“이 보고서는 2019년도 정부의 재원으로

(1)

2019 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2019. 11.

문지초등학교

(2)

【 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】

과 제 개 요

과제명 2019년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영

STEAM 프로그램

구분

유형

(유형1) STEAM 프로그램 개선 및 보완을 통한 확산 모델 개발 - 선행 프로그램명: < 2016년 STEAM 교사연구회 >

『긴급재난 상황에 출동하라~ 레스Q!드론』

프로그램명 ‘업그레이드 레스Q! 드론’ 확산 모델 프로그램

학교급 초등학교 대상 학년(군) 5~6학년

중심과목 과학 중심과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년군]

(7) 물체의 운동, (13) 전기의 이용

연계과목

실과 수학 창체

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년군]

(4) 기술 시스템 (5) 기술 활용

(3) 분수의 나눗셈 (5) 여러 가지 단위 안전 및 진로 관련

연구기간 2019.5.16. ~ 2019.11.30.

연 구 비 일금사백만원(￦4,000,000) 참여연구원 9명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 8명)

연구 수행자에 관한 사항

구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명

연구책임자 문지초등학교 전과목 교사 김영태

공동연구원 대전성천초등학교 전과목 교사 김경범

공동연구원 대전노은초등학교 전과목 교사 이창희

공동연구원 대전천동초등학교 전과목 교사 정창식

공동연구원 대전글꽃초등학교 전과목 교사 김학민

공동연구원 대전교육과학연구원 발명 교사 진서영

공동연구원 대전노은초등학교 전과목 교사 양정완

공동연구원 대전둔산초등학교 전과목 교사 이병훈

공동연구원 대전관저초등학교 전과목 교사 손용찬

2019년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아

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

2019년 11월 14일

연구책임자 : 김 영 태 (인)

(3)

“이 보고서는 2019년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 요약문··· 1

2. 서론··· 2

3. 연구 수행 내용··· 3

4. 연구 수행 결과··· 6

5. 결론 및 제언 ··· 7

6. 참고문헌··· 7

[부록]

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물··· 8

부록2. 교수·학습활동 사진, 학생 활동 결과물··· 33

(5)

1. 요약문

1. 주제명: ‘업그레이드 레스Q! 드론’ 확산 모델 프로그램 2. 연구 목적

- 융합인재교육을 수행할 수 있는 기본적 소양을 함양한다.

- 선행 연구된 프로그램의 수정 및 보완을 통해 완성도를 높인다.

- 융합인재교육 현장에 적용 및 확산 가능한 모델을 개발한다.

3. 연구 시기: 2019.5.16. ~ 2019.11.30.

4. 연구 범위

- 프로그램 적용 대상: 5~6학년

- 융합 교과: 과학, 수학, 실과, 창의적 체험활동(안전, 진로)

5. 개발 프로그램: 학습 지도안 12종, 학생용 학습지 12종, 교사용 참고자료 12종

차시 소주제 융합 교과

1/12 - 드론의 이해 과학, 수학, 실과

2/12 - 드론 진로교육 과학, 창체

3~4/12 - 기본적인 드론 작동 및 비행 방법 익히기 과학, 수학, 실과 5~6/12 - 신속하고 다양한 비행 방법을 익히고, 게

임 활동에 참여하기 과학, 실과

7~10/12 - 드론 코딩하기 과학, 수학, 실과 11~12/12 - 드론 페스티벌에 참여하기 과학, 실과 6. 프로그램 적용

적용대상 대전글꽃초

6-5

대전관저초 6-5

대전성천초 6-2

대전노은초 5-6

대전천동초 6-4

학생수 27명 19명 15명 25명 25명

지도교사 김학민 손용찬 김경범 이창희 정창식

7. 연구 결과

- 과학, 수학, 실과, 창체가 융합된 수업을 통해 학생들이 평소에 자주 접하지 못했던 내용 을 스스로 탐구할 수 있는 경험을 제공함으로써 창의·융합적 사고능력이 향상되었음 - 교육적 환경이 다른 여러 학교의 학생을 대상으로 연구를 수행한 결과, 본 연구회에서 설

정하였던 기대효과를 달성하였기에 연구의 일반화 가능성을 확인하였으며, 본 연구가 융 합인재교육의 한 확산모델이 될 수 있음을 알 수 있었음

8. 결론 및 제언

- 본 프로그램의 확산을 위해서는 드론을 활용할 수 있는 공간, 교육과정과의 연계 등, 사전 에 준비되어야만 하는 요소들이 많다. 이를 위한 행·재정적 지원의 확보가 반드시 필요하 다. 본 연구회에서는 앞으로도 다양한 학교 및 학급에서 본 연구가 실시될 수 있도록 최 대한의 자문과 조언을 할 계획이며, 융합인재교육을 위한 또 다른 주제를 발굴하여 실시 할 계획임

(6)

2. 서론

가. 연구의 필요성 및 목적

나. 연구의 범위

○ 연구의 필요성

본 교사 연구회는 2016년 『긴급재난 상황에 출동하라~ 레스Q!드론』이라는 주제로 관련 연구를 수행한 바 있다. 학생들의 흥미를 고려한 ‘드론’이라는 소재를 재난안전에 적용하여 수행한 연구를 통해 드론의 과학적 원리 이해 및 실제 조작활동, 생활에의 적용 등의 다양한 활동을 수행하였다. 선행 연구는 학생들의 호기심 및 흥미를 자연스럽게 도출함으로써 적극 적인 참여를 유도하였다는 점에서 무엇보다 성공적인 시도라고 판단된다. 하지만 학생들의 발달 단계 및 생활환경 등을 고려하였을 때, 일상생활에의 적용에 있어 다소 아쉬움이 남았 다. 또한 발표회 등을 통해 선행 연구의 성과를 최대한 공유하고자 하였으나, 모델의 확산에 있어 본 연구진들의 예상만큼 성과를 거두지는 못한 측면이 있다. 따라서 선행 연구의 장점 은 높이고, 단점을 철저하게 보완하기 위한 목적에서 『‘업그레이드 레스Q! 드론’ 확산 모델 프로그램』을 구상하게 되었다.

○ 연구의 목적

- 융합인재교육을 수행할 수 있는 기본적 소양을 함양한다.

- 선행 연구된 프로그램의 수정 및 보완을 통해 완성도를 높인다.

- 융합인재교육 현장에 적용 및 확산 가능한 모델을 개발한다.

○ 연구의 범위와 내용 - 프로그램 적용 대상

적용대상 대전글꽃초

6-5

대전관저초 6-5

대전성천초 6-2

대전노은초 5-6

대전천동초 6-4

학생수 27명 19명 15명 25명 25명

지도교사 김학민 손용찬 김경범 이창희 정창식

- 융합 교과: 과학, 수학, 실과, 창의적 체험활동(안전, 진로)

- ‘레스Q!드론’프로그램의 수정 및 보완: 기존 프로그램의 단점을 보완한 12차시의 수업안 작성 및 5~6학년군 111명의 학생에게 실제 적용

- ‘업그레이드 레스Q! 드론’ 확산 모델 프로그램 개발: 적용 결과를 분석하여 학생들의 흥 미, 프로그램의 지속성, 현실성 등을 높인 확산 모델 프로그램의 개발

- ‘업그레이드 레스Q! 드론’ 확산 모델 프로그램 적용 및 환류: STEAM 태도 검사를 실시 하여 학생들의 정의적 영역 향상에 대한 프로그램의 효과성 검증 및 타 집단을 대상으 로 본 프로그램의 재적용 및 환류

(7)

3. 연구 수행 내용

가. 선행 프로그램 분석 및 보완

순번 선행 프로그램 내용 교사연구회 개선‧보완 내용

1

프로펠러를 통하여 물체가 공중에 뜨는 원리를 알고 적용하여 비행물체 를 제작하기

학생의 수준을 고려하여 기존 1차시의 내용 을 2차시로 편성하며, 프로펠러가 아니더라도 비행의 원리가 적용된 비행체까지 그 범위를 허용하는 방향으로 내용 수정

2 드론의 활용분야 탐색을 통한 드론 관련 기초지식 익히기

학생들의 흥미를 고려하여 지식적 측면보다 는 학생스스로 드론의 활용분야에 대한 다양한 탐구활동을 할 수 있도록 과제 허용 범위를 확 장

3 드론의 조립 및 분해, 간단한 기초 조작 실시하기

학생의 수준을 고려하여 기존 1차시의 내용 을 2차시로 편성하거나, 수준별 수업으로 계획 하여 수준에 맞는 과제를 제시

4 날씨가 드론의 비행에 미치는 영향 에 대하여 설명하기

드론의 활용도가 높아짐에 따라 발생할 수 있는 문제점이나 관련 법령에 관한 학습을 신 설하여 비판적 사고력 및 문제해결력 신장

5 드론을 신속하게 조작하여 원하는 곳으로 위치시키기

드론의 조작에서 한발 더 나아가 드론에 코 딩을 접목하여 드론의 움직임을 프로그래밍 하 기

6 프로그램의 효과 검증을 위한 설문조 사 결과 분석 시 단순 수치비교

효과 검증의 신뢰성을 높이기 위해 대응표본 t검정을 활용(SPSS프로그램)

7

프로그램의 수정 및 보완, 재적용 과정보다는 수업 자체에 집중된 프로 그램의 내용

프로그램의 수정 및 보완, 재적용 과정의 내실화 를 제고하고, 확산을 위한 협력 연구 및 홍보활동 에 더욱 집중된 프로그램으로 구성

나. 수업안 수정 및 보완

차시 학습 내용

1차시

주제 드론의 이해

●●●드론의 구조와 원리 알아보기(30분)

Co 드론의 모습을 제시하기

CD 드론의 모습을 보고 구조와 역할 토의하기

Tip! 교사가 구조를 직접 설명하기보다 아이들이 직접 드론 부분들의 역할을 생각헤 보게 한다.

CD 드론의 원리 알아보기

(8)

^CD 가장 일반적인 쿼드로터 프로펠러 드론의 원리 소개하기 ^CD 기체 방향 전환에 대한 이론 소개하기

2차시

주제 드론 진로교육

●●●드론이 활용될 수 있는 직업 토의하기

CD 드론이 활용될 수 있는 직업 분야 토의하기

CD 무인조정 항공기술이 활용되면 좋은 점 토의하기

Co 드론으로 새롭게 생겨날 직업과 관련된 영상 살펴보기

●●● 드론으로 새롭게 생겨난 직업이 활성화된 생활모습 상상하기

ET 드론이 일상화된 생활모습 상상하기

CD 드론으로 지금과는 달라진 생활모습 토의하기

Co 드론으로 달라진 생활모습을 그림으로 표현하기

ET 모둠 친구들에게 자신의 그림을 보여주고, 설명하기

3~4 차시

주제 기본적인 드론 작동 및 비행 방법 익히기

●●● 기본적인 작동 방법 및 비행 방법 연습하기 (15분)

CD 전원을 켜는 순서와 조종을 위한 비행을 위한 바른 자세에 대해 이해하기

CD 호버링에 대해 이해하고, 무릎 높이에서 시작하여 눈높이에서 연습하기

CD 비행 할 때 방향 전환 시 기체가 멈춘 상태에서 방향 전환하기

CD 비행 할 때 기체가 앞을 바라보고 곡선을 그리며 방향 전환하기

CD 모둠 내에서 간단한 미션을 설정하여 해결하며 비행 연습하기 (예: 이륙 →전진→좌회전→전진→우회전→전진→착륙)

●●●● 드론 비행 연습을 위한 장애물 고안하기 (20분)

Co 연습한 기능을 숙달하기 위한 적절한 난이도의 장애물 고안하기

CD 연습한 기능을 효과적으로 연습할 수 있는 장애물을 모둠별로 협의하여 고안하고, 다른 모둠 에서 고안한 장애물 체험하기

●●●●● 고안한 장애물을 활용하여 드론 비행 연습하기 (25분)

Co 모둠별로 고안한 장애물을 이용하여 비행 연습하기

CD 모둠별 장애물별로 가장 빨리 통과한 학생의 비행시간 측정하기

ET 모둠별 장애물 이용 소감을 발표하고, 개선점 논의하기

5~6 차시

주제 신속하고 다양한 비행 방법을 익히고, 게임 활동에 참여하기

●●● 드론 릴레이 비행하기 (20분)

Co 모둠 각각 동일한 출발선 상의 착륙장에서 이륙하여 목적지를 돌아 다시 착륙장으로 착륙하는 코스로 릴레이 게임하기

CD 모둠원들이 릴레이에 참여하는 각각의 시간을 측정하여 모둠원들의 비행 속도 구하기

ET 모둠의 평균 속도를 구하고 시간 단축 방안 논의하기

CD 시간 단축 방안을 적용하여 비행 연습하기

●●●● 재난 상황 발생 시 활용할 수 있는 드론 디자인하기 (20분)

Co 지진, 화재, 홍수 등의 재난 상황 발생 시 드론이 할 수 있는 일 생각해보기

CD 생존자를 위한 구호 물품을 드론에 안전하게 탑재할 수 있는 방법 연구하기

(9)

4. 연구 수행 결과

가. 연구 수행 결과

CD 스피커, 조명 등의 기능을 드론에 탑재할 수 있는 방법 연구하기

●●●●● 재난 상황 발생! 드론 구조 대회! (20분)

Co 각 모둠별 착륙장에서 드론을 이륙시켜 특정 지점에 도착하여 구호 물품을 전달하고, 다른 지 점에서 생존자 정찰을 한 후 다시 착륙장으로 착륙하기

CD 각 모둠원들이 비행 할 때 마다 걸리는 시간을 측정하여 우리 모둠의 평균 시간 구하기

CD 비행에 걸리는 시간을 줄일 수 있는 방법을 탐구하고 연습하기

7~10 차시

주제 드론 코딩하기

●●●드론 기본 코딩 하기(60분)

Co 코딩된 드론의 움직임 제시하기

CD 목표지점까지 거리 생각하고 사용해야 할 블록 토의하기

Tip! 교사가 블록을 직접 설명하기보다 아이들이 시행착오를 통하여 오류를 수정할 수 있도록 한 다.

CD 드론 움직이기

CD 목표 지점까지 드론 날리기

CD 바람, 배터리 등 변수 설명하기

Tip! 드론의 착륙 지점을 넓게 형성하여 성공의 기회를 맛보게 한다.

11~12 차시

주제 드론 페스티벌에 참여하기

●●● 목적에 따른 실생활에 적용 가능한 드론 디자인하기(15분)

CD 우리 일상 생활에서 드론이 필요한 부분을 생각해 보고, 보다 편리한 생활을 위한 목적에 맞는 드론 디자인하기

●●●● 드론 코딩 및 조작방법 연습하기(20분)

CD 설정한 목적에 맞는 드론의 이동을 위하여 특정 수행동작 코딩하기

CD 드론이 수송할 물건의 무게라는 변수에 따라 더욱 안전하게 이동시킬 수 있는 방법을 논의하 고 비행 조작 연습하기

●●●●● 드론 페스티벌에 참여하기(25분)

Co 모둠별로 개발하여 실생활에 적용된 드론 소개하기

CD 드론 페스티벌에서 전시할 소개 자료 만들기

CD 드론 비행 순서 및 특정 동작 수행 모습 시연하기

CD 모둠별로 시연 결과를 발표하고, 개선점 논의하기

(10)

구분 수행 결과 교수학습지도안 개발 차시 총 12차시

수업 적용 일정 2019. 9. 2. ~ 2019. 10. 18.

수혜학생 수 111명 (대전글꽃초 27명, 대전관저초 19명, 대전성천초 15 명, 대전노은초 25명, 대전천동초 25명)

학생 태도검사

사전 7월 1~2주, 5개 학급(111명) 실시 완료 사후 10월 2~3주, 5개 학급(111명) 실시 완료 학생 및 교사

만족도 조사 10월 2~3주 실시 완료

STEAM 연합워크숍 행사 참석 2019.11.7. STEAM 선도학교, 교과(사) 연구회 연합워크숍

나. 만족도 조사 결과(N=111)

설문내용 매우

그렇다 그렇다 보통이다

STEAM 수업에 만족하십니까? 102 8 1

STEAM 수업은 재미있었나요? 100 9 2

STEAM 수업 활동에 적극적으로 참여하였나요? 82 22 7 앞으로도 STEAM 수업을 지속적으로 받고 싶습니까? 89 18 4

- STEAM 프로그램 교육을 실시한 111명의 학생들을 대상으로 만족도 조사를 실시한 결과, 대체 적으로 만족하였음

- 특히 학생들의 흥미를 충분히 자극할만한 소재를 활용한 수업이었기에 학생들의 흥미가 상대적 으로 높았음

- STEAM 수업에 대한 향후 희망 의사가 높은 것으로 보아, 후속 연구의 필요성이 높다고 판단됨

5. 결론 및 제언

본 연구는 학생들의 흥미를 고려하여 드론을 주제로 ‘업그레이드 레스Q! 드론’ 확산 모델

(11)

6. 참고문헌

금영충, 배선아 (2012) 초등기술기반 STEAM 교육이 초등학생의 기술적 태도에 미치는 영향.한국 실과교육 학회지 25(3) 195-216

양현수 (2015) STEAM 프로그램을 적용한 수업이 중학생의 학업성취도, 창의적 사고, 과학적 태도 및 진로성숙도에 미치는 영향 (국내석사학위논문)

황광석 (2013) 초등학교 5학년 ‘전기회로’단원의 STEAM교육이 과학에 대한 태도 및 수업 만족에 미치는 영향 (국내석사학위논문)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

프로그램을 개발 및 적용하였다. 개발한 프로그램을 학생들에게 적용하고 STEAM 태도 검사 지를 분석한 결과 등을 종합하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

첫째, 과학, 수학, 실과, 창체가 융합된 수업을 통해 학생들이 평소에 자주 접하지 못했던 내용을 스스로 탐구할 수 있는 경험을 제공함으로써 창의·융합적 사고능력이 향상되었다.

둘째, 기존에 연구되었던 『긴급재난 상황에 출동하라~ 레스Q!드론』프로그램에서의 제약점 이라 판단되었던 일상생활에의 적용에 관한 문제, 연구의 성과를 최대한 공유함으로써 연구 의 일반화 가능성을 높여야 하는 문제 등에 대해 상당부분 보완이 되었다고 판단된다.

셋째, 연구의 수행 과정에서 참여 교사들 간의 원활한 소통은 교사들의 STEAM 수업 역량 을 증진시켜주었다. 특히 지도 내용요소를 분석하고 수업의 장면에 맞도록 구성하는 능력과 학생들의 흥미 및 성취도의 개인차를 고려하여 수업에 적용할 수 있는 능력이 증진되었다.

넷째, 기존에 연구되었던 『긴급재난 상황에 출동하라~ 레스Q!드론』프로그램에서의 제약점 이라 판단되었던 일상생활에의 적용에 관한 문제, 연구의 성과를 최대한 공유함으로써 연구 의 일반화 가능성을 높여야 하는 문제 등에 대해 상당부분 보완이 되었다.

드론이라는 것은 학생들에게 아주 흥미로운 소재이다. 이러한 드론을 여러 교과와 융합하 여 STEAM으로 수업한다면 학생들의 흥미를 높여 수업에의 참여 의지 및 과제집착력을 향상 시키는데 크게 기여할 수 있음을 본 연구를 통해서 확인할 수 있었다. 다만, 드론을 활용한 수업에서는 넓고 높은 공간의 확보가 무엇보다도 중요하다. 본 연구에서는 최대한 강당사용 시간을 확보하여 진행하려고 계획하였지만, 학교의 사정 등에 의해 여의치 않은 경우가 많 았다. 따라서 학년 초에 미리 공간 사용 계획을 면밀하게 세워 운영한다면 더욱 원활하게 연구가 진행될 수 있을 것이다.

또한 본 연구회에서 처음 계획하였던 학생평가 계획이 수업 중에 이뤄지지 못한 점은 큰 아쉬움으로 남는다. 학생들이 즐길 수 있는 수업에 집중하다보니 학생 평가 부분에 대해서 는 상대적으로 집중하지 못한 부분이 있다. 따라서 기존의 평가 방식을 넘어서는 효율적이 면서도 수업의 흐름을 깨뜨리지 않는 평가방식의 구안이 요구된다 하겠다.

연구의 운영 과정에서 발견된 이러한 단점을 보완하기 위해서는 행·재정적 지원의 확보가 반드시 필요하다. 본 연구회에서는 앞으로도 다양한 학교 및 학급에서 본 연구가 실시될 수 있도록 최대한의 자문과 조언을 할 계획이며, 융합인재교육을 위한 또 다른 주제를 발굴하 여 실시할 계획이다.

(12)

‘업그레이드 레스Q! 드론’ 확산 모델 프로그램

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준

(연계과목) 성취기준 영역 1 1/12 [6과07-03] 일상생활에서 속력과 관련된 안전 사항과 안전

장치의 예를 찾아 발표할 수 있다.

[실과]

기술시스템 2 2/12 [6수05-06] 가능성을 수나 말로 나타낸 예를 찾아보고, 가

능성을 비교할 수 있다.

[실과]

기술시스템

3 3~4/12

[6수03-01] 실생활 장면에서 이상, 이하, 초과, 미만의 의미 와 쓰임을 알고, 이를 활용하여 수의 범위를 나타낼 수 있 다.

[과학]

운동과 에너지

4 5~6/12 [6실05-06] 생활 속에서 로봇 활용 사례를 통해 작동 원리 와 활용 분야를 이해한다.

[수학]

자료와 가능성 5 7~10/12 [6실04-09] 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그

래밍 과정을 체험한다.

[수학]

자료와 가능성 6 11~12/12 [6실05-06] 생활 속에서 로봇 활용 사례를 통해 작동 원리

와 활용 분야를 이해한다.

[과학]

운동과 에너지

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 12차시)

차시 학습 내용

1차시

주제 드론의 이해

^CD 가장 일반적인 쿼드로터 프로펠러 드론의 원리 소개하기 ^CD 기체 방향 전환에 대한 이론 소개하기

2차시

주제 드론 진로교육

(13)

3~4 차시

주제 기본적인 드론 작동 및 비행 방법 익히기

CD 연습한 기능을 효과적으로 연습할 수 있는 장애물을 모둠별로 협의하여 고안하고, 다른 모둠에서 고안한 장애물 체험하기

5~6 차시

주제 신속하고 다양한 비행 방법을 익히고, 게임 활동에 참여하기

Co 모둠 각각 동일한 출발선 상의 착륙장에서 이륙하여 목적지를 돌아 다시 착륙장으로 착륙하는 코 스로 릴레이 게임하기

(14)

3. STEAM 프로그램 차시별 교수학습지도안, 교사용 참고자료, 학생용 활동지

Co 각 모둠별 착륙장에서 드론을 이륙시켜 특정 지점에 도착하여 구호 물품을 전달하고, 다른 지점에 서 생존자 정찰을 한 후 다시 착륙장으로 착륙하기

7~10 차시

주제 드론 코딩하기

Tip! 교사가 블록을 직접 설명하기보다 아이들이 시행착오를 통하여 오류를 수정할 수 있도록 한다.

11~12 차시

주제 드론 페스티벌에 참여하기

●●● 목적에 따른 실생활에 적용 가능한 드론 디자인하기(15분)

CD 우리 일상 생활에서 드론이 필요한 부분을 생각해 보고, 보다 편리한 생활을 위한 목적에 맞는 드 론 디자인하기

●●●● 드론 코딩 및 조작방법 연습하기(20분)

CD 설정한 목적에 맞는 드론의 이동을 위하여 특정 수행동작 코딩하기

CD 드론이 수송할 물건의 무게라는 변수에 따라 더욱 안전하게 이동시킬 수 있는 방법을 논의하고 비 행 조작 연습하기

●●●●● 드론 페스티벌에 참여하기(25분)

Co 모둠별로 개발하여 실생활에 적용된 드론 소개하기

CD 드론 페스티벌에서 전시할 소개 자료 만들기

CD 드론 비행 순서 및 특정 동작 수행 모습 시연하기

CD 모둠별로 시연 결과를 발표하고, 개선점 논의하기

관련교과 실과, 과학 차시 1/12 수업장소 교실

학습주제 드론의 이해

(15)

※ 학생용 활동지

성취기준

[6실04-04] 수송과 수송 수단의 의미를 알고, 수송 수단의 기본 요소를 설명한다.

[6실05-06] 생활 속에서 로봇 활용 사례를 통해 작동 원리와 활용 분야를 이해한다.

[6과07-03] 일상생활에서 속력과 관련된 안전 사항과 안전장치의 예를 찾아 발표할 수 있다.

학습목표 ▶ 드론에 관련된 기초지식을 익힐 수 있다. 창의 인성

요소 협동, 소통 핵심역량 창의력, 문제해결능력

학습준거 교수 학습 활동 자료(★) 및

유의점(☆)

상황제시 (5분)

●●● 발전된 드론의 여러 모습을 살펴보기

Co ‘신기한 드론’ 영상 제시하기

CD 영상에서 가장 신기했던 드론을 떠올려보고, 그렇게 상각한 이유 토의하기

★드론 영상

창의적 설계 (30분)

CD 가장 일반적인 쿼드로터 프로펠러 드론의 원리 소개하기

CD 기체 방향 전환에 대한 이론 소개하기

Tip! 드론에 대한 기초적인 지식 및 원리를 이론적으로 학습하는 시간을 갖는 다.

★ 드론(모둠별 1대), 활동지

☆모둠원끼리 충 분한 의견교환이 이루어질 수 있도 록 허용적인 분위 기를 조성한다.

☆드론의 구조를 보면서 드론의 원리를 파악한 다.

감성적 체험 (5분)

●●● 드론으로 달라질 수 있는 우리 생활의 모습을 이야기

ET 드론으로 달라질 수 있는 우리 생활의 모습을 생각하기

CD 친구들과 생각 공유하기

ET 공유한 생각 발표하기

★활동지

지도상의 유의점

- 신기한 드론을 살펴보면서 드론의 발전상을 느껴보고, 학생들이 가장 신기하게 생각한 드론 을 친구들에게 생각을 공유할 수 있도록 한다.

- 드론의 각 구조를 함께 살펴보면서 학생들 스스로 비행에서의 역할을 생각하게 한다.

- 드론의 원리를 알아보는 활동에서 복잡한 네 개의 프로펠러의 원리를 보다 쉽게 알 수 있도 록 모둠별로 1대의 드론을 관찰하며 생각하게 한다.

- 드론의 원리를 알아보는 활동에서는 절대 드론을 날리지 않도록 한다.(안전상의 문제) - 드론으로 달라질 수 있는 우리 생활의 모습을 자유롭게 토의하도록 한다.

(16)

학년 반 번

레스Q!드론 이름

드론의 이해

1. 드론의 구조와 역할을 알아봅시다.

(1) 조종기와 송신기의 역할은? _______________________________________________

(2) 변속기의 역할은? _________________________________________________________

(3) 모터의 역할은? ___________________________________________________________

(4) BEC와 FC의 역할은? ______________________________________________________

2. 드론의 기체 방향 전환

3. 드론의 달라질 수 있는 우리 생활의 모습 생각하기

※ 교사용 지도서

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드론의 이해 도움자료

"신가한 드론 Top 10’ (상황 제시 영상)

https://www.youtube.com/watch?v=WlngkoJ70nA

드론의 세부구조

1. 배터리- 배터리는 힘의 원천입니다. 배터리 없는 드론은 비행할 수 없습니다.

2. 프레임- 프레임은 모든 구성요소를 연결합니다. 드론(쿼터콥터)는 '+'형태나 'x'형태를 가집니다.

프레임의 크기와 중량은 드론의 비행에 큰 영향을 미칩니다.

3. 모터와 프로펠러- 모터는 프로펠러를 회전시켜줍니다. 드론은 네개의 모터를 필요로 하는데 그 이유는 하나의 모터 당 한개의 프로펠러에 힘을 전달하기 때문입니다. 4개의 프로펠러는 각각 회전 속도를 달리하여 드론의 날아가야 하는 방향을 결정하 거나, 제자리에서 호버링등 비행방향을 결정합니다.

4. 전자속도 제어보드 (ESC) - 전자속도제어기는 모터와 배터리를 연결하는 유선의 구성요소들로, 모터로 신호를 중계하여 모터들이 얼마나 빠르게 회전해야 하는지를 말해줍니다.

5. 비행제어모드(FC) - 모터가 얼마나 빨리 돌아야 하는지를 제어하는 가속도계와 자이로스코프를 조종합니다. 무선 조종기에서 보내는 조종명령과 자이로센서 등의 입력에 따라 비행제어보드 모터를 제어하는 신호를 보내줍니다.

6. 송수신장치- 드론의 방향과 고도 등 전체적 움직임을 제어하는 장치입니다. 무선 송신기(조종기)로 조종을 하면, 드론에 달린 수신기(리시버)가 안테나로 그 조종이 의미하는 것을 받 아들여 비행제어보드에 전달해 줍니다.

[출처] 드론의 구조|작성자 드론의 모든 것 드론의 비행 원리

드론을 포함한 현대의 기술로 하늘을 나는 모든 것들은 양력(위로 들어올리는 힘), 중력(아래로 끌어내리는 힘), 추력(앞으로 나아가는 힘), 항력(뒤로 끌허당기는 힘)이 작용하고 이를 이용하여 비 행합니다. 이 4가지 힘이 모두 동일할 때 호버링(움직임 없이 공중에서 머무르는 기동)이 가능합니다.

전방좌측과 후방우측의 프로펠러는 시계방향으로 돌고 전방우측, 후방좌측의 프로펠러는 반시계 방향으로 돌게 됩니다. 이러한 구조 덕분에 드론은 작용/반작용의 힘을 받아 공기를 아래로 밀어내 게 되고 드론이 공중에 뜨게 되는 것입니다.

관련교과 수학, 실과 차시 2/12 수업장소 교실

(18)

※ 학생용 활동지

학습주제 드론 진로교육

성취기준

[6수05-06] 가능성을 수나 말로 나타낸 예를 찾아보고, 가능성을 비교할 수 있다.

[6실05-03] 생활 속에 적용된 발명과 문제해결의 사례를 통해 발명의 의미와 중요성을 이해한다.

학습목표 ▶ 드론을 비롯한 무인조종 항공기술과 관련된 다양한 직업을 탐색할 수 있다. 창의 인성

요소 협동, 소통 핵심역량 창의력, 문제해결능력

유의점(☆)

상황제시 (5분)

●●● 드론 택배 영상 보기

Co 아마존 회사에서 실제로 운영하는 드론 택배의 모습 살펴보기

CD 드론 택배의 발달로 사라지게 될 직업과 새로 나타날 직업에 대해 토의 하기

★동영상(드론택 배)

★학습지

★동영상(드론 직업)

★색연필, 사인펜

●●●학습활동 정리하고 학습 소감 정리 후 발표하기

CD 학습한 내용 정리하기

ET 학습 소감 발표하기

★활동지

☆수업 중 새롭 게 알게된 것, 더 잘 알게된 것 을 구체적으로 예를 들어 이야 기 나누게 한다.

- 드론 택배의 발달로 새로 생겨날 직업에 대해 생각하고, 드론 기술이 편리한 이유를 생각해 보게 한다.

- 현재의 무인조종 기술이 미래에 얼마나 발전될 수 있을지 생각해보게 한다.

- 그림일기를 그릴 때에는 그림에 설명을 덧붙여 그리도록 한다. 다 그리고 난 뒤에는 모둠 친 구들에게 달라질 모습을 설명하게 한다.

- 발표된 아이디어는 서로 비난하거나 비판하지 않도록 한다.

(19)

학년 반 번 이름

레스Q!드론

드론의 발달과 직업

1. 드론이 활용될 수 있는 직업분야를 쓰고, 어떤 점이 더 편리해질지 써보세요.

•

2. 드론이 활성화된 미래 모습을 그림으로 표현해보세요.

3. 오늘 수업을 통해 새롭게 알게 된 점, 더 잘 알게 된 점을 적어보자.

※ 교사용 지도서

(20)

드론과 직업 도움자료

드론 택배(https://www.youtube.com/watch?v=q-xxKDC5dgU)

드론기술의 발달로 앞으로 드론을 이용한 택배가 발달할 것으로 늘고 있다. 하지만 이 기술은 넓 은 공간에서는 가능하나, 대도시와 같이 밀집한 지역에서는 고층 건물이 즐비하여 제약점이 많다. 하 지만 드론 기술의 발달로 드론 택배가 일상화 될 것으로 보인다.

실제 일부 인터넷사이트에서는 주문 배달을 드론으로 하기도 한다. 인터넷사이트 아마존은 현재

‘아마존 프라임에어(Amazon PrimeAir)’로 알려진 드론을 이용해 소비자가 물건을 구매한 뒤 30분 안 에 배달을 완료할 수 있도록 기술을 개발 중이다. 드론은 탑재된 위성항법장치(GPS) 기술을 이용해 자율적으로 움직이기 때문에 사람이 직접 조종하지 않아도 된다. 아마존 분석에 따르면 옥토콥터는 반경 16km 내에서 약 2.3kg 정도의 물건을 운반할 수 있다.

드론, 직업에 날개를 달다(https://www.youtube.com/watch?v=6f9Wb6Sbhiw) – 13분 33초

드론 조종사 국가자격증

드론은 조종사 없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인항공기(UAV : unmanned aerial vehicle / uninhabited aerial vehicle)의 총칭으로 항공법에서는 사람이 탑승하지 아니하는 무인비행장치 중 무인동력비행장치(연료의 중량을 제외한 자체 중량이 150킬로그램 이하인 무인비행기 또는 무인회전익비행장치)를 말하며 드론조종자는 지상에서 인공지 능 항법 장치를 이용하여 원격으로 드론이라는 이름의 무인비행체를 조종하는 전문가를 말합니다.

도로교통공단에서 무인비행 장치 조종 자격제도(항공법)가 시행되어 12kg 초과 150kg 이하의 무 인비행 장치(드론)를 이용하여 사용 사업(방제사업, 항공촬영 등)을 하는 조종자는 반드시 국가자격 을 취득해야 합니다.

2014년 1월 1일부터 무인 비행장치 조종자 자격증명제를 시행하고 있습니다.

관련교과 과학, 수학, 실과, 미술 차시 3~4/12 수업장소 교실, 체육관

(21)

※ 학생용 활동지

학습주제 기본적인 드론 작동 및 비행 방법 익히기

핵심성취 기준

[6과07-01] 일상생활에서 물체의 운동을 관찰하여 속력을 정성적으로 비교할 수 있다.

[6수03-01] 실생활 장면에서 이상, 이하, 초과, 미만의 의미와 쓰임을 알고, 이를 활용하여 수의 범위를 나타낼 수 있다.

[6미02-03] 다양한 자료를 활용하여 아이디어와 관련된 표현 내용을 구체화할 수 있다.

학습목표 ▶ 기본적인 드론 작동 방법과 간단한 비행을 할 수 있다.

창의‧인성

요소 소통, 협동 핵심역량 의사소통 역량, 지식정보처리 역량

학습준거 교수 ‧ 학습 활동 자료(★) 및

유의점(☆)

상황제시 (10분)

●●● 실생활 속 드론이 활용되는 모습을 관찰하며 드론의 움직임 탐구하기

Co 일상 생활 속에서 드론이 활용되고 있는 모습 살펴보기

Co 상황에 따른 드론의 움직임 탐구하기

CD 우리 삶에 많은 도움을 줄 새로운 기술로 각광 받고 있는 드론을 잘 활용 하기 위해 기본적인 작동 방법과 비행 방법을 익히기

★드론 영상

☆농약 살포, 드론 택배, 생존자 정찰 등 다양한 움직임 을 볼 수 있는 상 황을 제시한다.

CD 연습한 기능을 효과적으로 연습할 수 있는 장애물을 모둠별로 협의하여 고안하고, 다른 모둠에서 고안한 장애물 체험하기

★착륙장

☆이륙, 상승, 비 행, 하강, 착륙 등 기본적인 기 능을 적활용할 수 있게 적용한 미션을 생각하 도록 한다.

★미니허들, 훌라 후프, 림보 세 트, 돔콘바, 배 드민턴 지주 등

☆체육교구로 마 련되어 있는 물품들을 여건 에 맞게 활용 수 있다.

●●●●●학습활동 정리하고 학습 소감 정리 후 발표하기

ET 비행 연습을 하면서 가장 어려웠던 점과 연습이 많이 필요하다고 생각 되는 점 발표하기

CD 학습 내용 정리하기

★활동지

☆감성적 체험이 이루어질 수 있도록 분위기 를 조성한다.

- 드론 비행에 있어 전원 켜는 순서, 비행 자세, 이·착륙 시 유의할 점 등 기본적으로 지켜야 할 것들을 완벽히 숙지하고 비행 연습을 할 수 있도록 한다.

- 모둠별로 고안한 장애물을 이용하여 비행 연습을 하면서 드론 비행에 있어 많은 연습이 필 요한 부분이 무엇인지 깨닫도록 한다.

- 우리 삶에 많은 도움을 주는 드론 조작을 위해서는 능숙한 조작능력이 필요하며, 많은 연습이 필요함을 느끼도록 한다.

(22)

레스Q!드론

기초 비행 연습하기

다음과 같이 조종기를 조작하였을 때 드론의 움직임을 예상하여 화살표로 나타내어 봅시다.

기초적인 비행 연습을 위해 모둠별로 장애물을 고안하여 봅시다.

②

① ② ①

필요한 비행 기능 준비물

<그림으로 나타내기>

※ 교사용 지도 참고 자료

(23)

드론 비행을 위한 기초 지식

도움자료

1. 드론 비행을 위한 바른 자세

조종자는 착륙장으로부터 4m 정도 뒤로 물러난 후에 양다리를 어깨 넓이만큼 벌리고, 허리는 곧게 편다. 드론 비행 시 비행 안정성을 위해 기체를 따라 조종자의 몸통을 좌우로 틀며 조종하지 않고 고개만 따라 움직이며 기체를 가시권 안에서 유지한다. 절대 조종자의 가시권 밖으 로 기체를 날리지 않도록 하며, 비행 장소 주변에 높은 건물이 있을 경 우 최대한 건물에서 떨어져 넓은 곳에서 비행을 하여 조종자의 시야를 확보하도록 한다.

2. 드론 및 조종기의 전원 켜는 순서 및 끄는 순서

드론을 켤 때는 조종기의 전원을 켠 뒤 기체의 전원을 켜고, 반대로 드론을 끌 때는 기체를 먼저 끈 다음 조종기의 전원을 끈다. 조종기보 다 드론을 먼저 켜게 되면 드론을 컨트롤할 수 있는 전파가 없어서 드 론이 오작동을 할 수 있으며, 전파 간섭이 많은 지역의 경우 잘못된 전 파를 잡아 오류를 일으킬 가능성이 있다.

3. 호버링

호버링이란 항공기 등이 일정한 고도를 유지한 채 움직이지 않는 상태 를 말하며, 조종의 기본이 되는 기술로 조종기의 스틱을 미세하게 조종 하여 기체가 공중에서 정지 상태를 유지하게끔 하는 기술이다. 최근 시 중에 나오는 드론은 오토호버링 기능이 탑재된 경우가 많아 별도의 호 버링을 하지 않아도 됨으로, 초보자도 쉽게 드론 조종을 접할 수 있다.

호버링은 착륙장을 중심으로 십자(+) 모양으로 왔다갔다 하며 호버링 하는 방법, 조종자가 기체의 측면을 바라보며 호버링하는 방법, 조종자 가 기체를 정면으로 마주보며 호버링하는 방법 등으로 연습할 수 있다.

4. 드론 비행 훈련을 위한 다양한 장애물

기초적인 드론 비행 기술을 숙달하기 위해 다양한 형태 및 높낮이의 드론 장애물을 사용할 수 있다. 시중에 판매하는 드론 장애물의 구성품 으로는 폴/막대, 후프, 십자돔콘, 클립, 깃발, 접시콘 등이 있으며 다양 한 높이의 폴/막대와 크고 작은 직경의 후프를 활용하여 드론 장애물의 난이도를 조절할 수 있다. 드론 장애물을 따로 구입하지 않아도 체육 교구 등으로 갖추어져있는 림보세트, 훌라후프, 배드민턴 지주 등을 활 용하여 얼마든지 장애물을 설치할 수 있다.

관련교과 과학, 수학, 실과, 미술 차시 5~6/12 수업장소 교실, 체육관

(24)

※ 학생용 활동지

학습주제 신속하고 다양한 비행 방법을 익히고, 게임 활동에 참여하기

핵심성취 기준

[6과07-01] 일상생활에서 물체의 운동을 관찰하여 속력을 정성적으로 비교할 수 있다.

[5수05-01] 평균의 의미를 알고, 주어진 자료의 평균을 구할 수 있으며, 이를 활용할 수 있다.

[6미02-02] 다양한 발상 방법으로 아이디어를 발전시킬 수 있다.

학습목표 ▶ 원하는 방향과 장소로 신속하게 드론을 비행시킬 수 있다.

창의‧인성

요소 배려, 협동 핵심역량 의사소통 역량, 심미적 감성 역량

학습준거 교수 ‧ 학습 활동 자료(★) 및

유의점(☆)

●●● 재난 상황에서 활용되는 모습 탐구하기

Co 재난 상황에서 드론은 어떻게 이용되고 있을까?

Co 드론 활용 영상 시청하기

CD 재난 상황에서 드론이 활용 될 때 중요한 것이 무엇이며, 어떤 기능을 충 분히 연습해야 하는지 생각해보기

★드론영상

☆재난상황에서 중요한 신속성, 정확성 등의 기 능을 중점으로 연습 해야함을 이해하도록 한다.

Co 모둠 각각 동일한 출발선 상의 착륙장에서 이륙하여 목적지를 돌아 다시 착륙장으로 착륙하는 코스로 릴레이 게임하기

Co 각 모둠별 착륙장에서 드론을 이륙시켜 특정 지점에 도착하여 구호 물품을 전달하고, 다른 지점에서 생존자 정찰을 한 후 다시 착륙장으로 착륙하기

★착륙장, 돔콘, 돔콘바

☆승부에 지나치 게 연연하지 않 고, 기능을 익히 는데 목적이 있 음을 지도한다.

★활동지

☆드론이 수행할 동작과 관련하여 물건의 무게와 형태에 따른 다양성의 변화를 알아보고 개선 점을 찾는다.

●●●●● 학습활동 정리하고 학습 소감 정리 후 발표하기

ET 재난 상황에서 드론이 할 수 있는 기능과 숙달되어야 할 점 발표하기

CD 학습 내용 정리하기

★활동지

☆감성적 체험이 이루어질 수 있도록 분위기 를 조성한다.

- 게임 활동을 하는 목적이 기능을 익히는데 있음을 지도하여 승부에 지나치게 연연하지 않도록 한다.

- 실제 상황과 같은 스토리를 더하여 재난 상황이 발생하였을 시 필요한 드론의 기능을 체험 할 수 있도혹 한다.

(25)

레스Q!드론

신속 정확한 드론 비행

여러 가지 재난 상황에서 드론이 사람들에게 어떤 도움을 줄 수 있는 지 자유롭게 써 봅시다.

드론 릴레이 비행에서 우리 모둠원들의 비행 속도를 구해봅시다.

모둠원 거리 비행 시간 속도 순위

m

초 m/s

‘재난 상황 발생! 드론 구조 대회!’에서 우리 모둠원들의 비행 시간과 우리 모둠 평균 비행 시간을 구해봅시다.

모둠원 비행 시간 순위 평균 비행시간

초 초 초 초 초

비행을 하면서 느낀 소감을 정리하여 봅시다.

(26)

레스Q!드론

우리를 지켜줄 드론 디자인하기

재난 상황에서 사람에게 도움을 줄 수 있는 기능을 탑재한 드론을 디자인 해봅시다.

드론 이름 (기능과 관련지어 쓰기)

드론의 기능

<드론 구상도 및 기능 설명>

(27)

※ 교사용 지도 참고 자료

우리 생활에서 활용되는 다양한 드론

도움자료

1. 녹조 관찰용 드론

늦여름, 일부 댐과 하천 등지에서 발생하는 녹조 현상은 우리 나라에 매년 빈번하게 찾아오는 불청객이다. 녹조로 인한 피해만 해도 어마어 마하다. 이 녹조를 조기에 발견하고 그 경과를 살피는 용도로 드론이 활용된다. 이를 관리하기 위해 초분광 센서를 드론과 항공기에 장착해 녹조의 생화학적 특성을 측정하는 기술이 추진되고 있다. 태양빛이 물 에 반사되어 나올 때 그 스펙트럽을 초분광 센서가 분석함으로써 녹조 의 농도나 어떤 종의 조류인지를 판별할 수 있다.

2. 수색용 드론

사람이 가기 힘든 재난 현장에서의 인명 구조를 위한 생존자 수색, 구호 물품 전달 등이 드론을 통해 가능하다. 또는 범죄 현상 감시나 수 색과 같은 특수 임무에도 드론이 실전 배치될 전망이다.

3. 도시 건설 과정 기록용 드론

특정 도시의 개별 단위로 주기적으로 촬영하면 도시 건설 과정을 관 찰할 수 있다. 광역 생활권 단위, 동 단위, 구 단위 넓은 지역의 변화상 들을 주기적으로 촬영하며 관찰할 수 있다. 기존에는 생활권 단위를 위 성으로 관찰할 수 밖에 없었으며 이는 고비용에 시간도 많이 들어 비효 율적인 작업이었다. 하지만 드론의 대중화로 효율적인 생활권 단위로 관찰 가능하게 되었다.

4. 농약 방제 드론

가장 귀추가 주목되는 드론 분야 중 하나로, 기존에 사람의 손으로 농약을 직접 살포하는 과정에서 농약에서 노출된 농민의 위험성과 일정 하지 않았던 농약 살포의 단점을 드론이 보완할 수 있다.

5. 물류 서비스 드론

미국의 한 유명 유통기업인 A사가 시행한 30분 배송 테스트가 큰 화 제가 된 적이 있다. 2013년 12월, A사는 고객이 주문한 상품을 30분 내에 배송하는 테스트를 진행한 적이 있다. 드론 배송 시 발생하는 개 인 영역 침범 문제, 충돌 문제, 고객의 다양한 주거 형태 등 많은 문제 들이 산적해 있었지만 고객이 주문한 물건이 드론에 실려 마당에 배송 되는 장면이 언론에 대서특필 되었다. A사 드론 배송 테스트는 전 세계 적으로 큰 반향을 일으켰고, 상업용 드론 시장이 열리게 된 계기가 되었다.

6. 산림 방재용 드론

산불 발생 시 산불 진행 방향, 불의 세기 등에 대한 화면을 실시간으 로 전송하며 방어선 구축 등 진화 계획을 세우는데 도움을 줄 수 있다.

험준한 산속에서 조난된 인명 수색에 나서고, 구급함을 전달해 신속한 처치와 구조를 돕는다. 뿐만 아니라 소나무 재선충병 같은 산림 전염병 예방, 약재 살포에도 투입된다. 매년 1000ha 이상의 면적에 산림 방재용 드론이 투입되고 있다.

(28)

관련교과 실과, 과학 차시 7~8/12 수업장소 교실, 체육관

학습주제 드론 코딩하기

성취기준

[6실04-09] 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그래밍 과정을 체험한다.

[6실04-11] 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다.

학습목표 ▶ 드론을 코딩하여 목표지점으로 보낼 수 있다. 창의 인성

요소 협동, 소통 핵심역량 기술 시스템 설계 능력, 실천적 문제해결능력

유의점(☆)

●●● 자동으로 움직이는 드론의 모습 살펴보기

Co ‘무인 드론’ 영상 제시하기

CD 영상에서 가장 신기했던 드론을 떠올려보고, 프로그래밍 구조 생각하기

★드론 영상

☆ 예 측 하 기 활동을 통하 여 사고를 구 조화 한다.

Tip! 교사가 블록을 직접 설명하기보다 아이들이 시행착오를 통하여 오류를 수 정할 수 있도록 한다.

☆바람 등 외부 적인 요인과 수 치의 오차를 생 각하며 드론마다 개별적인 수치가 들어가도록 한다.

●●● 자동 드론이 사용될 수 있는 생활 속 예시 생각해 보기

ET 자동 드론이 사용될 수 있는 생활 속 예시 생각해 보기

- 똑같은 코딩이더라도 주변 지형, 지물과 바람 등의 변수에 의하여 결과가 다르게 나오므로 오차 범위를 넓게 주고 수행하는 데 초점을 둔다.

- 드론 코딩의 원리 이해에 중점을 두고 오차의 범위는 상위 드론의 사용으로 보완되고 발전 될 수 있음을 지도하고 더 나아갈 수 있게끔 안내한다.

- 모둠원간의 충분한 거리를 두고 활동할 수 있도록 지도하며 프로펠러를 안전하게 다룰 수 있도록 한다.

- 드론을 꾸미는 것은 허락하되, 무게에 큰 영향을 주지 않는 간단한 종이 정도로 제한한다.

(29)

※ 학생용 활동지

학년 반 번

드론 코딩하기

1. 목표물까지 보내기 위한 드론 코딩을 설계해 봅시다.

2. 자동 드론이 사용될 수 있는 실제 사례 생각하기

(30)

※ 교사용 지도서

에어블록 드론 코딩의 이해 도움자료

"Airblcok 드론’ (소개영상), 무인드론 https://youtu.be/K2UXJw7rEyM https://youtu.be/1SDIwlCSoXM

블록의 역할

변수 가능성

- 본 차시에 사용되는 에어블록은 스폰지 소재로 무게가 가벼워 비행에 적합하다는 장점은 있지만 외부 변수. 예를 들면 상하좌우 지형지물, 작은 바람에도 움직임의 오차가 생긴다. 학생들을 지도할 때 이를 주의시키고 오차 범위를 확대하여 성공의 경험을 맛볼 수 있도록 지도하는 것이 중요하다.

관련교과 실과, 과학 차시 9~10/12 수업장소 교실, 체육관

(31)

※ 학생용 활동지

학습주제 드론 코딩하기

성취기준

[6실04-09] 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그래밍 과정을 체험한다.

[6실04-11] 문제를 해결하는 프로그램을 만드는 과정에서 순차, 선택, 반복 등의 구조를 이해한다.

학습목표 ▶ 드론을 코딩하여 2곳 이상의 목표지점으로 보낼 수 있다.

창의 인성

요소 협동, 소통 핵심역량 기술 시스템 설계 능력, 실천적 문제해결능력

유의점(☆)

●●● 드론으로 사람을 구조하는 모습 살펴보기

Co ‘드론 해상구조’ 영상 제시하기

CD 영상을 보고 다양한 드론의 활용법을 생각해 보도록 한다.

★드론 영상

☆ 예 측 하 기 활동을 통하 여 사고를 구 조화 한다.

Tip! 교사가 블록을 직접 설명하기보다 아이들이 시행착오를 통하여 오류를 수 정할 수 있도록 한다.

CD 목표 지점까지 드론 날리고 다시 이동하기

☆전 차시와는 다르게 목표 지 점을 두 군데 제 시한다.

☆바람 등 외부 적인 요인과 수 치의 오차를 생 각하며 드론마다 개별적인 수치가 들어가도록 한다.

●●● 사람을 구조할 수 있는 드론의 모습 상상하기

ET 사람의 생명을 구할 수 있는 드론의 모습 생각하고 기능 추가하기

- 똑같은 코딩이더라도 주변 지형, 지물과 바람 등의 변수에 의하여 결과가 다르게 나오므로 오차 범위를 넓게 주고 수행하는 데 초점을 둔다.

- 드론 코딩의 원리 이해에 중점을 두고 오차의 범위는 상위 드론의 사용으로 보완되고 발전 될 수 있음을 지도하고 더 나아갈 수 있게끔 안내한다.

- 착륙하고 나서 제2의 목표지점으로 다시 이동해야 하므로 방향 전황 등을 지도한다.

- 드론을 꾸미는 것은 허락하되, 무게에 큰 영향을 주지 않는 간단한 종이 정도로 제한한다.

(32)

학년 반 번

드론 코딩하기

1. 목표물까지 보내기 위한 드론 코딩을 설계해 봅시다.

2. 사람의 생명을 구할 수 있는 드론의 모습 상상하고 기능추가하기

관련교과 과학, 수학, 실과 차시 11~12/12 수업장소 교실, 체육관