2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서
2021. 11.
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“이 보고서는 2021년도 정부의 재원으로
한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”
목 차
1. 요약문··· 01
2. 서론··· 02
3. 연구 수행 내용 및 결과··· 03
가. STEAM 프로그램 개발‧적용 ··· 04
(1) 프로그램 개발 내용 ··· 04
(2) 프로그램 개발‧적용 결과 ··· 04
나. 성과 확산 및 실천 ··· 04
(1) 교사연구회 STEAM 행사 개최 ··· 04
(2) STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 결과 ··· 05
다. STEAM 프로그램 적용 성과 분석 및 조사 ··· 06
(1) 태도 검사지(자체 제작 검사지 활용) ··· 06
(2) 과학에 관련된 태도 설문지의 구성 ··· 07
(3) 과학에 관련된 태도 검사 통계 분석 ··· 07
4. 결론 및 제언··· 08
[부록]
[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물(교수학습지도안, 교사용 참고자료, 학생용 활동지) [부록2] 회의록
[부록3] STEAM 교사연구회 주최, STEAM 확산 실천 사례(행사 및 연수) 자료 등
1. 요약문
□ 목표
◦ STEAM 프로그램 개발을 통한 융합인재 양성
- 과학, 기술, 공학, 예술 수학을 융합할 수 있는 STEAM 프로그램 개발
- 4차 산업혁명과 관련 하여 교과 수업에 적용하는 방법을 통해 미래 기술에 친숙하게 다가 갈 수 있는 기회 제공
◦ 교육과정 속에서 꿈과 끼를 찾을 수 있는 과정 중심의 프로그램 개발
- 평가 중심에서 벗어나 VR 콘텐츠를 만드는 과정, 프로그램 사용법, 학습자료의 제작을 경 험하는 등 과정 중심의 프로그램 개발
- VR을 활용한 콘텐츠 개발 과정을 통해 이공계 분야의 진로를 탐색
□ 내용
◦ [1~3차시] 해안사구에 살아가는 식물의 특징과 해안사구 보존 구조물 제작하기 ◦ [4~6차시] VR 콘텐츠 개발을 위한 VR 파노라마 촬영 방법 익히기
◦ [7~9차시] VR 콘텐츠 선정 및 기획
◦ [10~12차시] PTGui 및 KRPano를 이용한 VR 콘텐츠 제작 ◦ [13~15차시] VR 콘텐츠 결과 발표
□ 연구 범위
◦ 고등학교 1학년 통합과학에서 배울 수 있는 지구과학, 생명과학 내용과 함께 VR 영상 제작을 위한 정보과학 내용을 학습할 수 있는 콘텐츠 개발
◦ 단순히 VR 콘텐츠를 통해 교과 내용을 학습하는 것에서 벗어나 콘텐츠를 직접 기 획하고 촬영하며 편집 프로그램을 통해 영상을 제작함
◦ 콘텐츠 제작 후 친구들과 비교하며 보완할 점에 대해 생각해 보고, 학습 콘텐츠를 만들 때 고려해야 할 교육과정 속의 학습 요소에 대해 심도 있게 고민할 수 있는 시간을 가짐
□ 결과 및 활용계획
◦ 15차시를 3차시씩 나누어 활동지, 학생용 및 교사용 자료를 제작했으며 우리나라 에 분포하는 해안사구에 대한 VR 콘텐츠를 제작함
◦ 기존에 있는 콘텐츠를 활용하는 것에서 나아가 콘텐츠 자체를 직접 기획하고 촬 영・편집해 보는 시간을 통해 심도 있는 학습 기회를 제공
◦ 학교 홈페이지를 통해 콘텐츠를 게시하여 학습 자료로 활용
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2. 서론
□ 필요성
◦ 과학・수학 교육에 대한 흥미 유발
- 우리나라는 과학, 기술의 발전 속에서도 학생들의 과학, 수학, 기술에 대한 흥미도는 저조 하고 실생활과 관련된 과학 및 기술적 내용이나 원리에 대한 기본적인 소양 교육이 부족 한 실정이다.
- STEAM 교육은 이러한 실정을 감안하여 과학, 수학, 공학, 예술이 혼합된 교육과정을 설계 하고 학생들이 스스로 문제를 해결하는 방법을 찾을 수 있도록 교과를 넘나드는 사고를 할 수 있는 필요성이 요구되어 실시되었다.
◦ STEAM 교사연구회의 필요성
- STEAM 교사연구회는 학교 현장에서 부족할 수 있는 실험, 체험, 탐구 프로그램을 이용하 여 현장에서 적용 가능한 프로그램을 개발하고 적용하였다.
- 또한, 사전・사후 검사를 통해 학생의 태도 변화와 만족도를 확인하고 개발한 프로그램의 효과성에 대해 검증하는 노력을 하였다.
◦ STEAM 교사연구회가 나아가야 할 방향
- 학생들의 학습 의욕을 끌어올리기 위해 이름뿐인 STEAM 교육은 지양되어야 한다. 우리 주변의 사건・사물에서 과학적・수학적・공학적 요소를 찾고 그들이 호기심을 갖을 수 있 게 동기를 유발해야 하며, 이를 바탕으로 단순히 지식의 주입이 아닌 스스로 문제를 해결 할 수 있는 자기 주도적 학습이 가능한 프로그램을 개발해야한다.
□ 개발 프로그램의 특수성 ◦ VR 콘텐츠의 개발
- 이미 개발된 VR 콘텐츠는 무궁무진하다. 유튜브가 선생님일 정도로 학생들이 콘텐츠에 접 근하기 용이하다.
- 그러나 이를 직접 만들기 위해서는 어떤 콘텐츠를 기획해야 하고, 카메라 촬영은 어떻게 해야하는지 배워야 하며, 이를 편집하여 친구들이 봤을 때 유의미한 자료로 느껴지게 하기 위해서는 몇 곱절 노력이 든다.
- 이러한 노력을 학생들이 직접 경험해 봄으로써 학습에 대한 심도 있는 탐구가 이루어지고, 이를 VR 이라는 3D 영상으로 제작하기 위한 각종 촬영 기법, 편집 기술, 프로그램 처리 등을 배우는 과정에서 학생도 모르게 전문가가 하는 일을 직접적으로 체험하는 것이다.
3. 연구 수행 내용 및 결과
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 VR 기술을 활용한 지질 및 생태학습 콘텐츠 개발 선행
프로그램명
학교급 고등학교 대상 학년(군) 1학년
목표 수혜학생 수 90명
중심과목 지구과학 중심과목 성취기준 영역
[고등학교 1학년] 변화와 다양성-생물다양성과 유지 [고등학교 2학년] 고체 지구
연계과목
생명과학 정보과학, 국어, 수학
연계과목 성취기준 영역
[고등학교 1학년] 환경과 에너지-생태계와 환경 [고등학교 2학년] 환경과 생태계-생태계와 상호작용 [고등학교 1학년] 자료와 정보-자료와 정보의 분석 [고등학교 1학년] 읽기(자신의 진로 관심사 자발적 읽기) [고등학교 1학년] 확률과 통계
개발계획
주제 연번 차시
(시수) 과목 연계(안)
1 3 지구과학(1.5) + 생명과학(1.5) 2 3 정보과학(1) + 지구과학(1) 3 4 지구과학(2) + 생명과학(2)
4 2 정보과학(2)
5 3 지구과학(1) + 생명과학(1) + 정보과학(1)
구분 수행 결과
교수학습지도안 개발 차시 총 15차시
수업 적용 기간 2021. 8. 30. ~ 2021. 11. 5.
(STEAM 수업) 수혜학생 수 대전과학고등학교 90명(고등학교 1학년 전교생)
학생 태도검사
1차(사전) 검사 8월 27일, 6개 학급(90명) 실시완료 2차(사후) 검사 11월 5일, 6개 학급(90명) 실시완료 학생 및 교사 만족도조사 11월 5일 실시 완료
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가. STEAM 프로그램 개발‧적용
(1) 프로그램 개발 내용 (가) 개발 중점 사항
① VR 기술을 활용하여 교과 수업에 적용하고, 실제 야외학습장에 대한 지구과학 및 생명 과학, 정보과학과 연계한 VR 콘텐츠 개발
② VR 콘텐츠를 개발하는 과정에서 정보과학 소양을 기르고, 이를 활용하여 학습 콘텐츠 제작
③ 개발된 지구과학 및 생명과학 VR 콘텐츠를 활용하여 교과 수업에 가상 야외답사를 수행 하면서 모둠별로 만든 야외학습장에서의 학습 요소에 대한 학습과 문제 해결을 위한 각 각의 학습 자료집 개발
(2) 프로그램 개발‧적용 결과
교수학습 지도안 개발
차시(시수)
프로그램명 프로그램 주제 운영
대상(학년)
완료 여부
개발 수업적용 학생수
1~3차시
해안사구의 환경과 식물 및 해안사구
보존
해안사구에 살아가는 식물 의 특징과 해안사구 보존 구조물 제작하기
1학년 완료 완료 90
4~6차시 VR콘텐츠 촬영 방법
VR 콘텐츠 개발을 위한 VR 파노라마 촬영 방법 익 히기
1학년 완료 완료 90
7~9차시 VR 콘텐츠 기획 VR 콘텐츠 선정 및 기획 1학년 완료 완료 90 10~12차시 해안사구 촬영 편집 PTGui 및 KRPano를 이용
한 VR 콘텐츠 제작 1학년 완료 완료 90
13~15차시 모둠별 결과 발표 VR 콘텐츠 결과 발표 1학년 완료 완료 90
합계 450
※ STEAM 수업 적용 학생 성취도 평가 방법 개발, 학교생활기록부 기재 방법(예시)은 차시별 학생 평가기준 및 방법 참조
나. 성과 확산 및 실천
(1) 교사연구회 STEAM 행사 개최
회차 일시 장소 참석대상 주요내용
1차 ‘21.10.29. 대전과학고등학교
지구과학실험실 STEAM 연구회 소속 교원 - VR을 활용한 지질학습 - 콘텐츠 제작 방법 설명
(2) STEAM 교사연구회 간 상호 네트워크 컨설팅 결과
회차 일시 장소 참석자 상호 컨설팅 결과
1차 ’21.5.31.(월)
16:30~18:00 온라인 김우겸 교사(연구책임자)
김진욱 교사(참여연구원) - 연구회 프로그램 소개 2차 ’21.7.15.(목)
16:30~18:00 온라인 김우겸 교사(연구책임자)
김진욱 교사(참여연구원) - 프로그램 적용에 관한 컨설팅 3차 ’21.9.14.(화)
16:30~18:00 온라인 김우겸 교사(연구책임자)
김진욱 교사(참여연구원) - 사례공유를 통한 상호 컨설팅
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다. STEAM 프로그램 적용 성과 분석 및 조사
(1) 태도 검사지(자체 제작 검사지 활용)
(2) 과학에 관련된 태도 설문지의 구성
범 주 하 위 요 소 진 술 모 양 비 고
과학에 대한 태도
※과학의 신뢰성
※과학 지식의 절대성
※과학자의 필요성, 책임
※과학의 필요성
※과학에 대한 흥미
1, 21 5, 25 9, 29 13, 33 17, 37
2 2 2 2 2 (10)
과학의 사회적 의미
※과학에 대한 투자
※사회와의 관계
※사회 문제 해결
※사회․기술 발전에 기여
2, 18 6, 22, 34
10, 26 14, 30, 38
2 3 2 3 (10)
과학 교과에 대한 태도
※과학교과에 대한 선호, 만족, 재미
※과학시간의 즐거움
※과학수업에 대한 만족, 흥미, 재미
※과학수업 활동
3, 19, 35 7, 23 11, 27, 39
15, 31
3 2 3 2 (10)
과학적 태도
※호기심
※준비성
※자진성＆적극성
※협동성
※솔직성
※계속성＆끈기성
※객관성
※비판성
※개방성
※판단유보
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 (10)
(3) 과학에 관련된 태도 검사 통계 분석
3D 파노라마 가상현실 기술을 활용한 가상야외지질답사 수업에서의 과학에 관련된 태도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 과학에 관련된 태도에 대한 영역의 대응표본 t-검정의 사전 -사후 검사 결과는 다음과 같다.
과학에 관련된
태도에 대한 영역 구분 N M* SD 자유도 t p
과학에 대한 태도 사전 90 3.80 0.34
89 0.47 .630
사후 90 3.91 0.38
과학의 사회적 의미 사전 90 4.33 0.44
89 0.85 .392
사후 90 4.36 0.49
과학 교과에 대한 태도
사전 90 3.87 0.56
89 2.18 .023**
사후 90 3.95 0.57
과학적 태도 사전 90 4.06 0.42
89 0.68 .542
사후 90 4.20 0.42
* 만점: 50점/10문항 ** P < 0.05
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4. 결론 및 제언
□ STEAM 교사 연구회 협력 활동
◦ 지구과학, 생명과학, 정보과학, 국어, 수학 과목의 교사가 모여 VR 콘텐츠라는 하 나의 주제로 15시간의 수업을 고민했던 점 자체가 의미 있었음.
◦ 지구과학, 생명과학이 콘텐츠의 주된 내용이었지만 VR 프로그램을 다룰 때 정보교 과의 도움이 없었다면 프로그래밍을 이해하는 것 자체가 어려웠을 것임.
◦ 학생들도 하나의 수업 속에 여러 선생님들이 co-teaching을 하며 함께 하는 모습 을 보니 자신들에게 더 관심을 갖어주는 것 같아 좋았다고 함.
◦ VR 콘텐츠를 만들기 위해 학교 여러 장소를 돌아다녔는데 STEAM 연구회 연구원 들이 사전에 답사를 통해 VR 촬영이 가능한 곳들을 조사하고 학생들에게 안내하 는 것이 인상적임.
◦ 국어 교과의 경우 콘텐츠를 만들 때 기획안을 구성하고 스토리를 만들어내는 과정 에서 큰 도움이 됨.
◦ 수학 교과 또한 카메라 촬영과 프로그램을 통해 편집을 하는 과정에서 공간을 계 산하고 수치화 할 때 도움을 주었음.
□ STEAM 수업 역량 증가 사례
◦ 하나의 주제로 여러 선생님들이 교실에 함께하는 것 자체가 쉽지 않은데 STEAM 수업 프로그램 적용을 위해 함께해 보니 자신이 부족한 부분을 다른 교사가 채워 줄 수 있다는 점에서 수업에 부담이 줄었음.
◦ 이렇게 하면 될까? 고민했던 것들이 선생님들의 도움으로 손쉽게 해결되는 경험을 함. 예를 들어 VR 편집 프로그램을 다루는 과정에서 이모티콘을 추가하고 싶은데 정보과학 선생님께서 도움을 주어 손쉽게 해결함.
◦ 15차시 수업을 위해 교사 한 명이 150시간 고민을 해야한다면, 교사 수가 늘수록 고민의 시간이 짧아지고 일단 한 번 해보겠다는 도전의식이 생김.
◦ 특정 단원에 적용할 수 있는 STEAM 프로그램이지만 단원을 넘나들며 내용을 학 습할 수 있고, 타 교과에서 배우는 학습 내용을 적용하는 장벽 또한 낮아 학생들 의 학습 흥미를 유발하는데 탁월함.
□ STEAM 수업 프로그램 발전을 위한 개선 방안
◦ 정규교육과정에서 15시간을 할애한다는 것이 쉽지 않았음. 약 5주에 걸쳐 지구과 학, 생명과학, 정보과학 시간을 이용했는데 진도에 대한 부담이 계속 있었음. 이에 15차시 보다는 9~10차시 정도로 개발하는 것이 더 현실적이라고 판단됨.
□ STEAM 수업 프로그램 개발 적용의 장단점
◦ STEAM 수업은 대부분 수행평가로 이루어지는데, 수행평가를 할 때 다양한 교과가 섞이다 보니 과목별 평가 계획을 세울 때 몇 점을 어떤 기준으로 적용해야 하는지 문제가 생김. 또한, 중심교과나 연계 교과가 아닌 선생님들의 경우 co-teaching으 로 참여는 해주셨으나 평가에 반영되지 않아 참여의 한계를 드러냄.
주 의 문
1. 본 연구의 주장이나 제언은 연구진의 견해이며, 한국과학창의재단의 공식 입장이 아닙니다.
2. 이 보고서 내용을 대외적으로 공개하거나 발표할 때에는 반드시 한국 과학창의재단과 사전에 상의하여야 합니다.
[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물
프로그램 명: VR 기술을 활용한 지질 및 생태학습 콘텐츠 개발
1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정
연번 차시 (중심과목)
2015 개정 교육과정 성취기준
(연계과목) 성취기준 영역
1 1~3/15
[10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경
의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.
[고등학교 1학년]
(7) 생물다양성과 유지
2 4~6/15 [12정보02-03] 인터넷, 응용 소프트웨어 등 컴퓨팅 도구를 활용하여 문 제 해결을 위한 자료를 수집하고 분석한다.
[고등학교 1학년]
(4) 지구 시스템
3 7~9/15
[10통과04-02] 다양한 자연 현상이 지구 시스템 내부의 물질의 순환과 에너지의 흐름의 결과임을 기권과 수권의 상호 작용을 사례로 논증할 수 있다.
[고등학교 1학년]
(5) 생명 시스템
4 10~12/15 [12정보02-03] 인터넷, 응용 소프트웨어 등 컴퓨팅 도구를 활용하여 문 제 해결을 위한 자료를 수집하고 분석한다.
[고등학교 1학년]
(4) 지구 시스템
5 13~15/15
[10통과04-02] 다양한 자연 현상이 지구 시스템 내부의 물질의 순환과 에너지의 흐름의 결과임을 기권과 수권의 상호 작용을 사례로 논증할 수 있다.
[고등학교 1학년]
(4) 지구 시스템
2. STEAM 프로그램 총괄표(총
15차시)
차시 주요내용
1~3 /15
주제(단원)명 해안사구에 살아가는 식물의 특징과 해안사구 보존 구조물 제작하기
인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존 을 위해 생태계를 보전할 필요성이 있음을 해안사구를 예로 들어 설명할 수 있다. 해안사구에 살아가는 식물(S), 해안사구의 형성과정(S)을 바탕으로 사라져가는 사구를 보존하기 위해 삼각함 수, 도형의 성질 등 수학 지식(M)을 활용하여 구조물을 제작(E)하고, 이를 설계 및 제작하는 과 정에서 모둠원 끼리 협동심을 기르고(A), 발표과정을 통해 의사소통 능력을 향상(A)시킨다.
Co 사진 속 식물들은 어느 환경에서 살아가는 식물들일까?
CD 해안사구를 보존할 수 있는 구조물을 주어진 재료를 이용해 만들어보기
ET 만든 구조물을 친구들 앞에서 모둠별 발표하기
4~6 /15
주제(단원)명 VR 콘텐츠 개발을 위한 VR 파노라마 촬영 방법 익히기
인터넷, 응용 소프트웨어 등 컴퓨팅 도구를 활용하여 문제 해결을 위한 자료를 수집하고 분석한 다. 해안사구 지역을 직접 현장체험 학습을 통해 가서 답사를 할수도 있지만 이를 정보과학과 관련지어 VR파노라마로 제작하여 제작된 콘텐츠를 활용하여 학생들이 가상야지질답사(S)를 할
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3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안
<1~3차시>
차시 주요내용
수 있는 환경(콘텐츠)을 학생 스스로 제작(T)하면 모둠원 끼리 협동심을 기르고(A), 발표과정을 통해 의사소통 능력을 향상(A)시킨다.
CD VR 파노라마 촬영방법 익히기
CD 간단한 VR 콘텐츠 만들기
7~9 /15
주제(단원)명 VR 콘텐츠 선정 및 기획
해안사구에서 볼 수 있는 다양한 지질지형과 그곳에 살아가는 동식물에 대해 학습한다. 학 습한 결과를 토대로 각 지역 사구 답사를 통해 해안사구에서 볼 수 있는 지형과 동식물을 파악하고, 그 장소에 대한 전반적인 VR 콘텐츠를 제작한다. 이에 다음과 같이 7~9 차시 STEAM 프로그램을 개발하고자 한다.
Co 사막에도 다양한 동・식물이 분포할 수 있을까?
CD VR 콘텐츠 기획하기
ET 기획한 VR 콘텐츠 공유하기
10~12 /15
주제(단원)명 PTGui 및 KRpano 를 이용한 VR 콘텐츠 제작
이미 촬영한 소황 사구와 신두리 해안 사구 사진을 제공하고 이를 바탕으로 VR 콘텐츠를 제작한다. PTGui 를 활용한 사진 합성부터 KRPano 를 이용한 편집까지 모둠별 다양한 모습 의 콘텐츠가 제작될 수 있도록 한다. 편집에 많은 시간이 소요될 수 있고, 개인적으로 제작 하고자 하는 코딩을 직접 설계하여 적용할 수 있으므로 모둠별 학습을 통해 시간을 절약하 고 상호 협력으로 코딩을 제작하도록 한다.
Co 우리가 갖고 있는 사진으로 VR 자료를 만드려면 어떻게 해야할까?
CD 주어진 사진 자료를 이용하여 VR 자료 만들기
ET 나만의 VR 뷰어 공유하기
13~15 /15
주제(단원)명 VR 콘텐츠 결과 발표
12 시간 동안 제작한 VR 콘텐츠를 서로 공유하며 시청해 볼 수 있는 기회를 갖는다. 친구들 과 함께 콘텐츠를 감상하고 주어진 학습지를 해결해 보며 어느 모둠에서 만든 콘텐츠가 가 장 도움이 많이 되었는지 의견을 공유한다.
Co 다른 친구들은 어떻게 VR 콘텐츠를 만들었을까?
CD VR 콘텐츠를 이용하여 제시된 학습지 해결하기
ET 모둠별 피드백을 통한 의사소통
중심과목 생명과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교 1 학년] (8) 생태계와 환경 중심과목 성취기준
[10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생 태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.
주제(단원)명 해안사구에 살아가는 식물의 특징과
해안사구 보존 구조물 제작하기 차시 1~3/15
학습목표 1. 해안사구에 살아가는 식물들을 사진으로 유추하여 찾을 수 있고, 사구 환경에서 자라는
식물들의 공통된 특징을 설명할 수 있다.
2. 해안사구를 보존할 수 있는 구조물을 주어진 재료를 이용하여 제작할 수 있다.
연계과목 지구과학 연계과목
성취기준 영역 [고등학교 1학년] (7) 생물다양성과 유지
STEAM 요소
S 해안사구에 살아가는 식물, 해안사구 형성과정, 풍화, 침식 T
E 구조물 제작
A 해안사구 구조물의 심미적 가치 M 삼각함수, 도형의 성질
개발 의도
무분별한 해수욕장 개발로 인해 해안사구가 파괴되어 해안식물이 살 곳이 점점 줄어든다.
해안식물에 관심을 갖고 보호하기 위해 다음과 같이 1~3 차시 STEAM 프로그램을 개발하 고자 한다.
해안식물은 모래 침식 작용을 막아주며 해안사구를 안정화 시키는데 중요한 역할을 한다. 그러나 요즘 무분별한 해수욕장 개발로 인해 해안사구가 파괴되어 해안식물이 살 곳이 점점 줄어든다. 따라서, 본 차시에서는 해안식물의 종류를 알아보고, 그 식물들이 해안사구에 살기 위해 갖고 있는 특징을 찾아본 다. 점점 사라져가는 해안사구를 보존하기 위한 방안으로 구조물을 제작해 보고 이를 평가할 수 있는 실험장치를 모둠별 1 명씩 모여 설계 및 설치한 후, 각 모둠에서 제작한 구조물을 평가할 수 있도록 한다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
해안에 아름답게 핀 꽃, 넓게 군락으로 자 리한 식물. 이들이 점 점 사라져 가는 이유 는 무엇이고, 어떻게 해야 보존할 수 있을 까?
창 의 적 설 계
창의적 설계
사라져가는 해안사구 를 보존하고, 해안식물 에 더움 관심을 갖고 보호에 힘쓰는 마음을 갖는다.
감 성 적 체 험 1. 해안사구를 보존할 수 있는
구조물 제작하기
2. 해안사구 보존 구조물 실험을 위한 실험 장치 제작하기
감성적 체험 학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (15 분)
Co 지금 보이는 사진 속 식물들은 어느 환경에서 살아가는 식물들일까?
Co 이들이 살아가는 환경에서 어떤 역할을 하며, 살아가기 위해 식물의 생김새에 어떤 공통된 특징이 발달하였을까?
ET 다양한 환경을 유추할 수 있도록 이유와 함께 발표하기
PPT
Tip! 참고사
이 트
(https://w ww.lgsl.kr/
sto/stories /63/HHSC2 013080001)
전개 (120 분)
CD 해안사구의 기능은 무엇일까?
Co 해안사구가 점점 사라져 가는 이유는 무엇일까?
Co 만약 해안사구가 없어진다면 어떤 일이 벌어질까?
준비물 준 비 및 구조 물 제작 과 정에서 모 둠 원 들 이
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<4~6차시>
CD 해안사구를 보존할 수 있는 구조물을 주어진 재료를 이용해 만들어보기
[준비물] 수수깡, 나무젓가락(사각, 원형), 폼보드, 스타이로폼, 침핀, 목공용 풀, 테이프, 칼, 가위 등
- 교사의 재량으로 준비물을 추가로 준비할 수 있도록 하고, 각 모둠에서 구조물 제작에 필요한 준비물을 가져갈 때, 재료의 양을 한정해 줄 수 있도록 한다.
- 제작 과정에서 낙오하는 학생이 없는지, 의사소통이 활발히 이루어지고 있는지 등을 미리 계획한 학생 평가 기준을 참고하여 평가할 수 있도록 한다.
CD 해안사구 보존 구조물을 실험해 보기 위한 실험 장치 제작
- 해안사구 보존 구조물을 제작할 때 모둠별 1 인씩 모여 별도의 실험 장치를 제 작한다.
- 가로 100cm, 세로 30cm 의 두 면이 뚫린 육면체 수조에 고운 모래를 넣고 헤 어드라이어를 이용해 바람을 불게 한다(단, 헤어드라이어가 없을 경우 선풍기를 이용한다.).
- 헤어드라이어를 이용했을 때 사구가 가장 잘 만들어지는 각도를 찾고, 드라이어 를 고정시킬 수 있도록 한다.
- 헤어드라이어의 바람세기를 조절하며 사구가 형성되기 위한 최소, 최대 바람세 기를 찾을 수 있도록 한다.
- 실험 장치 완성 후 장치를 제작한 모둠원은 각자 모둠으로 돌아가 실험 장치의 성능에 대해 설명하고, 자신의 모둠에서 만든 구조물을 수정 보완 제작할 수 있도록 한다.
ET 구조물 성능 실험
- 미리 제작한 구조물 실험 장치를 활용해 모둠별 제작한 구조물의 성능을 실험 할 수 있도록 한다.
- 이때, 구조물 성능이 정량적인 평가가 되지 않도록 하고, 모둠원들 사이의 의사 소통과 협동심이 얼마나 뛰어난지에 초점을 맞춰 평가할 수 있도록 한다.
ET 만든 구조물을 친구들 앞에서 모둠별 발표하기
- 자신이 만든 구조물의 장점을 설명하고 소모된 재료와 설치했을 때 주의할 점 등을 설명한다.
적정한 양 으로 제작 할 수 있도 록 교사가 판 단 하 여 실험을 진 행한다.
정리 (15 분)
ET 최고의 구조물 선정하기
- 각 모둠별로 자신을 제외한 다른 모둠에서 제작한 구조물을 평가하고, 그 중 최 고의 구조물을 선정하여 그 이유를 발표한다.
- 상대방이 상처받는 말을 하지 않고 긍정적인 피드백이 이루어질 수 있도록 한다.
중심과목 정보과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교 1 학년] (3) 자료와 정보 중심과목 성취기준
[12정보02-03] 인터넷, 응용 소프트웨어 등 컴퓨팅 도구를 활용하여 문제 해결을 위한 자료를 수집하고 분석한다.
주제(단원)명 VR 콘텐츠 개발을 위한 VR 파노라마
촬영 방법 익히기 차시 4~6/15
학습목표
1. VR 콘텐츠 개발을 위해 인터넷, 응용 소프트웨어 등 컴퓨팅 도구를 활용하여 문제를 해 결할 수 있다.
2. VR 콘텐츠 개발을 위해 VR 파노라마 촬영 방법을 익힐 수 있다.
연계과목 지구과학 연계과목
성취기준 영역 [고등학교 1학년] (7) 생물다양성과 유지
STEAM 요소
S VR 콘텐츠
T VR 파노라마 촬영방법 E
A VR 콘텐츠의 예술적 촬영 M
개발 의도
앞서 학습한 해안사구와 관련하여 모든 학생들이 현장체험학습을 통해 학습하면 가장 좋 겠지만, 코로나 바이러스로 인해 야외 학습이 제한되는 요즘 VR 콘텐츠를 통해 교실에서 현장체험학습을 대신하는 방법 또한 유의미하다고 생각한다. 그러나 모든 장소가 VR 콘텐 츠로 개발되어 있지 않기 때문에 학습과 관련된 지역을 학생들이 직접 VR 파노라마 촬영 방법을 익혀 콘텐츠로 개발할 수 있다면 효과적인 수업 자료로 활용 가능하다고 생각한 다. 이에 다음과 같이 4~6 차시 STEAM 프로그램을 개발하고자 한다.
가상현실(VR)은 현실세계를 인공적인 기술을 활용하여 실제로 얻기 힘든, 또는 얻을 수 없는 경험이나 환경 등을 제공해 인체의 오감을 자극함으로써 실제와 같이 체험하게 하는 기술을 말한다.
우리나라 곳곳에는 지질학적 생물학적으로 가치있는 자연학습장이 많지만, 이들 모두를 방문하여 학습 하기 어렵기 때문에 이런 곳들을 VR 콘텐츠로 제작하고 공유한다면 효과적인 학습자료로 활용할 수 있을 것이다. 이를 위해 본 수업에서는 5 개 모둠을 구성하여 각 모둠마다 VR 파노라마 촬영 방법을 익히고, 팀장을 중심으로 모둠원들 각자가 VR 촬영에 있어 역할을 나누어 실제 촬영을 할 수 있는 준 비를 하도록 한다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
지금 당장 해안사구를 보러가고 싶은데 그럴 수 없다. 간접적으로 해안사구를 볼 수 있 는 방법 중 가장 현실 에 가까운 방법에는 무엇이 있을까?
창 의 적 설 계
창의적 설계
VR 파노라마 촬영방법 을 익히는 과정에서 모둠원들과의 협동으 로 하나의 콘텐츠를 만들 수 있다는 자신 감을 형성하고, 협동심 의 중요성을 느낀다.
감 성 적 체 험 1. VR 파노라마 촬영방법 익히기
2. 모둠원들과 협동하여 간단한 VR 콘텐츠 만들기
감성적 체험 학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (15 분)
Co 전 시간에 배운 해안사구를 보러가고 싶지만 1 학년 전체가 이동하는 것은 현 실적으로 불가능하다. 어떻게 하면 해안사구를 가장 현실적으로 볼 수 있을까?
- 학생들은 인터넷을 이용하여 가장 현실적으로 볼 수 있는 방법을 찾는다.
ET 가장 현실적으로 해안사구를 볼 수 있는 방법에 대해 발표하기
전개 (120 분)
CD VR 파노라마 촬영방법 익히기
-<교사참고자료>를 활용하여 VR 파노라마 촬영방법을 익힐 수 있도록 한다.
[준비물]
모둠별 카 메 라 1 대 , 컴퓨터 1 대
- 6 -
CD 간단한 VR 콘텐츠 만들기
- 교내 공간을 활용하여 간단한 VR 콘텐츠를 만들 수 있도록 한다.
- 사전에 익힌 VR 파노라마 촬영방법을 바탕으로 각 모둠별 1 개씩 콘텐츠를 제 작한다.
- 콘텐츠를 제작할 때 주제를 자유롭게 선정하여 촬영할 수 있도록 하되 개인 사 생활을 침해하지 않도록 주의한다.
- 교사는 모둠원들 모두가 각 모둠에서 자신의 역할을 올바르게 수행하고 있는지 평가할 수 있도록 한다.
ET VR 콘텐츠 공유하기
- 앞서 제작한 VR 콘텐츠를 서로 공유하고 발표할 수 있도록 한다.
- 이때, 모둠 끼리 서로 비난하거나 지나치게 혐오스런 발언을 하지 않도록 주의 시킨다.
컴 퓨 터 에 V R 파 노 라 마 편집프 로 그 램 을 사전에 설 치한다.
정리
(15 분) ET 최고의 VR 콘텐츠 선정하기
<7~9차시>
중심과목 지구과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교 1 학년] 지구 시스템, 생명 시스템
중심과목 성취기준
[10통과04-02] 다양한 자연 현상이 지구 시스템 내부의 물질의 순환과 에너지의 흐름의 결과임을 기권과 수권의 상호 작 용을 사례로 논증할 수 있다.
주제(단원)명 VR 콘텐츠 선정 및 기획 차시 7~9/15
학습목표
1. 지구, 생명 시스템을 잘 확인할 수 있는 지역에 대한 콘텐츠를 선정하고, 무엇을 중심 으로 콘텐츠 촬영을 실시할 것인지 정할 수 있다.
2. VR 콘텐츠 개발을 위해 화면을 어떻게 구성할 것인지 기획할 수 있다.
연계과목 생명과학 연계과목
성취기준 영역
[고등학교 1학년] (4) 지구 시스템 (5) 생명 시스템
STEAM 요소
S VR 콘텐츠
T VR 파노라마 촬영방법 E
A VR 콘텐츠 기획 M
개발 의도
해안사구에서 볼 수 있는 다양한 지질지형과 그곳에 살아가는 동식물에 대해 학습한다.
학습한 결과를 토대로 각 지역 사구 답사를 통해 해안사구에서 볼 수 있는 지형과 동식물 을 파악하고, 그 장소에 대한 전반적인 VR 콘텐츠를 제작한다. 이에 다음과 같이 7~9 차 시 STEAM 프로그램을 개발하고자 한다.
VR 촬영을 하기 위해 무작정 떠나기 보다는 해당 지역에 대한 사전 답사를 충분히 실시하고 세미나를 통해 자료를 공유해야 한다. 콘텐츠로 제작해 볼 지역은 충남 보령시에 위치한 소황 사구로 해양보호 구역을 지난 2018 년 12 월에 지정되었다. 이곳은 노랑부리백로, 검은머리물떼새, 알락꼬리마도요 등 법적보호종의 서식지이자 특이한 지형으로 보전가치가 높은 해안사구의 체계적인 보전·관리가 요구된 다. 또한, 충남 태안에 위치한 신두리 해안 사구 역시 전 사구, 사구초지, 사구습지, 사구임지 등 사구 에서 나타날 수 있는 모든 자연여건이 나타나는 전형적인 사구지대로 그 보전가치와 학습가치가 큰 지역이다. 두 지역에 대해 미리 촬영한 사진을 바탕으로 모둠별 세부적인 사항(지질지형, 동・식물 분 포)을 콘텐츠에 적용해보고자 7~9 차시 수업을 계획하였다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
우리나라를 대표하는 해안사구가 있다. 모래 가 주로 분포한 지역 에는 어떤 지질지형과 동・식물이 살 수 있 을까?
창 의 적 설 계
창의적 설계
VR 콘텐츠를 제작하는 과정에서 모둠원들과 의 협동으로 하나의 콘텐츠를 만들 수 있 다는 자신감을 형성하 고, 협동심의 중요성을 느낀다.
감 성 적 체 험 1. 해안사구에서 볼 수 있는 지
질지형과 동・식물 사전 조사 2. VR 콘텐츠 제작을 위한 콘티 설계 3. VR 콘텐츠 제작
감성적 체험
- 8 - 학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (50 분)
Co 사구는 무엇이며, 어떻게 만들어질까?
Co 우리나라에 분포하는 해안 사구에는 어떤 것이 있을까?
Co 사막에도 다양한 동・식물이 분포할 수 있을까?
ET 인터넷을 이용해 우리나라에 분포하는 사구의 종류를 살펴보고 어떤 차이점이 있고 어떤 동・식물이 분포하는지 모둠원들과 함께 알아본다.
전개 (90 분)
CD 모둠별 VR 콘텐츠 제작을 위한 해안 사구 선택
- 모둠별로 VR 콘텐츠 제작을 위해 어떤 해안 사구를 선택할 것인지 협의한다.
- 교사는 소황 사구와 신두리 사구에서 찍은 각종 사진들을 제공한다.
CD VR 콘텐츠 기획하기
- 광고 콘티를 제작하기 위해 대략적인 그림을 그리는 것처럼 VR 콘텐츠를 제작 하기 위해 계획서 및 스토리 보드를 작성한다.
스토리 보드 예시(출처:https://blog.naver.com/codebrain/221866651623) - 화면이 알차게 구성될 수 있도록 사진 속 세부적인 장소에 어떤 사진을 배치할
것인지 상세히 기록한다.
- VR 콘텐츠 제작 계획서를 작성하여 모둠별 공유할 준비를 한다.
ET 기획한 VR 콘텐츠 공유하기
- 기획한 VR 콘텐츠를 모둠별로 발표하고 서로 공유 한다.
- 모둠별로 보완할 점과 개선할 점에 대해 의견을 나눈다.
[준비물]
모둠별 카 메 라 1 대 , 컴퓨터 1 대 컴 퓨 터 에 V R 파 노 라 마 편집프 로 그 램 을 사전에 설 치한다.
정리
(10 분) ET 차시에 학습할 VR 콘텐츠 제작에 대해 모둠별 역할 분배하기
<10~12차시>
중심과목 정보과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교 1 학년] (3) 자료와 정보 중심과목 성취기준
[12정보02-03] 인터넷, 응용 소프트웨어 등 컴퓨팅 도구를 활용하여 문제 해결을 위한 자료를 수집하고 분석한다.
주제(단원)명 PTGui 및 KRpano 를 이용한 VR
콘텐츠 제작 차시 10~12/15
학습목표 1. PTGui 및 KRpano 를 이용하여 VR 콘텐츠를 제작할 수 있다.
2. KRpano 를 사용하는 과정에서 코딩을 통해 나만의 콘텐츠를 제작할 수 있다.
연계과목 지구과학 연계과목
성취기준 영역 [고등학교 1학년] (4) 지구 시스템
STEAM 요소
S VR 콘텐츠
T 콘텐츠 제작을 위한 코딩 E
A 콘텐츠 꾸미기 M
개발 의도
이미 촬영한 소황 사구와 신두리 해안 사구 사진을 제공하고 이를 바탕으로 VR 콘텐츠를 제작한다. PTGui 를 활용한 사진 합성부터 KRPano 를 이용한 편집까지 모둠별 다양한 모 습의 콘텐츠가 제작될 수 있도록 한다. 편집에 많은 시간이 소요될 수 있고, 개인적으로 제작하고자 하는 코딩을 직접 설계하여 적용할 수 있으므로 모둠별 학습을 통해 시간을 절약하고 상호 협력으로 코딩을 제작하도록 한다.
촬영된 결과물을 편집하고 이를 VR 콘텐츠로 제작하는 과정은 생각보다 까다롭다. PTGui 를 이용해 사 진을 합성하지만 한 번에 성공하기 어려우며, 그림자를 지우거나 사진을 자연스럽게 이어붙이는 과정 에서 포토샵을 사용할 수 있으나 PTGui 외에 다른 프로그램을 또 사용하는 것이 번거롭다. 이에 사진 을 이어붙이고 그림자를 지우는 스티칭 작업의 노하우를 배우고, KRPano 를 활용하여 다양한 기능을 3D 파노라마에 적용하는 과정을 실습해 본다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
VR 화면 제시 후 어떻 게 이 화면을 구성할 수 있을까?
우리가 갖고 있는 사 진으로 VR 자료를 만 들 수 있을까?
창 의 적 설 계
창의적 설계
KRPano 를 활용하여 자신만의 뷰어(또는 스 킨)을 꾸며 본다.
감 성 적 체 험 1. 주어진 사진 자료를 이용하여
나만의 뷰어 제작
2. 같은 사진자료로 개성있는 3D 화면 구성해 보기
감성적 체험
- 10 - 학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점 도입
(10 분)
Co 지금 보고 있는 VR 화면을 내 손으로 직접 만들 수 있을까?
Co 우리가 갖고 있는 사진으로 VR 자료를 만드려면 어떻게 해야할까?
전개 (120 분)
CD 주어진 사진 자료를 이용하여 VR 자료 만들기 - PTGui 를 활용한 사진 합성 방법
- KRPano 를 활용한 VR 편집
실제 촬영한 사진을 합성한 모습(장소: 고군산군도 일대)
CD 나만의 VR 뷰어 만들기
- KRPano 를 활용하여 자신만의 뷰어(또는 스킨)을 꾸며본다.
- KRPano 프로그램에서 다양하게 제공되어 있는 코드를 활용하여 같은 사진 자 료로 개성 있는 VR 자료를 만든다.
[준비물]
개인 PC 1 대, PTGui 및
KRPano 가 설치된 컴 퓨터 1 대
정리 (20 분)
ET 나만의 VR 뷰어 공유하기 - VR 뷰어를 서로 공유 한다.
- 서로 보완할 점에 대해 알려준다.
<13~15차시>
중심과목 지구과학 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교 1 학년] 지구 시스템, 생명 시스템
중심과목 성취기준
[10통과04-02] 다양한 자연 현상이 지구 시스템 내부의 물질의 순환과 에너지의 흐름의 결과임을 기권과 수권의 상호 작 용을 사례로 논증할 수 있다.
주제(단원)명 VR 콘텐츠 결과 발표 차시 13~15/15
학습목표 1. 모둠별로 제작한 VR 콘텐츠를 발표하고 친구들과 함께 공유한다.
2. 제작된 콘텐츠를 보고 그곳에서 배울 수 있는 생명과학과 지구과학 내용을 설명할 수 있다.
연계과목 생명과학 연계과목
성취기준 영역
[고등학교 1학년] (4) 지구 시스템 (5) 생명 시스템
STEAM 요소
S VR 콘텐츠 T
E
A 콘텐츠 시청 후 상호교류 M
개발 의도
12 시간 동안 제작한 VR 콘텐츠를 서로 공유하며 시청해 볼 수 있는 기회를 갖는다. 친구 들과 함께 콘텐츠를 감상하고 주어진 학습지를 해결해 보며 어느 모둠에서 만든 콘텐츠가 가장 도움이 많이 되었는지 의견을 공유한다.
지난 12 시간 동안 VR 콘텐츠 제작과 관련하여 다양한 활동을 실시하였다. 특히 10~12 차시를 이용하 여 VR 콘텐츠를 직접 편집하는 기술을 배우면서 나만의 콘텐츠 제작을 위한 시간을 가졌다. 모둠별로 제작한 콘텐츠가 얼마나 개성있는지 서로 공유해 보고, 학습지를 직접 해결해 보면서 어떤 모둠이 제 작한 콘텐츠가 가장 유용했는지 알아본다. 이때, 서로를 평가하지 않아야 하며 긍정적인 상호작용이 이루어질 수 있도록 한다. 또한 학교홈페이지를 활용하여 많은 사람들이 콘텐츠를 공유할 수 있도록 홍보한다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
다른 모둠에서 만든 VR 콘텐츠는 어떤 차 이가 있을까?
우리 모둠이 만든 VR 콘텐츠의 장점과 다른 모둠이 만든 콘텐츠의 장점을 자세히 알아보 자.
창 의 적 설 계
창의적 설계
KRPano 를 활용하여 자신만의 뷰어(또는 스 킨)을 꾸며 본다.
감 성 적 체 험 1. 다른 모둠에서 만든 VR 콘텐
츠를 VR 기기를 활용하여 시 청하고,
2. 제시된 학습지의 문제를 해결 한다.
3. 우리 모둠에서 만든
감성적 체험
학습 교수-학습 활동 학습자료
- 12 -
과정 및 유의점
도입 (10 분)
Co 다른 친구들은 어떻게 VR 콘텐츠를 만들었을까?
Co 우리 모둠이 만든 VR 과 다른 모둠이 만튼 콘텐츠에는 어떤 차이점이 있을까?
전개 (120 분)
CD VR 기기를 이용하여 다른 모둠의 VR 콘텐츠 시청하기 - 공유 폴더에 있는 다른 모둠의 VR 콘텐츠를 시청한다.
- 장시간 시청하지 않도록 10 분 시청 후 5 분씩 쉬어 준다.
Co 제시된 학습지 해결하기
- VR 콘텐츠를 이용하여 소황 사구 학습지를 해결한다.
- 학습지에 있는 문제 외에 모둠별로 추가 1 문항을 제작한다.
- 추가된 문항은 VR 콘텐츠를 이용해 해결할 수 있어야 하며 다른 모둠과 공유 할 수 있도록 한다.
CD 다른 모둠이 만든 VR 콘텐츠의 장점에 대해 설명하기 - 다른 모둠이 제작한 콘텐츠의 장점을 부각하여 설명한다.
- 단점을 지적하고 싶을 경우 자신이 속한 모둠원들과 협의 후 모두가 공감하는 경우 제안할 수 있도록 한다.
[준비물]
VR 기기 개인별 1 대
정리 (20 분)
ET 모둠별 피드백을 통한 의사소통 - 콘텐츠에 대한 총평
- 모둠별 의사소통 시간을 짧게 가지면서 앞으로 또 어떤 콘텐츠를 제작할 수 있 을지 협의한다.
4. 학생활동지 / 학생참고자료
차시 1~3/15
1. 사진 속 식물들은 어느 환경에서 살아가는 식물들일까?
1. 갯그령 군락 2. 겟메꽃 군락
3. 갯씀바귀 4. 순비기나무 군락
5. 통보리사초 군락 6. 해당화
2. 이 식물들의 생김새에는 어떤 공통된 특징이 발달하였을까?
- 14 - 3. 해안사구의 기능은 무엇일까?
4, 해안사구가 점점 사라져 가는 이유는 무엇일까?
5. 해안사구 보존을 위한 구조물 만들기
해안사구 보존을 위해 다음과 같이 모래 포집기를 설치하고 있다. 모둠별로 협의하여 사구를 가장 잘 보존할 수 있는 구조물을 제작해 보자.
<해안사구 보존 구조물 아이디어 구상도>
- 16 -
차시 7~9/15
<VR 콘텐츠 제작 계획서>
○ 과제명
○ 장르
○ 과제 요약
○ 기획 의도
○ 주요 내용
○ 스토리 보드
1) 2) 3)
4) 5) 6)
차시 13~15/15
□ 신두리 사구와 소황사구 학습지
- 18 -
□ 채석강 학습지
- 20 -
- 22 -
5. 교사자료
차시 1~3/15
□ 해안사구에 사는 식물의 종류
1. 갯그령((벼과) Elymus mollis Trin.
바닷가 모래사장에 자라는 여러해살이풀로 높이 50-120cm 입니다. 줄기 윗부분은 꽃차례와 함께 흰 털이 있습니다. 잎은 선형으로 길이 20-40cm, 폭 7-15mm 입니다. 잎 앞면은 흰빛을 띤 녹색이며, 잎 줄이 튀어나와 있습니다. 뒷면은 윤기가 납니다. 꽃은 7 월에 수상꽃차례로 달립니다. 수술은 3 개, 꽃 밥은 길이 4-6mm 입니다.
2. 갯메꽃 (메꽃과) Calystegia soldanella (L.) Roem. et Schult.
중부지방 이남의 바닷가 모래땅에 흔하게 자라는 덩굴성 여러해살이풀입니다. 땅속줄기는 굵고, 옆으 로 길게 뻗습니다. 줄기는 땅 위를 기거나 다른 물체를 감고 올라가며, 길이 30-80cm 입니다. 잎은 어 긋나며, 신장형으로 길이 2-3cm, 폭 3-5cm 입니다. 잎 끝이 오목하거나 둥글고, 가장자리에 물결모양 톱니가 있으며, 두껍고 윤기가 납니다. 잎자루는 길이 2-5cm 입니다. 꽃은 5-6 월에 잎겨드랑이에서 난 꽃자루에 1 개씩 분홍색으로 피며, 지름 4-5cm 입니다. 꽃자루의 길이는 잎보다 조금 길거나 같습 니다. 꽃싸개잎은 넓은 난상 삼각형으로 길이 1.0-1.3cm 이며, 꽃받침을 둘러쌉니다. 꽃부리는 희미하 게 5 각이 지는 깔때기모양입니다. 수술은 5 개이며, 암술은 1 개입니다. 열매는 둥근 삭과이며, 씨는 검은색입니다.
3. 갯씀바귀 (국화과) Ixeris repens (L.) A. Gray
전국의 바닷가 모래땅에 자라는 여러해살이풀입니다. 뿌리줄기는 옆으로 길게 뻗으며 잎이 납니다. 줄 기는 땅 위를 기며 끝부분이 위를 향합니다. 잎은 어긋나며 두껍고 잎자루가 있습니다. 잎몸은 손바닥 모양으로 길이와 폭이 각각 3-5cm 이며 3-5 갈래로 깊게 갈라집니다. 꽃은 6 월 하순부터 10 월 중순 에 핍니다. 꽃줄기는 잎겨드랑이에서 나며 길이 3-15cm 이고 가지가 갈라져 2-5 개의 노란 머리모양 꽃차례가 달립니다. 머리모양꽃차례는 지름 3cm 쯤입니다. 모인꽃싸개는 통 모양으로 길이 10-11mm, 지름 4-7mm 입니다. 안쪽의 꽃싸개는 6-8 장이며 바깥쪽 꽃싸개보다 2 배쯤 깁니다. 열매 는 수과이며 길쭉한 모양으로 길이 6-7mm 이고 밝은 갈색입니다. 갓털은 흰색입니다.
4. 순비기나무 (마편초과) Vitex rotundifolia L. f.
전국의 바닷가 모래땅에 자라는 떨기나무입니다. 전체에 회색이 도는 흰 털이 많습니다. 줄기는 눕거 나 비스듬히 자라며, 길이 0.5-2.0m 입니다. 잎은 마주나며, 난형 또는 넓은 타원 모양으로 길이 2-6cm, 폭 1.5-4.0cm 이고, 가장자리가 밋밋합니다. 잎자루는 길이 5-7mm 입니다. 꽃은 6-8 월에 가 지 끝에서 난 이삭꽃차례 모양의 원추꽃차례에 달리며, 연한 보라색입니다. 꽃차례는 길이 4-7cm 입니 다. 꽃받침은 술잔 모양으로 5 갈래로 얕게 갈라집니다. 꽃부리는 입술 모양입니다. 수술은 4 개 중 2 개가 길고, 암술은 한 개입니다. 열매는 핵과이며, 둥글고, 지름 5-7mm, 검은 갈색으로 익습니다.
5. 통보리사초 (사초과) Carex kobomugi Ohwi
전국의 바닷가 모래땅에 자라는 여러해살이풀로 높이 10-20cm 입니다. 나무처럼 단단한 땅속줄기는 갈색 섬유로 덮잎니다. 줄기는 단면이 삼각모양이며, 거칠거칠합니다. 잎은 뿌리에서 나며, 가죽질로 윤이 납니다. 잎 가장자리에 잔 톱니가 있습니다. 잎집은 갈색이며. 실처럼 갈라집니다. 꽃은 6-8 월에 꽃이삭 끝에 수상꽃차례로 1 개씩 달리며, 노란색입니다. 꽃은 길이 4-6cm, 지름 2.5cm 로 암수딴그루 이지만 때로 암수한그루인 것도 있습니다. 열매는 수과이며, 거꾸로 세운 달걀모양으로 길이 5mm, 9 월에 익습니다.
- 24 - 6. 해당화 (장미과) Rosa rugosa Thunb.
전국의 바닷가 모래땅에 비교적 흔하게 자라는 떨기나무입니다. 줄기는 모여나며, 바늘 모양의 가시, 가시 모양의 털, 부드러운 털이 많고, 높이 1.0-1.5m 입니다. 잎은 어긋나며, 작은잎 7-9 장으로 된 깃 꼴겹잎입니다. 작은잎은 타원 모양 또는 달걀 모양으로 길이 3-5cm, 폭 2-3cm, 가장자리에 톱니가 있습니다. 잎 뒷면은 잔털이 많습니다. 턱잎은 폭이 넓은 삼각형, 밑 부분이 잎자루에 붙고, 잔털과 샘 점이 많습니다. 꽃은 5-7 월에 가지 끝에서 1-3 개씩 달리며, 붉은 자주색 또는 드물게 흰색, 지름 6-10cm 입니다. 꽃자루는 잔털이 많고 가시가 나기도 하며, 길이 1-3cm 입니다. 열매는 장미과이며, 납작한 공 모양, 지름 2.0-2.5cm, 노란빛이 도는 붉은색으로 익습니다.
□ 해안사구 환경에 적응한 해안식물의 생김새 특징
1. 모래에 대한 적응
해안식물은 대부분 여러해살이풀로 땅속줄기를 만들어 번식하여, 땅속줄기가 옆으로 빠르게 뻗어가 큰 무리를 이루어 살고 있습니다. 이런 특징은 바람에 날리는 모래를 안정화시키는 데 큰 역할을 합니다.
2. 수분 부족에 대한 적응
해안사구는 땅이 건조하며, 수분이 부족한 환경입니다. 그러나 해안식물은 땅속줄기에 많은 뿌리는 내 려 효율적으로 수분을 흡수합니다.
3. 강한 햇빛에 대한 적응
해안사구식물의 잎은 대부분 두껍고 잎 표면이 반질하거나 털이 있습니다. 이런 특징으로 잎이 잘 마 르지 않으며 강한 햇빛에도 견딜 수 있습니다.
4. 강한 바람에 대한 적응
바닷가 강한 바람에 적응하여 키가 작고 땅 위를 기듯이 자라거나 줄기가 비스듬히 누워서 자랍니다.
□ 해안사구의 역할 및 기능
첫째, 해안사구는 모래의 창고이며, 자연적인 방파제입니다. 사구는 저장된 모래가 자연재해(태풍, 해 일 등)로 유실될 경우, 사빈으로부터 공급을 받습니다. 간혹 폭풍이 밀려오면 사구가 침식되기도 하는 데 다시 모래가 공급되고 해안식물이 정착하면 원래의 상태로 회복될 수 있습니다. 그러나 요즘 해안 사구를 무분별하게 해수욕장으로 개발하여 콘크리트 등으로 인공 방파제를 설치하는 경우, 사빈의 모 래의 이동을 차단하여 사구의 모래 침식 작용을 가속화하게 됩니다.
둘째, 해안사구는 지하수의 저장고입니다. 사구의 모래는 입자사이의 공간이 많아 빗물이 스며들기 적 당합니다. 이렇게 스며든 빗물은 사구 아래에 저장됩니다. 사구의 규모가 클수록 지하수 량이 많아 사 구 습지를 형성하게 됩니다. 그런 사구 습지의 물은 옛부터 농사에 이용을 하고 있습니다. 또한 사구의 모래는 정화 능력이 뛰어나 물에 포함된 이물질을 거르는 정수기 역할을 합니다.
셋째, 동식물의 서식지 역할을 합니다. 사구의 환경은 매우 열악하여 햇빛과 바람이 강할 뿐 아니라 염분이 강하며, 물이 부족합니다. 이런 환경에서 육상식물은 살아가기 어렵지만 갯그령, 갯쇠보리를 비롯한 해안식물은 이런 척박한 해안 환경에 적응해 살고 있습니다.
□ 해안사구가 사라지는 과정
1. 모래 침식 작용
▶ 모래 침식 작용으로 식물 뿌리가 드러남.
2. 인공방파제
▶ 인공방파제가 설치된 해안지역은 모래가 퇴적되지 못해 사구 침식 방지용 모래를 가져와 해안사구 에 집적하는 모습.
□ 해안사구의 형성과정
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신두리 해안사구 생태계와 사구형성 메커니즘. 자료: 환경부, 2002b, 해양수산부, 2003
□ 해안사구 보존 구조물 제작
- 울타리 방식 모래포집기로 총 6,575 헥타르 확보
□ 해안사구 보존 구조물 실험을 위한 실험 장치 제작
자료출처
□ https://www.lgsl.kr/sto/stories/63/HHSC2013080001
□ 태안해안사구 ‘모래포집기’ 20 년...축구장 9 배 넓이 복원 http://www.newstnt.com/news/articleView.html?idxno=83469)
차시 4~6/15
□ VR 파노라마 촬영방법
준비물 : 카메라, 로테이터, 삼각대
① 카메라, 로테이터, 렌즈, 삼각대를 준비한다.
② 파노라마를 촬영하기 전에 노달 맞추기를 실시한다.
③ 노달이 맞추어졌으면 해당 학습 장소에 가서 촬영을 수행한다.
차시 7~9/15
□ 소황 사구
1. 지정번호 : 해양수산부 습지보호지역 제 15 호 2. 명 칭 : 보령 소황사구해역 해양보호구역(경관) 3. 지 정 일 : 2018 년 12 월 1 일
4. 지정목적
노랑부리백로, 검은머리물떼새, 알락꼬리마도요 등 법적보호종의 서식지이자 특이 한 지형으로 보전가치가 높은 해안사구의 체계적인 보전·관리
5. 근거법령 : 「해양생태계의 보전 및 관리에 관한 법률」제 25 조 6. 관 리 청 : 대산지방해양수산청
7. 위치 및 면적
가. 위치 : 충청남도 보령시 웅천읍 소황리 및 독산리 일원 나. 면적 : 약 5.23 ㎢
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8. 보호구역 내 주요자원 명칭․위치․범위 및 규모
□ 신두리 사구
태안해안 신두사구는 빙하기 이후 1 만 5 천년 전부터 서서히 형성되기 시작하였으며, 북서 계절풍을 직접 받는 지역으로, 강한 바람에 모래가 바람에 의해 해안가로 운반되 면서 오랜 세월에 걸쳐 모래언덕을 이룬 퇴적지형의 전형이다. 전 사구, 사구초지, 사 구습지, 사구임지 등 사구에서 나타날 수 있는 모든 자연여건이 나타나는 전형적인 사
구지대로서, 내륙과 해안을 이어주는 완충역할과 해일로부터 보호기능을 하고 있다.
신두리 해안사구는 세계 최대의 모래언덕(해안사구)이자, 슬로시티로 지정된 태안의 가장 독특한 생태 관광지로 사랑받고 있다.
자료출처
□대산지방해양수산청(https://daesan.mof.go.kr/content/view.do?menu Key=819&contentKey=2355)
□한국관광공사(https://korean.visitkorea.or.kr/detail/ms_detail.do?cot id=ef6b2358-4d94-417b-85bf-8cc9b5c803dc)
차시 10~12/15
□ PTGui 를 활용한 사진 합성 방법(32p.) 360° 촬영한 사진 파일 각각을 합성하는 방법
① 촬영 결과를 정리한다. 서로 겹쳐지게 촬영되었는지 확인한다.
② 각 지점별 촬영 결과를 열결하기 위해 연결 프로그램 PTGui 로 불러온다.
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③ 여러 장의 사진을 한 장의 360° 파노라마로 만들기 위해 Align images 를 클릭한다.
결과는 아래 그림처럼 360° 파노라마로 보여준다. 실제로는 360° 사진인데, 여기에 서는 그것을 2 차원 평면에 펼쳐 보인 것이다.
실제 촬영한 사진을 합성한 모습(장소: 고군산군도 일대)
□ KRPano 를 활용한 VR 편집
KRPano 는 파노라마를 HTML 형식이나 플래시 swf 형식 등으로 변환하여 사용자가 상호작용하면서 볼 수 있게 뷰어를 만들어주는 프로그램이다.
KRPano 에서 구현할 수 있는 기능에는 다음과 같은 것들이 있다.
1) 애니메이션 핫스팟
애니메이션 핫스팟은 움직이는 핫스팟을 말한다. 따라서 이 예제의 XML 을 콘텐츠 개발자가 자신의 목적에 맞게 적당히 수정한 후 개발하려는 XML 파일에 포함시켜 활용할 수 있다.
2) 배경음악과 사운드 온오프
이 기능은 파노라마를 가동할 때 버튼을 두어 배경음악이 가동되거나 중단되도록 할 때 활용한다.
3) 블렌딩 데모
이 기능은 새로운 파노라마가 제시될 때 줄 수 있는 여러 효과이다. 예를 들어 각도 기나 분도기를 화면상에서 끌고 다니면서 각도 등을 측정할 때 참고가 된다.
4) 컴퍼스
컴퍼스는 파노라마의 방향을 알려주가자 할 때 활용되는 기능이다.
5) 사용자 맥락 메뉴
이 기능은 사용자가 파노라마 상에서 마우스를 우클릭했을 때 제시되는 메뉴이다. 개 발자(또는 사용자)는 이 메뉴에 다양한 내용을 담을 수 있다.
6) 움직이는 핫스팟
이 기능은 끌고 다닐 수 있는 핫스팟을 말한다. 이 핫스팟은 그림이나 사운드 등 어 떤 멀티미디어 요소를 파노라마 특정한 곳에 위치시키기 위해 좌표값을 얻을 때 유 용하다. 이 움직이는 핫스팟을 이동시키면 좌표값을 보여준다.
7) 날아들기 핫스팟
이 기능은 여러 그림을 돌려 겹쳐두고 그 중 하나를 클릭하면 날아와 화면 중앙에 위치시킨다. 여러 사진을 겹쳐두고 하나씩 클릭하여 중앙에 위치시킨 다음 크게 볼 때 유용하다.
8) 그림 핫스팟
파노라마상 특정 위치에 핫스팟을 만들어두고 그곳을 누르면 그림이 화면에 뜨게 하 였다가 그 그림을 다시 누르면 사라지게 한다. 예를 들어 습곡 위치에 돋보기를 위치 시켜두고 이 돋보기를 클릭하면 습곡의 모습이 확대된 사진으로 나타나게 했다가 그 확대된 사진을 다시 누르면 사라지게 할 수 있다.
9) 맵 활용하기
파노라마를 Goolgle map 과 연동시킬 때 유용하다.
10) 바닥 로고
파노라마 바닥에 로고를 넣을 때 유용하다.
11) 좌표 정하기(option 가동하기)
3D 360° 파노라마상 특정 위치에 핫스팟을 위치시켜두고 그곳을 클릭하면 그림이나 사운드, 비디오 자료 등이 가동되도록 해야할 때가 많다. 이와 같은 핫스팟의 위치는 KRPano 의 XML 과 같은 프로그램 상에서 좌표값으로 입력해야한다. 파노라마상에서 좌표값은 option.swf, target.png 를 활용하여 만들 수 있다.
자료출처 □파노라마 가상현실 기술의 교육적 활용(시그마프레스, 김희수)
