“이 보고서는 2019년도 정부의 재원으로

(1)

2019 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2019. 10. 30.

장성중앙초등학교

(2)

【 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

유형 (유형2) 다양한 교과 간 협동 연구를 통한 STEAM 프로그램 신규 개발 ( √ ) 프로그램명 SDGs 환경교육 융합프로그램 개발

학교급 초 대상 학년(군) 6학년(5~6학년군) 중심과목 실과 중심과목

성취기준 영역 ^[^초등학교^{] (4)}^{기술시스템}^{/ (5)}^기술활용

연계과목

미술 과학 도덕 사회

연계과목 성취기준 영역

[초등 5~6학년] (2) 표현

[초등 5~6학년] (5) 생물과 환경 / (13) 전기의 이용 / (17) 에너지와 생활 /

[초등 5~6학[초등 5~6학년] 년] (2) 타인과의 관계 / (3) 사회·공동체와의 관계

[초등 5~6학년] (5) 우리나라의 정치 발전

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 장성중앙초등학교 초등 교사 함창진

공동연구원 장성중앙초등학교 초등 교사 박준석

공동연구원 장성중앙초등학교 초등 교사 김성용

공동연구원 장성중앙초등학교 초등 교사 김진성

공동연구원 진원초등학교 초등 교사 박민남

2019년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

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

2019년 10월 30일

연구책임자 : 함 창 진 (인)

(3)

“이 보고서는 2019년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 서론··· 1

2. 연구 수행 내용··· 1

3. 연구 수행 결과··· 3

4. 결론 및 제언 ··· 3

5. 부록: STEAM교육 프로그램 ··· 4

(5)

1. 서론

본 프로그램의 개발 목적은 디자인 씽킹 기반 프로젝트 학습을 통해 UN이 선정한 지속가능개발 목표(SDGs)를 달성하고 학생들의 창의적 문제해결력을 신장시키는 데 그 목표가 있다. 이 목표를 달성하기 위해 세부적인 목표는 다음과 같다.

1) 디자인 씽킹 기반 프로젝트 학습을 효과적으로 운영·적용할 수 있는 교수·학습 여건 구축 2) 학생들의 창의적 문제해결력과 지속가능개발목표(SDGs)를 달성하기 위한 디자인 씽킹 기반

프로젝트 학습을 개발

3) 디자인 씽킹 기반 프로젝트 학습을 통해 지속가능개발목표(SDGs)를 달성하고 학생들의 창의적 문제해결력을 신장

2. 연구 수행 내용

■ 과제 1: 디자인 씽킹 기반 프로젝트 학습을 위한 교육과정 분석

UN이 선정한 지속가능발전교육(SDGs) 17개 목표 중 초등교육과정에서 융합교육으로 해결할 수 있는 실제적인 주제 5개를 선정하여 그게 맞는 교과간 통합교육과정을 완성한다.

순 SDGs

목표 주제 시수 관련 학습 내용 관련교과 성취기준

1

식물재배게

임 만들기 4

Ÿ 식물 성장게임 프로젝트 실행 및 기능 분석

Ÿ 게임에 반영된 식물 성장을 위해 필요한 요소 알아보기

Ÿ 식물 재배 게임 제작을 위한 자 료조사하기

Ÿ 식물 재배 게임 알고리즘 디자인 하기 및 제작하기

과학 실과

[6과05-03]

[6실04-11]

2

스마트 항법 장치 4

Ÿ 스마트 항법장치 사례 살펴보기 Ÿ 스마트 항법장치 프로그램 예시

살펴보기

Ÿ 나만의 스마트 항법장치 자료 수 집하기

Ÿ 스마트 항법장치 알고리즘 작성 하기

Ÿ 스마트 항법장치 프로그래밍하기

과학 실과

[6과05-03]

[6실04-11]

2

스마트 양식장 관리

4

Ÿ 양식장 집단 폐사 사례 살펴보기 Ÿ 스마트 양식장 관리 프로그램 예

시 살펴보기

미술 실과

[6미02-03]

[6실04-11]

(6)

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 SDGs 환경교육 융합교육 프로그램 개발 선행

프로그램명 해당없음

학교급 초등학교 대상 학년(군) 6학년(5~6학년군) 중심과목 실과 중심과목

성취기준 영역 ^[^초등학교^{] (4)}^{기술시스템}^{/ (5)}^기술활용

연계과목

미술 과학 도덕

연계과목 성취기준 영역

[초등 5~6학년] (2) 표현

[초등 5~6학년] (5) 생물과 환경 / (13) 전기의 이용 / (17) 에너지와 생활 /

개발계획

주제 연번 차시

(시수) 과목 연계(안)

1 4 과학(2) + 실과(2)

2 4 과학(2) + 실과(2)

3 4 미술(2) + 실과(2)

4 4 과학(2) + 실과(2)

개발·적용

현황 ※ 16차시 중 16차시 개발 및 16차시 적용 완료 순 SDGs

목표 주제 시수 관련 학습 내용 관련교과 성취기준

프로그램

^Ÿ 스마트 양식장 프로그램 제작하기 Ÿ 작품 공유하고 피드백 받기

3

스마트홈

만들기 4

Ÿ 외출시 우리집 가전제품 작동여 부 확인하기

Ÿ 우리집 가전제품 원격제어에 대 한 문제분해 및 설계

Ÿ 자동으로 켜고 끄는 우리집 가전 제품 원격 프로그램 만들기

실과 과학

[6실04-11]

[6과05-03]

(7)

3. 연구 수행 결과

구분 수행 결과

교수학습지도안 개발 차시 총 16차시

수업 적용 일정 2019. 9. 2. ~ 2019. 11. 7.

(STEAM 수업)수혜학생 수 장성중앙초등학교 80(6학년) 예정 학생 태도검사 사전검사 4월 30일, 3개 학급(80명) 실시 완료

사후검사 11월 1일, 3개 학급(80명) 실시 완료

학생 및 교사 만족도조사 11월 1일 실시 완료

교사연구회 STEAM 행사 개최

- 12월 중 미래인재양성 캠프에서 적용 예정 - 전남 영재교육성과나눔에서 개발한 교재 공유 - 전남 SW성과 나눔축제에서 개발한 교재 공유

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

4. 결론 및 제언

- STEAM교육과정 편성을 위한 시수 편성이 어려움 - 교육과정을 융합하는 안목이 높아짐

- 단위 차시 수업보다 본인들이 주인공이 되어 프로젝트형으로 산출물을 만들고 발표하니 활 동에 책임감이 생기고 도전의식이 향상됨

- STEAM교육 교육과정 편성을 위한 구체적인 로드맵이 필요함

(8)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

SDGs 환경교육 융합프로그램 개발

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역

1 4 [6 실 04-11] 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에 서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다.

[초등 5~6학년] (5) 생물과 환경

2 4 [6 실 04-10] 자료를 입력하고 필요한 처리를 수행한 결 과를 출력하는 단순 프로그램을 설계한다.

[초등 5~6학년] [초등 5~6학 년] (5) 생물과 환경

3 4 [6 실 04-11] 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에

서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다. ^[^초등^5~6^학년^{] (2)}^표현 4 4 [6 실 04-11] 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에

서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다.

[초등 5~6학년] (13) 전기 의 이용 / (17) 에너지와 생 활

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 16차시)

차시 주요내용

1~4 /16

주제(단원)명 식물재배게임 만들기

Ÿ 식물 성장게임 프로젝트 실행 및 기능 분석

Ÿ 게임에 반영된 식물 성장을 위해 필요한 요소 알아보기 Ÿ 식물 재배 게임 제작을 위한 자료조사하기

Ÿ 식물 재배 게임 알고리즘 디자인하기 및 제작하기

5~8 /16

주제(단원)명 스마트 항법 장치 프로그램 만들기 Ÿ 스마트 항법장치 사례 살펴보기

Ÿ 스마트 항법장치 프로그램 예시 살펴보기 Ÿ 나만의 스마트 항법장치 자료 수집하기 Ÿ 스마트 항법장치 알고리즘 작성하기 Ÿ 스마트 항법장치 프로그래밍하기

9~12 /16

주제(단원)명 스마트 양식장 관리 프로그램 Ÿ 양식장 집단 폐사 사례 살펴보기

Ÿ 스마트 양식장 관리 프로그램 예시 살펴보기 Ÿ 스마트 양식장 프로그램 제작하기

Ÿ 작품 공유하고 피드백 받기 13~16

/16

주제(단원)명 스마트홈 만들기

Ÿ 외출시 우리집 가전제품 작동여부 확인하기

Ÿ 우리집 가전제품 원격제어에 대한 문제분해 및 설계

Ÿ 자동으로 켜고 끄는 우리집 가전제품 원격 프로그램 만들기

(9)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교/6학년

중심과목 성취기준

영역

초등학교] (4) 기술시스템 중심과목 성취기준

[6실 04-11] 문제를 해결하는 프로그램 을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다.

주제(단원)명 식물재배 게임 만들기 차시 1~4/16

학습목표

식물 성장에 필요한 요소가 무엇인지 알 수 있다.

각 식물의 재배방법을 알아보는 게임을 만들 수 있다.

팀별로 아이디어를 모으는 과정에서 적극적으로 의사소통할 수 있다.

연계과목 과학 연계과목

성취기준 영역 [초등 5~6학년] (5) 생물과 환경

STEAM 요소

S 식물의 성장요소 알기 T

E 교육용프로그래밍 도구로 코딩하기 A 화면 디자인하기

M 부등식을 이용한 조건 만들기

개발 의도

본 학습 주제는 식물이 자라는데 필요한 요소를 알아본 후 이를 적용하여 식물 성장 시뮬레 이션 프로그램을 만들어 보고자 한다. 물리적 환경요소를 마음대로 조작할 수 없는 환경을 극복하는 시뮬레이션 형태의 작품으로 과학적 개념과 더불어 게임제작을 통한 컴퓨팅사고력 향상을 도모할 수 있다.

∘ 식물 성장게임 프로젝트 실행 및 기능 분석 - 엔트리로 식물 재배 게임 실행하기

- 식물 성장게임을 만들기 위해서 필요한 요소 생각하기 - 알고리즘 및 필요한 오브젝트 분석하기

∘ 게임에 반영된 식물 성장을 위해 필요한 요소 알아보기 - 식물 성장을 위해 필요한 요소 알아보기

- 각 식물별 재배 환경 알아보기

- 식물별 재배 환경 분석 후 프로그래밍에 반영할 수 있도록 정리하기

∘ 학습문제 선정하기

- 식물 재배 게임을 만들어 봅시다.

∘ 식물 재배 게임 제작을 위한 자료조사하기 - 식물 성장을 위해 필요한 요소 알아보기 - 각 식물별로 재배 환경이 어떻게 다른지 알아보기

- 각 식물별로 성공적인 재배 환경의 기준을 정하고 알고리즘에 반영할 수 있도록 정리하기 (예: 민들레는 수분 10, 햇빛 15, 양분 20)

∘ 식물 재배 게임 알고리즘 디자인하기 - 시작 화면 디자인

- 장면별로 들어갈 글, 사진 정하기 - 식물 재배 기초 상식을 위한 퀴즈 장면

- 퀴즈를 통해 포인트 얻고 식물 선택 화면으로 전환 - 기르고 싶은 식물을 선택하고 재배 화면으로 전환

(10)

- 장면별로 식물 재배환경을 구현하기 위한 알고리즘 작성하기

- 포인트를 활용해서 식물을 재배하고 재배 결과에 따라 성공 및 실패 결정 - 종료화면 알고리즘 작성하기

-

∘ 식물 재배 게임 제작하기

- 작성한 알고리즘을 토대로 식물 재배 게임 완성하기

- 게임이 시작되면 식물 재배를 위한 기초 상식 퀴즈 해결 후 재배하고 싶은 식물을 선택하고 재배하는 화 면으로 전환된다.

- 물, 햇빛, 온도와 같은 식물의 성장을 선택한 후 결과 보기를 누르면 식물을 재배한 결과 화면으로 이동한 다.

- 결과에 따라 꽃(열매)이 보이거나 식물이 시드는 등의 화면을 볼 수 있다.

∘ 나만의 식물 재배 게임 만들기 - - 나만의 식물 재배 게임 만들기

- 학생들이 제작한 식물 재배 게임을 토대로 재배 게임 기능 개선하기

- 인터넷 검색과 친구들의 의견을 청취해서 식물 재배 게임 개선 방법 알아보기 - 식물 재배 게임 제작을 위한 알고리즘 설계하기

- 나만의 식물 재배 게임 만들기

∘ 식물 재배 게임 프로그램 공유하기

- - 완성된 식물 재배 게임 프로그램을 엔트리 작품공유하기에 공유하기 - 식물재배 프로그램 공유 주소를 SNS에 올려 공유 확장성을 늘리기 - 완성된 식물재배 프로그램을 발표하는 교실 미니 부스 운영하기

- 다른 팀과 우리 팀의 재배 게임의 차이 알아보고 서로의 장단점 생각하기 - 다른 팀 작품 감상하고 피드백 주기

- 상호 평가 및 자기 평가하기

∘ 알게 된 점 정리하기

- 본 수업을 통해 알게 된 점을 정리하기 - 본 수업과 관련된 다짐하기

- 차시 예고 하기

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

∘식물성장 요소를 적용 한 재배게임 살펴보기

창 의 적 설 계

창의적 설계

∘제작한 프로그램 공유 및 새로운 아이디어 찾기

감 성 적 체 험

∘게임에 반영된 식물 성장을 위해 필요한 요소 알아보기

∘식물 재배 게임 제작을 위한 자료 조사하기

∘식물 재배 게임 알고리즘 디자인 하기 및 제작하기

감성적 체험

(11)

학습 과정

교수-학습 활동

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

학습자료 및 유의점

도입 (20 분)

Co [동기유발] 식물 성장게임 프로젝트 실행 및 기능 분석 • 엔트리로 만든 식물 재배 게임을 실행하여 살펴봅시다.

- 엔트리 식물 재배 게임 살펴보기 ( gg.gg/eum4y )

• 식물 성장게임을 만들기 위해서 어떤 점을 조사하고 알아야 할까요?

- 식물의 자라는 데 필요한 환경이나 요소에 대해 알아야 합니다.

[학습문제]

식물의 성장에 필요한 요소를 찾아 식물 성장 게임을 만들어봅시다.

전개 (120 분)

CD [활동 1] 식물 성장게임 분석하기

• 게임 어떠한 오브젝트와 알고리즘이 필요할까요?

- 배경, 화분, 물, 태양, 흙, 식물 오브젝트들이 필요할 것 같습니다.

- 장면을 여러 개 넣어 다음 장면으로 전환되는 알고리즘이 필요합니다.

- 퀴즈를 풀고 정답 개수만큼 코인을 얻을 수 있는 알고리즘이 필요합니다.

- 식물에 물이나 햇빛을 변수를 통해 주고 그 수들을 비교하여 식물이 성장하는 모 양으로 바뀌도록 하는 알고리즘이 필요합니다.

- 식물이 특정 수치의 물이나 햇빛, 비료를 획득하게 되면 재배성공 또는 재배 실 패의 엔딩이 나타날 수 있는 알고리즘이 필요합니다.

CD [활동 2] 식물 성장게임 자료 조사하기

• 식물의 성장에 필요한 요소를 조사해 보고, 식물별로 재배 환경이 어떻게 다른지 조 사해보도록 하겠습니다.

- 모둠별 인터넷을 활용하여 조사를 해본다.

• 모둠별 조사한 식물의 성공적인 재배 환경 기준을 알고리즘에 반영할 수 있도록 정리 하여 봅시다.

- 민들레: 물(10) 햇빛(15) 양분(20) - 미나리: 물(40) 햇빛(10) 양분(20) - 사과: 물(30) 햇빛(20) 양분(30)

Tip! 다양한

곳에서 자료 를 조사하도 록 한다.

□^자컴 퓨 터 , 활동지

Tip! 인터넷 을 활용하여 식물의 성장 환경을 조사 하여 보고 기준에 따라 수치로 정리 하여 본다.

(12)

CD [활동 3] 식물 성장게임 자료 조사하기

• 식물 재배 게임을 만들기 위해 필요한 알고리즘을 모둠별로 토의해 봅시다.

- 모둠별로 토의하여 시작화면 디자인 및 장면별 들어갈 글, 사진을 정한다.

- 식물 재배 관련 기초 상식 퀴즈를 표현할 알고리즘을 디자인 한다.

- 퀴즈를 통해 포인트를 얻고, 얻은 포인트로 식물 재배에 필요한 요소를 구입할 수 있 는 알고리즘을 토의해보고, 구입 후 재배 할 식물 선택화면까지 전환할 수 있는 알고리즘 디자인을 구안해본다.

- 식물별 재배 환경을 설정하여 구입한 요소를 어떻게 활용하여 재배를 하고, 재배 결 과를 어떻게 나타낼지 알고리즘을 디자인한다.

CD [활동 4] 식물 성장게임 제작하기

• 식물 재배 게임을 위해 모둠별로 설계한 것을 바탕으로 프로그램을 제작하여 봅시다.

- 식물 재배 게임 프로그램 만들기

- 모둠별로 설계한 내용을 토대로 엔트리 블록을 조립하고 제대로 작동하는지 관찰한다.

• 설계한 내용을 토대로 식물 재배 게임에 필요한 장면을 추가해봅시다.

- 장면의 관계를 고려하여 장면을 추가해 봅시다.

• 필요한 변수를 추가해봅시다.

- 제한시간, 양분, 온도, 수분, 식물선택, 비료, 햇빛, 물, 코인 변수를 추가합니다.

• 식물을 재배하기 위한 포인트를 얻는 퀴즈는 내는 블록 조립하기 - 묻고 답하기 블록을 활용해서 퀴즈를 냅니다.

• 재배하고 싶은 식물을 선택하고 식물 재배에 도움이 되는 다양한 정보를 알 수 있는 화면으로 넘어갈 수 있도록 블록을 조립한다.

-오브젝트를 클릭하면 다른 장면이 시작할 수 있도록 블록을 조립합니다.

• 식물에 대한 정보를 알게 되었으면 식물재배에 필요한 수분, 온도, 양분 등을 구입할 수 있는 상점을 만들어 봅시다.

- 필요한 수분, 온도, 양분을 클릭하면 코인이 없어지며 구입할 수 있도록 블록을 조립 합니다.

• 구입한 물건을 활용하여 식물을 재배하는 프로그래밍을 해봅시다.

• 식물에 따라 정해놓은 재배환경 기준에 따라 기준을 통과하면 재배를 성공하고 그렇 지 않으면 실패하도록 프로그래밍 해 봅시다.

- 조건 블록을 활용하여 프로그래밍을 해봅시다.

Tip! 장면이

여러 개이므 로 장면별로 알고리즘이 잘 연동될 수 있도록 지도한다.

Tip! 학생들 의 의견에 따라 다양한 식물과 관련 재배 환경을 반영할 수 있도록 한 다.

□^자컴퓨터(엔 트리)

Tip! 변수를

사용하는 방 법을 이해하 기 어려워하 는 학생들에 게 변수의 생성방법과 변수이름이 의미하는 바 를 상세히 안내한다.

정리 (20 분)

ET [정리]

- 완성된 식물 재배 프로그램을 엔트리 작품공유하기에 공유한다.

- 식물 재배 프로그램 공유 주소를 SNS에 올려 공유 확장성을 늘린다.

- 완성된 식물 재배 프로그램을 발표하는 교실 미니 부스 운영하기 - 다른 팀 작품 감상하고 피드백 주기

알게 된 점 정리하기

• 본 수업을 통해 알게 된 점은 무엇인가요?

- 식물 재배 프로그램을 제작해 보니 식물의 성장에 대해 더 잘 알게 되었습니다.

- 식물을 재배에 성공할 수 있는 다양한 재배환경에 대해 알 수 있게 되었습니다.

- 동물을 키우는 프로그램을 만들어 보고 싶습니다.

Tip! 엔트리

학급 공유 기능을 이용 한다.

(13)

4. 학생활동지 / 학생참고자료

수업 흐름 도입

(20분)

· 동기 유발: 식물 재배 게임 맛보기(http://gg.gg/eum4y)

· 학습 내용 및 과제 인식 전개

(120분)

· 자료 조사하기

· 식물 재배 게임 알고리즘 디자인

· 작품 만들기

· 작품 공유하기 정리

(20분) · 학습 내용 정리 및 평가 오늘의 미션

실행 화면 미션

식물 성장에 필요한 요소가 무엇인지 알고 식물에 따라 다른 식물 재배 방법을 통해 식물을 재배하는 게임을 제작하는 것을 목표로 한다. 또한 이를 위해 효과적인 식물 재배 게임을 제작하기 위해 게임을 디자인하고, 알고리즘을 설계한 후 알고리즘을 토대 로 식물 재배 게임을 만든다.

주의 사항

사전에 식물 재배에 대한 요소를 자세하게 조사한 후 진행하는 것이 좋다.

http://gg.gg/eum4y

참고자료

♣ ~를 묻고 대답 기다리기 블록

‘~를 묻고 대답 기다리기’ 블록은 프로그램 실행 시 사용자가 키보드로 텍스트와 같은 정보를 입력 할 수 있도록 만들어 주는 블록이다. 입력된 정보는 ‘대답’이라는 변수에 저장이 되며, 프로그래 밍에 따라 처리하여 결과를 출력할 수 있다. 이 블록을 사용하는 경우, 프로그램 실행 화면에 대 답을 입력할 수 있는 칸과 함께 ‘대답창’이 생성된다. 이러한 대답창은 ‘대답 보이기/숨기기’ 블 록을 통해 보이거나 숨길 수 있다.

(14)

재배 게임 자료 조사 및 추상화

특산물 조사 활동

재배할 식물 재배 환경 자료

감자

감자는 마령서(馬鈴薯)·하지감자·북감저(北甘藷)라고도 한다. 페루·칠레 등의 안데스 산맥 원산으로 온대지방에서 널리 재배한다. 높이는 60∼100cm이고 독특한 냄새가 난다. 땅속에 있는 줄기마디로부터 기는줄기가 나와 그 끝이 비대해져 덩이줄기를 형성한다.

식물의 재배환경을 추상화

재배할 식물 추상화 자료

감자

물 햇빛 양분

10 20 15

(15)

재배 게임 설계하기

장면 1 장면 2 장면 3

장면 4 장면 5 장면 6

- 식물 재배 관련 기초 상식 퀴즈를 표현할 알고리즘을 디자인 한다.

- 퀴즈를 통해 포인트를 얻고, 얻은 포인트로 식물 재배에 필요한 요소를 구입할 수 있는 알고리즘 을 토의해보고, 구입 후 재배 할 식물 선택화면까지 전환할 수 있는 알고리즘 디자인을 구안해본다.

- 식물별 재배 환경을 설정하여 구입한 요소를 어떻게 활용하여 재배를 하고, 재배 결과를 어떻게 나타낼지 알고리즘을 디자인한다.

정리하기

1. 프로그램에서 정보를 쉽게 사용할 수 있도록 이름을 붙인 상자 변 수

라고 한다.

2. 오브젝트를 클릭했을 때 블록이 실행되려면 오 브 젝 트 를 클 릭 했

을 때

블록을 활용해야 한다.

더 나아가기

♣ 물, 햇빛, 양분을 제외한 다른 재배환경을 추가해서 식물 재배게임을 만들어 봅시다.

(16)

5. 교사자료

프로그램 명령코드

순 실행화면 및 코드 설명

1

- 변수를 추가하고 수정하는 방법을 안내하는 화면입니다.

-다음과 같은 변수를 설정합니 다.

2

- 식물을 재배하기 위한 포인 트를 얻는 퀴즈를 내는 블록 임. 다음과 같은 방법은 다양 한 퀴즈를 제작하여 추가해야 합니다.

3

- 재배하고 싶은 식물을 선택 하고 식물 재배에 도움이 되는 다양한 정보를 알 수 있는 화 면으로 넘어갈 수 있도록 블록 을 조립합니다.

(17)

4

- ‘식물에 대한 정보를 알게 되었으면 식물재배에 필요한 수분, 온도, 양분 등을 구입할 수 있는 상점을 만들고 다음과 같이 블록을 조립합니다.

5

- 구입한 물건을 활용하여 식 물을 재배하는 프로그래밍을 해봅시다. 해당 아이템을 클릭 하면 식물의 재배요소와 아이 템의 숫자가 변경되게 다음과 같이 코딩합니다.

(18)

6

- 아이템을 사용하는 정도에 따라 오브젝트가 변경되어 식 물의 재배요소에 맞게 아이템 을 사용해서 식물이 정상적으 로 자랄 수 있도록 유도하는 블록입니다.

7 -제한시간이 되면 엔딩화면으

로 이동됩니다.

8

- 식물 재배환경에 따라 재배 를 얼마나 잘했는지 결과를 출력하는 프로그래밍입니다.

(19)

6. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~4 /16

상 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 잘 이해한다.

관찰평가 자기/동료평가지 (학생용) 중 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차,

선택, 반복 등의 구조를 어느정도 이해한다.

하 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 잘 이해하지 못한다.

평가방법 평가기준 평가

상 중 하

자기평가 식물 성장에 필요한 요소가 무엇인지 알 수 있는가?

자기평가 각 식물의 재배방법을 알아보는 게임을 만들 수 있는가?

자기평가 팀별로 아이디어를 모으는 과정에서 적극적으로 의사소통 할 수 있는 가?

(20)

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교/6학년 중심과목

성취기준 영역

[6 실 04-10] 자료를 입력하고 필요 한 처리를 수행한 결과를 출력하는 단순 프로그램을 설계한다.

주제(단원)명 스마트 항법장치 프로그램 만들기 차시 5~8/16

학습목표

선박 항법장치 프로그램의 원리에 대해 알 수 있다.

좌표와 리스트를 활용하여 스마트 항법장치 프로그램을 설계할 수 있다.

팀 프로젝트 활동에 적극적으로 참여하는 태도를 기른다.

성취기준 영역

[초등 5~6학년] [초등 5~6학년] (5) 생물과 환경

STEAM 요소

S 항법 장치 원리 알기 T

개발 의도

해상에서 선박의 항해와 안전을 지켜주기 위해 최첨단의 항법장치들이 개발되고 있다. 앞으 로는 무인자동차처럼 자율항해시스템을 갖춘 선박의 등장이 기다려지고 있는 시점에서 선박 의 안전과 항해에 도움이 되는 항법장치 시뮬레이션 프로그램을 만들어 보고자 한다. 사고를 예방하고 사고 후 원인을 분석하는데 큰 도움이 되는 항법장치의 원리를 탐구해 보고 SW로 구현해 봄으로써 융합적 사고력을 기를 수 있을 것이다.

∘ 선박 항법장치 살펴보기

- 자동차 내비게이션과 선박 항법장치 비교하기 - 현재 이용하는 항법장치의 중요한 기능 알아보기

∘ 항법장치의 중요성 알아보기

- 사고예방을 위한 항법장치의 중요성 알아보기 - 사고 사후처리를 위한 항법장치의 중요성 알아보기

∘ 스마트 선박과 항법장치

- 스마트 선박 항법장치 필요성 느끼기

∘ 스마트 항법장치 프로그램 예시 살펴보기

∘ 씨앗 알고리즘, 씨앗 코드 안내하기

- 스마트 항법장치 프로그램 제작에 필요한 핵심 알고리즘과 명령코드 알아보기

∘ 나만의 스마트 항법장치 자료 수집하기

- 항로추적, 현재위치, 충동방지 시스템 등 관련자료 수집하기

∘ 스마트 항법장치 알고리즘 작성하기 - 기능별로 시뮬레이션 알고리즘 만들기 (예: 민들레는 수분 10, 햇빛 15, 양분 20)

∘ 스마트 항법장치 프로그래밍하기

- 팀별로 작성한 알고리즘 보드를 참고하여 스마트 항법장치 프로그램을 제작한다.

- 팀별로 설계한 내용을 토대로 엔트리 블록을 조립하고 제대로 작동하는지 관찰한다.

∘ 아이디어 공유 시간 갖기

(21)

- 일정 시간을 정해 아이디어 공유 차원에서 다른 모둠의 작품을 관찰할 수 있는 기회를 제공한다.

- 우리 모둠에 관찰한 친구에게는 꼭 자세한 설명을 하도록 안내한다.

- 다른 모둠에서 들은 아이디어를 우리 팀으로 가서 작품을 수정 보완한다.

∘ 발표하고 수정하기

- 발표를 통해 내용상 오류나 개선부분을 수정하여 프로그램을 계속적으로 수정·보완해 간다.

∘ 프로그램 홍보하기

- 온라인 엔트리 작품 공유하기로 공유한다.

- 시·군청에 담당자에게 스마트 항법장치 프로그램을 공유하여 작품의 홍보 파급력을 높인다.

∘ 저널 평가하기(자기성찰)

- 본 수업을 통해 알게 된 점을 일기형식으로 작성해 본다.

상황 제시

상 황 제 시

∘스마트 항법장치의 필 요성

창 의 적 설 계

감 성 적 체 험

∘스마트 항법장치 프로그램 구조 알기

∘스마트 항법장치 알고리즘 작성 하기

∘스마트 항법장치 프로그래밍하기

감성적 체험

(22)

학습 과정

도입 (20 분)

Co <동기유발>

1. 선박 항법장치 살펴보기

•자동차에 있는 네비게이션의 편리한 점을 발표해볼까요?

- 장소를 선택하면 가는 경로를 알려줍니다.

- 도로상황을 고려해 최적의 길을 추천해줍니다.

- 인근 주유소, 식당 등의 정보도 알려줍니다.

•선박에도 자동차의 내비게이션처럼 다양한 정보를 알려주는 장치가 있는데 이름 이 무엇일까요?

- 항법장치입니다.

•항법장치에는 어떤 기능들이 있어야 할까요?

- 선박의 항로를 저장하는 기능이 있어야 합니다.

- 선박의 기울기 등 안전과 관련된 정보를 저장해야 합니다.

- 암초, 재해 등 바다환경에 대한 정보를 알려주어야 합니다.

2. 항법장치의 중요성 알아보기

•선박에 항법장치가 없다면 어떤 일이 발생할지 발표해볼까요?

- 선박이 길을 잃고 선박끼리 부딪힐 수도 있습니다.

- 암초에 걸려 전복될 수 도 있습니다.

- 선박사고 발생 후 사고 원인을 찾기 어려울 수 있습니다.

3. 스마트 선박과 항법장치

•최근에는 스마트 선박이라고 행서 무인자동차처럼 자율항해 하는 선박을 연구 하 고 있습니다. 다음 영상을 보고 여러분만의 스마트선박을 활동지에 디자인 해보 세요.

출처: http://gg.gg/bs5im

•이번 시간에는 스마트 선박에 탑재되어 자율항해도 하고 선박의 안전과 관련된

Tip! 활 동

순서에 대해 자세히 안내 하여 학생들 이 정확히 인지할 수 있도록 한 다.

Tip! 실 제

도움이 되겠 다는 마음으 로 프로젝트 수업에 임할 수 있도록 격려한다.

(23)

각종 요인을 제어할 수 있는 스마트 항법장치를 시뮬레이션 형태로 구현해 봅시 다.

학 습 활 동

[활동 1] 스마트 항법장치 프로그램 예시 살펴보기

[활동 2] 나만의 스마트 항법장치 자료 수집하기

[활동 3] 스마트 항법장치 알고리즘 작성하기

[활동 4] 스마트 항법장치 프로그래밍하기

[활동 5] 공유하기

전개 (120 분)

CD 활동1. 스마트 항법장치 프로그램 예시 살펴보기

• 다음 예시작품을 살펴보고 기능별 알고리즘을 생각해볼까요?

- 항로추적 기능은 배가 이동하는 좌푯값을 리스트에 기록해 두고 항로추적을 누 르면 리스트에서 좌푯값을 불러와 똑같이 이동하게 합니다.

- 자율주행 기능은 선박이 이동할 경도와 위도값을 지정해주면 그 위치로 이동하 도록 합니다.

- 조난신호 기능은 조난신호를 누르면 선박 위치로 헬기와 구조선박이 이동하도 록 합니다.

•기능 유형별로 어떤 명령블록이 사용되었는지 씨앗 코드를 살펴봅시다.

작품 주소: https://goo.gl/QcVCSi 선박 항해

선박을 클릭하면 마우스를 따라서 움직인다.

선박 항로추적

Tip! 다양한

□^자컴 퓨 터 , 활동지

Tip! 관 련

사이트를 안 내하여 조사 에 도움이 되도록 한 다.

Tip! 짝 프 로그래밍으 로 협업능력 을 극대화 한다.

(24)

CD 활동2. 나만의 스마트 항법장치 자료 수집하기 - 나만의 스마트 항법장치에 필요한 자료를 수집하기

항로 추척 버튼을 클릭하면 따라서 움직인 경로대로 똑같이 움직인다.

선박 자율주행

경도와 위도값을 입력하면 선박을 해당 위치로 이동한다 조난 신호

조난신호를 받으면 구조선과 헬기가 사고선박의 위치로 이동한다.

Tip! 아이디 어 타임은 프로젝트 진 행에 차질이 없을 시 시 기적절하게 주도록 한 다.

Tip! 스마트

항법장치 기 능에 따른 유형별 기초 알고리즘을 토대로 다양 한 형태의 작품으로 심 화 발전되도 록 격려한 다.

(25)

기능 작동내용

항로추적하기 충돌방지 자율항해 평형수 측정 기울임 정도

측정 적재량 측정

CD 활동3. 스마트 항법장치 알고리즘 작성하기

장면 알고리즘 오브젝트

항로추적 하기

1.속성에서 필요한 리스트, 신호, 변수를 추가한다.

2.마우스로 드래그 하여 선받을 항해시킨다. 이동 한 좌푯값을 리스트에 추가한다.

3.항로추적 버튼을 누르면 리스트에서 좌푯값을 불 러와 선박의 위치로 설정한다.

선박, 버튼

충돌방지

1.선박과 다른 선박과의 거리를 측정한다.

2.거리가 특정값 작으면 방향을 회전시켜 충돌을 방지한다.

선박 2대

자율항해

평형수 측정

기울임 정도 측정

CD 활동4. 스마트 항법장치 프로그래밍하기

•팀별로 작성한 알고리즘을 바탕으로 스마트 항법장치를 프로그래밍해 봅시다.

- 예시작품 참고하여 만들기

- 짝 프로그래밍으로 프로그래밍하기

(26)

항로 추적 시뮬레이션 자율 주행 시뮬레이션

• 다른 팀 작품의 아이디어를 얻어오는 시간을 갖도록 하겠습니다.

- 다른 팀에게 자신의 작품 아이디어를 소개한다.

- 다른 팀의 아이디어를 토대로 자신의 팀 작품을 수정한다.

정리 (20 분)

ET 활동5. 작품 홍보하기

• 작품 공유하기

- 온라인 엔트리 작품공유하기로 공유한다.

- 해양안전 담당자 분들에게 이메일, 문자 등으로 주소를 공유한다.

• 프로그램 수정하기

- 내용상 오류나 개선부분을 수정하여 프로그램을 계속적으로 보완한다.

∘ 알게 된 점 정리하기

- 본 수업을 통해 알게 된 점은 무엇인가요?

- 엔트리로 스마트 항법장치 프로그램 만드는 방법에 대해 알아보았습니다.

Tip! 엔트리

(27)

(15분)

· 동기 유발 : 스마트 항법장치 사례 살펴보기

· 학습 내용 및 과제 인식 전개

(90분)

· 스마트 항법장치 프로그램 예시 살펴보기

· 나만의 스마트 항법장치 자료 수집하기

· 스마트 항법장치 알고리즘 작성하기

· 스마트 항법장치 프로그래밍하기 정리

(15분) · 평가 및 정리하기 오늘의 미션

스마트선박을 관리할 수 있는 가상 항법장치 프로 그램을 만들어 본다.

주의 사항

리스트 기능이 들어가므로 리스트에 대한 기본 개 념을 충분히 학습한 후 수업에 임한다.

http://naver.me/FxjGR3e7

(28)

참고자료

다음 뉴스를 스마트폰으로 QR코드로 찍거나 주소를 입력해 자세히 살펴봅니다.

주소: http://gg.gg/bs5im

나만의 스마트 선박을 디자인 해보고 기능도 작성해 보세요.

디자인

기 능

(29)

정리하기

1. 스마트 항법장치 프로그램에서 위도는 y 좌 표 _경도는 x 좌 표 _{를 활용하}

였다.

2. 자동항해 기능을 만들기 위해서는 리 스 트 를 활용해야 한다.

더 나아가기

♣ 스마트 항법 장치에 충돌방지 기능을 추가해 본다.

♣ 스마트 항법 장치에 화재예방 기능을 추가해 본다.

더 나아가기

․ 다음 조건에 맞게 스마트 항법 장치를 수정해 본다.

<조건>

1) 스마트 항법 장치에 충돌방지 기능을 추가해 본다.

2) 스마트 항법 장치에 화재예방 기능을 추가해 본다.

(30)

5. 교사자료

1 - 속성에서 필요한 신호, 변수,

리스트를 생성한다.

2

- 메인화면의 각 글상자를 클릭 하면 해당 화면을 시작하도록 프 로그래밍 한다.

3 - 항로추적 장면 구성에 필요한

오브젝트를 배치한다.

(31)

4 - 항로추적 글상자를 누르면 자

동항해 시작 신호를 보낸다.

5

- 여객선을 드래그 하면 위치를 경도, 위도 리스트에 저장한다.

- 자동항해시작 신호를 받으면 경도, 위도 리스트에 저장된 좌표값을 불럭와 여객선을 이 동시킨다.

6 - 자율항해 장면 구성에 필요한

(32)

7

- 여객선을 클릭하면 가고 싶은 경도값과 위도값을 각각의 변수 에 저장하여 둔다.

- 저장된 자율항해 경도값과 위 도값을 불러와 여객선이 이동할 x, y 좌푯값으로 지정하여 특정 위치로 이동하도록 프로그래밍 한다.

(33)

8 - 조난신호 장면 구성에 필요한

9 - 현재위치와 조난신호 글상자를 클릭하면 해당 신호를 보내도록 한다.

- 여객선을 클릭하면 2초 간격으로 무대의 특정위치로 이동시켜 준다.

- 여객선은 조난신호를 받으면 이동을 멈추고 대기한다.

- 현재위치 신호를 받으면 자신의 x좌푯값과 y좌푯값을 말해준다.

- 제트선과 헬리콥터는 조난신호를 받으면 여객선의 위치로 이동하도록 한다.

(34)

(35)

5~8 /16

상 중 하

자기평가 선박 항법장치 프로그램의 원리에 대해 알 수 있는가?

자기평가 좌표와 리스트를 활용하여 스마트 항법장치 프로그램을 설계할 수 있 는가?

자기평가 팀 프로젝트 활동에 적극적으로 참여하였는가?

(36)

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교/6학년 중심과목

성취기준 영역

[6실 04-11] 문제를 해결하는 프로그램 을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다.

주제(단원)명 스마트 양식장 관리 프로그램 만들기 차시 9~12/16

학습목표

양식어류가 살기 적합한 환경에 대해 알 수 있다.

변수로 양식장의 환경을 변화 시키고 실시간으로 모니터링 하는 프로그램을 설계할 수 있다.

팀 프로젝트 활동에 적극적으로 참여하는 태도를 기른다.

성취기준 영역 [초등 5~6학년] (2) 표현

STEAM 요소

S 양식어류 성장 환경요인 알기 T

개발 의도

우리나라는 3면이 바다로 바다 인근에 거주하는 주민들은 양식장을 운영하며 소득을 올리고 있 다. 하지만 때때로 자연재해, 사고 등으로 양식어류들이 폐사하여 타격을 입는 뉴스들을 종종 접하고 있다. 이번 프로젝트에서는 양식어류가 살기 좋은 환경을 알아보고 실시간으로 모니터 링하며 문제가 있을시 알려주는 스마트 양식장 시뮬레이션 프로그램을 만들어 보고자 한다.

∘ 어업이 전남의 산업에 미치는 영향 알아보기

- 뉴스를 보고 어업이 전남 산업에서 차지하는 중요성 알아보기 - 어업비중이 늘어나는 이유 알아보기

- 양식업의 중요성 알아보기

∘ 양식장 집단 폐사 피해사례 살펴보기 - 양식어류 집단 폐사 뉴스 살펴보기 - 문제를 일으키는 요인 살펴보기

∘ 최근 구축되고 있는 스마트 양식장 사례 살펴보기 - 스마트 양식장에 구축된 시스템 알아보기

- 다양한 요인에 대처할 수 있는 최적의 스마트 양식장 설계 필요성 느끼기

∘ 스마트 양식장 관리 프로그램 예시 살펴보기

∘ 씨앗 알고리즘, 씨앗 코드 안내하기

- 스마트 양식장 관리 프로그램 제작에 필요한 핵심 알고리즘과 명령코드 알아보기

∘ 나만의 스마트 양식장 설계하기(수온, 용존산소량, 수질 등)

- 스마트 양식장에 구축될 환경요인 참고 사이트 안내 및 자료수집하기 - 스마트 양식장에 구축될 환경 요인 선정하고 적당한 값의 범위 설정하기

∘ 스마트 양식장 알고리즘 작성하기

- 변수 생성, 무작위 수로 환경요인 변화시키기, 환경요인 데이터 값 받아오기

∘ 스마트 양식장 디자인하기

∘ 스마트 양식장 프로그래밍하기

(37)

- 팀별로 작성한 알고리즘 보드를 참고하여 스마트 양식장 관리 프로그램을 제작한다.

- 팀별로 설계한 내용을 토대로 엔트리 블록을 조립하고 제대로 작동하는지 관찰한다.

∘ 아이디어 공유 시간 갖기

- 일정 시간을 정해 아이디어 공유 차원에서 다른 모둠의 작품을 관찰할 수 있는 기회를 제공한다.

- 우리 모둠에 관찰한 친구에게는 꼭 자세한 설명을 하도록 안내한다.

- 다른 모둠에서 들은 아이디어를 우리 팀으로 가서 작품을 수정 보완한다.

∘ 발표하고 수정하기

- 발표를 통해 내용상 오류나 개선부분을 수정하여 프로그램을 계속적으로 수정·보완해 간다.

∘ 프로그램 홍보하기

- 온라인 엔트리 작품 공유하기로 공유한다.

- SNS를 통해 카드뉴스 프로그램을 홍보한다.

- 시·군청에 담당자에게 스마트 양식장 관리 프로그램을 공유하여 작품의 홍보 파급력을 높인다.

∘ 평가하기(자기성찰)

- 본 수업을 통해 알게 된 점을 일기형식으로 작성해 본다.

상황 제시

상 황 제 시

∘양식장 피해 사례 보기 창 의 적 설 계

감 성 적 체 험

∘스마트 양식장 설계하기

∘스마트 양식장 알고리즘 만들기

∘스마트 양식장 프로그래밍 하기

감성적 체험 학습

과정

도입 (20 분)

Co [동기유발] 스마트 양식장 사례 살펴보기 1. 전남에서 어업이 차지하는 중요성 알아보기

• 다음 뉴스를 보고 느낀점을 발표해볼까요?

- 전남에서 어업이 매우 중요하다는 것을 알았습니다.

- 전남은 바다를 끼고 있어 어업을 다른 지역보다 많이 한다는 것을 알았습니다.

• 이렇게 어업생산량이 차지하는 비중이 늘어난 이유는 무엇인가요?

- 양식을 많이 하기 때문입니다.

- 양식 환경이 많이 좋아졌기 때문입니다.

□^자전남 어업 관련 기사 http://gg.gg/

btjcv

□^자양식장 집 단 폐사뉴스 http://gg.gg/

brdvg

Tip! 전체가

함께 영상을 시청해도 되 고 팀별로 활동지에 있 는 QR코드,

(38)

출처: http://gg.gg/btjcv

2. 양식장 집단 폐사 피해사례 살펴보기

• 양식업이 갈수록 중요해지고 있는데 다음 뉴스를 보고 양식업에 어떤 피해들이 발생하는지 발표해볼까요?

- 날씨가 너무 춥거나, 더워도 양식어류가 죽어서 문제가 생깁니다.

- 태풍이 불어 양식장이 부서지기도 합니다.

- 해양사고로 기름이 유출되어 양식장에 피해가 발생합니다.

- 적조가 발생하여 양식어류가 폐사하기도 합니다

출처: http://gg.gg/e265p

3. 최근 구축되고 있는 스마트 양식장 사례 살펴보기

• 각종 수산재해로부터 양식장을 보호하고 관리하기 위해 스마트양식장을 도입하 고 있습니다. 다음 스마트양식장과 관련한 정보를 살펴보고 업그레이드 했으면 하 는 기능을 활동지에 작성해 봅시다.

링크주소를 이용해 시청 해도 좋다.

Tip! 활 동

순서에 대해 자세히 안내 하여 학생들 이 정확히 인지할 수 있도록 한 다.

Tip! 실 제

도움이 되겠 다는 마음으 로 프로젝트 수업에 임할 수 있도록 격려한다.

(39)

출처: http://gg.gg/e266i

- 기름 유출사고 시 임시적으로 양식장을 바닷물과 분리시킬 수 있도록 하면 좋겠 습니다.

- 단순히 측정하는 것에서 넘어서 수온, 수질을 제어할 수 있도록 하면 좋겠습니다.

- 양식 어류의 개체수와 상태를 파악할 수 있으면 좋겠습니다.

[학습문제]

변수로 양식장의 환경을 변화 시키고 실시간으로 모니터링 하는 프로그램을 설계할 수 있다.

학 습 활 동

[활동 1] 스마트 양식장 관리 프로그램 예시 살펴보기 [활동 2] 나만의 스마트 양식장 설계하기

[활동 3] 스마트 양식장 디자인하기

[활동 4] 스마트 양식장 알고리즘 작성하기 [활동 5] 스마트 양식장 프로그래밍하기

전개 (120 분)

CD [활동 1] 스마트 양식장 관리 프로그램 예시 살펴보기

• 다음 예시작품을 살펴보고 기능별 알고리즘을 생각해볼까요?

- 환경 요인을 무작위 수를 이용하여 적당한 간격으로 변경해준다.

- 수온, 수질 등이 기준값을 넘어서면 비상벨로 알려준다.

- 양식장 보기를 클릭하면 양식장을 보여준다.

•기능 유형별로 어떤 명령블록이 사용되었는지 씨앗 코드를 살펴봅시다.

▶작품 주소: https://goo.gl/BBGy1v

수온, 염도, pH, 용존산소량 값 변화시키기

Tip! 다양한

Tip! 인 짝

프로그래밍 으로 협업능 력을 극대화 한다.

(40)

수온, 염도, pH, 용존산소 변수 만들어 5초 간격으로 값 바꾸기 각 환경요인 버튼 클릭 시

센서값이 기준값을 넘어가면 비상벨이 울린다.

각 환경요인에서 신호를 보내면 센서값 글상자에 센서값을 표시한다.

Tip! 아이디 어 타임은 프로젝트 진 행에 차질이 없을 시 시 기적절하게 주도록 한 다.

Tip! 예시의

스마트 양식 장 시뮬레이 션 프로그램 을 토대로 창의적인 스 마트양식장 이 만들어 질 수 있도 록 허용적인 분위기를 조 성한다

□^자컴퓨터(엔 트리)

(41)

CD [활동 2] 나만의 스마트 양식장 설계하기

- 스마트 양식장에 구축될 환경요인에 대한 자료를 수집하기 - 환경요인에 따른 기준값 설정하기

- 추가적으로 들어갈 시설물 구축하기 환경

요인 내용(예시)

용존 산소량

깨끗한 물에는 거의 포화에 가까운 산소가 녹아 있으나 가정하수, 공장 폐수에 의해 오염된 물에는 그 양이 점점 적어진다. 따라서 용존산소는 물의 오염정도를 측정하는 단위가 되기도 한다. 보통 해수의 용존산소 량은 4~8ppm으로 이 값을 유지해주어야 양식어류가 잘 산다.

기준값 :9

수온 일반적으로 양식어류가 살기 좋은 수온은 18도 이다.

기준값 :20

염도

염도는 염분이 물속에 녹아있는 미네랄 농도이다. 양식어류는 2.3~2.8 정도의 염분이 있어야 잘 산다.

기준값 :3

pH

보통 해수는 pH값이 8.0정도 이므로 이 수치를 유지해주는 것이 중요 하다.

기준값 :9

시설물 기능

양식장에서 물고기가 헤엄치도록 만든다.

(42)

CD [활동 3] 스마트 양식장 디자인하기 - 스마트양식장 예상 디자인을 그려본다.

장면 스케치

CD [활동 4] 스마트 양식장 알고리즘 작성하기

장면 알고리즘 오브젝트

관리화면 (예시)

1.속성에서 필요한 신호와 변수를 추가한다.

2.환경요인을 몇 초 간격으로 무작위로 설정한다.

3.환경요인 버튼을 클릭하면 해당 센서 값을 글상자로 보여준다.

4..환경요인이 기준값을 넘어서면 사이렌을 울린다.

스마트폰, 글상자

양식장 화면 (예시)

1.물고기 오브젝트를 10개 복제한다.

2.복제된 오브젝트는 화면을 벗어나지 않고 이동한다.

바다 배경, 고기

CD [활동 5] 스마트 양식장 프로그래밍하기

• 팀별로 작성한 알고리즘 보드를 바탕으로 스마트 양식장을 제작해 봅시다.

- 예시작품 참고하여 만들기 - 짝으로 프로그래밍하기

관리 화면 양식장 화면

• 다른 팀 작품의 아이디어를 얻어오는 시간을 갖도록 하겠습니다.

- 다른 팀에게 자신의 작품 아이디어를 소개한다.

- 다른 팀의 아이디어를 토대로 자신의 팀 작품을 수정한다.

정리 (20 분)

ET [정리] 평가 및 정리하기

※학생지도 Tip: 학생들은 과정과 태도를 종합적으로 평가해야하며 결과물만 가지 고 평가해서는 안된다.

※학생지도 Tip: 학습을 통해 알게 된 점과 느낀 점을 발표하게 한다.

Tip! 엔트리

(43)

- 온라인 엔트리 작품공유하기로 공유한다.

- 평가 중점에 따라 스스로 평가하기 - 빈칸 채우기를 통한 학습정리

1. 스마트 양식장 관리 프로그램은 양식장의 환 경 요 인 _{을 변수 값으}

로 무작위로 설정한 가상의 프로그램이다.

2. 양식장의 이상이 감지되면 경보가 울리도록 하기 위해서는 연 산 _블록을

활용해야 한다.

- 더 나아가기 안내

알게 된 점 정리하기

• 본 수업을 통해 알게 된 점은 무엇인가요?

- 식물 재배 프로그램을 제작해 보니 식물의 성장에 대해 더 잘 알게 되었습니다.

- 식물을 재배에 성공할 수 있는 다양한 재배환경에 대해 알 수 있게 되었습니다.

- 동물을 키우는 프로그램을 만들어 보고 싶습니다.

(44)

(15분)

· 동기 유발 : 스마트 양식장 사례 살펴보기

· 학습 내용 및 과제 인식

전개 (120분)

· 스마트 양식장 관리 프로그램 예시 살펴보기

· 나만의 스마트 양식장 설계하기

· 스마트 양식장 디자인하기

· 스마트 양식장 알고리즘 작성하기

· 스마트 양식장 프로그래밍하기 정리

(15분) · 평가 및 정리하기 오늘의 미션

스마트 양식장을 관리할 수 있는 가상의 관리 프 로그램을 만들어 본다. 양식장의 환경요인을 찾아 보고 기준값을 설정하여 기준치를 넘으면 경보를 알려주도록 한다.

주의 사항

예시 작품 외의 다양한 환경요인을 찾아 보고 프 로그램에 추가해 보도록 한다.

http://naver.me/xogXv3RD

(45)

참고자료

다음 주소나 QR코드를 컴퓨터나 스마트기기를 이용해 실행하면 스마트양식장과 관련한 영상이 나옵니다.

주소:http://naver.me/xogXv3RD

영상을 살펴보고 업그레이드 했으면 하는 기능을 작성해 봅시다.

(46)

정리하기

1. 스마트 양식장 관리 프로그램은 양식장의 환 경 요 인 을 변수 값으로 무작위로 설정한 가상 의 프로그램이다.

2. 양식장의 이상이 감지되면 경보가 울리도록 하기 위해서는 연 산 블록을 활용해야 한다.

더 나아가기

♣ 변수를 다른 환경요인으로 바꾸고 기준 값을 새롭게 지정해 본다.

♣ 양식장을 양식어류가 살기 좋은 환경으로 디자인 한다.

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5. 교사자료

- 필요한 변수와 신호를 속성에서 만든 다.

- 시작을 하면 수온, 염도, pH, 용 존산소의 변수를 모두 숨겨준다.

- 수온, 염도, pH, 용존산소의 값 을 무작위 수 값으로 5초 간격으로 새롭게 지정해준다.

- 무작위 수를 변수 값에 할당하는 이유는 가끔씩 허용범위를 넘어서면 위험상황으로 간주하기 위해서 이다.

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- 각각의 글상자를 클릭하면 각각 의 신호를 보내주도록 프로그래밍 한다.

- 환경요인 변수 값들이 기준값을 넘어서면 비상신호를 보내고 사이렌 소리를 재생하도록 프로그래밍 한 다.

- 환경요인 변수 값을 계속 측정해 야 하므로 계속반복하기 처리를 해 준다.

- 비상신호를 받으면 사이렌이 깜 빡깜빡 거리도록 프로그래밍 한다.

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- 각각의 환경요인 신호를 받으면 센서값 글상자에 글쓰기로 보여줘 요.

- 양식장 가기 글상자를 클릭하면 다음 장면이 시작하도록 한다.

- 물고기 오브젝트는 장면이 시작 되면 자신의 복제본을 10개 만든 다.

- 복제본이 만들어 지면 방향을 – 30부터 30사이의 무작위 수로 지정 하여 임의의 방향을 가리키도록 한 다.

- 복제된 물고기들은 계속하여 2부 터 4사이의 무작위 수 값만큼 움직 이고 화면 끝에 닿으면 틩기도록 하여 무대 밖을 나가지 않게 프로 그래밍 한다.

- 관리 프로그램 가기 글상자를 클 릭하면 이전 장면으로 돌아가도록 만든다.

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상 중 하

자기평가 양식어류가 살기 적합한 환경에 대해 알 고 있는가?

자기평가 변수로 양식장의 환경을 변화 시키고 실시간으로 모니터링 하는 프로 그램을 설계할 수 있는가?

자기평가 팀프로젝트 활동에 적극적으로 참여하였는가?