동화초등학교

(1)

2020 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2020. 11.

동화초등학교

(2)

(3)

【 2020년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2020년 STEAM 교사연구회 운영(동화초등학교)

STEAM 프로그램

유형

(유형1) STEAM 프로그램 개선 및 보완을 통한 확산 모델 개발 ( ) - 선행 프로그램명:

(유형2) 다양한 교과 간 협동 연구를 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 (

√ )

(유형3) StarT 프로그램 수행을 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 ( ) 프로그램명 학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습을 위한

실과 로봇단원연계 프로그램 개발

학교급

초

대상 학년(군)

5~6학년

중심과목

실과

중심과목

성취기준 영역

[초등학교 5~6학년] 기술과 시스템(기술활용)

연계과목

국어 수학 과학 미술

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년] 국어 : 듣기·말하기 [초등학교 5~6학년] 수학 : 측정

[초등학교 5~6학년] 과학 : 운동과 에너지 [초등학교 5~6학년] 미술 : 표현

연구기간 2020.7.20. ~ 2020.11.30.

신청금액 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 5명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 4명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속(학교명) 담당과목 직위 성명

연구책임자 동화초등학교 초등 교사 서영완

공동연구원 효행초등학교 초등 교사 신태섭

공동연구원 한울초등학교 초등 교사 김성락

공동연구원 장명초등학교 장일분교 초등 교사 이승훈

공동연구원 어울초등학교 초등 교사 김동길

2020년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

융합인재교육(STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2020년 11월 20일

주관연구기관장 : 박 효 숙 (인) 연구책임자 : 서 영 완 (인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(4)

“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(5)

목 차

1. 요약문

··· 1

2. 서론

··· 1

3. 연구 수행 내용

··· 2

4. 연구 수행 결과 및 분석

··· 3

5. 결론 및 제언

··· 5

[부록]

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 부록2. 학생 활동지 및 수업·활동 사진

부록3. 회의록

(6)

1. 요약문

2019학년도부터 5,6학년 학생들을 대상으로 2015개정 교육과정이 적용됐다. 이전 교육 과정과 달라지는 점 중 주목할 만한 것은 초등학교 6학년 실과 교육과정에 SW교육이 도입되었다는 것이다. 총 17차시 분량의 SW교육 내용이 기술시스템 영역에 신설되었 는데 이는 급격하게 변화하는 미래사회에서 요구하는 핵심역량을 길러 지능정보사회의 창의융합형 인재를 양성하고자 하는 국가 사회적 요구를 반영한 것이다.

한편, 로봇 교육 역시 SW교육과의 연계성을 강화하였다는 점도 주목할 만하다. 기존 키트 형식의 전자 제품 만들기나 센서가 장착된 로봇을 체험하는 형식에서 학생들이 직접 로봇을 만들고 센서를 적용시켜보며 프로그램밍까지 할 수 있게 하여 SW교육 단 원과의 연계성을 한층 강화했다.

그러나 교육과정과 교과서의 내용이 바뀌며 생기는 어려움도 있다. 당장 올해부터 실 과 로봇 단원을 위한 교구를 단위학교 예산으로 구입해야 하며 새로운 교구에 대한 이 해와 연구도 선행되어야 한다. 기존 교구를 활용한 재구성 방안도 있지만 학교 현장에 서 로봇 교육을 처음 접하는 교사들에게는 현실적인 어려움이 있다. 매뉴얼 형태의 교 과서 내용을 보완하고 기술 시스템 영역의 17차시와 연계한 실과 로봇 교재 개발이 필 요하다.

따라서 STEAM의 개념이 적용된 실과 교과 중심 로봇단원연계 프로그램을 개발하는 것을 목표로 교사연구회 활동을 시작했다. 2015 개정 교육과정 성취기준에 따라 출판 사별 교과서에 제시되어 있는 로봇 교육내용을 재구성하여 과학기술에 대한 흥미와 이 해를 향상하고 과학기술 기반의 실생활 문제해결력 함양을 위한 학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습 프로그램을 개발 및 적용하고자 했다.

2. 서론

◦ 과학기술 기반의 융합적 사고력 함양을 위한 실과 교과 중심 로봇단원연계 프로그램 개발

◦ 과학기술에 대한 흥미와 이해 향상 및 과학기술 기반의 실생활 문제해결력 함

양을 위해 학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습 프로그램 개발

(7)

3. 연구 수행 내용

◦ 변경 내용

- STEAM 수업 수혜학생 수 변경 (5학년 6개 학급 161명 → 5,6학년 12학급 323명) - 변경 사유 : 실과 과목 연계 STEAM 수업 적용 및 적용 성과 일반화를 위한 6

학년 인원 추가

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습을 위한 실과 로봇단원연계 프로그램 개발 선행

프로그램명 해당없음

학교급 초등학교 대상 학년(군) 5~6학년

중심과목 실과 중심과목

성취기준 영역 [초등학교 5~6학년] 기술과 시스템(기술활용)

연계과목

국어 수학 과학 미술

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년] 국어 : 듣기·말하기 [초등학교 5~6학년] 수학 : 측정

[초등학교 5~6학년] 과학 : 운동과 에너지 [초등학교 5~6학년] 미술 : 표현

개발결과

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 2 실과(1) + 국어(1)

2 2 실과(1) + 과학(1)

3 3 실과(1) + 미술(1) + 과학(1) 4 4 실과(1) + 수학(1.5) + 과학(1.5) 5 5 실과(2) + 수학(1) + 미술(1) + 국어(1) 적용 결과 ※ 2020. 9. 3. 기준, 16차시 중 16차시 개발 및 적용 완료

◦ 2020년 STEAM 교사연구회 과제 현재 수행 현황 - (과제 ➀) STEAM 프로그램 개발 및 적용

·학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습 프로그램 주제 및 차시별 학습 주제 선정 ·각 차시별 학습 주제에 따른 지도안, 교사용 자료, 학생용 활동지 개발

- (과제 ➁) STEAM 프로그램 적용 성과 연구 및 조사

·학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습 프로그램 적용 전·후 학생 태도검사 및 만족도 조사 실시 완료

·학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습 프로그램 교원만족도 조사 실시 완료 - (과제 ➂) STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천

·STEAM 워크숍 및 성과 발표회 참가

·연구 책임자 소속 학교 대상 STEAM 프로그램 연수 실시(1회)

(8)

4. 연구 수행 결과 및 분석

◦연구 수행 결과

- 학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습 프로그램 교수학습지도안·교사용 자료·

학생용 활동지 개발 및 적용

- 프로그램 적용 전·후 학생 태도검사 및 만족도 조사 실시 - 프로그램 연구 적용을 통한 교원만족도 조사 실시

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 16차시

수업 적용 일정 2020. 9. 28. ~ 2020. 10. 23.

(STEAM 수업)수혜학생 수 동화초등학교 5학년 5개 학급, 6학년 7개 학급 262명 학생 태도검사 사전검사 동화초등학교 5학년 5개 학급 , 6학년 7개 학급 216명 실시 완료

사후검사 동화초등학교 5학년 5개 학급 , 6학년 7개 학급 262명 실시 완료 학생 및 교사 만족도조사 동화초등학교 5학년 5개 학급, 6학년 7개 학급 262명,

참여교사 12명 실시 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최

2020. 9. 24.(목)(14:40~16:30) 온라인 워크샵 실시

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

◦연구 수행 결과 분석 - 태도요인별 t-검정

수학 흥미 과학 흥미 수학 배려

t값 : –4.332 유의확률 : 0.000

t값 : -3.445 유의확률 : 0.001

t값 : -4.380 유의확률 :0.000

과학 배려 수학 소통 과학 소통

t값 : -2.745 유의확률 : 0.006

t값 : -3.748 유의확률 : 0.000

t값 : -2.598 유의확률 : 0.010

(9)

- 만족도 조사 결과

수학 유용성 과학 유용성 수학 자아개념

t값 : -2.817 유의확률 : 0.005

t값 : -3.218 유의확률 : 0.001

t값 : -2.933 유의확률 :0.004

과학 자아개념 수학 자아효능감 과학 자아효능감

t값 : -3.257 유의확률 : 0.001

t값 : -2.243 유의확률 : 0.025

t값 : -2.708 유의확률 : 0.007

수학 진로선택 과학 진로선택

·집단통계량 결과 전체 영 역에서 평균이 상승했으며, 독립표본 검정 결과 유의확 률이 모두 0.05보다 작아 통계적으로 유의미한 차이 가 있다고 볼 수 있음.

t값 : -4.143 유의확률 : 0.000

t값 : -3.460 유의확률 : 0.001

수업 만족도(문항 1) 수업 흥미도(문항 2) 수업 참여도(문항 3)

수업 내용 수준(문항 4) 지속적 수업 참여 희망(문항 8) STEAM수업 차이점(문항 5)

수업 만족도, 흥미도, 참여도에서 매우 높은 비율로 만족도가 높은 편이었으며,

STEAM 수업을 지속적으로 받고 싶다는 응답률이 매우 높았음. 수업 내용 수준은 대

체적으로 어려운 편이었다는 응답률이 나옴. STEAM 수업 의 가장 큰 차이점으로 수

학, 과학, 실과 등 여러 과목과의 연계성, 과학기술과 관련된 직업 정보에 대한 응답

이 높게 나옴.

(10)

5. 결론 및 제언

◦현재 실과 로봇 단원은 소프트웨어 교육 내용과 연관성이 적어서 로봇 자체를 배우는 단원으로 오해받기 쉬웠다. 이번 STEAM 교사연구회를 통해 학생들이 주도 적으로 소프트웨어와 로봇을 다양한 교과와 연계하여 스스로 탐구하고 다양한 방 법으로 활동할 수 있도록 프로젝트 학습 프로그램을 개발할 수 있었다.

◦현재 코로나19 상황으로 인해 학교 교육과정이 많이 변경되고, 학생 등교수업 및 온라인 수업이 제한적으로 운영됨에 따라 개발한 프로그램 적용이 어려운 점이 있 으며, 프로그램 적용 성과 분석 및 조사, 행사 운영 등에 제한적인 면이 많이 있다.

◦STEAM 연구를 통해 개발된 지도안, 교사용 자료, 학생용 학습지를 참여 선생님

에게 워크샵을 통해 안내하고 수업에 적용하면서 스스로 연구하고 적용하는 과정

을 통해 STEAM에 대한 이해뿐만 아니라 교수 학습 능력까지 향상되는 결과를 얻

었다.

(11)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습을 위한 실과 로봇단원연계 프로그램 개발

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역 1 1~2/16 [6실05-06] 생활 속에서 로봇 활용 사례를 통해 작동 원리와 활용 분야를

이해한다.

[초등학교 5~6학년]

국어 : 듣기·말하기

2 3~4/16 [6실04-09] 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그래밍 과정을 체험 한다.

미술 : 표현

3 5~7/16 [6실04-10] 자료를 입력하고 필요한 처리를 수행한 후 결과를 출력하는 단 순한 프로그램을 설계한다.

수학 : 측정 [초등학교 5~6학년]

과학 : 운동과 에너지

4 8~11/16 [6실04-11] 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다.

과학 : 운동과 에너지

5 12~16/16 [6실05-07] 여러 가지 센서를 장착한 로봇을 제작한다.

국어 : 듣기·말하기

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 16차시)

차시 주요내용

1~2 /16

주제(단원)명 로봇의 이해

※ 로봇의 종류, 작동원리, 구조에 대해서 알아보고, 우리 생활에서 활용되는 로봇의 용도·주요 기능·하는 일 등을 조사 발표하기

※ ^Co 로봇의 종류 알아보기 ^CD 로봇의 작동원리와 구조 ^ET 우리 생활에서 활용되는 로봇 조사하기

3~4 /16

주제(단원)명 센서의 이해

※ 네오봇에 대해서 알아보고, 다양한 센서를 활용하여 자신만의 재미있는 프로그램 만들기

※ ^Co 센서 혁명시대 영상 시청하기 ^CD 네오봇 센서를 활용한 프로그램 만들기 ^ET 나만의 센서 코딩 프로그램 만들기

5~7 /16

주제(단원)명 자율 주행 로봇

※ 자율 주행 로봇에 대해서 알아보고, 로봇 몸체 만들기·자율 주행 모드 코딩하기·운전자 모드 코딩하기

※ ^Co 자율 주행 로봇 알아보기 ^CD 로봇 몸체 만들기·자율 주행 모드 코딩하기 ^ET 운전자 모드 코딩하기

8~11

/16 주제(단원)명 센서를 이용한 로봇(3 개 활동 중 택 1~2)

(12)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

※ 선택 1) 캐릭보드에 대해서 알아보고, 자동 조명 자동차 만들기

※ ^Co 캐릭보드 알아보기 ^CD 자동 조명 자동차 몸체 및 프로그램 만들기 ^ET 자동 조명 자동차 미션 해결하기

※ 선택 2) 애완용 로봇에 대해서 알아보고, 춤추는 애완용 로봇 만들기

※ ^Co 애완용 로봇 알아보기 ^CD 애완용 로봇 몸체 및 프로그램 만들기 ^ET 애완용 로봇 미션 해결하기

※ 선택 3) 똑똑한 자동차에 대해서 알아보고, 충돌 방지 자동차 만들기

※ ^Co 똑똑한 자동차 알아보기 ^CD 충돌 방지 자동차 몸체 및 프로그램 만들기 ^ET 충돌 방지 자동차 미션 해결하기

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교 5~6 학년

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] 기술 활용 중심과목 성취기준

[6 실 05-06] 생활 속에서 로봇 활용 사례를 통해 작동 원리와 활용 분야를 이해한다.

주제(단원)명 로봇의 이해 차시 1~2/16

학습목표 로봇의 구조와 기능을 알고 우리 생활에 이용되는 다양한 로봇을 조사할 수 있다.

연계과목 [초등학교 5~6 학년] 국어 연계과목

성취기준 영역 듣기·말하기

STEAM 요소

S

T 로봇의 구조와 작동원리 E 로봇의 의미와 활용

A 다양한 로봇 조사하고 발표하기 M

개발 의도 이번 주제에서는 우리 생활과 밀접한 관련이 있는 로봇의 의미와 활용에 대해서 알아보고, 로봇의 구조와 작동원리를 파악한 후, 다양한 로봇을 조사해서 발표한다.

학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습의 첫 번째 주제로서 학생들이 로봇에 대해서 흥미와 관심을 가질 수 있도록 차시를 구성하였다. 도입 단계에서는 2 족 보행 로봇 ‘아틀라스’를 시청한 뒤 동기유발을 하고 배움문제를 확인한 후, 학습활동 안내를 한다. 전개 단계에서는 로봇의 의미에 대해서 알아보고 우리 실생활 속에서 사용되고 있는 다양한 로봇에 대해서 파악하도록 한다. 그리고 로봇의 구조와 작동원리를 사람의 감각기관과 관련하여 이해하도록 한다. 마지막 활동으로 우리 생활에 이용되는 다양한 로봇을 학습지를 활용하여 학생 스스로 조사한 뒤 발표하는 시간을 가진다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

로봇의 종류 알아보기 창 의 적 설 계

창의적 설계

우리 생활에서 활용되는 로봇

조사하기

감 성 적 체 험 로봇의 작동원리와 구조

감성적 체험

(13)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

동기 유발

■ 2족 보행 로봇 ‘아틀라스’ 시청하기 (PPT 2쪽) ^Co

◯^T 2족 보행 로봇 ‘아틀라스’ 영상을 시청해 봅시다.

2족 보행 로봇 ‘아틀라스’의 운동능력이 어떻게 진화했는지 발표해 봅시다.

◯^S 점점 동작이 많아지는 것 같아요.

균형을 더 잘 잡아가는 것 같아요.

◯^T 여러분들이 보신 것처럼 로봇은 매우 빠른 속도로 발전하고 있습니다.

⊙PPT Tip! 2족 보 행 로봇 ‘아틀 라스’가 4년 동 안 매우 정교 하게 발전하고 있다는 점을 학생들이 인식 할 수 있도록 유도한다.

배움 문제 확인

■ 배움 문제 확인하기 (PPT 3쪽) ^Co

◯^T 이번 수업을 통해서 로봇의 구조와 기능을 알고 우리 생활에 이용되 는 다양한 로봇을 알아보겠습니다.

로봇의 구조와 기능을 알고 우리 생활에 이용되는 다양한 로봇을 조사할 수 있다.

활동 안내

■ 학습 활동 안내하기 ^Co 활동 1 로봇의 의미와 활용 활동 2 로봇의 구조와 작동원리 활동 3 다양한 로봇 알아보기

전개 (60 분)

자료 이해

■ 활동 1 로봇의 의미와 활용 (PPT 4~11쪽) ^ET

◯^T 로봇이란 무엇일까요?

◯^S 전기로 움직이는 물체입니다. / 여러 가지 부품이 합쳐진 것입니다.

◯^T 로봇의 의미는 어떤 작업이나 조작을 자동으로 하는 기계장치를 말합니 다. 사람을 대신해서 다양한 일들을 할 수 있습니다.

◯^T 로봇은 산업용 로봇, 서비스용 로봇, 특수 목적용 등 크게 세 가지 분야에서 활용되고 있습니다.

◯^T 먼저 산업용 로봇은 공장에서 용접, 조립, 운반 등을 하며 용접 로 봇, 부품조립 로봇, 물품운반 로봇, 협업 로봇 등이 있습니다. 산업 용 로봇과 관련된 뉴스 기사를 시청해 보겠습니다. 산업용 로봇이 사람에게 어떤 이로운 점을 줄 수 있을지 발표해 봅시다.

◯^S 사람의 일을 대신해서 위험하지 않습니다.

◯^S 일의 효율성이 올라갈 것 같습니다.

◯^T 다음은 서비스용 로봇입니다. 서비스용 로봇은 가정에서 가사를 돕거 나 정서적 안정을 주는 등 우리의 삶을 편하고 즐겁게 해주는 로봇 입니다. 자료 화면에서와 같이 가사, 안내, 애완, 배달 등 다양한 분 야에서 개발되어 사용되고 있습니다. 인천공항의 공항로봇과 관련된 영상을 시청하고 어떤 이로운 점이 있는지 발표해 봅시다.

◯^S 길을 잃은 사람들에게 도움이 됩니다.

◯^S 삶이 편리해 집니다.

◯^T 마지막으로 특수목적용 로봇은 의로, 구조, 탐사, 군용 등 특정 분야

⊙PPT Tip! 로 봇 의

의미를 자유 롭게 추측할 수 있는 분 위기를 조성 한다.

Tip! 다 양 한 로봇의 종류 를 예시로 제 시 하 면 서 학생들이 로 봇의 의미를 이해할 수 있도록 돕는 다.

Tip! 각 로봇 에 대한 예 시 영상을 보면서 학생 들이 로봇의 역할을 파악 하게 하고

(14)

의 전문적인 일을 수행하는 로봇입니다. 다음 미세 수술로봇 뉴스 기사를 시청해 보고 어떤 이로운 점이 있는지 발표해 봅시다.

◯^S 사람보다 정교하게 수술을 할 수 있을 것 같습니다.

◯^S 사람보다 실수가 적을 것 같습니다.

로봇의 의미 를 자연스럽 게 이해하도 록 한다.

자료 분석

■ 활동 2 로봇의 구조와 작동원리 (PPT 12~17쪽) ^CD

◯^T 다음은 로봇의 구조를 알아보겠습니다. 로봇은 감지장치인 센서, 제 어장치, 구동장치로 구성되어 있습니다. 먼저 제어장치는 사람 몸의 어디에 해당하는 부분일까요?

◯^S 사람의 머리입니다.

◯^T 맞습니다. 제어장치는 사람의 두뇌와 같이 어떻게 움직일지 판단하는 부분입니다. 감지 장치는 사람 몸의 어디에 해당하는 부분일까요?

◯^S 눈, 귀, 피부 등입니다.

◯^T 맞습니다. 감지장치는 사람의 눈, 귀, 피부처럼 센서로 주변 상황과 물체를 감지하는 부분입니다. 구동장치는 사람 몸의 어디에 해당하 는 부분일까요?

◯^S 팔, 다리입니다.

◯^T 맞습니다. 사람의 몸이 근육으로 이루어져서 움직이듯이 로봇은 구동 장치를 통해 움직일 수 있습니다.

◯^T 센서와 사람의 감각기관 설명 (PPT 13쪽)

◯^T 다음의 영상을 보고 로봇청소기는 어떻게 장애물을 피해 이동하는지 예상해 봅시다.

◯^S 로봇청소기에 있는 센서가 장애물을 감지할 것 같습니다.

◯^T 로봇 청소기의 작동원리 설명 (PPT 15~17쪽)

⊙PPT Tip! 로 봇 의

감 지 장 치 , 제 어 장 치 , 구 동 장 치 를 사람의 몸과 비유하여 이 해하기 쉽게 설명한다.

Tip! 감지장치 를 통해 제 어장치에 신 호를 보내고 제 어 장 치 에 서 구동장치 에 명령신호 를 보내는 체계를 이해 하기 쉽게 설명한다.

실생활적용

■ 활동 3 다양한 로봇 알아보기 (PPT 18~19쪽) ^ET

◯^T 학습지를 통해 우리 생활에 이용되는 다양한 로봇을 조사하여 봅시 다. 내가 조사한 내용을 발표해 봅시다.

⊙PPT, 학습지 Tip! 수업 시

간이 부족할 경우 로봇에 대한 사전조 사 또는 블 록타임제 운 영으로 학생 이 직접 조 사하도록 함

정리 (10 분)

정리 및 차시예고

■ 정리하기 (PPT 20~21쪽)

◯^T 배운 내용을 정리해 보겠습니다.

▪ 로봇은 활용분야에 따라 크게 3가지로 나눌 수 있습니다.

- 산업용 로봇, 서비스용 로봇, 특수목적용 로봇

▪ 로봇의 구조는 다음과 같이 구성되어 있습니다.

- 감지장치(센서), 제어장치, 구동장치

▪ 로봇에는 사람의 감각기관과 같이 다양한 센서들이 사용됩니다.

- 빛 센서, 적외선 센서, 접촉 센서, 소리 센서, 습도 센서 등

⊙PPT

Tip! 학생들이 함께 활동한 내용을 정리 하면서 학생 들이 자유롭 게 생각하고 발표할 수

(15)

◯^T 수업을 통해 알게 된 점, 느낀 점 등을 이야기 해 봅시다.

◯^S 로봇의 종류가 정말 많다는 것을 알았습니다.

◯^S 로봇의 구조와 기능을 알았습니다.

◯^T 다음 시간에는 네오봇을 활용해서 센서에 대해서 알아보겠습니다.

있는 기회를 제공한다.

영역

[초등학교] 기술 시스템 중심과목 성취기준

[6실04-09] 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그래밍 과정을 체험한다.

주제(단원)명 센서의 이해 차시 3~4/16

학습목표 센서를 활용하여 간단한 프로그램을 만들 수 있다.

연계과목 [초등학교 5~6 학년] 미술 연계과목

성취기준 영역 표현

STEAM 요소

S

T 네오봇 알아보기

E 센서를 활용한 프로그램 만들기 A 나만의 프로그램 만들기

M

개발 의도 이번 주제에서는 센서 혁명시대를 통해 다양한 센서의 종류를 알아보고, 네오봇의 센서를 활용해서 나만의 프로그램만 들어보는 활동을 한다.

학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습의 두 번째 주제로서 센서 혁명시대라는 영상을 통해 다양한 센서의 종류가 우리 일상생활에서 사용된다는 것으로 학생들의 동기를 유발하고 배움문제를 확인한 후, 학습활동 안내를 한다. 전개 단계에서는 네오봇에서 사용되는 각종 부품과 센서들에 대해서 파악하고, 각 센서들을 활용하여 엔트리 코딩을 실습한다. 센서들의 특징과 사용법을 확인하고 난 뒤 나만의 센서 코딩 프로그램을 만들어서 발표하고 공유한다.

상황 제시

상 황 제 시

센서 혁명시대 영상 시청하기

창 의 적 설 계

나만의 센서 코딩 프로그램 만들기

감 성 적 체 험 네오봇 센서를 활용한

프로그램 만들기

감성적 체험 학습

및 유의점

도입 (10 분)

동기 유발

■ 센서 혁명시대 영상 시청하기 (PPT 2쪽) ^Co

◯^T 센서 혁명시대 영상을 시청해 봅시다.

어떤 종류의 센서가 등장했을까요?

◯^S 사람을 따라가는 센서, 기저귀의 상태를 보는 센서입니다.

◯^T 수업을 통해서 네오봇에는 어떤 센서가 있는지 알고 센서의 사용방 법을 익혀서 간단한 프로그램을 만들어 보겠습니다.

⊙PPT Tip! 학생들이

다양한 센서 의 종류와 작동 원리를 생각하며 시 청하도록 한

(16)

◯^T 이번 수업을 통해서 네오봇의 사용 방법을 익히고, 센서를 사용해서 간단한 프로그램을 만들어 보겠습니다.

센서를 활용하여 간단한 프로그램을 만들 수 있다.

다.

활동 안내

■ 학습 활동 안내하기 ^Co 활동 1 네오봇 알아보기

활동 2 센서를 활용한 프로그램 만들기 활동 3 나만의 센서 코딩 프로그램 만들기

전개 (60 분)

문제 파악

■ 활동 1 네오봇 알아보기 (PPT 4~14쪽) ^CD

◯^T 네오봇에 장착되는 주요 부품에 대해서 알아보겠습니다.

◯^T 네오봇에 장착되는 부품에 대해 안내한다. (PPT 5쪽)

◯^T 다음은 주요품에 대해 자세하게 알아보겠습니다. 먼저 컨트롤러에 대 해 알아보겠습니다.

◯^T 컨트롤러는 네오봇의 메인 부품으로 입출력 장치와 조작버튼(모드선 택, 선택, 전원), 스피커 등으로 이루어져 있습니다. (PPT 6쪽)

◯^T 다음은 컨트롤러의 포트(PPT 7쪽)에 대해 알아보겠습니다. IN으로 써있는 포트는 컨트롤러에 각종 센서를 넣어 값을 입력하는 포트입 니다. 일반적으로 센서 블록이 부착됩니다.

◯^T 출력포트는 컨트롤러에 연결된 센서에 값이 입력되면 정해진 기준에 따라 명령을 받아 구동하는 출력 장치가 달립니다. LED블록이 대표 적입니다.

◯^T 출력 장치이지만 DC모터는 DC_R/L 포트에 연결합니다.

◯^T 피에조 스피커는 입력한 소리를 재생합니다.

◯^T 다음은 주요 센서에 대해 알아보겠습니다. (PPT 9쪽)

◯^T 네오봇 연결하는 방법을 배워봅시다. (PPT 10~14쪽)

⊙PPT Tip! 모드선택

버튼에 대한 자세한 설명 을 하도록 한 다 . (coding-엔 트리와 연결 하여 명령실

행 ,

programin g-엔트리 없 이 내장된 프 로 그 램 으 로 실행)

Tip! 네오봇을 처음 연결할 때 연결이 자동으로 안 되는 경우

‘드라이버 설 치’를 클릭하 여 전용 드 라이버 설치

문제 해결 방법 탐색 및

실행

■ 활동 2 센서를 활용한 프로그램 만들기 ^CD

□ 접촉 센서 알아보기

◯^T 화면을 보고 접촉센서가 어떻게 이용되었는지 살펴봅시다.

◯^S 물체가 창문에 닿으면 창문이 열리도록 하였습니다.

◯^T 접촉센서로 창문을 여는 프로그램의 실행과정을 알아봅시다.

⊙PPT, 네오봇 Tip! 로 봇 의

감 지 장 치 , 제 어 장 치 , 구 동 장 치 를 사람의 몸과

(17)

◯^T 프로그램 실행을 위해 필요한 명령어 블록을 생각해 봅시다.

입력한 명령을 실행합니다.

감싸고 있는 블록을 계속해서 반복 실 행합니다.

만일 판단이 참이면, 첫 번째 감싸고 있 는 블록을 실행하고, 거짓이면 두 번째 감싸고 있는 블록을 실행합니다.

설정한 시간만큼 기다린 후 명령을 실 행합니다.

IN1 번 포트에 연결되어 있는 접촉센 서가 접촉될 경우를 나타냅니다.

창문을 선택한 모양으로 바꿉니다.

<필요한 명령어 블록>

◯^T 접촉 센서를 컨트롤러에 연결하는 방법을 보고 시작해 봅시다.

◯^T 만약 프로그램이 제대로 실행되지 않는다면 다음의 이유를 생각하면 서 해결해 봅시다.

□ 소리 센서 알아보기

◯^T 화면을 보고 소리센서가 어떻게 이용되었는지 살펴봅시다.

◯^S 소리가 나면 전등이 켜지도록 하였습니다.

◯^T 소리센서로 창문을 여는 프로그램의 실행과정을 알아봅시다.

✔ 컨트롤러와 동글이 제대로 연결되었는가?(파란색 불빛 확인)

✔ 센서가 연결된 컨트롤러의 포트와 엔트리 명령어 블록의 포트 가 일치하는가?

✔ 모양 바꾸기 블록이 제대로 설정되었는가?

-창문_열림과 창문_닫힘이 알맞게 설정되었는지 확인하기

비유하여 이 해하기 쉽게 설명한다.

(18)

만일 판단이 참이면, 감싸고 있는 블록 들을 실행합니다.

IN 1번 포트에 연결되어 있는 소리 센 서의 소리 값이 설정한 값과 비교하여 판단하는 블록입니다.

목록에 선택된 신호를 보내고 받는 명 령어 블록입니다.

감싸고 있는 블록들을 계속해서 반복 실행합니다.

설정한 시간만큼 기다린 후 다음 명령 어 블록을 실행합니다.

오브젝트의 모양을 다음 모양으로 바꾸 어줍니다.

◯^T 소리센서를 컨트롤러에 연결하는 방법을 보고 시작해 봅시다.

<전등>

<전등> <로보트방>

□ 빛 센서 알아보기

◯^T 화면을 보고 빛 센서가 어떻게 이용되었는지 살펴봅시다.

◯^S 빛을 감지하여 화면이 밝아지거나 어두워집니다.

◯^T 빛 센서로 창문을 여는 프로그램의 실행과정을 알아봅시다.

✔ 설정한 소리 값이 너무 크거나 작지 않은가?

✔ 배경 오브젝트에도 신호를 받았을 때 다음 모양으로 바꾸는 명 령이 되어 있는가?

(19)

만일 판단이 참이면, 첫 번째 감싸고 있는 블록들을 실행하고, 거짓이면 두 번째 감싸고 있는 블록들을 실행합니 다.

IN 1번 포트에 연결되어 있는 빛 센서 의 밝기 값이 설정한 값과 비교하여 판단하는 블록입니다.

목록에 선택된 신호를 보내고 받는 명 령어 블록입니다.

오브젝트의 모양을 목록의 모양으로 바 꾸어 줍니다.

◯^T 빛 센서를 컨트롤러에 연결하는 방법을 보고 시작해 봅시다.

<회색도시>

<해>

✔ 설정한 빛 센서 값이 너무 크거나 작지 않은가?

✔ 배경 오브젝트에도 신호를 받았을 때 다음 모양으로 바꾸는 명 령이 되어 있는가?

<귀신>

(20)

□ 적외선 센서 알아보기

◯^T 화면을 보고 적외선센서가 어떻게 이용되었는지 살펴봅시다.

◯^S 물체의 위치를 감지하여 움직입니다.

◯^T 적외선센서로 위치를 변경하는 프로그램의 실행과정을 알아봅시다.

선택한 포트 입력 값의 변화를 특정범 위의 값으로 표현범위를 조절할 수 있 습니다.(엔트리 작품 만들기에서 기본 형을 선택해주세요.)

만일 판단이 참이면, 감싸고 있는 블록 들을 실행합니다.

오브젝트가 입력한 x좌표로 이동합니다.

오브젝트의 모양을 목록의 모양으로 바 꾸어 줍니다.

◯^T 적외선센서를 컨트롤러에 연결하는 방법을 보고 시작해 봅시다.

✔ 해와 귀신 오브젝트에서 모양 숨기기와 모양 보이기에 계속 반 복하기 명령어가 들어 있는가?

✔ ‘X좌표를 (10)만큼 바꾸기 블록’이 아닌 ‘X:(10) 위치로 이동하 기’ 블록을 사용하였는가?

✔ 1번 포트 값의 변환 범위를 제대로 지정하였는가?

<타이거마스크> <권투 선수>

■ 활동 3 나만의 센서 코딩 프로그램 만들기 (PPT 18~19쪽) ^ET

◯^T 네오봇의 센서들을 활용해서 나만의 센서 코딩 프로그램을 만들어

(21)

봅시다. 내가 조사한 내용을 발표해 봅시다.

정리 (10 분)

■ 정리하기 (PPT 20~21쪽)

▪ 네오봇 센서를 이용하여 엔트리로 간단한 프로그램을 만들 수 있습니다.

- 엔트리 기본형과 교과형 활용

▪ 센서들은 0~255사이의 숫자의 센서로 값을 나타냅니다.

- 단, 접촉센서는 0과 255, 두 숫자만 사용합니다.

▪ 센서는 주위 환경에 민감합니다.

- 센서 값이 때로는 정확하게 측정되지 않을 수도 있습니다.

◯^T 오늘 활동한 것에 대한 자기 평가 및 성찰 일지를 작성해봅시다.

◯^T 다음 시간에는 자율 주행 자동차를 만들어보겠습니다.

⊙PPT, 학습지 ( 자 기 평 가 및 성찰일 지)

Tip! 배운 내 용을 정리하 며 자기평가 와 성찰 일 지를 작성하 도록 한다.

영역

[6 실 04-10] 자료를 입력하고 필요한 처리를 수행한 후 결과를 출력하는 단순한 프로그램을 설계한다.

주제(단원)명 자율 주행 로봇 차시 5~7/16

학습목표 네오봇을 조립하고 프로그래밍을 통해 자율주행 로봇을 만들 수 있다.

연계과목 [초등학교 5~6 학년] 수학 [초등학교 5~6 학년] 과학

연계과목 성취기준 영역

측정

운동과 에너지

STEAM 요소

S 자율 주행 로봇이 목적지까지 가도록 시간과 속도 고려하기 T 자율주행 로봇 몸체 만들기

E A

M 자율 주행 로봇의 속도와 시간 측정하기

개발 의도 이번 주제에서는 자율 주행 로봇을 만들어보고, 이동 거리와 걸린 시간을 측정하여 속력을 구해 보는 활동 및 다양한 코딩 활동을 한다.

학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습의 세 번째 주제로서 최근에 이슈가 되고 있는 자율 주행 로봇 영상 시청을 통해 동기를 유발하고 배움문제를 확인한 후, 학습활동 안내를 한다. 전개 단계에서는 네오봇으로 자율 주행 로봇 몸체를 만드는 활동을 하고 자율주행 모드를 코딩하여 자율주행 자동차의 이동 거리와 걸린 시간을 측정하고 정확한 지점까지 가는 활동을 한다. 마지막으로 운전자 모드를 코딩하여 여러 개의 장애물을 피해가는 미션을 해결해 본다.

상황 제시

상 황 제 시

자율 주행 로봇 알아보기

창 의 적 설 계

운전자 모드 코딩하기 감 성 적 체 험 로봇 몸체 만들기·자율 주행

모드 코딩하기

감성적 체험

(22)

학습

및 유의점

도입 (10 분)

동기 유발

■ 자율 주행 로봇 영상 시청하기 (PPT 2쪽) ^Co

◯^T 자율 주행 로봇의 영상을 시청해 봅시다.

자율 주행 로봇은 어떤 원리로 움직이는지 생각해 봅시다.

◯^S 장애물을 인식하며 스스로 움직입니다.

◯^T 앞에 있는 물체는 어떻게 인식을 하는 것 같나요?

◯^S 센서가 있을 것 같습니다.

◯^T 수업을 통해서 자율 주행 로봇은 어떻게 움직이는지 알아보고, 네오 봇을 통해서 직접 만들어 보도록 하겠습니다.

⊙PPT

네오봇을 활용하여 자율 주행 로봇을 만들어 봅시다.

활동 안내

■ 학습 활동 안내하기

활동 1 자율주행 로봇 몸체 만들기 활동 2 자율주행 모드 코딩하기 활동 3 운전자 모드 코딩하기

전개 (100 분)

문제해결 방법 탐색 및 실행

■ 활동 1 로봇 몸체 만들기 (PPT 5~17쪽) ^CD

◯^T 학습할 자율 주행 로봇 완성품을 보고 필요한 부품을 확인하여 봅시 다.

◯^T 자율 주행 로봇이 어떤 원리로 작동할지 생각하며 만들어 봅시다.

▶PPT 7~18 쪽의 안내에 따라 로봇 조립하기

⊙PPT, 네오봇 Tip! 조립 시

PPT의 주의 사항을 참고 하여 방향이 틀리지 않도 록 안내한 다.

■ 활동 2 자율 주행 로봇 코딩하기 ^CD

▢ 앞, 뒤로 이동하는 로봇 코딩하기

◯^T 앞, 뒤로 움직이는 로봇의 실행과정을 살펴보겠습니다.

◯^T 앞, 뒤로 움직이는 로봇 코딩을 위해 필요한 명령어 블록을 알아봅 시다.

◯^T 학습한 내용을 바탕으로 앞으로 3초, 뒤로 3초 이동하는 움직임을 코딩하여 봅시다.

◯^T 로봇이 목적지의 검정색 선까지 가까이 가도록 코딩해봅시다.

◯^T 만약 프로그램이 제대로 실행되지 않는다면 다음의 이유를 생각하면

⊙PPT, 네오봇

Tip! 모 터 의 회전 시간을 조절하여 목 적지에서 멈 출 수 있는 시간을 찾도

(23)

서 해결해 봅시다.

▢ 제자리를 회전하는 로봇 코딩하기 ^CD

◯^T 제자리를 회전하는 로봇의 실행과정을 살펴보겠습니다.

◯^T 왼쪽, 오른쪽으로 제자리 회전을 하는 로봇 코딩을 위해 필요한 명 령어 블록을 알아봅시다.

◯^T 학습한 내용을 바탕으로 왼쪽으로 3초, 오른쪽으로 3초 제자리 회전 을 하도록 코딩하여 봅시다.

◯^T 로봇의 제자리 회전을 활용하여 룰렛을 만들어 봅시다.

▢ 좌우로 이동하는 로봇 코딩하기

◯^T 좌우 이동 로봇의 실행과정과 필요한 명령어 블록을 알아봅시다.

◯^T 학습한 내용을 바탕으로 좌우로 회전을 하도록 코딩하여 봅시다.

◯^T 로봇이 목적지의 검정색 선까지 가까이 가도록 코딩하여 봅시다.

✔ 모터의 움직이는 방향이 제대로 설정되었나요?

✔ 목적지까지 거리를 고려하여 모터회전 시간을 입력하였나요?

✔ 모터의 속도에 따른 회전시간을 알맞게 입력하였나요?

✔ 로봇이 회전하는 시간을 무작위로 설정하였나요?

-계산블록’ 꾸러미에서 ‘0에서 10 사이의 무작위 수’ 블록을 찾아봅시다.

✔ 양쪽 모터의 방향을 다르게 설정하였나요?

✔ 양쪽 모터의 속도를 같게 설정하였나요?

록 한다.

⊙활동지(룰렛)

Tip! 속 도 는 5로 설정한 다.

(24)

▢ 좌우로 회전하는 로봇 코딩하기

◯^T 좌우로 회전하는 로봇의 실행과정과 필요한 명령어 블록을 알아봅시 다.

◯^T 학습한 내용을 바탕으로 좌우로 회전을 하도록 코딩하여 봅시다.

◯^T 로봇이 장애물을 피해 목적지까지 도착하도록 코딩하여 봅시다.

✔ 앞으로 이동할 경우 양쪽 모터의 방향을 같게 설정하였나요?

✔ 오른쪽으로 이동할 때 오른쪽 모터의 이동방향을 뒤로 바꾸었 나요?

-좌,우 이동할 때 모터의 이동방향을 서로 반대방향으로 해야합니다.

✔ 출발선에서 장애물까지의 거리를 고려하여 모터의 속도와 회전 시간을 설정하였나요?

✔ 회전할 경우 회전할 방향의 모터의 속도를 줄였나요?

-회전할 때 회전하는 방향의 모터 속도는 줄이고 반대 방향의 모터 속도는 높입니다.

Tip! 각 모터 의 속도와 시간을 달리 하며 회전하 는 정도를 조절한다.

■ 활동 3 운전자 모드 코딩하기 (PPT 41~47쪽) ^ET

◯^T 키보드로 직접 조작하여 움직이는 로봇의 모습을 살펴봅시다.

◯^T 키보드로 조작하여 움직이는 로봇의 실행과정을 알아봅시다.

◯^T 키보드로 조작하여 움직이는 로봇의 코딩에 필요한 명령어블록을 생 각해 봅시다.

⊙PPT, 네오봇

Tip! 모 터 를 계속 회전 블록으로 코 딩한 경우 반드시 정지

(25)

지정된 키를 누르면 연결된 블록들을 실행합니다.

왼쪽 모터와 오른쪽 모터를 앞 또는 뒤 로 지정한 속도로 회전시킵니다.

양쪽 모터의 회전을 정지합니다.

◯^T 키보드로 조작하여 로봇이 움직이도록 코딩하여 보고 여러 개의 장 애물을 피해가는 것도 연습해 보세요.

✔ 회전할 경우 회전할 방향의 모터의 속도를 줄였나요?

-회전하는 방향의 모터 속도는 줄이고 반대 방향의 모터 속도는 높입니다.

하는 키도 필요함을 안 내한다.

정리 (10 분)

정리 및 차시 예고

■ 정리하기 (PPT 48쪽)

◯^T 다음 시간에는 센서를 이용한 로봇을 만들겠습니다.

■ 앞, 뒤, 왼쪽, 오른쪽 방향으로 움직이는 자율주행 로봇을 만들 수 있습니다.

-‘모터블록’ 꾸러미를 활용하여 코딩하기

■ 왼쪽과 오른쪽으로 이동하거나 회전할 때는 모터의 방향과 속도를 조절합니다.

-이동하는 방향의 모터의 방향을 뒤로하거나 속도를 줄여줍니다.

■ 키보드의 키를 이용하여 움직임을 직접 조절하는 로봇을 만들 수 있습니다.

-자신이 원하는 움직임을 설정하여 조작할 수 있습니다.

영역

[6실04-11] 문제를 해결하는 프로그램 을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다.

주제(단원)명 센서를 이용한 로봇

(3 개 활동 중 택 1~2) 차시 8~11/16 학습목표

(선택 1) 빛 센서를 활용하여 자동으로 LED 가 켜지는 자율주행 자동차 만들 수 있다.

(선택 2) 소리 센서를 활용하여 춤추는 애완용 로봇을 만들 수 있다.

(선택 3) 적외선 센서를 활용하여 자동으로 충돌을 방지하는 자율주행 자동차 만들 수 있다.

연계과목 [초등학교 5~6 학년] 수학 [초등학교 5~6 학년] 과학

연계과목 성취기준 영역

측정

운동과 에너지 STEAM

요소

S 빛 센서값 · 소리 센서값 · 적외선 센서값의 기준값과 센서값 비교해서 결정하기 T 자동 조명 자동차 몸체 만들기, 애완용 로봇 만들기, 충돌방지 자동차 몸체 만들기 E

(26)

A

M 빛 센서값 · 소리 센서값 · 적외선 센서값 측정하기

개발 의도 이번 주제에서는 빛 센서값, 소리 센서값, 적외선 센서값을 통해서 각 다른 종류의 로봇을 만들어보고 센서값을 조절하여 다양한 활동을 해 본다.

학생 주도형 STEAM 프로젝트 학습의 네 번째 주제로서 빛 센서, 소리 센서, 적외선 센서 등 3 가지의 센서를 활용하여 각가 다른 종류의 로봇을 만들어보고 활동을 할 수 있도록 3 개의 지도안을 구성하였다. 각 지도안은 2 차시 분량으로 교사별로 판단하에 세 가지의 지도안을 적절히 고려하여 1~2 개 또는 2~3 개의 주제를 이번 주제의 4 차시 내에서 활용하면 될 것이다. 각 선택 1~3 지도안은 해당 로봇과 관련된 영상으로 동기를 유발하고 배움문제를 확인한 후, 학습활동 안내를 한다. 전개 단계에서는 각 센서에 해당하는 로봇의 몸체를 만들고 센서값을 측정하여 프로그램을 만든 후 다양한 미션을 해결하도록 구성하였다.

상황 제시

상 황 제 시

(선택 1) 캐릭보드 알아보기 (선택 2) 애완용 로봇

알아보기 (선택 3) 똑똑한 자동차 알아보기

창 의 적 설 계

(선택 1) 자동 조명 자동차 미션 해결하기

(선택 2) 애완용 로봇 미션 해결하기 (선택 3) 충돌 방지 자동차 미션 해결하기

감 성 적 체 험 (선택 1) 자동 조명 자동차 몸체

및 프로그램 만들기 (선택 2) 애완용 로봇 몸체 및

프로그램 만들기

(선택 3) 충돌 방지 자동차 몸체 및 프로그램 만들기

감성적 체험

(선택 1)

학습

및 유의점

도입 (10 분)

동기 유발

■ 캐릭보드 영상 시청하기 (PPT 2쪽) ^Co

◯^T 캐릭보드의 영상을 시청해 봅시다.

캐릭보드는 어떤 원리로 움직이는지 생각해 봅시다.

◯^S 어두워지면 LED가 켜지도록 하는 것 같습니다.

◯^T 어두워지는 것을 어떻게 인식을 하는 것 같나요?

◯^S 센서가 있을 것 같습니다.

◯^T 수업을 통해서 캐릭보드가 어떻게 움직이는지 알아보고, 네오봇을 통 해서 직접 만들어 보도록 하겠습니다.

⊙PPT, 학습지 Tip! 학생들이

애완용 로봇 의 원리를 추측할 수 있도록 유도 하고 자신의 생각을 학습 지에 정리한 다.

빛 센서를 활용하여 자동 조명 자동차를 만들어 봅시다.

활동 안내

■ 학습 활동 안내하기 ^Co

활동 1 자동 조명 자동차 몸체 만들기 활동 2 자동 조명 자동차 프로그램 만들기 활동 3 자동 조명 자동차 미션 해결하기 전개

(60 분)

문제해결 방법 탐색 및 실행

■ 활동 1 자동 조명 자동차 몸체 만들기 (PPT 5~17쪽) ^CD

◯^T 자동으로 LED가 켜지는 로봇의 실행 모습을 동영상으로 시청하고 어떤 원리로 움직이는지 예상해 봅시다.

⊙PPT, 학습지, 네오봇 Tip! 예시영상

을 시청하고

(27)

◯^S 어두워지면 LED가 켜집니다.

◯^T 이번 활동을 통해서 동영상에서 본 자동으로 LED가 켜지는 자동차 를 만들어 보겠습니다. 어떤 원리로 작동할지 생각하며 만들어 봅시 다.

▶PPT 6~17 쪽의 안내에 따라 로봇 조립하기

자동 조명 로봇이 움직 이는 원리를 생각해서 학 습지에 정리 한다.

■ 활동 2 자동 조명 자동차 프로그램 만들기 ^CD

▢ 자동 조명 자동차 실행과정 알아보기

◯^T 자동 조명 자동차 프로그램의 실행과정을 알아보겠습니다. 프로그램에 서 입력은 해당 센서가 값의 변화를 인식하는 단계입니다. 처리는 사 용자가 설정해 놓은 기준 값과 센서 값을 비교하여 명령을 수행할지 를 결정하는 단계입니다. 처리는 명령을 받아 LED의 장치를 작동하 는 단계입니다.

◯^T 자동 조명 자동차의 입력 단계는 어떤 내용이 들어갈까요?

◯^S 빛 센서에 값이 입력될 것 같습니다.

◯^T 다음의 처리 단계에는 어떤 값이 들어갈까요?

◯^S 처음에 정한 빛감지 값 이하의 빛이 감지되면 명령을 내릴 것 같습 니다.

◯^T 마지막으로 출력 단계에는 어떤 값이 들어갈까요?

◯^S 처리 단계에서 내린 명령을 LED가 수행할 것 같습니다.

▢ 자동 조명 자동차 프로그램 명령어 블록 알아보기

◯^T 자동 조명 자동차 프로그램의 실행과정에 따른 명령어 블록을 알아 보겠습니다. (PPT 자료 활용 설명)

⊙PPT, 학습지, 네오봇 Tip! 학생들이

프 로 그 램 의 단계별 의미 를 이해한 후에 학습지 를 활용하여 단계별 내용 을 추측하게 유도한다.

Tip! 학생들이 엔트리 블록 들을 찾아보 면서 눈으로 확 인 하 도 록 한다.

Tip! 엔 트 리 (교과형) 오 프 라 인 에 서 는 <참 또는 거짓>이 뜨 지 않는 경 우도 있음.

(기본형에서 가져오기)

(28)

감싸고 있는 블록을 계속해서 반복 실 행합니다.

만일 판단이 참이면, 첫 번째 감싸고 있 는 블록을 실행하고, 거짓이면 두 번째 감싸고 있는 블록을 실행합니다.

두 가지의 조건 중 한 가지만 만족해 도 명령을 실행합니다.

IN1번 포트에 연결된 적외선 센서에 물체가 감지될 경우 명령을 처리할 센 서 값의 범위를 정합니다.

OUT1번 포트에 연결된 LED블록에 불 을 켜고 끕니다.

OUT1번 포트에 연결된 LED블록에 불 의 밝기를 정하고 켭니다.

양쪽 모터를 앞으로 1의속도로 계속 회전합니다.

◯^T 프로그램이 실행되는 과정을 생각하며 코딩하여 봅시다. 명령에 필요 한 센서의 기준값은 엔트리의 하드웨어 탭에서 여러분이 측정하며 가 장 적절한 값을 찾아서 입력하겠습니다.

✔ 빛 센서가 밝기 변화를 제대로 감지할 수 있또록 센서 값을 설정했는가?

✔ 엔트리 조건(또는. 그리고) 블록이 알맞게 선택되었는가?

Tip! 센서 값 은 같은 교 실이라도 빛 의 유무에 따라 장소마 다 다르기 때문에 직접 측정이 필요 함을 안내한 다.

Tip! 코 딩 을 할 수 있는 충분한 시간 을 제공 후 예시 정답을 제시한다.

Tip! 학생들이 코딩한 후 프 로 그 램 이 작동되지 않 을 시 스스 로 학습지를 보면서 점검 하여 수정할 수 있도록 유도한다.

Tip! 장소가

바뀌면 센서 값이 바뀌어 오류가 생길 수 있다.

■ 활동 3 자율조명 자동차 미션 해결하기 (PPT 25~29쪽) ^ET

◯^T 완성된 자율조명 로봇을 통해 미션을 해결해 보겠습니다.

◯^T [미션] 주변이 어두워 지는 정도에 따라 LED 밝기를 조절하는 자동 차를 만들어 봅시다. (PPT 26쪽)

⊙PPT, 학습지, 네오봇

Tip! 학습지에 미션 수행에 필요한 알고

(29)

리즘과 프로 그램 실행과 정을 정리하 면서 자유롭 게 새로운 동작을 만들 수 있도록 유도한다.

Tip! 활 동 이 끝났다면 학 습지 2쪽의 [미션 점검 하기]를 작 성하도록 한 다.

정리 (10 분)

■ 정리하기 (PPT 29쪽)

◯^T 다음 시간에는 우리 생활을 편리하게 해주는 로봇을 구상하고 만들 어보겠습니다.

■ 네오봇 센서를 이용하여 앞에 있는 물체를 감지할 수 있습니다.

- 빛 센서 활용

■ 빛 센서를 활용하여 자율밝기 조절 로봇을 만들 수 있습니다.

- 엔트리의 센서블록과 LED 블록 등을 사용합니다.

■ 네오봇 부품 연결 시에는 입출력 장치를 구분해야 합니다.

- 센서는 IN 포트, LED 블록은 OUT 포트에 연결합니다.

(선택 2)

학습 과정

교수-학습 활동

※ STEAM 학습 준거 표시( ^Co 상황 제시, ^CD 창의적 설계, ^ET 감성적 체험)

학습자료 및 유의점

도입 (10 분)

동기 유발

■ 애완용 로봇 영상 시청하기 (PPT 2쪽) ^Co

◯^T 애완용 로봇과 관련된 영상을 시청해 봅시다.

애완용 로봇이 어떤 원리로 움직이는지 생각해 봅시다.

◯^S 주인의 반응을 보고 움직입니다.

코딩을 통해 움직일 수도 있습니다.

⊙PPT, 학습지 Tip! 학생들이

애완용 로봇 의 원리를 추측할 수 있도록 유도 하고 자신의 생각을 학습 지에 정리한 다.

소리 감지 센서를 활용하여 애완용 로봇을 만들 수 있다.

활동 안내

■ 학습 활동 안내하기 ^Co 활동 1 애완용 로봇 몸체 만들기 활동 2 애완용 로봇 프로그램 만들기