과학과 시스템 상호작용 □ 프로그램 구성 □ 차시 구성 1

CONTENTS

Ⅰ. 프로그램 개발 배경과 목적

Ⅱ. 프로그램 총괄표

Ⅲ. 중학교 프로그램의 이해

Ⅳ. 차시대체 Ⅱ. 과학과 시스템 상호작용

□ 프로그램 구성

□ 차시 구성

1. 우리 몸의 정보

2. 인터랙티브 아트

□ 4차 산업혁명 시대 미래사회를 대비한 융합인재교육(STEAM) 프로그램의 변화가 필 요합니다. 지능정보통신기술(ICT)의 발전에 따라 인공지능, 로봇기술, 생명과학이 주 도하는 미래사회는 이를 활용할 수 있는 창의융합형 인재가 요구되기 때문입니다. 이 에 따라 기존의 교육방식을 주제중심으로 지식과 경험을 연결할 수 있는 미래사회를 대비하는 교수·학습 방법을 개발하고 실생활에 적용·확산할 수 있는 교육 혁신이 필 요합니다.

□ 정보통신기술(ICT)의 발달은 보건의료 패러다임의 변화를 가져왔습니다. 의료와 정 보통신기술(ICT)을 융합한 디지털 헬스케어가 급속히 성장함에 따라 예방과 관리를 통한 건강증진에 대해 관심이 증가하였고 이와 관련한 웨어러블 기기, 모바일 등이 다 양하게 활용되고 있습니다.

□ 그러나 건강관리의 기초를 마련하는 청소년 시기에 신체활동 실천율이 매우 낮고 그 주된 원인이 조사결과 시간 부족으로 나타남에 따라 청소년의 건강관리 및 신체활동 참여율을 높이고 그 과정에 과학적, 확산적 사고를 증진시키고자 ICT 기술을 활용한 신체활동 프로그램을 개발하였습니다.

□ 교실 내의 제한된 환경을 활용 가능한 기술과 연결하여 에듀테크 환경을 학생들에게 제공하여 몰입감을 통해 재미있게 주제중심으로 자유롭게 활동할 수 있도록 하는 것 이 매우 중요합니다. 에듀테크 환경에서 재미있게 활동할 수 있는 디지털 헬스 프로 그램을 통하여 과학기술을 이해하고 융ㆍ복합 능력을 강화하고 창의적 역량을 강화 할 수 있습니다.

□ ICT를 활용한 신체활동을 통해 액티비티 헬스프로그램의 디지털 헬스를 구현함으로 써 학생들은 과학적 지식의 이해를 바탕으로 학습내용과 건강이 연계된 재미있는 신 체활동을 경험할 수 있고, 교사들에게는 학교 현장에서 ICT를 활용한 교과연계 수업

Ⅰ

프로그램

개발 배경과

목적

프로그램명 개발내용 차시별 주제

건강 -

4차 산업혁명을 만나다 : 디지털 헬스 (총13차시)

고등학교(6차시)

ICT 헬스 프로그램

바이오(Bio)와 건강 차시대체Ⅰ(3차시)

1. 맞춤 운동 2. 움직임과 심박수 3. 심폐기능강화

Exercise 과학과 시스템 상호작용

차시대체Ⅱ(2차시)

1. 우리 몸의 정보 2. 인터랙티브 아트 첨단과학과 건강 1. 스마트 건강

Ⅱ

프로그램

총괄표

Ⅲ

고등학교 프로그램의 이해

□ 고등학교 프로그램은 ‘ICT 헬스(ICT Health)’ 프로그램으로 차시대체형 3종, 6차시로 구성되어 있습니다.

□ 본 프로그램은 과학, 기술, 체육 교과에서 추출한 지식내용을 통합예술활동(음악, 미 술, 무용 등) 및 ICT를 활용한 인터랙티브 활동을 통해 더 효과적으로 이해하고 경험 하도록 하였고, 이를 통해 체화된 지식으로써 장기기억으로의 전환이 가능하도록 하 였습니다.

□ 인터랙션 활동을 통해 과학지식의 내용을 ICT와 연결하여 재미있게 활동하면서 이해 할 수 있는 경험을 할 수 있도록 하였습니다.

□ 모든 프로그램 내 활동은 재미 요소를 극대화하였고 개인, 모둠별 활동을 통해 다양한 상호작용이 가능하도록 구성하였습니다.

□ ‘ICT 헬스(ICT Health)’ 프로그램을 통한 다양한 활동과 경험은 학생들의 STEAM(융복 합) 역량을 강화하고 창의성을 발현할 기회를 제공할 수 있습니다.

□ 또한, 제한된 교실 환경을 에듀테크 환경(VR, 코딩, 어플리케이션 등)으로 주제학습을 할 수 있는 프로그램을 제공하여 재미있게 활동하는 과정에서 다양한 과학기술을 경 험하고 사고를 확장할 기회를 얻습니다. 이러한 에듀테크 환경은 학생들이 융합형 인 재로 성장할 수 있는 창의적 공간을 제공합니다.

□ 고등학교 프로그램 구성

고등학교 차시대체Ⅰ (3차시)

고등학교 차시대체Ⅱ (2차시)

고등학교 차시대체Ⅲ (1차시)

차시 바이오(Bio)와 건강 차시 과학과 시스템

상호작용 차시 첨단과학과 건강

□ 프로그램 구성

Ⅳ

차시대체

Ⅱ.

과학과 시스템 상호작용

1차시. 우리 몸의 정보 2차시. 인터랙티브 아트

학습 목표

· HCI의 개념을 이해하고 다양한 사례를 감상할 수 있다.

· 인간과 인간, 인간과 기계의 상호작용을 움직임을 통해 표현할 수 있다.

· 모션 그래픽 영상을 창의적인 움직임으 로 구성하고 발표할 수 있다.

· 인터랙티브 아트의 개념을 다양한 사례를 통해 이해할 수 있다.

· 아바타와 함께 춤을 추면서 움직 임을 통한 상호작용을 경험할 수 있다.

활동 구성

상황 제시

[ 활동1 ] 인간과 컴퓨터 상호작용 (Human-Computer Interaction, HCI)

[ 활동1 ] 움직임과 ICT 동영상 감상 [ 활동2 ]

HCI 사례 동영상 감상

창의적 설계

[ 활동1 ] 인간과 인간의 상호작용

[ 활동1 ] 춤추는 아바타

[ 활동2 ] 인간과 기계의 상호작용

감성적 체험

[ 활동1 ]

인간과 기계의 상호작용 움직임 발표

[ 활동1 ] 아바타와 함께 춤을

1차시

고등학교

ICT 헬스(ICT Health) 프로그램

<과학과 시스템 상호작용>

차시대체Ⅱ

교육목표

· 인간과 인간, 인간과 기계의 상호작용을 움직임을 통해 표현할 수 있다.

· 모션 그래픽 영상을 창의적인 움직임으로 구성하고 발표할 수 있다.

관련교과

차시 설계의도

HCI의 개념을 바탕으로 인간과 인간, 인간과 기계의 상호작용을 이해하고 움직임을 통 해 경험하고 표현하는 활동이다. 이러한 과정은 과학기술을 재미있는 활동을 통해 경 험함으로써 기술을 즐겁게 이해하고 장기기억으로의 전환이 가능하도록 한다.

준비물

상황제시 인간과 컴퓨터 상호작용

[ 활동 가이드 ]

HCI의 개념을 이해하고 미디어 아트, 인터랙티브 아트 공연, 로봇과의 상호작용(HCI) 사례를 영상으로 감 상하는 활동이다. 이 활동을 통해 인간과 컴퓨터 상호작용의 원리가 적용될 수 있는 다양한 분야를 이해하 고 미래사회의 모습을 상상하고 예측하는 융복합 능력을 기를 수 있다.

활동1 인간과 컴퓨터 상호작용

(Human-Computer Interaction, HCI)

- 인간과 컴퓨터 상호작용인 HCI의 개념을 설명한다.

- HCI의 개념을 이해한다.

활동2 HCI 사례 동영상 감상

- 미디어 아트 사례를 통해 이해를 확장한다.

- 인터랙티브 아트가 적용된 공연예술을 감상한다.

※ Box

· 출처: Creators

· 프로젝션 맵핑 기술을 활용한 미디어 아트

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1

우리 몸의 정보

중심 교과 융합 과학, 통합 과학,

기술, 운동과

건강 STEAM

요소

S, T, A

창의적설계 여러가지 상호작용 활동

[ 활동 가이드 ]

인간과 인간의 상호작용을 거울 모방하기 활동을 통해 이해하고, 인간과 기계의 상호작용은 모션 그래픽 을 활용하여 움직임을 구성하고 표현여 상호작용하는 활동이다. 이를 통해 HCI의 상호작용 개념을 활동 과 경험을 통해 이해하고 창의적인 사고의 확장을 함양할 수 있다.

※ ECLIPS PICTURES - GALA STARTUP 2017 HOLOGRAM

· 출처: V Vlash

· h t t p s : / / w w w. y o u t u b e . c o m / w a t c h ? v = C w Z P E P M - jBYU&list=RDCwZPEPMjBYU&index=1

· 인터랙티브 아트 퍼포먼스

※ E세계의 ‘쿨’한 로봇 10선

· 출처: Topic

· https://www.youtube.com/watch?v=Mt6Zb9ENug8

· 인간과 상호작용이 가능한 로봇

활동1 인간과 인간의 상호작용

- 한 사람이 자유롭게 움직이면 맞은편 사람이 거울처럼 상대방의 표 정과 움직임을 따라 한다.

- 활동을 할 때 움직이는 것이 어색하지 않도록 음악을 틀어준다.

- 처음에는 손바닥 마주 대기, 앉기, 멈추기 등 간단한 동작 2~3개를 연결하도록 하고 점진적으로 동작의 개수를 늘린다.

- 역할을 바꿔서 해본다.

중심 교과 기술, 운동과

건강, 음악 STEAM

요소

T, A

감성적체험 인간과 기계의 상호작용 표현

[ 활동 가이드 ]

모둠별로 구성한 상호작용 움직임 표현을 감상함으로써 인간과 기계의 상호작용을 이해하고 확장할 수 있다. 이 활동을 통해 미래환경에 대응할 수 있는 능력을 기를 수 있다.

활동2 인간과 기계의 상호작용

- 모션 그래픽 동영상을 4개 준비한다.

- 태블릿PC로 영상을 감상하고 모둠별로 한 개의 동영상을 선택한다.

- 전체 영상 중 한 부분을 선택하여(30초) 모둠원이 모션 그래픽 영상 과 상호작용하는 움직임을 구성한다.

- 모둠원이 동시에 움직일 수도 있고, 한 명씩 차례대로 움직일 수 있 다.

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활동1 인간과 기계의 상호작용 움직임 발표

- 모둠별로 모션그래픽 영상을 준비하고 동시에 움직임을 발표한다.

- 다른 모둠원은 발표를 감상한다.

중심 교과

기술, 음악

STEAM 요소

T, A

생각열기

HCI의 여러가지 사례를 영상으로 감상해보자.

일상생활 속에서 인간과 컴퓨터가 상호작용하는 사례를 찾아보자.

Box

프로젝션 맵핑 기술을 활용한 미디어 아트

E세계의 ‘쿨＇한 로봇 10선

GALA STARTUP 2017 HOLOGRAM

인터랙티브 아트 퍼포먼스

생각열기

HCI를 활용한 전시나 게임을 경험한 적이 있는지 이야기해보자.

생각펼치기

두 학생이 마주보고 서서 한 사람의 표정, 움직임을 따라해보자.

그림자 카드를 붙이고 거울에 비추었을 때 나타나는 그림을 그려보자.

예시

그림자 카드 붙이기

그림자 카드 붙이기

생각펼치기

아래의 그림을 오려서 붙이고, 그림자를 그려보자.

STEAM 과학

융합

예술

생각펼치기

모션그래픽 영상을 보고,영상과 상호작용하는 30초 움직임을 구성해보자.

생각펼치기

감정을 그림자로 표현하고, 어떤 감정인지 생각해보자.

색깔 성질 움직임 스케치 색깔 성질 움직임 스케치

강함

두려움 따스함

청결 순수

현명 미스터

리

사랑 열정

신뢰 강함

슬픔 차분함

열정 집중

부러움 로맨틱

친절

생각정리하기

모둠별로 모션그래픽 영상과 함께 움직임을 발표한다.

생각정리하기

그림자 움직임을 보고 내가 느낀 감정과 표현한 감정이 차이가 있는지 이야기해 보자.

내가 느낀 감정 감정 그림자

1모둠

2모둠

3모둠

4모둠

5모둠

6모둠

2차시

고등학교

ICT 헬스(ICT Health) 프로그램

<과학과 시스템 상호작용>

차시대체Ⅱ

교육목표

· 아바타와 함께 춤을 추면서 움직임을 통한 상호작용을 경험할 수 있다.

관련교과

차시 설계의도

인터랙티브 아트의 개념을 다양한 사례를 통해 이해하고, 아바타와 함께하는 댄스 프 로그램을 통해 상호작용을 이해하고 체험하는 활동이다. 이 활동을 통해 교실환경 속 에서 재미있게 인터랙티브 아트를 경험하고 창의력과 상상력을 확장할 수 있다.

준비물

상황제시 움직임과 ICT

[ 활동 가이드 ]

인터랙티브 아트의 다양한 사례를 동영상으로 감상함으로써 움직임과 ICT의 관계를 이해하고 일상생활 에 적용해 볼 수 있다. 이 활동을 통해 기계와 인간의 상호작용을 활동을 통해 이해하고 과학기술의 활용 가능성과 미래환경을 예측할 수 있다.

활동1 움직임과 ICT 동영상 감상

※ 인터랙티브 아트뮤지엄 감상하기

· 출처: 인터랙티브 아트뮤지엄

· https://www.youtube.com/watch?v=mUaoTR228JQ

· https://www.youtube.com/watch?v=lneRzbXSEHA

· 인터랙티브 미디어 아트와 움직임 감상하기

※ LINES - an Interactive Sound Art Exhibition

· 출처: SOUNDS LIKE LIND

· https://www.youtube.com/watch?v=hP36xoPXDnM

· 인터랙티브 사운드 아트와 움직임 감상하기

2

인터랙티브 아트

중심 교과 융합 과학,

통합 과학,

기술 STEAM

요소

S, T

창의적설계 춤추는 아바타

[ 활동 가이드 ]

인간과 기계의 상호작용을 춤추는 아바타를 통해 이해하고 실천하는 활동이다. 이 활동을 통해 미디어와 사람의 상호작용을 확대하여 실생활과 연결할 수 있는 아이디어를 확장할 수 있다.

감성적체험 아바타와 함께 춤을

[ 활동 가이드 ]

완성된 아바타의 움직임을 모둠별 또는 전체의 구성원이 다 함께 즐기는 댄스파티를 하는 활동이다. 이 과 정은 교실 환경 안에서 아바타와 재미있게 활동할 수 있는 경험을 하고, 이를 일상생활과 연계하여 미래환 경에 대응할 수 있는 능력을 기를 수 있다.

활동1 ^{춤추는 아바타}

- 모바일/태블릿PC에서 코딩 프로그램을 실행한다.

- 모둠별로 댄스동작을 입력한다.

- 모둠이 원하는 음악을 선택한다.

- 음악에 맞춰 명령어대로 움직이는 아바타와 함께 춤춘다.

활동1 ^{아바타와 함께 춤을}

- 모둠이 만든 댄스 프로그램을 다른 모둠원에게 소개한다.

- 각 모둠이 만든 댄스 프로그램을 반 전체 구성원이 함께 따라해본다.

중심 교과 기술, 운동과

건강, 음악 STEAM

요소 T, A

중심 교과 운동과

건강, 음악 STEAM

요소

생각열기

실생활에서 인터랙티브 아트를 어떻게 적용할 수 있을지 이야기해보자.

생각열기

동작카드를 붙이고 자신이 표현하고 싶은 미디어 아트를 여러 가지 패턴으로 그려보자.

동작 사진 붙이기

예시

생각열기

아래 사진을 오려서 붙이고, 미디어 아트를 표현해보자.

생각펼치기

아바타와 함께 상호작용하는 댄스를 만들어보자.

https://code.org/dance

소개동영상&튜토리얼2~6 실행

나이 입력하기

소개동영상&튜토리얼1 실행

생각펼치기

댄스파티 순서도를 작성해보자.

생각펼치기

아래의 댄스동작을 오려서 순서도에 붙여보자.

생각정리하기

모둠이 만든 댄스프로그램을 다 함께 따라해보자.

생각정리하기

모둠별로 가장 재미있게 만든 친구의 동작을 음악에 맞춰 따라해보자.

1모둠

2모둠

3모둠 6모둠

5모둠 4모둠

부록

ICT 헬스(ICT Health) 프로그램

<과학과 시스템 상호작용>

차시대체Ⅱ

생각펼치기

아래의 그림을 오려서 붙이고, 그림자를 그려보자.

STEAM 과학

융합

예술

생각펼치기

아래의 댄스동작을 오려서 순서도에 붙여보자.

.총.괄.연.구.책.임.자.

김형숙(한양대학교)

.공.동.연.구.자.

오수학(인하대학교) 이우기(인하대학교) 김택천(방산고등학교) 장홍실(이천고등학교) 김해광(미성중학교) 백종민(공릉중학교) 김명식(성수고등학교)

.연.구.보.조.원.

박용현(인하대학교) 정성희(인하대학교)

2019 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발

‘ 과학과 시스템 상호작용 ’ - ^{고등학교(학생용)}

발행처 한국과학창의재단 공급처 한양대학교 제작처 레인보우북스 디자인 에듀카프

이 보고서는 2019년도 교육부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임