“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로

(1)

2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2018. 10. 31.

대구매천초등학교

(2)

【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 SW기반 메이커 활동 STEAM 프로그램

학교급 초등 대상 학년(군) 5-6학년군

중심과목 실과 (SW)

중심과목

성취기준 영역 [초등학교] 실과, 기술시스템 영역

연계과목

과학 수학 체육

연계과목 성취기준 영역

[초등 5-6학년군] 실과 / [6실 02-08]

[초등 5-6학년군] 과학 / [6과 09-01]

[초등 5-6학년군] 수학 / [6수 04-02]

[초등 5-6학년군] 체육 / [6체 05-05]

연구기간 2018.3.협약체결일 ~ 2018.11.23.(약 8개월)

연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000)

참여연구원 7명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 6명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 대구매천초등학교 실과 교사 전재천

공동연구원 대구화남초등학교 실과 교사 이정서

공동연구원 대구새론초등학교 수학 교사 김동현

공동연구원 대구화원초등학교 수학 교사 안중민

공동연구원 대구서재초등학교 과학 교사 박대륜

공동연구원 대구진월초등학교 과학 교사 김거현

공동연구원 대구매천초등학교 사회 교사 이학경

2018년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

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

2018년 10월 31일

연구책임자 : 전 재 천 (인)

(3)

“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 요약문 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1

2. 연구의 배경 및 목적 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1

가. 연구의 필요성 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1

나. 연구의 목적 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1

다. 연구의 적용 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2

3. 연구 내용 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3

가. 차시구성을 위한 수업 설계 모형 구현 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3

나. STEAM교육프로그램 개발을 위해 교육과정 분석 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4

다. STEAM 교육프로그램 교사용·학생용 교재 개발 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4

라. 프로그램 개발 절차 및 방법 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4

마. STEAM 프로그램 내용체계표 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6

바. STEAM 프로그램 학습준거틀 마련 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6

사. 5학년 : 코딩(Coding)으로 만드는 미래도시 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 9

아. 6학년 : 코딩(Coding)으로 만드는 인명구조드론 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 16

4. 연구 수행 결과 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 23

5. 결론 및 제언 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 25

[부록] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

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1 요약문

◦주변의 문제를 발견하는 문제인식역량, 문제해결을 위한 협력적 소통. 그리고 소프 트웨어나 로봇 등을 활용한 새로운 해결 방법 탐색을 통한 학습자들의 미래 사회 적응력 향상

◦사회의 문제점을 발견하고 협렵 DesignThinking활동을 통해 해결 방안을 모색한 후 다양한 기기(로봇, 센서 등)를 활용하여 문제를 해결하는 소셜임팩트 창출을 위한 메이커기반 STEAM교육을 통해 인문, 사회, 기술을 함께 융합할 수 있는 인재 양성

2 연구의 배경 및 목적

가. 연구의 필요성

4차 산업혁명 시대를 맞이하여 학생들에게는 기존의 학습과는 다른 전혀 새로운 학 습이 이루어지고 있다. 카네기멜론대학교의 지넷 윙 교수는 앞으로 학생들은 읽기, 쓰 기, 셈하기 능력과 더불어 컴퓨팅 사고력를 기본적인 역량으로 길러야 한다고 하였다.

컴퓨팅 사고력이란 컴퓨터가 문제를 해결하는 방식처럼 복잡한 문제를 단순화하고 이 를 논리적, 효율적으로 해결하는 능력을 말한다. 이때 복잡한 문제는 학생들이 실생활 에서 겪는 문제들이다. 이러한 문제는 단순히 하나의 영역과만 관련되어 있는 것이 아 닌 다양한 교과의 내용과 주제에 걸쳐있다. 따라서 본 연구는 학생들이 실생활에서 겪 는 다양한 문제를 컴퓨팅 사고력을 기반으로 해결할 수 있는 STEAM 교육자료를 제작 하여 메이킹 활동을 통해 해결하는 과정을 경험하며 학생들의 문제해결력을 향상시킬 수 있도록 하고자 한다.

나. 연구의 목적

WITH

<미래 학습자 역량_한국과학창의재단> <Design Thinking>

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<표 1> 연구의 목표

구분 구체적 목표

정성적 목표

l 인문주의에 기반을 둔 사회문제를 해결할 수 있는 주제를 활용하여 흥미와 재미를 느끼고 창의·융합적 사고와 문제 해결력을 배양할 수 있는 STEAM 교육 프로그램 개발

l 학교 현장에서 교사들이 수업에 직접적으로 활용할 수 있는 STEAM 교육 교재 개발하여 1인 메이커 시대의 부합하는 융합 메 이커(Maker) 양성

l 첨단 제품에 응용되는 기술이나 기능, 디자인과 흥미롭게 연결시키 고 그 분야에 대한 진로·직업을 연계 시킬 수 있는 프로그램 개발

정량적 목표

l 소셜 임팩트 창출을 통한 메이커기반 융합인재교육(STEAM) 프로그 램 3종 개발

- 교사용 지도안 1종, 교사용 참고자료 1종, 학생용 활동지 1종 개발 l 학교 수업에 활용할 수 있는 차시 대체용 프로그램으로 12개 주제

총 24차시 개발

다. 연구의 적용

효과적인 연구가 진행될 수 있도록 다음과 같은 준거에 따라 STEAM 프로그램을 적 용하였다. 프로그램의 효과성을 검증할 수 있도록 연구회 소속 연구원이 있는 학교 3곳 을 지정하여 연구를 진행하였다.

○ 공동연구진으로 참여하는 교사의 학교에 시범 적용할 수 있도록 편성함.

○ 지도교사에 따라 결과 및 만족도의 차이가 발생하지 않도록 사전 모의 수업을 실시 하여 결과를 공유하고 반영함.

○ 시범적용 하고자 하는 학습자를 대상으로 사전 연구 참여 동의서를 배부하여 저작 권 및 연구윤리의 범위 내에서 적용을 실시함.

○ 유의미한 통계분석을 위하여 같은 기간에 시범 적용함으로써 연구결과에 미칠 수 있는 불필요한 요소들을 제거함.

○ 시범학교 편성 현황 : 총 120명 학생 대상 시범 적용

○ 융합인재교육(STEAM)의 학습 준거틀(상황제시 → 창의적 설계 → 성공의 경험 및 감성적 체험)을 토대로 수업 설계 모형 제시

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<표 2> 프로그램 적용 대상

구분 세부 내용

시범학교 대구매천초 대구서재초 대구진월초

담당교사 전OO. 이OO 박OO 김OO 학년

구분

5학년 20명(1개 학급) 20명(1개 학급) 20명(1개 학급) 6학년 20명(1개 학급) 20명(1개 학급) 20명(1개 학급)

시범 적용 편성

학년 및 학급

5~6학년 (총 2학급)

5~6학년 (총 2학급) 대상

학생 40명 40명 40명

3 연구 내용

가. 차시구성을 위한 수업 설계 모형 구현

1) 융합인재교육(STEAM)의 학습 준거틀(상황제시 → 창의적 설계 → 성공의 경험 및 감성적 체험)을 토대로 수업 설계 모형 제시

2) 디자인씽킹과 첨단기술인 로봇, 센서보드를 활용한 STEAM 프로그램 수업 설계 를 위하여 다음 [그림 1]과 같이 수업 설계 모형 구현 및 적용

[그림 1] STEAM 수업 설계 모형

상황제시 창의적 설계 성공의 경험

(감성적 체험) l 실생활 중심의 사회

문제 인식 활동

l 문제 상황 속의 인문, 과학, 사회관련 학습

l 문제해결을 위한 모 둠협력활동

l Design Thinking을 통한 대안 도출

l 로봇, 센서 등을 활용 한 문제해결 시연 l 결과물 전시 및 피드

백 공유

3) 융합인재교육(STEAM)의 학습 준거틀의 ‘상황제시’ 단계에서는 실생활 중심의 문제 상황을 제시하며 사회, 과학, 인문학 관련 내을 살펴볼 수 있는 기회를 제공함

4) ‘창의적설계’ 단계에서는 문제해결을 위한 Design Thinking을 활용하여 해결방안 을 살펴본 후에 문제해결을 위한 대안 도출

5) ‘성공의 경험 및 감성적 체험’ 단계에서는 문제해결의 경험을 공유하며 학습자간의 피드백을 공유하여 문제해결의 방법의 개선점에 대한 의견 교류 및 협력학습 실시

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나. STEAM교육프로그램 개발을 위해 교육과정 분석

1) 메이커교육 과련 최신 연구 동향 및 주요 이슈 분석을 통한 STEAM 교육프로그램 개발 방향 검토 및 전문가 협의회를 통한 학년별·교과별 교육과정 분석으로 융합인 재교육에 적합한 주제로 변경

2) 학교현장에서 활용성이 높을 수 있도록 차시 대체용으로 소프트웨어교육과 연계하 여 흥미가 높은 주제로 선정

다. STEAM 교육프로그램 교사용·학생용 교재 개발

1) 학년별로 교사용 지도 교재와 학생용 활동 교재를 정규교육과정에서 차시를 대체할 수 있도록 개발하여 초등 5-6학년 12개 프로그램으로 총 24차시의 프로그램 개발 및 적용

2) 교재 개발을 위한 전문가 협의회 개최 및 시범적용을 위한 학급 선정 및 연구 참여 학생(3개 학교 100명 이상)을 대상으로 설문 실시

라. 프로그램 개발 절차 및 방법

본 연구에서는 ‘계획 → 개발 → 수정완료단계’를 거쳐 프로그램을 개발하였다. 특히 개발단계에는 컴퓨팅 사고력과 메이커 관련 요소를 포함시켰으며 수정 ․ 완료단계에서 개발한 프로그램을 전문가 피드백을 통해 수정 ․ 보완할 수 있도록 하였다. 세부적인 프 로그램 개발 절차 및 방법은 [그림 2]와 같다.

[그림 2] STEAM 프로그램 개발 프로세스

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프로그램의 내용은 STEAM 융합 교육의 수학과 과학에서 다루어야 할 기본 개념과 원 리를 바탕에 두고 있다. 따라서 본 연구에서는 초등학교 교육과정 중 SW교육을 기반으 로 수학, 과학교과의 메이커 관련 내용요소를 추출하여 학습주제를 선정하였다. 구체적인 학습 주제 선정 기준은 아래와 같다.

․ 구체적인 조작 활동을 기반으로 프로젝트 형태의 활동이 가능한 주제 선정

․ 프로그래밍을 통한 메이킹 활동이 가능한 주제 선정

․ 교과 간 통합이 가능한 주제 선정

또한 오상진¹⁾이 제안한 프로그래밍 교육 내용 선정 기준을 반영하였다.

첫째, 일반적인 프로그래밍의 기본원리를 포함하고 있어야 한다.

둘째, 학습자 수준에 적합한 내용이어야 한다.

셋째, 난이도 별로 구분되어 있어야 한다.

프로그램의 궁극적인 목표는 학습자가 실제 생활의 문제를 해결하는 과정을 통해 자연 스럽게 컴퓨팅 사고력을 신장하는 것이다. 이러한 과정에서 교육과정에서 제시하고 있는 일반 교과의 내용요소를 자연스럽게 학습하게 된다.

개발한 프로그램은 5학년, 6학년의 정규교육과정의 내용을 재구성한 차시대체형 프로그 램이다. 2015 개정 실과 교육과정의 SW교육 관련 성취기준을 기반으로 창의적 메이킹 활동을 통해 주요 교과의 성취기준에 도달할 수 있는 프로그램으로 개발하였다.

1) 오상진(2003). 에니메이션 저작도구를 이용한 초등 정보과학영재용 프로그래밍 교육과정의 개발. 경인교육대학교 대 학원 석사학위논문.

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마. STEAM 프로그램 내용체계표

전체적인 프로그램 내용 체계표는 아래 <표 3>와 같다.

<표 3> 프로그램 내용 체계표

5학년 6학년

코딩(Coding)으로 만드는 미래도시 코딩(Coding)으로 만드는 인명구조드론

차시 내용 차시 내용

1 가상현실(VR)로 미래도시 상상하기 1 가상현실(VR)로 화재상황 알아보기

2 미래 도시 계획하기 2 인명구조드론 제작 계획하기

3 미래의 건물 설계하기 3 다양한 인명구조드론

가이드 설계하기

4 미래의 건물 만들기 4 다양한 인명구조드론

가이드 만들기 5 미래의 교통수단 설계 및 만들기 5 인명구조드론

길안내 관제탑 설계 및 만들기

6 미래의 교통수단

코딩 및 실행하기 6 인명구조드론

길안내 관제탑 코딩하기 7 미래도시의 무인가로등

만들고 코딩하기 7~8 인명구조드론

코딩하여 인명구조 하기 8 미래의 도시 홍보영상 만들기 9 인명구조드론 홍보영상 만들기

바. STEAM 프로그램 학습준거틀 마련

상황 제시는 실생활의 문제를 제시하여, 학생이 자연스럽게 문제해결을 함으로써, 단순 한 ‘동기유발’과 차별화 되는 개념이다. 문제 상황 그 자체가 학습의 목표, 내용이자 동 기가 된다.

창의적 설계는 기존의 교사가 주도하에 일방적으로 전달하는 학습이 아닌, 교사와 학 생이 정한 학습 목표에 도달하기 위해, 학생 스스로 문제 해결방법을 찾아나가도록 학습 내용을 설계한다. 학생이 수업의 주체가 되어 능동적으로 창의성을 발휘한다.

감성적 체험은 좁게는 본 수업의 활동에서, 넓게는 학생이 학습에 대한 즐거움과 자신 감을 갖도록 하는 것이다. 실패를 허용하는 분위기를 조성하여 성공의 경험을 주어 자기 효능감을 키울 수 있도록 설계한다.

각 학년의 학습준거틀은 다음과 같다.

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1) 5학년 : 코딩(Coding)으로 만드는 미래도시

<표 4>코딩(Coding)으로 만드는 미래도시 학습 준거틀

구분 주요 내용

상황 제시

4차 산업 혁명이 급격히 진행되고 있는 오늘날, 미래의 도시는 어떤 모습 일지 상상하고 자신의 생각을 토의한다. 토의한 결과를 바탕으로 미래의 도 시에 생겨날 것들을 정리하고, 이를 통하여 미래의 도시 모습을 생각한다.

이 과정에서 현재 사용되는 것들을 제시하여 어떻게 더 발전 될 수 있을지 생각해보도록 한다. 예를 들어 사람이 운전하던 자동차가 발전하여 무인 자 동차가 되고 더 나아가서 어떻게 발전 할지 창의적으로 생각해 볼 기회를 제공한다. 학생들이 상상한 것들을 실제의 구체물로 만들어 볼 수 있다는 점 에서 동기를 유발할 수 있다. 이런 과정을 통해 생각한 것들을 제작할 경우 필요한 것으로 무엇이 있을지도 토의해 볼 시간을 제공한다.

창의적 설계

미래의 도시에 꼭 있어야 할 것들을 우선적으로 생각해 볼 수 있도록 유도 한다. 그 다음 자신들이 생각한 것들을 구체적으로 설계하여 본다. 이 활동 을 통해 자신들이 생각한 것들에서의 장점은 더 살리고, 부족한 점은 수정, 보완할 수 있도록 한다. 최종적으로 모둠에서 설계한 미래 도시의 모습을 종이나 그림으로 대략적으로 표현해 보도록 한다. 추후에는 수업시간에 배우 는 3D프린터, 센서 보드, 로봇을 이용하여 하나씩 미래 도시를 완성해 가도 록 한다.

감성적 체험

완성한 미래 도시를 홍보하는 영상을 UCC형태로 학생들과 직접제작하고 이를 유투브에 업로드 한다. 홍보영상을 보면서 다른 모둠이 설계한 미래 도 시를 비교해보도록 하고, 이를 바탕으로 잘한 점과 못한 점을 공유한다. 공 유한 내용으로 제작한 미래도시를 더 발전시킨다.

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2) 6학년 : 코딩(Coding)으로 만드는 인명구조드론

<표 5>코딩(Coding)으로 만드는 인명구조드론 학습 준거틀

구분 주요 내용

상황 제시

위험한 화재 현장에서 인간이 할 수 없는 부분을 생각하고 이를 해결하기 위한 다양한 방법을 토의한다. 이 과정에서 미래 사회에서 사용되는 드론의 모습과 가능성을 제시한다. 실제로 현재 드론이 활용되는 예를 동영상으로 살펴보고 친구들과 이야기하는 과정을 통해 학습에 대한 동기를 가질 수 있을 것이다. 이후 인명구조 드론을 직접 제작할 경우 반드시 충족시켜야할 조건으로 무엇이 있을지 토의하도록 한다.

창의적 설계

인명구조드론이 어떻게 사람을 구출하고 화재를 진압할 수 있는지 생각해 보도록 한다. 이 과정에서 모둠별로 인명구조드론에서 반드시 갖춰져야 할 조건을 다시 토의해보도록 한다. 이 활동 후 인명구조드론이 필수 조건을 지니도록 설계하도록 한다. 설계한 인명구조드론을 대략적으로 만들어서 시 뮬레이션을 해보도록 한다. 시뮬레이션 결과를 보고 인명구조드론을 수정 보완해보도록 한다.

감성적 체험

스스로 만든 인명구조드론을 코딩하여 화재를 진압하고 인명구조를 해보 도록 한다. 화제안전대책이 들어간 인명구조드론 홍보영상을 UCC형태로 학생들과 직접제작하고 이를 유투브에 업로드 한다. 홍보영상을 보면서 자 신의 인명구조드론과 다른 모둠이 설계한 인명구조드론을 비교해보도록 하 고, 이를 바탕으로 잘한 점과 못한 점을 공유한다. 공유한 내용으로 인명구 조드론을 업그레이드 시킨다.

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사. 5학년 : 코딩(Coding)으로 만드는 미래도시 1) 교육과정 성취기준 분석

연

번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준

영역

1 1~2/8

[6 과 06-04] 계절별 날씨의 특징을 우리나라에 영향을 주는 공기의 성질 과 관련 지을 수 있다.

(과학)날씨와 우리생활 [6 실 04-07] 소프트웨어가 적용된 사례를 찾아보고 우리 생활에 미치는

영향을 이해한다.

(실과)기술 시스템 [6 미 02-02] 다양한 발상 방법으로 아이디어를 발전시킬 수 있다. (미술)표현 [6 수 03-04] 넓이를 나타내는 표준 단위의 필요성을 인식하여 1cm²,

1m², 1km²의 단위를 알며, 그 관계를 이해한다.

(수학)평면도형 의 둘레와 넓이 [6 사 08-05] 지구촌의 주요 환경문제를 조사하여 해결 방안을 탐색하고,

환경문제 해결에 협력하는 세계시민의 자세를 기른다.

(사회)지속가능 한 지구촌

2 3~4/8

[6 과 01-03] 고체 물질의 종류에 따라 열이 전도되는 빠르기를 관찰을 통

해 비교하고 일상생활에서 단열을 이용하는 예를 조사할 수 있다. (과학)온도와 열 [6 실 05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다. (실과)기술 활용

[6 수 02-04] 직육면체와 정육면체를 알고, 구성 요소와 성질을 이해한다. (수학)직육면체 와 정육면체

3 5~6/8

[6 과 07-02] 물체의 이동 거리와 걸린 시간을 조사하여 속력을 구할 수 있다.

(과학)물체의 운동 [6 실 04-05] 다양한 재료를 활용하여 수송 수단을 구상하고, 제작한다. (실과)기술시스템 [6 사 01-06] 우리나라의 산업구조의 변화와 교통 발달 과정에서 나타난

특징을 탐구한다.

(사회)국토의 인문환경

4 7/8

[6 과 07-03] 일상생활에서 속력과 관련된 안전 사항과 안전장치의 예를 찾아 발표할 수 있다.

(과학)물체의 운동 [6 실 05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다. (실과)기술 활용 [6 수 05-05] 실생활에서 가능성과 관련된 상황을 ‘불가능하다’, ‘~아닐 것

같다’, ‘반반이다’, ‘~일 것 같다’, ‘확실하다’ 등으로 나타낼 수 있다.

(수학)자료와 가능성

5 8/8 [6 국 01-05] 매체 자료를 활용하여 내용을 효과적으로 발표한다. (국어)듣기말하기 [6 미 02-05] 다양한 표현 방법의 특징과 과정을 탐색하여 활용할 수 있다. (미술)표현

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2) 차시별 세부 교육내용

차시 주요내용

1~2/8

주제(단원)명 4차 산업혁명이 도래한 미래 도시 상상하고 계획하기

○미래의 건물, 교통수단 영상으로 동기유발하기 ^Co -미래의 교통수단과 건물 등을 소개하는 영상 시청하기

○미래 도시 상상하고 공유하기 ^CD -미래의 건물 상상하기

-미래의 교통수단 상상하기

○미래 도시의 필수 요소 정리하기

-미래 도시에서 꼭 있어야 하는 요소들을 토의하고 정리하기

○미래 도시의 부수적 요소 정리하기

-미래 도시에 부수적으로 있으면 삶을 편리하게 할 것들을 토의하고 정리하기

○미래 도시 계획하기 ^ET -필수 요소 먼저 배치하기 -부수적 요소 배치하기

ICBM

VR 카메라 태블릿

3~4/8

주제(단원)명 미래 건물 설계하고 만들기

○건물 설계의 필수 조건 알기 ^Co

-튼튼한 건물을 건설하기 위한 필수 조건 알기

○미래의 건물 따라서 모델링하기 ^ET -다양한 종류의 건물을 따라 모델링하기 -설계의 필수 조건을 충족하는지 알아보기

○미래의 건물 창의적으로 모델링하여 만들기^CD ^ET -미래의 건물 상상하기

-상상한 미래의 건물이 설계의 필수 조건에 맞는지 생각하기 -미래의 건물 학습지에 도면 그려서 설계하기

-미래의 건물 설계하여 모델링하기 -미래의 건물 3D 프린터로 만들기

ICBM

3D 프린트 모델링

도구 태블릿

5~6/8

주제(단원)명 미래의 교통수단 만들고 코딩하기

○교통수단 제작의 필수 요소 알기 ^Co

-효율적인 교통수단을 만들기 위한 필수 요소를 알아보기

○미래의 교통수단 따라서 만들고 코딩하기 ^ET -다양한 종류의 교통수단 따라서 만들고 코딩하기 -제작의 필수 요소를 충족하는지 알아보기

○미래의 교통수단 창의적으로 만들고 코딩하기 ^CD ^ET

-상상한 교통수단이 상상하고 제작의 필수 요소를 가지고 있는지 생각하기 -미래의 교통수단 설계하기

-미래의 교통수단 만들고 코딩하기

ICBM

로봇 엔트리 태블릿

7/8

주제(단원)명 미래도시의 무인가로등 만들고 코딩하기

○미래도시의 부수적 요소 알아보기 ^Co

-살기 편리한 미래도시가 되기 위해 추가로 필요한 요소를 알아보기

○미래도시의 무인 가로등 만들고 코딩하기 ^CD ^ET -무인 가로등 설계하기

-무인 가로등 따라 만들고 코딩하기 -무인 가로등 창의적으로 만들고 코딩하기

ICBM 센서 보드 엔트리

(15)

3) 5학년 학습 지도안 8/8

주제(단원)명 미래도시 홍보영상 만들기

○미래도시 홍보영상 만들기 ^Co ^CD ^ET -건설한 미래 도시의 특징을 정리하기 -특징을 살려 홍보영상 만들기

○미래도시 홍보영상 공유하기 ^ET

-홍보영상을 유튜브에 업로드하고 서로 공유하기

○미래도시 발전시키기

-다른 모둠의 홍보영상을 보고 잘한 점, 보완해야 할 점을 토의하여 자신의 미래 도 시 발전시키기

ICBM

태블릿 앱

중심과목 수학 학교급/학년(군) 초등학교/5 학년

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] 도형 중심과목

성취기준

[6 수 02-04] 직육면체와 정육면체를 알고, 구성 요소와 성질을 이해한다.

주제(단원)명 미래 건물을 설계하고 만들기 차시 3~4/8

학습목표

미래 건물 설계를 위한 필수조건 및 제작을 위한 알고리즘을 이해할 수 있다.(지식 • 이해) 미래 건물을 프로그램을 통해 설계하고 3D 프린터로 모델링 할 수 있다.(기능)

메이커 교육에 적극적으로 참여하며 친구들과 소통, 배려하는 자세를 가진다.(태도)

연계과목 과학, 실과 연계과목

성취기준 영역 [초등학교 5 학년] 온도와 열, 기술 활용 STEAM

요소

S [6 과 01-03] 고체 물질의 종류에 따라 열이 전도되는 빠르기를 관찰을 통해 비교하고 일상생활에서 단열을 이용하는 예를 조사할 수 있다.

T [6 실 05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.

M [6 수 02-04] 직육면체와 정육면체를 알고, 구성 요소와 성질을 이해한다.

개발 의도 건물들의 필수 요소를 알고, 이를 바탕으로 실용적이면서 편리한 미래의 건물을 창의적으로 설계하고 만들어보도록 함. 이를 바탕으로 수학의 직육면체와 정육면체의 구성 요소와 성질을 이해한다,

단계 (분)

학습요항

(형태) 교 수 ・ 학 습 활 동

●컴퓨팅 사고력

▢^人협력학습

☆몰입요소

□자료※유의점

◯^?평가◐창의성

요구 분석 (10′)

미래 건물 건설을 위한 조건

알기 전체

공부할 문제 알아보기

◉ 미래 건물의 모습 상상하기

•을 보며 미래 건물의 모습을 상상해 봅시다.

-태양열을 이용하여 전기를 스스로 만들 수 있을 것 같습니다.

-주차장이 건물 안에 있을 것 같습니다.

-바깥 온도의 영향을 안 받는 건물 일 것 같습니다. 등

◉ 미래 건물 건설을 위한 조건 알아보기

•을 보며 미래의 건물 건설을 위한 조건으로 무엇이 있는 지 생각해봅시다.

-부직포로 만든 건물처럼 단열이 잘 되어야 합니다.

-건물의 아래가 위보다 넓어야 안정적입니다.

-건물의 아래가 위보다 더 무거워야 안정적입니다. 등

◉ 공부할 문제 알아보기

•이번 시간에 배울 문제를 생각해봅시다.

☆행위와 의식의 통합

●자료 분석

●문제 분해 다양한 자료를 보 고 이번 시간에 배울 내용을 스스 로 생각해 보도록 지도한다..

☆명확한 목표

●병렬화

PPT(최신 건 물의 모습)

◐유창성

※학생들이 자유 롭게 발언할 기 회를 주어 창의 적 사고력 신장 을 유도한다.

◯?관찰 평가

건물 모형(다 양한 종이로 만 든 건물)

※학생들이 자유롭 게 발표할 수 있 도록 수용적 분위

(16)

전체 공부할

순서 알아보기

전체

♣ 미래 건물을 설계하고 만들기

◉ 공부할 순서 알아보기 [활동1]

▶

[활동2]

▶

[활동3]

미래 건물

설계하고 모델링하기 미래 건물 만들기 미래 건물

학습 목표에 도 달하기 위한 활 동을 학생들 스 스로 구상하도 록 한다.

기를 조성한다.

◐메타인지

※학습하는 방법 의 학습 (발문을 통해 전 체학습의 흐름과 방법을 인식한다.)

디자인 (35′)

미래 건물 따라서 모델링하기

전체

미래 건물 창의적으로 설계하여 모델링하기

모둠

[활동 1] 미래 건물 설계하고 모델링하기

◉ 미래 건물 따라서 모델링하기

•선생님을 따라서 을 보면서 에 을 이용하여 모델링하 여 봅시다.

-선생님을 따라서 미래의 건물 모델링하기

•선생님과 함께 모델링한 이 건물 건설 조건을 충족하는지 알아봅시다.

-건물의 아래가 위보다 넓고 무거워서 조건을 충족합니다. 등

◉ 미래 건물을 창의적으로 설계하여 모델링하기

•창의적인 자신만의 미래 건물 설계 도면을 에 작성하여 봅시다.

-미래 건물을 창의적으로 설계하기

•창의적인 자신만의 미래 건물을 를 이용해 모델링하여 봅시다.

-창의적으로 설계한 미래 건물을 모델링하기

•창의적으로 설계한 미래의 건물들이 건물 건설 조건을 충족하 는지 모둠에서 서로 토의하여 봅시다.

●자료 수집 처음에는 따라 하 기 활동을 통해 모 델링 방법을 익힌다.

☆과제에 대한 집중

●알고리즘•절차

●자료 표현 창의적으로 생각한 미래 건물을 배운 모델링 방법을 사 용하여 설계한다.

▢^人모둠토의 서로 가르치고 배 우는 과정에서 교 학상장이 일어남.

 TV(교사용 태 블릿PC와 미러링)

태블릿 PC

프로그램 (네모아트)

건물 모형(미 리 3D프린터로 제 작한 건물)

학습지(도면)

◯^?지필 평가

※학생들이 모델링방 법을 제대로 익혀 창의적 활동에 지장 이 없도록 한다.

◐정교성

구현 (25′)

미래 건물 클레이로

만들기 모둠

미래 건물 보완하여

만들기 모둠

[활동 2] 미래 건물 만들기

◉ 미래 건물 클레이로 만들기

•자신이 설계하여 모델링한 미래 건물을 로 만들어봅시다.

-설계하여 모델링한 미래 건물을 대략적으로 만들어보기

•로 만든 건물을 미래 도시에 배치시켜보고 모델링한 미래 건물의 보완점을 모둠 토의를 통해 찾아봅시다.

-건물의 아래를 더 넓게 해야 할 것 같습니다.

-건물의 공간 효율이 더 좋아야 할 것 같습니다. 등

◉ 미래 건물 보완하여 모델링하고 만들기

•설계한 미래 건물의 보완할 점을 넣어 모델링하여봅시다.

-모둠 토의를 통해 찾은 보완점을 넣어 모델링하기

•을 이용하여 모델링한 미래 건물을 만들어봅시다.

-3D프린터를 구동하여 미래 건물 만들기

•미래 건물이 완성되면 추후에 나누어주겠습니다.

●시뮬레이션

●자료 분석 창의적으로 생각한 미래 건물을 종이 로 만들어 보완할 점을 찾아본다.

☆구체적 피드백

●자료 표현 자료 분석 결과 찾 은 보완할 점을 반 영하여 모델링한다.

클레이

※3D프린터 제작 시 시간이 걸리 므로 클레이로 건물을 제작하여 보완점을 찾는 다.

※직육면체가 튼튼 하고 공간 효율이 좋다는 것을 학생 스스로 느끼도록 지도한다.

3D프린터

◐정교성

◯?동료 평가

(17)

단계 (분)

학습요항

(형태) 교 수 ・ 학 습 활 동

☆몰입요소

◯?평가◐창의성

공유 (8′)

미래 건물 배치하기

모둠

미래 건물 공유하기

전체

⇩

모둠 전체

[활동 3] 미래 건물 공유하기

◉ 미래 건물 배치하기

•모둠별로 클레이로 만든 미래 건물들을 배치하여 봅시다.

-계획한 미래도시 도안에 맞게 미래 건물들을 배치하기

◉ 미래 건물 공유하기

•모둠별로 결과물인 배치한 미래 도시 사진과 모델링한 미래 건물의 모습을 우리 반 SW공유방에 업로드하고 발표해봅시다.

-모둠별로 업로드 한 자료와 함께 발표하기

• ‘롤링 발표’를 통해 □¹⁰을 작성하여 봅시다.

-강점, 약점, 흥미로운 점을 □¹⁰에 작성하기

롤링 발표 1분마다 모둠을 돌아가며 2명은 발표를 하고, 2명은 모둠에 남아 다른 모둠의 발표를 듣고 궁금한 점을 서로 묻고 답하며 동료평가를 실시한다.

●자료 표현 계획한 미래 도시에 건물을 배치한다.

▢^人학급 홈페이지 를 통한 상시 협 력학습 체제 구축

☆자기 목적적 경험

▢^人하브루타 토의를 통하여 서로의 생각을 보완하여 더 좋 은 생각이 도출 되도록 한다.

◯?관찰 평가

※공유사이트안 내:SW교육을 위 한 교육 사이트 를 개설하여 자 료를 공유한다.

□¹⁰학습지(PMI를 활용한 정리)

◐PMII P:강점 M:약점 I:흥미로운 점

◯?동료평가

<평가기준>

필수조건 포함 발표 정도 협력 정도

◯?상호평가 정리

(2′)

정리 및 학습내용 성찰하기

전체

과제 확인하기

전체

◉ 배움 정리 및 학습내용 성찰하기

•오늘 무엇을 만들어 보았나요?

-미래의 건물을 만들었습니다. 등

•미래의 건물을 만들기 위해 무엇을 하였나요?

-클레이로 미래 건물의 만들어서 건물 설계의 조건을 알아 보았습니다.

-튼튼하고 공간 효율이 좋은 모양이 직육면체라는 것을 알 았습니다.

-3D 프린터로 건물을 만들기 위해 모델링하는 방법을 배웠 습니다. 등

◉ 과제 확인하기

•다음시간에는 미래의 교통수단을 만들어 보겠습니다.

●자료 분석 발문을 통하여 학 습한 내용을 상기 시키며 다양한 과 목의 성취기준 도 달을 확인한다.

◐유창성

※학생들의 발표 와 융합된 교과 의 학습목표를 연결한다.

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교/5 학년

영역

[초등학교] 기술 시스템 중심과목 성취기준

[6 실 04-05] 다양한 재료를 활용하여 수송 수단을 구상하고, 제작한다.

주제(단원)명 미래의 교통수단 만들고 코딩하기 차시 5~6/8 학습목표

미래 교통수단의 필수요소 및 동작을 위한 알고리즘을 이해할 수 있다.(지식 • 이해) 미래 교통수단을 만들고 코딩 할 수 있다.(기능)

연계과목 과학, 사회 연계과목

성취기준 영역 [초등학교 5학년] 물체의 운동, 국토의 인문환경 STEAM

요소

S [6 과 07-02] 물체의 이동 거리와 걸린 시간을 조사하여 속력을 구할 수 있다.

T [6 실 04-05] 다양한 재료를 활용하여 수송 수단을 구상하고, 제작한다.

A [6 사 01-06] 우리나라의 산업구조의 변화와 교통 발달 과정에서 나타난 특징을 탐구한다.

개발 의도

미래 교통수단의 필수 요소를 알고, 이를 바탕으로 실용적이면서 편리한 미래의 수송수단을 창의적으로 설계함. 수송수단을 만들고 이를 코딩하여 작동하도록 만듦. 이를 바탕으로 다양한 재료를 활용하여 수 송 수단을 구상하고, 제작한다.

(18)

단계 (분)

학습요항

(형태) 교 수 ・ 학 습 활 동

☆몰입요소

◯?평가◐창의성

요구 분석 (10′)

미래 교통수단의

요소 알기 전체

전체

공부할 순서 알아보기

전체

◉ 미래 교통수단의 모습 상상하기

•을 보며 미래 교통수단의 모습을 상상해 봅시다.

-자율주행자동차가 상용화 될 것 같습니다.

-사고가 나지 않는 교통수단이 나올 것 같습니다. 등

◉ 미래 교통수단의 요소 알아보기

•를 보며 미래 교통수단의 요소로 무엇이 있는지 생각해봅 시다.

-안전해야 합니다.

-빠르면서 편리해야 합니다. 등

♣ 미래 교통수단 만들고 코딩하기

▶

[활동2]

▶

[활동3]

미래 교통수단

설계하고 만들기 미래 교통수단

코딩하기 미래 교통수단

●문제 분해

●자료 분석 다양한 자료를 보 고 이번 시간에 배울 내용을 스스 로 생각해 보도록 지도한다..

☆명확한 목표

●병렬화 학습 목표에 도 달하기 위한 활 동을 학생들 스 스로 구상하도 록 한다.

PPT(교통수단 발달 과정 및 개 발 중인 교통수 단의 모습)

※학생들이 자유 롭게 발언할 기 회를 주어 창의 적 사고력 신장 을 유도한다.

교통수단(조립 블록으로 만든 다 양한 교통수단)

※학생들이 자유 롭게 발표할 수 있도록 수용적 분 위기를 조성한다.

◐메타인지

※학습하는 방법 의 학습 (발문을 통해 전 체학습의 흐름과 방법을 인식한다.)

디자인 (35′)

미래 교통수단

따라서 만들기 전체

미래 교통수단 창의적으로

설계하고 만들기

모둠

[활동 1] 미래 교통수단 설계하고 만들기

◉ 미래 교통수단 따라서 설계하기

•선생님과 함께 설계한 미래 교통수단에 어떤 요소를 넣으면 좋을까요?

-자율로 주행이 되면 좋을 것 같습니다. 등

•와 을 이용하여 만들 미래 교통수단을 을 보고 따라 서 만들어 봅시다.

-선생님과 함께 단계를 따라서 미래 교통수단 만들기

◉ 미래 교통수단 창의적으로 설계하고 만들기

•와 을 이용하여 만들 미래 교통수단을 창의적으로 설계 하여 봅시다.

-미래 교통수단을 창의적으로 설계하기

•창의적으로 설계한 미래 교통수단에 어떤 요소를 넣었는지 모 둠끼리 토의해봅시다.

-사고가 안 나도록 안전성을 넣었습니다.

-자율로 주행되도록 하였습니다. 등

•설계한 미래 교통수단을 와 을 이용하여 만들어봅시다.

-설계에 맞게 미래 교통수단을 만들기

●자료 수집 처음에는 따라하기 활동을 통해 코딩 방법을 익힌다.

☆통제감

●자료 표현 창의적으로 생 각한 미래 교 통수단을 작동 하도록 코딩방 법을 설계한다.

◯^?관찰 평가

학습지(페이퍼 크레프트)

햄스터 봇

도화지

※학생들이 코딩방법 을 제대로 익혀 창의 적 설계에 지장이 없 도록 한다.

◐정교성

(19)

단계 (분)

학습요항

(형태) 교 수 ・ 학 습 활 동

●컴퓨팅 사고력

▢^人협력학습

☆몰입요소

□자료※유의점

◯?평가◐창의성

구현 (25′)

미래 교통수단

따라서 코딩하기

전체

미래 교통수단 창의적으로

코딩하기 모둠

[활동 2] 미래 교통수단 코딩하기

◉ 미래 교통수단 따라서 코딩하기

•자율주행 교통수단을 만들기 위해 에 알고리즘을 작성하 여 봅시다.

-에 자율주행 교통수단 알고리즘 작성하기

•작성한 을 보고 에 을 이용하여 선생님을 따라서 코 딩하여봅시다.

-순차, 반복, 조건의 단계로 선생님 따라서 코딩하기

◉ 미래 교통수단 창의적으로 코딩하기

•자신이 만든 미래 교통수단이 자율주행 하도록 코딩하여 봅시다.

-모둠별로 Pair Programming으로 코딩하기

•시간, 이동거리 블록만으로 미래 교통수단의 속도를 구하 여 이를 이용해서 코딩 하여봅시다.

-시간, 이동거리 블록만 이용해 속도 조절하여 코딩하기

◉ 미래 교통수단을 실행하기

•자신이 만든 미래 교통수단을 미래 도시에서 움직이도록 실행하여 봅시다.

●알고리즘•절차 창의적으로 생각한 미래 교통수단의 알고리즘을 먼저 작성한다.

●자동화

● 추상화

●자료 표현 자료 분석 결과 찾 은 보완할 점을 반 영하여 코딩한다.

▢^人 Pair Programming

●시뮬레이션

◯?지필 평가

학습지(알고 리즘 설계)

※자율주행 시 있을 수 있는 조 건을 수학적용어 로 표현하도록 지도한다.

태블릿PC

 프 로 그 램 (Stack)

◯?동료 평가

◐정교성

※시간과 이동 거리로 속도 구 하는 공식을 자 연스럽게 이용 할 수 있도록 지도한다.

공유 (8′)

미래 교통수단 실행하기

모둠

미래 교통수단 공유하기

전체

⇩

모둠 전체

[활동 3] 미래 교통수단 공유하기

◉ 미래 교통수단 실행하기

•모둠별로 만든 미래 교통수단을 만들어 둔 미래 도시에서 실행해봅시다.

-코딩한 프로그램을 실행하여 봅시다.

◉ 미래 교통수단 공유하기

•모둠별로 결과물인 미래 교통수단 사진과 코딩한 명령어들 을 우리 반 SW공유방에 업로드하고 발표해봅시다.

-모둠별로 업로드 한 자료를 보여주며 발표하기

• ‘롤링 발표’를 통해 을 작성하여 봅시다.

-강점, 약점, 흥미로운 점을 에 작성하기

롤링 발표 1분마다 모둠을 돌아가며 2명은 발표를 하고, 2명은 모둠에 남아 다른 모둠의 발표를 듣고 궁금한 점을 서로 묻고 답 하며 동료평가를 실시한다.

●시뮬레이션 미래 도시에 교통 수단을 실행한다.

●자료 표현

◯?관찰 평가

PMI학습지

◯?동료평가

<평가기준>

◯?상호평가 정리

(2′)

전체

과제 확인하기

전체

-미래의 교통수단을 만들었습니다. 등

•미래의 교통수단의 필수 요소로 무엇이 있었나요?

-교통수단 스스로 장애물을 피해가는 것입니다. 등

•다음시간에는 미래도시의 부수적인 요소를 만들어 보겠습 니다.

◐유창성

(20)

아. 6학년 : 코딩(Coding)으로 만드는 인명구조드론 1) 교육과정 성취기준 분석

2) 차시별 세부 교육내용 연

번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준

영역

1 1~2/9

[6 과 15-03] 연소의 조건과 관련지어 소화 방법을 제안하고 화재 안전 대책에 대해 토의할 수 있다.

(과학) 연소와 소화 [6실04-07] 소프트웨어가 적용된 사례를 찾아보고 우리 생활에 미치는 영향을 이해한다. (실과)

기술시스템 [6미02-02] 다양한 발상 방법으로 아이디어를 발전시킬 수 있다. (미술)

표현 [6수05-04] 자료를 수집, 분류, 정리하여 목적에 맞는 그래프로 나타내고, 그래프를

해석할 수 있다.

(수학) 자료와 가능성 6국03-04] 적절한 근거와 알맞은 표현을 사용하여 주장하는 글을 쓴다. (국어)

쓰기

2 3~4/9

[6과15-01] 물질이 탈 때 나타나는 공통적인 현상을 관찰하고, 연소의 조건을 찾을 수 있다.

(과학) 연소와 소화 [6실05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다. (실과)

기술 활용 [6미03-01] 우리나라 전통 미술의 특징을 현대 미술과 비교할 수 있다. (미술)

감상 [6수04-02] 두 양의 크기를 비교하는 상황을 통해 비의 개념을 이해하고, 그 관계를

비로 나타낼 수 있다.

(수학) 비와 비율

3 5~6/9

[6 과 13-01] 전지와 전구, 전선을 연결하여 전구에 불이 켜지는 조건을 찾아 설명할 수 있다.

(과학) 전기의 이용 [6실04-11] 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조

를 이해한다.

(실과) 기술시스템 [6미02-03] 다양한 자료를 활용하여 아이디어와 관련된 표현 내용을 구체화할

수 있다.

(미술) 표현 [6수05-07] 사건이 일어날 가능성을 수로 표현할 수 있다. (수학)

자료와 가능성

4 7~8/9

[6 과17-01] 생물이 살아가거나 기계를 움직이는 데 에너지가 필요함을 알고, 이때 이용하는 에너지의 형태를 조사할 수 있다.

(과학) 에너지와 생활 [6실05-06] 생활 속에서 로봇 활용 사례를 통해 작동 원리와 활용 분야를 이해한다. (실과)

기술 활용 [6미01-05] 미술 활동에 타 교과의 내용, 방법 등을 활용할 수 있다. (미술)

체험 6수03-08] 원주와 원의 넓이를 구하는 방법을 이해하고, 이를 구할 수 있다. (수학)

원주율과 원의 넓이

5 9/9

[6 미 02-03] 다양한 자료를 활용하여 아이디어와 관련된 표현 내용을 구체화할 수 있다.

(미술) 표현 [6국01-04] 자료를 정리하여 말할 내용을 체계적으로 구성한다. (국어)

듣기 말하기

(21)

차시 주요내용

1~2/9

주제(단원)명 인명구조드론 제작 계획하기

○화재 진압에 어려움을 겪고 있는 영상으로 동기유발하기 ^Co ^ET -인간의 힘으로 화재 진압에 어려움을 겪고 있는 영상 시청하기

○인명구조에 드론 활용 방법 토의하기^CD ^Co -인명구조드론의 효용성 생각해보기

-인명구조드론의 활용 방법 토의하기

○인명구조드론의 필수 요소 정리하기 ^ET

-드론이 인명구조를 위해서 꼭 있어야 하는 요소들을 토의하고 정리하기

○인명구조드론의 부수적 요소 정리하기^CD

-드론이 인명구조를 위해서 부수적으로 있어야 하는 요소들 토의하고 정리하기

○인명구조드론 제작 계획하기 -필수 요소 먼저 배치하기 -부수적 요소 배치하기

ICBM

VR 카메라 태블릿

3~4/9

주제(단원)명 인명구조드론 전통문양 가드를 설계하고 만들기

○인명구조드론의 필수 조건 알기 ^Co

-안전한 인명구조를 위해 드론 가드의 필요성 알기

○인명구조드론 가드 따라서 모델링하기^CD -한국 전통문양 가드를 따라서 모델링하기 -가드 역할의 필수조건을 충족 하는지 알아보기

○가드 창의적으로 모델링하여 만들기 ^ET -자신만의 가드 상상하기

-가드 역할의 필수 조건을 충족하는지 생각하기 -자신만의 가드 전개도 그려서 설계하기 -자신만의 가드 모루로 만들기

-자신만의 가드 설계하여 모델링하기 -자신만의 가드 3D 프린터로 만들기

ICBM

3D 프린트

모델링 도구

태블릿

5~6/9

주제(단원)명 인명구조드론 길안내 관제탑 만들고 코딩하기

○인명구조드론의 부수적 조건 알기^Co

-인명구조드론의 올바른 작동을 위한 길안내 관제탑의 필요성 알기

○길안내 관제탑 따라서 만들고 코딩하기^CD -길안내 관제탑 따라서 만들고 코딩하기

-만든 관제탑으로 인명구조드론에게 보낼 수 있는 신호 개수 알아보기

○길안내 관제탑 창의적으로 만들고 코딩하기 ^ET

-인명구조드론 길안내를 위해 필요한 신호 개수 생각하기 -필요한 신호 개수를 표현가능한 길안내 관제탑 설계하기 -길안내 관제탑을 만들고 코딩하기

ICBM

센서 보드

코딩 프로그램

컴퓨터

7~8/9 주제(단원)명 인명구조드론 코딩하여 인명구조하기

(22)

3) 6학년 학습 지도안

○인명구조드론 코딩하여 조종하는 방법 알아보기 ^Co -프로그램으로 드론을 코딩하는 방법을 익히기

○인명구조드론 코딩하여 목적지에 보내기^CD -모둠별로 다양한 원의 넓이를 제시하기 -제시된 원 넓이에 맞는 원을 그려보기 -인명구조드론을 그 원안에 도착하게 만들기 -성공 시 더 작은 원을 그리고 다시 해보기

○장애물을 설치하고 인명구조드론 코딩하여 목적지에 보내기 ^ET -인명구조 시 있을 수 있는 장애물을 설치하기

-장애물을 피해 인명구조드론을 코딩하여 목적지에 보내기

ICBM

드론

코딩 프로그램

컴퓨터

9/9

주제(단원)명 인명구조드론 홍보영상 만들기

○인명구조드론 홍보영상 만들기 ^Co -인명구조드론의 특징을 정리하기 -특징을 살려 홍보영상 만들기

○인명구조드론 홍보영상 공유하기^CD

-홍보영상을 유투브에 업로드하고 서로 공유하기

○인명구조드론 발전시키기^ET

-다른 모둠의 홍보영상을 보고 잘한 점, 보완해야 할 점을 토의하여 자신의 인명구조 드론 업그레이드하기

ICBM

태블릿

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교/6 학년

영역

[초등학교] 기술 활용 중심과목 성취기준

[6실05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.

주제(단원)명 인명구조드론 전통문양 가드를

설계하고 만들기 차시 3~4/16

학습목표

인명구조드론의 필수조건 및 가드 제작을 위한 알고리즘을 이해할 수 있다.(지식 • 이해) 인명구조드론 가드를 설계하고 모델링하여 3D프린터로 만들 수 있다.(기능)

연계과목 과학, 실과, 미술, 수학 연계과목 성취기준 영역

[초등학교 6학년] 연소와 소화, 기술 활용, 감상, 비와 비율

STEAM 요소

S [6과15-01] 물질이 탈 때 나타나는 공통적인 현상을 관찰하고, 연소의 조건을 찾을 수 있다.

T [6실05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.

E

A [6미03-01] 우리나라 전통 미술의 특징을 현대 미술과 비교할 수 있다.

M [6수04-02] 두 양의 크기를 비교하는 상황을 통해 비의 개념을 이해하고, 그 관계를 비로 나타낼 수 있다.

개발 의도

인명구조드론에게 필요한 필수 요소를 알고, 이를 바탕으로 실용적인 인명구조드론 전통문 양 가드를 창의적으로 설계한다. 설계를 바탕으로 다양한 재료를 활용해 인명구조드론 전통 문양 가드를 제작한다.

단계 학습요항 교 수 ・ 학 습 활 동 ●컴퓨팅 사고력 □자료※유의점

(23)

(분) (형태) ^▢^人^협력학습

☆몰입요소 ◯?평가◐창의성 요구

분석 (10′)

인명구조 드론의 필수조건 알아보기

전체

가드의 필수조건 알아보기

전체

전체 공부할

순서 알아보기

전체

◉ 인명구조드론의 필수조건 알아보기

•을 보며 인명구조드론의 필요한 부분을 발표해 봅시다.

-불에 타지 않아야 합니다.

-인명구조드론을 정확하게 조종할 수 있도록 도와주는 장치가 필요합니다.

-프로펠러를 보호해주는 부분이 필요합니다. 등

•이런 부분을 드론 가드라고 합니다.

◉ 인명구조드론 가드의 필수조건 알아보기

•가드가 역할을 제대로 하기 위한 필수 조건을 발표해 봅시다.

-프로펠러를 건들면 안 됩니다.

-다른 물체로부터 프로펠러를 보호해야 합니다. 등

♣ 인명구조드론 전통문양 가드를 설계하고 만들기

▶

[활동2]

▶

[활동3]

인명구조드론 가드 설계하기

인명구조드론 가드 모델링하고

만들기

인명구조드론 가드 공유하기

●문제 분해

●자료 분석 다양한 자료를 보 고 이번 시간에 배울 내용을 스스 로 생각해 보도록 지도한다..

☆명확한 목표

●병렬화 학습 목표에 도 달하기 위한 활 동을 학생들 스 스로 구상하도 록 한다.

PPT(드론 활용)

◐유창성

※불에 타지 않 는 방법을 연소 의 조건에서 찾 아보도록 지도한 다.

◯?관찰 평가

※학생들이 자유 롭게 발표할 수 있도록 수용적 분위기를 조성한 다.

※프로펠러 보호 가 필요하다는 의견이 안나오면 힌트를 준다.

◐메타인지

※학습하는 방법 의 학습 (발문을 통해 전 체학습의 흐름과 방법을 인식한 다.)

디자인 (35′)

가드 따라서 모델링하기

전체

가드 창의적으로

설계하여 모델링하기

모둠

[활동 1] 미래 건물 설계하고 모델링하기

◉ 미래 건물 따라서 모델링하기

•선생님을 따라서 을 보면서 에 을 이용하여 모델링하 여 봅시다.

-선생님을 따라서 미래의 건물 모델링하기

•선생님과 함께 모델링한 이 건물 건설 조건을 충족하는지 알아봅시다.

◉ 미래 건물을 창의적으로 설계하여 모델링하기

•창의적인 자신만의 미래 건물 설계 도면을 에 작성하여 봅시다.

-미래 건물을 창의적으로 설계하기

•창의적인 자신만의 미래 건물을 를 이용해 모델링하여 봅시다.

-창의적으로 설계한 미래 건물을 모델링하기

•창의적으로 설계한 미래의 건물들이 건물 건설 조건을 충족하 는지 모둠에서 서로 토의하여 봅시다.

●자료 수집 처음에는 따라하기 활동을 통해 모델 링 방법을 익힌다.

●알고리즘•절차

●자료 표현 창의적으로 생각한 가드를 배운 모델 링 방법을 사용하 여 설계한다.

TV(교사용 태 블릿PC와 미러링)

태블릿 PC

프로그램 (네모아트)

가드(미리 3D 프린터로 제작한 가드)

학습지(도면)

※학생들이 모델링 방법을 제대로 익혀 창의적 설계에 지장 이 없도록 한다.

◐정교성

◯?지필 평가

※전통문양 넣기를 통해 우리나라의 미를 알 수 있도 록 지도한다.

[활동 2] 인명구조드론 가드 만들기

(24)

구현 (30′)

모루로 가드 만들기

모둠

가드 보완하여

만들기 모둠

◉ 모루로 가드 만들기

•자신이 모델링한 가드를 로 만들어봅시다.

-모델링한 가드를 대략적으로 만들어보기

•로 만든 가드를 드론에 장착하여 보고 모델링한 가드의 보완점을 모둠토의를 통해 찾아봅시다.

-프로펠러를 보호해주는 부분이 더 넓으면 좋을 것 같습니다.

-프로펠러와 가드의 거리가 더 멀면 좋을 것 같습니다. 등

◉ 가드 보완하여 모델링하고 만들기

•설계한 가드의 보완할 점을 넣어 모델링하여봅시다.

-모둠 토의를 통해 찾은 보완점을 넣어 모델링하기

•을 이용하여 모델링한 가드를 만들어봅시다,

•인명구조드론 가드는 완성되면 추후에 나누어주겠습니다.

●시뮬레이션

●자료 분석 창의적으로 생각한 가드를 모루로 만 들어 보완할 점을 찾아본다.

●자료 표현 자료 분석 결과 찾 은 보완할 점을 반 영하여 모델링한다.

모루

※3D프린터 제작 시 시간이 걸리 므로 모루로 가 드를 제작하여 보완점을 찾는다.

※가드와 드론의 크기 및 무게 비 가 적당해야 드론 구동이 잘 된다는 것을 학생 스스로 느끼도록 지도한 다.

3D프린터

◐정교성

◯?동료 평가

공유 (8′)

가드 장착하기

모둠

가드 공유하기 전체

⇩

모둠 전체

[활동 3] 인명구조드론 가드 공유하기

◉ 인명구조드론에 가드 장착하기

•모둠별로 모루로 만든 가드를 드론에 장착하여 봅시다.

-코딩할 드론에 가드 장착하기

◉ 가드 공유하기

•모둠별로 결과물인 가드가 장착된 드론과 모델링한 가드의 모 습을 우리 반 SW공유방에 업로드하고 발표해봅시다.

-모둠별로 업로드 한 자료와 함께 발표하기

• ‘롤링 발표’를 통해 □¹⁰을 작성하여 봅시다.

-강점, 약점, 흥미로운 점을 □¹⁰에 작성하기

롤링 발표 1분마다 모둠을 돌아가며 2명은 발표를 하고, 2명은 모둠에 남아 다른 모둠의 발표를 듣고 궁금한 점을 서로 묻고 답 하며 동료평가를 실시한다.

●자료 표현 모델링하여 제작 한 드론에 가드 를 배치한다.

◯?관찰 평가

□¹⁰학습지(PMI를 활용한 정리)

◯?동료평가

<평가기준>

◯^?상호평가

정리 (2′)

전체

과제 확인하기

전체

-인명구조드론의 가드를 만들었습니다. 등

•인명구조드론 가드를 만들기 위해 무엇을 하였나요?

-드론 가드의 필수조건을 알아보았습니다.

-모루로 가드를 만들어서 가드와 드론간의 적당한 크기 비 를 알아보았습니다.

-3D 프린터로 건물을 만들기 위해 모델링하는 방법을 배웠 습니다. 등

•다음시간에는 길안내 관제탑을 만들어 보겠습니다.

◐유창성