초등5-6 로봇
친환경 동력로봇으로 광고 만들기
Ⅰ. 문제로의 초대 1 차 시 문 제 로 의 초 대 3
Ⅱ. 문제 해결을 위한 활동
2 차 시 친 환 경 동 력 로 봇 이 가 능 할 까 ? 8
3 차 시 친 환경 동력 의 작 동원 리 알기 10
Ⅲ. 문제 해결 및 평가
4 차 시 친 환 경 동 력 로 봇 만 들 기 12
5 차 시 로봇으로 광고동영상 만들기 및 평가하기 17
Ⅳ. 진로 탐색 6 차 시 내 가 로 봇 전 문 가 가 된 다 면 ? 19
Ⅰ . 문제로의 초대 1차시
주제의 이해 학습 목표 생각 열기 관련 단원
자원의 무분별한 개발로 인하여 석유 값 폭등, 지구 온난 화 등 많은 사회문제를 겪고 있습니다. 그래서 세계 여러 나라들은 환경을 생각하며 기술을 개발할 수 있는 방법을 찾아내고 있습니다.지금까지 개발된 로봇들은 건전지나, 충전 방식의 배터리 등을 이용하여 동작이 구현되고 그를 바탕으로 탐구하는 방식이었습니다. 하지만 환경을 보호하며 기술을 개발할 수 있는 방법을 찾아 로봇을 위한 친환경 동력원으로 이용 하면 어떨까요?
학습 목표
주제의 이해 생각 열기 관련 단원
þ 로봇에 사용되는 친환경 에너지원의 작동원리와 에너지의 변환 과정을 이해할 수 있습니다.
þ 스스로 창의적인 디자인과 구상으로 새로운 창작 로봇 을 제작할 수 있습니다.
þ 친환경 동력로봇을 활용하여 환경지킴이 광고동영상을 제작할 수 있습니다.
관련 단원
주제의 이해 학습 목표 생각 열기
2007 교육 과정
Ÿ 과학 6 「에너지」
Ÿ 실과 6 「생활자원과 소비」
Ÿ 실과 5 「정보기기의 활용」
Ÿ 미술 5 「디자인」
2009 교육 과정
Ÿ 과학 6 「에너지와 도구」
Ÿ 실과 6 「생활자원과 소비」
Ÿ 실과 5 「정보기기의 활용」
Ÿ 미술 5 「디자인과 생활」
생각 열기
주제의 이해 학습 목표 관련 단원
사진출처:http://search.naver.com/search.naver?sm=tab_hty.top&where=nexearch
&ie=utf8&query=%EB%AC%B4%EB%8F%99%EB%A0%A5
위의 사진은 무동력으로 가는 청소기입니다. 어떻게 무동력으로 갈수 있을까요?
1차시 문제 상황
□S □TE□A 영수는 로봇에 대하여 관심이 많아 인터넷 정보를 찾던 중 시스웜(Seaswarm)에 관한 기사를 접하게 되었습니다.유출 기름 제거하는 친환경 로봇 ‘시스웜(Seaswarm)’
유출된 기름을 제거하는 데는 상당한 비용이 소요된다. 만일 친환경 로봇이 대신 기름을 제거할 수 있다면, 해양생물 뿐만 아니라 인간에게도 아주 유용하게 쓰일 것으로 전망된다.
이 같은 아이디어로 현재 MIT에서는 ‘Seaswarm’이라는 로봇 을 개발하고 있으며, 이 로봇은 특수한 물질을 이용해 바다 표 면에 떠있는 기름을 흡수해 수집하는 일을 한다. 만약 이 기능 이 성공적으로 수행될 수 있게 갖춰지면 1년 안에는 상용화될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
사진출처:http://blog.naver.com/chuloh1/80114895322
[○○신문 ○○기자] 자료출처 :http://www.konetic.or.kr/?p_name=dbsv&query=view&sort=tech&sub_page=green
&unique_num=315
환경을 보호하는 로봇의 등장에 놀라움을 감출 수 없었고 건전지를 갈아 끼우거나 충전을 하지 않아도 되는 친환경 로 봇의 가능성을 발견하였습니다. 건전지나 충전지가 환경을 오염한다는 사실을 알고 있는 준수에게는 희소식이었습니다.
그래서 준수는 ‘나도 친환경 로봇을 만들고 싶은데 어떻게 해야 만들 수 있지?’ 하는 고민이 생기기 시작하였습니다.
1차시 도전 과제
□S □TE□A기사를 읽고 난 후 준수는 친환경 로봇을 제작해 보고 싶었 습니다. 그리고 그 로봇을 활용하여 ‘지구를 살리는 광고’를 만들어 환경에 대한 관심을 높이고 싶다는 생각을 하였습니 다.
<도전과제>
1. 친환경 동력에너지는 무엇이 있는지 탐구한다.
2. 친환경 동력에너지를 활용하여 로봇을 만든다.
3. 친환경 동력로봇을 활용하여 환경지킴이 광고를 만든다.
<문제해결을 위한 조건>
1. 주변의 친환경 동력원을 찾아보고, 환경 동력원이 가지 고 있는 장점과 단점을 바탕으로 로봇을 동작시키는데 가장 효과적이고 적합한 동력원을 찾아봅니다.
2. 친환경 동력에너지의 원리를 적용하여 나만의 창의적 친 환경 로봇을 구상하고 설계도를 그린 후 주어진 재료들 을 이용하여 로봇을 제작합니다.
3. 친환경 동력로봇을 활용하여 모둠별로 ‘환경을 살리자’라 는 주제의 광고 동영상을 만듭니다.
1차시 모둠 만들기
□S □TE□A1) 모둠명 정하기
2) 모둠 과제 확인하기
3) 모둠 조직 및 역할 정하기
이름 번호 역 할 모둠원1
모둠원2 모둠원3 모둠원4
Ⅱ . 문제 해결을 위한 활동 2-3차시
2차시 친환경 동력 로봇이 가능할까?
□S□TE1. 친환경 동력 에너지원에는 무엇이 있을까요?
1-1. 건전지나 충전지의 힘을 빌리지 않고 움직이게 할 수 있 는 것들은 여러 가지가 있습니다. 이 외에 또 무엇이 있을 수 있는지 찾아 빈칸에 그림이나 글로 표현해 봅시다.
?
1-2. 위의 재료가 적용된 물건을 살펴보고, 장점과 단점을 정리하여 친환경 동력원의 특징을 알아봅시다.
구 분 장 점 단 점 적용한 물건
고무줄
태엽
태양 전지
2. 친환경 동력로봇이 활용된 사례는 무엇이 있는지 인터넷 이나 책을 활용해 알아봅시다.
친환경 로봇 활용사례
3차시 친환경 동력의 작동원리 알아보기
□S□TE1. 로봇이 움직일 수 있는 장치를 만들어 봅시다.
1-1. 다음 그림과 같이 로봇을 움직이게 하는 구조를 만들 어 봅시다.
사진출처:http://blog.naver.com/any3432/91697660
재료 : 플라스틱컵, 빨대, 철사, 가위, 송곳
로봇을 움직이게 하는 장치
1-2. 로봇을 움직이게 하는 장치의 바깥쪽에 나와 있는 철 사를 돌려 봅시다. 철사를 돌리게 되면 위의 빨대를 어떻 게 움직이는지 확인해 봅시다.
철사를 손으로 돌려 회전운동하면 빨대는 ( 운동 ) 하게 됩니다. 구부러진 철사가 운동방향을 변환시키는데 이것을 크랭크축이라고 합니다.
문제해결정보 크랭크
▸크랭크란?
․ 크랭크란 직선운동을 회전운동으로, 회전운동을 직선운동 으로 바꾸어 주는 기계요소를 말합니다.
․ 피스톤의 왕복운동 → 크랭크축의 회전운동크랭크축의 회전운동 → 피스톤의 왕복운동을 합니다.
․ 오토마타에서 크랭크축을 ‘ㅗ’와 같이 만들고 철사를 연 결하여 회전하면 축의 회전운동이 철사의 왕복운동으로 변환되면서 움직임을 연출합니다.
․ 크랭크축의 모양을 다르게 하면 다양한 움직임을 연출 할 수 있습니다.
Ⅲ . 문제 해결 4-5차시
4차시 친환경 동력로봇 만들기
□S □TE□A1. 친환경 동력로봇을 만들어 봅시다.
문제 확인하기
‣ 해결 할 문제가 무엇인지 구체적으로 알아봅시다.
대안 탐색하기
‣ 어떻게 문제를 해결 할 것인지 탐색해 봅시다.
최적의 대안 선정하기
‣ 내가 탐색한 다양한 로봇그림을 아래 기준에 비추어 가장 적합한 것을 선정해 봅시다.
로봇이 잘 움직일 수 있나요?
환경지킴이 광고에 적합한 로봇디자인 인가요?
선정한 로봇의 특징 :
구체적으로 계획하기
1. 위에서 선정한 로봇을 구체적으로 그려봅시다.
2. 필요한 준비물을 확인합니다.
기본 준비물 :
골판지, 플라스틱 컵, 빨대, 철사, 송곳, 우드락, EVA폼, 태엽, 그 외에 친환경 동력 장치, 테이프, 본드
그 외 준비물 : 로봇이 문제 해결하는데 사용할 재료 등
문제해결하기
1. 로봇의 기본 구조를 만드는 방법을 참고하여 내가 설계한 로봇을 만들어 봅시다.
① 골판지에 디자인한 로봇 도안을 그립니다.
② 컵 상단에 굵은 빨대를 5cm 정도 끼우고 빨대에 구 멍을 뚫습니다.
③ 빨대 중앙에 철사가 오도록 끼우고 그림처럼 컵에 크 랭크축을 끼웁니다.
④ 철사에 바퀴를 끼우고 중간에 접착제를 발라 고정시 키고 태엽을 연결합니다.
⑤ 몸통과 날개를 붙이고 날개 보조 장치를 붙인 후 완성합니다.
2. 그 외 준비물을 활용하여 문제해결에 필요한 로봇을 만들 어 봅시다.
▶ 주변에서 찾은 친환경 동력 장치를 연결하여 로봇을 움 직여 봅시다.
▶ 모둠별로 다양한 움직임을 낼 수 있는 방법을 생각하여
‘환경지킴이’ 광고에 적합한 다양한 로봇을 만들어 봅시 다.
3. 직접 만든 친환경 동력로봇을 모둠원끼리 움직여보고, 디 자인을 PMI기법으로 평가하여 봅시다.
친구이름 P(장점) M(단점) I(재미있는 점)
5차시 로봇으로 광고 동영상 만들기 및 평가하기
□S □M□A1. 모둠별 환경지킴이 광고 만들기
모둠문제 해결하기
1. 우리가 만들고자 하는 광고의 주제를 생각해 봅시다.
2. 광고의 주제에 맞게 로봇을 어떻게 움직여야 하는지 계 획을 세워 봅시다.
3. 윈도우의 무비메이커나 그 외 동영상편집프로그램을 활 용하여 광고동영상을 만들어 봅시다.
4. 모둠별로 만든 광고 동영상을 발표하여 봅시다.
2. 평가 및 감상하기
2-1. 모둠별로 만든 광고 동영상을 살펴보고 다음 질문에 적합하게 활동한 모둠에 ○ 해 봅시다.
질 문 모 둠
1 2 3 4 5 6 7 8
‘환경을 지키자’라는 주제로 이 야기가 구성되었나요?
주제에 적합한 로봇을 제작하였 나요?
친환경 동력장치를 활용하여 로 봇을 제작하였나요?
모둠원들이 성실하게 협동하여활 동에 참여했나요?
○의 합계
2-2. 나와 친구들의 로봇을 살펴보면서 자신의 로봇을 평 가해 봅시다.
평가관점 결과
친환경동력장치를 활용하여 만들었나요?
주제에 적합한 로봇을 디자인하였나요?
친구들과 협동하여 광고 만들기에 적극 참여하였
Ⅴ . 내가 로봇공학자가 된다면? 6차시
1. 로봇전문가 직업지도 파악하기 로봇기획과 마케팅
▸사회의 흐름을 파악하여 사 람들이 어떤 로봇이 필요한지 조사하고 로봇을 기획합니다.
▸개발된 로봇을 잘 판매하기 위해서 광고 마케팅 전략을 세웁니다.
▸관련 직업 ․로봇 기획자
․로봇 생산 설비 관리 ․로봇 사업 홍보, 마케팅
로봇 기술 개발
▸로봇은 하나의 부품으로 구성되 어 있지 않습니다. 다양한 부품 과 기술이 결합하여야만 로봇으 로 작동할 수 있습니다. 이러한 로봇을 개발하기 위해서는 다양 한 분야의 전문가가 필요합니다.
로봇구성분야 관련 직업
구동모터 ․관절별모터 ․BLDC모터 ․서브모터
․기계공학 기술자
․메카트로닉스 공 학기술자
․동력전달장치시험원 센서
․압력 센서 ․가속도 센서 ․기울기 센서
․전기공학기술자
․센서개발원
․전자부품기술개 발자
로봇 디자인
▸
사람들이 로봇에 친근감을 느 낄 수 있게 디자인합니다. 로봇 에 형태와 기능에 알맞게 색을 입힘으로써 로봇 상품의 가치를 높입니다.▸관련 직업 ․기계 캐드사 ․제품 디자이너 ․2D, 3D모델러
컨트롤 ․제어PC ․무선, 유선 네
트워크
․반도체정비 기술자
․컴퓨터 하드웨어 엔지니어
․생체인식전문가 과학, 음향
․영상 카메라 ․음성인식 ․소리출력
․광학기기 기술원
․음향기기 기술자
․로봇인식기술연구원 에너지
․리튬 이온 전지 ․태양열 전지 ․수소에너지
․에너지 성능 평가원
․수소에너지연구원
․태양전지연구원 외형제작
․신소재 ․금형 가공 ․도장, 도금
․도장기 기술자
․금속가공관련 기 계조작원
자료출처:창의적체험활동(진로교육) 로봇 공학자되기, 한국과학창의재단
2. 2030년, 여러분은 로봇공학자가로 이름을 떨치고 있습니 다. 어느 날 유명 신문이나 잡지 표지에 나에 대한 기사가 실린다면 어떤 내용으로 채워지고 싶은가요? 자신의 미래 모습을 그려보고 자신의 인터뷰를 작성해 봅시다.
자신의 인터뷰 기사를 작성해 봅시다.
자신의 미래 모습을 그려 보세요.
