밝히고 사용해주십시오.
1. 교재의 이해 --- 1
2. 교사용 교재 --- 12
3. 직업 이야기 --- 79
본 교재를 수업현장에서 활용하고 폭넓게 응용하여 그 효과를 극대화하기 위해서는 이 교재 개발의 이론적 배경과 추구하는 철학, 그리고 관련된 개념과 수업전략 등을 이해하는 것이 필 요하다.
1. STEM과 STEAM의 배경과 의미
2007년 8월 부시 행정부는 『America COMPETES Act』, H.R. 2272를 발효하면서 국가 경쟁 력 향상을 위한 과학기술 인력의 양성과 민주시민의 역량을 키우는 것을 목표로 Science, Technology, Engineering, Mathematics(STEM) 교육을 초중등 및 대학까지 확대하였다. STEM 교육은 초・중등학생들이 국제 수학・과학 성취도 평가에서 높은 결과를 기대하고, STEM 분야 의 10만 명의 교사양성을 위한 프로그램과 현직교사의 전문성 강화를 위해 시작되었다. STEM 교육은 또한 여성 및 소수자의 STEM 분야로의 장려하고 있다. STEM 교육은 미국의 케네디 대 통령 이후로 행해지는 두 번째 교육개혁운동이라 불러도 손색이 없을 정도로 많은 연구 및 프 로그램이 진행되고 있다.
미국의 Ohio 주, Florida 주, New York 주에서는 STEM에 Arts(예술)을 융합한 STEAM 교육을 적극적으로 시도하고 있다(Platz, 2007). 또한 Maes(2010)에 의하면, STEM 교육의 결과가 개인 의 창의성으로 발현되기 위해서는 반드시 예술(Arts)이 포함되어야 한다고 주장하면서, 직관, 설계, 감성, 예술이 융합된 TEAMS(STEAM의 알파벳 순서를 바꾼 형태) 교육의 필요성과 중요 성을 역설하였다.
Yakman(2010)은 STEAM에서 A가 순수예술(fine art)뿐만이 아니라 교양 영역(Language &
Liberal, Motor and Physical, Education, History, Philosophy, Politics, Psychology, Sociology, Theology & more…)까지 확장한 개념의 STE@M 또는 ST∑@M 이란 융합교육을 주장하였다.
2. 융합인재교육(STEAM): 4C-STEAM과 핵심역량
우리나라는 약 10년 전부터 지속되고 있는 이공계 기피현상이나 낮은 과학학습 동기는 과학 교육이 해결해야 하는 문제가 되었다. 또한 미국의 경우와 다르게, 초중등학생들의 국제 수학․
과학 성취도는 최상위권에 속하지만 문제해결능력이나 흥미도, 자기 주도적 학습능력 등은 최
또한 학교 폭력과 청소년 자살률 등은 해결해야하는 문제로 사회 및 교육계가 함께 노력해야 할 것이다. 이에 백윤수 등(2011)은 미국을 포함한 여러 선진 국가들의 교육시스템과 환경을 연구하여 우리나라의 교육계가 당면한 문제의 해결방안으로서 4C-STEAM을 제안하였다.
4C-STEAM은 학생들의 긍정적 감성을 이끌어낼 학습 경험과 교수 전략을 통해 실생활의 문 제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 즉 4C-STEAM은 공학의 본성인 인간을 위한 가치를 추구 하는 과정을 통하여 실생활의 문제를 해결하는 것을 강조한다.
미국의 STEAM이 S, T, E, A, M 분야의 개념이 서로 융합되는 형태로서 1차원에 머물렀다면, 4C-STEAM은 내용과 학습과 교수의 다차원적 융합 개념이 강조되고 차별화되었다. 따라서 4C-STEAM은 학생들이 교육 프로그램을 통하여 어떤 감성을 느끼는가? 에 초점이 맞추어져 있 다. 이를 위해서는 minds-on과 hands-on이 동시에 고려되어야 한다.
4C-STEAM이 추구하는 교육목표는 다음과 같다.
융합인재교육(4C-STEAM)은 융합적 소양(4C-STEAM Literacy)을 갖춘 인재의 양성을 목표 로 한다. 즉, 융합인재교육(4C-STEAM)의 목표는 과학, 기술, 공학, 예술, 수학 등 다양한 분야의 융합적 지식을 기반으로 새로운 가치를 창출하고, 종합적인 문제 해결력 (FUNctional Literacy)을 갖춘 동시에 더불어 살 줄 아는 인재를 양성하는 것이다.
여기서 융합적 소양(4C-STEAM Literacy)은 우리나라의 과학기술산업 발전 단계 및 민주시민 으로서의 의식을 바탕으로 앞으로 미래 사회를 살아갈 우리 학생들이 준비해야 하는 최소한의 핵심역량으로서 4개의 C자로 시작되는 개념이다.
Communication(소통): 단순 소통을 넘어 서로의 마음을 이해하고, 이를 통해 가치의 공유를 바탕으로 새로운 문화를 창출하는 역량
Convergence(내용 융통합): 지식의 중요성과 체계를 이해하며, 다양한 관점으로 지식 및 개 념을 재해석하고, 내용 융통합을 통한 개념 수렴의 중요성을 인식하 는 역량
Creativity(창의성): 문제를 발견하고 해결할 수 있는 창의적 사고를 할 수 있는 역량
Caring(배려): 자아에 대한 긍정적 감성과 자아효능감을 바탕으로 자긍심이 충만한 인격을 형 성하고 남에 대해서 존중할 수 있는 역량
융합인재교육(4C-STEAM)은 창의적 설계(Creative Design)와 감성적 체험(Emotional Touch)을 통해 과학기술과 관련된 다양한 분야의 융합적 지식, 과정, 본성에 대한 흥미와 이해를 높여 창의적이고 종합적으로 문제를 해결할 수 있는 융합적 소양(4C-STEAM Literacy)을 갖춘 인재를 양성하는 교육이다.
3. 4C-STEAM 구성요소: 창의적 설계, 감성적 체험, 내용 융통합
창의적 설계(Creative Design)란 학생이 어떤 상황에서 창의성, 효율성, 경제성, 심미성 등을 발현하여 최적의 방안을 찾아 지식(knowledge), 제품(products), 작품(Artworks)을 산출하는 종 합적인 과정이며 다음과 같은 하위 과정 요소를 포함한다.
따라서 수업의 과정은 최종 산물의 유형에 따른 각 단계로 진행된다. 이러한 과정을 이해하 고 산출물을 통한 성취감 및 스스로에 대한 평가와 반성이 수행되어야 한다.
창의적 설계의 문제인식, 문제 정의, 아이디어 창안의 과정은 창의성의 발현 과정으로 중요 한 사고과정이며 학습됨으로서 학생 개인의 역량 및 조직의 역량을 강화시킬 수 있다. 창의성 은 일반적으로 발산적 사고와 비판적 사고 과정을 필요로 한다. 이를 위해 브레인스토밍, 육색 사고모자, SCAMPER, 연화법 등의 일반적인 다양한 창의적 사고 방법론이 활용될 수 있다.
특히 알트슐러의 TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving의 뜻으로 러시아어의 약자) 기법 은 여러 특허들을 분석하고 분류하여 ‘문제 인식과 정의’를 위한 체계적인 방법과 제품의 발달 과정을 진화적 관점의 예측하는 기법과 이상성의 법칙 등과 같이 다양한 전략들을 재구성한
여 해결할 수 있다(Terninko, Zusman, & Zoltin, 1998). 이러한 실질적이고 체계적인 TRIZ 기법 은 과학과 기술 관련 교과목에서의 활용성이 높은 대안이 될 수 있다.
‘창의적 설계’는 창의적 사고과정과 최종산물을 만들어내는 실천단계를 포함하고 있다. 이 과 정에서 학습경험(minds-on, hands-on, 소통과 협동, 평가와 반성 등)을 수반함으로써 ‘감성적 체험’의 기회가 제공되기 때문에 ‘창의적 설계’는, 감성적 체험의 효과를 기대할 수 있다.
감성적 체험(Emotional Touch)은 학습자가 학습에 대한 흥미, 자신감, 지적 만족감, 성취감 등을 느껴 학습에 대한 동기유발, 욕구, 열정, 몰입의 의지가 생기고 개인, 타인 및 공동체와의 관계, 자연과 문화 등의 의미를 발견하여 선순환적인 자기주도적 학습이 가능하게 하는 모든 활동과 경험을 의미한다. 이러한 감성적 체험은 융합인재교육이 추구하는 4가지 핵심 역량 중 특히 ‘배려’를 추구한다. ‘배려’란 나 자신뿐 아니라 타인, 공동체에 대한 배려를 포함한다. 타인 에 대한 배려심이 길러지기 위해서는 무엇보다 자기 자신에 대한 긍정적인 자아개념의 확립이 필요하다. 자신에 대한 자기효능감이나 자아존중감이 높을수록 타인에 대한 배려가 수반될 가 능성이 높기 때문이다. 따라서 감성적 체험은 학습자가 창의적 설계과정을 포함한 다양한 학습 과정 속에서 경험하게 되는 흥미, 자신감, 지적 만족감, 성취감, 성공의 경험 등의 긍정적인 감 정이 학습자 자신의 자기효능감 및 자아존중감 향상으로 연결되고 이것이 학습자 자신의 범위 를 넘어선 타인 또는 공동체에 대한 배려에 도달하게 되는 과정을 추구한다.
내용 융•통합(Contents Convergence)은 지식의 중요성과 체계 및 구조를 이해하며 다양한 관점으로 지식 및 개념을 재해석하고 융통합을 통한 개념수렴의 중요성을 인식하는 과정이다.
핵심역량의 융통합(convergence)과 동일하지만 여기서는 수업방법론의 의미가 강조되고 있다.
예를 들면, 한 가지의 지식을 학생들에게 전달하고자 할 때 한 가지 관점뿐만이 아니라 다른 관점으로부터 출발하여 같은 지식의 결과를 도출하는 과정이나 또는 다른 학문에서도 같은 지 식을 다른 용도로 활용하는 예 등을 제시하는 것이다. 이로부터 학생들은 다양한 관점으로 사 고할 수 있고 혹은 한 가지 지식을 다른 영역에서도 활용할 수 있다는 가능성을 열어 주는 것 이다. 이를 위해서는 학생들에게 커다란 구조나 아틀라스(big map 또는 atlas)를 제공함으로써 지식들 간의 체계 및 관련성을 이해하여 지식의 단편화나 파편화 현상을 막을 수 있을 것이다.
초・중등학생들의 경우, 학문의 영역과 경계에 대하여 이해가 부족할 수 있으므로 파편화된 지 식들이 다시 재구성되는 기회가 제공되어야 하며, 또한 다양한 관점에서 재해석하는 과정이 중 요하다는 것을 느끼게 구성되어야 한다.
융합인재교육(STEAM) 수업을 위한 구성의 원리는 다음과 같다.
보상
성취의 경험
내용의 융·통합
감성적 체험 창의적 설계
상황제시
새로운 문제에 도전
첫째, 상황을 제시하여 학습 활동을 자기 문제로 인식하게 한다. 융합인재교육(STEAM)의 학 습은 전체를 포괄하는 상황을 제시하는 것으로 시작된다. 학습 내용과 활동 사항을 학생 자신 의 문제로 인식하게 하는 것이다. 제시된 상황과 학생 자신의 관련성을 높임으로 인하여, 몰입 의 동기가 생기도록 하는 것이다.
둘째, 창의적 설계로 자기주도적인 학습과정을 통하여 종합적인 문제해결력을 배양한다. 일 방적인 강의식 수업과 차이를 보이는 부분으로, 창의적 설계의 핵심은 학생 스스로가 창의적으 로 생각해낸 아이디어를 학습 활동에 실질적으로 반영하는 경험을 갖는 것이다. 학교 수업에서 는 거의 모든 학생들이 동일한 결과물을 얻는다. 게다가 과학적 지식의 대부분은 완성된 이론 이기 때문에 실생활에서 마주치는 문제들과는 다르다. 문제해결력을 늘리려면 단순히 지식을 아는 것에서 그치지 않고 활용까지 나아가야 한다. 문제를 스스로 정의하고 해결하는 경험을 도와주는 창의적 설계는 창의적으로 사고하는 습관의 형성에 기여하게 될 것이다.
셋째, 감성적 체험을 경험할 수 있는 학습 활동의 제공으로 인하여, 학습에 대한 새로운 도 전 의식을 갖게 된다. 감성적 체험은 학생 스스로 경험하고 체험하면서 마음을 움직이는 ‘감동 학습’을 강조한다. 상황 제시를 통해 문제를 자신의 것으로 인식하고 창의적 설계과정을 통해 문제를 해결하는 과정에 몰두하면서 학생들이 성취의 기쁨을 느끼게 된다. 이 성취의 기쁨을 바탕으로 새로운 문제에 열정적으로 도전하도록 격려하게 된다. 학습 활동 도입부의 동기유발 그리고 문제 해결 이후에 주어지는 보상 체계도 감성적 체험의 요소이다. 학습 활동에 대한 감 성적 체험 요소만 제대로 작동한다면 하나의 문제를 해결한 이후에 다른 문제에 다시 도전하 는 선순환 구조가 완성된다.
청소로봇
청소로봇의 시뮬레이션은 ‘지은이와 청소로봇’임. 학교급별로 3차시 수업이후에 청소로봇 의 시뮬레이션을 이용하여 수업하는 것을 장려함.
개발 목적: 본 시뮬레이션을 제작한 목적은 크게 세 가지로, 첫 번째는 시뮬레이션을 통한 청소로봇에 대한 흥미유발, 두 번째는 청소로봇의 구조 및 기능에 대한 빠른 이해, 그
교재는 인쇄자료와 시뮬레이션 자료로 구성된다. 교사용, 학생용, 직업이야기의 세 부분으로 나뉘며, 구성 체제(예시)는 다음과 같다.
(차시 교재 구성) 단원명
STEAM 열기 교육과정 분석
본시 STEAM 수업 구성 및 준비물 STEAM 체크리스트
본시 수업과정안 압축수업을 위한 안내 수업 내용
평가와 보상 교사용 참고자료 교사용
(청소로봇) 프롤로그
(청소로봇) STEAM 수업 흐름 (청소로봇) STEAM 교육과정 체계 (청소로봇) 관련 교과 교육과정 분석 차시 교재
(청소로봇) 에필로그 (직업이야기) 학생용
직업이야기
나. 시뮬레이션 자료
에 없었던 상황을 제시하고, 그에 따라 청소로봇의 부품을 직접 선택한 후 청소로봇을 가상의 공간에서 조립하고 시연하는 방식으로 이루어져 있다.
시뮬레이션 세부 설명
① 사람을 돕는 로봇의 종류가 많은데, 청소로봇 역시 그 중 하나임을 설명한다. 그리고 상황 제시에 들어가게 된다.
② 상황 제시는 초등학교 4학년 정도의 여자아이 ‘지은’이 청소로봇을 어떻게 만들게 되었 는지를 만화 스틸컷 형식으로 제공한다. 부모님이 해외로 출장을 간 동안 할머니를 돕 기 위해 지은은 커다란 진공청소기로 청소해 보지만 버겁다. 그때 아버지가 청소를 돕 는 무언가를 만들고 계셨다는 것을 기억하고 안방으로 들어간다. 아버지의 책상에서는 요정이 청소로봇 부품을 이리저리 나르고 있는데, 요정은 지은의 예쁜 마음을 알아차 리고 청소로봇 만드는 것을 돕는다.
③ 상황 제시 후에는 청소로봇 만들기에 들어가게 되는데, 학생들은 바퀴, 센서, 필터, 주 행 방법을 각각 하나씩(센서는 두 개) 선택하게 하여 자신만의 청소로봇을 만들 수 있 다. 바퀴는 직경 2cm와 5cm 두 종류가 있으며 바퀴의 종류에 따라 청소로봇의 이동 속도가 달라진다. 센서는 마이크, 초음파 센서, 적외선 센서, 접촉 센서, 카메라 중 두 개를 선택할 수 있으며, 센서의 종류에 따라 청소로봇이 벽 또는 장애물에 어떻게 반 응하는지가 결정된다. 필터는 청소로봇이 걸러낼 수 있는 쓰레기의 크기를 결정하게 되는데, 성긴 필터, 중간 필터, 조밀한 필터 중 하나를 선택할 수 있다. 주행 방법은 청 소로봇이 어떤 경로를 사용하여 방을 돌아다니는지를 결정하는데, 방을 가운데에서부 터 바깥쪽으로 원을 그리며 나아가는 달팽이 모드, 입사각/반사각 법칙에 따라 벽을 만났을 때 방향을 바꾸어 돌아다니는 자유 모드, 한쪽 벽면부터 다른 쪽 벽면까지 직 선으로 이동하는 지그재그 모드가 있다.
④ 청소로봇 만들기가 끝난 후에는 만들어진 청소로봇으로 직접 방을 청소해 볼 수 있다.
제한 시간(1분) 동안 얼마나 많은 공간을 청소하며 쓰레기를 효율적으로 치울 수 있는 지를 평가하게 된다. 제한 시간 뒤에는 치운 쓰레기의 양을 점수로 환산한다. 점수는 청소로봇의 부품을 어떻게 선택하느냐에 따라 다르며, 최상의 조합은 바퀴 직경 5cm, 적외선 센서와 접촉 센서, 조밀한 필터, 자유 모드이다. 학생들이 이러한 선택을 했을
수 있으나 가장 적합한 차시는 3차시 이후이다. 3차시에 청소로봇의 내부 구조를 배우 고, 시뮬레이션을 함으로써 다음에 배울 센서, 필터의 예습 효과도 기대할 수 있기 때 문이다.
다. 교재의 특징
l 상황 제시: 프롤로그와 에필로그, 각 단원별 도입
STEAM 학습은 학습내용의 전체를 포괄하는 상황인 ‘프롤로그’를 제시하는 것으로부터 수업 이 시작되고, 에필로그 상황으로 수업을 마무리한다. 또한 각 단원의 도입은 상황제시를 통해 이루어지고, 학습 내용과 활동 사항을 학생 자신의 문제로 인식하게 함으로써 학습 상황에 몰 입할 수 있도록 동기를 부여하는 것이다.
초등학교 5, 6학년의 청소로봇 상황은 ‘행복한 신데렐라’이고, 초등학교 3, 4학년과 중등학교 상황은 ‘지통이의 모험’으로 구성한다. 청소로봇의 경우, 초등학교 교재를 학년군별로 유연하게 사용할 수 있도록 3, 4학년과 5, 6학년의 상황을 각각 ‘지통이의 모험’과 ‘행복한 신데렐라’로 구성한다.
l 창의적 설계(Creative Design)
수업의 진행 과정은 다음과 같이 창의적 설계의 단계에 따라 전개하였다.
수업 단계 소요 시간
교수 학습 내용
수업 자료
수업 활동 감성적 체험
창의적 설계
필요 발견 문제 정의 제품 설계 제품 산출
모든 과정에서 경험하도록 구성한다.
수업 단계 소요 시간
교수 학습 내용
수업 자료
수업 활동 감성적 체험
상황
제시 몰입
창의적 설계
필요발견 몰입
문제정의
제품설계
hands-on 성취경험 새로운 도전
제품산출
hands-on 성취경험 새로운 도전
라. 산출물 중심의 활동
교재는 지식(knowledge), 제품(products), 작품(Artworks) 등의 산출물 중심의 활동으로 구성 한다. 이를 통해 성취의 경험과 실패의 가치를 경험하게 되어, 창의적 설계와 감성적 체험이 강화되는 특징을 가지며, 산출물을 통하여 보다 실제적인 경험을 제공한다.
방법으로 사용한다.
<칼라코드 사용법>
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청소로봇
초등학교 5~6학년 교사용
1. 프롤로그 --- 14
2. 수업전체 흐름 --- 15
3. STEAM 교육과정 체계 --- 16
4. 관련 교과 교육과정 분석 --- 17
5. 1차시 (지통이와 진공청소기)--- 19
6. 2차시 (청소로봇을 만나다)--- 33
7. 3~4차시 (내가 청소로봇 전문가)--- 46
9. 5~6차시 (나만의 청소로봇 만들기)--- 62
13 에필로그 --- 77
<지통이의 모험>
지통이네 반은 매달 그 달에 생일을 맞은 학생들에게 생일파티를 해줍니다. 이번 달엔 지통이 가 짝사랑하는 소청이의 생일도 있지요. 그런데 밤새 게임을 한 탓에 그만 잠이 들고 말았습니 다. 물론 소청이의 생일선물도 까맣게 잊은 채 말이죠. 휴~ 이 게임 마니아 지통이, 정말 어떡 하면 좋죠?
한참 후에 깨어난 지통이는 후회가 밀려왔지만, 언제까지 고민만 하고 있을 수는 없었습니다.
그렇다고 좋아하는 소청이의 생일을 그냥 넘길 수도 없었고요. 지통이는 연습장을 찢기 시작했 습니다. 그리고는 잘게 찢은 종잇조각에 색칠을 했습니다. 지통이는 도대체 무얼 하려는 걸까 요?
드디어 생일파티 시간. 간단한 다과와 축하노래로 파티가 시작되자 지통이는 소청이에게 다가 갔어요. 그리고는 “소청아, 생일 축하해.” 하며 선물을 주는 척 하다가 무언가를 힘껏 위로 뿌 렸지요. 그러자 색색의 종잇조각이 마치 폭죽처럼 교실 안에 흩뿌려졌습니다. 지통이는 연습장 을 잘게 찢어 만든 종잇조각에 색을 칠하고 있었던 겁니다. 소청이는 깜짝 놀랐지만, 지통이의 깜짝 이벤트에 기분이 좋아졌답니다.
깜짝 이벤트를 성공적으로 마친 지통이, 어쩐지 오늘 지통이에게 좋은 일만 생길 거 같은데 요?
청소로봇 수업 전체 흐름
지통이와 진공청소기 (진공청소기의 구조와 원리)
■상황제시
지통이의 청소 고민
■창의적 설계
-진공청소기 사용 경험 발표하기 -진공청소기 내․외부 관찰하기(분해)
■감성적 체험
모둠 활동지 작성, 누리 게시판 에 게시
1차시
청소로봇을 만나다 (로봇과 청소로봇)
■상황제시
선생님의 도움으로 만나게 된 청 소로봇
■창의적 설계
-로봇의 정의와 종류 알아보기 -여러 가지 청소로봇 알아보기
■감성적 체험
선생님이 되어 지통이에게 편지 쓰기
2차시
내가 청소로봇 전문가 (청소로봇의 주요부품 및 원리)
■상황제시 고장 난 청소로봇
■창의적 설계
청소로봇의 전문가 구성하고 모 둠별 자료 수집하기
■감성적 체험
청소로봇의 전문가로서 가르치고 배운 내용을 정리하기
3-4차시
나만의 청소로봇 만들기 (청소로봇 만들기 및 대회)
■상황제시
나만의 청소로봇 만들기 대회
■창의적 설계
-나만의 청소로봇 구상 및 설계 하기
-청소로봇 제작하기
■감성적 체험
제작한 청소로봇 경진대회 5-6차시
STEAM 교육과정
단원명 차시 학습주제
1. 지통이와 진공청소기 1/6 진공청소기의 구조와 원리 이해
STEAM요소
S T E A M
2. 청소로봇을 만나다 2/6 청소로봇이 하는 일과 여러 가지 청소로봇
STEAM요소
S T E A M
3. 내가 청소로봇 전문가 3~4/6 청소로봇의 구조와 기능
STEAM요소
S T E A M
4. 나만의 청소로봇 만들기 5~6/6 나만의 청소로봇 창의적으로 제작
STEAM요소
S T E A M
단원명 교 육 과 정
학
년 과목 소단원 영역 내용요소 활동적용 예
1. 지통이와 진공청소기 (진공청소기의
구조와 원리) 2007
5 국어 5-1-4.주고받는 마음(4/6)
효과적으로 내 생각 전달하기
경험 발표
l 진공청소기를 사용했던 다양한 경험을 떠올려 봅시다.
l 진공청소기의 외부를 자세히 관 찰하고 기능을 유추하여 봅시 다.
l 진공청소기를 분해하여 내부를 관찰하고 사진을 찍어 봅시다.
l 찍은 사진을 활용하여 진공청소 기의 구조와 기능을 정리하여 봅시다.
5,6 미술 12.사진과 영상(3~4/10)
사진으로 표현하기
청소기 내부 사진 찍기
5,6 미술 4.관찰
표현(4~6/14)
관찰 방법 탐색하여 표현하기
사진 편집하기
6 과학 6-2-3.에너지와
도구(2/10) 에너지 변환 전기에너지
5 실과 1.쾌적한
주거환경(2/6)
청소의 필요성과 청소 용구
진공청소기
6 과학 6-1-5.자기장(7/8) 전자석 모터
5 과학 5-1-2.전기 회로(8/10)
전기를 안전하게 사용하는
방법
진공청소기 사용법
2009
5,6 미술 표현 주제
표현하기
주제를 정하여
표현하기 l 완성된 활동지를 학급 누리 게 시판에 게시하여 봅시다.
6 과학 생물과 환경 깨끗한 환경 청소
6 과학 전기의 작용 에너지 절약
방법 찾기 에너지 절약
2. 청소로봇을 만나다 (로봇과 청소로봇)
2007
5 국어 5-1-4.주고받는 마음(4/6)
효과적으로 내 생각 전달하기
편지 작성
l 로봇의 정의와 로봇의 종류를 알아봅시다.
l 인터넷을 이용하여 로봇과 역할 과 기능을 조사하여 봅시다.
l 로봇과 청소로봇의 공통점과 차 이점을 생각하여 봅시다.
l 청소로봇이 개발된 이유에 대해 토의하여 봅시다.
l 청소로봇이 갖추어야 할 기능에 대해 생각하여 봅시다.
l 청소로봇이 로봇인 이유를 편지 로 써 봅시다.
6 국어 6-1-2.정보와 이해(5~6/6)
정보를 분류하여 요약하는 글쓰기
로봇 분류
6 사회
6-2-3.정보화, 세계화 그리고
우리(2/14)
과학 기술의 발달이 우리
생활에 미치는 영향
청소로봇의 개발
6 실과 2.인터넷과
정보(4/10)
유용한 정보의 선택
로봇의 종류와 역할 검색 6 과학 6-2-3.에너지와
도구(8/9)
에너지와
편리한 도구 청소로봇 6 실과 6.생활 속의 전기
전자(3~4/10)
전기 전자용품의
발명
청소로봇의 개발
2009 6 실과 생활과 전기․전자 전기 전자용품의 발명
청소로봇의
개발 l 청소로봇이 개발된 이유에 대해 토의하여 봅시다.
6 과학 전기의 작용 전기 청소로봇
청소로봇 관련 교과 교육과정 분석
3. 내가 청소로봇 의 전문가 (청소로봇의 주요 부품 및 원리)
2007
l 청소로봇에서 관심 있는 구조에 따라 모둠을 나누어 봅시다.
l 분야별 전문가가 되기 위해 정 보 수집 방법을 정하여 봅시다.
l 정보 수집 방법에 따라 조사한 내용을 정리하여 봅시다.
l 구조를 설명하기 위한 알맞은 방법을 알아봅시다.
l 청소로봇 전문가가 되어 가르치 고 배운 내용을 정리하여 봅시 다.
발견(1/12)
알맞은 방법 전문가 되기
5 국어 5-2-5. 우리가 사는 세상(6/12)
적절한 자료를 활용하여
발표
청소로봇 전문가 되기
6 실과 생활 속의 전기․
전자(1/10)
전기․ 전자
용품 청소로봇
6 실과 생활 속의 전기․
전자(1/10)
전기․ 전자
용품의 구성 청소로봇
6 과학 6-2-3. 에너지와 도구(3/9)
에너지의 종류가 바뀌는
예
청소로봇
2009
6 실과 생활과 전기․전자 전기
전자용품
청소로봇의
구조 l 구조를 설명하기 위한 알맞은 방법을 알아봅시다.
l 청소로봇 전문가가 되어 가르치 고 배운 내용을 정리하여 봅시 다.
6 과학 전기의 작용 전기 청소로봇
5 수학 규칙성 비와 비율 모터
4. 나만의 청소 로봇 만들기 (청소로봇 만들기 및 대회)
2007
6 국어 6-1-2.정보와 이해(4/6)
글쓴이의 관점
파악하기 관점파악
l 나만의 창의적인 청소로봇을 제 작하여 봅시다.
l 나만의 청소로봇을 성능을 점검 하여 봅시다.
l 청소로봇의 대회에 참여하여 봅 시다.
6 국어 6-2-2.정보의 해석(5~6/6)
글쓴이의 관점에 대한
내 생각 말하기
생각 정리하기
5 과학 5-2-3.물체의 속력(1/10)
고무동력 수레 경주하기
청소로봇 경진대회
5,6 미술 9.상상
표현(심화5~6/6)
움직이는 원리를 생각하여 표현하기
청소로봇 제작하기
5,6 미술 11.공예와 생활용품(5~6/6)
재활용품을 이용한 생활용품
만들기
청소로봇 제작하기
6 실과 6.생활 속의 전기 전자(6~8/10)
전자 회로
꾸미기 청소로봇
구상하기
2009
5 과학 물체의 빠르기 수레
경주하기 청소로봇 경진대회
l 나만의 창의적인 청소로봇을 구 상하여봅시다.
l 청소로봇의 성능을 향상 시키기 위한 다양한 방법을 제안하여 봅시다.
5,6 미술 표현 조형 요소와
원리 청소로봇
구상하기
5,6 미술 표현 표현 방법 청소로봇
제작하기 6 실과 생활과 전기․전자 비례식과
비례배분 청소로봇 경진대회
6 과학 전기의 작용 전기 청소로봇
작동
지통이와 진공청소기
(진공청소기의 구조와 원리)
1차시
초등 5,6학년
[[[[[[[[[[[[[[[[[[교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용]]]]]]]]]]]]]]]]]]
[교사용]
교육 과정
학
년 과목 소단원 영역 내용요소 활동 적용 예
2007
5 국어 5-1-4.주고받는 마음(4/6)
효과적으로 내
생각 전달하기 경험 발표
l 진공청소기를 사용했던 다양한 경험을 떠올려 봅시다.
l 진공청소기의 외부를 자세히 관찰하고 기능을 유추하여 봅시다.
l 진공청소기를 분해하여 내부를 관찰하 고 사진을 찍어 봅시다.
l 찍은 사진을 활용하여 진공청소기의 구 조와 기능을 정리하여 봅시다.
5,6 미술 12.사진과
영상(3~4/10)
사진으로 표현하기
청소기 내부 사진 찍기
5,6 미술 4.관찰 표현(4~6/14)
관찰 방법 탐색하여 표현하기
사진 편집하기
6 과학 6-2-3.에너지와
도구(2/10) 에너지 변환 전기에너지
5 실과 1.쾌적한
주거환경(2/6)
청소의 필요성과 청소
용구
진공청소기
6 과학 6-1-5.자기장(7/8) 전자석 모터
5 과학 5-1-2.전기
회로(8/10)
전기를 안전하게 사용하는 방법
진공청소기 사용법
2009
5,6 미술 표현 주제 표현하기 주제를 정하여
표현하기
l 완성된 활동지를 학급 누리 게시판에 게시하여 봅시다.
6 과학 생물과 환경 깨끗한 환경 청소
6 과학 전기의 작용 에너지 절약
방법 찾기 에너지 절약
1. 지통이와 진공청소기 1. 지통이와 진공청소기 1. 지통이와 진공청소기
STEAM지도안 초등 5,6학년
Ⅰ STEAM 열기
이번 시간은 빠르고 깨끗하게 청소를 하기 위해 사용되는 도구로서 진공청소기에 대해 알아보는 시간이 다. 먼저 지통이의 고민을 통해 진공청소기의 역할을 이해하도록 하였으며, 또한 외관을 관찰하여 각 부 분의 역할을 예상하도록 하였다. 직접 진공청소기로 청소를 하고 내부를 분해하여 관찰하고 디지털 카메 라로 촬영해 자신이 예상했던 것과 비교하여 확인하고 이해하도록 하였다. 마지막으로 배운 내용을 활동 지에 정리하여 학급 누리 게시판에 게시하도록 하고, 다른 모둠 활동지에 칭찬 댓글을 달도록 하는 활동 을 함으로써 소통과 배려가 이루어지도록 하였다.
Ⅱ 교육과정 분석
Ⅲ 본시 STEAM 수업 구성 및 준비물
<보상>
상황 제시 ▶
내용 융합
▶ 평가/보상
창의적 설계 감성적 체험
n 지통이의 고민을 통 해 빠르고 깨끗하게 청소할 수 있는 다양 한 방법 생각하기
n 진공청소기 사용 경 험 발표하기
n 진공청소기 내․외부 관찰하기(분해)
n 배운 내용을 정리하 여 모둠 활동지 작성 하고 학급 누리 게시 판에 게시하기 n 칭찬 댓글 달기 n 진공청소기를 사용하
고 분해하여 관찰함 으로써 예상한 것을 직접 확인하는 성취 경험
n (평가)체크리스트 평가 n (보상)모둠 및 개인별
누적 보상
새로운 문제에 도전
<준비물>
활동순서 활동명 준비물
1 진공청소기 사용 경험 발표하기
진공청소기, 디지털 카메라(휴대폰), 장갑, 마 스크, 드라이버
2 진공청소기 외부 관찰하기
3 진공청소기 분해하여 내부 관찰하기
4 모둠활동지 작성하기 인터넷 환경
Ⅳ STEAM 체크리스트
구분 요소 세부 내용
목적 융합인재 양성
Ÿ (창의)직접 찍은 사진과 내용 조사로 활동지 완성의 기회 제공 Ÿ (융합)과학, 공학, 기술의 이론을 결합하여 진공청소기의 구조와 기능
이해
Ÿ (소통)모둠별 활동지 작성 위한 토의를 통해 소통의 기회 제공 Ÿ (배려)다른 사람의 의견을 경청하고 존중하는 배려의 실천
개념
학생흥미 증진 Ÿ 지통이의 고민 활용한 동기유발
실생활 연계 Ÿ 깨끗한 환경과 실제 청소에 사용하는 청소 도구로서의 진공청 소기
융합적 사고력 배양
Ÿ 배운 내용을 바탕으로 한 모둠 활동지 제작을 통해 학생의 융 합적 사고력을 함양
교육 활동 준거
상황
상황 제시 Ÿ 지통이의 고민 상황제시
자기 문제화 Ÿ 지통이의 고민을 해결하기 위해서 다양한 청소 방법 탐구 내용
통합 내용통합 Ÿ 국어, 과학, 미술, 실과 교과 간 내용 융합
창의 적 설계
자기주도적 학습 Ÿ 직접 진공청소기의 내․외부를 관찰하고 모둠 활동지 기록
문제발견 및 정의 Ÿ 빠르고 깨끗하게 청소를 하는 데 도움이 되는 청소도구로서의 진공청소기의 역할 인식
학습 방법 Ÿ 토의를 통해 배운 내용을 정리하고 모둠별 활동지 기록 및 학 급 누리게시판에 게시
과정, 활동 중심 Ÿ 직접 진공청소기의 내․외부를 관찰하고 모둠 활동지를 기록하 는 과정에서 이루어는 활동 강조
다양한 산출물 Ÿ 모둠별 활동지 제작
협력 학습 Ÿ 토의를 통해 모둠별로 활동지를 기록, 발표 및 게시
감성 적 체험
몰입 Ÿ 지통이의 상황을 통해 청소를 빠르고 깨끗하게 하는 방법을 다양하게 사고하도록 몰입 유도
Hands-on Ÿ 학습자들이 직접 진공청소기를 분해하여 관찰하고 모둠별 활 동지 기록
성취의 경험 Ÿ 진공청소기를 사용하고 분해하여 관찰함으로써 예상한 것을 직접 확인하는 성취 경험
배려 Ÿ 다른 모둠의 활동지를 살펴보고 칭찬 댓글 달기
자기 평가 Ÿ 모둠별 활동지 제작 및 게시를 통한 자기 평가
보상 내재적/외재적 보상
Ÿ 완성된 모둠 활동지 발표하고 학급 누리 게시판에 게시하여 칭찬 댓글 달기
Ⅴ 본시 수업과정안
차시 학습목표
1. 진공청소기의 구조와 기능을 알 수 있다.
2. 진공청소기의 내․외부 구조를 분해하여 관찰할 수 있다.
3. 진공청소기의 구조와 기능을 익히고 모둠 활동에 적극적으로 참여할 수 있다.
수업 단계 소요 시간
교수 학습 내용
수업 자료
수업 활동 감성적 체험
상황
제시 3분
¡ 동기유발
-지통이의 이야기를 통해 빠르고 깨끗하게 청소할 수 있는 방법에 대 해 다양하게 생각해 볼 수 있도록 한다.
몰입
창의 적설 계
문제
인식 2분 ¡ 공부할 문제
-진공청소기를 사용하여 구조와 원리를 이해할 수 있다.
해결 방안 계획 및 실행
15분
¡ 활동 1: 진공청소기 사용 경험 발표하기
-진공청소기를 사용했던 경우 다양하게 생각해 보기 -진공청소기를 사용했을 때 좋았던 점 발표하기 -진공청소기를 사용했을 때 불편했던 점 발표하기
¡ 활동 2: 진공청소기 외부 관찰하기 -진공청소기의 외부 관찰하기
-진공청소기를 사용하여 교실의 쓰레기와 먼지 치우기
¡ 활동 3: 진공청소기 분해하여 내부 관찰하기 -진공청소기의 각 부분 분해하고 사진 촬영하기 -진공청소기의 각 부분 명칭 및 기능 알아보기
몰입
소통
진공청소기 디지털 카메라 (핸드폰) 장갑 마스크 드라이버
지식 산출 15분
¡ 활동 4: 모둠 활동지 작성하기 -활동지 내용 살펴보고 토의하기 -활동지에 진공청소기 사진 삽입하기 -진공청소기에 대해 배운 내용 정리하기 -학급 누리 게시판에 탑재하기
배려
소통 인터넷 환경
평가/보상 5분
¡ 상호평가하기
-학급 누리 게시판에 탑재된 모둠 활동지 살펴보고 평가하기 -우수 모둠 선정하여 칭찬하기
¡ 소통
- 진공청소기로 청소한 경험 발표하기와 누리 게시판의 모둠 활동지를 탑재하여 평 가하기
¡ 배려
-모둠 활동지 작성을 위해 토의를 하는 과정에서 모둠원의 의견을 존중하고 학급 누리 게시판에 탑재된 다른 모둠의 활동지에 칭찬 댓글을 달아 서로 격려하기
친구들을 많이 불러 함께 청소를 하여야 한다.
성능이 좋은 진공청소기로 청소를 한다.
스스로 청소하는 청소로봇의 도움을 받는다.
학습목표
-진공청소기를 사용하여 구조와 원리를 이해할 수 있다.
상황제시
지통이의 고민
문제는 파티가 끝난 다음이었습니다.
생일파티가 끝나자 교실로 들어오신 선생님께서 놀란 눈을 하시며 말 씀하셨습니다.
“아니, 교실이 왜 이렇게 엉망이지? 누가 이렇게 많은 종이를 찢어 바 닥에 버린 거야?”
지통이가 작은 소리로 대답했습니다.
“선생님, 그게 아니라 소청이 생일파티를 하느라고……”
“친구의 생일을 축하해 주는 것도 중요하지만 다 같이 쓰는 교실을 깨 끗하게 하는 것도 중요하겠지? 지통이가 책임지고 치우기로 하자.”
그래서 지통이는 다른 친구들이 모두 집으로 돌아간 후에도 한참동안 이나 남아서 청소를 해야 했지요. 지통이는 먼저 교실에 있던 빗자루로 종이를 열심히 쓸었답니다. 그런데 종잇조각은 가벼워서 잘 쓸어지지도 않고, 작은 바람에도 후후 날아 도망갔습니다. 도저히 이렇게는 안 되겠 다 싶었던 지통이가 이번에는 물걸레를 가지고 청소를 하기 시작했습니 다. 물에 젖은 종잇조각은 날아가는 대신 바닥에 철썩 달라붙어 치우기 가 더 힘들어지는 게 아니겠어요?
학원 시간이 점점 다가오자 다급해진 지통이는 거의 울상이 되었답니 다. 언제쯤 지통이가 이 많은 종잇조각을 다 치우고 집에 갈 수 있을까 요?
- 지통이가 많은 종잇조각을 빠르게 치우려면 어떻게 해야 할까요?
Ⅵ 수업 내용
01. 지통이와 진공청소기
내용과 활동
■ 진공청소기 사용 경험 발표하기
1) 진공청소기를 사용했던 다양한 경험을 떠올려 써 봅시다.
집안에 있는 먼지를 제거하기 위해서 사용, 항상 사용 유리가 깨져서 작은 조각까지도 꼼꼼하게 치워야 할 때 사용 짧은 시간에 빠르게 청소를 해야 하는 경우 사용
2) 진공청소기를 사용하면 어떤 점이 좋은가요?
빠른 시간에 청소를 할 수 있다.
먼지를 쉽게 제거할 수 있다.
쓰레기를 따로 모아 버리지 않아도 된다.
구석진 곳의 꺼내기 힘든 먼지를 제거할 수 있다
3) 진공청소기를 사용하였을 때 불편했던 점을 써 봅시다.
전기 있어야 사용할 수 있다.
진공청소기 부피가 커서 보관하는데 불편하다.
전선의 길이에 제약을 받는다.
청소를 하는데 소음이 많이 발생한다.
주기적으로 필터를 교환하거나 먼지를 비워주어야 한다.
진공청소기 분해 시 주의사항
1) 분해하는 과정에서 장갑과 마스크를 착용하도록 한다.
2) 진공청소기 속의 먼지가 날리지 않도록 주의한다.
3) 분해하는 순서를 잘 기억하도록 한다.(사진 촬영) 4) 나사나 볼트는 분실하지 않도록 잘 보관한다.
5) 무리한 힘을 가하여 분해하지 않도록 주의한다.
■ 진공청소기 외부 관찰하기
1) 진공청소기의 외부를 자세히 관찰하고 기능을 유추하여 봅시다.
2) 교실에 있는 쓰레기와 먼지를 진공청소기를 사용하여 깨끗하게 치워 봅 시다.
■ 진공청소기 분해하여 내부 관찰하기
아래의 주의사항을 참고하고, 드라이버를 사용하여 진공청소기를 분해하 여 봅시다. 그리고 각 부분을 사진으로 찍어 봅시다.
■ 모둠활동지 작성하기
1) 진공청소기의 그림을 살펴보고 각 부분에 알맞은 사진을 붙여 활동지를 완성해 봅시다. 사진은 분해하며 직접 찍은 사진을 활용하도록 합니다.
흡입구 모터
호스 팬
먼지봉투 배출구
필터 전선
2) 위의 사진을 참고하여 진공청소기의 구조와 기능을 정리해 봅시다.
진공청소기의 구조 각 구조의 기능
흡입구 먼지와 쓰레기를 모아 흡입하는 곳 호스 먼지와 쓰레기, 공기가 들어가는 통로 먼지봉투 흡입된 먼지와 쓰레기를 모으는 곳
필터 크기가 다른 입자를 선택하여 걸러주는 역할
모터 팬을 돌려주는 역할
팬 모터와 연결이 되어 먼지를 빨아들이는 힘을 만듦
배출구 먼지와 함께 들어간 공기가 빠져나가는 곳
전선 전원을 공급하는 역할
3) 완성된 활동지를 학급 누리 게시판에 게시하여 봅시다.
4) 다른 모둠 친구들이 게시한 활동지에 칭찬 댓글을 달아 봅시다.
교사용 참고자료
■ 진공청소기의 종류
먼지 봉투를 사용하는 진공청소기로는 캐니스터 타입(canister type), 업라 이트 타입(upright type), 실린더형 플로어 타입(floor type), 핸드 타입 (hand type) 등이 있습니다.
캐니스터 타입은 오늘날 가정에서 가장 많이 사용하는 진공청소기로 본 체, 호스, 파이프, 솔 등으로 구성되어 빨아들이는 힘만으로 청소하는 타입 입니다. 표면 위의 먼지를 빨아들이고 구석구석까지 청소가 가능하나 카펫 속의 먼지 등은 제거하기 어렵습니다. 업라이트 타입은 카펫 사용이 많은 미국이나 유럽 등에서 많이 사용되며, 회전 브러쉬가 있어 카펫 속의 먼지 등도 깨끗하게 청소할 수 있습니다. 실린더형 플로어 타입은 집진 용량이 주로 커서 주로 사무실이나 가게 등에서 사용합니다. 핸드타입은 가벼워 책상 위나 선반, 양복 등의 먼지 집진용으로 적합하지만, 집진 용량과 배 터리 용량이 적어 사용 시간이 제한적이라는 단점이 있습니다.
캐니스터 타입 업라이트 타입 플로어 타입 핸드 타입
위에서 설명한 청소기들은 먼지 봉투를 사용하기 때문에 먼지 봉투를 주 기적으로 교체해 주어야 합니다. 따라서 지속적으로 추가 비용이 발생하 며, 또한 사용할수록 먼지가 많이 차 먼지 봉투의 구멍이 막히게 되면 공 기가 쉽게 통과하지 못하므로 흡입력 또한 약해집니다.
1979년 영국의 제임스 다이슨(James Dyson)은 이런 불편을 해소하고자 원심분리식 집진 장치를 이용하여 먼지 봉투가 필요 없는 청소기를 발명 했습니다. 원심분리기식 집진 장치란 탈수기에서 물이 빠지는 것처럼 원통 안의 더러운 먼지를 빠르게 회전시켜 원통벽 쪽으로 먼지가 모이도록 하 는 형식으로써, 원심력을 최대한 이용해 0.01 미크론(mμ) 크기의 먼지까지 분리해 내어 실내보다 약 150배까지 깨끗한 공기를 만들어 낼 수 있습니
다. 보통 머리카락 굵기가 70∼100미크론(mμ), 곰팡이 크기가 2∼100미크론
(mμ)임을 감안하면 사이클론 기술이 얼마나 높은 정화능력을 가지고 있는 지 가늠해 볼 수 있습니다.
■ 좋은 진공청소기 고르기!
진공청소기의 성능은 흡입력의 정도와 필터의 조밀도에 달려 있습니다.
즉 먼지를 빨아들이는 흡입력이 좋으면 좋을수록, 그리고 걸러낼 수 있는 먼지의 크기가 작으면 작을수록 성능이 우수한 진공청소기라고 할 수 있 습니다. 그러나 필터가 조밀할수록 미세한 먼지를 잘 걸러내지만 공기가 빠져나가는 것도 힘들어져서 진공청소기의 흡입력도 함께 감소하게 됩니 다. 그리고 진공청소기의 흡입력을 높이기 위해 모터의 회전을 늘리면 흡 입력은 높일 수 있겠지만 전력 소모가 커지게 됩니다. 그러므로 좋은 진공 청소기란 흡입력과 전력 소모량이 적절한 조화를 이루로, 흡입력을 유지하 는 가운데 최대한 미세한 먼지를 걸러낼 수 있는 청소기라고 할 수 있겠 습니다.
부직포 필터 물필터 먼지 봉투 *헤파 필터
▲ 청소기 필터의 종류
■ 청소기의 변화
청소기가 없었던 시대에는 빗자루를 이용하여 바닥 을 쓸거나 카펫을 두드려 털어내는 방법으로 청소를 했습니다. 우리 선조들이 싸리비로 마당을 쓸었던 것 처럼 말이지요. 1800년대에는 발에 연결된 펌프를 밟 으면 바람이 나오면서 먼지를 불어내는 방식의 수동 식 청소기를 사용해 청소를 했습니다. 하지만 수동식 청소기는 불어낸 먼지가 다시 쌓인다는 단점이 있었 습니다.
흡입식 청소기는 1901년 영국의 발명가 세실 부스 (Cecil Booth)에 의해 만들어졌습니다. 미국 열차 청 소 도구 박람회에 참석한 부실은 압축 공기를 불어 먼지를 날리자 그곳이 다시 쌓이는 것을 보고 반대로 먼지를 빨아들이면 어떨까를 생각했던 것이죠. 집으 로 돌아온 그는 의자에 먼지를 뿌린 뒤 어느 정도의 거리를 두고 손수건을 고정시켜놓고, 이 손수건에 자 기 입술을 대고 훅 빨아들였습니다. 그 결과 손수건 반대편에 먼지가 묻어 고리 모양의 검은 무늬가 생긴 것을 확인하였습니다. 부스는 이것을 계기로 진공 펌 프를 장착한 세계 최초의 흡입식 진공청소기를 제작 하였습니다. 그러나 부스가 처음 발명한 흡입식 진공 청소기는 마차에 펌프를 장치한 거대한 기계였기 때 문에 여러 명의 청소 대원이 필요했고, 소음 또한 매 우 커서 일반 가정에서는 사용할 수 없었습니다.
진공청소기의 크기를 현재 가정에서 사용하는 크기 정도로 줄인 사람은 미국인 제임스 스팽글러(James Spangler)입니다. 늘 기침에 시달리던 그는 1907년 먼 지를 빨아들이는 휴대용 진공청소기를 발명했으나 그 것을 상용화시키지는 못했습니다. 그것이 상용한 것은 그에게 진공청소기의 특허권을 사들인 친척 윌리엄 후 버(William Hoover)였습니다. 1908년부터 윌리엄 후버 에 의해 세계 곳곳으로 퍼져나간 진공청소기는 발전을 거듭해 오늘날의 진공청소기가 되었습니다.
그럼 윌리엄 후버에 의해 널리 쓰이게 된 진공청소기 의 역사를 디자인의 변화를 통해 알아볼까요?
1950
~ 1970 년대
1950~1960년대 청소기의 가장 큰 변화는 디 자인, 그 중에서도 재질의 변화라고 할 수 있 습니다. 대부분 금속 소재였던 청소기는 이 시기에 경제적인 플라스틱으로 대체되었으며, 더욱이 플라스틱 사출 기술의 발달로 다양한 라운드 디자인이 가능해졌습니다.
1980 년대
1980년대에는 디자인의 변화 보다는 센서 도 입과 흡입 성능 향상 등 편의성을 극대화시 킬 있는 기능의 향상이 이루어졌습니다. 더불 어 조작부 손잡이와 브러시의 디자인(파워브 러시, 기능성 브러시)도 향상되었습니다.
1990 년대
1990년대에는 본체 크기의 축소에 따른 경량 화와 콤팩트한 크기에 대형 청소기의 흡입력 을 보유한 디자인이 강조되기 시작하였습니 다.
2000 년대 이후
2000년대 이후에는 청소기의 지능화와 타 기 술과의 융합으로 인해 디자인에도 큰 변화가 이루어졌습니다. 그 중 가장 큰 변화는 환경 을 고려한 사이클론 청소기의 실용화로 투명 먼지 집진부를 도입한 노출형 본체 디자인 의 등장, 그리고 스스로 청소하는 지능형 로 봇청소기의 탄생을 꼽을 수 있습니다.
로봇청소기는 슬림화 및 서클형 디자인이 유 행하고 있으며, 향후 건강을 고려한 공기청정 기능, 시큐리티 기능 융합, LED 사용 등이 도 입되게 되면, 디자인에도 또 다른 변화가 있 을 것으로 예상됩니다.
Ⅶ 평가와 보상
1) 상호평가하기
- 학급 누리 게시판에 탑재된 모둠 활동지를 서로 살펴보고 칭찬 댓글을 다는 상호 평가 활동을 통해 우수 모둠을 선정한다.
2) 소통
- 진공청소기로 청소한 경험 발표하기와 누리 게시판의 모둠 활동지를 탑재하여 평가하기 활동을 통해 서로의 생각을 나누고 이해하는 소통을 경험하게 한다.
3) 배려
-모둠 활동지 작성을 위해 토의를 하는 과정에서 모둠원의 의견을 존중 하고 학급 누리 게시판에 탑재된 다른 모둠의 활동지에 칭찬 댓글을 달 아 서로 격려한다.
청소로봇을 만나다
(로봇과 청소로봇)
2차시
초등 5,6학년
[[[[[[[[[[[[[[[[[[교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용 교사용]]]]]]]]]]]]]]]]]]
[교사용]
교육 과정
학
년 과목 소단원 영역 내용요소 활동적용예
2007
5 국어 5-1-4.주고받는 마음(4/6)
효과적으로 내
생각 전달하기 편지 작성
l 로봇의 정의와 로봇의 종류를 알아봅시 다.
l 인터넷을 이용하여 로봇과 역할과 기능 을 조사하여 봅시다.
l 로봇과 청소로봇의 공통점과 차이점을 생각해 봅시다.
l 청소로봇이 개발된 이유에 대해 토의해 봅시다.
l 청소로봇이 갖추어야 할 기능에 대해 생각해 봅시다.
l 청소로봇이 로봇인 이유를 편지로 써 봅시다.
6 국어 6-1-2.정보와 이해(5~6/6)
정보를 분류하여 요약하는 글쓰기
로봇 분류
6 사회
6-2-3.정보화, 세계화 그리고
우리(2/14)
과학 기술의 발달이 우리 생활에 미치는
영향
청소로봇의 개발
6 실과 2.인터넷과
정보(4/10)
유용한 정보의 선택
로봇의 종류와 역할 검색
6 과학 6-2-3.에너지와 도구(8/9)
에너지와
편리한 도구 청소로봇
6 실과 6.생활 속의 전기 전자(3~4/10)
전기 전자용품의
발명
청소로봇의 개발
2009
6 실과 생활과 전기․전자
전기 전자용품의
발명
청소로봇의
개발 l 청소로봇이 개발된 이유에 대해 토의해 봅시다.
6 과학 전기의 작용 전기 청소로봇
2. 청소로봇을 만나다 2. 청소로봇을 만나다 2. 청소로봇을 만나다
STEAM지도안 초등 5,6학년
Ⅰ STEAM 열기
이번 시간은 학생들 스스로 자신들이 로봇을 보았던 경험을 떠올리며 로봇에 대한 개념을 정립할 수 있 도록 하였다. 또한 로봇과 여러 가지 청소로봇에 대해 알아보며 청소로봇이 개발된 원인과 갖추어야 할 기능을 생각해 보도록 하였다. 이를 위해 학생들에게 선생님의 도움을 받게 된 지통이의 상황을 제시하 였다.
Ⅱ 교육과정 분석
Ⅲ 본시 STEAM 수업 구성 및 준비물
<보상>
상황 제시 ▶
내용 융합
▶ 평가/보상
창의적 설계 감성적 체험
n 선생님의 도움을 받 게 된 지통이의 상황 제시
n 로봇의 정의와 로봇 의 종류 알아보기 n 여러 가지 청소로봇
에 대해 알아보기
n 지통이가 이해할 수 있도록 선생님의 입 장에서 지통이에게 편지쓰기
n 청소로봇이 로봇의 한 종류임을 알고 분 류하는 성취 경험
n (평가)체크리스트 평가 n (보상)모둠 및 개인별
누적 보상
새로운 문제에 도전
<준비물>
활동순서 활동명 준비물
1 로봇의 정의와 로봇의 종류
활동지, 필기구, 인터넷 환경 2 여러 가지 청소로봇
3 청소로봇도 로봇이야!
Ⅳ STEAM 체크리스트
구분 요소 세부 내용
목적 융합인재 양성
Ÿ (창의)배운 내용을 바탕으로 설득하는 편지 쓰기 활동 제공
Ÿ (융합)과학, 기술, 예술의 이론을 결합하여 로봇과 청소로봇의 개념 이해
Ÿ (소통)청소로봇의 개발 이유에 대한 모둠별 토의를 통해 소통의 기회 제공
Ÿ (배려)다른 사람의 의견을 경청하고 존중하는 배려의 실천
개념
학생흥미 증진 Ÿ 선생님의 도움을 받게 된 지통이의 상황 제시
실생활 연계 Ÿ 실생활에서 경험한 로봇에 대한 개념 정리 융합적 사고력
배양
Ÿ 배운 내용을 스스로 정리하고 편지를 쓰는 활동을 통해 학생 의 융합적 사고력을 함양
교육 활동 준거
상황
상황 제시 Ÿ 선생님의 도움을 받게 된 지통이의 상황 제시
자기 문제화 Ÿ 선생님이 되어 지통이를 이해시키는 편지쓰기 활동 내용
통합 내용통합 Ÿ 국어, 과학, 사회, 실과 교과 간 내용 융합
창의 적 설계
자기주도적 학습 Ÿ 인터넷 검색을 통한 로봇의 종류, 역할, 기능 조사
문제발견 및 정의 Ÿ 상황 제시를 통하여 청소로봇이 로봇인 이유에 대해 생각할 수 있는 기회 제공
아이디어 발현 Ÿ 청소로봇이 갖추어야 할 기능 제안
학습 방법 Ÿ 청소로봇에 대해 이해하고 이를 바탕으로 편지를 쓰는 활동
과정, 활동 중심 Ÿ 여러 가지 로봇을 분류하고 청소로봇이 갖추어야 할 기능을 제안하는 활동 강조
다양한 산출물 Ÿ 개인별로 지통이에게 쓰는 편지
협력 학습 Ÿ 모둠별로 청소로봇이 개발된 이유와 갖추어야 할 기능에 대해 토의하며 다양한 아이디어를 공유
감성 적 체험
몰입 Ÿ 선생님의 도움을 받게 된 지통이의 상황 제시를 통해 학습에 몰입 유도
Hands-on Ÿ 학습자들이 직접 인터넷을 검색하여 알게 된 내용을 정리하고 개인별로 편지쓰기
성취의 경험 Ÿ 청소로봇이 로봇의 한 종류임을 알고 분류하는 성취 경험
배려 Ÿ 다른 친구들의 아이디어를 경청하고 공유하며 청소로봇의 입 장을 고려하여 편지쓰기
자기 평가 Ÿ 선생님의 입장에서 지통이를 이해시키는 편지쓰기를 통한 자 기 평가
보상 내재적/외재적
보상 Ÿ 소통과 배려의 체험을 통한 보상
