늘였다

(1)

교사용 교재

초등학교

STEAM

늘였다 줄였다 신기한 두 손가락

1. 주제 개요

우리가 가장 흔하게 많이 쓰고 있지만 정작 정확하게 알고 있지 않는 기술인 핀치 투 줌 기술을 이해하고 다양한 상황에 적용하고자 합니다. 이를 위해 처음에는 1990년대 유명한 도 서 “월리를 찾아라”에 등장하는 월리를 쉽게 찾는 방법을 생각해보고 자연스럽게 화면 확대의 필요성을 인식합니다. 그 다음에는 태블릿 PC에서의 핀치 투 줌의 기술을 이해하고 이를 적용 하여 관련된 애플리케이션을 실행하여 봅니다. 자칫 계산 위주의 수업으로 진행될 수 있는 태 양계 행성의 크기 비교 차시에 핀치 투 줌 기술을 적용하여 자연스럽게 비율을 이해하고 학습 자들의 관심과 흥미를 갖게 하고자 합니다. 더 나아가 직접 애플리케이션을 실행해보고 관련 된 놀이 활동을 통하여 간단하지만 다양한 곳에 쓰이는 신기한 두 손가락을 체험해 볼 수가 있습니다.

상황제시 창의적 설계 감성적 체험

․ “월리를 찾아라” 활동을 통해 한 눈에 쉽게 찾기 힘든 월리 를 좀 더 효율적으로 찾는 방 법을 생각해보고, 화면 확대의 필요성을 인지하여 테블릿 PC 에서의 화면 확대하는 방법 알 아보기

․ “핀치 투 줌”이라는 테블릿 PC 기술 원리 살펴보기

․ 태양계 행성과 지구의 크기를 지 구를 기준으로 비교하기

․ “핀치 투 줌” 기능을 활용한 애 플리케이션 실행하기

․ “아띠를 찾아라” 놀이를 통해

“핀치 투 줌” 기능을 확실히 이 해하고 생활 속에서 “핀치 투 줌”기능이 활용 가능한 놀이 만 들기

․

새로운 문제 도전

(2)

○ 교육과정 분석

학년 과목 단원 내용요소 활동적용 예

5 과학 5-2 4. 태양계와 별

태양계 행성의 크기를 비교해보

자. ․ 테블릿 PC의 기술 원리를 이해 하고 태양계 행성의 크기를 비율 로 나타내어 비교해보고 핀치 투 줌 과 관련된 애플리케이션 및 놀 이를 체험하고 관련된 놀이 만들 기

5 수학 5-2

7. 비와 비율 비율을 알아보자.

5 실과 5-2

7. 정보기기와 사이버 공간

정보기기를 활용해보자.

사이버 공간을 이해할 수 있 다.

2. 학습 목표

- 핀치 투 줌 기술의 원리를 이해할 수 있다.

- 태양계 행성의 크기를 비교해보고, 비율로 나타낼 수 있다.

- 핀치 투 줌 기술을 활용한 애플리케이션을 실행하고 관련된 놀이를 해보며 새로운 놀이 아이디어를 생각할 수 있다.

3. STEAM 과목 요소

○ S : 태양계 행성의 크기를 비교하기

○ M : 비와 비율로 나타내기

○ T/E：애플리케이션 활동을 통해 다양하게 문제를 해결해보고 새로운 놀이를 통해 새롭게 적용해본다.

4. STEAM 단계 요소

○ 상황제시

본 수업의 상황 제시는 “월리를 찾아라”를 보면서 시작된다. 월리를 찾아라 활동을 통해 쉽게 찾아지지 않는 월리를 좀 더 효율적으로 찾는 방법을 모색하게 된다. 그리하여 화면 확 대의 필요성을 생각하게 된다.

화면 확대에 대한 생각을 테블릿 PC와 연관을 지어서 기술적인 측면에서의 화면 확대. 축 소 방법을 생각해 보도록 한다.

○ 창의적 설계

본 수업의 창의적 설계는 쉽게 접할 수 있는 태블릿 PC의 핀치 투 줌 기술을 직접 체험하 여 보고 원리를 알아가는 활동으로 시작된다. 이 과정에서 두 손가락의 거리에 따라 비율이 달라짐을 이해한다. 자칫 계산 중심의 수업이 될 수 있는 태양계 행성의 크기 비교 활동을 핀치 투 줌 기능이 포함된 애플리케이션 활동을 통하여 흥미로우면서도 자연스럽게 이해할 수 있다. 또한 애플리케이션을 활용한 직관적이고 조작적인 활동을 통하여 태양계 행성의 크 기를 구체적으로 비교할 수가 있다.

○ 감성적 체험

본 수업에서 감성적 체험은 한 처음에 제시된 “월리를 찾아라” 활동과 비슷한 반 친구들의 모 습을 넣어보고 찾아보는 “아띠를 찾아라”라는 놀이 활동을 통하여 상황제시와 연계성 있는 활동 을 통하여 핀치 투 줌 기능을 구체적이고 자연스럽게 이해할 수 있다. 나아가 새로운 놀이 아이디 어를 구상함으로써 대안적 사고, 추론적 사고, 발산적 사고, 종합적 사고 등 다양한 고급 사 고력을 사용하여 성취감을 느낄 수 있다. 그리고 학급 친구들에 대한 흥미와 관심이 높아지 게 된다.

(3)

과목 초등학교, 5학년, 과학, 수학, 실과(2차시) 총차시 4차시

단원 과학 4. 태양계와 별 수학 7. 비와 비율 실과 7. 정보기기와 사이버 공간

교육과정

과학 3/10 태양계 행성의 크기를 비교할 수 있다.

수학 2/7 비율을 알 수 있다.

실과 3-4/6 정보기기의 활용할 수 있다.

사이버 공간을 이해할 수 있다.

학습목표

핀치 투 줌 기술의 원리를 이해할 수 있다.

태양계 행성의 크기를 비교해보고, 비율로 나타낼 수 있다.

핀치 투 줌 기술을 활용한 애플리케이션을 실행하고 관련된 놀이를 해보며 새로운 놀이 아이디어 를 발표할 수 있다.

흐름 문제제시 & 제작활동 학습자료(‣) 및 유의점(※)

<상황 제시>

월리를 찾아라 (10분) 1/4 차시

‘월리를 찾아라’ 게임을 하며 월리를 쉽게 찾을 수 있는 방법 다 양하게 생각해보기

http://en.wikipedia.org/wiki/Where%27s_Wally%3F#Internatio nal_editions

- 그림 속에 굉장히 많은 사람이 있는데 이 안에 있는 주인공 월리를 찾아볼까요?

Tip! 월리를 찾는 것이 목적이 아니기 때문에 상황제시에 할당된 시간 만큼만 찾아보기를 하고 어떻게 하면 더 쉽게 월리를 찾을 수 있을지 탐색하는데 주안점을 둔다.

- 어떻게 하면 윌리를 쉽게 찾을 수 있을까요?

- 화면을 크게 하는 방법에는 어떤 것들이 있을까요?

 태블릿 PC에서 화면을 확대하는 방법 알아보기 - 어떻게 하면 태블릿 PC에서 화면을 확대할 수가 있나요?

‣ 참고자료 1

‣ 월리를 찾아라 이야기

<창의적 설계>

태블릿 PC 기술 원리 살펴보기

(10분)

1/4차시

 핀치 투 줌(Pinch-to-zoom)기술 원리 이해하기 - 태블릿 pc에서 확대하는 기능을 무엇이라고 할까요?

- 핀치 투 줌 기능을 사용해볼까요?

- 태블릿 PC에서 핀치 투 줌 기능은 어떻게 하는 것인가요?

Tip! 용어가 어려울 수 있으므로 교사가 반복적으로 사용하여주고 실제 태블릿 pc를 통해 학생들이 기능을 익히도록 한다.

- 핀치 투 줌을 이용해 월리를 다시 찾아볼까요?

- 드래그와 핀치를 구별하여 화면을 터치해 보세요.

※상황제시에서 눈으로 찾 기 어려웠던 월리를 핀치투 줌 기능을 이용하여 휠씬 손쉽게 찾을 수 있음을 체 험하게 한다.

5. 지도안 총괄표

<창의적 설계>

드래그와 핀치 구별하기

(10분)

핀치투줌 기능 익히기 (10분)

1/4차시

 드래그와 핀치 구별하기

- 손가락 하나와 두 개를 화면에 댔을 때 어떤 차이가 있는지 이야기 해볼까요?

- 손가락 1개를 사용했을 때 테블릿 PC의 화면은 어떠한가요?

- 손가락 2개를 사용했을 때 테블릿 PC의 화면은 어떠한가요?

- 드래그와 핀치의 차이점은 무엇인가요? 어떤 경우에 드래그와 핀치 를 사용하면 좋을까요?

 두 손가락의 길이에 따라 실제 크기 그려보기

- 태양계 그림에서 두 손가락의 길이에 따라 태양계의 모습은 어떻게 달라지나요?

Tip! 사전에 특정한 곳(학급홈피 등)에 태양계 사진 및 준비물을 업로드하여 테블릿 PC에서 다운받아 활용할 수 있도록 한다.

- 두 손가락을 각각 1cm, 2cm, 3cm 벌려서 지구의 비율이 어떻게 달라지는 지 비교해보고 실제로 그려봅시다.

- 두 손가락을 벌리거나 오므리는 정도에 따라 화면의 비율은 어떻게 달라지나요?

<핀치투줌> <드래그>

※용어가 어려울 수 있으므 로 반복적인 사용으로 학 생들이 익숙하도록 지도한 다.

‣ 학생용교재 5쪽

※ 학생용 교재에 제시된 활 동지는 모두 활용하지 않고 교사가 꼭 필요하다고 생각 되는 활동지만 선택하여 사 용하도록 한다.

‣ 태양계 사진, 자, 컴퍼 스

<창의적 설계>

태양계 행성의 크기 비교하기

(20분)

지구를 기준으로 상대적인 비율

구하기 (20분)

2/4차시

 태양계 행성과 지구의 크기 비교하기 - 지구보다 큰 행성은 어떤 것인가요?

- 지구보다 작은 행성은 어떤 것인가요?

- 행성을 큰 것부터 순서대로 나열해봅시다.

 지구를 기준으로 상대적인 비율 구하기

- 지구의 반지름을 1로 보았을 때, 태양과 각 행성의 반지름은 어떻게 될 까요?

- 태양과 각 행성의 크기를 다른 방법으로 나타낼 수 있는 방법은 무 엇일까요?

‣ 참고자료 2

(4)

흐름 문제제시 & 제작활동 학습자료(‣) 및 유의점(※)

<창의적 설계>

핀치 투 줌 기능을 활용한 애플리케이션

실행하기 (30분)

3/4차시

 태양계 행성의 크기를 비교하는 앱 사용하기

- 핀치 투 줌 기능을 사용하는 앱에는 무엇이 있는지 이야기해볼까요?

- 핀치 투 줌 기능을 이용하여 태양계 행성의 크기를 비교하는 앱을 사용해보세요.

Tip! 사전에 테블릿 PC 바탕화면에 앱을 설치하여 수업시간에 사용 할 수 있도록 준비한다.

- 태양계 행성 크기 비교 애플리케이션을 사용해보고 특징을 말해봅시 다.

‣ 태양계 행성 크기 앱

<감성적 체험>

아띠를 찾아라 놀이하기(20분)

새로운 아이디어를 내고 발표하기

(30분)

3-4/4차시

 핀치 투줌 기능을 활용하여 “아띠를 찾아라”놀이하기 - “아띠를 찾아라”에서 아띠는 무슨 뜻일까요?

- “아띠을 찾아라” 놀이 방법을 배워 봅시다.

- 놀이를 하고 난 느낀 점을 말해 봅시다.

 핀치 투줌 기능을 활용한 새로운 놀이 아이디어 내기 - 핀치 투 줌 기능을 활용한 새로운 놀이 아이디어를 적어 봅시다.

- 어떻게 앱으로 개발될 수 있을지 디자인하여 볼까요?

- 새로운 놀이 아이디어를 발표해 봅시다.

- 가장 재미있거나 좋은 아이디어는 무엇인가요?

‣ 과거 단체사진

※체육대회나 체험학습때 찍은 사진을 활용하면 좋 다.

6. 평가 계획

▢ 학생 자기/동료 평가 계획 (예시) 평가

방법 평가영역 평가기준 평 가

상 중 하

자기 평가

감성적

체험 ◆ 즐거운 마음으로 활동에 참여했는가?

창의적 설계

◆ 핀치 투 줌 기능을 잘 활용할 수 있는가?

◆ 두 손가락의 길이에 따른 실제 길이를 정확히 그렸는가?

◆ 애플리케이션을 이해하고 태양계 행성의 크기를 비교할 수 있 는가?

동료 평가

감성적 체험

◆ 놀이에 적극적으로 참여하였는가?

◆ 아이디어가 현실성이 있으며 다양한 의도가 포함되어 있는가?

평가영역 평가항목 상 중 하

창의적 설계

핀치 투 줌 기 능을 이해하여 애플리케이션에 적용하고 태양 계 행성의 크기 를 비교할 수 있는가?

핀치 투 줌 기능을 잘 이해하여 태양계 행성

크기를 잘 비교한다.

핀치 투 줌 기능을 이해하고 태양계 행성 크기를 비교하나 원리 이해가 다소 미흡하다

핀치 투 줌 기능을 이해하지 못하여 태양계

행성 크기를 비교하지 못한다.

감성적 체험

핀치 투 줌 기 능을 활용하여 놀이를 하고 새로운 놀이를 만들 수 있는 가?

핀치 투 줌 기능의 원리 를 이해하고 이를 활용한 독창적인 놀이를 만든다.

핀치 투 줌 기능의 원리 는 이해하고 이를 활용한 일반적인 놀이를 만든다.

핀치 투 줌 기능의 원리 를 이해하지 못하고 이를 활용한 놀이를 만들지 못 한다.

(5)

7. 학습내용

- 기사계첩 :

http://upload.wikimedia.o rg/wikipedia/commons/b/ba /Korea-Gisa_gyecheop-04.j pg

• 상황제시 - 월리를 찾아보기 - 쉽게 찾는 방법

: 화면을 확대한다.

- 화면을 크게 하는 방 법:돋보기를 사용한다

- 테블릿 PC에서 화면 확대 방법 알기:

화면을 두드린다.

두 손가락을 구부렸다가 핀다.

- 참고자료 1

• 준비물

기사계첩, 월리를 찾 아라 그림

• 지도 시 주의 사항

신하를 찾는 것이 목적이 아니기 때문에 찾는 데에 너무 많 은 시간을 사용하지 않도록 한다.

•창의적 설계

- 핀치 투 줌 기능 설명 하기

- 핀치 투 줌 기능 사용 해보기

- 핀치 투 줌 기능이란?

두 손 가락을 사용해서 화면을 확대 또는 축소를 할 수 있는 기능 - 드래그와 핀치 구분 손가락 한 개(드래그) 손가락 두 개(핀치) - 손가락의 차이점 - 손가락 한 개 사용 : 화면이 이동한다.

- 손가락 두 개 사용 : 화면이 커진다, 작아진다.

• 지도 시 주의 사항 • 준비물

(6)

두 손가락의 길이가 늘어 날수록 지구의 비율은 커 진다.

⑥ 실제 지구 크기 그려 보기

- 참고자료 2

손가락을 많이 벌리거나 오므리면 화면의 확대 및 축소 비율은 커진다.

손가락을 적게 벌리거나 오므리면 화면의 확대 및 축소 비율은 작아진다.

• 준비물 태양계 사진, 자, 컴퍼스

수업 전에 미리 앱을 태블릿 pc 바탕화면에 깔아두어 학생들이 바로 사용할 수 있도록 준비한다.

• 창의적 설계

① 태양계 행성 크기 비 교하기

지구보다 큰 행성 목 성, 토성, 천왕성, 해왕성 지구보다 작은 행성 수 성, 금성, 화성

목성, 토성, 천왕성, 해왕 성, 지구, 금성, 화성, 수 성

여러 가지 과일, 공 등

과학시간의 행성비교와 연계하여 태양계의 행성크기 비교에 중점을 둔 다.

• 준비물

(7)

두 손가락을 늘리거나 줄 이면 화면이 확대되거나 줄어든다.

- 애플리케이션 실행방법 알기

- 애플리케이션의 특징 말해보기

두 손가락을 늘리거나 줄 이면 다른 태양계 행성의 크기가 같아진다.

각 행성의 크기를 비교하 기가 쉽다.

• 준비물 애플리케이션

http://in.re.kr

- 자료실

행성 비교 앱은 미리 설치해 두거나 학생들의 메일로 전송해 둔다.

• 생각 다지기

“아띠”는 순 우리말로 친 구라는 뜻이다. 아띠를 찾아라는 우리반 친구를 찾는 놀이일 것이다.

- 놀이 방법 배우기 - 놀이 후 느낀 점 말하 기

- 새로운 아이디어 적용 하기

- 새로운 놀이 아이디어 발표하기

• 지도시 주의사항

학교 홈페이지에 미리 사진을 올려두고 다운받도록 한다. 또는 미 리 기기에 그림을 다운 받아놓고 수업에 활용하도록 한다.

• 준비물 과거 단체사진

(8)

참고자료 1 ‘핀치 투 줌’ 관련 신문기사

지난 7월 모바일 업계를 떠들썩하게 한 판결이 있었다. 애플의

스마트폰117 `화면 크기를 키우거

나 줄이는 방법`에 대한 특허가 무효로 확정된 것이다. 이 기능은 애플이 삼성전자에 지리하게 제 기한 특허 전쟁의 핵심 쟁점 중 하나였다.

바로 `핀치 투 줌(Pinch to zoom319)` 기능이다. 일종의 멀티 터치 기능으로 화면 속 이미지를 엄 지와 검지로 벌리듯 확대하거나 조이듯 축소하는 것을 일컫는다. 손가락 하나로 화면을 위·아래로 끌어가는 기능도 포함한다. 애플은 핀치 투 줌을 기술적으로 `화면 움직임을 위한 애플리케이션 프 로그래밍 인터페이스(API)`라 규정했다.

애플은 핀치 투 줌 기능에 대한 특허권을 강하게 주장해 왔다. 일상적으로

스마트폰117 화면을 조

작할 때 가장 많이 쓰이는 기능 중 하나란 점에서 재판 추이를 지켜보는 사용자들의 관심도 높았 다.

결국 지난해 8월 미국 캘리포니아 새너제이 북부지방법원이 삼성전자 제품 13종 가운데 12종이 애 플의 특허를 침해한 것으로 보인다며 10억5000만달러(약 1조1679억원)를 물어 줘야 한다고 판결했 다. 삼성전자에 큰 타격이 예상됐다.

하지만 미국 특허청(USO221TO)은 지난해 12월 애플의 핀치 투 줌 특허권이 법률 효과를 생기지 않는다고 잠정적으로 결정한 뒤 지난 7월 이를 확정했다. 지난 3월 미 새너제이 북부지방법원은 삼 성전자에 물린 손해배상액을 5억9950만달러(약 6666억4400만원)로 줄였다. 오는 11월 손해배상액 을 다시 산정하기 위한 재판이 열린다. 애플이 핀치 투 줌 특허의 유효성을 입증하지 못하면 삼성 전자가 내야 할 손해 배상액이 줄어들 수 있다.

유효정기자 출처 : 전자신문

http://www.etnews.com/news/special/2815326_1525.html

참고자료 2 여름밤 행성 ‘과일놀이’

한적한 시골의 여름 저녁은 아름답다. 가족과 도란도란 이야기꽃을 피우다 보면 어둑해진 하 늘에 별이 찾아든다. 잠시 우주선을 타고 있다는 착각이 든다. 푸른 행성 지구호!

그런데 우리는 지구 근처 이웃들에 대해 얼마나 알고 있을까. 태양계의 규모는 얼마나 될까.

태양과 그 둘레를 도는 아홉 행성, 소행성, 혜성 등이 모여 태양계 가족을 이룬다. 학창시절 외 웠던 ‘수금지화목토천해명’만 기억나는 정도라면 괜히 책을 뒤져 보았다가 천문학적인 수치에 더 골치 아플 수 있다. 과일과 비교하며 행성들의 크기를 쉽게 알아보자.

아홉 행성 가운데 제일 덩치가 큰 것은 목성이다. 목성을 수박에 비유한다면 두 번째인 토성은 멜론 정도이다. 천왕성은 제사상에 올리는 조금 큰 배가 적당하다.

해왕성은 천왕성보다 조금 작으므로 사과가 좋을 것 같다. 우리 지구는 어떤 과일일까? 목성보 다 11배가량 지름이 작으므로 방울토마토가 어울린다.

행성크기순으로 계속 정해 보면 방울토마토보다 살짝 작은 포도는 금성이고, 체리는 화성, 앵두 는 수성쯤으로 한다. 제일 작은 명왕성은 적당한 것이 쉽게 떠오르지 않는다. 앵두를 먹고 남은 씨 정도라고나 할까.

만약 키가 2m 이상이라고 알려진 농구 선수 서장훈이 9개의 행성 과일을 바구니에 담고 서 있 다면, 태양의 지름은 그의 키 정도 될 것이다.

무더운 도시의 여름을 이기는 데에 행성 과일을 권해 본다. 더위에 약한 아빠에게는 시원한 목 성표 수박, 토성만큼 예쁜 엄마에겐 멜론, 샛별처럼 멋진 아이들에겐 금성 포도가 어떨까?

최근 새로운 행성 후보가 발견되었다는 소식이 들렸다. ‘2003 UB313’이라 이름 붙은 이 천체는 명왕성보다 2배나 먼 거리에 있고 크기는 명왕성보다 조금 큰 것으로 추정된다.

행성 식구가 하나 더 늘어날지 두고 볼 일이다. 물론 어울릴 과일을 정하는 것도 고민스러울 것 같다.

김지현 현암사 별학교 교장 출처 : 동아사이언스

http://www.dongascience.com/news/view/-63880/bef

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교사용 교재

초등학교

STEAM

나도 아이언 맨 !!

1. 주제 개요

6학년 2학기 과학 3단원 <에너지와 도구> 및 실과 6단원 <생활 속의 전기∙전자> 와 관련 하여 열에너지를 활용한 편리한 도구에 대해 정리하며 인터페이스 기술에 대하여 알아보고, 생 활 속의 전기∙전자 용품에 관한 지식을 바탕으로 우리 생활에서 널리 사용되고 있는 전기·전 자 용품 중 한 가지를 선정하여 문제점을 찾아보고, 이를 개선하기 위한 발명하여 보는 차시 이다.

이를 위해 이 차시에서는 영화 ‘아인언맨’에 등장하는 인터페이스 기술을 살펴보고 인터페이 스 기술의 변천사를 통하여 미래의 인터페이스 기술을 구상하여 발명에 관심과 흥미를 갖게 하고자 한다.

상황제시 창의적 설계 감성적 체험

․ 아이언맨 영화를 보고 나 서 인터페이스의 의미를 알 아보고 아이언맨에 등장하는 인터페이스에는 어떤 것 들 이 있는지 추측하여 이야기 해보기

⇒

․ 인터페이스의 발전 과정 알아보 기

․ 태블릿 PC와 스마트폰에 사용된 인터페이스 기술 알아보기

․ 미래의 인터페이스 구상하기

⇒

․ 나만의 아이언맨 인터페이스 기술 제작 발표 뉴스 만들기

․ 친구들의 생각을 들으며 미래에 발명될 인터페이스 기술을 이야기해 보기

새로운 문제 도전

○ 교육과정 분석

학년 과목 단원 내용요소 활동적용 예

6 과학 6-2

3. 에너지와 도구

에너지 전환을 설명할 수 있 고, 일상생활에서 에너지가 전 환되어 사용되는 예를 찾아 설명하여 보자.

․ 아이언맨에 등장하는 인터페이 스 기술을 알아보고 미래의 인터 페이스 기술을 구상하고 모둠별로 아이언맨 인터페이스 기 술 발표 제작 뉴스를 만들어 발표 한다.

6 실과 6-2

6. 생활 속의 전기․전자

전기․전자 용품의 사용과 관리하 기를 정리하여 보자

6 국어 6-2 3. 문제와 해결

관심 있는 문제에 대하여 뉴 스를 만들어 발표해 보자

2. 학습 목표 ○ 내용 목표

- 열에너지를 활용한 인터페이스 기술을 일상생활 속의 전기∙전자 용품과 관련지어 이해 할 수 있다.

- 에너지 전환 과정을 설명할 수 있다.

○ 과정 목표

- 인터페이스 기술의 변천 과정을 알 수 있다.

- 미래의 인터페이스에 대해 구상할 수 있는 아이디어를 제공한다.

- 창의적인 설계과정을 통하여 과학적 원리를 이해하고 적용하는 습관을 육성한다.

3. STEAM 과목 요소

○ S : 인터페이스 기술의 이해 및 변천과정 알기

○ T/A：인터페이스 기술이 실생활에 이용되는 과정을 알아보고, 미래 인터페이스 기술 형태를 구상하여 문제를 해결한다.

(10)

4. STEAM 단계 요소

○ 상황제시

본 수업의 상황 제시는 영화 ‘아이언맨’을 보면서 시작된다. 인터페이스의 의미를 알아보고 영화 ‘아이언맨’에 등장하는 인터페이스기술을 알아본다.

사용자가 직접 손을 대지 않아도 스마트폰 위에서 손을 움직이기만 해도 스마트폰이 작동 하는 적외선 감지 센서(열에너지 감지) 인터페이스를 시범적으로 보여준다.

생활 속의 여러 가지 전기∙전자 제품의 인터페이스를 비교하여 스마트폰, 태블릿 PC에 사 용된 인터페이스를 이해하고 미래의 인터페이스 기술을 구상하여 볼 수 있다.

○ 창의적 설계

본 수업의 창의적 설계는 쉽게 접할 수 있는 태블릿 PC와 스마트폰을 통하여 인터페이스 기술을 직접 체험하여 보고 미래의 인터페이스 기술을 구상해보는 활동에서 이루어진다. 이 과정에서 전기∙전자 제품에 대한 원리를 폭넓게 이해하고 인터페이스 기술을 창의적으로 구 상해 볼 수 있으며 대안적 사고, 추론적 사고, 발산적 사고, 종합적 사고 등 다양한 고급 사 고력을 사용하여 창의적 설계를 하게 된다. 그런 후에 독창적인 인터페이스 기술을 ‘아이언 맨’에 적용하는 제품 설명서를 직접 제작해 보는 활동으로 이어져서 활동은 연계성을 가지게 된다.

○ 감성적 체험

본 수업에서 감성적 체험은 각자 구상한 미래의 인터페이스 기술을 공유하고 평가하면서 성 취감을 느낄 수 있다. 그리고 인터페이스 기술을 직접 구상해 봄으로써 새로운 기술에 대한 흥미와 관심이 높아지게 된다.

5. 지도안 총괄표

과목 초등학교, 6학년, 과학․실과․국어 총차시 3차시

단원

과학 : 3. 에너지와 도구 실과 : 6. 생활 속의 전기․전자 국어 : 3. 문제와 해결

교육과정

열에너지를 일상생활에서 이용해보기 생활 속에서 문제 해결하기

뉴스의 사회적 기능을 생각하며 뉴스 만들기

학습목표

열에너지를 활용한 인터페이스 기술을 일상 생활 속의 전기∙전자 용품과 관련지어 이해 할 수 있다.

인터페이스 기술의 변천 과정을 알 수 있다.

흐름 문제제시 & 제작활동 학습자료(‣) 및

유의점(※)

<상황 제시>

아이언맨 티저 감상하기

(10분)

1/3차시

 영화 ‘아이언 맨’ 중 일부 감상하기

Tip! 영화를 못 본 학생을 위해 영화 티저를 보여주고스타크와 자비 스의 대화, 주인공이 슈트를 입는 과정을 보여주며 어떤 원리로 컴퓨 터와 인간이 소통하는지 미리 이야기 해준다.

- 컴퓨터와 인간이 어떤 방법으로 연결되는지 얘기해 볼까요?

- 아이언맨의 슈트는 어떻게 주인공에게 날아올 수 있었을까요?

‣ 동영상 (

http://ironmanmovie.m arvel.com/)

<창의적 설계>

인터페이스 이해 (20분)

인터페이스 기술 변천사

(10분)

(1/3차시)

 인터페이스 기술 알아보기

- 인터페이스란 무엇인지 의미를 알아봅시다.

Tip! 구체적인 작동원리 보다는 인터페이스의 의미를 알아보는데 주안점을 둔다.

- 손을 직접대지 않고 손동작만으로 인식하는 스마트폰의 원리를 알아볼까요?

Tip! 열에너지를 이용한 인터페이스라는 것을 인지할 수 있도록 지도한다.

- 이 밖에 생활 속의 전기∙전자 용품에 사용되는 인터페이스 기술을 발표해 봅시다.

 인터페이스 기술의 변천사 알아보기

- 학습지를 보며 인터페이스의 변천 과정을 알아보도록 합시다

Tip! 초기 인터페이스 기술부터 음성인식, 모션인식 기술까지의 과정을 안내한다,

 태블릿 PC에 사용되는 다양한 인터페이스 기술 알아보기

Tip! 터치펜, 카메라, 모션, 음성 인식 등

‣ 인터넷 자료 http://terms.naver.com /entry.nhn?docId=8262 78&cid=209&categoryI d=209)

‣참고자료 1

‣ 참고자료 2

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<창의적 설계>

미래의 인터페이스 구상하기

(20분)

아이디어 교환하기 (10분)

2/3차시

 미래의 인터페이스 기술 구상하기

-‘아이언맨’ 에 사용될 인터페이스 기술을 구상하여 학습지에 작성해봅시다.

Tip! 그동안 발전되어 온 인터페이스 기술을 바탕으로 미래의 인터페이스 기술들이 어떻게 발전될 것인지 스스로의 아이디어를 구상하는 단계이다.

 아이디어 나누기

- 각자 구상한 인터페이스 기술을 친구들 앞에서 발표하고 좋은 아이디어를 나누어 보세요.

‣학생용교재 16쪽 실물화상기

※스마트폰이나 컴퓨터 검 색을 통해 인터페이스 기 술을 구상하도록 한다.

‣ 참고자료 3

<감성적 체험>

뉴스 동영상 제작하기

(20분)

동영상 발표하기 (15분)

립모션 체험하기

(15분)

2-3/3차시

‘아이언맨’ 제작 발표회 뉴스만들기 - 뉴스의 사회적 기능에 대해 발표해봅시다.

- 뉴스 제작과정을 이해하고 모둠원간의 역할을 정해봅시다.

- 여러분이 주인공이 되어 아이언맨 제작 발표회 뉴스를 모둠별로 발표해봅시다.

 ‘아이언맨’ 발표회를 보며 미래의 인터페이스 기술에 대해 정리하기

 립모션 기술 체험하기

Tip! 립모션 기술을 체험하며 인터페이스 기술에 대해 흥미와 관심을 가질 수 있도록 한다.

‣스마트폰을 활용하여 동 영상 제작 발표

‣립모션 장치

※실제 립모션 체험을 통해 현재 인터페이스 기술이 얼 마나 발전했는지 느끼도록 한다.

6. 평가 계획

▢ 학생 자기/동료 평가 계획 평가

방법 평가영역 평가기준 평 가

상 중 하

자기 평가

감성적

체험 ◆ 즐거운 마음으로 활동에 참여했는가?

창의적 설계

◆ 인터페이스 기술을 이해하였는가?

◆ 실현 가능한 인터페이스 기술을 고안 설계하려고 노력하였는 가?

동료 평가

감성적 체험

◆ 아이디어가 현실성이 있으며 다양한 의도가 포함되어 있는가?

◆ 뉴스의 사회적 기능을 반영하여 제작하였는가?

평가영역 평가항목 상 중 하

창의적 설계

미래의 인터페 이스 기술을 구 상하여 만들 수 있는가?

독창적인 아이디어로 자신만의 인터페이스 기술을 구상하여 꾸밀 수

있다.

자신만의 인터페이스 기술을 구상하여 만들었지만 독창성은

부족하다.

독창성과 작품의 완성도가 많이 부족하다.

감성적 체험

아이언맨 인터 페이스 기술 제 작 발표회 뉴 스를 만들어 발표할 수 있 는가?

아이언맨 인터페이스 기 술 제작 발표회 뉴스를 기능과 특징을 자세히 넣 어서 제작 발표할 수 있 다.

아이언맨 인터페이스 기 술 제작 발표회 뉴스를 발표하였으나 자신감이 부족하다.

아이언맨 인터페이스 기 술 제작 발표회 뉴스를 만들었으나 특징이나 기 능이 제시되어 있지 않고 발표할 때 자신감이 부족 하다.

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7. 학습내용

• 상황제시

- 우리 생활에 적용된 인터페이스 알아보기

- 동영상 제시

http://ironmanmovie.marvel.co m

• 다양한 전략 및 아이디어

① 컴퓨터와 인간의 상 호작용 알기

• 준비물 • 지도 시 주의 사항

다양한 인터페이스가 있으며 동영상을 통하여 인간과 컴퓨터, 컴퓨 터와 기계장치, 인간과 기계장치의 상호작용에 대하여 관심을 갖도 록 지도한다.

•상황제시

① 인터페이스 이해하기

• 데스크탑, 태블릿PC, 스마트폰 등 우리 생활에 이용되는 인터페이스 사 례 살펴보기

- 참고자료 1

• 지도 시 주의사항

구체적인 작동원리 보다는 인터페이스가 무엇인지 이해를 목적으 로 지도한다.

• 준비물

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- 인터페이스 기술 변천 사 알기

- 참고자료 2

• 다양한 전략 및 아이디어

- 교사용 지도서 참고자 료의 인터페이스 변천사 참고

• 준비물 • 지도 시 주의 사항

인터페이스 발전 과정에서 구체적인 동작원리 보다는 대략적 발 전 과정을 지도하도록 한다. 참고자료의 변천 과정 참고

• 감성적 체험

- 아이언맨에 등장한 인 터페이스 기술을 바탕으 로 미래 실현 가능한 인 터페이스 구상하는 뉴스 동영상 제작하기

• 구상의도, 내용 및 특 징, 실현 가능성 등 다양 한 측면에서 고려되어야 한다.

- 참고자료 3

• 지도 시 주의사항

- 아이언맨에 등장한 인터페이스 기술을 바탕으로 구상의도, 내 용 및 특징이 잘 드러나고 특히 실현 가능한 인터페이스를 구상하 도록 지도한다.

• 준비물

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참고자료 1

인공지능(AI, artificial intelligence) 컴퓨터 시스템

기본적인 지식을 가진 로봇이 스스로 배우고, 생각하고, 행동할 수 있게 된다면 어떻게 될 까. 터미네이터 영화 속에서나 볼 수 있던 스카이넷의 초기 버전이 등장하게 되는 셈일까?

일본 과학자들이 마침내 판도라의 상자를 열었다. 스스로 과거 경험에서 배우고, 생각하 고, 행동하는 인간과 같은 사고 패턴을 가진 로봇을 개발해 냈기 때문이다.

도쿄공업대학 하세가와[http://haselab.info/soinn.html] 랩(Hasegawa Lab, 東京工業大学　像情報工学研究所)에서 지난 주 공개한 이 시스템은 SO221INN(Self-Organizing Incremental Neural Network)라는 다이나믹 인공지능 시스템을 기반으로 한다. 시연 영상 에서 볼 수 있듯이, 로봇이 컵에 물을 쏟아 넣는 간단한 행위나 환경이 사전에 프로그래밍 되어 있지 않고, 오직 주어진 데이터를 스스로 판단해서 수행하고 있다.

로봇은 성공적으로 아이템의 위치를 파악하고, 이를 어느 테이블에 둬야 하는지 파악했다.

이어 물을 컵에 쏟아붇고, 얼음 덩어리를 컵에 넣는 것 까지 구현했다. 이렇게 수행된 작업들 은 로봇 내부에 `경험`으로 저장되어 다음에 유사한 상황에 놓일 때 스스로 사고를 할 수 있 도록 도움을 준다.

출처 : 전자신문

http://www.etnews.com/news/economy/education/2505151_1491.html

참고자료 2

홀로그램 디스플레이 + 제스쳐 인식 UI

아이언맨의 자비스의 기능을 시각적으로 구현시켜주는 화려한 홀로그램 디스플레이 기 술은 아이언맨의 많은 볼거리 중 하나 입니다. 토니 스타크가 허공에 손을 휘젓는 것만 으로도 허공에 나타났다 사라지며 변해가는 디스플레이는 많은 분들의 마음을 사로잡기 충분했죠. 놀라운 사실은 현재 영화 속과 상당히 비슷한 형태로 개발되어 구현되고 있다 는 점입니다! 아이언맨과 같은 SF영화인 '마이너리티 리포트'에서 주인공이 현란한 손 동작으로 공중에서 자료를 검색하는 장면은 기억하는 분들 있으신가요? 바로 마이너리티 리포트에서도 아이언맨과 비슷한 방식의 디스플레이가 등장했었는데요.

출처 : 동아 사이언스

http://www.dongascience.com/news/view/2460/news

참고자료 3

헤드업 디스플레이(Head-Up-Display, HUD)

이 오토바이 헬멧은 공군 전투기 조종석 전면에 비치는 각종 정보와 적기 관련 정보를 제공하는 기술로 쓰이던 시스템을 적용한 것으로 운전자가 이 헬멧을 착용하면 오토바이 속도, 방향 등 다양한 운행 정보가 헬멧에 비쳐 손쉽게 정보를 제공받을 수 있다.

출처 : 동아 사이언스 http://www.dongascience.com/news/view/1751/news

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집 필 진

이름 소속

한선관 경인교육대학교 컴퓨터교육과

이철현 경인교육대학교 생활과학교육과

김수환 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

김상홍 김포풍무초등학교

한희섭 인천병방초등학교

박정환 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 차경민 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 홍수빈 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 황혜은 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 김강용 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 홍정미 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 최무영 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 최상현 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 신나리 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 김형식 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 홍희상 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 김안나 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 서희정 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 박종훈 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공

김현수 경인교육대학교 미래인재연구소

이진태 경인교육대학교 미래인재연구소

전수진 고려대학교 컴퓨터교육학과

자 문 진

이름 소속

신영준 경인교육대학교 과학교육과

류희수 경인교육대학교 수학교육과

류미영 인천새말초등학교

박상배 신흥여자중학교

권미경 신흥여자중학교

노희진 인천청라고등학교

장유현 인천당하초등학교

민경수 인천창영초등학교

서양종 인천건지초등학교

조영찬 시흥초등학교

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