광주광명초등학교

2019 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2019. 12. 5

광주광명초등학교

【 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

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

프로그램명 플루이드 인터페이스 STEAM 프로그램 학교급 초등 대상 학년(군) 5,6학년

중심과목 정보(실 과)

중심과목

성취기준 영역 [초등학교 5~6학년] (1) 기술시스템,/ 기술 활용

연계과목 과학 수학

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년] (2) 비와 비율/비례식과 비례배분 [초등학교 5~6학년] (3) 전기의 이용

연구기간 2019.5.16. ~ 2019.11.30.

연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000) 참여연구원 5명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 4명)

연구 수행자에 관한 사항

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 광주광명초등학교 정보(실과) 교사 안준별

공동연구원 광주광명초등학교 과학 교사 박종수

공동연구원 광주광명초등학교 과학 교사 김은실

공동연구원 광주광명초등학교 정보(실과) 교사 이재웅

공동연구원 광주광명초등학교 수학 교사 변정인

2019년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

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

2019년 12월 3일

연구책임자 : 안준별 (인)

“이 보고서는 2019년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

1. 요약문

본 프로그램은 인터페이스 기술의 변천과정을 살펴보며, 인간과 기계가 어떻게 소통을 하며 인간과 인 간 사이의 소통을 위하여 기술이 어떻게 적용되는지에 대한 과정을 타임라인을 만들어보며 이해하도록 한다. 립모션을 활용하여 손동작 인식을 통한 화면상의 물건들을 직접 움직여보며, 플루이드 인터페이 스에 대한 직접 경험도 해본다. 이러한 과정을 통해 인터페이스 기술은 사람을 위하여, 또 장애를 가진 사람들을 위하여 개발이 되어 왔고, 앞으로도 그렇게 개발이 되어야 한다는 것을 자연스럽게 깨달을 수 있을 것이다. 이러한 따뜻한 기술에 대한 아이디어를 구상하여 친구들과 함께 나누어보며 미래 자신의 진로에 대한 탐색도 함께 해본다.

2. 서론

◦ 다양한 교과융합을 통해 미래사회에 발맞춘 교육 프로그램 개발

◦ STEAM 프로그램 개발을 통해 연구회원들의 역량 향상

◦ 개발된 STEAM 프로그램을 통해 교육실천

3. 연구 수행 내용

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 STEAM 개발 프로그램(플루이드 인터페이스) 선행

프로그램명

2015 초등학교 첨단제품활용형, STEAM 개발 프로그램(플루이드 인터페이스)

학교급 초등학교 대상 학년(군) 5,6학년

중심과목

중심과목

성취기준 영역 [초등학교 5~6학년] (1) 기술시스템,/ 기술 활용 연계과목 수학

과학

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년] (2) 비와 비율/비례식과 비례배분 [초등학교 5~6학년] (3) 전기의 이용

개발계획 주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 4 실과(2) +수학(2)

2 4 실과(2) + 수학(2)

3 4 실과(2) + 과학(1) + 수학(1) 4 4 실과(2) + 과학(1) + 수학(1) 개발·적용

현황 ※ 2019. 9. 18. 기준, 16차시 중 4차시 개발

◦ 연구회 과제1 : STEAM 프로그램 개발 및 적용

- 기존 개발된 STEAM 프로그램(플루이드 인터페이스)의 경우 개발 시 소프트웨 어교육이 정규교육과정에 적용되지 않았으나 현재는 실과교과에 소프트웨어 교 육과 로봇 교육이 적용되어 있음. 이에 따라 프로그램을 재조정.

- 기존 개발된 STEAM 프로그램(플루이드 인터페이스)의 경우 매우 유용한 정보

중심 융합프로그램이나 개발 당시(2015) 수업에 적용되었던 코딩 프로그램, 학

습 교구들이 업그레이드 및 판매 중지되어 수업 적용에 어려움이 있음.

- 현재 많이 사용하고 있는 코딩 프로그램, 학습 교구들에 적합하도록 수업 방 법 및 학습 도구 변경 및 개선. 학습 교구의 경우, 디지털교과서 사업으로 많 이 보급된 스마트패드나 스마트폰을 활용하여, 장착된 카메라, 마이크, 웹캠 기 능을 활용함. 또, 피지컬컴퓨팅 교구의 경우 가격이 비싸고, 접근이 쉽지 않아 다수의 실과 교과서에 선정된 피지컬컴퓨팅 교구(네오봇)으로 프로그램을 구성 함.

- 또한, 당초 프로그램은 3,4학년과 5,6학년을 대상으로 개발되었음. 하지만 프 로그램 개발 당시 개정교육과정 적용 전이기 때문에 교육과정 위계를 고려하 지 않아도 되었음. 하지만, 관련 내용을 3,4학년에 제시할 경우, 5,6학년 교과교 육과정에서 관련내용이 선행학습이 될 수 있다는 점에서 대상 학년에서 3,4학 년을 제외하고 5,6학년 중심으로 프로그램을 재구성함.

- 그 밖에 다양한 학습지원 자료들(유튜브영상, 기사, 사진 등)의 경우 삭제된 경우가 있어 이에 따른 대체 학습지원 자료 제공.

◦ 연구회 과제2 : STEAM 프로그램 적용 성과 연구 및 조사

- 기존 개발된 STEAM 프로그램을 학생들에게 적용하여 학생들에게 교육기회 제공과 함께 평가모델 활용한 평가를 통한 효과성 분석

- 개선된 STEAM 프로그램을 적용 전·후 학생 태도검사 및 만족도 조사 - STEAM 프로그램 연구 및 적용을 통한 교원만족도 조사.

◦ 연구회 과제3 : STEAM 프로그램 협력연구 강화 및 확산 실천

- STEAM 착수 워크숍 및 성과 발표회 등의 행사 참여하여 다양한 프로그램을 접해보고 개발한 프로그램의 확산.

- STEAM 교육 확산을 위해 교사연구회 주관으로 교사 연수 및 성과발표회 운 영.

- 다양한 교사커뮤니티에 본 프로그램에 대해 소개 및 확산

4. 연구 수행 결과

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 4차시

수업 적용 일정 2019.1014. ~ 2019.10.25.

(STEAM 수업)수혜학생 수 광주광명초등학교 42명(초등학교 5학년) 학생 태도검사 사전검사 9월 23일, 1개학급 실시 완료

사후검사 10월 25일, 1개 학급(40명) 실시 완료 학생 및 교사 만족도조사 10월 25일 실시 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최 2019. 11.21 ‘자녀와 함께하는 SW STEAM행사’ 개최

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원 (국외, 국내) 해당 없음

5. 결론 및 제언

※ 교사연구회 참여를 통한 STEAM 프로그램 개발·적용 관련 좋았던 점과 어려웠던 점 - 바쁜 학교 수업 중에서도 틈틈이 수업에 대해 고민하고 하나씩 배워가는 과정이 좋았음.

- 최신 기술과 트랜드를 반영하는 수업을 할 수 있는 기회를 얻을 수 있어서 좋았음.

※ STEAM 교사연구회와 해당 STEAM 수업 프로그램 발전을 위한 개선 방안

- 대학이나 기관보다 교사 주도의 STEAM 프로그램 개발 기회의 확산이 바람직함.

붙임 STEAM 프로그램

(프로그램명) 플루이드 인터페이스 STEAM 프로그램

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 1~4/16

[6실04-08]절차적 사고에 의한 문제 해결의 순서를 생각하 고 적용한다.

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

실과(정보)

2 5~8/16

[6실05-06]생활 속에서 로봇 활용 사례를 통해 작동 원리

와 활용 분야를 이해한다. 실과(정보)

3 9~12/16

[6실05-06]생활 속에서 로봇 활용 사례를 통해 작동 원리 와 활용 분야를 이해한다.

[6실05-07]여러 가지 센서를 장착한 로봇을 제작한다.

실과

4 13~16/16

[6실05-04]다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상

하고 제작한다. 실과

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 16차시)

차시 주요내용

1~4 /16

주제(단원)명 플루이드인터페이스 히스토리

※ 중심과목의 교육과정 성취기준을 달성하기 위해 다른 교과 과목의 관련 영역(내용)과 어떤 주제(소재)를 어떻게 융합한 STEAM 프로그램인지 간략히 기술

이 단원의 주요 내용은 실과 교과 성취기준 중 소프트웨어의 이해, 프로그래밍 요소와 구조와 관련된 내용을 다룬다. 이를 위해 먼저, 우리 주변의 다양한 인터페이스를 살펴본다.

다음으로, 이들이 동작하기 위해 어떻게 프로그래밍이 되었는지 생각해고, 마지막으로 테블릿 PC 를 활용하여 내장된 카메라(웹캠) 기술을 활용하여 간단한 플루이드인터페이스 프로그램을 만들어보는 체험을 하게 된다. 웹캠 기술을 활용하기 위해서는 숫자의 변화에 따라 비례하게 좌표를 변동시켜야 하기 때문에 수학과의 비와 비례에 대한 지식이 필요하다. 해당 주제 STEAM 프로그램을 통해 학생들은 최신기술을 활용한 간단한

프로그래밍을 제작하는 과정속에서 자연스럽게 각 교과의 성취기준 목표를 달성할 수 있다.

현장체험학습을 가기 위해 네 명의 친구가 각기 다른 방법으로 날씨를 검색하

는 상황을 그림과 이야기 자료로 제시하여 준다. 네 가지 상황의 차이점에 대

한 이야기를 나누며 자연스럽게 인터페이스의 기술과 현재의 플루이드 인터페 이스 기술 발전에 관한 호기심을 이끌어 낼 수 있도록 한다.

CD 창의적 설계

인터페이스 기술의 변천과정을 살펴보며 타임라인을 만들어본다. 또 플루이 드 인터페이스 기술을 경험하기 위하여 스마트패드의 카메라(웹캠) 기능을 살펴 보고, 카메라(웹캠) 활용한 실제 물체를 움직여보는 직접 체험의 활동도 해본다.

이러한 경험을 바탕으로 미래 나의 생활 또는 사람들에게 필요한 플루이드 인 터페이스 기술을 구상해본다.

ET 감성적 체험

자신이 구상한 플루이드 인터페이스 기술을 발표하며 서로 공유하고 자신의 구상에 대한 친구들의 피드백을 받아 소통해본다.

5~8 /16

주제(단원)명 플루이드인터페이스 소통해요

9~12 /16

주제(단원)명 플루이드인터페이스 디지로그

13~16 /16

주제(단원)명 플루이드인터페이스 메이커

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 실과 ※ 1 개 과목만 기재 학교급/학년(군) 초등학교/5~6 학년 중심과목

성취기준 영역

[초등학교 5~6 학년] (1) 기술시스템/기술 활용

중심과목

성취기준 프로그래밍 요소와 구조 주제(단원)명 플루이드인터페이스 히스토리 차시 1~4/16

학습목표

1. 우리 주변의 플루이드인터페이스 프로그램을 이해할 수 있다.

2. 비의 개념과 비례식을 활용하여 플루이드인터페이스 프로그램의 알고리즘을 제작할 수 있다.

3. 카메라(웹캠)을 활용하여 간단한 플루이드인터페이스 프로그래밍을 제작할 수 있다.

연계과목 수학 연계과목

성취기준 영역

[초등학교 5~6학년] (2) 비와 비율/비례식과 비례배분

STEAM 요소

S

T 인터페이스 개념, 플루이드 인터페이스 원리, 카메라(웹캠)의 원리 E

A 직관적 사용자 경험 M 다양한 숫자의 개발 의도

우리의 생활에 사용되고 있는 인터페이스 기술에 대해 이해하고, 실재 구현해가는 과정을 통해 플루이드 인터페이스에 대한 이해와 프로그래밍 경험을 하기 위해 개발하였다..

먼저, 현장체험학습을 가기 위해 네 명의 친구가 각기 다른 방법으로 날씨를 검색하는 상황을 그림과 이야기 자료로 제시하여 준다. 네 가지 상황의 차이점에 대한 이야기를 나 누며 자연스럽게 인터페이스의 기술과 현재의 플루이드 인터페이스 기술 발전에 관한 호 기심을 이끌어 낼 수 있도록 한다.

다음으로, 인터페이스 기술의 변천과정을 살펴보며 타임라인을 만들어본다. 또 플루이드 인터페이스 기술을 경험하기 위하여 테블릿PC의 카메라(웹캠) 기능을 살펴보고, 테블릿PC 의 카메라(웹캠)을 활용한 실제 물체를 움직여보는 직접 체험의 활동도 해본다. 이러한 경 험을 바탕으로 미래 나의 생활 또는 사람들에게 필요한 플루이드 인터페이스 기술을 구상 해본다.

마지막으로 자신이 구상한 플루이드 인터페이스 기술을 발표하며 서로 공유하고 자신의 구상에 대한 친구들의 피드백을 받아 소통해본다.

STEAM 학습 준거

상황 제시 인터페이스에 따라 서로 다른 검색 방법 차이 알기

창의적 설계 인터페이스 기술의 변천 과정에 대해 살펴보며 타임라인 만들기 카메라(웹캠)을 활용해서 프루이드 인터페이스 기술 체험하기

감성적 체험 자신이 구상한 풀루이드 인터페이스 기술을 발표하여 서로 공유하기

흐 름

(차시) 교 수·학습 내 용 학습자료(▶) 및 유의점(※)

모듈 1

상황제시 (1차시)

• 전시학습 상기

T: 지난 과학시간에 낙타의 여러 가지 신체적인 특징을 이용하여 생활에서 필요한 물건을 구상해 보았습니다.

교과서에 제시된 것과 같이 여러 가지 동물의 특징을 흉내 내어 로봇을 만들기도 합니다. 이러한 로봇에게 명 령을 내리고 의사소통하기 위해서는 어떠한 장치가 필 요할까요?

S1: 말로 명령을 내리고 로봇이 대답하면 좋을 것 같습 니다.

S2: 무선 조종기로 조종할 수 있으면 좋을 것 같습니다.

S3: 그냥 제 마음을 읽어서 알아서 하면 좋을 것 같습니다.

T: 다음 이야기를 들어 보면서 어떤 방법이 있을지 생각 해 보도록 합시다.

 다양한 인터페이스 이야기 나누기

• 스토리텔링을 통한 동기유발

T: 네 사람이 알아보고자 한 것은 무엇인가요?

S: 날씨가 궁금해서 찾아보고 있습니다.

T: 네 사람의 목적은 같은데 어떤 점에서 차이가 있나요?

S1: 지영이는 컴퓨터로 검색을 했고 지민이와 무영이는 스마트폰으로 검색을 했어요.

S2: 검색을 할 때 사용한 방법이 다릅니다. 키보드로 직접 입력한 사람도 있고 음성으로 검색한 사람도 있습니다.

• 학습목표 확인

지영이는 현장체험학습을 갑니다. 생각만 해도 너 무너무 신이 나죠. 하지만 중요한 건 날씨! 컴퓨터 앞에 앉아서 검색을 합니다. 검색엔진을 열고 검색 창에 ‘내일의 날씨’라고 키보드로 열심히 두들겨 넣었습니다.

지민도 현장체험학습을 갑니다. 진태 역시 날씨가 너무 궁금합니다. 그래서 스마트폰으로 날씨 앱을 클릭하여 내일의 날씨를 확인합니다.

무영이는 스마트폰 가운데 버튼을 꾹 누르고 ‘내 일 날씨’라고 또박또박 말하였습니다.

다은이는 머릿속으로 ‘내일의 날씨가 궁금해. 알 려줘’ 생각하였더니 거실 화면에 내일의 날씨 정보 가 나옵니다.

‣ 플루이드 인터페이스 소개영상

- 마이너리티 리포트 - MIT 식스센스

- GE OBLONG 프로젝트

‣ 뇌파 드라이빙

수업 전에 참고자료로 제 시해주면 좋다.

‣ 생각 두드리기 학습지

흐 름

(차시) 교 수·학습 내 용 학습자료(▶) 및 유의점(※)

우리 주변의 다양한 인터페이스를 살펴보고 그 특징 을 파악할 수 있다.

• 학습활동 안내

[활동1] 인터페이스 이야기 만들기 [활동2] 인터페이스 연대표 만들기 [활동3] 내가 움직이는 대로 따르라!

[활동1] 인터페이스 이야기 만들기

• 인터페이스란 무엇일까?

T: 여러분 인터페이스라는 용어가 생소하죠? 인터페이스 란 무슨 뜻일까요?

S: 모르겠어요.

T: 그렇다면 여러분은 친구들과 의사소통하기 위해서 어 떤 방법을 사용하나요?

S1: 말로 의사소통를 합니다.

S2: 글을 써서 의사소통하기도 합니다.

S3: 스마트폰 메시지로 의사소통하기도 합니다.

T: 여러분이 사용하는 말, 글, 메시지 등을 친구와 대화할 때 쓰는 인터페이스라고 할 수 있어요.

T: 그렇다면 우리가 컴퓨터와 의사소통을 할 때에는 어떤 것을 사용하죠? 컴퓨터에 무엇인가를 입력할 때는 어떤 방법을 사용하나요?

S1: 컴퓨터와 의사소통을 할 때에는 키보드로 글이나 숫 자를 입력할 수 있습니다.

S2: 마우스로 화면을 클릭해서 명령을 할 수 있습니다.

T: 맞아요. 여러분이 컴퓨터와 같은 기계와 의사소통하기 위해서 사용한 키보드나 마우스 같은 장치를 하나의 인 터페이스라고 할 수 있어요.

• 자신이 사용해 본 인터페이스 이야기하기

T: 여러분은 기계를 작동시킬 때 어떤 인터페이스를 사 용해 보았나요?

S1: 저는 키보드와 마우스로 컴퓨터를 작동시켜 보았습 니다.

S2: 저는 스마트폰 화면을 터치해서 게임을 해 보았습니

※ 인터페이스의 유형은 입력, 출력, 입력+출력, 입력+출력+CPU의 유 형으로 구분할 수 있다.

※ 3학년 학생들에게 설 명할 때에는 수준에 맞 추어 입력 위주로 설명 한다.

‣ 학습지

※ 학생들이 기계를 작 동 시켜본 경험을 자유 롭게 이야기 할 수 있는 분위기를 조성한 후 오 개념에 대해서는 모든 발표가 끝난 후에 수정 하도록 한다.

※ 학생이 고른 인터페 이스를 꼭 사용해야만 하는 상황을 재미있게 쓸 수 있게 유도한다.

흐 름

(차시) 교 수·학습 내 용 학습자료(▶) 및 유의점(※)

다.

S3: 저는 스마트폰에 음성명령을 내려서 알람을 맞춰보 았습니다.

• ‘인터페이스’ 사용에 관한 이야기 꾸미기

T: 다음 보기에 제시된 인터페이스 중 하나를 골라서 그 인터페이스가 사용해야만 하는 상황을 이야기로 만들어 봅시다.

S: (학습지에 이야기를 만든다.)

[보기] 마우스, 키보드, 터치스크린, 음성명령

• ‘인터페이스’ 사용에 관한 이야기 발표하기

T: 여러분이 꾸민 이야기를 모둠에서 발표하여 봅시다.

S: (자신이 만든 이야기를 발표한다.)

• 다음 차시 활동안내

T: 다음 시간에는 인터페이스가 발전되어 온 역사에 대 해서 알아보고 새로운 인터페이스를 체험해 보도록 하 겠습니다.

탐색하기 (2~3차시)

 내가 만드는 따뜻한 기술, 플루이드 인터페이스 [활동2] 인터페이스 연대표 만들기

- 과거부터 오늘날까지 다양한 인터페이스 살펴보기 T: 컴퓨터의 발전과 함께 인터페이스도 함께 발전되고 변화되어 왔습니다. 다음 사진을 보며 각 인터페이스의 특징을 알아봅시다.

※ 천공카드, 키보드, 엥 겔바트마우스, 마우스, 모션인식, 뇌파인식 장 치를 예시로 제시한다.

‣ 활동지, 사진이 인쇄된 라벨지

흐 름

(차시) 교 수·학습 내 용 학습자료(▶) 및 유의점(※)

• 인터페이스를 기술의 변천과정이 드러나게 연대표에 사 진 붙이기

T: 선생님의 설명을 듣고 인터페이스가 어떻게 발전되어 왔는지 파악하고 학습지에 발전 과정을 나타내어 봅시 다.

S: (학습지에 스티커를 붙여 나타낸다.)

• 내가 만든 타임라인 발표하며 인터페이스 기술의 변천 과정 설명하기

T: 여러분이 완성한 표 중에서 몇 가지를 골라 기술의 변 천이 필요했던 이유 또는 편리해진 점 등을 발표하여 봅 시다.

S: (내용을 학습지에 정리하고 친구들 앞에서 발표한다.) S1: 마우스가 없었다면 화면위에 아이콘을 클릭할 수 없고 일일이 키보드로 필요한 명령을 입력해야하기 때문에 손 가락이 아프고 컴퓨터를 사용하기도 힘들 것 같습니다.

[활동3] 내가 움직이는 대로 따르라!

• 카메라(웹캠) 활용한 플루이드 인터페이스 경험해보기 T: 최근 개발된 인터페이스 중에서 한 가지를 체험해 보 도록 하겠습니다.

T: (동작인식장치를 사용하는 예시프로그램 실행하기) 선 생님이 이 프로그램을 어떤 식으로 조작하고 있나요?

S1: 마우스나 키보드로 움직이는 것 같지는 않습니다.

S2: 공중에서 손가락을 움직이는 동작으로 프로그램을 조작하는 것 같습니다.

T: 맞아요. 선생님이 가지고 있는 이 인터페이스는 선생 님의 손가락을 인식해서 손가락의 움직임으로 프로그램 을 조작 할 수 있어요.

• 간단한 동작으로 프로그램 실행시켜보기

T: 이제 카메라(웹캠)를 직접 체험해 보도록 합시다. 이 장치 위에서 손을 움직이면서 프로그램을 조작해보세요.

※ 시대별 기술의 변천 과정, 일반인과 장애인 을 위한 기술의 변천 과정, 물리적인 도구의 사용에서부터 몸의 자 연스러운 반응의 사용 하는 점 등을 간단하게 설명해 준다.

‣ 생각아 열려라 학습지

※ 노트북 사용이 가능 할 경우 모둠별로 사용 할 수 있게 배치하고 불 가능할 경우 교사 컴퓨 터를 이용해서 모두가 체험해 볼 수 있는 기회 를 제공한다.

※카메라(웹캠)은 이미 학생들의 일상생활에서 자연스럽게 스며들어 있다. 이러한 활동을 통 해 그 속에 숨어 있는 과학기술의 원리에 대 해 이해하게 되고, 그 관점으로 사물을 볼 수 있을 것이다. 이 활동에 서는 학생들이 평상시

흐 름

(차시) 교 수·학습 내 용 학습자료(▶) 및 유의점(※)

S: (카메라(웹캠)를 체험하면서 새로운 인터페이스의 원 리를 이해한다.)

• 로 달라질 문화 생각하기

T: 카메라(웹캠)를 상용하면 우리의 생활모습이 어떻게 달라질지 정리하여 발표합시다.

S: (내용을 학습지에 정리하고 친구들 앞에서 발표한다.) S1: 집에서 사용하는 도어락 같은 장치에 이것을 사용하면 번호를 입력하지 않고 공중에서 그림을 그려서 문을 열 수 있을 거 같습니다.

• 다음 차시 활동안내

T: 다음 시간에는 여러분이 새로운 인터페이스를 구상해 보고 그 인터페이스를 사용했을 때 우리의 생활모습은 어떻게 달라질지 생각해 보는 시간을 가지겠습니다.

당연하게 느꼈던 것들 에 대한 또 다른 관점으 로 바라볼 수 있는 시각 을 제공하여 과학자, 공 학자의 태도를 함양할 수 있다.

흐 름

(차시) 교수 ·학 습 내용 학습자료(▶) 및 유의점(※)

모듈 2

창의적 설계 (4~5차시)

• 동기유발

- 인터페이스로 달라질 세상

T: 선생님이 보여주시는 각 영상을 보고 이 인터페이스 를 사용했을 때 세상이 어떻게 달라질지 이야기 해봅 시다.

• 학습목표 확인

나만의 인터페이스를 구상하여 보고 그 인터페이스 를 사용했을 때 달라질 생활모습을 상상하여 그림으 로 나타낼 수 있다.

• 학습활동 안내

[활동1] 나만의 따뜻한 인터페이스 구상하기 [활동2] 인터페이스로 달라지는 따뜻한 세상 [활동3] 나만의 인터페이스에 투자받기

 플루이드 인터페이스 히스토리 만들기 [활동1] 나만의 따뜻한 인터페이스 구상하기

• 다양한 입력방법 생각해 보기

T: 우리가 컴퓨터에 신호를 보낼 수 있는 방법에는 어떤 것이 있을까요?

S1: 수신호를 이용해서 신호를 보낼 수 있을 것 같습니다.

S2: 눈을 깜빡여서 신호를 보낼 수 있을 것 같습니다.

S3: 소리를 내서 신호를 보낼 수 있을 것 같습니다.

• 인터페이스 구상하기

T: 다음 조건을 생각하면서 나만의 인터페이스를 구상하여 간단한 구상도를 그려봅시다.

1. 어떤 사람들에게 도움이 되는 인터페이스인가요?

2. 어떤 장치에 이 인터페이스를 사용할 수 있나요?

3. 이 인터페이스를 사용하면 세상은 어떻게 바뀔까요?

S: (조건을 생각하며 구상도를 완성한다.)

T: 인터페이스에 대한 구상이 끝났으면 모둠에서 발표하여 봅시다.

S: (모둠에서 발표하여 아이디어에 대한 검증을 받는다.)

‣ 플루이드 인터페이스 영 상자료

※ 학생들이 이해할 수 있을 만한 인터페이스 몇 가지를 골라서 간단 하게 이야기 하는 시간 을 가진다.

※ 교사는 순회지도하며 학생들이 오개념을 가 지고 있지 않은지 확인 한다.

‣ 생각을 펼쳐요 학습지

※ 인터페이스를 사용하 여 세상이 긍정적이고

흐 름

(차시) 교수 ·학 습 내용 학습자료(▶) 및 유의점(※)

[활동2] 인터페이스로 달라지는 따뜻한 세상

T: 여러분이 구상한 인터페이스를 사용했을 때 세상이 어 떻게 달리 질 수 있을지 그림으로 나타내어 봅시다. 이때 이 장치로 도움을 받을 수 있는 사람들이 잘 나타나도록 합니다.

S: (자신이 구상한 인터페이스를 사용했을 때 달라질 세상 을 상상하여 그림으로 나타낸다.)

따뜻하게 바뀌는 부분 이 강조되도록 유도한 다.

감성적 체험 (6차시)

[활동3] 나만의 인터페이스에 투자받기 - 친구들아, 내 얘기를 들어봐

T: 완성한 그림을 친구들 앞에서 발표하는 시간을 가지 겠습니다. 발표를 할 때 내가 만든 인터페이스의 장점과 이것을 사용했을 때 세상이 얼마나 멋지게 바뀔 수 있 을지를 강조해 주세요.

- 친구의 아이디어에 투자하기

T: 발표를 듣고 나서 친구들의 아이디에 투자해 주세요.

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4. 학생활동지 / 학생, 교사 참고자료

차시 1~3/16

플루이드

인터페이스에 대해

• 플루이드 인터페이스에 대한 더 자세 히 알아 봅시다.

• 플루이드 인터페이스의 대표적인 예 인 모션 인식장치를 활용한 영상을 감상해 봅시다.

<아이언맨 영상>

http://youtu.be/D156TfHpE1Q

[지도 방향]

∙ 플루이드인터페이스에 대해 간단히 배운 후에 학생들에게 읽기자료 형태로 제공한다.

∙ 학생들이 좋아하는 영화의 한 장면을 이용해 플루이드 인터페이스가 가지는 장점을 생각해 보는 시간 을 갖는다.

플루이드

인터페이스와 컴퓨 팅

• 모션인식 장치의 장점에 대해 생각해 봅시다

• 모션인식장치를 이용해 여러분들이 프로그램을 구성할 수도 있습니다.

• 모션인식장치를 통해 만들고 싶은 프로그램을 구상해 봅시다.

다양한 플루이드 인터페이스

< 6 차 시 - 추 가 자 료>

• 학생들이 상상한 플루이드 인터페이 스와 현재 개발되고 있는 플루이드 인터페이스 비교해봅시다

• 개발되고 있는 플루이드 인터페이스 를 활용하였을 때 변하는 사람들의 생활 모습에 대해 알아 봅시다 .

[지도 방향]

∙ 플루이드 인터페이스 소개 기사(출처의 기사) 와 함께 MIT 미디어 랩의 사이트를 방문하여 보여 주도 록 한다.

∙ 가치 있는 기술의 발달이 미치는 긍정적인 영향을 학생들이 생각해 볼 수 있도록 유도 한다.

인터페이스에 대해 알아봅시다 <1차 시>

• 네 사람이 공통적으로 알고 싶어 하 는 것은 무엇인가요?

• 네 사람은 날씨라는 공통된 정보를 얻기 위해 각기 다른 행동을 하고 있습니다. 어떤 차이가 있나요?

• 인터페이스란?

1. 두 물체, 공간, 단계 등의 공통 접점 2. 독립되고 관계가 없는 시스템이 접

촉하거나 통신이 일어나는 부분 3. 인터페이스에서 상호작용이나 통신

이 일어날 때의 수단

4. IT계열에선 사용자가 기기를 쉽게 동작시키기 위해 도움을 주는 시스 템을 뜻한다.

<출처>

https://namu.wiki/w/인터페이스

[지도 방향]

∙ 인터페이스란 단어 자체를 학생들이 생소해 할 수 있기 때문에 가장 가까운 컴퓨터의 마우스나 키보드 를 예로 들어 설명하도록 한다.

∙ 인터페이스를 컴퓨터와 상호작용을 하기 위한 도구로서의 의미에 중점을 두어 지도하도록 한다

∙ 학생들이 상황을 이야기로 꾸며보는 활동을 할 때 간단히 1~2문장 정도로 구성하도록 하며 인터페이 스의 활용에 중점을 두도록 한다

인터페이스의 역사 에 대해 알아봅시다 <2~3차시>

• 다양한 인터페이스의 사진자료를 통 해 인터페이스가 어떻게 발전해 왔 는지 생각해 봅시다.

• 위의 인터페이스 중에서 자신이 사용 했던 인터페이스의 특징과 생활에서 어떤 변화를 주었는지 이야기 해 봅 시다.

• brain-computer interface (BCI), mind-machine interface (MMI), brain-machine interface (BMI), 또는 direct neural interface 등으로 불리는 장비. 두뇌와 기계를 어떻게 연결해서 두뇌로 직접 컴퓨터나 기계를 조작하 려는 인터페이스 체계를 말한다.

• Leap Motion

3D 모션컨트롤 기기 개발업체이다. 본 사는 미국 캘리포니아주 샌프란시스 코에 위치하고 있다. 창립 이유는 3D 모델링 하는데 키보드와 마우스를 사 용한다는 불만 때문이라고 한다[1]. 이 에 제스쳐 기반 HID인 Leap Motion 을 개발하였다

[지도 방향]

∙ 인터페이스의 다양한 사례를 통해 과학기술의 발전을 경험해 볼 수 있도록 한다.

∙ 동작인식장치(립모션)을 활용하여 수업 하기 전에 충분한 자유 탐색 시간을 주어 학생들의 궁금증을 다 해결 할 수 있도록 한다

나만의 인터페이스 만들기 <4~5차 시>

• 세상을 따듯하게 만들어 줄 수 있는 인터페이스를 구상하여 봅시다.

• 단순히 게임을 혹은 재미를 위한 인 터페이스가 아닌 많은 사람에게 도 움이 되는 인터페이스가 세상을 따 뜻하게 하는 인터페이스입니다.

• 주어진 16절지 종이 인터페이스로 인해 변할 세상을를 구성하여 보도 록 합시다

[지도 방향]

∙

∙ 인터페이스를 컴퓨터와 상호작용을 하기 위한 도구로서의 의미에 중점을 두어 지도하도록 한다

∙ 학생들이 상황을 이야기로 꾸며보는 활동을 할 때 간단히 1~2문장 정도로 구성하도록 하며 인터페이 스의 활용에 중점을 두도록 한다

다양한 플루이드 인 터 페 이 스 < 6 차 시>

• 친구들이 발표하는 나만의 인터페이 스 의 각각 장점을 생각하여 봅니다

• 자신이 투자할 만한 아이디어와 그 이유를 상세히 표현해보도록 합니다

• 플루이드 인터페이스를 통해 기술의 발달을 경험하고 난 뒤의 느낀점을 이야기해 봅시다.

• 미래사회의 직업에 대해 생각해보는 시간을 가집시다.

[지도 방향]

∙ 다른 친구들의 발표를 귀담아 듣고 투자할 이유를 잘 설명할 수 있도록 유도 한다. 투자의 이유가 기 아이디어의 경졍력이 됨을 인지 시킨다.

∙ 빠른 사회의 변화로 변화 하고 있는 직업에 대해서 안내 하되 학생들 스스로 생각해 볼 수 있는 시간 을 최대한 많이 제공한다.

다양한 플루이드 인터페이스

< 6 차 시 - 추 가 자 료>

• 미래에 사라지게 될 직업의 글을 읽 고 사라지게 될 직업의 공통점을 생 각해 봅시다.

• 미래에서 요구하는 능력이 무엇인지 생각해 보도록 합니다.

• 미래에서 요구하는 능력 개발을 위해 우리가 할 수 있는 일이 무엇인지 생각해 봅시다.

[지도 방향]

∙ 교사가 다양한 직업을 제시 하여 학생들과 함께 미래사회에서의 경쟁력을 생각해보는 시간을 갖는다.

∙ 미래 사외 직업에 대한 예측은 정답이 없으므로 허용적인 분위기를 만들어 학생들의 다양한 사고가 발 현 될 수 있도록 유도 한다.

다양한 플루이드 인터페이스

< 6 차 시 - 추 가 자 료>

• 미래에 촉망 받게 될 직업의 글을 읽고 사라지게 될 직업의 공통점을 생각해 봅시다.

• 미래에서 요구하는 능력이 무엇인지 생각해 보도록 합니다.

• 미래에서 요구하는 능력 개발을 위해 우리가 할 수 있는 일이 무엇인지 생각해 봅시다.

[지도 방향]

∙ 앞의 사라지게 될 직업과 병행하여 제시하거나 둘중 하나 제시 하도록 한다.

∙ 새로운 직업이 생기는 이유에 대해 학생들과 자유롭게 이야기 해보는 시간을 갖는다.

∙ 빠른 사회의 변화로 변화 하고 있는 직업에 대해서 안내 하되 학생들 스스로 생각해 볼 수 있는 시간 을 최대한 많이 제공한다.

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법

※ 수행, 관찰 평가 계획

평가영역 평가항목 우수(A) 보통(B) 미흡(C)

감성적 체험

집중과 끈기

과제에 대한 집중력이 좋으며 과제를 끈기 있 게 해결함

과제에 대한 집중력은 있으나 끈기가 부족함

과제에 대한 집중력과 끈기가 부족함

호기심과 자신감

새로운 내용을 배우고 싶어 하며 융합적 과제 를 해결할 때 어려워하 지 않고 적극적으로 참 여함

새로운 내용에 대해 약 간의 흥미가 있으며 융 합적 과제를 해결할 때 어려워하지만 참여함

새로운 내용에 대해 흥 미가 거의 없으며 융합 적 과제를 해결할 때 어려워하고 참여하지 않음

창의성

문제를 해결하는 과정에 서 유창성, 융통성, 독창 성, 정교성이 두드러지게 나타남

문제를 해결하는 과정 에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 가끔 씩 나타남

문제를 해결하는 과정 에서 유창성, 융통성, 독창성, 정교성이 거의 나타나지 않음

창의적 설계

해결방안 및 계획

미래 플루이드 인터페이 스 기술을 실제 생활에 필요하고 활용할 수 있 도록 구체적이고 정확하 게 계획되어 진행함.

미래 플루이드 인터페 이스 기술에 대해 이해 가 부족하여 연관성이 다소 떨어짐.

미래 플루이드 인터페 이스 기술에 대한 구체 적인 계획이 부족함.

문제해결 과정

미래 플루이드 인터페이 스 기술이 정확하게 표 현되어 있고, 실생활에 적용하고자 하는 과정이 타당함

미래 플루이드 인터페 이스 기술이 표현 되어 있으나 그 과정이 타당 하지 못하지만 문제를 끝까지 해결함

미래 플루이드 인터페 이스 기술을 제대로 나 타내지 못함.

산출물 도출

구상한 미래 플루이드 인터페이스 기술에 융합 적 사고가 잘 나타남

구상한 미래 플루이드 인터페이스 기술의 융 합적 사고가 부분적으 로 나타남

구상한 미래 플루이드 인터페이스 기술의 융 합적 사고가 나타나지 못함

총평

※ 평가기록지

평가 영 역 이름

감성적 체험 창의적 설계

집중과 총평 끈기

호기심과

자신감 창의성 해결방안 및 계획

문제해결 과정

산출물 도출

※ 면접기록지

면접기록지

면접대상 ( )학년 ( )반 이름 : 성별 : 일시 2015년 월 일 : ~ : 면접교사

면접계획 (면접 목적 면접

진행 계획 등)

· 다양한 인터페이스 기술을 살펴보고 변천과정을 자신의 분류 기준에 맞게 말할 수 있는가?

· 자신의 구상한 미래 인터페이스 기술의 특징에 대해 간단하게 말할 수 있 는가?

면접 내용 (면접 과제 질문과

잡변 학생 특성)

· 자신이 만든 인터페이스 타임라인을 자신감 있게 말할 수 있는가?

· 미래 인터페이스 기술의 특징을 나타내는 표현이 참신한가?

· 인터페이스 기술의 필요성과 목적에 관해 잘 이해하고 있는가?

평가 결과

평 가 영 역

융합적 사고 창의적 설계 감성적 체험

교 사 총 평 면접 후 학생의

변화

· 자신이 만든 인터페이스 타임라인을 자신감 있게 말할 수 있는가?

· 미래 인터페이스 기술의 특징을 나타내는 표현이 참신한가?

· 인터페이스 기술의 필요성과 목적에 관해 잘 이해하고 있는가?

※ 구술 평가에 대한 평가 요소 체크리스트

요소

이름 융합적 사고 창의적 설계 감성적 체험 의사소통

※ 구술 평가 기준표

평가영역 평가기준 평가척도

상 중 하

융합적 사고

◆ 다양한 인터페이스 기술을 이해하고 있는가?

◆ 플루이드 인터페이스의 발전과정에 있어 사람과 기계, 사람과 사람의 소통의 과정으로 이해하고 있는가?

창의적 설계

◆ 미래 플루이드 인터페이스 기술구상을 창의적으로 설계하였 는가?

◆ 사람들에게 도움이 되는 기술로 설계를 하였는가?

감성적 체험

◆ 자신이 설계한 활동에 대해 자긍심을 갖고 있는가?

◆ 느낀 점 발표 시 타인의 의견을 경청하고 비판적으로 수용 하는 태도를 지니고 있는가?

의사소통

◆ 다른 사람을 설득 할 수 있게 발표 하는가?

◆ 경청 및 발표 태도는 바람직한가?

※ 학생 자기/동료 평가 계획

평가 방법

평가

영역 평가기준 평 가

상 중 하

자기 평가

감성적

체험 ◆ 즐거운 마음으로 활동에 참여하였는가?

창의적 설계

◆ 미래 플루이드 인터페이스 기술 구상은 창의적으로 이루어 졌는가?

◆ 사람들에게 도움이 되는 기술로 구상을 하였는가?

◆ 여러 가지 학습적인 요소를 생각하기 위하여 노력하였는가?

동료 평가

감성적 체험

◆ 모둠별로 역할 분담이 잘 되었으며 협동적으로 활동이 이 루어졌는가?