핂읒
캫푷
붎
붎쩚 쩚핂 핂홙 홙팒 팒 쁢 쁢쫂 쫂믖 믖핞 핞읺 읺 붎쩚핂홙팒쁢쫂믖핞읺
SW
SW 를 활용한 를 활용한 꿀벌집 꿀벌집
만들기 만들기
붎쩚핂홙팒쁢쫂믖핞읺
SW
SW
를 활용한 를 활용한
꿀벌집꿀벌집만들기 만들기
2017 STEAM 아웃리치 프로그램
‘꿀벌’, IoT첨단기술로다시돌아오다
학생용 초등 5~6학년
차시구성총괄표
‘꿀벌’, IoT첨단기술로 다시 돌아오다(총 12차시) 초등 3~4학년
(4차시) 초등 5~6학년
(4차시) 중학교
(4차시) (시간)차시
프로그램명
차시
프로그램명
차시
프로그램명 꿀벌이 좋아하는
먹이 꿀벌이 좋아하는
보금자리 꿀벌 드론
제작하기 (40분)1 꿀벌이 좋아하는 먹이 1
(40분) 꿀벌이 좋아하는
보금자리 1
(45분) 꿀벌 드론 설계하기 (40분)2 IoT 꿀벌통 체험 2
(40분) 코딩으로 애니메이션
만들기 2
(45분) IoT 꿀벌 드론 제작하기 (40분)1 꿀벌이 좋아하는 먹이 1
(40분) 꿀벌이 좋아하는
보금자리 1
(45분) 꿀벌 드론 디자인하기 (40분)2 레이저컷을 활용한
꿀벌 사육통 만들기 2
(40분) SW를 활용한
꿀벌집 만들기 2
(45분) 꿀벌 드론 3D프린팅하기 유형 기관 방문형(4차시)
학교 방문형(2차시) 기관 방문형(4차시)
학교 방문형(2차시) 기관 방문형(4차시)
1차시_꿀벌이 좋아하는 보금자리
2차시_SW를 활용한 꿀벌집 만들기
STEAM 아웃리치 교실 주의사항
수업을 할 때 항상 지켜야 할 사항입니다
1. 주변을 깨끗이 하고 노트북, 3D프린팅 사용을 시작합니다.
2. 수업 전 교재를 보며 전체 수업과정을 알아봅니다.
3. 컴퓨터 작업을 차례대로 따르며 선생님의 수업을 잘 듣습니다.
4. 3D펜 사용시 노즐온도가 뜨거우므로 화상을 입지 않게 주의합니다.
5. 작업 종료 후, 사용한 기기의 전원을 종료하고 주변을 정리 마무리 합니다.
꿀벌이 좋아하는 보금자리∙5
2017 STEAM아웃리치 프로그램
생각열기
꿀벌은 우리에게 꿀을 제공하며 식물의 수정에 결정적인 역할을 합니다. 만약 지구에서 꿀벌이 사라진다면 어떠한 일들이 발생 될까요? 꿀벌이 사라지는 이유는 무엇일까요? ‘EBS NewsG_ep121. 꿀벌의 실종‥
현실화되는 침묵의 봄’ 동영상을 시청하면서 꿀벌이 사라진 후에 발생할 여러 가지 문제점에 대해 생각해 봅시다.
1차시 꿀벌이 좋아하는 보금자리
[그림 1] 꿀벌의 실종
https://www.youtube.com/watch?v=q4lR6g5k_uc&t=9s
[표 1] 사라져가는 꿀벌들
★ 위의 그림과 동영상을 보며 어떤 생각을 하였습니까?
꿀벌이 사라지는 이유
꿀벌이 사라진 후 발생 할 문제점
6
‘꿀벌’, IoT첨단기술로다시돌아오다
활동하기
I. 준비하기
3D프린터, 필라멘트(PLA), 3D펜, 두들스틱(ABS), 필기도구, 구슬
<주의사항> 3D펜 사용 시 노즐이 뜨거우니 화상을 입지 않도록 주의한다.
II. 가장 적은 재료로 집을 짓기 위한 형태는 어떤 도형일까요?
1. 둘레가 일정한 정삼각형, 정사각형, 정육각형, 원을 3D펜을 이용하여 그려봅시다.
생각펼치기
- 꿀벌집의 재료는 무엇일까요?
- 꿀벌집의 모양은 어떻게 생겼을까요?
- 꿀벌이 좋아하는 보금자리는 어떻게 생겼을지 상상해볼까요?
(연필 또는 3D펜을 이용하여 자유롭게 그려봅시다.)
[그림 2] 둘레가 일정한 도형 도안
꿀벌이 좋아하는 보금자리∙7
2017 STEAM아웃리치 프로그램
생각다지기
자연생태계에서 꿀벌이 점점 사라져가고 있다고 합니다. 우리의 일상생활에 중요한 역할을 하고 있는 꿀벌 을 지키기 위한 방법에 대하여 생각해봅시다. 친구들과 생각을 서로 나누어봅시다.
2. 3D펜을 이용하여 만든 도형을 평면에 배치해 보고, 평면을 빈틈없이 채우는 도형을 찾아봅시다.
3. 각자 한 개씩 만들고, 같은 모둠끼리 만든 도형을 모아 배치해보면서 함께 찾아봅시다.
III. 튼튼하면서 꿀과 알을 많이 저장하기 위해서 어떤 도형으로 집을 지으면 좋을까요? 둘레가 같은 도형 가운데 빈틈없이 평면을 채우면서 내부가 가장 넓은 도형을 찾아봅시다.
- 각 도형에 구슬이 몇 개 들어가는지 세어봅시다.
정삼각형 정사각형 정육각형
구슬 개수
[표 2] 둘레가 같은 도형에서 내부 넓이가 가장 큰 도형 찾기
8
‘꿀벌’, IoT첨단기술로다시돌아오다
생각열기
사물인터넷(Internet of Things : 사물들의 인터넷)은 사물에 센서를 부착해 실시간으로 각종 정보를 주고 받는 기술이나 환경을 말합니다. 다음의 동영상을 보면서 사물인터넷이 우리의 생활에 어떠한 영향을 주고 있는지 생각해볼까요?
2차시 SW를 활용한 꿀벌집 만들기
[그림 3] 사물인터넷(IoT)
★ 우리 주위에는 어떤 사물인터넷 제품이 있을까요?
사물인터넷이 활용되고 있는 분야를 생각해보고 적어봅시다. 모둠 간 발표를 통해 친구들과 서로의 의견을 자유롭게 이야기해봅시다.
꿀벌이 좋아하는 보금자리∙9
2017 STEAM아웃리치 프로그램
[그림 4] IoT 꿀벌집
생각펼치기
- 우리가 살기 좋은 집 안의 온도(℃)와 습도(%)는 어떻게 될까요?
- 꿀벌이 살기 좋은 집의 온도(℃)와 습도(%)는 어떻게 될까요?
스마트 기기를 사용하여 꿀벌집을 열어보지 않고 여러 환경을 체크 할 수 있는 IoT 꿀벌집을 만들려고 합 니다. 꿀벌이 좋아하는 쾌적한 환경을 만들기 위해서는 꿀벌집 안에 어떠한 것들이 필요할까요?
10
‘꿀벌’, IoT첨단기술로다시돌아오다
활동하기
I. 준비하기
컴퓨터, 코드이노보드, 센서키트(LCD, 온습도 센서, 전선, LED, 저항), 필기도구
II. 꿀벌이 살기 좋은 온도와 습도를 모니터링 할 회로도와 프로그래밍을 살펴봅시다.
1. 꿀벌이 살기 좋은 온도와 습도를 모니터링 할 회로도와 프로그래밍을 살펴봅시다.
2. 꿀벌이 살기 좋은 습도와 온도를 찾아 적어보고, 프로그램을 수정해봅시다.
[그림 5] 회로도 [그림 6] 꿀벌집 온습도 프로그래밍
[그림 7] 꿀벌집 온도제어 프로그래밍 [그림 8] 꿀벌집 습도제어 프로그래밍
꿀벌이 좋아하는 보금자리∙11
2017 STEAM아웃리치 프로그램
생각다지기
IoT 꿀벌집 안의 여러 환경을 제어하기 위해서 추가적으로 더 설치되어야 하는 기능들을 적어보고, 다른 친구들의 생각이 무엇인지 알아봅시다.
III. IoT 꿀벌집의 환경을 제어할 수 있도록 스마트 기기의 화면을 만들어봅시다.
- 꿀벌집의 온습도가 높거나 낮을 때 어떻게 제어해야 할까요?
- 꿀벌집 안에 유해가스가 발생하거나 외부의 침입자가 나타났을 때 어떻게 제어해야 할까요?)
[표 4] 애니메이션 스토리보드
화면 구성 기능 설명
12
‘꿀벌’, IoT첨단기술로다시돌아오다
진로찾기
스마트 농업 전문가
4차 산업혁명으로 농산업 분야에도 새로운 직업이 생겼어요. 4차 산업혁명은 인공지능, 사물인터넷, 빅 데이터, 모바일 등 첨단 정보 통신 기술이 경제 사회 전체에 융합되어 혁신적인 변화가 나타나는 차세대 산업혁명이지요. 미래 농업 분야 전문가가 되고 싶다면 스마트농업전문가에 도전해보세요!
Q.
A.
스마트 농업 전문가는 어떤 일을 하는 직업인가요?
스마트 농업 전문가는 정보통신기술(ICT)과 작물 생리에 대한 이해를 바탕으로 정보를 수집하고, 분석해 스마트 팜 농가 생산성을 높이는 역할을 합니다.
Q.
A.
스마트 농업 전문가가 되려면 어떤 공부를 해야 하나요?
스마트 농업 전문가가 되기 위해서는 정보통신 기술에 대한 이해력, 농작물 재배에 대한 이해력, 빅데이터 분석력을 기반으로 한 융합적 사고가 필요합니다.
융합공학, 바이오시스템공학, 컴퓨터공학, 원예학, 전자공학, 농생물학, 농업경영학 등을 공부하여 전문성을 높이는 것이 좋습니다.
- 양봉업자가 스마트기기를 사용해서 벌통을 열어보지 않고도 꿀 채집 시기, 외부 날씨, 벌통의 온도와 꿀의 양을 확인할 수 있기 때문에 벌통을 효율적으로 관리할 수 있습니다.
꿀벌이 좋아하는 보금자리∙13
2017 STEAM아웃리치 프로그램
참고문헌
1. 참고자료
http://www.edunet.net http://www.the3doodler.co.kr
벌집에 스마트기기를 연돌한 획기적인 아이디어 http://iiamsu.blog.me/220813126712 미래농업 유망직업‘스마트농업전문가’
http://blog.naver.com/rda2448/221042967799
[네이버 지식백과] 스마트 팜 [smart farm] (IT용어사전, 한국정보통신기술협회) 무료 이미지 https://pixabay.com
2. 동영상자료
EBS NewsG_ep121. 꿀벌의 실종‥현실화되는 침묵의 봄 https://www.youtube.com/watch?v=q4lR6g5k_uc&t=9s 공중에 그리는 3D펜 두들러
https://www.youtube.com/watch?v=irsFxgDQF2c 사물인터넷(IoT)
https://www.youtube.com/watch?v=T1-Zeedt1A4
14
‘꿀벌’, IoT첨단기술로다시돌아오다
읽을거리 1
군집 붕괴 현상이란?
꿀과 꽃가루를 채집하러 나간 일벌 무리가 돌아오지 않아서, 벌집에 남은 여왕벌과 애벌레가 떼로 죽는 현상을 말한다. 꿀벌의 실종이 문제가 되는 것은 꿀벌이 생태계에서는 없어서는 안 될 중요한 존재이기 때문이다. 꿀벌은 꽃의 수술에서 꽃가루를 묻혀 암술로 옮겨 열매를 맺도록 해주는 대부분 의 역할을 담당한다. 꿀벌의 대붕괴 현상의 원인은 아직 정확히 밝혀지지 않았지만 기생충, 바이 러스, 농약, 기상 악화, 휴대전화 전파, 살충제, 이스라엘 급성마비바이러스(IAPV) 등이 이유로 제기 되고 있다.
꿀벌의 집짓기의 비밀
꿀벌의 집은 왜 정육각형 모양일까요? 정다각형 중에서 정삼각형, 정사각형, 정육각형만이 빈틈 없이 평면을 덮을 수 있다. 정육각형은 평면을 덮을 수 있는 정다각형 중에서 둘레의 길이가 일정 할 때 내부 면적이 가장 큰 도형이다. 정삼각형은 같은 크기의 공간을 만드는데 정육각형에 비해 재료가 많이 들고, 정사각형은 정육각형에 비해 구조가 튼튼하지 못하다. 따라서 최소의 재료로 가장 튼튼한 최적의 공간을 만들려면 정육각형이 가장 적합하다고 할 수 있다. 이러한 꿀벌의 집 안에 꿀을 저장하면 자체 중량의 30배 가까이 저장이 가능하며, 육각형의 방은 위로 9~14° 정도 치켜 올려져 있어서 꿀이 바깥으로 전혀 흐르지 않는다고 한다.
[그림 9] 꿀벌의 집짓기의 비밀
빈틈이생긴다 빈틈없이 늘어
놓을 수 있다
꿀벌이 좋아하는 보금자리∙15
2017 STEAM아웃리치 프로그램
읽을거리 2
3D펜이란?
3D펜은 어려운 소프트웨어, 컴퓨터가 필요 없는 저렴한 3D프린팅 장치이다. 또한, 복잡한 3D프린터 를 간단한 펜으로 그림을 그리듯 누구든지 3D펜으로 물건을 만들 수 있는 도구이다.
3D펜의 구조와 작동원리
3D펜은 글루건의 작동원리와 비슷하게 플라스틱 심지를 녹여서 굳히는 과정을 반복하면서 입체물 을 만든다. 3D펜은 녹은 플라스틱을 재빨리 다시 굳히는 중요한 기술이 있다. 펜의 끝에 달린 작은 환풍기에서 나온 바람이 플라스틱을 순간적으로 식히기 때문에 허공에 그릴 수 있다.
[그림 10] 펜의 구조 http://www.the3doodler.co.kr
LED전원 연결부 냉각팬(내부)
속도조절버튼 (느리게/빠르게)
노즐 on/off, 온도선택스위치
온도 조절기 컨트롤 포트
16
‘꿀벌’, IoT첨단기술로다시돌아오다
나의 생각은...
꿀벌이 좋아하는 보금자리∙17
2017 STEAM아웃리치 프로그램
