[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

(1)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

프로그램 명: 인공지능과 자율주행차(고등학교)

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1/10

[12인01-01] 인공지능의 개념과 특성을 이해하고, 인공지능과 인공지능 이 아닌 것을 비교·분석한다.

[12인01-02] 인공지능이 개인의 삶, 사회와 직업을 어떻게 변화시키는지 탐색하고 인공지능 역할의 필요성과 중요성을 이해한다.

[12정보01-01][12 정보01-02]

2 2~4/10

[12융과04-02] 정보를 인식하는 여러 가지 센서의 기본 작동 원리를 이 해하고, 휴대전화, 광통신 등 첨단 정보 전달 기기에서 정보가 다른 형 태로 변환되어 전달되는 과정을 설명할 수 있다.

[10과탐02-06]

과학 관련 현상 및 사회적 이슈에서 과학 탐구 문제를 발견할 수 있다.

[12생활03-05] 자동차, 기차, 선박, 비행기, 신호등, GPS 등에 관련된 과학적 원리를 조사하고 설명할 수 있다.

[12융과04-02]

[10과탐02-06]

[10과탐02-08]

[12생활03-05]

[12정보05-03]

3 5~7/10

[10수학02-03] 직선의 방정식을 구할 수 있다. [10수학02-06] 원의 방정식을 구할 수 있다.

[10수학01-09] 이차방정식과 이차함수의 관계를 이해한다.

[10수학01-12] 간단한 삼차방정식과 사차방정식을 풀 수 있다.

[12정보02-02]

4 8~10/10

[12인02-01][12인02-02][12인02-05][12인02-06]

[12인02-07][12인02-08][12인02-09][12인03-01]

[12인03-02][12인03-06][12인03-07][12인03-08]

[12인04-03]

[12정보05-03]

[12정보05-04]

(2)

차시 주요내용

1~1 /10

주제(단원)명 인공지능과 현재

정보 교과에 나오는 내용을 바탕으로 오늘날 정보화 사회에서 핵심 기술로 이야기되는 인공지능에 관한 내용을 활용하여 인공지능의 개념과 인공지능이 활용되는 분야와 진로 및 직업을 이해하게 한다.

Co 오늘날 사회 변화의 핵심 기술인 인공지능이 활용되는 사회의 모습을 담은 영상을 통해 인공지능에 대해 학생들이 흥미를 갖게 함

CD 인공지능 활용 사례 및 인공지능 진로 및 직업들을 조사하도록 함

ET 일련의 조사 과정들을 통해 인공지능이 이미 우리 생활 속에서 밀접한 관계를 맺고 있음을 느끼게 함

2~4 /10

주제(단원)명 센서의 종류와 작동원리

자율주행차에 사용되는 여러 가지 센서의 개념과 센서의 종류를 먼저 이해하고, 활동에 접목할 수 있도록 지식체계를 구성한다.

Co 자율주행차의 영상을 제시하고, 자율주행차가 작동할 수 있는 원리를 생각해보도록 한다.

CD 인간의 감각과 센서를 비교하고, 센서의 활용에 대해 이해한 후 스마트폰에 사용된 센서의 종류를 추론하고 정리해본다. 여러 가지 센서를 어디에 활용하면 좋을지 아이디어를 제시하여 본다.

ET 생활 주변에서 다양한 센서를 찾아 사진을 찍은 후, 정리하여 발표하고 자율주행차에는 어떠한 센서가 도입될 수 있는지 추측하고 이해할 수 있다.

5~7 /10

주제(단원)명 실생활 속 함수의 그래프

Co CD ET

8~10 /10

주제(단원)명 자율주행차와 인공지능 윤리

센서의 개념과 이미지 인식 원리를 이해하고, 자율주행차 교구에 사용된 도구들과 작동 원리를 이해한다. 또, 자율주행차가 오작동할 시 발생할 수 있는 문제점에 대하여 생각해본다.

Co 자율주행차가 동작하는 모습과 자율주행차가 사고를 유발하는 동영상을 제시함으로써 인공지능 윤리에 대해 생각하게 함

CD 자율주행차에 사용되는 센서들의 특징들을 조사하게 함

모럴머신 사이트를 통해 자율주행차 사고를 간접적으로 체험하게 하고 생각을 정리하게 함

ET 앞으로 적용될 자율주행차와 인공지능 윤리에 대해 생각할 기회를 제공함

(3)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 인공지능 학교급/학년(군) 고등학교 / 1 학년

중심과목 성취기준

영역

[1] 인공지능 특성

[2] 인공지능 기술의 발전과 사회 변화

[12인01-01] 인공지능의 개념과 특성을 이해하고, 인공지능과 인공지능이 아닌 것을 비교·분석한다.

[12인01-02] 인공지능이 개인의 삶, 사 회와 직업을 어떻게 변화시키는지 탐색 하고 인공지능 역할의 필요성과 중요성 을 이해한다.

주제(단원)명 인공지능과 현재 차시 1/10

학습목표

- 인공지능의 개념과 특성을 이해할 수 있다.

- 인공지능 분야의 직업 특성과 다양한 직업 분야에서 적용되는 인공지능의 영역을 탐색하고 자신의 진로 선택과 관련지어 설명할 수 있다.

연계과목 정보 연계과목

성취기준 영역 [12정보01-01][12정보01-02]

STEAM 요소

S

T 인공지능의 개념과 특성 E

A 인공지능 기술의 발전과 사회 변화 M

개발 의도

인공지능의 개념과 특성을 이해하고 우리 생활 속 인공지능의 활용 사례들을 조사해봄으로써 인공지능이 우리 생활을 어떻게 바꿀지 예상해보고, 나아가 자신의 진로와 연계하여 생각할 수 있도록 함.

첫 번째, 인공지능 교육이 보편화됨에 따라 학생들에게 인공지능에 대한 학생들의 흥미를 유발 두 번째, 이를 바탕으로 학생들에게 인공지능의 개념과 특성을 이해시키고, 인공지능이 우리 생활에

어떠한 영향을 미치고 있는지 얼마나 밀접한 관계를 맺고 있는지 느끼게 함 마지막으로 학생 자신의 진로 및 직업과 연계하여 생각해볼 수 있게 하는 것임

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

인공지능이 활용되는 동영상을 제시하고 인공지능에 대한 흥미 유발

창 의 적 설 계

창의적 설계

인공지능이 이미 우리 생활 속에서 밀접한 관계가 있음을 학생 스스로 느끼게 함

감 성 적 체 험 인공지능 활용 사례 및 인공지능

활용 분야 및 직업들을 조사하게 함

감성적 체험

(4)

도입

(5 분) ^Co 인공지능 활용 사례 동영상 제공

동영상

Tip!

전개 (30 분)

1. 인공지능에 대한 학생들의 생각 발표

CD 인공지능에 대한 자기 생각 발표하기

2. 인공지능의 개념 및 특성 설명

3. 인공지능 활용 사례 및 분야 직업 & 진로 조사하여 발표하기

CD 생활 속 인공지능 활용 사례 조사 및 발표하기

CD 진로 및 직업과 연계하여 인공지능이 활용될 수 있는 방안 생각해서 발표하기

4. 인공지능을 배워야 하는 이유에 대해 이해하기

PPT / 학생 활동지

정리 (5 분)

1. 인공지능 개념 및 특성 정리 2. 인공지능 대표적 활용 사례 언급

ET 인공지능이 이미 우리 생활 속에서 밀접한 관계를 맺고 있음을 인지하게 하고 인공지능을 어떻게 활용할 수 있을지 자신의 진로 및 직업과 연계하여 생각해 볼 수 있도록 함

3. 다음 차시 예고

(5)

중심과목 융합과학 학교급/학년(군) 고등학교 / 1 학년

영역

[1] 센서 중심과목

성취기준

[12융과04-02] 정보를 인식하는 여러 가 지 센서의 기본 작동 원리를 이해하고, 휴대전화, 광통신 등 첨단 정보 전달 기 기에서 정보가 다른 형태로 변환되어 전달되는 과정을 설명할 수 있다.

[10과탐02-06]

과학 관련 현상 및 사회적 이슈에서 과학 탐 구 문제를 발견할 수 있다.

[12생활03-05] 자동차, 기차, 선박, 비 행기, 신호등, GPS 등에 관련된 과학적 원리를 조사하고 설명할 수 있다.

주제(단원)명 센서의 종류와 작동 원리 차시 2∼4/10

학습목표 센서의 종류와 작동 원리를 설명하고, 스마트폰에 사용된 센서의 종류를 말할 수 있다.

연계과목 과학 연계과목

성취기준 영역

[12융과04-02] [10과탐02-06] [10과탐02-08]

[12생활03-05] [12정보05-03]

STEAM 요소

S 센서의 작동 원리, 생활 속의 과학 탐구 T 스마트폰 속의 센서

E A M

개발 의도 자율주행차에 사용되는 여러 가지 센서의 개념과 센서의 종류를 먼저 이해하고, 활동에 접목할 수 있도록 지식체계를 구성한다.

인공지능을 이용한 자율주행차에는 여러 가지 센서가 사용된다. 이러한 자율주행차의 원리를 이해하기 위해 센서에 대한 이해가 선행되어야 한다. 인간의 오감에 비유되어 사용되는 센서의 정의와 원리를 이해하고 다방면으로 실생활에 활용되는 부분까지 연계하여 융합적으로 사고할 수 있도록 하고자 한다.

상황 제시

상 황 제 시

자율주행차의 영상을 제시하고,

자율주행차가 작동할 수 있는 원리를 생각해보도록 한다.

창 의 적 설 계

생활 주변에서 다양한 센서를 찾아 사진을 찍은 후, 정리하여 발표하고

자율주행차에는 어떠한 센서가 도입될 수 있는지 추측하고 이해할 수 있다.

감 성 적 체 험 인간의 감각과 센서를 비교하고,

센서의 활용에 대해 이해한 후 스마트폰에 사용된 센서의 종류를 추론하고 정리해본다.

여러 가지 센서를 어디에 활용하면 좋을지 아이디어를 제시하여 본다.

감성적 체험

(6)

도입 ( 20 분)

Co 자율주행차의 주행 영상에 관한 동영상을 시청한다.

ET 모둠별로 자율주행차가 작동할 수 있는 원리에 대해 의견을 교환한 후 모둠별로 내용을 정리하여 발표한다.

동영상

Tip!

전개 (100 분)

CD

활동1. 인간의 감각과 센서를 비교하기.

- 인간의 감각과 센서를 비교하여 이해하도록 한다.

활동2. 실생활에 이용되는 다양한 센서의 활용도 찾아보기 - 모둠별로 다양한 센서의 활용도를 찾아본다.

- ^ET 다른 모둠들의 내용을 경청하고, 다양한 센서의 특징을 정리한다.

활동 3. 스마트폰에 사용된 센서의 종류를 찾아보기

- 스마트폰에 사용된 센서의 종류를 찾아보고, 각 센서의 원리에 대해 정리하여 한 개의 파생 개념도로 작성한다.

- ^ET 다른 모둠들의 내용을 경청하고, 다양한 센서의 특징을 정리한다.

활동지

정리 ( 30 분)

ET 생활 주변에서 다양한 센서를 찾아 사진을 찍은 후, 정리하여 발표하 고 자율주행차에는 어떠한 센서가 도입될 수 있는지 추측하며 내용을 정리한다.

(7)

중심과목 수학 학교급/학년(군) 고등학교 / 1 학년

영역

(1) 문자와 식 (2) 기하

[10수학02-03]직선의 방정식을 구할 수 있다. [10수학02-06] 원의 방정식을 구할 수 있다. [10수학01-09]

이차방정식과 이차함수의 관계를 이해한다. [10수학01-12]

간단한 삼차방정식과 사차방정식을 풀 수 있 다.

주제(단원)명 실생활 속 함수의 그래프 차시 5~7/10

학습목표

- 다양한 곡선을 함수의 그래프로 표현할 수 있다.

- 함수의 그래프의 개형을 보고 함수를 완성할 수 있다.

- 다양한 실생활 문제를 만들고 해결할 수 있다.

연계과목 인공지능 연계과목

성취기준 영역 [12인02-02]

STEAM 요소

S

T 컴퓨터비전 E

A

M 함수의 그래프 개발 의도

발전하는 인공지능 시대에 자율주행차는 가장 주목받는 기술로 급부상하고 있다. 이런 자율주행차의 코스를 다양한 함수의 그래프로 표현해보고 또한 직접 표현한 그래프 위를 자율주행차가 갈 수 있는 지 확인해 보고자 한다. 또한 실생활에서 자율주행차가 마주할 수 있는 다양한 상황에 대한 방정식을 세워 방정식의 해를 구하여 그 상황을 해결할 수 있는 방법을 찾아보고자 한다.

상황 제시

상 황 제 시

자율주행차의 코스를 보고 내가 알고 있는 함수와 도형의 그래프로 표현해보자.

창 의 적 설 계

창의적 설계 수학을 생활 주변과 사회 현상 등과 관련지음으로 수학의 필요성과 유용성을 알고 수학의 역할과 가치를 인식할 수 있다.

또한 문제 해결력을 높이기 위해 주어진 문제를 변형하거나 새로운 문제를 만들어 해결하는 문제 만들기 활동 등을 통해 수학적 문제 해결 능력을 함양할 수 있다.

감 성 적 체 험 자율주행차가 주행하기를 원하는

모양의 코스를 생각한 뒤 함수로 표현해보고 실제로 주행할 수 있는지 실험해본다.

자율주행차가 겪을 수 있는 실생활 문제(예를 들어 50m 앞 장애물 발견 시, 속도를

몇 km/h 로 줄여야 할까 등)를 만들고 문제를 해결하기 위해 해를 구하는 활동을 진행한다.

감성적 체험

(8)

도입 (20 분)

Co 상황제시

자율주행차의 코스를 함수와 도형의 그래프로 표현하기 위해 코스를 분할한다.

CD 창의적 설계

분할한 코스를 실제로 함수의 그래프로 표현하기 위해 자표평면으로 축소하여 가져 온 뒤 그래프를 구해본다.

전개 (110

분)

[활동 1]

Co 상황제시

자율주행차의 코스를 함수를 이용하여 표현하기

1.자율주행차가 주행하기를 원하는 코스를 설계한다.

(이때, 좌표 평면에 표현하기 편리하도록 원점을 잡고 진행하도록 한다.)

2. 설계한 코스를 알고 있는 다양한 함수의 그래프로 표현한 뒤 함수를 직접 구한 다.

3. 표현한 함수의 그래프를 이용하여 실제 코스를 만든 후 자동차의 주행 여부를 탐 구한다.

ET 감성적 체험

자율주행차의 주행을 관찰하고 각 코스의 설계 이유와 함수의 구조에 관해 설명한 다.

[활동 2]

Co 상황 제시

자율주행차가 실생활에서 겪을 수 있는 문제 상황을 제시한다.

(교사가 예제 문제 제시 후 다 함께 문제 해결 진행)

1. 해결했던 예제 문제를 바탕으로 새로운 문제 상황을 만든다.

2. 새로운 문제 상황에 대한 풀이 방법과 답을 작성한 뒤 학생들과 서로 바꾸어 문 제를 해결한다.

해결한 문제를 바탕으로 문제에 관해서 설명하고 서로의 풀이를 비교하며 문제 풀 이에 사용된 수학적 개념, 원리, 법칙을 이해하며 마무리한다.

활동지

정리 (20 분)

수학을 생활 주변과 사회 현상 등과 관련지음으로 수학의 필요성과 유용성을 알고 수학의 역할과 가치를 인식할 수 있다.

또한 문제 해결력을 높이기 위해 주어진 문제를 변형하거나 새로운 문제를 만들어 해결하는 문제 만들기 활동 등을 통해 수학적 문제 해결 능력을 함양할 수 있다.

(9)

중심과목 인공지능 학교급/학년(군) 고등학교 / 1 학년 중심과목

성취기준 영역

(1) 인식

(2) 인공지능 윤리

주제(단원)명 인공지능과 자율주행차 차시 8~10/10

학습목표

- 센서를 통해 세상을 인식하는 과정을 설명할 수 있다.

- 자율주행차에 사용되는 센서들에 관해 설명할 수 있다.

- 인공지능 도입에 따라 윤리적 쟁점이 되는 사례를 탐색할 수 있다.

연계과목 정보, 과학, 수학 연계과목

성취기준 영역

[12융과04-02][10과탐02-06][10과탐02-08][12 생활03-05]

[12정보05-03][12정보05-04]

STEAM 요소

S 센서

T 인공지능, 자율주행차, 인공지능 윤리 E 피지컬컴퓨팅

A M 개발 의도

첫 번째, 인공지능이 활용되는 자율주행차에 적용된 센서들의 동작 원리를 이해하게 함

두 번째, 자율주행차로 인해 발생할 수 있는 문제점들에 대해 알아보고, 이를 바탕으로 인공지능 윤리의 중요성에 대하여 자각하게 함

상황 제시

상 황 제 시

자율주행차가 동작하는 모습과 자율주행차가 사고를 유발하는 동영상을 제시함으로써

인공지능 윤리에 대해 생각하게 함

창 의 적 설 계

앞으로 적용될 자율주행차와

인공지능 윤리에 대해 생각할 기회를 제공함

감 성 적 체 험 자율주행차에 사용되는 센서들의

특징들을 조사하게 함 모럴 머신 사이트를 통해 자율주행차 사고를 간접적으로 체험하게 하고 생각을 정리하게 함

감성적 체험

(10)

도입

( 10 분) ^Co 자율주행차의 주행과 자율주행차 사고에 관한 동영상을 시청한다.

동영상

Tip!

전개 (110 분)

1. 자율주행차 센서 조사

CD 자율주행차에서 사용되는 센서들의 특징에 대하여 조사

2. 이미지 인식 원리 이해 - 라인트레이서의 원리

- 인공지능 모델을 만드는 과정 이해 - 적용된 자율주행차 모델 확인

3. 모럴 머신 사이트에 접속하여 인공지능 윤리 체험

CD 본인의 모럴 머신 체험 결과를 학습지에 정리해보도록 함

ET 체험을 통해 느낀 인공지능 윤리에 대한 본인의 생각과 미래에 인공지능 적용될 기술에 필요한 인공지능 윤리에 관한 내용을 정리하고 발표해보도록 함

활동지 / 이미 완성된 자율주행차

모델을 통해 학생들에게

동작을 구현

/ 노트북을

통해 모럴 머신

체험 시 본인의 관점을 정리할 수

있도록 학습지에 기록하도록

함 정리

( 30 분)

ET

자율주행차의 센서와 동작 원리에 대해 정리

인공지능 윤리의 필요성과 방향성에 대하여 고민해 볼 수 있도록 정리

(11)

4. 학생활동지 / 학생참고자료

※ 필요 시 추가 가능, 학생 이름, 얼굴 등 개인정보 및 초상권에 유의

차시 1/10

1 영상 보기

1. 인공지능이 무엇인지 생각해보고, 한 줄로 정의를 내려봅시다. 그리고 인공지능에 대한 자신의 생각을 정리해서 적어봅시다.

2 생활 속 인공지능 사례 및 직업 진로 연계

2. 우리 생활 속 인공지능이 활용되는 사례를 조사해서 적어봅시다.

3. 자신의 진로 및 직업과 연계하여 인공지능이 어떻게 활용될 수 있을지 생각을 정리해서 적어봅시다.

(12)

1 영상 보기

1. 자율주행차의 주행 영상에 관한 동영상을 시청한다. 영상을 보고 느낀 점을 적어보자.

2. 자율주행차가 작동할 수 있는 원리에 대해 토의한다.

2 인간의 감각과 센서와의 비교 및 다양한 센서의 활용

1. 인간의 감각과 센서와의 비교

시각 청각

피부감각 미각

평형감각 후각

2. 다양한 센서의 활용에 대해 찾아보자.

3. 스마트폰에 사용된 센서의 종류를 생각하고 정리해보자.

3 마무리 하기

1. 생활 주변에서 다양한 센서를 찾아 사진을 찍은 후, 정리하여 발표하고 자율주행차에는 어떠한 센서가 도입될 수 있는지 추측하고 이해할 수 있다.

(13)

차시 5~7/10

융합 수업 학습지 학번

탐구주제 조이름 이름

0 주행코스를 표현해보자!

1. 자율주행차의 코스를 실제 함수의 그래프로 표현해보자.

(14)

1. 자신이 원하는 자율주행코스를 그려봅시다.

2. 설계한 코스를 함수의 그래프로 표현해 봅시다.

(1) 좌표평면 위에 그려봅시다.

(2) 주어진 그래프를 함수식으로 표현해 봅시다.

(3) 표현한 함수의 그래프를 이용하여 실제 코스를 만들어 봅시다.

3. 내가 설계한 코스를 이동하는 자율주행차를 관찰하고 각 코스의 설계이유와 함수의 구조에 대해 이야기 나누어 봅시다.

(15)

활동2 자율주행차의 실생활 문제를 만들어 보자!

1. 다음과 문제를 풀어봅시다.

시속 40km로 자율 주행 중인 자동차가 50m 전방에 있는 과속 방지턱을 감지하고, 일정하게 속도를 줄여 시속 20km로 과속 방지턱을 넘으려고 한다.

이 때, 과속방지턱을 넘기위한 가속도와 시간을 문제의 조건을 활용하여 구해봅시다.

2. 새로운 문제를 만들어 봅시다.

(1) 다양한 문제상황을 고려하여 문제를 만들어 봅시다.

(2) 새로운 문제를 친구들과 함께 풀고 서로 해결해 봅시다.

(3) 각각 문제를 설명해 봅시다.

1 마무리 하기

수학을 통하여 자율주행자동차와 실생활 문제를 접해보았습니다.

코스도 직접 그려보고 함수와 연관지으며 문제도 만들어 보면서 느낀점을 나누어 봅시다.

[조건]

  _  (단, _는 초기속도, 는 나중속도)

  _  

^ (단, 가속도를  ^, 시간을 초, 거리를 )

(16)

1 자율주행차 센서

1. 자율주행차에 사용되는 대표적인 센서들을 찾아서 정리해봅시다.

라이다 센서

레이더 센서

카메라

GPS

2 모럴 머신 체험

1. 모럴 머신 사이트에서 인공지능 자율주행차 사고에 관한 내용을 체험하고 자신의 결과를 정리해봅 시다.

희생자 숫자의 중요도 체력 선호도

승객 보호 선호도 성별 선호도

종에 대한 선호도 개입에 대한 회피 선호도

연령 선호도 사회적 가치관 선호도

2. 모럴 머신 체험 사이트를 통해 느낀 자신의 생각을 정리해 봅시다.

3. 앞으로 우리가 살아갈 시대에 적용될 인공지능 기술에 필요한 윤리적 관점 혹은 내용에 관해 자신의 생각을 정리해서 적어봅시다.

(17)

5. 교사자료

차시 2~4/10

* 인간의 감각과 센서와의 비교

* 과학 관련 현상 및 사회적 이슈에서 과학 탐구 문제 발견: 과학적으로 탐구 가능한 문제의 특징을 알고 과학 관련 현상 및 사회적 이슈에서 과학적으로 탐구할 수 있는 문제를 발견

* 센서들의 작동 원리

광센서는 빛을 감지하여 전기 신호로 바꾸어 주는 센서임. 광센서는 여러 가 ㅇ지 원리로 작동되지만 대부분은 빛을 받았을 때 방출되는 전자를 이용하여 작동함. 사람의 눈은 아주 좁은 범위의 파장의 빛만 인식할 수 있으며 세기가 어느 정도 되어야 빛을 인식함. 사람의 눈이 인식할 수 없는 빛과 세기가 약한 빛을 감지하기 위해 광센서 사용

사람의 청각 기관이 들을 수 없는 높은 진동수의 음파를 감지하는 센서가 초음파 센서. 초음파를 발사한 후 반사해 돌아오는 초음파를 감지하여 반사한 물체에 대한 정보를 알아냄.

가속도 센서는 가속되는 물체에 의한 관성력을 측정하여 가속도의 방향과 크기극 알아냄. 자동차와 같이 움직이는 물체의 가속도를 측정하는데 사용 될 수 있음.

*스마트폰 안의 센서

* 여러 가지 센서

: 인간의 감각 기관은 외부의 신호를 받아들이는 역할을 한다. 신체 감각 기관은 인간이 필요한 모든 신호를 인식하지 못한다.

따라서 우리는 감각 기관의 기능을 보완하거나 감각 기관으로는 감지할 수 없는 신호를 받아들이기 위해 여러 가지 센서를 개발하여 사용하고 있다. 센서에는 광센서, 음파 센서, 온도센서, 압력 센서, 가속도 센서, 중력 센서 등 그 종류가 다양하다.

감각 센서의 종류

시각(빛) 광센서

청각(소리) 음파 센서

피부 감각(온도 변화, 압력) 진동 센서, 온도 센서, 압력 센서

미각(맛), 후각(냄새) 화학 센서

평형감각 가속도(중력)센서

(18)

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1 /10

상

인공지능의 개념과 특성을 이해하고 인공지능이 사 회에 끼치는 영향력을 분석하여 미래 사회의 발전 방향을 예측할 수 있다.

관찰 및

산출물평가 관찰평가지

중

인공지능의 개념과 특성을 이해하고 각 분야의 인 공지능 활용 사례를 자신의 진로 선택과 관련지어 설명할 수 있다.

하 인공지능의 개념과 특성을 이해할 수 있다.

2~4 /10

상

정보를 수신하고 인식하는 여러 가지 센서를 조사하 여 센서의 구조와 기본적인 작동 원리를 설명할 수 있다.

관찰평가 관찰평가지

중 정보를 수신하고 인식하는 여러 가지 센서를 조사하 여 제시할 수 있다.

하 정보를 수신하고 인식하기 위한 다양한 종류의 센서 가 있음을 말할 수 있다.

5~7 /10

상

함수의 그래프의 개념을 이해하고 함수의 그래프를 그릴 수 있으며 실생활 문제를 만들고 해결하는 과정을 통해 문제해결 능력을 기를 수 있다.

관찰 및

산출물평가 관찰평가지

중

함수의 그래프의 개념을 이해하고 함수의 그래프를 그릴 수 있으며 함수의 그래프를 보고 함수의 식을 작성할 수 있다.

하 함수의 그래프는 순서쌍들의 집합임을 이해하고 함수의 그래프를 그릴 수 있다.

8~10 /10

상

자율주행차 센서와 동작 원리에 대하여 이해하고 자율주행차가 변화하게 될 모습을 설명할 수 있으 며, 인공지능 윤리의 필요성과 사회 변화에 따른 윤리의식 변화의 모습을 설명할 수 있다.

관찰평가 관찰평가지

중

자율주행차에 사용되는 센서와 작동원리를 이해하 고 인공지능 윤리의 필요성과 인공지능 윤리와 사 회의 모습과 연관 지어 설명할 수 있다.

하 자율주행차의 작동 원리와 인공지능 윤리의 필요성 에 관해 설명할 수 있다.

(19)

가. 관찰평가지(1차시)

모둠 모둠원

지식 태도

배움과 성장의 기록 인공지능의

개념을 잘 이해하였는가

인공지능 관련 진로 / 직업을 이해하였는가

적극적으로 조사하고 발표하였는가

상 중 하 상 중 하 상 중 하

나. 관찰평가지(2~4차시)

지식 태도

배움과 성장의 기록 센서의 개념과 동작 원리를 잘

이해하였는가

상 중 하 상 중 하

다. 자기/동료평가지(5~7차시)

평가방법 평가기준 평가

상 중 하

자기평가

함수의 그래프를 잘 표현하였는가?

독창적인 자율주행차 코스를 설계하였는가?

적극적으로 활동에 참여하였나요?

모둠 내 동료평가

모둠 활동에 적극적으로 참여하였나요?

모둠의 구성원 간 의사소통은 잘 되었나요?

모둠 간 동료평가

자기 모둠에서 한 활동을 잘 표현하였나요?

문제해결에 창의적인 아이디어를 잘 표현하였나요?

(20)

지식 태도

배움과 성장의 기록 자율주행차의

사용되는 센서들에 대하여

이해하였는가

인공지능 윤리가 왜 필요한지 이해하였는가

상 중 하 상 중 하 상 중 하

7. 학교생활기록부 기재 예시

항목 학생부 기재 예시

교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항

(과학) 정보를 수신하고 인식하는 여러 가지 센서의 원리를 오감과 비교하며 조사하여 센서의 구조와 기본적인 작동 원리를 설명할 수 있는 과학적 탐구력을 보임. 과학이 자율주행 자동차에 어떻게 활용되고 있는지를 체험함으로써 과학과 우리 생활과의 밀접한 관련성을 깨닫고 과학에 대한 흥미와 관심이 많아짐.

(수학) 함수의 그래프에 대한 정확한 수학적 개념을 파악하고 있으며 이를 STEAM 수업에 활용하기 위해 함수 단원을 다시 정리하는 열정을 보임.

특히 학습지를 작성하며 독창적인 자율주행 자동차의 코스를 설계한 후 코스를 함수의 식으로 표현하기 위하여 함수의 정의역을 구간별로 나누어 함수식으로 표현한 것이 매우 인상적임. 설계한 코스를 직접 제작 후 자율주행차의 원활한 운행을 위해 함수의 그래프와 해당 그래프의 함수식을 수정하는 도전적인 모습을 보였으며 끈기 있게 고민하여 적합한 함수식과 그래프를 완성함. 자율주행차에 대해 학습한 내용을 바탕으로 실생활 문제를 만들어 발표하고 해결하는 모습을 통해 높은 수학적 사고력과

문제해결능력을 가진 것으로 보이며 어려운 문제는 함께 협력하여 해결하는 적극적인 태도로 수업에 임함. 이를 통해 수학의 실생활 유용성과 필요성을 알고 수학 학습의 동기를 새로 발견하는 진취적이며 자주적인 학습 습관과 태도를 갖게 됨.

(정보) 인공지능의 개념을 이해하고 인공지능이 우리 사회에 미치는 영향에 대하여 이해함. 자율주행차에 사용되는 센서들을 이해하고 자율주행차의 동작 과 인공지능 모델 생성에 관한 원리를 이해함. 인공지능의 발달로 인한 문제점을 인식하고 이를 해결해나가기 위한 인공지능 윤리의 필요성과 방향성에 대하여 고민하게 됨.

행동특성 및 종합의견

창의력이 뛰어나고 수업 시간에 배운 내용을 토대로 다양한 상황에 적용하기 위해 스스로 질문하는 모습을 보임. 학업 면에서 수업 태도가 좋고, 집중력이 높아 자신의 진로에 대한 뚜렷한 목표 의식을 가지고 노력하는 모습을 보임.

STEAM 체험 행사의 적극적인 참여를 통해 자율주행차에 관한 자신의 학습 욕구를 충족시키기 위해 스스로 다양한 상황을 만들어 실험을 진행하는 모습을 보임. 프로그램 진행 간 실습 진행이 어려운 친구들을 도와주는 역할도 도맡아 함.

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[부록2]

(22)

(23)

[부록4]

① STEAM 교사연구회 교사 대상 연수(21. 06. 30.)

- 교사연구회 대상 교사들의 역량 증진을 위하여 외부 강사(보성고등학교 김상훈 교사) 초청 연수를 진행

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(25)

② STEAM 체험 프로그램 운영(21. 11. 06.)

- STEAM 융합교육 프로그램을 운영하면서 배운 내용을 되짚어보고 인공지능 자율주행차 교구를 활용하여 체험 프로그램을 진행

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