친환경 동력 로봇으로 광고 만들기

초등5-6 로봇

친환경 동력 로봇으로 광고 만들기

I. 주제 개관 ··· 3

Ⅱ. 주제 학습 목표 ··· 3

Ⅲ. 관련 교육 과정 ··· 4

Ⅳ. 주요 학습 개념··· 7

Ⅴ. 교수 학습 과정안 ··· 8

Ⅵ. 참고 문헌 및 사이트··· 26

친환경 동력 로봇으로 광고 만들기

I. 주제 개관

우리가 살아가고 있는 지구가 병들고 있다. 자연은 피폐되고 자원은 고갈 되고 있다. 전 세계의 많은 학자들이 저 동력, 저 오염의 에너지원을 찾기 위해서 노력하고 있다. 그런 활동의 일환으로 친환경 동력 로봇에 대해 학 습해보고자 주제를 정했다.

현재 학생들이 접하는 로봇들은 대부분이 건전지를 이용하거나 배터리를 충전하는 방식을 이용하고 있다. 다양한 동작이나 강한 힘을 낼 수 있으나 역시나 전기의 힘을 빌린다. 이에 동작이나 출력은 작지만 무오염의 동력 인 태엽을 이용하여 친환경 동력 로봇을 제작해보고자 한다. 학생들이 친 환경 동력에 대해서 흥미를 가지고, 그것을 사용해야 하는 이유에 대해서 알며, 친환경 에너지의 필요성에 대해 알도록 구성했다.

Ⅱ. 주제 학습 목표

영역 학습 목표

융합 지식 활용 (문제이해)

문제와 관련된 융합적 지식을 활용할 수 있다.

친환경 동력에 대해서 알 수 있다.

창의적 사고력

(해결방안탐색) 친환경 동력을 활용하는 방법을 알 수 있다.

문제해결능력 (과정 지식)

문제 해결 방법을 제시할 수 있다.

생각을 구체적으로 구현해가는 방법을 제시할 수 있 다.

수행능력 (기능)

친환경 동력을 사용하는 로봇을 제작할 수 있다.

도구나 공구의 안전사항을 지키며 제작할 수 있다.

감성적 태도 (몰입)

흥미를 가지고 생각을 구체적으로 표현하기 위해서 도전할 수 있다.

과목 현 교육과정 2009개정교육과정

과학

학년 : 6학년 (7) 에너지

㈎ 위치 에너지, 운동 에너지, 열에너지, 전기 에너지를 알 고, 에너지가 일을 할 수 있 는 원천임을 안다.

㈏ 에너지가 전환되는 예를 일 상생활에서 찾아 그 과정을 설명할 수 있다.

학년 군 : 중학교 (13) 일과 에너지 전환

(가) 일과 일률의 정의를 알고, 일과 에너지의 관계를 안 다.

(나) 간단한 도구를 이용하여 일 의 원리를 이해하고, 도구 를 유용하게 사용하는 예를 안다.

(다) 운동 에너지와 위치 에너지 를 알고 역학적 에너지 보 존법칙을 이해한다.

(라) 빛에너지, 열에너지, 전기 에너지, 소리 에너지, 신재 생 에너지 등 여러 형태의 에너지 종류와 특징을 알 고, 인류의 미래에서 에너 지의 중요한 역할을 이해한 다.

(마) 에너지 전환의 예를 일상생 활에서 찾고, 전환 과정에 서 에너지가 보존됨을 이해 한다.

미술

· 학년 : 3, 4학년 (나) 표현

1) 주제 표현

② 자유로운 발상으로 느낌과 생각을 나타내기

2) 표현 방법

② 재료와 용구에 따른 표현방 법을 탐색하여 나타내기

· 학년 군 : 3~4학년

<표현>

① 주제 표현

㉮ 자유로운 발상을 통해 다양 한 주제를 탐색하기

㉯ 주제를 자유롭게 표현하기

② 표현 방법

㉮ 기본적인 재료와 용구의 사

Ⅲ. 관련 교육과정

1.

교육과정 연계표

과목 현 교육과정 2009개정교육과정 3) 조형 요소와 원리

② 조형 요소를 활용하여 자유 롭게 나타내기

4) 표현 과정

① 표현 계획을 세워 나타내기

② 표현에서 유의점 등을 생각 하여 나타내기

(다) 감상 1) 미술 문화

② 일상 공간이나 전시장에서 여러 가지 작품을 감상하기

용방법을 익히기

㉯ 재료와 용구에 따른 표현 방 법을 탐색하여 표현하기

③ 조형 요소와 원리

㉯ 조형 요소와 원리를 활용하 여 자유롭게 표현하기

<감상>

② 미술 비평

㉯ 미술 작품에 대한 자신의 느 낌과 생각을 설명하기

국어

학년 : 5학년 읽기

⑵ 광고에 나타난 정보의 신뢰 성을 평가한다.

학년 : 6학년 듣기

⑴ 뉴스를 듣고 정보에 관점이 반영됨을 안다.

- 읽기

⑴ 글에 나타난 글쓴이의 관점 이나 의도를 파악한다.

학년 군 : 5~6학년 - 듣기, 말하기

(1) 뉴스를 듣고 자신의 의견을 말한다.

(3) 설득하거나 주장하는 말의 타당성을 판단하여 듣는다.

(6) 매체를 활용하여 효과적으로 발표한다.

읽기

(5) 글에 나타난 글쓴이의 관점 이나 의도를 파악한다.

쓰기

(2) 목적과 주제를 고려하여 내 용을 조직하여 글을 쓴다.

실과

학년 : 5학년

(7) 정보 기기와 사이버 공간 (가) 정보 기기의 종류, 특성, 기

능을 이해하여, 생활 속에서 다양한 방법으로 활용한다.

학년 : 6학년

⑶ 생활 자원과 소비

학년 군 : 5~6학년 (3) 생활과 정보

(가) 정보기기의 종류와 기능을 이해하여 다양한 활용 방법 을 익히며, 올바른 정보윤리 의식을 가지고 정보기기와 사이버 공간을 이용할 수 있 다.

과목 현 교육과정 2009개정교육과정

㈎ 생활 자원의 종류를 알고 주 변의 생활 자원의 사용과 환경과의 관계를 인식하여 자원을 효율적으로 이용하 고 관리한다.

(7) 일과 진로

(나) 나의 흥미와 적성 등을 파 악하고, 미래 세계에 적합한 직업을 탐색하여 일에 대한 긍정적인 태도를 갖는다.

(6) 나의 진로

(가) 일과 직업의 의미와 중요성 을 알고, 여러 가지 정보 매 체를 활용하여 다양한 직업 의 종류와 특성을 파악하여 일과 직업에 대한 긍정적인 태도를 가질 수 있다.

2. STEAM 과목 요소

과 학습활동 및 수업 내용

S 과학 친환경 동력 장치, 로봇

A 예술 및 인문사회

로봇 디자인하기, 자신의 미래 상상하기, 의견 교환하 기

E 공학 친환경 동력 장치의 고안

T 기술 동영상 프로그램 활용, 태엽의 동력 활용

3. STEAM 단계 요소

 문제 상황 : 날로 병들어가는 지구를 위해서 친환경 동력을 사용하는 로봇을 제작하여 활용해보자.

 창의적 설계 : 친환경 동력 장치들이 어떤 것들이 있는지 알아보고 그 것들이 가지는 특징에 대해서 학습한다. 친환경 동력 장치로 사용 가능 한 로봇들을 설계하고 작동 시켜본다.

 감성적 체험 : 지구가 병들어 있는 모습을 인간의 무분별한 에너지 사 용과 연관됨을 이해한다. 이것을 바탕으로 친환경 에너지, 친환경 동력이 필요함을 느끼고 로봇 제작 활동에 적극 참여하도록 유도한다.

협력적 과제 수행 : 친환경 동력을 활용한 로봇의 디자인, 친구의 로봇 에 대해 잘된 점 이야기하기

성취감 : 친환경 동력 로봇 제작 및 완성 효능감 : 지구의 환경을 위한 작은 노력

과학기술(공학) 흥미 : 지구의 환경 파괴와 친환경 동력과 연결됨을 알기 과학기술(공학) 탐구 동기 강화 : 미래 로봇공학자가 된 자신의 모습

그려보기

Ⅳ. 주요 학습 개념

단계 차 시 주 제 및 주 요 활 동 내 용 관 련 교 과

문제로의

초대 1차시

이야기를 읽고 문제가 무엇인지 확 인해 봅시다.

- 준수의 문제를 확인한다.

- 친환경 동력로봇으로 문제를 해결 할 수 있는 방법을 찾아본다.

과학(에너지) 국어

(기사문을 읽고 내용 파악하기)

문제 해결을 위한 활동

2차시

친환경 동력로봇이 가능한지 알아 봅시다.

- 친환경 동력 에너지원에는 무엇이 있는지 탐색한다.

- 친환경 동력로봇이 활용된 사례를 조사한다.

과학(에너지)

3차시

친환경 동력의 작동원리를 알아봅 시다.

- 로봇이 움직일 수 있는 장치를 만든다.

- 에너지 변화에 대한 과학적 개념을 이해한다.

과학 (에너지)

문제해결 및 평가

4차시

친환경 동력로봇을 만들어 봅시다.

- 문제를 확인하고 이에 적절한 친환 경 동력로봇을 설계한다.

- 기본구조를 활용하여 창의적인 친 환경 동력로봇을 만든다.

과학 (에너지) 미술(주제표현, 표현방법)

5차시

로봇으로 광고동영상을 만들고 평 가해 봅시다.

- 광고 주제를 생각하여 로봇으로 광 고 동영상 만든다.

- 광고 동영상 감상한다.

과학(에너지) 미술(감상) 실과(정보기기 의 활용) 국어(광고 만들기)

진로탐색 6차시

로봇전문가가 되어 신문기사를 써 봅시다.

- 내가 로봇전문가가 된다면 어떤 인터뷰 내용이 나오고 싶은지 상 상해 기사를 써 본다.

실과 (진로) 국어 (기사문 쓰기)

Ⅴ. 차시별 교수학습 과정안

1. 차시별 총괄 계획

2. 차시별 교수-학습 과정안

1차시 문제로의 초대 □

□

□

학습주제 이야기를 읽고 문제

파악하기 ^{학습유형 탐구형}

차 시 1/6

학습목표 이야기를 읽고 문제가 무엇인지 확 인할 수 있다.

맥락 주제

■IT ■ 에너지

■환경 □ 디자인

준비물

절차 교수 · 학습 활동 감성체험 STEAM

문제/

관찰 10`

․주제의 이해, 생각열기 읽어보기

․준수의 이야기를 읽고, 이와 관련된 문제 파악하기

흥미 S, A

가설 설정 5`

․문제를 해결하기 위한 조건 및 해결

방법 알아보기 정보 수집 S,

T/E

토의 10`

․이야기의 문제를 찾고, 이를 해결하기 위한 조건을 모둠토의로 확인하기

․역할분담하기

창의적 문제해결, 소통, 배려

S, A, M

토의 결과 해석 5`

․모둠별 토의 내용 정리 및 발표하기

협력, 배려, 소통, 소속감

S, T/E,

M

결론 10`

․문제를 해결하기 위한 의지 다지기

․차시 예고

․과제제시: 친환경 동력 에너지원 조사 하기

정보수집

S, T/E,

M

1차시 내용 해설 학생용 1~7쪽 현재 로봇 교육에서 사용되는 다양한 로봇들은 건전지나, 충전 방식의 배 터리 등을 이용하여 동작이 구현되고 그를 바탕으로 탐구하는 방식이었지 만 본 주제는 친환경 동력원인 태엽을 이용함으로써 친환경 에너지원에 대 하여 생각해 볼 수 있게 한다.

1차시 문제로의 초대 단계에서는 가장 먼저 주제의 이해, 학습 목표, 생 각 열기, 관련 단원을 확인하도록 되어 있다. 이때에는 학생들이 스스로 흥 미를 가질 수 있도록 학생이 직접 읽을 시간을 주는 것이 좋다.

문제 상황 제시는 5,6학년은 자신의 진로에 대해 관심을 하지고, 찾아보 기 시작하는 단계이므로, 이를 활용하여 주인공이 자신의 진로를 탐색하는 생활모습을 제시하여 주인공이 호기심을 가지고 문제를 해결하려는 의지를 다진다는 이야기로 내용을 전개하였다.

문제를 해결하기 위해서 친환경동력로봇을 만드는데, 친환경동력로봇을 만들기 위해서 친환경동력에너지원에는 무엇이 있는지 확인하고 어떤 에너 지원을 활용하여 문제를 해결하면 좋을지 생각해 보도록 한다.

친환경 로봇의 기술 개발은 기술의 발전은 환경을 보호하면서 이루어져야 한다는 생각이 바탕이 되므로 친환경 동력로봇을 활용하여 ‘환경지킴이’라 는 주제로 광고 동영상을 만드는 프로젝트 활동을 한다.

학생들 활동에 관한 예시답안은 다음과 같다.

1) 모둠명 정하기

환경사랑로봇사랑, 로봇드림 등

2) 모둠 과제 확인하기

친환경 동력로봇을 만들고, 이를 활용하여 ‘환경지킴이’ 광고동영상 제작 한다.

3) 모둠 조직 및 역할 정하기

이름 번호 역 할

모둠원1 ◯◯◯ 모둠장, 주제 확인하기

모둠원2 ◯◯◯ 준비물 확인하기

모둠원3 ◯◯◯ 내용 정리하기

모둠원4 ◯◯◯ 활동 점검하기

◎ 문제 상황에 제시된 신문자료

유출 기름 제거하는 친환경 로봇 ‘Seaswarm’

유출된 기름을 제거하는 데는 상당한 비용이 소요된다. 만일 친환경 로봇 이 대신 기름을 제거할 수 있다면, 해양생물 뿐만 아니라 인간에게도 아 주 유용하게 쓰일 것으로 전망된다.

이 같은 아이디어로 현재 MIT에서는 ‘Seaswarm’이라는 로봇을 개발하고 있으며, 이 로봇은 특수한 물질을 이용해 바다 표면에 떠있는 기름을 흡 수해 수집하는 일을 한다. 만약 이 기능이 성공적으로 수행될 수 있게 갖 춰지면 1년 안에는 상용화될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

로봇은 수집능력이 뛰어날 뿐 아니라, 유출된 기름을 감지하는 능력도 탁 월하다. 또한 로봇 그룹에 메시지를 전달하고 있고 대량 제거 시 전략을 세우기에 용이하다. 즉, GPS나 인공지능 제어장치를 이용해 로봇 여러 대가 스스로 제거방법과 로봇 대형을 스스로 판단하는 등 자동 공동 작업 이 가능하다는 것이다.

사진출처:http://blog.naver.com/chuloh1/80114895322

친환경 로봇 :

Seaswarm 로봇은 청정에너지 이자 친환경 태양열 에너지를 이용한다.

불과 100wt로 구동이 가능하며, 수 개월간 무산하게 사용이 가능하다. 아 무리 시간외 근무를 하게 되더라도 그에 따른 보상을 요구하지 않는 다는 것이다.

Biderman 박사는 최소의 비용으로 친환경 로봇이 유출 기름을 제거해 주고, 또 해양 생태계를 보호할 수 있는 날이 머지않았다고 말했다.

[○○신문 ○○기자]

신문기사출처:

http://www.konetic.or.kr/?p_name=dbsv&query=view&sort=tech&su b_page=green&unique_num=315

◎ 1차시 평가계획

평가 목표 평가 기준 증거 수집 전략

이야기의 문제를 확인하고 해결하 기 위한 조건을 확인할 수 있다.

이야기의 주인공의 문제가 무엇인지 확

인할 수 있는가? 관찰평가

문제를 해결하기 위한 조건을 확인할 수

있는가? 관찰평가

문제에 관심을 가지고 해결하고자하는

의지가 있는가? 관찰평가

2차시 친환경 동력로봇이 가능한지 알아봅시다. □

□

학습주제 친환경 동력로봇이

가능한지 알아보기 ^{학습유형 탐구형}

차 시 2/6

학습목표 친환경동력에너지원을 확인하고, 이 를 활용한 사례를 살펴 볼 수 있다.

맥락 주제

■IT ■ 에너지

■환경 □ 디자인 준비물

절차 교수 · 학습 활동 감성체험 STEAM

문제/

관찰 3`

․프로젝트 문제 및 조건 확인하기

- 준수가 되어 친환경 동력로봇을 만들기 흥미

S, T/E,

A 가설

설정 3`

․친환경 동력 에너지원의 종류 확인하기

- 고무줄, 태엽, 태양전지 등 소통 S,

T/E

정보수집 19`

․조사한 친환경 동력에너지원에 대하 여 모둠토의하기

․친환경동력에너지원의 재료의 장단점 탐색하기

창의적 문제해결, 소통, 배려

S, T/E

정보의 해석

10`

․친환경 동력을 활용한 사례를 인터넷 이나 책을 활용하여 찾아보기

․찾은 내용을 토대로 활용사례 정리하기

협력, 배려, 소통, 융합

S, T/E,

A

결론 5`

․친환경 동력 에너지원으로 로봇을 움

직일 수 있음을 인식하기 흥미 S

2차시 내용 해설 학생용 8~11쪽

2차시 활동은 친환경동력에너지원에는 무엇이 있는지 자원을 조사해 보

고, 이를 활용한 사례를 무엇이 있는 찾아보는 활동이다. 친환경동력에너지 원에는 태양광발전소, 풍력발전소 등 거시적인 부분도 있지만 우리가 흔히 과학완구에서 보는 고무동력 자동차, 고무동력 비행기, 태엽으로 움직이는 장난감, 태양전지 자동차, 형상기억합금으로 움직이는 풍차완구는 모두 친 환경동력에너지원을 활용하고 있다.

우리 주변의 일상소재에서도 충분히 친환경동력에너지원을 찾을 수 있고, 이를 활용하여 다양한 친환경 동력로봇을 만들 수 있음을 인식할 수 있도 록 지도한다.

학생활동의 예시답안은 다음과 같다.

• 친환경동력 에너지원에는 무엇이 있는지 탐색하기

<고무줄> <태엽>

<태양전지> <형상기억합금>

사진출처:

http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=105&oid=030

&aid=0002009879, http://cafe.naver.com/scpfoundation/530

• 친환경동력 에너지원에는 무엇이 있는지 탐색하기

구 분 장 점 단 점 적용한 물건

고무줄

고무줄을 감았다 놓으면 순간적으로 큰

에너지원이 생긴다.

에너지원이 오래가지 못한다.

고무줄을 너무 감으면 끊어질 수

있다.

고무동력수 레, 고무동력자동

차

태엽

규칙적인 동작이 필요할 때 기어 비를

활용하면 원하는 동작을 만들 수 있다.

에너지원이 오래가지 못한다.

시계, 태엽으로 움직이는 장난감

태양 전지

태양으로 에너지를 얻는 것이기 때문에 수동으로 에너지원을 만들지 않아도 된다.

어두운 날에는 에너지를 얻지

못한다.

태양광 자동차

형상 기억 합금

원하는 동작은 하는 후, 본 동작으로 다시

되돌리고 싶을 때 적절하다.

가격이 너무 비싸다.

여자의 보정속옷

• 친환경 동력로봇이 활용된 사례

․ 친환경 동력제초기

․ 바다의 기름을 제거하는 친환경동력로봇 ‘Seaswarm'

․ 친환경 동력운반차

․ 친환경 동력 청소기

◎ 2차시 평가계획

평가 목표 평가 기준 증거 수집 전략

친 환 경 동 력 에 너 지원을 확인하고 이를 활용한 사례 를 알 수 있다.

친환경동력에너지원에는 무엇이 있는지 알 수 있는가?

관찰평가/지필평 가 친환경동력로봇을 활용한 사례는 무엇

이 있는지 알 수 있는가?

관찰평가/지필평 가

3차시 친환경 동력의 작동원리 알아보기 □

□

학습주제 친환경 동력의

작동원리 알아보기 ^{학습유형 탐구형}

차 시 3/6

학습목표

로봇이 움직일 수 있는 장치를 만 들고, 운동의 변환에 대한 개념을 알 수 있다.

맥락 주제

■IT □ 에너지

□환경 ■ 디자인 준비물 플라스틱 컵, 빨대, 철사, 가위, 송곳

절차 교수 · 학습 활동 감성체험 STEAM

문제/

관찰 3`

․프로젝트 문제 및 조건 확인하기

- 준수가 되어 친환경 동력로봇 만들기 흥미

S, T/E,

A

가설 설정 3`

․제시된 사진의 장치가 어떻게 움직일 지 예상하기

․장치를 만드는데 필요한 준비물을 확 인하기

소통 S,

T/E

정보수집 19`

․제시된 로봇이 움직이는 장치의 모형 만들기

․그림의 화살표 방향으로 만든 장치를 돌려보기

․윗부분의 빨대가 움직이는 모습 확인 하기

창의적 문제해결

S, T/E

정보의 해석

10`

․철사가 회전운동을 할 때 빨대가 직 선운동 하는 원리 확인하기

․운동방향을 변환시키는 원리 이해하기

협력, 배려, 소통, 융합

S, T/E,

A

결론 5`

․크랭크에 대한 개념 이해하기

․친환경으로 크랭크를 활용하여 움직 이게 할 방법 생각하기

정보수집 S, T/E

3차시 내용 해설 학생용 12~15쪽 이번 차시는 문제해결활동을 할 때 필요한 친환경 동력로봇을 만들기 위 해 운동방향의 전환에 대한 개념을 이해하고 크랭크에 대해 이해하는 활동 이 전개된다. 로봇을 움직이게 하는 장치를 만드는 방법을 소개하고 있지 만, 이것은 예시일 뿐 학생이 자신이 원하는 동작을 만들기 위해서 어떻게 장치를 변환하면 좋을지를 생각하여 창의적으로 장치 구조를 변환하여도 가능하다.

학생활동의 예시 답안은 다음과 같다.

• 로봇을 움직이게 하는 장치의 바깥쪽에 나와 있는 철사를 돌리게 되면 위의 빨대를 어떻게 움직이는지 확인하기

철사를 손으로 돌려 회전운동하면 빨대는 (직선운동)하게 됩니다. 구부 러진 철사가 운동방향을 변환시키는데 이것을 크랭크축이라고 합니다.

◎ 활동 시 유의사항

• 로봇이 움직일 수 있는 기본 장치를 만들 때 양쪽으로 철사 부분이 나 오게 하여 4차시 활동 시 바퀴를 달 수 있는 여유 공간을 만든다. 철사의 회전축이 모양이 될 수 있도록 지도한다.

◎ 3차시 평가계획

평가 목표 평가 기준 증거 수집 전략

로봇이 움직일 수 있는 장치를 만들 고, 운동의 변환 에 대한 개념을 알 수 있다.

준비한 재료를 활용하여 장치를 만들 수

있는가? 관찰평가

운동방향의 변환을 알고 있는가? 지필평가 로봇을 움직이게 할 장치의 구조를 창의

적으로 구성할 수 있는가?

관찰평가/산출물 평가

4-5차시 문제해결하기 □

□

□

□

학습주제

친환경동력로봇 만들고, 광고동영상

제작하기

학습유형 프로젝트형 차

시 4-5/6

학습목표 친환경동력로봇을 만들고, 광고동영 상을 제작할 수 있다.

맥락 주제

■IT ■ 에너지

■환경 ■ 디자인 준비물 골판지, 플라스틱 컵, 빨대, 철사, 송곳, 우드락, EVA폼, 태엽, 그

외에 친환경 동력 장치, 테이프, 본드

절차 교수 · 학습 활동 감성체험 STEAM

문제/

관찰 2` ․프로젝트 문제 및 조건 확인하기 흥미

S, T/E,

A 대안

창출 3`

․문제 해결에 적합한 대안 탐색하기

․문제해결에 적절한 친환경 동력로봇 그리기

소통 S,

T/E 최적

대안 선정 5`

․다양한 친환경 동력로봇그림 중 기준 에 적합한 것 선정하기

․선정한 친환경 동력로봇의 특징 파악 하기

창의적 문제해결

S, T/E

구체적 계획하기

5`

․선정한 로봇의 특징이 나타난 로봇 구체적으로 그리기

협력, 배려, 소통, 융합

S, T/E, A, M

문제해결 60`

․필요한 준비물을 확인하여 다양한 모 양의 친환경 동력로봇 만들기

․모둠별로 만든 로봇으로 동영상 제작 하기

․광고동영상발표하기

창의적 문제해결, 상호작용

S, T/E,

M

평가 5`

․광고를 살펴보면서 모둠평가하기

․자기평가하기

협력, 배려, 소통, 융합

S, T/E, A, M

4~5차시 내용 해설 학생용 16~22쪽 문제해결활동은 4-5차시로 블록 타임제를 활용하여 활동을 전개한다. 문 제해결전략에 맞춰 문제 확인하기, 대안 탐색하기, 최적의 대안 선정하기, 구체적 계획하기, 문제해결하기, 평가하기 과정을 전개한다. 학생들은 전 차시에서 만든 로봇을 움직이게 하는 장치와 친환경동력에너지원을 연결해 문제를 해결하는 활동을 한다.

친환경 동력로봇의 기본 구조 만드는 방법은 다음과 같다.

1. 골판지에 디자인한 로봇 도안을 그린다. 환경지킴의 주제에 맞는 로 봇으로 디자인할 수 있도록 안내한다.

2. 컵 상단에 굵은 빨대를 5cm 정도 끼우고 빨대에 구멍을 뚫는다. 송 곳을 사용할 때 손이 다치지 않도록 송곳의 끝을 몸 바깥으로 향하게 하여 구멍을 뚫을 수 있도록 지도한다.

3. 빨대 중앙에 철사가 오도록 끼우고 그림처럼 컵에 크랭크축을 끼웁 니다. 크랭크축은 모양이 잘 나오도록 만들며, 이외에 다 른 방법으로 축의 모양을 변환하여도 가능하다.

4. 철사에 바퀴를 끼우고 중간에 본드를 발라 고정시키고 태엽을 연결한다.

5. 몸통과 날개를 붙이고 날개 보조 장치를 붙인 후 완성한다.

문제해결 전략에 따른 학생활동의 예시 답안은 다음과 같다.

• 문제 확인하기

- 준수가 되어 친환경 동력로봇을 만들고 싶지만, 어떻게 만들어야 할 지 고민하고 있다. 환경에 대한 관심을 높이고자 광고를 만들고 싶어 한다.

• 대안 탐색하기

- 로봇을 움직이게 하는 장치에 태엽을 연결하여 움직일 수 있도록 한다.

- 로봇을 움직이게 하는 장치에 고무줄을 연결하여 순간적으로 빠른 속 력을 낼 수 있도록 한다.

- 환경을 지켜야 한다는 주제이니까 멸종위기 동물을 모양의 로봇을 만 들어 보호하는 주제로 광고를 만든다.

• 최적의 대안 선정하기 - 로봇이 잘 움직일 수 있나요?

로봇을 움직이게 하는 장치에 회전 운동하는 축에 직선운동 하는 축을 연결하여 다양한 동작을 표현할 수 있다.

- 환경지킴이 광고에 적합한 로봇디자인 인가요?

멸종위기 동물모양의 로봇이나 북극곰의 모습을 표현하여 환경에 관심 을 가지고 보호하자는 마음이 생기도록 로봇을 디자인하였다.

- 선정한 로봇의 특징

크랭크의 특징을 활용하여 다양한 동작을 표현하는 로봇을 설계하고, 모양은 북극곰의 모양을 디자인하여 북극곰이 아파하는 동작을 잘 표현 할 수 있을 것이다.

• 문제해결하기

- 친환경 동력 로봇 만들기

- 친환경 동력로봇을 움직여 보고 PMI 기법으로 평가하기

친구 이름 P(장점) M(단점) I(재미있는 점)

홍길동

크랭크축 모양을

‘ㅛ’으로 구부리는 것을 여러 개 하였더니 동력이

다양하게 움직였다.

빨대의 개수가 많다보니 움직일 때 엉키는 경우가

있다.

로봇디자인이 판다모양이라서

움직일 때마다 귀여웠다.

• 모둠문제해결하기 - 광고의 주제 생각하기

환경을 지키자.

- 광고의 주제에 맞게 로봇의 움직임 계획세우기 북극곰이 먹을 것이 없어서 배고파하는 모습 표현하기

우리들이 전기를 아끼고, 환경을 보호하여 지구의 온도가 낮아있는 모 습 표현하기

북극곰이 다시 튼튼해지는 모습 표현하기

◎ 동영상 편집 프로그램 사용방법

첫째, 무비메이커를 인터넷에서 다운로드하여, 프로그램을 실행한다.

둘째, 프로그램이 실행되면 상단에 보이는 ‘비디오 사진추가’ 버튼을 눌러 준다.

셋째, 동영상을 불러오면 오른쪽 부분에 불러온 영상의 클릭을 확인한다.

넷째, 바를 마우스로 클릭 후 잘라내고 싶은 첫 부분으로 이동시킨 후 마 우스 오른쪽 클릭 후 메뉴에서 시작 지점 설정을 클릭한다.

다섯째, 편집하려는 영상을 만들었으면 효과를 주기 위해 상단메뉴의 애니 메이션 메뉴를 클릭 후 원하는 효과를 클릭한다.

여섯째, 편집이 완료된 영상을 저장하기 위해 메뉴에서 동영상저장 메뉴를 클릭하여 저장한다.

자료출처:http://asusday.tistory.com/465

◎ 4-5차시 평가계획

평가 목표 평가 기준 증거 수집 전략

친환경 동력로봇 을 만들고, 광고 동영상을 제작할 수 있다.

친환경 동력로봇이 자연스럽게 잘 움직

이는가? 관찰평가

문제해결에 적합한 로봇으로 제작하였

는가? 산출물평가

광고 동영상을 창의적으로 만들었는가? 산출물평가

6차시 내가 공학자가 된다면? □

□

□

학습 주제

내가 로봇공학자가 된다면 어떤 인터뷰를 하고 싶은지 기사쓰기

학습유형 탐구형 차

시 6/6

학습 목표

로봇전문가에는 어떤 직업이 있는지 확 인하고, 내가 로봇공학자가 된다면 어 떤 인터뷰 내용을 말하고 싶은지 기사 문을 쓸 수 있다.

맥락 주제

■IT □ 에너지

□환경 □ 디자인

준비물

절차 교수 학습 활동 감성체험 STEA

M 문제/

관찰 3`

․로봇을 만들기 위해서는 어떤 전문가

가 되어야 할지 생각해 보기 삶의 문제

S, T/E,

A, 가설

설정 3`

․로봇전문가 직업지도 파악하기 정보 수집, 흥미

S, T/E,

A, 정보

수집 19`

․직업지도 중 관심 있는 직업분야의 하

는 일 알아보기 상호작용

S, T/E,

A, 정보

의 해석

10`

․내가 로봇공학자가 된다면 어떤 기사 가 나고 싶은지 생각하여 미래의 기사문 작성하기

문학적 표현, 예술적 표현,

자신감

S, T/E,

A,

결론 5`

․로봇에 흥미를 가지고, 로봇기술을 배 우고자 하는 마음 다지기

성취감, 자신감, 과학기술 탐구

동기 강화

S, T/E,

A,

6차시 내용 해설 학생용 23~24쪽

진로탐색 활동에서는 실제로 로봇을 만들기 위해서는 어떤 전문가가 되어 야 하는지 파악하고, 그 전문가가 하는 일에 대하여 알아본다. 미래에 내가 로봇전문가가 되어 기자가 인터뷰했을 때 어떤 내용의 인터뷰를 하고 싶은 지 생각하여 자기가 직접 미래의 기사문을 써보도록 한다.

학생활동의 예시 답안은 다음과 같다.

• 미래의 로봇공학자가 되어 인터뷰 기사 작성하기 로봇과 환경을 한번에, 로봇공학자 홍길동 성공기

2020년 5월 18일, 로봇공학자는 환경에 피해주지 않고, 한번 에너지 를 충전하면 지속가능한 에너지원을 스스로 만들어 작동하는 친환경동 력로봇을 개발하여 로봇전시회에서 발표하였다. 이는 세계 최초로 개발 한 시도이며, 앞으로 환경을 보호하기 위한 파수꾼 역할을 한다고 하여 로봇의 행보가 기대가 된다.

홍길동은 전시회에서 기자의 몇 가지 질문에 대답을 하였다.

Q: 어떻게 지속가능한 친환경 동력로봇을 만들게 되었나요?

A: 친환경동력에너지 중에는 에너지를 충분히 쓸 수 있지만, 가격이 비싸고, 실생활에서 찾을 수 있는 자원이지만, 오래 쓰지 못한다는 문 제가 있었습니다. 그래서 이를 해결하고자 쉬운 재료를 활용하여 한번 충전하면 지속가능한 친환경 동력로봇을 개발하게 되었습니다.

◎ 6차시 평가계획

소주제 평가 기준 증거 수집 전략

내가 로봇공학 자가 되어 기사 문 쓰기

새로운 직업에 흥미를 가지는가? 관찰평가 로봇과 관련된 직업을 이해하는가? 포트폴리오 인터뷰 기사를 작성하였는가? 산출물 평가

Ⅵ. 참고 문헌 및 사이트

○ 참고 문헌

초등학교 교육과정 해설 수학, 과학, 실과. 교육과학기술부

초등학교 교육과정 해설 체육, 음악, 미술, 외국어(영어). 교육과학기술부 2007 개정 교육과정에 따른 성취기준 평가기준. 교육과학기술부