새로운

(1)

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교사용 교재

초등학교 STEAM

새로운 물질 나만의 스마트폰 디자인하기

1. 주제 개요

이 수업은 3학년 1학기 과학 1단원‘우리 생활과 물질’에서 물체는 물질로 이루어져 있으며, 쓰임새는 같아도 물질이 다른 물건들을 주변에서 찾아보고 물질이 바뀌면 물건이 새로 갖게 되는 장점은 무엇인지 생각해보고 이를 확장시켜 신소재 스마트폰을 알아보고 미래에 어떤 새 로운 물질로 스마트폰이 만들어질지 학생들의 상상력을 자극하여 새로운 스마트폰을 디자인하 는 활동을 해보고자 한다.

현재에도 새로운 물질이 계속 개발되고 있음을 학생들에게 이해시키면서 새로운 물질들로 물 건을 만들었을 때 그 물건을 사용하는 사람들의 생활은 어떻게 변화할지 예측해보고 기존의 물 건을 새로운 물질로 수정하여 발명해보는 활동을 통해 신소재에 대한 관심을 갖도록 유도하고 자 프로그램을 구성하였다.

본 프로그램의 1차시에서는 학생들이 물질을 바꾸어 물건을 만드는 이유를 생각해보고 각각의 물 질이 가지고 있는 특성을 활용하여 기존의 물건을 바꿔보는 창의적 사고력을 이끌어내고 2차시에서는 1차시의 활동을 바탕으로 새로운 물질로 만들어진 스마트폰을 구상하여 그 특징이나 장점을 친구들 이 알기 쉽도록 설명하는 글을 작성하여 자신의 상상력을 구체적으로 표현해보도록 한다.

상황제시 창의적 설계 감성적 체험

․ 아이언맨 3 영화 티저, 휘 어지는 스마트폰, 투명한 스 마트폰 동영상과 사진을 보 여주고 어떤 물질로 만들어 졌을지 추측하여 이야기해보 기

⇒

․ 다른 물질, 같은 쓰임새의 물건 을 알아보기

․ 새로운 물질로 만들어진 물건의 특징과 편리한 점 이야기하기

․ 나만의 스마트폰 디자인하기

⇒

․ 나만의 스마트폰 설명하는 글쓰기

․ 친구들의 생각을 들으며 미래에 발명될 스마트폰을 이야기해보기

새로운 문제 도전

(3)

○ 교육과정 분석

학년 과목 단원 내용요소 활동적용 예

3 과학 3-1

1. 우리 생활과 물질

쓰임새는 같으나 다른 물질로 만 들어진 물체를 알아보자.

․ 쓰임새는 같고 물질이 다른 물건 들을 상상하여 보고 어떤 장점이 생기는지 생각해보고

자기가 만든 스마트폰의 기능과 장점을 친구들에게 자세하게 설명 하는 글 써보기

3 국어 3-1

5. 알기 쉽게 차례대로

읽는 이가 알기 쉽게 일의 순서나 방법을 설명하는 글을 써보자.

2. 학습 목표

○ 내용 목표

- 여러 가지 물질을 이용하여 물체를 만들어 사용하는 경우를 창의적으로 생각해 보자.

- 읽는 이가 알기 쉽게 일의 순서나 방법을 설명하는 글을 써보자.

○ 과정 목표

- 새로운 물질을 활용하여 나만의 스마트폰을 디자인할 수 있다.

- 모둠 내에서 협력적으로 문제 해결을 위해 협동하고 배려한다.

- 창의적인 설계과정을 통하여 과학적 원리를 이해하고 적용하는 습관을 갖는다.

3. STEAM 과목 요소

○ S : 새로운 물질이 생활에서 어떻게 이용되는지 알기

○ T/E： 새로운 물질을 이용하여 스마트폰 구상하기

○ A : 창의적인 나만의 스마트폰을 디자인하기

4. STEAM 단계 요소

○ 상황제시

휘어지거나 투명한 스마트 폰, 아이언 맨의 놀라운 슈트 등 이러한 신기한 물건들은 어떤 특성을 가진 물질로 만들어졌을까요? 여러분의 자유로운 상상력을 동원하여 이야기해볼까요? 이러한 새로 운 물질들은 영화나 미래에서만 볼 수 있는 것일까요? 여러분 주변에도 이런 새롭고 놀라운 물질 로 만들어진 물건들이 많이 있습니다. 어디에 숨어있는지 찾아볼까요? 또 새로운 물질로 여러분 주변의 물건을 수정하여 만들면 어떤 신기한 물건들이 만들어질까요?

(4)

○ 창의적 설계

- 쓰임새는 같지만 물질이 다른 물건들을 비교해보며, 우리주변의 물건을 새로운 물질과 결합시켜 만들면 어떤 편리한 점이 생길지 구상하여 봅시다.

- 새로운 물질과 스마트폰을 결합시켜 나만의 스마트폰을 디자인하고 그 특징이나 장점을 알기 쉽게 설명하는 글로 표현해 봅시다.

○ 감성적 체험

새로운 물질로 만들어진 신기한 물건들이 우리 주변에 이미 많이 있다는 것을 알고 이러한 물질 들을 이용하여 미래에는 어떤 새로운 스마트폰이 나올지 상상해보고 자신이 상상한 스마트폰을 알기 쉽게 설명하는 글쓰기를 통해 자신의 생각을 구체화하여 표현해보는 경험을 한다.

(5)

과목 초등학교, 3학년, 과학·국어 총차시 2차시

단원 과학 : 3-1-1. 우리 생활과 물질 국어 : 3-1-5. 알기 쉽게 차례대로

교육과정 쓰임새는 같으나 다양한 물질로 만들어진 물체를 알아보자.

학습목표 여러 가지 물질을 이용하여 물체를 만들어 사용하는 경우를 창의적으로 생각해 보자.

단계 문제제시 & 제작활동 학습자료(‣) 및

유의점(※)

<상황 제시>

영화티저와 신기한 물건들 사진 살펴보기

(10분)

1/2차시

 최근에 개봉한 아이언맨 3 영화 티저를 보여주고 슈트가 가지고 있는 기능을 이야기하기

Tip! 영화를 못 본 학생을 위해 영화 티저를 보여주고 주인공이 슈트를 입 고 어떤 일을 할 수 있으며 어떤 물질로 만들어진 것 같은지 자세히 보도록 미리 이야기 해준다.

휘어지는 스마트폰 http://2url.kr/abM

U(전자신문)

투명액정 http://2url.kr/abM

W(동아사이언스)

아이언맨 슈트

- 휘어지는 스마트폰은 어떤 물질들로 만들어졌을까요?

- 휘어지는 스마트폰은 어떨 때 사용하면 좋을까요?

- 투명액정은 어떤 물질로 만들어졌고 언제 사용하면 좋을까요?

- 우리 주변에 어떤 신기한 물건들이 있는지 찾아보고 이야기해 볼까 요?

‣ 동영상

http://www.tagstory.c om/100470453

(아이언맨3 티저)

‣ 투명 스마트폰 http://blog.daum.net /orangefish/1267497 9

‣ 휘어지는 스마트폰 http://news.naver.

com/main/read.nh n?mode=LSD&mid

=sec&sid1=104&oi d=003&aid=000492 1609

‣ 스마트폰을 이용하여 검색하기

<창의적 설계>

새로운 물질로 만들어진 물건

살펴보고 상상해보기

(20분)

 쓰임새가 같지만 물질이 다른 물건들이 무엇이 있을지 이야기하고 물질을 다르게 만들면 어떤 장점이 생기는 지 알아보기

Tip! 같은 쓰임새이지만 물질을 바꿔서 만들면 어떤 장점이 생길지 학생들 의 학용품이나 생활용품에서 먼저 생각하여 보도록 한다

- 여러분 필통을 한 번 살펴보세요. 무엇으로 만들어졌나요?

- 플라스틱 필통, 헝겊 필통, 종이곽 필통.. 모두 다른 물질로 만들어졌는 데 그런 필통들은 어떤 장점을 가지고 있을까요?

‣ 학생용교재 5쪽

※ 학생용 교재에 제시된 활동지는 모두 활용하지 않고 교사가 꼭 필요하다 고 생각되는 활동지만 선 택하여 사용하도록 한다.

5. 지도안 총괄표

(6)

<창의적 설계>

나만의 스마트폰 디자인하기

(30분)

2/2차시

 학용품이나 생활용품 중에서 사용하기 불편한 점을 생각해보고 그 단점을 고칠 수 있는 물질을 생각하여 새로운 물질의 물건을 상상하여 보기

- 여러분이 가지고 있는 물건들 중 한 가지를 골라보세요.

- 그 물건의 단점을 생각해보세요.

- 단점을 없애려면 어떤 물질로 바꾸면 좋을까요?

- 이런 방법으로 다른 물건들도 물질을 바꾸어서 쓰임새는 같지만 물질 이 다른 물건들을 상상하여 써보세요.

 나만의 스마트폰 디자인하여 만들어보기

- 미래에는 휘거나 투명한 스마트폰이 개발되어 사람들이 사용할 것이다. 학생 들에게 그런 스마트폰이 개발되면 어떤 좋은 점이 있을지 직접 만들어보고 사용 하면서 장점을 이야기해보자.

Tip! 학생들이 만드는데 많은 시간을 보내기보다는 만들어서 사용해보고 장 점을 생각해보도록 투명 고무판을 스마트폰 크기로 미리 잘라서 주고 네임펜이 나 스티커를 이용하여 꾸미는 시간도 줄이도록 한다.

1) 만들고 싶은 스마트폰 디자인 구상하기

2) 투명고무판에 라벨지와 네임펜을 이용하여 스마트폰 꾸미기 3) 완성되면 친구들과 만든 작품을 비교해보고 전화놀이

해보기

4) 투명하면서 휘어지는 스마트폰의 장점과 편리한 점 이야기 해보기

※ 학생들이 막연히 새로 운 물질의 물건을 상상해 보는 것은 어려울 수 있으 니 필통이나 실내화등 학생 들이 사용하고 있는 물건 부터 접근하여 함께 생각 해보고 학습지를 해결하도 록 한다.

‣ 스마트폰 크기의 투명 고 무판, 네임펜, 스티커

<감성적 체험>

나만의 스마트폰 설명하는 글 쓰고

발표하기 (20분)

2/2차시

 자기가 만든 투명스마트폰의 특징이나 장점을 친구들에게 자세하 게 설명하는 글을 써보기

Tip! 현재 스마트폰의 불편하거나 바꾸고 싶은 부분, 새로 바꿀 물질과 그 이유, 새로 디자인한 스마트폰의 편리한 점이나 특징을 넣어 친구들에게 자세하게 설명하는 방법으로 글을 써서 발표하도록 한다.

- 자기가 만든 투명 스마트폰은 현재 스마트폰의 불편한 점을 덜어 줄 수 있나요?

- 자기가 만든 투명 스마트폰의 특징과 장점은 무엇인가요?

- 자기가 만든 투명 스마트폰을 친구들에게 자세히 설명할 수 있도록 글 을 써보세요.

 친구들의 글을 듣고 미래에는 어떤 스마트폰이 나올지 상상하여 보자.

- 미래에는 어떤 물질의 새로운 스마트폰이 개발되어 나올지 상상하여 이야기해 볼까요?

※자기가 만든 스마트폰의 기능을 자유롭게 상상하여 표현하도록 허용하는 분위 기를 유도한다.

(7)

6. 평가 계획

▢ 학생 자기/동료 평가 계획

평가

방법 평가영역 평가기준 평 가

상 중 하

자기 평가

감성적

체험 ◆ 활동에 적극적으로 참여했는가?

창의적 설계

◆ 새로운 물질로 만들어진 물건의 편리한 점을 잘 알고 있는가?

◆ 주어진 재료로 나만의 스마트폰을 디자인하여 만들었는가?

동료 평가

감성적 체험

◆ 자기가 만든 스마트폰을 자세하게 설명하는 글을 써서 친구 들에게 발표하였는가?

평가영역 평가항목 상 중 하

창의적 설계

주어진 재료로 나만의 스마트 폰을 디자인하 여 만들 수 있 는가?

독창적인 아이디어로 자신만의 스마트폰을 디자인하여 꾸밀 수 있다.

자신만의 스마트폰을 디자인하여 만들지만 독창성은 부족하다.

독창성과 작품의 완성도가 많이 부족하다.

감성적 체험

자기가 만든 스마트폰을 자 세하게 설명하 는 글을 써서 친구들에게 발 표할 수 있는 가?

자기가 만든 스마트폰의 기능과 특징을 자세하게 넣어서 설명하는 글을 쓰고 친구들 앞에서 자신

있게 발표할 수 있다.

자기가 만든 스마트폰의 기능과 특징을 넣어 설명하는 글을 썼으나

발표할 때 자신감이 부족하다.

자기가 만든 스마트폰의 기능과 특징이 설명문에 잘 제시되어 있지 않고

발표할 때 자신감이 부족하다.

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MEMO

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7. 학습내용

• 문제제기

사진과 동영상을 보면서 새로운 물질의 신기한 물 건들을 살펴보기

http://www.tagstory.com/100 470453

(아이언맨3 티저)

‣ 투명 스마트폰

http://blog.daum.net/o rangefish/12674979

‣ 휘어지는 스마트폰

http://news.naver.com /main/read.nhn?mode

=LSD&mid=sec&sid1=1 04&oid=003&aid=0004 921609

• 준비물 사진이나 그림 스마트폰이나 컴퓨터

• 지도 시 주의 사항

새로운 물질로 만들어진 신기한 물건들은 이미 우리 주변에도 많 이 있음을 학생들이 인식할 수 있도록 스마트폰이나 컴퓨터 검색 을 통해 확인해보도록 한다.

(10)

•창의적 설계

• 같은 쓰임새 다른 물 질의 물건들이 갖는 장점 살펴보기

• 편리해지거나 개선된 점을 중심으로 살펴보기

• 지도시 주의사항

쓰임새가 같지만 물질이 달라지면서 생긴 장점을 생각하며 다음 활동을 연계하도록 한다.

• 준비물

(11)

• 창의적 설계

우리주변의 물건에 새로 운 물질을 결합하여 새로 운 기능의 물건 고안해보 기

참고자료 2

• 다양한 전략 및 아이디어

① 학용품

② 생활용품

③ 만화나 영화 속 물건 생각해보기

• 준비물 • 지도 시 주의 사항

학용품이나 생활용품 등 학생들이 일상생활 속에서 사용하고 있 는 물건들의 불편한 점을 먼저 떠올려보고 이를 개선할 수 있으려 면 어떤 성질의 물질과 결합시켜야할지 생각해보도록 한다.

(12)

나만의 스마트폰 디자인 하기

• 라벨지와 네임펜을 이 용하여 자신만의 스마트 폰을 디자인하기

• 전화놀이를 통해 장점 을 생각해보기

• 지도 시 주의사항

- 투명하면서 휘어지는 나만의 스마트폰은 어떤 장점을 가질지 생각해볼 수 있도록 직접 전화놀이의 상황극을 해보도록 한다.

• 준비물

투명고무판, 가위, 스티커나 라벨지, 네임펜

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• 감성적 체험

내가 디자인한 스마트폰 설명하기

① 현재 스마트폰의 불 편하거나 바꾸고 싶은 부 분

②새로 바꿀 물질과 그 이유

③새로 디자인한 스마트 폰의 편리한 점이나 특징 등을 넣어보자

• 준비물 • 지도 시 주의 사항

- 현재 스마트폰의 불편하거나 바꾸고 싶은 부분, 새로 바꿀 물질 과 그 이유, 새로 디자인한 스마트폰의 편리한 점이나 특징을 넣어 친구들에게 자세하게 설명하는 방법으로 글을 쓰기

- 미래에는 어떤 물질의 새로운 스마트폰이 나올지 예상하며 발표 하기

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참고자료 1 신소재 개발

신소재(新素材) 개발은 금속, 무기, 고분자 등의 소재들을 새로운 제조 기술을 사용하 여 특수한 기능과 성질을 갖는 재료 만들어 내는 것을 말한다. 신소재의 개발에는 무한 한 가능성이 감추어져 있으며, 인류가 누릴 문명의 혜택은 신소재의 개발에 달려 있다고 도 한다. 신소재는 전자, 정보통신, 에너지, 우주항공, 의료, 자동차, 컴퓨터 등 첨단기 술 산업에 반드시 필요한 핵심소재로 여겨지고 있다. 신소재 산업은 기술 축적과 연구 개발이 함께 이루어져야 하는 지식집약형 산업이며, 개발하는 데 엄청난 자금과 인력, 연 구 기간이 들기 때문에 국가적으로 적극 지원하기도 한다. http://ka.do/n1C(위키백과)

참고자료 2 새로운 물질과 물건들

흑연에서 추출한 그래 핀이라는 물질로 휘어 지는 스마트폰을 개발 하였다.

출처 : 동아사이언스¹⁾

물이 흡수되지 않는 방수의 기능과 몸의 땀을 흡수하는 투습의 기능을 가진 고어텍스 로 만든 등산복

영화 속에서 자주 등장하는 3D 홀로 그램 디스플레이

출처 : 동아사이언스²⁾

자외선 차단과 온도조 절 기능이 있는 티셔츠

출처 : 동아사이언스³⁾

음식물을 담는 용기 에서 우주왕복선의 재 료로 다앙하게 사용 되는 세라믹

출처 : YTN사이언스⁴⁾

일반 리튬 배터리보 다 5배나 배터리 용 량이 많은 리튬황 배 터리

출처 : 동아사이언스⁵⁾

보행자의 안전을 지켜주는 LED 신 소재 우산

앞뒤로 터치가 가 능한 스마트폰

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참고자료 3 시중에 판매중인 휘어지는 스마트폰

LG전자는 오늘 보도자료를 통해 LG디스플레이가 개발한 '곡면 플라스틱 유기발광다이 오드(OLED)'를 장착한 첫 스마트폰 'LG G플렉스'의 디자인과 사양을 공개했습니다.

LG 'G플렉스'는 삼성전자의 휜 화면 스마트폰 갤럭시 라운드가 가로로 휜 것과 달리 세로로 휜 형태로 만들어졌고, LG화학이 세계 최초로 개발한 휜 베터리도 적용됐습니 다.

출처 : YTN 사이언스 http://2url.kr/abMh 김현우 [hmwy12@ytn.co.kr]

참고자료 4 집중호우 LED 신소재 우산

LED가 촘촘히 박힌 ‘트와이라잇(Twilight) 우산(사진 아래 오른쪽)’은 보행자의 안전을 최우선으로 삼아 디자인된 제품 이다. 5가지 스펙트럼이 일정한 패턴을 유지하며 강하게 빛난 다. 차량 운전자에게 전방에 지나가는 행인이 있음을 확인시 켜주는 역할을 한다. 이 우산은 외부와 내∙외부에 빛이 나오 는 2가지 종류의 제품으로 구성됐으며, AAA 배터리를 사용 한다. 손잡이가 LED의 빛을 켜고 끌 수 있도록 설계됐다. 비 가 내릴 때 우산의 색상이 변하는 제품도 있다.

뉴 스카이라인 스퀴다렐라(사진 아래 왼쪽) 우산은 '스 퀴드 런던(Squid London)'이 올해 내놓은 새로운 모델 로 물에 민감하게 반응하는 신소재를 적용했다. 맑은 날엔 화이트와 블랙 컬러만이 나타나다 비에 젖게 되면 각기 다른 밝은 계열의 색상들이 드러나는 식이다. 이 는 차량 전조등의 빛이 비춰질 경우 강한 반사효과를 줘 보행자의 안전을 지켜줄 수 있게 디자인 한 것이다. 평소 지팡이처럼 휴대하다 비가 올 때 곧바로 꺼내 쓸 수 있는 우산 디자인도 상용화를 앞두고 있다. 마음대 로 휘어지는 신소재를 우산의 뼈대에 적용했던 것.

디자이너 매튜 스윈튼(Matthew Swinton)씨가 디자인한 이 우산(사진 위)은 손잡이의 슬라이 드를 올리면 우산의 차양이 마치 꽃봉오리가 벌어지듯 나오도록 설계됐다. 우산대는 접고 구부 릴 수 있으며, 휴대성에 착안하여 고안된 디자인 컨셉이다.

기사주소 : http://www.zdnet.co.kr/news/news_view.asp?artice_id=20090712171548&type=det

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참고자료 5 앞뒤로 터치 인식하는 투명 스마트 폰

화면의 앞 뒤를 모두 터치할 수 있는 스마트폰이 일본에서 처음으로 등장했다. 실제로 기기를 다룬 동영상은 양손을 이용해 스마트폰 내 여러 가지 아 이콘들을 손쉽게 조작할 수 있는 모습을 보여준다.

미국 씨넷은 31일(현지시간) 일본 NTT도코모와 후지쯔가 공동개발한 투명 양면 유기발광다이오드 (OLED) 터치스크린폰을 소개했다. 이 제품은 지난 30일부터 1일까지 일본에서 열리고 있는 ‘2012 와 이어리스 재팬 엑스포’에서 처음 나왔다.

씨넷은 이전까지 나온 제품들에 비해 이 스마트폰은 터치스크린의 활용도를 높였다고 평가했다. 스마트폰 화면 앞뒤에서 아이콘 등 유저인터페이스(UI)를 한번에 조작할 수 있기 때문이다.

▲ NTT도코모와 후지쯔가 공동으로 개발한 양면 터치 OLED 터치스크린폰. 양손을 이용해 화면 앞뒤를 조작할 수 있다.

예를 들어 왼손으로 스마트폰 화면의 가장 위쪽의 알림바를 끌어 내리면서 오른손으로 는 뒷면의 터치스크린으로 아이콘을 옮길 수 있다. 이 회사는 심지어 화면에 나온 큐 브퍼즐을 양손을 이용해 맞추는 모습까지 시연했다. 이 폰은 2.4인치 OLED (320x240) 터치스크린에 안드로이드 운영체제(OS)를 사용한다. 외신은 "소니에릭슨 이 수년 전에 엑스페리아 퓨어니스라는 투명 터치스크린폰을 개발했으나 비싼가격과 실제 활용도가 떨어진다는 점이 지적됐다"고 밝혔다.

NTT도코모 연구개발담당 마사시 타가야 연구원은 디지인포TV와의 인터뷰에서 “시장 에 폰이 출시되려면 화면이 더 커져야한다”며 “일반 스마트폰과 비교해 밝기가 떨어지 는 단점을 개선해야 한다”고 말했다.

NTT도코모와 후지쯔는 가격이나 향후 출시시점을 공개하지는 않았다.

기사주소 : http://www.zdnet.co.kr/news/news_view.asp?artice_id=20120601101529&type=det

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교사용 교재

초등학교 STEAM

꼴찌 발명왕 따라잡기~

자석 터치펜 만들기

1. 주제 개요

본 프로그램은 일상생활에서 자석이 사용되는 예를 알아보는 수업으로 최근 발명품 중 자 석을 이용한 스마트폰 터치펜의 발명 과정을 학생들이 경험해보고 자석터치펜이 스마트폰의 액정에 인식되는 이유를 생각해보고자 한다. 스마트폰 안에는 지자기 센서가 있어 자기장 변 화를 인식할 수 있다는 원리를 이용하여 자석터치펜을 발명할 수 있었다. 학생들은 자석이 일 상생활에서 널리 쓰인다는 점을 이해하고 있지만 스마트폰에서도 자석이 이용되고 있다는 것 을 새롭게 알 수 있고 자석의 무한한 활용도에 관심을 갖도록 유도하고자 한다. 또한 ‘꼴찌 발명왕 따라잡기’를 통해 발명은 일상생활 속 작은 관심에서 시작되며 발명과정을 따라해 보 며 발명에 대한 관심을 높여보고자 한다.

본 프로그램은 학생들에게 발명에 대한 관심과 흥미를 높이고 자석이 스마트폰에서도 어떻게 활용되는지를 알도록 하는데 있다. 발명의 경험을 통해 학생들이 새로운 아이디어 를 자유롭게 이 야기할 수 있도록 사고를 확장해주는 과정이 필요하며 스마트폰의 내부구 조에 대해서도 자연스럽 게 궁금증과 관심을 가질 수 있도록 이끌어줘야 한다.

․ 발명왕 황성재가 만든 자 석 터치펜 이야기를 듣고, 터치펜에 대한 흥미와 관심 가지기

⇒

․ 스마트폰과 터치펜 속에 숨어 있 는 과학적 원리 알아보기

․ 자석을 활용한 나만의 터치펜 구 상하기

․ 나만의 터치펜 만들기

⇒

․ 나만의 터치펜 활용하기

․ 내가 만든 터치펜 발표하고 좋은 점, 개선하면 좋을 점들에 관해 이 야기 나누기

새로운 문제 도전

(18)

학년 과목 단원 내용요소 활동 적용 예

3

과학 3-1

2.자석의 성질

자석이 우리생활에서 이용 되는 예를 찾아보기

․자석의 성질 이용하여 터치 펜 만들기

․터치펜 디자인하기

․내가 만든 터치펜의 원리와 기능에 대해 발표하기

․친구 발표 들으며 자신의 의견 추가하기

미술 3-1

10.디자인과 생활 움직이는 놀잇감 만들기 사회 3-2

2.이동과 의사소통

미래의 의사소통 모습 상 상하기

4

국어 4-1

3.이 생각 저 생각

여러 의견을 비교하며 이야 기듣기

국어 4-2

5.정보를 모아

조사한 내용을 정리하여 친 구들이 알기 쉽게 발표하기

2. 학습 목표

○ 내용 목표

- 자석으로 스마트폰을 작동시킬 수 있다는 것을 안다.

- 자석 터치펜을 디자인하고 간단하게 만들어 터치펜으로 사용해보자.

- 터치펜의 기능을 바꿀 수 있는 방법을 생각해보자.

○ 과정 목표

- 자신만의 터치펜을 디자인하여 창의적으로 만들 수 있다.

- 모둠 내에서 협력적으로 문제 해결을 위해 협동하고 배려한다.

- 창의적인 설계과정을 통하여 과학적 원리를 이해하고 적용하는 습관을 갖는다.

3. STEAM 과목 요소

○ S : 자석으로 스마트폰을 작동시키기

○ T/E： 자석으로 스마트폰 터치펜 구안하기

○ A : 창의적인 나만의 스마트폰 터치펜 디자인하기

(19)

4. STEAM 단계 요소

○ 상황제시

오늘 수업시간에 선생님께서 꼴찌 발명왕 황성재 형 이야기를 해주셨다. 형은 어려서부터 공부 보다는 발명에 관심이 많아 성적은 꼴찌였지만 발명가의 꿈을 포기하지 않았다고 한다. 그러던 꼴 찌 발명왕은 자석으로 스마트폰 터치펜을 발명했는데 자석을 이용해서 만든 터치펜은 싸고 쉽게 만들 수 있으며 더욱 창의적인 것은 평상시 연필을 돌리던 자신의 버릇을 이용하여 펜을 돌리면 선의 굵기가 변한다는 것입니다. 선생님 이야기를 듣고 정말 신기한 발명품이라는 생각이 들고 나 도 자석으로 형처럼 터치펜을 만들어 보고 싶다는 생각이 들었습니다.

- 여러 가지 자석의 종류 중에서 어떤 자석으로 자석터치펜을 만드는 것이 좋을 예측해보고 직접 실험해본다.

- 모양과 기능을 생각하여 자석 터치펜을 디자인하여 만들어보자.

자석 터치펜은 연필을 돌리는 방법으로 펜 기능이 바뀐다. 본인이 가지고 있는 자신만의 버릇을 이용하여 펜의 기능이 바뀌도록 고안해보자. 내가 만든 자석 터치펜은 어떤 방법으로 터치 펜의 기능을 바꿀 수 있을까?

친구들의 의견을 듣고 자신의 아이디어를 수정해보고 발명에 대한 관심과 흥미를 갖는다.

(20)

5. 지도안 총괄표

과목 초등학교, 3학년, 과학 총차시 1차시

단원 3-1-2. 자석의 성질

교육과정 자석이 우리생활에서 이용되는 예를 찾아보자.

학습목표 자석 터치펜을 디자인하여 만들어보고 자신이 가진 버릇을 이용하여 펜의 기능을 바꾸는 방법을 생각해보자.

흐름 문제제시 & 제작활동 학습자료(‣) 및

유의점(※)

<상황 제시>

꼴찌 발명왕 황성재 이야기

듣고 느낀 점 이야기하기

(5분)

 발명왕 황성재 이야기와 동영상을 보고, 자석으로 만든 터치펜에 관 한 궁금증 이야기 나누기

Co 꼴찌 발명왕 황성재를 아나요? 황성재는 어려서부터 공부 보다는 발명에 관심이 많아 성적은 꼴찌였지만 발명가의 꿈을 포기하지 않았답니다. 그러던 어느날 꼴찌 발명왕은 자석으로 된 스마트폰 터치 펜을 발명하였습니다. 자석으로 어떻게 스마 트폰에 글씨를 쓸 수 있는 걸까요?

- 스마트폰에 터치펜으로 그림을 그려본 적이 있나요?

- 터치펜 속에 어떤 원리가 숨어 있는 걸까요?

‣ 동영상

http://news.naver.c om/main/read.nhn?

mode=LPOD&mid=t vh&oid=056&aid=0 000006005

‣학생용교재 12쪽

※학생용 교재에 제시된 활동지는 모두 활용 하 지 않고 교사가 꼭 필요 하다고 생각되는 활동지 만 선택하여 사용하도록 한다.

‣참고자료1,2

‣터치펜에 대한 관심을 가지도록 흥미를 유도한 다.

<창의적 설계>

스마트폰과 터치펜 속에 숨어 있는

과학 원리 살펴보기

(10분)

스마트폰과 터치펜 속에 숨어 있는 과학 원리 살펴보기 - 스마트폰과 터치펜 속에는 어떤 과학원리가 있는 것일까요?

- 스마트폰 안에는 자석을 감지하는 센서가 있어서 자석으로 만든 터치펜을 인 식하여 글과 그림을 그릴 수가 있습니다.

Tip! 스마트폰 안에는 자기장을 감지하는 지자기 센서가 있다. 이 지 자기 센서를 이용하여 자기장을 감지하는 앱을 스마트폰에 설치하면

(21)

<창의적 설계>

나만의 자석터치펜 만들기 (15분)

 나만의 자석 터치펜 만들기

- 자석을 활용한 터치펜을 우리도 만들어 볼 수 있을까요?

- 우리가 만든 자석 터치펜이 스마폰에서 실행이 되는지 확인도 해봐요.

- 터치펜으로 적당한 자석을 찾아봅시다.

- 둥근자석, 막대자석, 안테나자석, 네오디움 자석 등을 스마트폰에 실 행시켜 보면서 터치펜으로 가장 적당한 자석을 찾아봅시다.

Tip! 네오디움 자석은 자력이 강력하여 가장 터치기능이 우수하다.

- 펜처럼 사용하려면 어떤 모양으로 만드는 것이 편리할 까요?

- 어떤 종류의 자석으로 만드는 것이 좋을까요?

- 발명왕 황성재처럼 펜의 기능을 바꿀 수 있는 나만의 버릇이 있나요?

- 모양과 자석의 종류, 기능 등을 고려하여 나만의 터치펜을 만들어 봅시다.

Tip! 나무젓가락을 활용하여 네오디움 자석과 연결하면 연필처럼 쥐고 쓸 수 있는 펜을 만들 수 있다. 하지만 나무젓가락에 국한시키지 말고 다양한 재료를 활용하여 만들 수 있도록 허용해준다.

Tip! 버릇으로 펜의 기능을 바꾸는 것은 황성재처럼 펜을 돌리거나, 책상에 펜을 두들겨 준다거나, 굴린다거나 다양한 활동을 통해 펜의 굵기, 색깔 등이 변환 될 수 있도록 하는 것이다.

‣다양한 종류의 터치펜

http://yigs.kr/424

‣둥근자석, 막대자석,안테 나자석,네오디움자석,나무 젓가락,스카치테이프,색종 이,스티커 등

※둥근자석과 막대자석은 학교에서 쉽게 구할 수 있 으나 안테나자석과 네오 디움은 따로이 준비를 해 놓아야 한다. 네오디움이 자력이 가장 강하기 때문 에 네오디움 자석으로 터 치펜을 만들어 볼 수 있도 록 한다.

안테나자석

네오디움자석

<감성적 체험>

나만의 터치펜 발표하고 아이디어

나누기 (10분)

 내가 만든 터치펜이 스마트폰에 적용해보기

- 내가 만든 터치펜이 스마트폰에서 작동이 되는지 확인해봅시다.

- 스마트폰의 터치펜과 내가 만든 터치펜은 어떤 차이점이 있나요?

 나만의 터치펜 발표하고 이야기 나누기 - 터치펜 모양과 기능에 대해 발표해 봅시다.

- 친구의 터치펜의 좋은 점과 새로이 추가하면 좋을 점에 관해 이야 기해 봅시다.

Tip! 서로의 생각을 나누는 활동으로 칭찬하며 격려해주는 분위기를 만들 어 서로의 생각을 허용해주도록 한다.

‣실물화상기

‣학생용교재 15쪽

(22)

6. 평가 계획

평가

상 중 하

자기 평가

감성적

체험 ◆ 활동에 적극적으로 참여하였는가?

창의적 설계

◆ 자석 터치펜으로 가장 적당한 자석을 찾았는가?

◆ 나만의 자석 터치펜을 구상하여 창의적으로 디자인하고 만들 었는가?

동료 평가

감성적

체험 ◆ 터치펜의 기능을 바꾸는 아이디어가 창의적이고 새로운가?

창의적 설계

나만의 자석 터치펜을 구상하여 창의적으로 디자인하고 만들 수 있는가?

나만의 자석 터치펜을 창의적으로 구상하여

만들 수 있다.

나만의 자석 터치펜을 만들기는 하나 창의적이지 못하다.

나만의 자석 만들기가 미흡하다

(23)

7. 학습내용

• 문제제기

이야기를 읽고 동영상을 보면서 발명왕을 따라 자 석 터치펜을 만들고 싶은 마음을 갖는다.

http://news.naver.com/

main/read.nhn?mode=L POD&mid=tvh&oid=056

&aid=0000006005

• 참고자료 2

• 학생들의 자유로운 상상력을 유도한다.

• 생각열기 • 지도시 주의 사항

이야기와 관련동영상을 통해 학생들이 발명품에 대한 흥미와 관 심을 갖고 발명왕을 따라 자석 터치펜을 만들어보고 싶은 생각이 들도록 한다.

(24)

•창의적 설계

• 터치펜으로 적당한 자 석 찾아보기

• 자석으로 스마트폰 을 작동시킬 수 있는 원 리를 너무 자세히 알기 보다는 자석을 감지하는 지자기 센서가 스마트폰 안에 있다는 정도로 설명 해준다

참고자료 1

원리를 너무 깊이 설명하기 보다는 자석과 스마트폰, 지자기 센서 등이 서로 연관이 있음을 이해하도록 한다.

• 준비물

둥근자석, 막대자석 네오디움 자석, 안테나

(25)

적당한 자석을 이용하여 자석터치펜을 만들어보기

① 네오디움 자석 겹쳐 서 만들기

② 막대자석 끝에 네오 디움 자석 붙여서 만들기

③ 안테나 자석을 꾸며 서 사용하기

• 준비물

여러 가지 자석들 색종이, 가위, 풀, 테이프 등

• 지도시 주의 사항

자석 터치펜 꾸미기에 너무 많은 시간이 걸리지 않도록 하고 중 요한 것은 여러 자석들을 활용하여 터치펜의 기능을 할 수 있도록 길고 얇은 펜의 모양을 만들어 보는 것이 중요하다.

(26)

터치펜의 기능 바꾸는 방법 생각해보기

① 펜으로 책상을 톡톡 칠 때

② 펜을 흔들 때

③ 펜을 굴릴 때 등

• 자유롭고 다양한 아 이디어가 나올 수 있도록 유도한다.

- 생각이 잘 나지 않으면 직접 필기구를 이용하여 펜의 기능을 바 꿀 수 있는 방법을 생각해보도록 유도한다.

- 엉뚱하거나 현실성이 없어보여도 아이디어의 가치를 인정해주고 많은 학생들이 다양하게 생각하여 발표하도록 한다.

• 준비물 연필이나 펜

(27)

참고자료1 자석으로 터치펜을 만들 수 있는 이유

스마트폰 안에는 자기장을 감지하는 지자기 센서가 있다. 이 지자기 센서를 이용하여 자기장을 감지하는 앱을 스마트폰에 설치하면 자석 터치펜을 인식하게 되어 글과 그림을 쓸 수 있게 된다.

3학년에게는 이해하기 어려운 내용일 수 있으므로 스마트폰 안에도 자기장을 감지하는 센서가 있다는 정도만 알아도 좋습니다.

참고자료2 자석이 일상생활에 쓰이는 예

- TV나 오디오의 스피커. 마이크.

- 일반 전화기나 핸드폰

- 교육보조재료. (막대 자석 등) - 병원에서 쓰는 CT. MRI - 풍력발전의 발전기용 모타 - 자기부상열차의 차체 부상용 자석 - 전기자동차의 동기 영구자석식 모터.

- 전기자전거. 전기이륜차

- 엘리베이터의 동기 영구자석식 모터 - 냉장고, 세탁기, 전자레인지

- 자동차의 각종 모터 - 복사기와 복합기

- 카메라의 ZOOM(거리조잘)용 모터 - 가방의 잠금장치

- 비닐하우스, 농업용 용수 스프레이용 및 운동기구용 모터 - 병 따게, 전단지의 고정용 고무자석, 포장용 박스 등

(28)

( YTN 사이언스 2013.07.12. )

볼펜 돌리던 습관이 신기술 만들어

볼펜 돌리는 습관이 신기술을 탄생시켰다.

한 젊은 과학도가 이 습관을 응용해 스마트폰의 메모 기능을 획기적으로 개선시킨 기술을 개발하였다.

학교나 사무실, 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 연필이나 펜 돌리는 모습. 이러한 펜 돌 리는 습관이 새로운 발명품을 탄생시켰습니다.

터치펜을 돌리면 펜의 굵기가 달라지고, 반대편으로 사용하면 지우개 역할을 합니다.

또, 색깔을 마음대로 골라 쓸 수 있고 펜의 압력 즉, 누름 정도에 따라 굵기가 달라집 니다.

KAIST 문화기술대학원 석박사 과정을 밟고 있는 황성재씨가 개발한 자석을 활용한 스 마트폰 입력기술입니다.

[인터뷰:황성재, KAIST 문화기술대학원 석박사 과정]

"스마트폰에는 지구 극방향을 가리키는 지자기센서가 있습니다. 이 지자기센서를 활용 해서 자석의 방향, 그리고 강도 같은 것들을 파악해서 인식을 도모하는 기술이라 할 수 있겠습니다.“

참고자료3 신문기사 읽기

(29)

자력의 변화를 인식하는 앱을 설치하고, 자석을 이용해 스마트폰을 컨트롤하는 방식으 로 복잡한 회로와 통신 모듈, 그리고 배터리가 필요없습니다.

기존 터치펜은 내부에 복잡한 회로가 구비돼 있지만 이 펜은 자석 하나만 있으면 되 고, 스마트폰 기종에 관계없이 구현이 가능한 게 장점입니다.

스마트폰에 설치된 자석을 이용한 이 기술은 향후 교육용 앱 등 활용범위를 다양하게 넓혀 나갈 것으로 기대됩니다.

기존 스마트폰에 구비된 지자기센서를 활용하기 때문에 추가적인 전자적 하드웨어 없 이 보다 향상된 입력 해상도 등을 제공할 수 있습니다.

[인터뷰:황성재, KAIST 문화기술대학원 석박사 과정]

"지우개 모양으로 만들어서 지우개 역할로 사용할 수도 있고요. 그리고 학습용 교구 같은 형태로 만들어서 어린이들이 자그마한 물체를 이용해서 상호작용할 수 있는 그런 방식으로 활용될 수가 있습니다."

볼펜을 돌리던 버릇을 새로운 스마트폰 입력기술로 발전시킨 '매그펜'기술은 국내·외에 10여 건의 특허출원과 함께 다음 달 독일에서 개최되는 Mobile HCI학회에서 명예상을 받게 됩니다.

YTN 이정우(ljwwow@ytn.co.kr)

-

YTN 사이언스 뉴스 동영상 자료 -

http://www.ytnscience.co.kr/program/program_view.php?s_mcd=0082&s_hcd=&key=2013071 21101581792

(30)

교사용 교재

초등학교

STEAM 스마트폰! 어떻게 기울기와 방향을 알 수 있을까?

1. 주제 개요

기존 아이폰3GS 이하 모델에 비해 아이폰4가 출시 된 이후로 자이로스코프 센서를 통해 좀 더 다양한 움직임을 감지할 수 있도록 스마트폰이 발전하였다. 기존 아이폰3GS 이하 모델에서는 움직임을 감지하는 센서가 단순하여 핸들을 돌리는 정도의 간단한 게임만 가능했지만, 자이로스 코프 센서가 장착된 이후로 보다 정교하고 다양한 게임을 즐길 수 있게 된 것이다. 또한, 자이 로스코프 센서는 게임만이 아닌 다양한 어플에서 활용이 가능할 것으로 예측된다. 예를 들어, 단순히 2차원 이미지로 그쳤던 쇼핑에서의 활용을 생각해보면, 가령 자동차 정보를 본다고 할 때 자동차 바퀴 하나까지 휴대폰을 돌려가며 세밀하게 살펴볼 수 있는 3차원적 경험을 제공할 수 있게 될 것이다. 이 수업에서는 자이로스코프 센서가 스마트폰에 내장됨으로써 어떻게 활용 되고 있는지 체험해보고, 또한 앞으로 어떻게 활용될 수 있는지를 상상해봄으로써, 스마트폰의 현재 모습과 미래의 발전 방향에 대해 생각해 볼 수 있는 시간을 가지도록 한다.

눈을 감고 한쪽 발로 균 형 잡아보기, 눈을 감고 방향 에 맞게 걸어보기 등의 신체 적 활동을 통해 사람은 신체 기관을 통해 기울기와 방향을 감지할 수 있음을 인지하고, 우리가 쉽게 접할 수 있는 스 마트폰이 기울기와 방향을 감 지할 수 있을지에 대해 이야 기해보기

⇒

․자이로스코프 팽이 놀이하기

․자이로센서를 활용한 어플리케이션 체험하기

․자이로센서를 적용한 어플리케이션 설계하기

⇒ ․ 어플리케이션 시연하기

․ 아이디어 평가 및 피드백

새로운 문제 도전

(31)

학년 과목 단원 내용요소 활동적용 예

4 과학 4-1

1. 무게 재기

수평잡기에서 거리와 무게의 관계

를 설명할 수 있다. ․ 자이로센서의 원리를 탐구(수평 잡기, 각)하고 자이로센서를 활용 한 스마트폰용 애플리케이션을 구상해보기

4 수학 4-1 3. 각도

예각과 둔각의 뜻을 알고, 예각 삼각형과 둔각 삼각형을 이해한 다.

2. 학습 목표

○ 내용 목표

- 자이로센서의 대략적인 원리를 이해할 수 있다.

- 자이로센서를 적용한 새로운 어플리케이션 아이디어를 제시할 수 있다.

○ 과정 목표

- 창의적인 설계과정을 통하여 과학적 원리를 이해하고 적용하는 습관을 육성한다.

- 프로젝트 수행과정에서 모둠 내에서 협력적으로 문제 해결을 경험한다.

3. STEAM 과목 요소

○ S : 자이로센서의 원리 탐구(수평잡기)

○ T/E： 자이로센서를 활용한 스마트폰용 애플리케이션 구상

○ M : 자이로센서의 원리 탐구(각)

4. STEAM 단계 요소

○ 상황제시

본 수업의 상황 제시는 눈을 감고 한쪽 발로 균형 잡아보기, 눈을 감고 방향에 맞게 걸어보기 등의 신체적 활동을 통해 사람은 신체 기관을 통해 기울기와 방향을 감지할 수 있음을 인지하고, 우리가 쉽게 접할 수 있는 스마트폰이 기울기와 방향을 감지할 수 있을지에 대한 의문과 함께 그 원리에 대해 탐구하고 싶은 과학적 학습 흥미와 욕구를 자극한다.

(32)

본 수업의 창의적 설계는 자이로스코프 팽이 놀이 활동을 통해 자이로센서에 대한 대략적인 원 리 인식과 실제 자이로센서를 활용한 어플리케이션을 다양하게 체험해 봄으로써 자이로센서를 적 용한 새로운 어플리케이션 아이디어를 창의적으로 설계해 보며 더욱 탐구하고 싶은 분야를 가질 수 있다.

본 수업에서 감성적 체험은 어플리케이션을 설계하는 데 그치지 않고 시연(4학년 수준에서의 역 할극)을 해보고 친구들과 함께 평가해 봄으로써 자신의 아이디어에 대한 확신과 발전방향에 대해 좀 더 확장된 사고로 살펴볼 수 있는 기회를 제공하고자 한다.

(33)

5. 지도안 총괄표

과목 초등학교, 4학년, 과학, 수학

총 차 시

3차시

단원 과학 4-1-1. 무게 재기 수학 4-1-3. 각도

교육과정 수평잡기에서 거리와 무게의 관계를 설명할 수 있다.

예각과 둔각의 뜻을 알고, 예각 삼각형과 둔각 삼각형을 이해한다.

학습목표 자이로센서의 원리를 간접적으로 이해할 수 있다.

자이로센서의 원리를 스마트폰 애플리케이션에 적용하는 방법을 구상하여 본다.

흐름 문제제시 & 제작활동 학습자료(‣) 및

유의점(※)

<상황 제시>

어떻게 기울기와 방향을 알 수 있을 까?

(10분)

1/3차시

◆ 눈을 감고 한쪽 발로 균형 잡아보기, 눈을 감고 방향에 맞게 걸 어보기

Tip! 위 활동 후, 스마트폰 속 자이로센서가 스마트폰의 방향과 기울기를 느 낄 수 있게 도와준다고 간단하게 언급한 후, 다음 활동으로 넘어가도록 한 다.

- 눈을 감고 한쪽 발로 균형을 잡아 보았을 때, 느낌이 어땠나요?

- 눈을 감고 똑바로 걸어본 느낌이 어땠나요?

- 사람은 어떻게 기울기와 방향을 느낄 수 있는 것 같나요?

- 우리가 쉽게 접할 수 있는 스마트폰은 기울기와 방향을 알 수 있을까요?

◆ 학습 문제 찾고 학습 활동 계획세우기

(눈이 없는 스마트폰은 기울기와 방향을 알 수 있을까?)

<창의적 설계>

자이로센서의 원 리 탐구

(30분)

1/3차시

◆ 자이로스코프 팽이를 통한 자이로센서의 원리탐구 (수평잡기, 각)

Tip! 이 활동을 통해 자이로센서에 대한 대략적인 원리를 인식할 수 있도 록 한다.

- 돌아가는 팽이를 살짝 기울인 후 놓았을 때, 팽이가 어떻게 되나요?

- 실 위에 올려 놓은 팽이를 살짝 기울였을 때, 팽이는 어떻게 되나요?

- 팽이를 세게 돌린 후 상자에 넣어 지지대 위에 상자를 세웠을 때 어떻게 되나요?

‣ 학생용교재 쪽

‣ 자이로스코프 팽이

(34)

<창의적 설계>

자이로센서 탐색 및 애플리케이션 아이디어 구상 (50분)

2/3차시

◆ 자이로센서를 활용한 다양한 어플리케이션 체험하기

Tip! 모둠을 구성하여 한 모둠당 하나씩 어플이 설치된 스마트폰을 제공한 후, 아이들이 스스로 체험해 보고, 자이로센서가 어떻게 활용될 수 있을지 다 양하게 생각할 수 있는 기회를 제공한다.

- 자이로센서가 쓰이고 있는 애플리케이션에는 어떤 것들이 있나요?

◆ 자이로센서를 활용한 스마트폰용 애플리케이션 구상 및 광고지 만들기

( 동영상 )

http://blog.naver.c om/bennywhang?Re direct=Log&logNo=

40111127938

( 동영상 )

http://windy.luru.ne t/958

( 동영상 )

http://creatier.blog.

me/90109265527

‣자이로센서를 활용한 어 플리케이션

<감성적 체험>

나만의 애플리케이 션 시연 및 평가 (30분)

3/3차시

◆ 내가 만든 자이로센서를 활용한 ‘애플리케이션’ 시연하기 및 평가하기

Tip! 내가 만든 애플리케이션을 시연할 때, 스마트폰의 화면에 나오는 장면 을 역할극 형식으로 꾸며볼 수 있도록 하되 아이들의 상상력을 마음껏 발휘할 수 있도록 형식을 제한하지 않도록 한다. 역할극 형식이란 예를 들어, 아이들 이 옷을 쇼핑할 수 있는 애플리케이션을 제작한다고 했을 때, 태블릿 PC를 오 른쪽, 왼쪽으로 기울이면 시연하는 아동이 오른쪽, 왼쪽으로 돌고, 위쪽, 아래 쪽으로 기울이면 제자리에서 앞으로, 뒤로 움직이던지 등의 스크린 상의 효과 를 몸으로 표현해보는 활동을 말한다.

- 갖고 있는 아이디어를 공유하고 서로 좋은 아이디어를 추가하여 봅시다.

(35)

6. 평가 계획

평가

상 중 하

자기 평가

감성적

체험 ◆ 즐거운 마음으로 활동에 참여하였는가?

창의적 설계

◆ 자이로센서의 원리를 대략적으로 이해하고 자이로센서를 활용 한 애플리케이션을 설계할 수 있는가?

동료 평가

감성적 체험

◆ 자기가 만든 애플리케이션의 기능과 특징이 잘 드러나게 친구 들에게 발표할 수 있는가?

창의적 설계

자 이 로 센 서 의 원리를 대략적 으로 이해하고 자 이 로 센 서 를 활용한 애플리 케이션을 설계 할 수 있는가?

독창적인 아이디어로 자신만의 애플리케이션을

설계할 수 있다.

자신만의 애플리케이션을 설계하였지만 독창성은

부족하다.

독창성과 작품의 완성도가 많이 부족하다.

감성적 체험

자기가 만든 애플리케이션의 기능과 특징이 잘 드러나게 친 구들에게 발표 할 수 있는가?

자기가 만든 애플리케이션의 기능과

특징을 잘 드러나게 친구들 앞에서 자신 있게

발표할 수 있다.

특징을 드러나게 발표했으나, 발표할 때

자신감이 부족하다.

특징이 발표 시 잘 드러나지 않았고 발표할

때 자신감이 부족하다.

(36)

MEMO

(37)

7. 학습내용

• 문제제기

눈이 없는 스마트폰은 기울기와 방향은 어떻게 알 수 있을까?

• 몸으로 느껴보기

① 눈을 감고 한쪽 발 로 균형 잡기

② 눈을 감고 방향에 맞게 걸어보기

• 준비물 • 지도시 주의사항

아이들의 다양한 생각을 수용해 준 후, 스마트폰 속 자이로센서가 스마트폰의 방향과 기울기를 느낄 수 있게 도와준다고 간단하게 언급 한 후, 다음 활동으로 넘어가도록 한다.

(38)

• 자이로스코프 팽이를 통한 자이로센서의 원리 탐구(수평잡기, 각)

자이로스코프 팽이를 다양하게 관찰해 보며, 자이로 센서의 원리 를 간접적으로 생각해 볼 수 있도록 지도한다.

• 준비물

자이로스코프 팽이

(39)

• 자이로센서를 활용한 다양한 어플리케이션 체 험해 보기

• 준비물

- 스마트폰(아이폰4) - 앱스토어 애플리케이션 : GunRange, 자이로피아 노2, Angry business man

- 모둠을 구성하여 한 모둠당 하나씩 어플이 설치된 스마트폰을 제공 한 후, 아이들이 스스로 체험해 보고, 자이로센서가 어떻게 활용될 수 있을지 다양하게 생각할 수 있는 기회를 제공한다.

(40)

• 자이로센서를 활용한 스마트폰용 애플리케이션 구상

• 구상의도, 자이로센서 활용과정, 기능, 디자인 등 다양한 측면에서 고려 되어야 한다.

- 자이로센서를 활용한 에플리케이션을 구상할 때 기획배경 및 이유 뿐 만아니라 자이로센서의 활용이 잘 나타날 수 있도록 특징 과 기능이 고려될 수 있도록 지도한다.

• 준비물

(41)

• 내가 만든 애플리케이 션 광고하기

• 준비물 - 채색도구

- 자이로센서를 활용한 에플리케이션을 구상할 때 기획배경 및 이 유 뿐 만아니라 애플리케이션의 특징과 기능이 잘 드러날 수 있는 광고가 될 수 있도록 지도한다.

(42)

- 친구들과 작품 공유 및 평가하기

- 갖고 있는 아이디어를 공유하고 서로 좋은 아이 디어를 추가하기

- 다양한 기술의 원천인 과학 원리를 이해하고자 하는 의지 기르기

- 내가 만든 애플리케이션을 시연할 때, 스마트폰의 화면에 나오는 장면을 역할극 형식으로 꾸며볼 수 있도록 하되 아이들의 상상력을 마음껏 발휘할 수 있도록 형식을 제한하지 않도록 한다.

• 준비물

(43)

참고자료 1 자이로센서의 현재와 미래

손으로 스마트폰을 터치하지 않아도 두드리거나, 뒤집거나, 흔들거나 하는 동작으로

특정 기능을 수행할 수 있도록 만든 제품이다.

이는 세 가지 센서 덕분이다. 방위각을 인식하는 ‘지자기 센서’, 휴대전화의 기울기를

인지하는 ‘가속도 센서’, 기울기의 각속도를 검출하는 ‘자이로 센서’가 스마트폰의 행동반

경을 아홉 가지 축에서 파악한다. 이 덕분에 옵티머스 블랙 왼쪽에 있는 ‘제스처(G)키’를

누르고 흔들기만 하면 오는 전화를 받을 수 있다. 전화벨이나 알람이 울리면 뒤집는 행

동만으로 ‘무음모드’가 된다. 커서를 왼쪽이나 오른쪽으로 이동시키고 싶다면 스마트폰의

왼쪽이나 오른쪽을 두드리기만 하면 된다.

http://www.dongascience.com/news/view/-5316987/bef

(44)

참고자료 2 자이로스코프

자이로스코프(gyroscope)는 방향의 측정 또는 유지에 사용되는 기구로, 각운동량 보존법칙에 근 거한다. 자이로스코프는 축이 어느 방향으로든지 놓일 수 있는 회전하는 바퀴이다. 자이로스코프 가 빠르게 회전할 때에는, 외부에서 토크(torque; 회전우력)이 주어졌을 때 그 방향이 회전에 의 한 각운동량(angular momentum)에 의해 회전하지 않을 때보다 훨씬 적게 변화하게 된다. 자이 로스코프는 짐벌(수평 유지 장치)에 놓이게 되므로 외부의 토크는 최소화되며, 장착된 받침이 움직 이더라도 그 방향은 거의 고정되게 된다.

<자이로스코프>

http://2url.kr/abMq(위키백과)

참고자료 3 자이로센서가 있는 닌텐도 3DS

자이로 센서 기능을 활용해 본체를 상하좌우로 움직이면 실제 망원경을 보는 듯한 느낌으로 플레이 하는 것이 가능하며 별도의 안경 없이도 3D 입체영상을 느낄 수 있다.

(45)

참고 사이트

1) http://www.dongascience.com/news/view/2601/news 2) http://www.dongascience.com/photo/view/2460/news 3) http://www.dongascience.com/news/view/-62087/bef

4) http://www.ytnscience.co.kr/program/program_view.php?s_mcd=0013&s_hcd=&key=201310041048068577 5) http://www.dongascience.com/news/view/3144/news

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집 필 진

이름 소속

한선관 경인교육대학교 컴퓨터교육과

이철현 경인교육대학교 생활과학교육과

김수환 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

김상홍 김포풍무초등학교

한희섭 인천병방초등학교

박정환 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

차경민 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

홍수빈 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

황혜은 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

김강용 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

홍정미 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

최무영 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

최상현 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

신나리 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

김형식 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

홍희상 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

김안나 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

서희정 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

박종훈 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

김현수 경인교육대학교 미래인재연구소

이진태 경인교육대학교 미래인재연구소

전수진 고려대학교 컴퓨터교육학과

자 문 진

이름 소속

신영준 경인교육대학교 과학교육과

류희수 경인교육대학교 수학교육과

류미영 인천새말초등학교

박상배 신흥여자중학교

권미경 신흥여자중학교

노희진 인천청라고등학교

장유현 인천당하초등학교

민경수 인천창영초등학교

서양종 인천건지초등학교

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