극 활용 ► 확정된 제품디자인에 대한 설명서 내용 토론

Tip! 사소한 아이디어라도 작품으로 발전시킬 수 있는 가능성 을 부여하고, 주변에서 접할 수 있는 재료를 새롭게 바 라보고 응용할 수 있도록 한다.

 아이디어 스케치 프리젠테이션

► 모둠별로 모둠장이 나와서 아이디어 스케치를 화면에 제 시하며 발표

- 상호 의견 교환

- 의견 교환을 토대로 보완 및 수정

Tip! 디자인 회사의 실제 프리젠테이션 느낌이 나도록 빔 스 크린에 아이디어 스케치를 제시하며 분위기를 형성하면 집중도가 높아지며 수준 높은 의견 교환이 이루어진다.

‣ 예시 자료

LED 팩트

LED 채소 재배기

광섬유 교통표지판 ‣ 색연필, 사인펜 등 ‣ 생각 펼치기 3_1 (교재 0쪽) ‣ 예시 자료

유리병

포장 비닐

패트병

플라스틱 컵

<창의적 설계>

‘담빛’

산업디자인 제품을 만들어

볼까?

(90분)

(7~8/10차시)

 제작 준비

► 아이디어 스케치 확인 후 수정 및 보완 의견 반영 ► LED, 신소재(광섬유, EL와이어) 및 각 모둠별 재료와 도구 점검

 ‘담빛’ 제품디자인 작품 제작 ► 모둠 내 역할 분담에 따른 제작 참여

- 팀장 : 전체적인 진행, 준비물 지원, 마케터와 제품 설명 서 내용 결정

- 엔지니어 : 전기 회로 연결, 기술 지원 - 디자이너 : 작품 제작 주관

- 마케터 : 제품 설명서 내용 및 가격 결정 ► 아이디어 스케치를 토대로 한 지속적인 수정, 보완 ► 디자인의 4가지 조건과 오감을 고려

► 중간 점검과 모둠별 개별 지도를 통한 해결책 모색 ► 적절한 재료의 사용으로 제품의 효과와 디자인의 극대화 ► 도구 및 전기 사용에 대한 안전 지도

Tip! 본드보다는 글루건이 순간 접착력도 좋으며 냄새면에서 도 덜 유해하다. 다만 화상 사고가 발생하지 않도록 온도 를 확인한다.

Tip! 작품 제작 시 전선, 건전지 소켓 등을 깔끔하게 처리해야 완성도가 높아진다. 눈에 잘 띄지 않는 부분에 잘 고정하 도록 지도한다.

‣ 준비물

- 모둠별 재료, 전기 회 로, LED, 광섬유, EL와이 어

※ 모둠원간 협업과 분업 이 잘 이루어져야 한다.

※ 전기 회로 연결 시 과 학 교사의 기술 지원이 필요하다.

(11)

 제품 설명서 작성

► 제품명, 제품의 특징, 작동법, 기능, 가격 등의 내용으로 구성

► 사용자의 구매 욕구와 호감을 고려하여 광고의 성격을 갖 도록 제작

 주변 정리 및 청소

‣ 색연필, 사인펜 등 ‣ 생각 펼치기 3_1 (교재 0쪽)

<감성적 체험>

사회적 연결망으로 마케팅하라.

(90분)

(9~10/

10차시)

 사회적 연결망 (Social Network)의 숨겨진 영향력 (TED, 2010)

- TED영상을 통해 하나의 산업제품이 어떻게 사람들에게 전 파되는가에 대한 토론

 사회적 연결망 서비스(SNS) 이해하기 ► SNS란 무엇인가?

► SNS의 종류에는 어떤 것들이 있는지 생각해 보자.

► SNS는 우리에게 어떤 영향을 주고 있는지 토론해 보자.

Tip! 학생들이 페이스북이나 카카오톡과 같은 SNS 활동을 많 이 하고 있으니 이에 대한 자신의 견해를 직접 발표할 수 있도록 한다.

 미션제시

담빛 제품을 사회적 연결망으로 마케팅하고 고객과 소통하라!

► [활동 1] 제품가격 책정하기

- 제품의 가격을 책정하고 그 이유를 설명해 본다.

- 합리적인 가격의 조건에 대해 생각해 본다.

Tip! 직접 디자인한 제품의 가격을 책정하는 것은 현대산업사 회의 시장경제에서 매우 의미있는 활동이다. 가격을 정하 게 된 근거를 학생들이 제시하려면 기술적인 요소, 기회 비용, 마케팅 등의 융복합적인 사고과정이 포함되어야 하 므로 산업디자인의 가치를 체험할 수 있는 것이다.

사회적연결망의 숨겨진 영향력

‣ 교사용 참고자료 5_1 (교재 0쪽) ‣ 생각 다지기 5_1 (교재 0쪽)

► [활동 2] 제품 QR코드 디자인하기

- 검색포털에서 ‘QR코드’라는 검색어를 통해 학생들 에게 QR코드제작 어플을 소개

- QR코드를 활용하여 홍보아이디어에 대해 토론한다.

Tip! QR코드의 30%정도 손상되어도 복원이 가능하므로 코드 를 변형해 가면서 온라인 링크가 되는지 중간에 확인을 해야 한다.

► [활동 3] 3D어플리케이션을 활용하여 제품 3D 촬영 및 모델링(123D catch활용)

- 제품을 360도 회전하면서 20~50장 촬영 - 소프트웨어를 통해 3D모델링 제작

Tip! 제품을 테이블 가운데 놓고 회전하면서 20~30장정도의 사진을 촬영하면 누구나 손쉽게 123D catch로 3D모델링 을 할 수 있다.

► [활동 4] SNS 마케팅하기

1) 창의적인 마케팅을 위한 아이디어 회의 - SNS활용한 효과적인 홍보방법찾기 - 제품의 이슈만들기 (스토리텔링)

- 온라인과 오프라인을 연계한 창의적인 마케팅 아이 디어 구안

2) 사회적 연결망 서비스(SNS)에 접속하여 제품 공유 및 소통하기

3) 고객으로부터 얻은 정보를 바탕으로 개선아이디어 도출

► 팀별 SNS마케팅 활동결과 정리 및 발표하기 ► 가장 많은 고객과 소통한 팀에 대한 시상

Tip! 학생들이 SNS를 활용하여 마케팅(홍보)활동을 할 때 스 마트디바이스를 적극 활용하도록 한다. 마케팅을 하는 방 법은 여러 가지가 있겠지만 현재 전 세계인들이 많이 사 용하는 온라인 소통의 공간 SNS를 활용하는 것이 중요하 다. 현재에도 많은 기업에서 SNS마케팅을 시도하고 있고 진행하고 있으며 향후 몇 년 이내 가장 보편적인 방법으 로 자리매김할 것이다. 가까운 미래사회에 살아가야할 학 생들이 이러한 SNS마케팅체험을 통해 21세기 핵심역량 (소통, 비판적사고, 협업 등)을 길러낼 수 있는 활동이다.

무엇이 가격을 결정하는가?

123D catch (AUTODESK)

‣ 교사용 참고자료 5_3 (교재 0쪽) ‣ 생각 다지기 5_2 (교재 0쪽)

(12)

평가 영역

평가

항목 우수(A) 보통(B) 미흡(C)

창의적 설계 (5~6차

시)

제품 아이디 어

제품 아이디어가 신선하고, 의도와 목적에 맞게 창의 적으로 디자인함.

제품 아이디어가 신선하고, 의도와 목적에 맞게 디자 인함.

제품 아이디어를 의도와 목적에 맞게 디자인하는데 미흡함.

참여도

작품 구상 과정이 창의적 이며 모둠원이 협력해서 역할을 나누어 성실하게 수행함.

작품 구상 과정에서 모둠 원이 협력하여 성실하게 수행함.

작품 구상 과정에서 모둠 원의 협력과 역할 수행이 잘 이루어지지 않음.

프리젠 테이션

아이디어를 논리적으로 정 리하고 발표하는 능력이 뛰어남.

아이디어를 정리하고 발표 하는 능력이 뛰어남.

아이디어를 정리하고 발표 하는 능력이 미흡함.

창의적 설계 (7~8차

시)

문제해 결능력

제품 제작을 위한 사전 준 비가 성실하고 모둠 내 역 할 분담으로 문제를 창의 적으로 해결함.

제품 제작을 위한 사전 준 비가 성실하고 모둠 내 역 할 분담으로 문제를 해결 함.

제품 제작을 위한 사전 준 비와 문제를 해결하기 위 한 모둠 내 역할 분담이 미흡함.

작품 내용

산업디자인의 주제에 부합 되며 기능과 조형미를 효 과적으로 표현하여 실용성 있게 제작함.

산업디자인의 주제를 알고 기능과 조형미를 표현하여 실용성 있게 제작함.

기능과 조형미를 효과적으 로 표현하는데 미흡함.

제품 서술

제품 설명서에 기본 내용 을 잘 구성하고 구매 욕구 와 호감을 고려하여 시각 적 효과가 뛰어나게 제작 함.

제품 설명서에 기본 내용 을 구성하고 구매 욕구와 호감을 고려하여 시각적 효과가 있게 제작함.

제품 설명서에 기본 내용 구성과 구매 욕구와 호감 을 고려한 시각적 효과가 미흡함.

감성적 체험 (9~10차

시)

QR코드 디자인

제품의 컨셉에 맞는 QR코 드를 창의적으로 디자인함.

제품의 컨셉에 맞는 QR코 드를 디자인함.

제품의 컨셉에 맞는 QR코 드를 디자인하는데 미흡함.

스토리 텔링

제품의 컨셉에 맞게 의미 있고 재미있는 스토리텔링 을 함.

제품의 컨셉에 맞게 스토 리텔링을 함.

제품의 컨셉에 맞게 스토 리텔링을 하는데 미흡함.

홍보전 략

제품의 특성을 고려하여 혁신적인 방법으로 홍보전 략을 세움.

제품의 특성을 고려하여 홍보전략을 세움.

제품의 특성을 고려하여 홍보전략을 세우는데 미흡 함.

소통능 력

SNS를 적극 활용하여 제 품을 홍보하여 타인과 적 극적으로 의견을 주고 받 아 제품에 반영함.

SNS를 활용하여 제품을 홍보하여 타인과 의견을 주고 받음. 소통함.

SNS를 활용하여 제품을 홍보하거나 타인과 의견을 주고 받는데 미흡함.

6. 평가 계획

▢ 수행관찰 평가 계획

(13)

▢ 평가기록지 평가 영역

모둠명

감성적 체험(5~6차시) 창의적 설계(7~8차시) 감성적 체험(9~10차시)

제품 총평 아이 디어

참여 도

프리 젠테 이션

문제 해결 능력

작품 내용

제품 서술

QR 코드 디자 인

스토 리텔 링

홍보 전략

소통 능력

▢ 학생 자기 / 동료 평가표 평가

방법 평가

영역 평가기준 평 가

상 중 하

자기 평가

감성적

체험 ◆ 즐거운 마음으로 활동에 참여하였는가?

창의적 설계

◆ 빛을 담기위한 최적의 방법을 선택하였는가?

◆ 창의적인 방법으로 제품설명서를 제작하였는가?

◆ 작품제작과정에서 발생하는 문제들을 해결하는데 노력하 였는가?

동료 평가

감성적 체험

◆ 혁신적인 방법으로 SNS 마케팅전략을 세워서 실천하였는 가?

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7. 학습내용

생각 열기 1_1 모둠 편성을 위한 자기평가서 ( )학년 ( )반 이름 ( )

앞으로의 활동을 위한 모둠 편성 및 자신이 맡을 역할 선정에 반영됩니다. 간단하게 체 크하되, 남이 아닌 내가 생각하는 나의 모습이 드러나도록 선택해주세요. 자신과 비슷하다 고 생각되는 문항에 모두 ○표 하시오.

역할 생각해 볼 점 체크

1) 엔지니어 : 과학기술전문가

○ 개수 [ ]

ⓐ 새로운 것을 보면 호기심이 생기고 주의 깊게 살펴보는 편이다.

ⓑ 사물을 보거나 생각할 때 남들과 다른 개성적인 면이 있다.

ⓓ 기계조립과 전자제품에 관심이 있다.

2) 디자이너 : 제품 디자인

○ 개수 [ ]

ⓐ 물건을 내 생각대로 꾸미는 것을 좋아한다.

ⓑ 같은 물건이라도 모양이나 기능이 독특한 것을 좋아한다.

ⓓ 완성된 작품을 보면 뿌듯하고 행복한 느낌이 든다.

3) 마케터 : 제품의 효과적인

홍보전략

○ 개수 [ ]

ⓐ 자신의 생각을 글로 표현하는 것을 좋아한다.

ⓑ 의미 있는 시간을 사진이나 기록으로 남기는 편이다.

ⓓ 그림이나 사진을 보고 재미있는 표현을 하거나 이야기를 만들어 가는 것을 좋아한다.

4) 모둠장 : 모둠활동 총괄

및 전체 흐름 조 절

○ 개수 [ ]

ⓐ 모둠별 활동에서 리더를 해본 적이 있다.

ⓑ 단체 활동에서 일을 주도하는 편이다.

ⓓ 사람들과 어울리는 것을 좋아한다.

생각 열기 1_2 디자인의 방법 ( )반 모둠원 ( ) n 주변에서 볼 수 있는 사람의 5가지 감각을 이용한 산업디자인 제품을 찾아보자.

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생각 열기 1_3 최적의 대안 찾기 ( )반 모둠원 ( )

n 활동지 2 ‘사람의 5가지 감각을 이용한 산업디자인 제품 찾기’ 모둠 의견 중 빛을 담거 나 이용한 제품을 분류하세요.

빛을 담거나 이용한 산업디자인 제품

n 위에서 분류한 제품 중 하나를 ALU기법으로 분석해봅시다.

(분류한 내용 중 적당한 제품이 없을 경우에는 생활에서 볼 수 있는 그 외 다른 산업디 자인 제품을 선정하여 분석해도 됩니다.)

빛을 이용한 산업디자인 제품

구분 조사 및 분석 내용 대안

강점

약점

독특한 특징

참고자료 1_1

산업 디자인

출처 : 세계미술용어사전, 1999, 월간미술

대량 분배를 지향하는 대규모로 제작된 공업, 산업 생산품의 디자인. 좁은 의미로는 공업 제품의 형태, 색 채, 표면 처리 등의 미적, 조형적인 면부터 넓게는 상품과 인간의 보다 좋은 관계를 만드는 일까지 포함된다.

그 사상적 원류는 19세기 말부터 20세기 초에 걸쳐 모리스William Morris(1834~1896)에 의해 일어난 영국의 미술과 공예운동에서 찾아볼 수 있다. 공업화 사회에 있어서 인간성의 부활을 주장한 이 운동은 1907년에 설 립된 독일공작연맹 Deutscher Werkbund으로 계승되었고, 바우하우스를 거쳐 오늘날에도 세계적인 영향력을 행사하고 있다.

산업디자인에서 또 하나의 커다란 흐름은 미국의 공업디자인이다. 이는 1930년 역사적 대공황 이후의 경제 부흥 과정을 통해 사회에 정착되었던 것으로 대량판매 정책의 일환으로 공업디자인의 수법을 이용하는 입장 이다. 기업활동과 공업 생산적 수법을 수용함으로써 인간과 공업활동 상호 관계를 개선하려고 하는 공업 디자 인의 사상은 사회 전반에 영향을 미치고 있다. 기계생산된 상품의 디자인에 미학적인 성격을 적용함으로써 우 선적 기준이 되는 실용성과 미적인 것을 결합하는 것을 의미한다. 소비품에서 외형은 산업 디자인이 지향해야 할 최우선 가치이며 따라서 외적 디자인의 우수성은 시장경쟁에서 가장 유리하게 작용한다.

미국에서는 ‘미국산업디자이너협회 American Society of Industrial Designers’와 ‘산업디자이너협회 Industrial Designer’s Institute’가 있어서 회원을 두고 운영되고 있다. 한편 영국에서는 런던의 왕립예술협회가 자격 있는 전문가들을 ‘영국산업디자이너‘로 지명하며, 1944년 발족한 산업디자인 평의회는 산업디자인의 제 작과 전시, 판매, 교육 등 전반을 주관하고 있다. 이 협회에는 창립 이후 지금까지 40여개국이 회원으로 가입 하였다. 산업디자인은 세계 경제, 개인의 효용과 만족도, 예술과 기계공학 및 교육에까지 영향을 주고받고 있 으며, 미적 성취보다도 경제적 활동에 더 많은 기여를 해왔다.

출처 : 매스컴대사전, 1993.12. 한국언론연구원(현 한국언론진흥재단)

전기기구, 운송 기구, 산업용 기구 등 대량생산제품의 디자인. 대량생산은 대량배급·대량소비에 의해서 가능 한 것이므로, 디자인 부문도 생산·판매의 각 부문과 긴밀한 협력을 유지해야 한다. 공업생산을 위한 디자인을 수공업적인 생산품이나 공예미술 등의 디자인과 구별하여 부를 때 사용되는 말이다. 산업디자인과 다른 인테 리어 디자인, 커머셜 아트, 일반 프로덕트 디자인 등과의 중복을 피하기 위해 미국의 SID에서 산업디자인으로 규정하고 있는 분야는 ㉠공예생산품 중에서 섬유공업, 도자기 공업, 가구공업, 식탁용 금속제품 공업, 종이가 공공업 등에서 제품가치를 디자인이 주로 결정한다고 간주되어온 것 ㉡크래프트(craft)의 전통이 있는 제품 외 의 기계기구, 플라스틱 제품 등 종래에는 디자인이 중요시 되지 않았던 제품군 ㉢신재료, 제조기술, 용도에 대 하여 새롭게 개척해야 할 제품공업 등에 대한 디자인이다.

산업 디자인의 과정은 ㉠자료의 수집-의뢰를 받은 사항을 바탕으로 제품 자체, 판매 포인트, 소비자 상황, 제품 구매자, 대상시장 등을 조사연구하여 창작활동의 준비를 한다. ㉡창작활동-예상도(perspective), 부분도, 제도, 완성가상도(rendering), 채색된 실감도, 입체적인 모형(model) 등을 만든다. ㉢디자인 완성도를 프레젠테 이션하고 수정, 완성된 디자인을 만들어낸다.

산업 디자인은 종래의 공예나 디자인과 달리 산업적인 입장에 선 디자인이므로 예술성과 함께 공학과 상업 성도 요구된다. 따라서 산업디자이너는 예술적 감각과 함께 상품에 관한 지식도 갖춘 사람이어야 할 것이다.

산업 디자이너에는 사업장에 고용된 사람, 계약에 의한 컨설턴트, 프리랜서의 세 종류가 있다.

(16)

참고자료 1_2

ALU 기법

출처 : 학생 활동 자료

ALU 기법은 강점(advantage), 약점(limitation), 그리고 독특한 특성(unique qualities)의 첫 단 어로 만든 기본적인 아이디어 평가 도구 한개 또는 몇 개의 아이디어를 가지고 있을 때, 또는 이들 모두가 사용 가능해서 좀 더 깊 이 있게 분석하고 발전시킬 필요가 있을 때 활 용하기 적합한 수렴적 사고 기법

디자인 씽킹 출처 : 학생 활동 자료

► 1단계 : 100개의 아이디어 싹 틔우기 - 20분 동안 100개의 주제 관련 발상

- 진행 중 주제와 관련된 키워드를 제공하여 발상을 도움 ► 2단계 : Good 아이디어 선정

- 가능성 있는 아이디어 싹 10가지 선정 - 아이디어에 영감을 얻어 의미 있게 재구성하기 ► 3단계 : 아이디어 탐색 및 공유

- 자신의 아이디어를 돌아가며 모둠원들에게 발표, 토론 - 모둠원들의 생각에 자극을 받음

► 4단계 : Best 3 아이디어 선정

- 각 모둠별로 모둠장이 Best 3 아이디어 발표 준비 è 디자인 씽킹은 다음의 규칙을 준수한다.

- 주제에 대한 자신의 생각을 각자 적는다.(차례대로 번호를 기입하기) - 한 장에 개념/단어/아이디어 한가지씩! (글자를 크게 써서 모두가 볼 수 있도록) - 각자의 의견은 반드시 자신이 우드락에 붙인다.

참고자료 1_3

컬러와 빛의 효과

출처 : 김동욱 외(전북대학교) “컬러광을 활용한 발반사요법이 인체 생리적 반응 변화에 미치는 영향에 관한 연구” 감성과학 Vol.13(2010. 4 pp187~196)

컬러는 우리생활에서 일상적인 표현 요소로써 자리잡고 있으며 인간은 시각 또는 피부 등을 통해 컬러의 자극을 항상 받으며 생활하고 있다. 컬러의 빛을 적용한 컬러테라피 요법은 심리 요법으로 활용되고 있으며 이는 비약물 치료로써 약물에 의한 부작용을 줄일 수 있으며 컬러 파장이 직접적으로 피부에 전해지기 때문 에 직접적이며 효과가 실제적으로 나타날 수 있다. 컬러 테라피요법을 구체적으로 설명하면 색을 이용하여 에 너지의 불균형과 차단을 해결하기 위하여 여러 가지 에너지를 갖는 컬러 빛을 사용하여 질병부위나 신경반사 구에 조사함으로서 인체 내부에서 세포나 장기의 기능을 본래의 모습대로 균형을 잡아주는 방법이다.

컬러는 그 속성에 따라 모두 고유의 파장을 지니고 있으며 우리 몸의 대부분의 세포외기질(extracellular matrix)의 크기는 가시광선의 파장과 비슷하다. 그러므로 세포막에 있는 당단백질 DNA 사슬 중 일부는 가시 광선의 주파수 대역에 있는 전자기 에너지에 의해서 공명되는 것이라고 추측할 수 있는데 가시광선 범위 안 에 속하는 다른 여러 가지 컬러들은 인간의 몸에 각각의 생리학적인 효과 혹은 문제를 개선하는 효과를 가지 고 있다(조예원, 2006). 또한 정신분석학자인 펠릭스 도이취(Felix Deutsch : 1884-1964)에 의하면 “빛의 작용 은 하나하나가 모두 육체를 구성한 요소뿐 아니라 정신을 구성하는 요소에도 영향을 미친다.”라고 주장 하며 빛과 색채의 정신병학적 연구를 진행한 바 있다. 색의 실증적인 치료에는 적외선, 자외선, X선, 라디오 방사선 의 전자기파의 파장에 의해 인체에 확실한 치료효과가 있다고 증명되어 치료에 사용하고 있다. 색도 마찬가지 고 빛과 파장에 의해 가시광선으로 구성되어 있다. 이는 보이는 광선과 보이지 않는 광선의 차이인데 이에 영 국의 색채 병리학자인 도오슨 헤세(J.Dodson Hessey)는 이를 증명하기 위해 색채 치료에 관해 객관적인 연구 를 필요로 하였다. 질병이 세균에 의해 일어날 수 있듯이 신체의 부조화에 의해 질병이 일어난다고 생각했으 며, 색채를 치료제로 간주하여 연구를 진행하였다. 헤세는 “세가지 중요한 색을 파란색, 초록색, 주황색으로 정 하고, 다섯 가지 부수적인 색인 노란색, 장미색, 자주색, 빨간색, 보라색이 치료 효과에 있다고 보고 색채목욕 과 환자의 정신적 협조에 의존한 색광을 사용하는 환자에게 색광을 주입시키는 방법의 치료제를 시도하였다.

<도오슨 헤세의 색채 치료효과>

색채 영향

빨간빛 효과가 강하며 우울증, 전반적 기능 감퇴의 치료에 작용함.

주황빛 자극제, 혈압상승, 정서적으로 기운을 돋구는 작용을 함.

노랑빛 정신적 흥분제로서 일차적 효과는 환자를 유쾌하게 해주면서 후에 비몽사몽의 상태 로 유도하여 신경쇠약이나 결핵치료에 작용을 함.

초록빛

혈압을 낮추는 작용을 하며 신경계에 영향을 미쳐 안정제나 최면제로 작용하여 신 경과민, 극도의 피로, 신경통, 두통, 초조감, 신경성 분안감, 탄환 충격의 치료에 작 용함.

파랑빛 동맥을 수축하며 혈압을 상승시키고, 혈액의 강장제이며, 방부제, 피부질환이나 류 머티스, 각종 염증효과에 작용함.

보라빛 심장, 폐, 혈관에 영향에 작용함.

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생각열기 2_1 눈에 빛을 담다 ( )학년 ( )반 이름 ( )

n 다음은 빛을 볼 수 없는 사람들의 이야기로 된 지식채널e 영상이다.

어느 퇴근길 여섯 개의 점

- 이 영상클립을 보고 빛(자극)을 감지하지 못할 경우 우리는 어떤 생활을 하게될까?

n 시각의 성립

- 눈의 구조와 역할에 대해 알아보자.

- 빛이 눈으로 들어오면 각막 → 홍채 → 수정체 → 유리체 → 망막 → 시각신경 → 대뇌으 로 우리는 시각을 전달 받는다.

n TV나 핸드폰, 모니터의 액정을 휴대용현미경으로 관찰해 보고 어떤 패턴이 보이는지 그림 으로 나타내보고 우리 눈의 시각세포와 어떤 관계가 있는지 토론해 보자.

생각 펼치기 2_2 빛에 빛을 더하다 ( )학년 ( )반 이름 ( )

n 빔프로젝트에 적색, 녹색, 청색의 빛을 만들어 거울을 이용해 빛을 합성해 보자.

n 빛의 3원색

- 빛은 스펙트럼상에서 나타나는 파장범위를 대표하는 세 가지의 색, 빨강, 초록, 파랑을 3원색으로 하여 각각의 색을 스크린에 투사, 혼합에 의해 모든 색을 만들어 낼 수 있다.

n [탐구] 빛(깔)을 더해보자.

① 사진파일 하나를 준비한 뒤 OHP필름에 3가지의 단색으로 출력한다.

② 단색으로 출력된 OHP필름을 서로 겹쳐보면서 혼합색을 관찰한다.

③ 3장의 단색 필름을 모두 겹쳐보고 ‘칼라’이미지가 만들어지는 과정을 탐색한다.

n [탐구] 빛의 3원색(R,G,B)을 활용하여 빛을 합성할 수 있는 장치를 고안해 보자.

1) 재료 : LED(R,G,B), 건전지, 스위치 3개, 전선, 종이컵 ① LED(R,G,B)와 건전지를 연결하여 회로를 구성해 본다.

② 이때 회로연결을 위한 스위치를 중간에 연결한다.

③ 3개의 LED를 작은 종이컵에 씌워 켜진 LED에 따라 합성된 빛깔을 관찰한다.

2) 개념스케치 및 회로도

3) R,G,B를 활용하여 최대한 많은 빛깔을 만들어 보자.

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참고자료 2_1 사람의 눈은 몇 만 화소일까?

출처 http://withrobot.tistory.com/191

디지털 카메라의 화소 경쟁 덕분에 시중에서 손쉽게 8백만 화소급 디지털 카메라도 구할 수 있게 되었 다. 8백만 화소면 인간의 시야각을 그나마 잘 채운다는 16:9 비율로 환산할 경우 3840 x 2160 화소의 해상도가 된다. 시장에 나와있는 어떠한 모니터도 이정도 해상도는 한 방에 뿌려줄 수는 없을 정도로 높은 해상도이다. 디지털 카메라가 처음 출시되었을 때 35만화소였던 것을 생각하면 20배 이상 좋아진 셈이다. 그 시절에는 디지털 카메라로 사진을 찍어도 눈으로 보는 것과 영 다르고, 해상도가 높지 않아 아쉬웠던 적이 많은데 이젠 오히려 눈보다 더 나아보인다. 과연 사람의 눈은 디지털 카메라로 치면 몇 만화소일까?

우선 1:1 비교는 어렵다. 그 이유는

1. 디카의 화소는 컬러 센서(R,G,B)를 측정하는 센서의 갯수를 화소라고 부르고 있지만 인간의 눈에는 컬러를 인식하는 추상체(Cone)이라는 센서이외에도 명암을 인식하는 용도로 간상체(rod)가 있기 때문이 다.

2. 추상체와 간상체의 배치가 디카의 화소처럼 바둑판모양으로 균일하게 배치가 되어있지 않다.

3. 눈은 두 개다 !

1번을 자세히 살펴보면 흑백 센서와 컬러 센서가 따로 존재한다는 뜻이다. 눈이 관심을 가지고 응시할 때 상이 맺히는 망막에는 컬러 센서가 집중적으로 배치되어 있다. 대략 눈 하나에 300만개 이상의 추상 체가 배치되어 있다. 반면 망막 주변에는 흑백 센서가 많이 배치되어 있다. 이는 약 1억개 이상으로 추 정되고 있다. 인간의 시야각은 수평 방향으로 200도, 수직 방향으로 135도로 알려져 있다. 그 중 우리가

"바라보는" 곳의 응시각은 15도 안팎이다. 2번 문제를 고려해 보면 이 좁은 영역의 중심에 300만개의 컬러 센서가 모여있고, 그 주변은 흑백 센서로 뒤덮고 있는 형태이다. 아래 그림은 이해를 돕기위해 대 충 그린 그림이다. 왼쪽은 디지털 카메라의 센서 배치이고, 오른쪽은 인간의 망막에 배치된 센서 배치이 다. RGB 색상으로 표시된 부분이 추상체가 있는 곳이고, 회색으로 표시된 부분이 간상체가 있는 부분이 다. 실제 간상체는 log-polar 형태로 주변으로 갈수록 듬성듬성 배치되어 있다.

간상체 (rod cell) - 밝기의 정도, 명암을 구별.

L 추상체 (L-type cone cell) - 장파장(700mn 이상) 감지

M 추상체(M-type cone cell) - 중파장 감지 (노랑, 초록 계열). 추상체 중에는 가장 많음 S 추상체(S-type cone cell) - 단파장 감지(청색 계열). 추상체 중 가장 적음

위 내용으로 추정해 보면 컬러 이미지로만 보면 한 쪽 눈 당 300만 화소급 영상을 얻고, 흑백 이미지까 지 더하면 1억만 화소 이상의 디지털 카메라에 해당한다.

눈이 두 개라는 3번 문제는 더 복잡해진다. 대뇌에서 양쪽에서 들어오는 영상을 하나로 합치는 과정까 지 생각하면 해상도는 더 상승하는데 이 부분에서는 단순한 현재 영상뿐만이 아닌 전에 들어온 영상으 로부터 많은 정보를 추가하여 하나의 완성된 이미지를 만들어낸다. 재미있는 점은 이 영상이 대략 초당 20장 이상의 속도로 처리가 되고 있는 것이다. HD급 영상의 수십 배에 해당한다. 상상하기 어려운 엄청 난 양의 이미지 프로세싱이 고속으로 병렬 처리되고 있는 것이다. 따라서 단순 비교로 눈이 몇 만 화소 다라고 단정짓기는 힘들다는 점이다. 굳이 비교하자면 흑백 성능 및 화각을 고려하면 1억만 화소에 해 당한다. 정리하면 인간의 눈 하나는 컬러 이미지만 따지면 300만 화소급이며, 대뇌에서 양눈을 통해 인 지하는 명암 분해능까지 고려한다면 영상의 해상도는 1억 화소급이다.

참고자료 2_2

시각장애관련 동영상 출처 : 지식채널e, EBS

- 어느 퇴근길 (지식채널e, 2006.04.17.)

http://www.ebs.co.kr/replay/show?courseId=BP0PAPB0000000009&stepId=01BP0PAPB0000000009&lectId=1177716

- 훈맹정음 (지식채널e, 2010.11.01.)

- 여섯 개의 점 (지식채널e, 2006.04.10.)

- Vol. He is wonder (지식채널e, 2006.09.18.)

RGB 가산혼합 출처 : 위키피디아

RGB 가산혼합은 빛의 삼원색을 이용하여 색을 표현하는 방식이다. RED, GREEN, BLUE 세종류의 광원(光源)을 이용하여 색을 혼합하며 색을 섞을수록 밝아지기 때문에 '가산혼합'이라고 한다.

1. 알기 쉬운 실험

세개의 손전등에 각각 빨강, 초록, 파랑의 셀로판지를 겹쳐놓고 불을 비추면 오른쪽의 그림 '가산혼합의 원리' 와 비슷한 결과를 얻을 수 있다.

2. RGB 큐브 모델과 표현 원리

오른쪽 그림 'RGB의 큐브 모델'과 같이 하나의 색은 삼원색을 기준선으로 하 는 삼차원 직교 좌표계의 한 점으로 나타낼 수 있다. 예를 들어 검정은 세 광 원 모두 빛이 없는 상태이며 좌표(0,0,0)으로 표현할 수 있다.

채널별 값 혼합결과와 좌표

RED GREEN BLUE 혼합색 좌표

0 0 0 검정 (0,0,0)

주황색은 좌표(255,127,0)으로 나타낼 수 있으며 RED 광원이 최대값을 갖는 상태에서 GREEN 광원이 중간 정도로 섞인 상태라고 할 수 있다.

채널별 값 혼합결과와 좌표

RED GREEN BLUE 혼합색 좌표

255 127 0 주황색 (255,127,0)

3. 활용

TV, 컴퓨터등이 RGB컬러를 사용하며, 기본적으로 컴퓨터는 8비트 제이펙 포맷을 기본적으로 사용한다. 디지 털 카메라는 16비트 RAW 포맷을 기본으로 사용하나, 32비트 TIFF 포맷을 사용하는 경우도 있다. HTML과 같 은 웹 문서에서의 색상표현 역시 RBG 가산혼합에 의해 표현된다.

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참고자료 2_3 10억화소… '천리안' 카메라 나왔다 출처 조선닷컴 (2012.06.22.)

http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2012/06/22/2012062200234.html

일반 디지털카메라보다 100배 이상 선명한 10억화소(畵素)급 소형 카메라가 개발됐다. 화소는 화면을 구 성하는 최소단위가 되는 점으로, 화소가 많을수록 정밀한 사진을 촬영할 수 있다. 10억화소(1기가픽 셀·gigapixel)는 현재 800만~1000만화소급인 일반 카메라의 100배가 넘는 초고화질이다.

미국 듀크대 연구진은 20일(현지시각) 가로·세로 75㎝, 높이 50㎝인 기가픽셀급 카메라를 개발했다고 영국 과학저널 네이처를 통해 발표했다. 제작법과 작동원리, 상세한 제원도 공개했다. 10억화소급 카메 라는 전에도 있었다. 예컨대 미국 하와이대에 있는 천문관측용 카메라는 14억화소짜리다. 지름이 1.8m 나 될 만큼 크고 한번에 촬영할 수 있는 범위도 좌우로 3도 정도밖에 안 됐다. 듀크대 연구진이 개발한 카메라는 소형 전자레인지 두 개를 붙여놓은 크기에 좌우 120도, 상하 50도 범위의 와이드(廣角) 영상을 촬영할 수 있다. 연구진은 지름 6㎝짜리 공 모양의 렌즈를 가운데에 두고 1400만화소짜리 마이크로카메 라 98개를 연결했다. 98개 카메라가 찍은 각각의 영상을 컴퓨터로 이어붙여 하나의 화면을 만드는 원리 다. 개발을 주도한 데이비드 브래디 교수는 "지금까지는 빨대 같이 가는 관(管)을 통해 풍경을 봤다면 이제 소방호스를 통해 세상을 보게 된 것"이라고 말했다. 이 카메라는 미 국방부 산하 고등연구계획국 (DARPA)이 군사·정찰 감시용으로 개발을 의뢰한 것이다.

카메라로 호수의 전경을 찍어 각 부분을 확대하자 전경 사진에서는 보이지 않았던 호수 위 백조들의 다양한 모습이 생생하게 드러났다.

도심을 촬영한 사진에서는 800m 떨어진 거리에 있는 우표를 구분할 정도로 해상도가 뛰어났다. 스포츠 사진의 패러다임도 크게 바뀔 것으 로 보인다. 지금은 경기장과 벤치, 관중석의 모습을 동시에 담으려면 수십대의 카메라가 필요하다. 앞으로는 기가픽셀 카메라 한 대로 경기 장 전체를 찍은 뒤 필요한 부분을 확대해 재생하면 그만이다. 실제로 연구진은 올해 말까지 비디오 수준의 초당 10프레임을 찍는 카메라를 내놓을 계획이다. 대형 쇼핑몰을 카메라 한 대로 정밀 모니터하고, 광 활한 지역의 생태를 연구할 때도 장소를 옮겨다닐 필요없이 사진 한 장 안에 모든 정보를 다 담아낼 수 있다. 카메라 가격은 10만달러(1억 2000만원). 현재는 데이처 처리 한계 때문에 흑백 사진만 찍을 수 있 다. 영상을 처리하는 마이크로프로세서와 열을 식히는 냉각팬 때문에 무게가 45㎏이나 된다. 연구진은 5년 이내에 1000달러 정도의 가격에 컬러 촬영이 가능하고 휴대가 가능한 제품을 만들 수 있을 것으로 예 상했다.

참고자료 2_4 빛을 담은 신소재 수업사례 I - 광섬유

출처 예봉중학교 수업

▪ 관련 영상

- http://www.youtube.com/watch?v=RRT2JFFf6lw - http://www.youtube.com/watch?v=Z1gf5TpHGeY - http://www.youtube.com/watch?v=ZFn4kAT3cA0

▪ 관련 이론

- 광섬유는 코어와 클래딩의 굴절률차이로 인한 전반사의 원리를 이용하여 빛의 손실없이 출력과 입력을 할 수 있도록 개발된 유리섬유이다. (navercast 인용)

▪ 탐구활동 : 빛을 통하라!

► 전반사의 원리를 활용하여 광섬유에 빛을 담아보자.

- 전반사의 원리, 특징 및 활용사례 설명 : 다이아몬드. 내시경, 광통신등의 다양한 사례공유 - 재료 : 발광다이오드(Led), 건전지, 전선, 광섬유다발

- 주어진 재료를 바탕으로 광통신 구조물을 만들어서 통신하기

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참고자료 2_5 빛을 담은 신소재 수업사례 II – EL Wire

출처 예봉중학교 수업

▪ El-Wire란 무엇인가?

► 관련 영상 (Youtube)

- http://www.youtube.com/watch?v=2hwS7mdv-Yc - http://www.youtube.com/watch?v=Cw20MxWKPho - http://www.youtube.com/watch?v=DsZK5ChhEEw

► 관련 이론

전계 와이어(EL 와이어)로서 얇은 구리선과 코팅 형광체로 되어 있는데 교류전류는 이 두 물체에 인가되 어 발광을 하게 된다. 차량 및 구조 훈장, 안전 및 비상 조명, 장난감, 의류 등에 많이 사용되며 다른 발광 체와는 달리 얇은 직경에 유연하여 옷이나 의상 등 다양한 용도로 사용하기에 적합하다.

(http://en.wikipedia.org/wiki/Electroluminescent_wire인용)

▪ 탐구활동 : 빛을 품어라!

► 전기발광소재인 El-wire에 전기를 이용하여 빛을 담아보자.

- 전기 발광소재 및 교류전원의 특징 설명

- El-Wire 회로 연결하기 : 동선, 납땜으로 교류전원이 인가될 수 있도록 하고, 컨버터를 연결하도록 한다.

- El-wire를 이용한 창의적인 구조물이나 산출물 제작지도

EL-WIRE 컨버터 작품예시

생각 펼치기 3_1 아이디어 스케치

‘담빛’ 제품디자인 아이디어 스케치

학년 반 모둠원

재료 및 도구