교사용 교재
초등학교
STEAM
빛의 성질을 이용하여 QR코드 만들기
1. 주제 개요
최근 생활 곳곳에서 QR코드가 다양한 분야에서 쓰이고 있다. 집에 가는 길에 보이는 버스 정류장, 신문이나 잡지 등의 광고, 마트에서 만나는 상품들에 이르기까지 쓰이지 않는 곳이 없 다고 할 수 없을 정도이다. QR코드란 사각형의 가로세로 격자무늬에 다양한 정보를 담고 있는 2차원 형식의 코드로,‘QR’이란 ‘Quick Response’의 머리글자이다. 1994년 일본 덴소웨이브사 (社)가 개발하였으며, 덴소웨이브사가 특허권을 행사하지 않겠다고 선언하여 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다.(〚출처〛두산백과) 쉽게 말하면 바코드를 2차원으로 만들어서 더 많은 정 보를 저장할 수 있게 만든 2차원 무늬라 할 수 있다.
본 프로그램의 1차시에서는 학생들이 생활 속에서 QR코드를 찾아보고 다양한 QR코드의 쓰 임을 알아보며, 과학과의 빛의 투명과 불투명과 관련지어 QR코드의 원리에 대한 관심을 가지도 록 하였다. 2차시에서는 루빈의 얼굴과 꽃병 등 다양한 다의도형을 관찰함으로써 QR코드의 흰 색 패턴과 검은색 패턴을 주목할 때 어떤 차이점이 있는지 예상하며, QR코드의 제작방법과 인 식방법을 알아보고 언플러그드 활동으로 QR코드를 제작하여 QR코드의 흰색 패턴과 검은색 패턴의 차이를 실제로 확인해 보도록 하였다. 또한 QR코드를 활용한 소지품 찾아주기 놀이를 해 봄으로써 QR코드를 생활 속에서 활용해 보는 기회를 제공하였다.
상황제시 창의적 설계 감성적 체험
․ 범찬이의 이야기를 읽고 QR코 드에 대한 경험과 지식 이야기 하기
․ 다의도형을 관찰하고 QR코드의 인식방법 예상하기
․ QR코드의 생활 속 쓰임을 알 아보고, QR코드 관련된 빛의 특 성 예상하기
․ QR코드의 제작방법과 인식방 법 알아보기
․ 언플러그드 활동으로 QR코드 만들기
․ QR코드의 색다른 활용방법 찾 아보기
․ QR코드로 소지품 찾아주기 놀 이하기
새로운 문제 도전
○ 교육과정 분석
학년 과목 단원 내용요소 활동적용 예
3 과학 3-2 4. 빛과 그림자
투명한 물체와 불투명한 물체를
구분해 보자. ․ QR코드가 투명한 물체와 불투 명한 물체에서 어떻게 인식되는 지 알아보고, 사각형 격자무늬를 이용하여 언플러그드 활동으로 QR코드 무늬 꾸며보기 3 미술 3-2
10-1. 무늬를 꾸며 봐요
여러 가지 방법으로 통일감, 변화 를 생각하며 무늬를 꾸며 보자.
2. 학습 목표
○ 내용 목표
- 생활 속에서 QR코드가 쓰이는 장면을 찾을 수 있다.
- QR코드가 빛의 특성과 관련이 있음을 이해할 수 있다.
- QR코드의 제작과정과 인식방법을 이해할 수 있다.
○ 과정 목표
- QR코드의 색다른 활용방법을 찾을 수 있다.
- 언플러그드 활동으로 QR코드를 만들 수 있다.
- QR코드를 만들어 실생활에서 활용할 수 있다.
3. STEAM 과목 요소
○ S : QR코드가 빛의 특성과 관련 있음을 알아보기, QR코드와 관련된 투명, 불투명 이해하 기
○ T/E：QR코드 제작방법과 인식방법 알아보기, 언플러그드 활동으로 QR코드 만들기
○ A：다의도형 관찰하기, QR코드로 소지품 찾아주기 놀이하기
4. STEAM 단계 요소
○ 상황 제시
범찬이는 부모님과 함께 대형마트에 갔습니다. 대형 마트에서 부모님이 상품에 붙어있는 흰색 사각형과 검은색 사각형이 섞여있는 그림을 태블릿PC로 촬영하는 것을 본 범찬이는 궁금 증이 생겼습니다. 그 그림은 무엇일까? 부모님은 왜 그 그림을 태블릿PC로 촬영하였을까?
그 그림에는 어떤 원리가 있길래 태블릿PC에 상품 정보가 나타나는 것일까? 그 그림의 이름 은 무엇일까 등등 여러 가지 의문이 들었습니다. 돌이켜 보면 생활 속 주변에서 그 그림을 무척 많이 봐온 범찬이였습니다.
범찬이는 부모님께 그 그림의 이름을 여쭤 보았더니 부모님은 그림의 이름은「QR코드」라고 말씀하여 주셨습니다. 범찬이는 QR코드에 대하여 궁금증이 생기며 QR코드에 대해 알아보고 싶어졌습니다.
범찬이는 QR코드가 사각형의 가로세로 격자무늬에 다양한 정보를 담고 있는 2차원(매트릭 스) 형식의 코드임을 알고, QR코드가 어떤 특징을 가지고 있으며 생활 속에서 어떻게 사용되 는지 알아보았습니다. 그런데 범찬이는 QR코드는 어떻게 만들고 태블릿PC는 QR코드를 어떻 게 인식하는지 궁금하였으며, 직접 QR코드를 만들어 실생활에 활용하고 싶어졌습니다.
○ 창의적 설계
창의적 설계 단계에서는 우선, QR코드의 제작 방법과 인식 방법을 알아보고 구체적인 공학 적 탐구로써 언플러그드 활동으로 검은 패턴 QR코드와 흰 패턴 QR코드를 만들어 QR코드가 빛의 어떤 특성과 관련되었는지를 모색해 보게 한다. QR코드를 이용하여 QR코드의 인식 방법 을 알아보고 자기소개 QR코드를 만든다.
- 1차시에서 빛의 투명, 불투명과 관련지어 QR코드를 탐색해 보고 QR코드의 활용 방법을 정리하도록 하였다.
- 2차시에서는 루빈의 얼굴과 꽃병 등 다의도형을 관찰하고 QR코드의 인식방법과 제작방법 을 알아보며 언플러그드 활동으로 실제로 QR코드를 제작하여 보고 QR코드에는 빛의 어떤 특성이 이용되는지 탐색한다.
○ 감성적 체험
감성적 체험 단계에서는 학습한 내용을 바탕으로 자기소개 QR코드를 만들고 이를 이용하 여 QR코드로 소지품 찾아주기 놀이를 해 봄으로써 실생활 속에서 QR코드의 다양한 활용방 안을 생각해보고 창의적인 아이디어를 표현하게 한다.
5. 지도안 총괄표
과목 초등학교, 3학년, 과학, 미술 총차시 3차시
단원 과학 : 4. 빛과 그림자(2/11), 미술: 10-1 무늬를 꾸며 봐요(2,3/6)
교육과정 여러 가지 물체의 그림자를 비교하고, 그림자가 생기는 원리를 이해한다.
조형 요소와 원리를 탐색하여 표현하기
학습목표 QR코드에서 사용되는 빛의 특성을 알 수 있다.
QR코드의 제작방법과 인식방법을 알고 QR코드를 만들어 실생활에서 활용할 수 있다.
흐름 문제제시 & 제작활동 학습자료(‣) 및
유의점(※)
<상황 제시>
QR코드 관련 경험과 지식
이야기하기 (5분)
1/3차시
범찬이의 이야기를 읽고 QR코드에 대한 경험과 QR코드에 대하여 알고 있는 점을 이야기하기
Tip! QR코드를 본 경험은 있으나 명칭을 모르거나 QR코드를 자세히 관찰한 경험이 없는 학생을 위하여 미리 QR코드 그림을 제시하고 그 명 칭을 알려준다.
- 범찬이는 무엇을 보았나요?
- 범찬이가 본 것을 여러분도 본 적이 있나요?
- 범찬이가 본 것을 무엇이라고 하나요?
- QR코드를 언제 어디서 보았는지 자세히 적어 보세요.
- 친구들에게 자신의 QR코드 경험을 이야기 해 보세요.
‣ 학생용교재 4쪽
‣ QR코드
<창의적 설계>
QR코드와 관련된 빛의 특성
예상하기 (25분)
1/3차시
QR코드와 QR코드의 쓰임을 알아보고 빛의 특성과 관련지어 생 각해 보기
Tip! QR코드는 다양한 빛의 특성과 관련되어 있지만 3학년 교육과정 의 투명과 불투명에 한정하도록 한다.
- QR코드란 무엇인지 교재를 읽어 봅시다.
- QR코드가 생활 속에서 어떻게 쓰이는지 적어 봅시다.
- <보기>를 투명한 물체와 불투명한 물체로 나누어 봅시다.
- 투명한 물체에 인쇄된 QR코드는 인식이 될까요?
- 불투명한 물체에 인쇄된 QR코드는 인식이 될까요?
‣ 학생용교재 5쪽
※ 학생용 교재에 제시된 활 동지는 모두 활용하지 않고 교사가 꼭 필요하다고 생각 되는 활동지만 선택하여 사 용하도록 한다.
‣ 생활 속의 QR코드
‣ OHP필름, A4용지
‣ 참고자료 2
<감성적 체험>
QR코드 활용방법 찾아보기
(10분)
1/3차시
QR코드를 활용하는 색다른 아이디어 찾아보기
Tip! 창의적인 아이디어를 위하여 모둠을 구성하여 브레인스토밍, 브 레인라이팅을 한 후 마인드맵을 할 수도 있다.
- QR코드를 활용할 수 있는 색다른 아이디어를 생각하여 봅시다.
- 생각한 아이디어를 친구들에게 발표하여 봅시다.
‣ 학생용교재 6-7쪽
※ 마인드맵을 활용하여 가정, 학교에서 부터 차근 차근 찾아보도록 한다.
<상황 제시>
다의도형을 관찰하고 QR코드의 인식방법
예상하기 (5분)
2~3/3차시
다의도형 관찰 시 검은색 또는 흰색을 주목할 때 다른 그림이 보이는 것에 대하여 이야기하기
Tip! 다의도형 관찰을 통하여 검은색 또는 흰색을 주목할 때 다른 결 과가 나옴을 안내하도록 한다.
- 그림을 검은색을 중심으로 관찰하여 봅시다.
- 무엇이 보이나요?
- 그림을 흰색을 중심으로 관찰하여 봅시다.
- 무엇이 보이나요?
- 태블릿PC는 QR코드를 검은색으로 볼까요? 아니면 흰색으로 볼까 요? 예상하여 봅시다.
‣ 학생용교재 9쪽
‣ 참고자료 1
‣ 다의 도형
<창의적 설계>
QR코드와 관련된 빛의 특성 확인하기
(15분)
2~3/3차시
QR코드 제작방법과 인식방법을 알아보고, QR코드와 관련된 빛의 특성을 확인하기
Tip! 교사가 미리 OHP 필름과 A4용지에 QR코드를 인쇄한 후 학생에 게 나누어 주면 시간을 절약할 수 있다.
- 네이버를 활용한 QR코드 제작방법을 알아봅시다.
- 네이버를 활용한 QR코드 인식방법을 알아봅시다.
- 투명한 물체와 불투명한 물체에 QR코드를 인쇄하고 태블릿PC로 인 식하여 봅시다.
- 어떤 물체에 인쇄된 QR코드가 잘 인식이 되나요?
- QR코드는 빛의 어떤 성질과 관련이 있나요?
‣ 학생용교재 11-12쪽
‣ OHP 필름(A4), A4용 지, 잉크젯프린터
‣ 태블릿PC
<창의적 설계>
언플러그드 활동으로 QR코드
만들기 (40분)
2~3/3차시
언플러그드 활동으로 QR코드를 만들어 보고 QR코드의 정보가 담겨 있는 부분을 확인하기
Tip! 언플러그드 활동은 시간이 많이 소요될 수 있으므로 모둠별로 검 은색 패턴 또는 흰색 패턴을 선택하여 만들 수도 있다.
- QR코드의 정보는 검은색 패턴에 담겨있을까요? 아니면 흰색 패턴에 담겨있을까요?
- 검은색 패턴 QR코드와 흰색 패턴 QR코드를 만들어 봅시다.
- 어느 색 패턴의 QR코드가 인식이 되나요?
- QR코드의 정보는 어느 부분에 담겨 있을까요?
‣ 학생용교재 13-14쪽
‣ 검은색 싸인펜
‣ 태블릿PC
‣ 참고자료 6
<감성적 체험>
QR코드로 소지품 찾아주기 놀이하기
(20분)
2~3/3차시
QR코드로 소지품 찾아주기 놀이를 하고 느낌 점 이야기하기
Tip! QR코드에 들어갈 소개글은 학년, 반, 번호, 성명, 연락처 등을 간단히 넣도록 안내한다.
- 각자 소지품 찾아주기 놀이를 할 개인 소지품을 준비합니다.
- 자신을 소개하는 QR코드를 만들고 출력하여 각자의 소지품에 붙입니 다.
- QR코드가 부착된 소지품을 모둠 바구니에 담아 교환한 후 태블릿PC로 QR코드 확인하여 주인에게 돌려줍니다.
- QR코드로 소지품 찾아주기 놀이 후의 느낀 점을 이야기하여 봅시다.
‣ 학생용교재 15쪽
‣ 개인소지품
‣ 잉크젯프린터, 가위, 풀
‣ 모둠 바구니. 태블릿PC
6. 평가 계획
▢ 학생 자기/동료 평가 계획 평가
방법 평가영역 평가기준 평 가
상 중 하
자기 평가
창의적 설계
◆ QR코드와 관련 있는 빛의 성질을 이해했는가?
◆ QR코드를 만들고 태블릿PC로 인식할 수 있는가?
◆ 언플러그드 활동으로 QR코드 만들기 과정을 이해하고 QR코 드를 만들었는가?
감성적 체험
◆ 즐거운 마음으로 QR코드로 소지품 찾아주기 놀이에 참여하 였는가?
동료 평가
감성적 체험
◆ QR코드를 색다르게 활용하는 아이디어에 창의성과 현실성이 있는가?
평가영역 평가항목 상 중 하
창의적 설계
QR코드와 관련 있는 빛의 성질 을 이해하는 가?
QR코드는 빛의 불투명과 관련되어 있음을 정확히
이해한다.
QR코드는 빛의 특성과 관련되어 있음을
이해한다.
QR코드는 빛의 특성과 관련되어 있음을 이해하지 못한다.
QR코드를 만들 고 태블릿PC로 인식할 수 있는 가?
QR코드를 만들고 태블릿PC로 정확히
인식된다.
QR코드를 만들었지만 태블릿PC로 인식이 되지
않는다.
QR코드를 만들지 못한다.
언플러그드 활 동으로 QR코드 를 만들 수 있 는가?
언플러그드 활동으로 만든 QR코드가 태블릿PC로 정확히
인식된다.
언플러그드 활동으로 만든 QR코드가 태블릿PC로 인식되나
시간이 걸린다.
언플러그드 활동으로 만든 QR코드가 태블릿PC로 인식되지
않는다.
감성적 체험
QR코드를 색다 르게 활용하는 아이디어에 창 의성과 현실성 이 있는가?
아이디어가 창의적이고 실제로 활용 가능하다.
아이디어가 창의적이나 실제로 활용은 어렵다.
/ 아이디어가 실제로 활용은 가능하나 창의적이지 않다.
아이디어가 창의적이지 않고 실제로 활용
가능하지 않다.
MEMO
7. 학습내용
• 문제제기
범찬이의 이야기를 통 하여 QR코드에 대한 경 험 살펴보기
• 자신의 QR코드 경험 이야기하기
① 상품 홍보
② 학교 가정통신문
• 준비물 QR코드
• 지도 시 주의사항
QR코드 그림을 제시하고 명칭을 알려준 후 경험을 이야기하도 록 한다. QR코드를 본 학생은 경험을 자유롭게 이야기하도록 하 며 본 경험이 없는 학생은 다른 학생의 경험을 경청하도록 한다.
• 창의적 설계
생활 속에서 QR코드의 쓰임 찾아보기
• 상품 광고, 작품 안내 명함, 기타
• QR코드에 대하여 알 아보기
• 참고자료 2
• 지도 시 주의사항
생활 속에서 QR코드의 쓰임을 찾아보도록 함으로써 QR코드가 생활 속에서 다양하게 활용됨을 이해하도록 지도한다.
• 창의적 설계
투명한 물체와 불투명 한 물체로 분류하기
투명한 물질 : 유리병, 유리창, 투명 셀로판지, 물, 얼음
불투명한 물질 : 약병, 블라인드, 검은 우산, 암 막, 옷
• 투명, 불투명에 대하 여 알아보기
• QR코드와 관련된 빛 의 특성에 대하여 예상하 기
① 투명한 물체와 QR 코드 : 인식이 않된다
② 불투명한 물체와 QR코드 : 인식된다
• 준비물
OHP필름(A4), A4용지
• 지도 시 주의사항
투명한 물체인 OHP필름과 불투명한 물체인 A4용지를 관찰하고 OHP필름과 A4용지에 QR코드가 인쇄된다면 인식될지 인식되지 않 을 지를 예상하도록 한다.
• 감성적 체험
QR코드를 활용하는 색 다른 아이디어 찾아보기
• 가정, 학교 등 생활 속에서 활용할 수 있는 아이디어를 찾되 창의성, 활용성 등을 고려하여야 한다.
• 지도 시 주의사항
생활 속에서 QR코드의 활용하는 색다른 아이디어를 찾되 창의 성과 활용성 등을 고려하도록 안내한다. 모둠을 구성하고 브레인 스토밍, 브레인라이팅을 통하여 색다른 아이디어를 찾을 수도 있 다.
• 문제제기 다의도형 관찰하기
• 참고자료 1
• 다의도형 알아보기
• 준비물 다의도형
• 지도 시 주의사항
다의도형을 관찰할 시간을 충분히 주도록 한다.
• 컵, 남자, 기둥
• 마주보는 사람, 여자, 사람
• 하나의 그림이지만 검 은색으로 볼 때와 흰색으 로 볼 때 서로 다른 그 림이 된다.
• 검은색으로 볼 것 이 다. 위 그림을 볼 때 검 은색 그림이 먼저 보였기 때문이다. / 흰색으로 볼 것이다. 흰색이 밝아서 인 식하기 쉽기 때문이다.
• 지도 시 주의사항
다의도형을 관찰 시 검은색 또는 흰색을 주목할 때 다른 결과 가 나옴을 알도록 한다.
• 창의적 설계
QR코드 제작방법 알 아보기
• 준비물 태블릿PC
• 지도 시 주의사항
태블릿PC를 사용하여 네이버에서 QR코드 제작방법을 알아보도 록 한다.
• 창의적 설계
QR코드 인식방법 알아 보기
• QHP필름 : 잘 인식되 지 않는다 / A4용지 : 잘 인식된다
• 불투명
• 지도 시 주의사항
QR코드를 OHP필름에 인쇄할 때 OHP필름의 잉크가 번지거나 묻어나지 않도록 주의한다. 또는 교사가 미리 OHP필름과 A4용지 에 QR코드를 인쇄하여 학생들에게 나누어 주면 시간을 절약할 수 있다.
• 준비물
태블릿PC, OHP필름, A4용지, 잉크젯프린터
• 창의적 설계
언플러그드 활동으로 QR코드 만들기
• QR코드의 정보는 검은 색 패턴에 담겨있을 것 같 습니다. 검은색이 눈에 잘 띠기 때문입니다 / QR코 드의 정보는 흰색 패턴에 담겨있을 것 같습니다. 빛 은 흰색에서 잘 반사되므 로 인식이 쉽기 때문입니 다.
• 참고자료 6
• 준비물 검은색 싸인펜
• 지도 시 주의사항
QR코드를 색칠할 때는 두꺼운 싸인펜을 준비한다. 싸인펜이 얇 으면 색칠할 때 시간이 오래 걸린다. 또는 모둠별로 검은색 패턴 또는 흰색 패턴을 선택하도록 하여 시간을 절약할 수 있다.
• 검은색 패턴 QR코드 : 잘 인식된다 / 흰색 패 턴 QR코드 : 인식되지 않는다
• 태블릿PC가 검은색 패턴 QR코드는 인식하였 으나 흰색 패턴 QR코드 는 인식하지 못하였으므 로 QR코드의 정보는 검 은색 패턴에 담겨 있습니 다
• 지도 시 주의사항
가능하면 QR코드를 꼼꼼하게 색칠하도록 하며 태블릿PC로 QR 코드를 인식시킬 때 적당한 거리를 유지하도록 한다.
• 준비물 태블릿PC
• 감성적 체험
QR코드로 소지품 찾아 주기 놀이하기
• QR코드로 소지품 찾 아주기 놀이의 느낀점 이 야기하기
• 준비물
개인소지품, 잉크젯프 린터, 가위, 풀, 모둠바구 니, 태블릿PC
• 지도 시 주의사항
개인소지품은 QR코드를 부착할 수 있도록 충분한 크기의 것을 준비시키도록 하며 연필, 지우개 등 너무 작은 소지품은 피하도록 한다. QR코드의 소개글은 학년, 반, 번호, 성명, 연락처 등을 간 단히 넣도록 지도한다.
참고자료 1
1. 다의도형
다의도형은 애매모호한 도형을 말한다. 다의도형의 종류에는 바탕반전도형, 의미반전도형, 깊이반전도형의 3가지 가 있다. 이 도형이 가지는 여러 의미들 중, 조금 더 빨리 지각되는 것은 면적이나 밝기 등의 도형의 성질에 의존하 는 경우가 많다. 그러나 이것은 보는 사람의 성격, 욕구, 경험, 심리적 상태에 따라 다르게 나타나기도 한다
가. 바탕반전도형
바탕반전도형이란 도형의 윤곽선이 그림과 배경 양쪽으로 나타나지만, 심리적으로 주시하는 특정 형태가 주변 형태보다 튀어나와 그림이 되고, 그 주변 형태가 배경이 되는 도형을 가리킨다. 가장 많이 알려진 바탕반전도형 으로는 루빈 (E. Rubin)의 <루빈의 컵>을 꼽을 수 있다. 그림과 배경을 어떻게 지각하느냐에 따라 그림에 묘사 된 대상이 다르게 나타난다. 그림 가운데의 검은 부분을 주목하면 컵의 형태가 나타나고, 양쪽의 하얀 부분을 주 목하면 서로 마주보는 두 사람의 옆얼굴이 나타난다. <남자와 여자>도 또한 좌반부의 검은 부분을 주목하면 색 소폰을 연주하는 남성의 옆모습이 보이고, 우반부의 흰 부분을 주목하면 정면을 향한 젊은 여성의 얼굴이 지각된 다.
<루빈의 컵> <남자와 여자>
나. 의미반전도형
의미반전도형은 다의도형 가운데에서도, 지각의 결정 과정에서 심리적인 요소가 가장 많이 적용하는 유형이다.
<새와 토끼>는 왼쪽을 향한 새의 머리로 보이기도 하고 오른쪽을 향한 토끼의 머리로 보이기도 한다. <해골과 미 녀>의 경우에는 전체적인 형태를 주목했을 때에는 검은 바탕에 떠오른 해골이 보이지만, 그 세부에 주목했을 때에 는 호화로운 실내에 앉아 있는 젊은 남녀의 모습이 묘사되어 있는 것을 알 수 있다. 또한 미녀도 언젠가는 해골로 변한다는 것을 보여 줌으로써 ‘모든 것은 허식’이라는 허무감을 암시하고 있는 것이다. 이처럼 의미반전도형은 보 는 이의 경험이나 욕구, 성격에 따라 여러 의미를 가진 도형이 된다. 사람에 따라 <새와 토끼는>는 토끼도 새도 아닌 전혀 다른 형상으로 인식될 수도 있는 것이다.
<새와 토끼> <해골과 미녀>
다. 깊이반전도형
깊이반전도형의 경우, 방향에 따라 깊이가 달라진다. 또한 초점을 어디로 정하냐에 따라 형이 반전되어 지각된 다. 그림 20 <네카의 입체>, 그림21 <비니스의 입체>, 그림 22 <마하의 책>에 묘사된 도형들은, 모두 기준을 어디에 두고 응시하는지에 따라 지각되는 형태가 달라진다. 이때 시지각이 한 부분을 해석하고 나면 나머지 요소 들은 그에 준하여 일관성 있게 변화하여 인식된다.
<네카의 입체> <마하의 책>
- 출처 : 도주희(2010), 기하학적 착시현상을 표현한 장신구 디자인 연구
참고자료 2
가. 시대가 원한 QR코드
1960년대에 접어들어 고도 성장기를 맞이하자, 식료품이나 의료품 등 폭넓은 상품을 취급하는 슈퍼마켓이 거리에 들어서게 되었다.
당시 슈퍼에서 사용하던 계산대는 수동으로 상품 가격을 입력해야 했다. 이 때문에 계산대 담당자 대부분은 손목 저림이나 “건초염”으로 고생을 겪었 다.
“직원들의 부담을 덜어줄 수 없을까?”
이런 고민을 해결해 준 것이 바코드였다. 바코드를 광센서로 인식시키기만 하면, 자동적으로 가격이 계산대에 표시되고 동시에 입력된 상품 정보가 컴퓨터로 전송되는 POS시스템이 개발된 것이다. 이렇게 바코드가 보급되 자 새로운 문제가 제기되었다. 바코드의 용량이 영숫자로 최대 20자 정도 밖에 되지 않는다는 점이다.
“코드 자체에 좀 더 많은 정보를 담고 싶다”, “한자나 일본어도 표현하고 싶다”.
이와 같은 요구가 당시 바코드 인식기를 개발했던 DENSO WAVE INCORPORATED(당시는 현 주식회사 덴소 사 업부)에 전해졌다. 이러한 목소리를 배경으로, “어떻게든 이용자의 요구를 실현하고 싶다”는 마음에서 개발팀은 새로운 2차원 코드 개발을 시작하였다.
나. 겨우 두 명의 개발팀
“당시 타사가 개발하고 있던 2차원 코드는 정보를 많이 담아야 한다는 생각에 얽매여 있었다.”당시 QR코드 개발 담당자였던 하라 마사히로 씨는 이와 같이 회상한다. 2차원 코드는 바코드가 가로 방향(1차원)으로밖에 정 보를 담을 수 없었던 것에 비해, 세로와 가로 2차원으로 정보를 담은 것이 다. 많은 정보를 담을 수 있을 뿐 아니라, “쉽게 인식할 수 있는 코드를 개발하고 싶다”는 생각으로 하라 씨는 새로운 2차원 코드 개발을 단행하였 다. 그것도 겨우 둘이서 말이다. 개발팀에게 있어 가장 중요한 과제는 어떻게 하면 고속으로 코드를 인식시킬 수 있을까 하는 문제였다.
어느 날 “여기에 코드가 있다”와 같은 위치 정보를 덧붙이면 어떨까”하는 아이디어가 하라 씨의 머릿속에 떠 올랐다. 그래서 고안한 것이 네모난 모양의 “위치 찾기 심벌”이었다. 이 표시를 2차원 코드 안에 넣음으로 타사 는 흉내 낼 수 없는 고속 인식이 가능해졌다.
※ 일반적으로, QR 코드의 위치찾기 심볼은 검은 색입니다.
그런데 왜 위치 찾기 심벌은 그처럼 네모난 모양이 되었는가?
“그것은 장부나 전표 등에 가장 출현율이 낮은 도형이기 때문입니 다” 라고 하라 씨는 말한다. 다시 말해 코드에 표시를 넣어도 같은 표시가 주위에 있으면, 인식기는 그것을 코드로 착각해 버린다. 이와 같은 오인을 피하기 위해 위치 찾기 심벌은 유일무이한 표시어야만 했다. 그래서 생각에 생각을 거듭한 결과, 하라 씨는 광고지나 잡지, 박스 등에 인쇄된 그림이나 문자를 전부 흑백으로 고친 뒤, 그 면적 비율을 철저히 조사하기 시작했다. 개발팀은 셀 수 없을 정도의 인쇄 물 조사를 밤낮으로 계속하였고, 결국 인쇄물 속에서 “가장 적게 사 용되는 비율”을 밝혀냈다. 그것이 1:1:3:1:1이었다. 이리하여 위치 찾 기 심벌 흑백 부분의 폭 비율이 정해졌다. 주사선이 360도 어느 방 향으로 통과해도, 이 독자적 비율을 찾으면 코드 위치를 계산해 내 는 방식이 탄생한 것이다.
이렇게 개발 프로젝트가 시작된 지 1년 반, 수많은 시행착오의 결과로 마침내 숫자로 약 7000문자, 한자 표현 도 가능하고 대용량이면서도, 다른 코드보다 10배 이상 빠른 인식이 가능한 QR코드가 탄생하였다.
- 출처 :http://www.qrcode.com/ko/history/ -
참고자료 3
가. 많은 정보를 담을 수 있습니다.
종전 바코드는 많아야 20자리 정도의 정보량이었지만, QR코드는 바코드의 수십배~수백배의 정보량을 취급할 수 있습니다. QR코드는 숫자, 영자, 한자, 한글, 기호, Binary, 제어코드 등 모든 데이터를 처리할 수 있습니 다. 정보량은 7,089문자(숫자)까지 1개의 코드로 표현할 수 있습니다.
나. 작은 공간에도 인쇄할 수 있습니다.
QR코드는 가로/세로 양방향으로 정보를 표현함으로 바코드와 동일한 정보량을 1/10정도의 크기로 표시 할 수 있습니다. (더 작은 공간에 표현이 가능한 Micro QR코드를 지원합니다.)
다. 일본어와 한자를 잘 표현할 수 있습니다.
QR코드는 일본산 코드이기 때문에, 일본어/한자 표현도 뛰어납니다. "JIS 제1/제2수준 한자"를 문자 세트로 코드 규격을 정의하였습니다. 일본어 표기는 전각 일본어/한자를 1문자당 13bit로 효율적으로 표현하였고, 다른 2차원 코드에 비해 20% 이상 많은 정보를 수납할 수 있습니다.
라. 오염과 손상에 강합니다.
QR코드는 ‘오류 복원 기능’을 통하여 코드의 일부가 더러워지거나 손상에도 데이터를 복원할 수 있습니다. 데 이터를 복원 codewords 단위※1, 최대 약30%가 복원 가능※2합니다.
※1: 내부 데이터를 구성하는 단위로 QR코드에서는 1word/8bit입니다.
※2: 오염?손상된 상황에 따라 복원되지 않는 경우도 있습니다.
마. 어느 방향에서도 인식할 수 있습니다.
QR코드는 360° 어느 방향에서든지 고속인식이 가능합니다. 그 비밀은 QR코드 안에 3개의 ‘위치찾기 심볼’로, 배경모양의 영향을 받지 않고 안정적인 고속인식이 가능합니다.
바. 하나의 QR코드를 여러 QR코드로 나누어 표현할 수 있습니다.
QR코드는 코드화 하고자 하는 데이터를 분할하여 표현 할 수 있습니다. 역으로 표현하면, 여러 QR코드로 나 뉘어 저장된 정보를 1개의 데이터로 연결하는 것이 가능합니다. 최대 16분할 가능하여 이 기능을 사용하면 좁고 긴 영역에 인쇄도 가능합니다.
- 출처 :http://www.qrcode.com/ko/about/ -
참고자료 4
QR코드는 일정한 크기의 바탕에 흑/백 메모 배열들의 조합으로 만들어진다. 각각의 바탕의 크기를 ‘버전’이라 고 하는데 버전1부터 버전 40이 존재한다. 각각의 버전은 17+(4X) × 17+(4X)의 크기를 가진다.(X는 버전명) 즉 버전1은 17+(4×1)×17+(4×1) = 21×21, 버전2는 17+(4×2)×17+(4×2) = 25×25입니다.
참고자료 5
모델명 특징
QR코드 모델1,모델2 모델1은 가장 처음 만들어진 QR코드입니다. 최대 버전은 14(73×73셀)로 1167자리 의 숫자까지 취급이 가능합니다.
모델2는 모델1을 개량하여 만든 것으로, 최대 버전은 40(177×177셀)이고 7089자 리의 숫자까지 취급할 수 있습니다. 현재 QR코드라 하면 일반적으로 모델2를 가르킵 니다.
마이크로 QR코드 위치 찾기 심벌이 하나이며, 보다 더 작은 공간에 인쇄를 가능하게 한 QR코드입니 다. QR코드는 최소 4셀분의 마진이 코드 주위에 필요하나 마이크로 QR코드는 마진 (여백)도 2셀분만 있으면 충분히 기능을 발휘 합니다. 최대 버전은 M4(17×17셀)로 35자리의 까지 취급할 수 있습니다.
iQR코드
정방형/장방형 생성이 가능하며 표리반전/흑백반전/도트패턴으로 인쇄가 가능합니 다. 이론상의 최대 버전은 61(422×422셀)로 약 4만 자리의 숫자까지 취급할 수 있습 니다.
SQRC코드
데이터 인식 제한 기능을 가진 코드입니다. 개인 정보나 사내 정보 관리 등에 활용 할 수 있습니다. 겉모양은 보통 QR코드와 같습니다.
로고Q
일러스트/문자/로고 등을 코드 안에 넣은 다자인성이 높은 QR코드입니다. 독자적 로직을 이용하여 코드를 생성하기 때문에 인식성도 유지할 수 있습니다.
- 출처 : http://www.qrcode.com/ko/codes/-
참고자료 6
표준에 준하는 QR코드는 선명하게 표시되며, 안정적인 인식이 가능합니다. 표준을 벗어나거나 선명하지 않는 QR코 드는 스캐너, 휴대폰의 종류에 따라 인식되지 않는 등의 문제점의 원인이 되므로 주의가 필요합니다. 또한, 표준에 준하지는 것은 “QR코드”라 지칭할 수 없습니다. 아래는 인식 문제의 원인이 되는 QR코드의 예를 설명합니다.
가. QR코드를 이미지 편집 툴로 확대/축소하면 인식되지 않을 수 있습니다.
QR코드를 이미지 편집 툴(Tool) 등으로 확대/축소하면 하나하나의 cell이 왜곡됩니다. 외관상은 QR코드처럼 보이지만 인식이 어렵거나, 인식이 되지 않을 수 있습니다.
나. QR코드 주변에 문자나 그림이 있으면 인식할 수 없습니다.
QR코드 주변에 문자나 그림을 배치하면 마진(여백)을 확보할 수 없습니다. 이러한 코드는 인식하기 어렵거나 인식할 수 없습니다.
다. QR코드 주변에 문자나 그림이 있으면 인식할 수 없습니다.
QR코드와 중복되는 영역에 문자나 그림 등의 이미지를 배치하면 명암 대비가 선명하지 못합니다. 이러한 코 드는 인식하기 어렵거나 인식할 수 없습니다.
※ LogoQ는 QR코드에 문자나 그림이 들어 있지만, 쉽게 인식할 수 있습니다.
- 출처 : http://www.qrcode.com/ko/howto/trouble.html-
참고자료 7
가. QR코드의‘QR’의 의미는 무엇인가요?
QR코드의 "QR"는 "Quick Response"(빠른 응답)의 약자입니다. 빠른 인식을 목표로 개발된 것에서 이렇게 명명하고 있습니다. 위에서 언급한 대로 "QR코드"가 정식 명칭이며, "Quick Response 코드“라 칭하지 않습니 다.
나. QR코드는 어떠한 곳에서 사용되나요?
바코드가 활용되는 모든 산업(생산/물류/판매/모바일 쿠폰 등)에 다양한 형태로 활용되고 있습니다.
다. QR코드의 최소 크기/최대 크기는 얼마인가요?
QR코드의 크기는 셀 크기와 버전에 의해 결정됩니다. 셀 크기는 QR코드를 형성하는 셀(QR코드를 구성하는 최소 단위의 사각형 영역)의 크기입니다. 얼마나 작은 셀을 인쇄할 수 있는지는 사용하는 프린터에 따라 다르지 만, 일반적인 레이저 프린터의 경우 1셀당 0.17mm 정도가 최소 셀의 크기입니다. 또한 버전은 1~40까지 설정되어 있으며, 각 버전에 따라 셀의 수가 결정됩니다. 가장 작은 버전 1은 21셀×21셀입니다. 이와 같이 생각하면, QR 코드의 최소 크기는 0.17mm × 21셀로 3.57mm 정도가 됩니다. 한편 최대 크기에 대해서는, 셀 크기를 크게 하 면 할수록 크게 인쇄할 수 있기 때문에 특별히 제한은 없습니다. 하지만 너무 크게 만들면 스캐너로 인식이 불가 능하기 때문에 주의하여야 합니다.
라. QR코드에 동영상이나 음성 정보도 들어갈 수 있나요?
QR코드는 Binary 데이터의 저장이 가능하며 동영상 및 음성도 Binary 데이터로 저장하는 것이 가능합니다. 다 만, 하나의 QR코드에 저장할 수 있는 용량은 최대 약 3KB(버전 40, 오류복원수준 L)입니다. 3KB로 표현할 수 있 는 이미지와 사운드는 매우 한정됩니다. 또한 휴대폰에서 인식을 고려하는 경우, 휴대전화의 인식하는 QR코드는 제조 업체, 모델에 따른 데이터 양은 271bit 정도(버전 10, 오류복원수준 L)입니다. 휴대 전화에서 인식에서는 사 실상 동영상이나 음성을 직접 QR코드에 저장할 수 없다고 인식하시는 것이 합리적입니다. 단, 모바일 홈페이지 링 크(Link)를 통한 방법은 가능합니다.
마. QR코드에 일러스트를 포함해도 문제가 없나요?
QR코드에 일러스트 겹치거나, 디자인을 얹어 변형시키면, QR코드의 오류복원기능을 이용하여 인식할 필요가 있으며, 약간의 얼룩이나 크랙에도 인식할 수 없게 되고 인식 반응이 나빠질 수 있으므로 주의가 필요합니다.
안정된 인식 관점에서 QR코드는 KS, ISO 표준으로 제정되어있는 내용에 따라 사용하실 것을 권장하고 있습니 다. 또한, QR코드에 일러스트, 디자인 등을 겹치거나 싣는 것은 QR코드의 규격에서 벗어나 QR코드라 칭할 수 없 습니다.
바. QR코드는 사용료가 필요한가요?
JIS 규격이나 ISO 규격으로 제정되어 있는 QR코드의 사용에 대한 라이센스 등은 필요하지 않으며, 누구나 자 유롭게 사용하실 수 있습니다. 또한, "QR코드" 라는 명칭은 DENSO WAVE INCORPORATED의 등록상표입니다.
출판물이나 홈페이지 등에 "QR코드"라는 단어를 사용할 경우, "QR코드는 일본 및 여러 나라에서 DENSO WAVE INCORPORATED의 등록상표입니다"라는 문장(이하 등록상표문)을 기재하여야 합니다. 등록상표는 "QR코드"라는 명 칭에만 적용되며, QR코드 패턴(이미지)는 등록상표가 아닙니다.
사. QR코드를 상업 목적으로 사용할 경우 사용료를 내야 하나요?
"QR코드의 사용료를 내야 하나요?"의 FAQ와 마찬가지로, 필요하지 않습니다. 또한 라이센스 계약 등도 필 요하지 않습니다.
아. QR코드를 흑/백 이외의 색으로 인쇄해도 되나요?
색 조합에 따라 인식 가능한 경우도 있습니다. QR코드 스캐너의 경우, 붉은색 조명으로 QR코드를 인식하기 때문에 배경 및 인자색도 붉은 빛을 반사 (또는 흡수)하는 경우, QR코드를 인식하지 못합니다. 역으로 말하면, 배경 이 적색을 반사하고, 인자색이 적색을 흡수하는 조합이면 인식 가능합니다.
예를 들어, 흰색 배경에 빨간색이나 녹색 배경에 파란색 등은 인식할 수 없지만, 백색 또는 황색 등의 배경에 파란 색이나 녹색으로 인쇄하는 경우 인식 가능한 경우입니다. 단, 색상의 농도 등도 영향을 주기 때문에 실제 사용되 기 전에 충분한 사전 평가 및 시험이 필요합니다. 기본은 흰색 배경에 검정색으로 인쇄바랍니다.
자. 투명 봉지에 QR코드를 인쇄하여도 인식할 수 있나요?
인쇄된 조건에 따라 인식은 어려울 것으로 판단됩니다. QR코드는 백색과 흑색빛을 반사차이로 인식합니다. 투 명한 바탕에 QR코드를 인쇄한 경우, 백색부분이 투명하게 되고 충분한 빛의 반사를 얻을 수 없습니다. 더욱이 상자 등에 인쇄된 QR코드와 달리, 봉지의 경우 QR코드가 반짝거림이 많아져 이 또한 인식이 어렵습니다. 조금 이라도 인식하기 쉽게 하기 위해서는 QR코드의 흑색부분 뿐만 아니라, 백색 배경도 인쇄하거나, QR코드를 인쇄 한 종이라벨을 붙여주십시오. 인식할 때에는 QR코드가 뒤틀리지 않고 봉지를 평평하게 편상태로 인식하여주시길 바랍니다.
- 출처 : http://www.qrcode.com/ko/faq.html-
교사용 교재
초등학교
STEAM
기술의 발전과 여가생활
1. 주제 개요
컴퓨터와 인터넷이 개발되어 우리가 사용하게 된 시기는 불과 50여년 밖에 되지 않았지만, 1991년 월드와이드웹(WWW)의 탄생이후, 인터넷과 컴퓨터는 우리생활에 많은 영향을 미치고 있 다. 근래에는 아이폰과 같은 스마트폰이 개발되면서 집이나 사무실에서만 사용하던 컴퓨터의 기 능을 언제 어디서나 사용할 수 있게 되었다. 최근의 스마트 기기들은 다양한 형태로 만들어져서 휴대하기 편리하고, 사용하기 쉬운 형태로 변화하고 있다. 기술이 발전함에 따라 다양한 스마트 기기들이 개발되면서 사람들은 기기를 선택할 때 좀 더 편리하면서도 다양한 기능이 있는 제품 을 선호하고 있다. 또한 기술과 스마트 기기의 발전에 따라 생활의 패턴도 바뀌어, 이동하면서 업무를 처리한거나 집에서 네트워크로 근무하는 직업도 등장하고 있다. 이렇듯, 기술의 발전은 우리생활의 여러분야에 영향을 미치고 있으며, 우리의 여가생활에도 긍정적, 부정적인 영향을 미 치고 있다. 본 수업에서는 사람을 편리하게 하는 스마트 기기의 기술에 대해 알아보고 이러한 기술의 발전이 우리 여가생활에 어떤 영향을 주는지 조망하는 내용으로 구성되어있다.
상황제시 창의적 설계 감성적 체험
․ 터치 방식의 불편한 경험을 떠올리며, 동작 인식의 편리함 과 필요성을 이야기해보기
․ 서로의 경험을 공유하고, 기 술의 발전 방향과 사람의 여가 생활과의 밀접한 관계를 이야 기해보기
⇒
․ 눈에 보이지 않는 빛으로 동작 인식이 가능함을 알아보기
․ 미래에 쓰일 수 있는 나만의 동작인식 구상하기
․ 미래의 여가생활 상상하여 다 양한 방식으로 표현하기
⇒ ․ 미래 여가생활 모습을 반 아 동들과 공유하고 발전시키기
새로운 문제 도전
○ 교육과정 분석
학년 과목 단원 내용요소 활동적용 예
4 과학 4-2
3. 열전달과 우리 생활
전도, 대류, 복사에 의한 열전달 을 설명할 수 있다.
․ 눈에 보이지 않는 빛으로 동작인 식이 가능함을 알아보고, 미래에 쓰일 수 있는 나만의 동작인식을 구현해보고 더 나아가 미래의 여 가생활을 상상하여 다양한 방식 으로 표현하기
4 사회
4-2
3. 사회 변화와 우리 생 활
현대사회에서 여가의 중요성을 알 고, 바람직한 여가 활용 방안을 찾아본다.
4 미술 4학년 6. 상상표현
자유로운 발상으로 느낌과 생각 을 나타낸다.
2. 학습 목표 ○ 내용 목표
- 기술의 발전이 여가 생활에 어떤 변화를 가지고 왔는지 생각할 수 있다.
- 동작 인식의 원리를 대략적으로 이해할 수 있다.
- 기술 발전을 통해 변화할 미래의 모습을 상상하여 나타낼 수 있다.
○ 과정 목표
- 동작 인식을 이해하고 나만의 동작 인식을 창의적으로 고안할 수 있다.
- 창의적인 설계과정을 통하여 과학적 원리를 이해하고 적용하는 습관을 육성한다.
3. STEAM 과목 요소
○ S : 적외선 개념 이해
○ T/E：동작인식 원리 이해 및 나만의 동작인식 창의적으로 설계해보기
○ A : 기술의 발전에 따른 여가 생활의 변화를 이해하고, 미래 사회를 상상하여 나 타내보기
4. STEAM 단계 요소
○ 상황제시
본 수업의 상황 제시는 터치 방식의 불편한 경험을 떠올리며, 동작 인식의 편리함과 필요성 을 생각하여 시작된다.
서로의 경험을 공유하고, 기술의 발전 방향과 사람의 여가 생활과의 밀접한 관계를 파악하 게 되어 그 원리에 대해 탐구하고 싶은 과학적 학습 흥미와 욕구가 높아질 수 있는 상황을 제시한다.
○ 창의적 설계
본 수업의 창의적 설계는 먼저, 현재 동작 인식을 구현할 수 있는 기술에 대해 대략적으로 파악한 후, 자신만의 창의적인 동작 인식 방법을 이끌어 낼 수 있도록 한다. 더 나아가 기술 의 발전과 여가 생활과의 밀접한 관계 파악을 바탕으로 미래의 여가 생활을 다양한 방식으 로 표현해 봄으로써 대안적 사고, 추론적 사고, 발산적 사고, 종합적 사고 등 다양한 고급 사고력을 사용하여 창의적 설계를 할 수 있다.
○ 감성적 체험
본 수업에서 감성적 체험은 창의적 설계에서 이루어진 동작 인식 방법을 바탕으로 더 나아 가 기술의 발전과 여가 생활과의 밀접한 관계 파악을 바탕으로 미래의 여가 생활을 다양한 방식으로 표현해 보고 미래 여가생활 모습을 반 아동들과 공유하고 발전시켜 나감으로써 다 양한 기술의 원천인 과학 원리를 이해하고자 하는 의지를 기를 수 있다.
5. 지도안 총괄표
과목 초등학교, 4학년, 과학․사회․미술 총차시 3차시
단원
과학 : 4-2-3. 열전달과 우리 생활 사회 : 4-2-3. 사회 변화와 우리 생활 미술 : 4-6. 상상표현
교육과정
전도, 대류, 복사에 의한 열전달을 설명할 수 있다.
현대사회에서 여가의 중요성을 알고, 바람직한 여가 활용 방안을 찾아본다.
자유로운 발상으로 느낌과 생각을 나타낸다.
학습목표
기술의 발전이 여가 생활에 어떤 변화를 가지고 왔는지 생각해 본다.
동작인식의 원리를 이해할 수 있다.
기술의 발전을 통해 변화할 미래의 모습을 상상하여 본다.
흐름 문제제시 & 제작활동 학습자료(‣) 및
유의점(※)
<상황 제시>
동작인식의 필요성 (10분)
(1/3차시)
생활에서 테블릿 PC 터치 방식이 불편했던 경험에 대하여 이야기해 본 다.
Tip! 테블릿 PC를 이용할 때, 손을 사용할 수 없어 불편했던 경험을 다양 하게 떠올려본다.
- 테블릿 PC를 이용할 때, 손을 사용할 수 없어 불편했던 경험을 이야기 해 봅시다.
사람의 편리함을 위해 기술이 어떻게 발전해왔는지 살펴보고 발표하여 본다.
- 버튼 -> 터치 -> 동작인식
‣동영상 (동작인식 광고)
‣ 학생용교재 18쪽
<창의적 설계>
여가생활의 모습 변화 탐색
(15분)
동작인식 탐색 (20분)
(1/3차시)
기술의 발전과 함께 여가 생활의 모습 변화 탐색하기
Tip! 기술의 발전 방향과 사람의 여가 생활과의 밀접한 관계가 있음을 파악할 수 있도록 한다.
- 기술이 발전하면서 사람들의 여가생활이 어떻게 변했을까요?
- 신체활동 위주의 여가생활 -> 버튼을 눌러 화면을 조작하는 게임기 -> 화면을 터치하는 스마트폰이나 테블릿 PC -> 동작인식 기계
동작인식의 다양한 활용 탐색하기
Tip! 키넥트나 립모션이 교실에 갖추어져 있다면, 실제 활동을 통해 아동들 이 동작인식을 체험해 볼 수 있는 기회를 제공하는 것이 필요하다.
- 동작인식이 실제로 어떻게 활용되고 있는지 알아봅시다.
‣ 학생용교재 19쪽
※ 학생용 교재에 제시된 활 동지는 모두 활용하지 않 고 교사가 꼭 필요하다고 생각되는 활동지만 선택하 여 사용하도록 한다.
‣ 키넥트 또는 립모션
‣ 키넥트
http://channel.pando ra.tv/channel/video.p tv?c1=01&ch_userid=
tokang21&prgid=489 84772&ref=na
‣ 립모션
http://az-it.kr/601983 55844
<창의적 설계>
동작인식 원리 파악 및 아이디어 구상
(40분)
(2/3차시)
미래의 여가 생활 모습 나타내기
(25분) (3/3차시)
동작인식의 원리 파악하기
Tip! 과학 교과서 98-99쪽, 실험과관찰 47쪽 활동을 통해 알아보도록 한다.
- 빛이 나는 것에 가까이 가면 무엇을 느낄 수 있을까요?
- 온도가 높은 전구나 별에서는 눈에 보이는 빛이 나오지만, 온도가 낮은 사람과 같은 경우에는 눈에 보이지 않는 빛이 나옴을 알아봅시다.
- 눈에 보이지 않는 빛을 이용하여 스마트폰이 사람의 동작을 인식할 수 있음을 알아봅시다.
Tip! 현재 IR(적외선) LED 방식 동작인식 센서가 차세대 기술 제품으로 주목 받고 있다. IR LED 방식은 사물에 닿으면 굴절하는 빛의 특성을 이용한 기술 로, 센서가 내보내는 적외선이 사용자의 손이나 사물에 닿으며 진행 방향이 바뀌고, 이를 인식하게 된다. 빛의 굴절은 6학년 때 배우므로, 직접적으로 언 급하지 않고, 4학년 수준에서 눈에 보이지 않는 빛이 존재하며, 스마트폰이 이 를 인식하여 동작을 인식할 수 있다는 정도로 받아들일 수 있게 한다.
나만의 동작인식을 만들기 위해 스스로의 아이디어를 구상
Tip! 앞뒤 페이지 이동, 전화 수락, 거절, 화면끄기, 확대, 축소 등 손이 닿 지 않아도 동작을 인식할 수 있는 다양한 방법이 있음을 알고 이외에 나만 의 동작인식을 상상하여 표현해보도록한다.
- 여러분이라면 어떤 동작만으로도 테블릿 PC가 어떤 기능을 할 수 있게 하고 싶은가요?
미래의 여가 생활 모습 상상하여 나타내기
Tip! 기술의 발전과 여가 생활과의 밀접한 관계 파악을 바탕으로 미래의 여 가 생활을 다양한 방식으로 표현해 보도록 한다.
- 기술의 발전과 함께 달라질 미래의 여가 생활 모습을 상상하여 나타내 봅시다.
‣과학 교과서 98-99쪽, 실험과 관찰 47쪽
‣ 참고자료 1
‣ 학생용교재 21쪽
‣ 참고자료 2
x
‣ 학생용교재 22쪽
<감성적 체험>
작품 공유 및 평가 (15분) (3/3차시)
친구들과 작품 공유 및 평가하기
Tip! 미래 여가생활 모습을 반 아동들과 공유하고 발전시켜 나감으로써 다 양한 기술의 원천인 과학 원리를 이해하고자 하는 의지를 기를 수 있도록 한 다.
- 갖고 있는 아이디어를 공유하고 서로 좋은 아이디어를 추가하여 봅시다.
6. 평가 계획
▢ 학생 자기/동료 평가 계획 평가
방법 평가영역 평가기준 평 가
상 중 하
자기 평가
감성적
체험 ◆ 즐거운 마음으로 활동에 참여했는가?
창의적 설계
◆ 기술의 변화에 따른 여가 생활의 변화를 잘 이해하는가?
◆ 동작인식의 원리를 이해하고 나만의 동작인식을 창의적으로 구상하였는가?
◆ 기술의 변화에 따른 여가 생활의 변화를 생각하며 미래의 여 가생활을 상상하였는가?
동료 평가
창의적 설계 및
감성적 체험
◆ 기술의 변화에 따른 여가 생활의 변화를 생각하며 미래의 여 가생활을 상상하였는가?
평가영역 평가항목 상 중 하
창의적 설계 및 감성적 체험
기술의 변화에 따른 여가 생 활의 변화를 생 각하며 미래의 여가생활을 상 상하였는가?
독창적으로 기술의 변화에 따른 여가 생활의
변화를 생각하며 미래의 여가생활을 상상 할 수
있다.
기술의 변화에 따른 여가 생활의 변화를 생각하며 미래의 여가생활을 상상 할 수 있지만 독창성은
부족하다.
독창성과 작품의 완성도가 많이 부족하다.
7. 학습내용
• 문제제기
동작인식의 필요성 광고 동영상 제시
http://blog.naver.com/
leejordan?Redirect=Lo g&logNo=15012322360 1&jumpingVid=EBB8A D7F53AA583E6B46D3B3 2D2F617EC61B
(광고 동영상)
• 테블릿 PC 이용시, 손을 사용할 수 없어서 불편했던 다양한 경험 떠 올리기
• 준비물 • 지도시 주의 사항
테블릿 PC를 이용할 때, 손을 사용할 수 없어 불편했던 경험을 다양하게 발표해 보고 수용해 주면서, 기존 터치 방식의 불편함을 일깨운다.
• 동영상을 다시 한 번 보며 기술의 발전을 이해하기
http://blog.naver.com/
leejordan?Redirect=Lo g&logNo=15012322360 1&jumpingVid=EBB8A D7F53AA583E6B46D3B3 2D2F617EC61B
(광고 동영상)
• 지도시 주의사항
기술의 발전이 사람의 편리함을 위해 이루어졌음을 찾아낼 수 있도록 지도한다.
• 준비물
• 기술의 발전에 따른 여가 생활의 변화 이해
• 신체활동 위주의 여가 생활 -> 버튼을 눌러 화 면을 조작하는 게임기 ->
화면을 터치하는 스마트 폰이나 테블릿 PC -> 동 작인식 기계
• 동작인식 활용 체험하 기
• 준비물
키넥트 또는 립모션
• 지도시 주의 사항
키넥트나 립모션이 교실에 갖추어져 있다면, 실제 활동을 통해 아동들 이 동작인식을 체험해 볼 수 있는 기회를 제공하는 것이 필요하다.
• 창의적 설계
• 동작 인식의 원리 이 해하기
• 눈에 보이지 않는 빛 이해하기
• 참고자료 1
• 지도시 주의 사항
4학년 수준에서 눈에 보이지 않는 빛이 존재하며, 스마트폰 및 테블릿 PC가 이를 인식하여 동작을 인식할 수 있다는 정도로 받아들일 수 있 게 한다.
• 준비물
과학 교과서 98-99쪽, 실험과 관찰 47쪽
• 창의적 설계
• 나만의 동작 만들어보 기
• 참고자료 2
• 다양한 아이디어
① 다양한 동작인식 알 아보기
② 나만의 동작인식 아 이디어 구상하기
• 준비물 • 지도시 주의 사항
다양한 나만의 동작인식 구상방안을 설계한다.
• 창의적 설계
• 미래의 여가생활 상상 하여 나타내기
※ 그림, 만화, 글 등 다 양한 방식 허용
• 감성적 체험
① 친구들과 작품 공유 및 평가하기
② 갖고 있는 아이디어를 공유하고 서로 좋은 아이 디어를 추가하기
③ 다양한 기술의 원천인 과학 원리를 이해하고자 하는 의지 기르기
• 지도시 주의사항
미래의 여가생활을 상상하여 나타낼 때, 단순한 과학상상화가 아닌, 지금까지 배운 것을 바탕으로 사람의 편리함을 위한 기술의 발전과 그에 따른 여가 생활의 변화를 고려할 수 있도록 지도한 다.
• 준비물
색연필, 사인펜 등 채색 도구
현대 사람들은 항상 스마트폰, 태블릿 PC를 손에 쥐고 산다. 그러다보니 자연스럽게 손에 오 물이 묻었을 때, 운전, 회의 등 핸드폰을 만지는 것에 대한 불편함을 생각하게 되었고, 손을 대지 않고 태블릿 PC, 스마트폰을 만질 수 있기를 상상하게 되었다. 그 결과 가장 필요한 기 능으로 앞뒤 페이지 이동, 전화 수락, 거절, 화면 끄기, 확대, 축소 등의 동작을 손이 닿지 않 아도 인식할 수 있도록 발전하였다.
마이크로소프트(MS)가 키넥트에 이어 손동작을 인식하 는 새로운 입력장치 개발에 돌입했다. 9일(현지시각) 주 요 외신에 따르면, MS는 미국컴퓨터학회(ACM) 주최 심 포지엄에서 손목에 차는 실시간 동작 인식 센서 ‘디지트 (Digits) 프로젝트’를 공개했다. 이날 MS가 선보인 것은 시제품으로 현재 개발 중이다. 영국 캠브리지 소재의 MS리서치 연구소가 이 작업을 주관하고 있으며 뉴캐슬 대학교와 그리스의 크레타 대학 연 구진이 프로젝트에 공동으로 참여하고 있다. 디지트는 손목에 차는 밴드형으로 레이저 장치 와 적외선 카메라, 관성 측정 장치 등이 부착됐다. 이를 통해 손가락을 구부리는 모습을 그 대로 인식해 화면 속에서 가상의 손이 등장해 책장을 한 장씩 넘기는 수준까지 구현 가능하 다. 이를 PC 게임이나 콘솔과 결합해 새로운 게임 경험을 제공할 수도 있다. 게임 뿐 아니라 새로운 디지털 입력 방식이 될 것으로 전망되기
도 한다. 하지만 아직 손가락을 교차시키는 복잡 한 동작은 인식하기 어렵다는 것이 외신 평가다.
MS 측은 “궁극적으로 디지트 크기를 줄여 항상 착용할 수 있도록 하는 것이 목표”라며 “향후에는 태블릿과 같은 모바일 기기에 사용할 수도 있고 전신의 움직임을 추적하는 방식으로 발전할 수도 있다”고 전했다.
기사주소 : http://www.zdnet.co.kr/news/news_view.asp?artice_id=20121010103701
참고자료 1 모션인식
참고자료 2 MS, 손가락 동작 인식 프로젝트 진행 미국 워싱턴주립대 컴퓨터공학부 라제시 라오 교수 연구팀은 최근 나의 생각을 먼 곳에 있는 다른 사람에게 전달해 특정 행동을 하도록 만드는 실험에 성공했다. 이에 따라 사람의 뇌와 뇌 를 연결하는 뇌-뇌 인터페이스(BBI) 연구가 가속화될 전망이다.
BBI가 이뤄지는 단계는 이렇다. 사람의 뇌파를 컴퓨터로 보낸 뒤, 컴퓨터에서 또 다른 사람의 뇌로 신호를 전달하는 방식으로 구현된다. BBI의 첫 번째 단계는 뇌-컴퓨터인터페이스(BCI), 두 번째 단계는 컴퓨터-뇌 인터페이스(CBI)다.
라오 교수는 EEG를 머리에 장착한 상태로 모니터에서 진행하는 게임을 봤다. 타깃을 맞추는 간단한 게임에서 라오 교수는 총을 쏴야 하는 순간 오른손을 움직이는 상상을 했다. 이 때 이 뇌파를 받아들인 EEG가 신호를 컴퓨터로 보내고 곧 이 신호는 인터넷을 통해 스토코 교수의 컴 퓨터로 전달되면 스토코 교수 뇌 피질에서 신호를 받아 무의식적으로 스테이스 키를 누르게 된 다. 이제 연구중점은 양방향 뇌신호 전달을 어떻게 할 수 있을지가 되고 있다.
출처 : http://www.dongascience.com/news/view/2143/news동아 사이언스 참고자료 3 기술의 발전과 함께 달라지는 여가생활
◇유죄집단의 평상시 안면온도와 범죄 관련 질문 을 받았을 때 안면온도(위 사진 좌우), 무죄집단 의 평상시 안면온도와 범죄 관련 질문을 받았을 때 안면온도(아래 사진 좌우). 유죄집단과 무죄집 단으로 나눠 얼굴을 적외선으로 촬영하는 모의실 험을 한 결과 무죄집단 참가자의 얼굴에는 온도 변화가 없으나 유죄집단에 속한 참가자는 홍조가 짙어져 얼굴의 온도가 올라갔음을 보여주고 있 다. 대검찰청 제공
‘얼굴이 빨개진 걸 보니 거짓말이구나.’
영화·드라마는 물론 일상에서 ‘농담’처럼 쓰이는 거짓말 판별법이 범죄 수사에 활용된 다. 대검찰청 과학수사기획관실은 적외선으로 안면온도를 측정하는 거짓말탐지기법을 2
∼3년 안에 도입할 방침이라고 21일 밝혔다. 이를 위해 타당성 연구용역을 맡은 중앙 대 심리학과 이장한 교수팀은 안면온도 측정이 거짓말을 가리는 데 매우 효과적임을 규명해 냈다. 이 교수팀은 거짓말하면 교감신경계의 급작스러운 변화 등으로 혈류량이 늘어 눈 주위 얼굴 온도가 상승한다는 것을 확인했다. 이 교수팀은 18∼29세 남녀 대 학생 44명을 유죄집단과 무죄집단으로 나눠 유죄집단에는 학교 컴퓨터실에서 지갑을 훔치는 모의범죄 시나리오를, 무죄집단에는 컴퓨터실에서 이메일을 보내는 시나리오를 수행하게 한 뒤 적외선 안면온도 측정장비 앞에서 범죄관련 또는 범죄와 무관한 질문 에 대답하도록 했다. 그 결과 절도 사실을 숨겨야 하는 유죄집단 대학생들은 범죄관련 질문에 대답할 때 안면온도가 올라갔다. 이 교수는 “기존 거짓말측정기가 거짓말할 때 나타나는 심장박동, 호흡, 땀의 변화 등을 측정하듯 거짓말할 때 보이는 긴장감과 스트 레스로 인한 안면온도 증가를 측정한 것”이라고 설명했다. 특히 안면온도 측정은 거짓 말측정기에 비해 짧게 끝낼 수 있고 장비를 몸에 따로 붙이지 않아도 된다. 검찰 관계 자는 “사기 등 피의자를 상대로 검증할 계획인데, 기존 방식에 안면온도 측정 기법을 더하면 신뢰도가 더욱 높아질 것”이라고 기대감을 나타냈다.
기사주소 : http://www.segye.com/content/html/2010/02/21/20100221002153.html
참고자료 4 얼굴온도 측정 거짓말 가려낸다
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
조영찬 시흥초등학교