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기술‧공학적 문제를 해결해보도록 구안하였습니다.

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Academic year: 2022

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DD17120006

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- “이 교재는 2017년도 교육부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임”

- "This work was supported by the Korea Foundation for the Advancement of Science and Creativity(KOFAC) grant funded by the Korea government(MOE)"

(3)

1. ‘NFC를 활용한 집단지성 소음문제 솔루션’

프로그램은 중학교 자유학기제형으로 사용할 수 있는 프로그램으로 즐겁게 협력하며 배려와 소통하며 실생활 맥락에서 첨단제품(NFC)에 활용된

기술‧공학적 문제를 해결해보도록 구안하였습니다.

2. 학생들이 일상에서 자주 마주하는 문제에 대해

SW기술‧공학적인 경험과 체험을 통해 미래 사회에 다양한 첨단기술을 활용하여 문제해결을 도전하는 성취감과 기술공학의 유용성, 도전의지를 키울 수 있도록 지향하였습니다.

3. 학생 스스로 문제를 인식하고 자신이 아는 지식, 필요한 관련 자료를 능동적으로 수집하며 실제 문제해결에 활용하는 과정을 통해 일상 속에서 과학기술의 중요성 과 역할을 이해하도록 하고 사회문제해결에 참여하는 평생학습 역량을 기를 수 있도록 하였습니다.

4. 1) 자신이 아는 지식(Knowledge)을 2) 사용할 수 있는 방법(Skills)과 3) 행동하고 참여 하는 인성(Character), 4) 다양한 현실의 상황에 반영하고 적응하는 메타학습 (Meta-Learning)의 네 가지 차원에서 복합적으로 교육과정을 재구성하도록 지향하 였습니다.

5.

학습자의 수준, 관심과 흥미, 적성과 진로, 언어와 문화 배경 등의 개인차와 학교

및 교실 환경 등의 물리적 조건을 고려하여 수업을 계획하면 좋습니다.

(4)

1~2. 우리의 삶과 소음

3~4. NFC 활용 집단지성 소음측정 시스템 설계

5~6. 집단지성 활용 Data 분석

7~8. 소음문제? 우리가 해결해드릴게요!

- 산출물 발표 및 평가

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1~2. 우리의 삶과 소음

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- 2 - 소리와 소음을 구분할 수 있어요.

포스트잇, 안드로이드 계열 스마트폰, NFC 태그

1. 여러 개의 소리를 듣고 느낌을 적어보세요. (포스트잇에 각자 작성해서 붙입니다)

1번 2번

3번 4번

우리 생활과 과학 기술

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2. 다양한 소리들을 생각해보고, 소음인 것과 소음이 아닌 것을 구분해 보세요.

소음이다 소음이

아니다

3. 위에서 구분해본 것을 토대로, 소음이란 무엇인지 자신의 생각을 아래에 문장으로 정리해보세요.

소음이란

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- 4 - 4. 우리 주변에서 발생하는 소음은 무엇이 있을까요?

5. 집에서 흔히 경험하는 층간소음을 우리가 들었을 때 짜증이 나는 이유는 무엇일까요?

6. 층간소음으로 인한 사건, 사고가 무엇이 있었는지 인터넷 검색 후 뉴스를 소개해 봅시다.

7. 주파수 스펙트럼을 분석하는 스마트폰 애플리케이션을 이용하여 주변의 소리를 분석해 봅시다.

애플리케이션 아이콘 안드로이드 폰 다운로드

1) 듣기 좋은 소리의 주파수를 애플리케이션으로 확인해 보세요.

2) 듣기 싫은 소리의 주파수를 애플리케이션으로 확인해 보세요.

3) 이 두 가지 소리들은 어떤 차이가 나나요? 어떤 다른 점을 발견했는지 적어 보세요.

8. 음악을 들을 때 어느 정도의 볼륨 크기를 사용하나요?

소음 측정기 애플리케이션을 활용하여, 소리 크기에 따른 값을 알아보세요.

그리고 참고자료를 보면서 소리 크기에 따라 몸에 어떤 영향을 미치는지 참고자료를 통해 알아보세요.

애플리케이션 아이콘 안드로이드 폰 다운로드

애플리케이션 아이콘 아이폰 다운로드

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9. 스마트폰에는 다양한 센서들이 들어있어요. 어떤 센서들이 들어 있는지 살펴보세요.

1) 스마트폰에 있는 다양한 센서들의 값을 알아 볼 수 있는 애플리케이션을 설치해보고 측정해 보세요.

애플리케이션 아이콘 안드로이드 폰 다운로드

애플리케이션 아이콘 아이폰 다운로드

2) 빛의 밝기를 감지하는 센서를 활용한 앱을 설치해 보고 교실의 밝기를 측정해 보세요.

애플리케이션 아이콘 안드로이드 폰 다운로드

애플리케이션 아이콘 아이폰 다운로드

10. 동영상을 보면서, NFC 기술에 대해 이해하고 체험하기

<NFC기술 뉴스영상>

11. 참고자료를 활용하여, NFC Tools 애플리케이션을 이용해 명함을 만들어 보세요.

(10)

- 6 -

소음에 따른 인체의 영향

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NFC 명함 만들기

1. NFC 사용 가능하도록 활성화하기

1. NFC는 스마트폰에서 사용가능한 기능입니다. 아이폰의 경우는 아직 NFC가 지원되지 않으므로 안드로이드 운영체제를 사용하는 폰에서만 가능합니다. 스마트폰 환경설정에 들어가서 NFC 기능 을 활성화 시켜야 사용 할 수 있습니다.

2. 환경설정 – NFC 선택 하면, 카드모드 ➜ 읽기쓰기 모드로 변환됩니다. 읽기/쓰기 모드 선택

2. NFC Tools 앱으로 명함 작성하기

** Write 버튼을 선택한 후, NFC태그를 스마트폰 뒷면에 가까이 접촉하면 Write 완료됨.

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3~4차시. NFC 활용 집단지성 소음측정 시스템 설계

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학교 내 소음 현황을 파악할 수 있어요.

NFC 태그, 스마트폰(안드로이드 계열), 교내 지도

학교 소음지도를 작성하여 봅시다.

아래의 교내 평면도를 참고하여 다음 사항들을 표시해 보자.

해당되는 평면도 위치에 체 크해 주세요.

1. 가장 시끄러운 곳은 어디일까요?

O

2. 가장 조용한 곳은 어디일까요?

X

3. 외부 소음이 가장 큰 곳은 어디일까요?

** 어느 시간대에 가장 조용하고 시끄러운가요?

OO시 OO분

예시)

학교 소음지도 작성

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- 10 -

NFC BigDate 앱 사용법

가. NFC 사용 가능하도록 활성화 하기

1. NFC는 스마트폰에서 사용가능한 기능입니다. 아이폰의 경우는 아직 NFC가 지원되지 않으므로 안드로이드 운영체제를 사용하는 폰에서만 가능합니다. 스마트폰 환경설정에 들어가서 NFC 기능 을 활성화 시켜야 사용 할 수 있습니다.

2. 환경설정 – NFC 선택 하면, 카드모드 ➜ 읽기쓰기 모드로 변환됩니다. 읽기/쓰기 모드 선택

나. NFC Tag 구입하기 (Ntag 213 스티커 및 카드)

1. NFC Tag는 다양한 형태로 나오는데, 메모리 용량과 지원 가능한 스마트폰에 따라 맞는 것을 구입 해야 한다. 보통은 1K byte 용량과 168 byte용량으로 나뉜다.

2. 가격대는 1장에 1,000원 내외로 구입이 가능하다.

다. NFC 빅데이터 앱 다운 받기

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라. 회원가입 및 로그인

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- 12 -

마. NFC 활용 센서 선택 및 위치 등록

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바. NFC 카드 등록하기

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- 14 -

사. NFC 빅 데이터 앱으로 데이터 분석하기

특정한 장소에 있는 NFC 카드를 태그하면, 자동으로 센서가 작동하여 수집된 데이터 를 서버로 전송한다.

어느정도 데이터가 수집된 후, 특정 장소를

선택하면 수집된 데이터를 확인 할 수 있다.

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5~6차시. 집단지성 활용 Data 분석

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집단지성으로 수집된 데이터를 이용해 모둠별로 소음도를 그래프로 그릴 수 있어요.

소음문제를 정의하고 다양한 방법으로 표현할 수 있어요.

모눈종이(전지사이즈), 색 볼펜, 모둠별 노트북 또는 스마트폰 1대

데이터를 분석하여 소음지도를 창의적으로 그려보자.

(시간, 장소, 소음도가 포함되도록 할 것)

1. 다음 그림이 뜻하는 것은 무엇일까요?

1) 이런 방식의 그림으로 표현하면 어떤 장점이 있을까요?

2. 비주얼 씽킹에 대해 알아 봅시다.

3. 집단지성으로 모아진 데이터 자료(엑셀파일)를 모둠별로 어떤 방식의 분석 방법과 표현 방법을 사용할 것인지 토의하세요.

1) 분석 방법 : 2) 표현 방법 :

집단지성 활용 Data 분석

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4. 데이터를 분석하여 아래에 정리해 보세요.

데이터를 분석하여 소음지도를 창의적으로 그려보자.

(시간, 장소, 소음도가 포함되도록 할 것)

분석한 장소를 적으세요

5. 분석한 데이터를 통해 발견한 문제가 무엇인지, 정리해 보세요

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7~8차시. 소음문제? 우리가 해결해 드릴게요!

- 산출물 제작, 발표 및 평가

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- 20 -

모둠별로 소음측정 시스템을 설계할 수 있어요.

프로토타입 제작 물품(스펀지, PET병, 종이컵, 빈 박스 등)

1. 모둠별로 데이터 분석을 통해 발견한 문제를 해결하기 위한 방법을 토의하고, 소음을 줄일 수 있는 방법을 생각해 봅시다.

소음이 발생하는 장소

소음으로 인해 불편함을 느끼는 시간대

소음으로 인해 발생한 문제

해결을 위한 아이디어

소음문제? 우리가 도와드릴게요!

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2. 전자, 기계장치를 이용하여 프로토타입 제작하기

- 아래의 표에 예시문을 참고하여 원하는 결과를 문장으로 표현하고, 입력, 출력장치를 위에서 골라 작성한다.

원하는 결과 조건 (입력) 실행 (출력)

원하는 결과를 문장으로 작성함 만약 … 한다면 …가(이) … 동작 한다.

예시문1)

일정 수준의 소음이 발생할 때마 다 듣기 좋은 음악이 나오는 시 스템.

➀ 소리센서의 입력값이 기준값보다 크면,

➀ 소리재생장치에서 임의로 음악 하나가 일정한 시간동안

재생되게 한다.

예시문2)

일정한 주파수(비명소리, 위급한 목소리) 이상의 소리가 발생할 때는 알려주는 시스템

➀ 특정한 주파수와 음량을 입력 받으면,

➀ 담임선생님이나 교무실로 위 급상황을 알리는 표시가 나타나 게 한다.

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- 22 -

3. 모둠별로 생각해낸 아이디어를 적용시킨 시제품을 설계해 봅시다.

시제품 이름

해결하고자 한 소음문제

제품의 기능

제품의 형태 (외형과 내부 모습)

필요한 준비물

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3. 포스트 발표 용지

소음장소

소음데이터 분석

우리가 발견한 문제는...

문제해결을 위한 방법

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- 24 - 1. 층간소음 뉴스 : 포털에서 “층간소음” 검색

2. 앱 소개

① 백색소음 모음 앱 : 하얀소리, 백색소음 ② 소리 파형 분석 : 주파수 스펙트럼 ③ 소음도 측정 : 주파수 발생기 ④ 센서활용 앱 : Sensor Box

⑤ NFC 관련 : NFC tools, NFC bigdata

3. 결제 문화 바꾼 nfc : 채널 IT (https://www.youtube.com/watch?v=AOLe042oqgQ) 4. 소음을 느끼는 정도와 인체에 끼치는 영향 : 환경부 (me.go.kr)

5. 층간소음으로 인한 사회적 문제 : https://www.youtube.com/watch?v=L-zDNz9T2Ao

6. 층간소음의 종류와 기준치 : 연합뉴스 - http://realestate.daum.net/news/detail/main/MD2014041016260877 2

7. 소음의 숨겨진 과학 : 정성호 - http://www.dreamusn.kr/Home/board/bbs/board.php?bo_table=IT_News&wr _id=32761&page=374

8. 결제 문화 바꾼 NFC : https://www.youtube.com/watch?v=AOLe042oqgQ

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태진미 | 숭실대학교

박진호 | 숭실대학교 홍경희 | 서울신목고등학교 박혜리 | University Of Georgia 최만

|

유안초등학교

심현보 | 인천과학예술영재학교

이화정 | 서울동자초등학교 송용준 | 서호초등학교 김승혁 | 평동초등학교 박정미 | 새롬고등학교 임재철 | 부산장산중학교

김옥주 | 행신초등학교 서유리 | 낙민초등학교 권용보 | 서울길음초등학교 김수미 | 삼정중학교

임진숙 | 국립전통예술중학교

편집 디자인 이은혜 | 숭실대학교

일러스트 강연

|

주식회사 JnK에듀팟

안경익 | 주식회사 JnK에듀팟

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참조

관련 문서

- &#34;This work was supported by the Korea Foundation for the Advancement of Science and Creativity(KOFAC) grant funded by the Korea government(MOE)&#34;..

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