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체험 체험 IoT 꿀벌통
IoT 꿀벌통 체험 체험
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체험 체험 IoT 꿀벌통
IoT 꿀벌통 체험 체험
2017 STEAM 아웃리치 프로그램
‘꿀벌’, IoT첨단기술로다시돌아오다
초등 3~4학년
(4차시) 초등 5~6학년
(4차시) 중학교
(4차시) (시간)차시
프로그램명
차시
프로그램명
차시
프로그램명 꿀벌이 좋아하는
먹이 꿀벌이 좋아하는
보금자리 꿀벌 드론
제작하기 (40분)1 꿀벌이 좋아하는 먹이 1
(40분) 꿀벌이 좋아하는
보금자리 1
(45분) 꿀벌 드론 설계하기 (40분)2 IoT 꿀벌통 체험 2
(40분) 코딩으로 애니메이션
만들기 2
(45분) IoT 꿀벌 드론 제작하기 (40분)1 꿀벌이 좋아하는 먹이 1
(40분) 꿀벌이 좋아하는
보금자리 1
(45분) 꿀벌 드론 디자인하기 (40분)2 레이저컷을 활용한
꿀벌 사육통 만들기 2
(40분) SW를 활용한
꿀벌집 만들기 2
(45분) 꿀벌 드론 3D프린팅하기 유형 기관 방문형(4차시)
학교 방문형(2차시) 기관 방문형(4차시)
학교 방문형(2차시) 기관 방문형(4차시)
수업을 할 때 항상 지켜야 할 사항입니다
1. 주변을 깨끗이 하고 수업 활동을 시작합니다.
2. 수업 전 교재를 보며 전체 수업과정을 알아봅니다.
3. 수업 활동은 선생님의 지시에 따라 차례대로 진행합니다.
1) 도구 및 기계는 사용 방법을 숙지하고 올바른 자세로 순서에 맞게 진행합니다 위험한 장난을 치지 않습니다.
2) 활동 재료는 날카롭게 재단되었거나 끝이 뾰족하므로 사용할 때 다치지 않도록 주의를 기울입니다.
3) 목공본드가 신체에 묻었을 때는 물로 깨끗이 씻어서 제거합니다.
4. 작업 종료 후, 주변을 정리 마무리 합니다.
[표1] 꿀벌이 사라지기 전후 비교
생각열기
자연생태계에서 꿀벌이 점점 사라져가고 있다고 합니다. 군집 붕괴 현상에 대한 동영상을 시청하고 생태계 에서 꿀벌의 역할과 꿀벌이 사라진 이후에 발생할 여러가지 문제점에 대해 생각해 봅시다.
1차시 꿀벌이 좋아하는 먹이
[그림 1] 꿀벌의 실종_현실화되는 침묵의 봄 https://www.youtube.com/watch?v=q4lR6g5k_uc
★ 그림과 영상을 보며 어떤 생각을 하였습니까?
상상되는 미래 달라지는 일상생활과 문제점
꿀벌이 사라지기 전
꿀벌이 사라진 후
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★ 꿀벌이 사라진 후 나타날 상황을 예측하여 포스트잇에 적고 책상 위에 놓인 우드락에 붙여 봅시다.
[그림 2] 브레인스토밍 활동
★ 모둠친구들의 이야기를 들으면서 나와 같은 점과 다른 점을 찾아보며 이야기를 나눈 후 비슷한 의견끼리 분류하여 봅니다. 우리 모둠의 의견을 대표할 만한 주제 3가지를 선정한 후 모둠 간 발표를 통해 서로의 생각을 나눠 봅시다.
다른 친구들의 생각들을 공감할 수 있었나요? 가장 심각한 문제점은 무엇이라고 생각하나요?
빈 칸에 정리해 봅시다.
생각펼치기
- 꿀벌 한 마리가 찾아가서 만나게 되는 꽃은 하루에 몇 송이나 될까요?
- 꿀벌이 좋아하는 꽃은 어떤 꽃일까요?
- 지역별로 다른 밀원 식물에는 어떤 것이 있을까요?
- 꿀벌은 어떻게 꽃의 꿀을 먹을까요?
- 꿀벌이 꿀을 저장하는 신체기관은 어느 곳일까요?
- 꿀벌이 수분을 돕는 식물의 종류는 몇 종이나 될까요?
- 꽃가루를 저장하는 신체기관은 어디일까요?
★ 꿀벌의 특징과 꿀벌이 좋아하는 먹이에 대해 생각해 본 후 꿀벌이 먹이를 먹는 모습을 그려 봅시다.
활동하기
I. 준비하기
교재, 필기도구, 컴퓨터, 유니맷, 클램프, 보호고글, 마스크, 연습용 목재, 화분 제작용 목재, 밀원 식물, 목공 본드, 면봉, 사포
II. 꿀벌이 살아가기 위해 꼭 필요한 것은 무엇일까 생각한 후 정리하여 봅시다.
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III. 꿀벌이 좋아하는 밀원 식물을 심고 키울 수 있는 화분을 만들기 위하여 나만의 화분을 직접 디자인해 봅시다.
입체도
전개도
생각다지기
꿀벌에 대해 알게 된 사실을 마인드맵으로 표현한 후 자유롭게 발표해 봅시다.
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생각열기
더 이상 꿀벌이 사라지지 않게 하려면 들판에서 꽃을 옮겨 다니며 꿀을 찾을 수 있도록 해야 합니다. 군집 생활을 하는 일벌이 먹이를 구하며 자연스럽게 수분을 할 수 있도록 우리가 할 수 있는 일에는 어떠한 것 이 있을까 생각해 봅시다. (동영상 시청)
2차시 IoT 꿀벌통 체험
[그림 3] 꿀을 먹고 있는 꿀벌
https://www.youtube.com/watch?v=0apzgvM5DJY
★ 꿀벌에게 충분한 먹이를 주기 위해서 우리가 할 수 있는 일은 무엇일까요?
생각펼치기
도심에서 쉽게 설치 가능한 지오데식돔 구조물에 대해 알아보고 꿀벌이 좋아하는 환경에 대해 생각해 봅시다.
★ 꿀벌을 키우기 위해 지오데식돔의 내부에 있어야 할 것들을 배치해 봅시다.
활동하기
I. 준비하기
교재, 필기도구, 컴퓨터, 샤오미 IoT온습도계, 테블릿PC, 스마트폰, USB 카메라, 어플리케이션(모비즌, 웹켐, 미홈)
II. 꿀벌통 속에서 일어나는 꿀벌의 성장 동영상을 본 후 USB 카메라를 통해 연결된 벌통 속 꿀벌들의 활동 모습을 휴대폰 앱으로 실시간 관찰해 봅시다.
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[그림 4] 경이로운 21간의 꿀벌의 생애_아난드 바르마 https://www.youtube.com/watch?v=yi2TxZH_FnI
[그림 5] 꿀벌 돔 내부 관찰
IV. 꿀벌 통 안에 온습도 센서를 부착하고 인터넷으로 연결하면 멀리서도 꿀벌통안의 온습도 변화를 그래 프로 볼 수 있습니다. 꿀벌 통 내부에 설치된 IoT온습도 센서의 값을 확인하고 그 외에 꿀벌에게 유용한 센서에는 어떤 것이 있을지 적어 봅시다.
III. 꿀벌이 자유롭게 날라 다니며 활동하고 있는 돔 내부를 관찰해 봅시다.
[그림 6] 벌꿀 채집 도구
V. 꿀벌 채집에 사용되는 기구를 체험해보고 도시에서 꿀벌과 함께 살 수 있는 방법에 대한 자신의 생각 을 발표해 봅시다.
생각다지기
혁신적인 기술들이 미래 우리의 삶을 윤택하게 만들기도 하지만 역으로 환경을 파괴하는 직접적인 원인 으로 작용하기도 합니다. [꿀벌에게 보내는 편지] 쓰기를 통해 꿀벌을 위해 우리가 할 수 있는 일들과 우리의 다짐을 적어 보도록 합시다.
꿀벌에게 보내는 편지
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진로찾기
꿀벌전문가와 가상 인터뷰를 통해 구체적으로 하는 일과 중요성, 직업의 어려운 점, 노력해야할 점들을 생각해 봅시다.
Q.
A.
꿀벌전문가는 어떤 일을 하는 직업인가요?
꿀벌에 대한 생물학적 연구, 꿀벌 품종 개량, 꿀벌 병해충관리, 양봉산물 등에 대해 연구합니다.
Q.
A.
꿀벌전문가가 하는 일은 어떤 점에서 중요한가요?
세계적으로 꿀벌 개체 수 감소로 농업은 큰 위기에 직면해 있으며 기후 변화와 질병에 대응하는 품종 개량과 새로운 기술, 관리체계가 필요한 시점이기 때문입니다.
Q.
A.
꿀벌전문가가 되려면 어떤 공부를 해야 하나요?
생태학, 약제학, 농생물학, 식품공학 등의 전공이 필요한데, 다양한 기술이 사용됩니다.
Q.
A.
꿀벌전문가를 꿈꾸는 친구들에게 한마디 부탁드립니다.
기존의 꿀벌보다 꿀 수집능력이 높은 꿀벌 품종 개량, 바이러스에 대한 저항성을 높일 수 있는 ‘꿀벌 면역증강제’ 개발 등 꿀벌 관련하여 다양한 연구가 매우 필요합니다.
더불어 꿀벌을 위한 최적의 환경을 유지하고 생태계 보존을 위해 끊임없는 연구를 통하여 가치 있는 일에 도전하는 여러분이 되길 바랍니다.
★ 활동 중에 여러분의 진로와 관련하여 생각하거나 느낀점을 적어 봅시다.
참고문헌
1. 참고자료
꿀벌의 형태 (두산백과)
꿀벌의 의사소통 (브리태니커 백과사전) 꿀벌 (한국민족문화대백과, 한국학중앙연구원) 나무가 쓴 한국의 밀원식물 (류장발, 퍼지컴미디어)
꿀벌이 좋아하는 우리 산야의 꽃 (홍인표 외 6인, 푸른 행복) (주머니 속) 곤충도감 (손상봉, 황소걸음)
네이버 지식백과
한국농업신문(http://www.newsfarm.co.kr/news/article.html?no=9186)
2. 동영상자료
https://www.youtube.com/watch?v=q4lR6g5k_uc https://www.youtube.com/watch?v=yi2TxZH_FnI
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읽을거리 1
꿀벌의 특징
꿀벌은 몸에 있는 털에 꽃가루를 묻히는 것 외에 뒷다리에 꽃가루를 모아 뭉쳐서 벌집으로 가져갑 니다. 꽃가루 수집 비행에서 꿀벌 한마리는 약 15mg의 꽃가루를 수집하는데, 꿀벌 한 군락은 1년 에 약 20~30kg의 꽃가루를 수집하고 먹이로 사용합니다. 꽃가루 통은 종아리마디의 바깥쪽에 있 으며, 길고 구부러진 털에 에워싸인 속이 빈 부분으로 꽃가루를 운반하는데 사용됩니다.
모이주머니는 소화관에서 크게 부푼 부분으로 식도 뒤 쪽에 있으며 꿀을 저장하는데 사용됩니다.
꿀벌의 입은 평소 뭉툭하게 생겼지만 먹이를 먹을 때 기다란 빨대 모양의 입이 나와 먹이를 핥아 먹으며 이때 입은 위 아래로 움직입니다.
냄새는 더듬이의 끝에 있는 8마디로 감지하는데 인간의 후각에 가깝습니다.
날개를 활짝 펴지 않고 매우 작은 범위 내에서 빠르게 날개 짓을 해 가슴 근육을 뜨겁게 하여 말랑 말랑한 상태의 밀랍으로 육각형 모양의 방들을 만들고 새끼를 키우고 꿀을 저장합니다.
[그림 7] 꿀벌이 먹이를 먹는 모습
읽을거리 2
꿀벌이 좋아하는 먹이(밀원식물)
꿀벌 1마리가 하루에 방문하는 꽃송이의 수는 2,000송이라고 합니다. 꽃은 맛있는 당분을 만들어 꿀벌을 유혹하고 이렇게 찾아온 꿀벌은 꽃의 수술에 붙은 꽃가루를 묻혀 다른 곳으로 이동시킵니다.
꿀벌은 가장 중요한 수분 매개자이지만 실제로 파리, 나비, 딱정벌레, 말벌, 개미 등도 수분 작업을 돕습니다. 세계적으로 꽃이 피어서 열매가 열리고 씨가 생기는 식물의 80%가 곤충에 의해 수분이 이뤄지며 이들 중 약 85%가 꿀벌의 도움을 받습니다. 과일나무의 경우에는 특히 약 90%의 꽃이 꿀벌을 필요로 합니다. 즉 꿀벌에게만 수분을 전적으로 의존하는 식물이 약 4만 종입니다.
꿀벌이 좋아하는 주요 밀원식물은 나라에 따라 다르며, 미국의 클로버·오렌지, 유럽의 피나무, 헝 가리와 루마니아의 아까시나무, 오스트레일리아의 유칼리, 한국의 유채, 메밀, 싸리, 아까시 나무, 소나무가 대표적인 밀원식물입니다.
쉽게 키울 수 있는 계절별 밀원 식물로는 봄철 밀원 식물(유채, 진달래, 자운영, 토끼풀), 여름철 밀원 식물(호박, 고추, 오이, 수박, 참깨), 가을철 밀원 식물(쑥, 들깨, 메밀, 물봉선화)이 있습니다.
[그림 8] 과꽃 [그림 9] 토끼풀
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읽을거리 3
유니맷 스카시톱으로 화분 만들기
1) 유니맷 스카시톱을 몸의 중앙에 위치하도록 자세를 잡은 후 양손 엄지손가락을 이용하여 재단할 재료를 톱판 위에 부드럽게 밀착시킵니다.
2) 부드럽게 밀어서 재료를 절단하고 양손 엄지손가락은 반드시 톱날 양옆 1cm 떨어진 지점에 위치 하도록 계속 움직여야 합니다.
3) 날이 휘거나 부러지거나 했을 때는 즉시 날을 갈아 줍니다.
4) 밀원 식물을 심을 화분도안을 구상하고 설계해 봅시다.
5) 도안이 그려진 목재를 소형공작기계(유니맷 스카시톱)를 이용해서 자른 후 거친 부분을 사포로 다듬고 목공용 접착제를 이용하여 화분을 조립하고 완성합니다.
[그림 10] 유니맷으로 밀원식물 화분 만들기
지오데식돔
반구형으로 된 지붕이나 천장을 돔이라고 하는데 지오데식 돔(geodesic dome)은 삼각형 모양의 받침대들로 이루어진 반구형 또는 바닥이 일부 잘린 구형의 건축물입니다. 정이십면체의 각 모서리 를 n등분하여 각 면을 nxn개의 정삼각형으로 나누고 이 도형을 부풀려서 모든 꼭짓점이 입체의 중심에서 같은 거리에 오도록 만든 다면체를 n단계 지오데식 구면이라고 합니다. 각각의 받침대들 이 서로 지지하며 가장 튼튼한 구조물을 만드는 것입니다.
둥근 모양은 힘이 모든 부분에 골고루 분산되기 때문에 압력에 강해 기둥을 세우지 않아도 자체의 무게를 잘 견디도록 설계되어 있습니다.
[그림 11] 지오데식 돔(geodesic dome)
읽을거리 4
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읽을거리 5
사물인터넷(Internet of Things:IoT): IoT 온습도 센서
사물인터넷(Internet of Things)은 사물에 센서를 부착해 실시간으로 데이터를 인터넷으로 주고 받는 기술이나 환경을 일컫는 말입니다. 지금도 인터넷에 연결된 사물은 주변에서 적잖게 볼 수 있지만 사물인터넷이 여는 세상은 이와 다릅니다. 인터넷에 연결된 기기는 사람의 도움 없이 서로 알아서 정보를 주고 받으며 대화를 나눌 수 있는데 블루투스나 근거리무선통신(NFC), 센서데이터, 네트워크가 이들의 자율적인 소통을 돕는 기술이 됩니다.
최근 구글이 내놓은 스마트 안경 ‘구글글래스’나 나이키의 건강관리용 스마트 팔찌 ‘퓨얼밴드’가 대표 사례입니다.
사물인터넷에선 모든 물리적 센서 정보가 중요하며 온도, 습도, 열, 가스, 조도, 초음파 센서부터 원격 감지, SAR, 레이더, 위치, 모션, 영상센서 등 다양한 정보를 바탕으로 사물 간 대화가 이뤄집니다. 센싱 기술, 유·무선 통신 및 네트워크 인프라, IoT 서비스 인터페이스 기술 등을 활용 하여 사물 간 온도나 습도, 위치나 열 같은 정보를 주고 받을 수 있습니다.
[그림 12] IoT온습도 센서
나의 생각은...
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