2017 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서
2017. 11. 30.
상탑초등학교
【 2017년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】
프로그램 구분
▣ 초 □ 중 □ 고
학년(군) (5-6학년군)
개선 신규
□ 일반주제 □ 일반주제
▣ 우대주제 (메이커)
▣ 우대주제 (메이커) 연구제목 ‘세상과 연결하다’ Maker 프로젝트 STEAM 프로그램 개발
연구기간 2017. 4. 20. ~ 2017. 11. 30.
연구비 금사백만원(4,000,000원)
연구 책임자
소속 상탑초등학교
성명 도혜림
참여 연구원 김삼순, 김미선, 김서현, 정현주
상기과제를 수행한 결과로써 본 보고서를 제출합니다.
2017년 11월 30일
연구책임자 : 도 혜 림 (인)
한국과학창의재단 이사장 귀하
이 보고서는 2017년도 정부의 재원으로
한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임
목 차
1. 요약문··· 1 2. 서론···
※ 서론에는 연구의 필요성 및 목적, 연구범위 등의 내용을 작성합니다.
3. 연구 추진 내용 및 결과···
※ 연구 추진 내용 및 결과에는 ① STEAM 프로그램 개선&개발(교육과정 성취기준), 적용 (대상, 수, 시기, 방법) 내용, ② 학생 평가 방법과 학교생활기록부 기재 방안(예시 포함),
③ 학생 STEAM 태도와 만족도 조사 방법, ④ STEAM 협의체와 교사 네트워크(공개수업 등) 활동, ⑤ 교사연구회 운영 발전 과정 및 자체 평가 등의 내용을 작성합니다.
가. 추진 내용 ···
나. 추진 결과 ···
1) ···
2) ···
4. 결론 및 제언 ···
※ 결론 및 제언에는 종합 결론(요약) 및 제언을 작성합니다.
5. 참고문헌···
[부록]
부록1. 현장적용 결과 요약
부록2. (학생 산출물, 사진, 수업 영상, 성찰일지, 교사의견, 자체평가 결과 등) 부록3. 회의록
부록4.
[붙임]
붙임1. 수업지도안 ···
붙임2. 정산보고서 ···
※ 작성요령
① 본문 글자크기 11포인트, 맑은 고딕, 줄 간격 160%
② 표 번호: <표 1>, <표 2>, … ③ 그림 번호: [그림 1], [그림 2], …
④ 목차 주요 내용을 중심으로 개괄식으로 작성 ⑤ 양식 안의 푸른색 글씨는 예시를 나타냄
2017년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서
1. 요약문
교육과정에서 제시한 단원의 주요 학습 내용은 전기 회로에서 전구에 불치 켜지는 조건을 알고 전지 의 연결 방법과 전구의 연결 방법에 따른 전구의 밝기 비교, 전류의 이해, 전기 절약과 전기를 안전하 게 사용하는 방법을 익히게 하는 것이다.
전류가 흐르는 전선 주위에 있는 나침반 바늘의 움직임을 관찰하여 전류가 흐르는 전선은 자석의 성 질이 나타남을 알고 이를 이용하여 전자석을 만들며, 일상생활에서 전자석을 이용한 예를 찾고 새로 운 쓰임새를 고안하는 것이다. 일상생활에서 필수적인 전기의 사용에 대해 새로운 접근을 시도하고자 한다. 생활의 편리함 뿐 만 아니라 음악과 같은 예술 분야에서도 전기가 사용되고 나아가 sw와 접목 하여 새로운 예술 분야를 만들 수도 있음을 경험하고자 한다. 전기회로의 원리를 이용한 ‘메이키메이 키’라는 소프트웨어 교구를 사용함으로써 전기의 작용과 SW, 음악의 융합을 시도했다. 이러한 과정을 통해 학생들은 과학의 생활편리 기능뿐만 아니라 다양하고 새로운 분야로서 접목시킬 수 있음을 느 낄 수 있을 것이다.
3D프린팅 기술은 누구나 생산자가 될 수 있도록 돕는 기술이다. 공장에서 만든 양산 제품 대신, 개인 에게 맞춘 제품을 소량 생산할 수 있다. 앞으로 인류의 노동은 이런 기술의 발달로 더욱 발전할 것이 라는 낙관적인 기대가 있다. 주로 여성으로 대표되는 노동 소외 계층이 3D프린팅 기술의 도움으로 노동 시장에서 활기를 되찾게 될 것이라는 관측이다. 3D프린팅 기술이 생산수단을 점유해 자본을 독 점한 기존의 시장 구조를 깨고 생산의 민주화를 불러일으킬 것이라는 긍정적인 전망과 상통한다.
하지만 많은 일자리의 변화를 가지고 오는 것도 사실이다. 항공기 기술 업체 보잉은 지난 2012년부터 약 2만 개 이상의 비행기 부품을 3D프린팅 기술을 이용해 제작하고 있다. 미국의 가전제품 기업 제너 럴일렉트릭(GE)도 마찬가지다. GE는 2014년부터 3D프린팅 기술 개발과 생산라인 적용에 수천만 달 러를 투입하고 있다. 맞춤 제작이 요구돼 전문 인력이 필수적이었던 분야에도 3D프린터 진출이 가속 화하고 있다. 대표적인 분야가 바로 치과다. 환자를 위한 치료용 보철 제작 단계에 3D프린터가 의미 있는 성과를 내고 있는 것이다. 매년 3D프린터의 도움으로 제작되는 치료용 보철은 미국에서만 수천 만 개에 이를 정도다. 이전처럼 금형을 만들고, 금형을 바탕으로 보철 기구를 제작하는 숙련자의 손길 이 더 이상 필요 없게 된 것이다. 3D프린팅 기술이 이미 일부 영역에서 사람과 일자리 다툼을 벌이고 있다는 결정적인 신호다.
하지만 밀려오는 변화를 막을 수 없는 것이 역사가 말해 준다. 그렇다면 우리는 무엇을 어떻게 준비해 야 할까? 어려운 기술을 배우는 접근보다 내 주위의 물건들을 나도 만들어볼 수 있다는 것으로 접근 을 시도했다. 하나의 물건을 제작하는 과정에는 다양한 분야가 연결되어 있다. 가장 큰 예가 자동차이 다. 과학, 수학, 공학, 미술 등 스팀의 대표적인 예가 자동차이다. 3D 프린터라는 소재를 수업에 녹여 내는 과정도 마찬가지이다. 기술을 익히려고 하는것보다 다양한 분야의 총합이라는 접근으로 이 과정 을 개발하고자 했다.
2. 서론
가. 연구의 필요성
◦ 첨단 과학, 기술, 공학의 급속한 발전 속에서 과학 기술의 발전이 국가경쟁력을 대변 하고 있고 아이디어와 지성이 새로운 형태의 자본으로 역할을 수행하고 있는 지능정보사회 대비
◦ 역량기반 융합형 교육과정 운영과 연계하여 학생 중심 · 학생 주도 수업 적용을 통하여 융합적 문제 해결 능력 함양
◦ 학생들에게 마음껏 상상할 기회를 제공하고 탐구하고 도전할 수 있는 장을 마련하여 학생들에 게 유･무형의 창조적인 산출물을 경험할 수 있도록 프로그램을 구안･적용
나. 연구의 목적
본 연구는 생활 속 문제의 융합적 해결능력 함양 프로그램을 교육과정과 연계하여 현장(수업) 적용성 을 개선한 STEAM 일반화 자료 개발을 목적으로 한다.
◦ 5-6학년 교육과정에서 STEAM 교육 적용과 관련된 교과 및 단원을 분석한다.
◦ 분석된 단원을 중심으로 교육과정을 재구성하고 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 5-6학년 학급 학생들에게 구안 적용한다.
◦ 개발한 프로그램을 정규교육과정 수업에 적용하여 수정 보완한다.
◦ STEAM교육의 현장 정착과 일반화를 위한 기반을 마련한다.
다. 연구의 범위
◎ 소프트웨어 활용 스팀 수업
(1) 소프트웨어 프로그래밍 언어 활용 메이키 메이키
◦ 우리 주변에 있는 무수한 사물들 중 전기가 통하는 것들을 입력 장치로 바꿔 주는 것 ◦ 전기가 통할 수 있는 다양한 사물들을 연결하여 메이커 되어보기
◦ 소프트웨어는 목적이 아닌 도구로써 실생활 모든 분야에 활용될 수 있다는 인식 확산 (2) 3D 프린터 활용 메이커 수업
◦3D 프린터와 메이커에 대한 인식 확산
◦개인 맞춤, 소량 생산 시대에 맞춰 개인의 창의적 역량을 발휘할 수 있는 경험 제공
◎ 역량기반 융합교육과정이 적용된 스팀수업
◦ 학생들의 삶과 연계하여 동기를 불러일으킬 수 있는 실제상황에 대한 탐구
◦ 수업을 통해 길러질 수 있는 역량(창의. 융합적 사고력, 협업 및 의사소통능력, 컴퓨팅사고능력, 디자인적 사고능력)에 수업의 목적을 두고 설계 방법 탐구
◦ 앎이 삶으로 연계될 수 있는 실천의지를 함양할 수 있는 감성적 체험
3. 연구 내용 및 결과
가. 연구 내용1) STEAM 프로그램 분석 및 환경조성
◎ 문헌연구
⑴ 연구의 주제 및 특성에 관련된 문헌과 사례 등을 분석함으로써 현장 교육에서 STEAM 교육 개념 정립을 위한 이론적 근거와 타당한 연구 방법을 도출하고, 현장에 적용 가능한 프로그램 사례를 조사 분석 하고 회원 간 공유한다.
⑵ 분석 대상
① STEAM교육에 관한 문헌 분석
STEAM교육 연구에 관한 국내외 문헌 분석을 통해 STEAM교육 연구의 흐름과 최신 동향을 파악하고, 창의적 융합인재 개념 정립을 위한 이론적 근거와 시사점을 도출한다.
② 초등학교 교육과정 분석을 통한 STEAM 교육 논의 및 분석
- 초등학교 교육과정을 분석하여 STEAM 교육 연계성을 조사하고 관련 문헌 및 자료를 분석 - 프로그램 운영 관계자에 대한 면담 조사로 진행됨
③ 선행연구 분석
- 한국과학창의 재단이 추진 중인 STEAM 프로젝트 결과물의 연계 활용
◎ STEAM.kofac.re.kr에서 프로그램 발굴 /수집 /분석 /시사점 도출
⑴ STEAM.kofac.re.kr에서 프로그램 발굴 /수집 /분석 /시사점을 도출한다.
⑵ 우수 프로그램 사례분석(학교급별, 학교유형별, 개발영역별 수업관찰, 교사인터뷰)
◎ STEAM 교육과정 운영을 위한 교육과정 분석
⑴ 연구의 초기 단계에서 본교 교장 선생님(이상철-창의재단 및 경기도교육청 스팀컨설팅), 과 협의회를 개최하여 STEAM교육 프로그램 개발에 대한 정책적 요구의 확인, 프로그램 개발의 방향 및 방법 등에 대한 합의를 도출함
⑵ 전문가 협의회는 상시적으로 본 연구의 진행 상황을 점검하고 자문하는 역할을 담당하며, 구체적으로 연구의 목적과 내용, 방법과 절차, 조사 및 연구 결과 등에 대한 모니터링을 담당함.
◎ 학생주도 과학수업 실천 학교간 네트워크 연수
주제 강사 대상 비고
강의 학생참여형 과학수업
경상대 교수 김용진
관내 초·중·고 희망교사
-‘학생참여형 과학수업 철학과 관점, 이론적 배경
-참여수업 방안, 과정평가 방안, 수업 사례, 학습법 -5,6교시 수업 공개 후 특강 진행
(수업자 : 상탑초 도혜림)
메이커 연수
융합교육&
메이키메이키
상탑초 교장 이상철
관내 초등 희망교사
-융합(STEAM)교육 이론과 실제
-SW활용 스팀수업[메이키메이키]
3D 모델링&
아두이노 (3회 참석)
메이커 강사 장성숙
관내 초·중·고 희망교사
- 사물인터넷 융합수업
아두이노와 조도센서, 3D모델링 융합한 무드 등 만들기
◎ 교육과정 재구성을 통한 프로그램 개발
차시 배움목표 배움 내용 핵심성취기준
1~2
전지, 전구, 전선을 연결 하여 전구에 불을 켜고, 전 구에 불이 켜지는 조건을 말 할 수 있다.
전구에 불이 켜지는 전기 회로를 꾸밀 수 있다.
◎전기회로와 전류의 개념 알기
ㆍ전지, 전구, 전선을 연결하여 전구에 불켜기 ㆍ전기 부품의 특징 알아보기
[6과13-01] 전지와 전구, 전선을 연결하 여 전구에 불이 켜 지는 조건을 찾아 설명할 수 있다.
3
전지와 전구를 직렬이나 병렬로 연결하여 전구에 불 을 켤 수 있다.
전지와 전구의 연결 방법 에 따른 전구의 밝기를 비교 할 수 있다.
전기 회로에서 전류가 흐 르는 방향을 말할 수 있다.
◎전지의 연결 방법에 따른 전구의 밝기 관찰하기
ㆍ전지의 직렬연결과 전지의 병렬연결 알아보기
◎전구의 연결 방법에 따른 전구의 밝기 관찰하기
ㆍ전구의 연결 방법 알아보기
◎전기 회로에서 전류는 일정한 방향으로 흐르는 것을 발광 다이오드(LED)를 사용하여 확인하고 화살표로 표시하기
[6과13-02] 전구를 직렬연결 할 때와 병렬연결 할 때 전 구의 밝기 차이를 비교할 수 있다.
4~7
전기 회로를 이용한 SW 교구를 활용하여 악기를 만들어 연주할 수 있고 전 기의 쓰임새가 다양함을 알 수 있다.
◎탐구 안내 , 메이키 메이키 수업 되돌아보기 ㆍ메이키메이키 활용 다양한 작품 감상하기
◎전기회로 개념 알기
ㆍ전기회로 원리를 이용한 메이키메이키
◎우리 모둠 '음악 연주' 계획하기 ㆍ친구들과 함께 연주할 음악 정하기
ㆍ연주할 악기를 정하고, 메이키메이키로 연주할 부분 정하기
ㆍ춤과 함께 하는 음악, 랩, 다양한 음악 시도 ㆍ악기 제작 계획, 연습계획 세우기
(모양, 자료, 방법 등) ㆍ다른 모둠과 공유, 발표하기
◎메이키메이키로 악기 제작 및 연주 연습하기
과6101. 전지, 전선, 전구를 연결하여 전 구에 불을 켜고, 불 이 켜지는 회로의 조건을 설명할 수 있다.
8 전류가 흐르는 전선 주위 에서 자석의 성질이 나타나
◎막대자석 주위에 있는 나침반 바늘의 움직임 관찰하기
[6과13-04] 전자석 을 만들어 영구 자석
융합교육 연수 학생참여형 수업 연수 메이커 연수
연번 주요 활동 내용 1 • 소프트웨어가 뭘까? • 3D프린터 그것이 궁금해 2 • 3D 캐디안 알아보기
3
~ 10
• 모델링 하기 전에 각 자 주제 정하기
(머리띠, 캐릭터, 피젯 스피너 등)
• MOOC의 시대 – 유 튜브로 3D 모델링 알아 가기
• MOOC의 시대 – 유 튜브로 3D 모델링 완성 하기
• 머리띠 , 피젯 스피너 완성
◎스팀 교사 워크숍 참여 오조봇을 활용한 컴퓨팅 사고력
신장 수업
9.23.(토) 09:00∼11:00
성남동초등학교
2층 회의실 교사 오현주 윤문주
ESD를 활용한 세계시민교육 9.23.(토) 11:00∼12:00
성남동초등학교
2층 회의실 교사 오현주
베르누이원리를 활용한 무동력 9.23.(토) 성남동초등학교 교사 윤문주 고 전류의 방향이 바뀔 때
나침반 바늘의 방향이 바뀌 는 것을 관찰할 수 있다.
◎전류가 흐르는 전선 주위에 있는 나침반 바 늘의 움직임 관찰하기
과 전자석을 비교하 고 일상생활에서 전 자석이 사용되는 예 를 조사할 수 있다.
9
전자석의 성질을 알고 일 상생활에서 전자석을 이용 한 예를 말할 수 있다.
전기를 절약하고 안전하 게 이용하는 방법을 발표할 수 있다.
◎전자석 만들기
ㆍ시침바늘과 나침반을 사용하여 전자석의 성질 알아보기
◎전기 절약 방법과 전기 안전 수칙을 조사하기
[6과13-03] 전기를 절약하고 안전하게 사용하는 방법을 토 의할 수 있다.
◎ 교사 전문성 향상 연수 및 프로그램 적용 환경 구축 ⑴ 공간의 재구조화로 프로그램 적용 환경 구축
•교실 공간의 배치와 환경에 따라 학 생들의 동선이 달라지고 공간 내 학생들의 행위를 규정함을 반영
•층별 학년 배치 재구조화로 학교 공간의 활용도 향상
•제 2과학실 증설
•관행적인 교실 속 비품들을 재배치하여 민주적이고 수평적인 교사와 학생 관계에 기여
•미래학교를 지향하는 본교에 서는 학생들의 삶의 터전으로 서의 학교 공간을 재구조화
•유휴교실을 활용, 다양한 수업을 실행할 수 있는 공간 마련
•미래학교 스마트교육을 접목하기 위해 소프트웨어실과 스 마트실 마련
•탐구조사 및 발표, 제작 등 활용 기자재 보유 (노트북20대 보유, 태블릿 PC 30대 보유)
•스마트 기자재를 항상 활용할 수 있는 여건 조성
•무선 설치로 인해 노트북과 태블릿을 다양한 공간에서 활용 가능
•수업분석실 구축
•동영상 편집 및 저장 시스템
•유휴교실을 활용한 수업분석실을 구축하여 다양한 공간을 담을 수 있는 천정형 360도 카메라를 통해 실시간 녹화·녹음 할 수 있는 환경 조성
•동영상 편집 및 저장 시스템을 구축하여 거꾸로 교실을 위 한 영상자료 제작에 용이함.
비행기 만들기 12:00∼13:00 2층 회의실
STEAM을 활용한 미술 수업 9.23.(토) 10:00∼11:00
성남동초 2층
학부모 상주실 교사 이정묘
SSI 교수학습 프로그램 적용으로 사회적 상상 유도하기
9.23.(토) 11:00∼12:00
성남동초 2층
학부모 상주실 교사 이정묘
3D 모델링을 활용한 STEAM 수업
9.23.(토) 12:00∼13:00
성남동초 2층
학부모 상주실 교사 도혜림
⑵ 교실 및 PC (태블릿, 노트북) 환경
교실명
기자재** 보유 현황 PC 노트북 태블릿 무선 빔프로젝 비고
트 TV 전자칠
판
컴퓨터실 30 1 1
멀티미디어 활용 가능/
USB 탈부착가능/
네트워크연결/
빔프로젝트
스마트실 1 30 1 1 1 1
SW실 20 1
RG실(영어
실) 16 1 1 1
과학실 Ⅰ 1 1
과학실 Ⅱ 1 1
도서실 1 1 1
2) 교육과정 및 현장 적용성을 높인 융합인재교육(STEAM) 프로그램 구안 방안 모색 및 적용 (1) 교육과정 및 현장 적용성을 높인 융합인재교육(STEAM) 프로그램 융합주제 추출
￭『추출된 STEAM교육 프로그램』 교육과정 연계하여 재구성 방안 구안
￭『교육과정 및 현장 적용성을 높인 STEAM교육 프로그램』 적용 및 수정
◎ 교육과정연계 STEAM 일반화 자료 개발 절차
교육과정연계 STEAM 일반화 자료 개발을 위해 STEAM 주제 추출 → 교육과정연계 STEAM 프 로그램 구성 → STEAM 수업안 작성 → STEAM 일반화 자료개발 의 절차를 거친다.
<표 1> 수업모델 개발 절차
STEAM 주제 추출 교육과정연계 STEAM 프로그램 구성
STEAM 수업안 작성
STEAM 일반화 자료 개발
▪ 교육과정 분석
▪STEAM요소추출
▪ STEAM 요소를 중심으로 교육과 정 재구성
▪STEAM요소를 고 려한 수업 재구성
▪STEAM 수업모델 개발
▪STEAM 교육 교수·
학습 과정안 작성
▪수업에 적용
▪검증 후 일반화 를 위한 수업자료 개발
◎ 프로그램 개발
⑴ 설계 원칙과 설계 과정
기존 개발된 프로그램은 구성주의를 바탕으로 하고 있다. 이를 PBL모형으로 전환한다. 이
는구성주의적 학습원칙을 구체화하는 수업모형으로 STEAM 교육프로그램을 교육과정연 계하는 실천적 방법론을 제시한다.
⑵ 문제개발
① 선정 교과와 단원에 대한 교육과정 재구성상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험을 아우 를 수 있도록 활동을 구조화하여 상황에서 제시한 명확한 목표를 향해 작은 활동들을 엮 어가며 각 단원의 주제가 자연스럽게 드러나도록 할 것이다.
② 문제 시나리오 작성
STEAM 교육 프로그램의 상황제시 단계에서 학습자들에게 제공하는 문제는 실생활과 관 련되며 여러 분야가 융합된 맥락적인 것이어야 한다. 또 학습자들이 충분히 상황에 몰입 하여 자기주도적으로 활동에 참여할 수 있을 정도의 매력적이고 신선한 주제를 담고 있 어야 하며, 해결방안이 다양하게 나올 수 있는 비구조적인 것이어야 한다.
⑶ 교수 - 학습 과정 설계
일련의 학습 활동에서 학습자들이 창의성을 발현하고, 동료 학습자를 배려하며 의사소통 을 통한 문제 해결이 자연스럽게 이루어질 수 있도록 교육 프로그램을 설계할 것이다. 프 로그램은 크게 사전활동, 전개, 사후활동으로 나뉘며, 각 단계가 하나의 흐름으로 진행된 다. 사전활동 단계인 계획하기는 문제 상황을 접한 후에, 팀별로 역할을 나누고 목표와 계 획을 세우는 과정이다.
⑷ 학습 환경 설계
실생활과 연계하고 실제 세계의 경험을 통해 학습자가 스스로 지식을 구성할 수 있도록 하는 학습 환경을 조성해야 한다. 가공되지 않은 학습 자원과 교실 밖을 벗어나 실제 세계 와 비슷한 공간은 학습자들이 주도적으로 의미를 구성할 수 있는 환경으로서 적합하다.
조건에서 학습자들은 자신들이 스스로 계획한대로 자료를 수집할 수 있도록 할 것이다.
⑸ 활동지 개발
학습자들의 자기주도적 학습, 성찰적 학습, 팀별 협력학습을 돕고, 활동 과정을 기록할 수 있도록 활동지를 개발하여 활용할 것이다.
4) 프로그램 적용
개발된 STEAM 교육 프로그램이 현장 적용 일반화 가능성 탐색을 위하여 현장에 적용하여 프로그램에 대한 내용적 타당성을 강화한다.
⑴ 현장 참여 관찰 노트 및 인터뷰 내용에 대한 내용 분석(Content Analysis) 기법을 통해 자료에 대한 체계적인 분류와 주제(패턴) 파악
⑵ 내용분석을 바탕으로 양적 분석을 실시하여 핵심적이고 일관성 있는 의미를 도출
3) 효과성 검증 방법 ◎ 검증계획
⑴ 태도 조사지 활용 : 창의재단 제공 사후 스팀 만족도 조사 설문지 활용
나. 연구 결과
4. 결론 및 제언
⑵ 설문 조사 및 분석 후 학생 대상 설문조사 실시 ⑶ 검사 시기 : 11월 21~11월 30일
(4) 검사도구 : 스팀 수업 만족도 온라인 설문 조사(한국창의재단)
설문인원 5학년 6학년 계
학생수 40 70 110명
1)만족도 설문 조사
◎ 사전 STEAM 태도 검사지 검사 결과 내용
• 수학 관련 활동이나 수학시간을 부담스러워 하고 자신감이 대부분 결여되어 있다.
• 수학공부를 하는 것이 상급학교 진학과 관계가 있지만 흥미를 가지고 수학을 하는 것은 아니다.
• 수학은 다른 교과를 공부하는 데 도움이 되지만 수학 관련 책을 즐겨 읽거나 수학관련 견학에 주도적으로 참여하지 않는 편이다.
• 수학은 진학에 도움이 되지만 실생활에 필요하다고 느끼지 않는다.
• 과학 내용은 이해하는데 어려움이 있고 과학 관련 직업에 남학생 몇 명을 제외하고 관심이 적다.
• 과학 관련 독서를 즐겨 하는 편은 아니라 스스로 배경지식이 적다고 생각하는 학생이 대 부분이다.
• 수업 시간 친구들과 소통하는 것은 중요하다고 인식하며 조사나 발표활동에는 열심히 참여 하고자 하는 의지가 있다.
◎ 결과 내용
• 수학과 과학 교과에 대한 자신감이 부족한 학생이 많았으나 스팀 수업을 끝낸 후 적극적 으로 참여한 자신의 모습에서 재미와 흥미를 느낀 학생 비율이 많아졌다.
• 수학과 과학의 단순 지식을 배우는 것보다 다양한 교과를 융합하여 실생활과 관련 있는 상황과 주제가 있는 활동에 더 적극적으로 참여할 수 있었다는 비율이 많아졌다.
• 스팀 수업을 통해 친구들과 합리적으로 토론하고 서로 생각을 공유하며 협력하는 과정에서 배려와 존중의 자세를 배운 학생이 많았다.
본교는 SW교육 나눔학교 및 선도학교이다. SW교육 활용 및 다양한 매체를 활용할 수 있도록 환경 구축을 위해 노력했다. 본교는 SW교육을 코딩교육으로 국한하지 않는다. 넓은 범주로 미래 수업의 방향과 학교의 역할을 고민하여 다양한 시도를 하고 있다. 본인이 시도했던 스팀수업도 그 맥락과 일치한다. 메이키메이키는 사물인터넷의 개념을 적용한 교구로써 자신이 표현하고 싶 은 예술작품을 SW로 표현해 보고, 3D 모델링도 SW교육이기보다는 메이커교육의 일환으로 개인 맞춤형 소량 생산이라는 미래사회에 맞추어 자신이 생각하는 모든 것을 창의적으로 표현할 수 있도록 하였다. 아두이노 또한 초등학생들이 배워 적용하는 것은 약간 어려운 면이 있지만 간단
한 내용으로만 구성하여 학생들이 적용해 볼 수 있도록 하였다. 이 수업에서 의도하고자 한 것은 교구나 프로그램의 작동 방법이나 기술을 익히게 하기 위함이 아니다. SW기반 사회에 대한 기본 이해와 다양한 자료 중에 일부를 접함으로써 앞으로 만날 세상과 대상에 대한 워밍업과 동기를 주고자 하였다.
SW활용 교구들은 쉽게 접해보지 못하는 교사들도 많다. 접한다 해도 두려움을 느끼고 학교 현장 에서 적용해 보고자 하는 시도를 하기 어렵다. 하지만 접하면 접할수록 소프트웨어라는 것이 의 외로 복잡하지 않고 조금만 이해하면 단순하게 이용할 수 있음을 깨닫게 되었다. 복잡하다면 사 람들에게 외면을 당하고 상용화될 수 없다는 것이 미래 각광받을 소프트웨어 산업에 핵심이 아 닐까 한다. 아이들은 교사인 어른보다 훨씬 받아들이는게 빠르다. 그러나 일반 교과도 학생들의 선호도가 있듯이 SW, 메이커도 마찬가지이다. 그래서 SW만 수업에 적용하는 것이 아니라 예술 도 함께 적용하는 스팀수업을 시도한 것이다. 수업에는 다양한 개성과 소질을 가진 아이들이 들 어와야 한다. 한 가지 길만 고집하다 보면 수업에 온전히 들어오지 못하는 아이들이 생긴다. 교실 속 대부분 아이들이 수업에 들어올 수 있도록, 삶과 앎이 하나되는 수업으로 아이들이 수업에 의미를 가질 수 있도록 교사는 수업을 설계할 수 있어야 한다. 그런한 맥락 속에서 스팀수업의 방향과 내용을 고민해야 할 것이다.
[부록1] 현장적용 결과 요약
<STEAM 프로그램(수업) 현장적용 요약>
※ 기존 STEAM 프로그램 개선 1개, 신규 STEAM 프로그램 개발 1개 반드시 작성
※ 제안된 STEAM 프로그램 개발 개수보다 많이 개발한 경우 칸을 늘여 추가 작성
구분 STEAM
프로그램명 적용 학교명 적용
학년 적용 교과(시수) 적용 기간 수혜 학생 수
개발
사물인터넷 기반 예술교육 STEAM
프로그램
상탑초 5,
6
과학(2)
11월 1주 110 실과(1)
음악(1)
개선
아두이노와 3D 프린터를 활용한
‘꼬마메이커(maker) 프로젝트 STEAM
프로그램
상탑초 6
과학(1)
9월 4주 20 실과(1)
미술(1)
[붙임1] 수업지도안
1. 프로그램 개요
주제 사물인터넷 기반 예술교육 STEAM 프로그램
관련교 과
(학년)6학년
(과목)과학, 실과, 음악
학습 목표
내용 목표
•전기의 작용에 대한 이해를 바탕으로 전기를 사용하는 사물인터넷 환경이 전기를 절약하는 방법으로 활용할 수 있음을 알 수 있다.
• 사물인터넷의 의미와 환경을 이해하고 사물 입력 전용 교구 메이키메이키에 대해 알 수 있다.
• 메이키메이키의 기능을 익히고 활용할 수 있다.
• 소프트웨어 프로그래밍 학습도구인 스크래치를 익혀 원하는 악기를 프로그래밍 할 수 있다.
• 메이키메이키와 스크래치를 이용하여 악기를 제작하고 연주할 수 있다.
과정 목표
• 메이키메이키의 기능을 익히고 활용하면서 창의적으로 문제를 해결할 수 있다.
• 스크래치를 익혀 프로그래밍적 사고를 통해 원하는 악기를 연주할 수 있다.
• 악기를 제작하고 연주하며 심미적 감수성을 기를 수 있다.
•사물 인터넷 환경에 대한 관심을 가지고 생활에 적용해 보고자 하는 의지를 가진다.
STEAM 요소
S • 전기의 작용 T • 악기로 연주하기
E • 메이키메이키 기능 익히고 활용하기 • 창의적 문제해결방법 찾기 A • 창의적으로 디자인하기
M • 소프트웨어 프로그래밍 학습하기 • 프로그래밍적 사고하기
개발 의도
전기의 작용에 대한 이해를 바탕으로 전기를 사용하는 사물인터넷 환경이 전기를 절 약하는 방법으로 활용될 수 있음을 알게 하고자 한다. 사물 인터넷을 간단하게 체험할 수 있는 교구 메이케메이키를 이해하고, 이를 프로그래밍 활동을 한 후 악기를 연주를 할 수 있다.
사물 인터넷은 Internet of Things라는 용어의 앞 글자를 따서 ‘IoT’라고 부른다. 사물인터넷은 인터 넷에 연결된 기기가 사람의 개입없이 각 사물에 센서가 부착되어 있어서 실시간으로 서로 정보를 주고 받아 처리하는 시스템이다. 사물 인터넷 환경이 만들어지기 위해서는 사물과 주변 환경으로 부터 정보를 얻는 ‘센싱 기술’, 사물과 인터넷을 연결하는 ‘유무선 통신과 네트워크 기술’, 각종 서 비스와 원하는 형태로 정보를 처리하고 융합하는 ‘서비스 인터페이스 기술’, 해킹이나 정보 유출을 방지하는 ‘보안 기술’이 필요하다. 이런 기술을 통해 사물들끼리 대화를 나눌 수 있는 것이다.
컴퓨터끼리 정보를 주고 받는 기술인 네트워크 기술을 다른 물건들에도 적용하여 사물간에도 필요 한 데이터를 주고 받을 수 있다. 집에서 사용하는 전자 기기뿐 만 아니라 학교, 회사, 길거리 어디서
2. 교육과정
차시 과목 교육과정 성취기준 STEAM 프로그램 성취
목표/요소
1~2
과학
과6101. 전지, 전선, 전구를 연결하여 전구에 불을 켜고, 불이 켜지는 회로의 조건을 설명할 수 있다 과6103. 전기를 절약하고 안전하게 사용하는 방
법을 알고 실천할 수 있다. 사물인터넷에 대해 알기
메이키메이키가 무엇인지 이해하기
실과
실6241-1. 일상생활에서 열, 빛, 동력, 소리 등의 형태로 이용되는 전기․전자 제품의 종류와 기본 원리를 설명할 수 있다.
3~4
과학
과6101. 전지, 전선, 전구를 연결하여 전구에 불을 켜고, 불이 켜지는 회로의 조건을 설명할 수 있다 과6103. 전기를 절약하고 안전하게 사용하는 방 법을 알고 실천할 수 있다..
프로그래밍적 사고하기
소프트웨어 프로그래밍 학습하기
악기로 연주하기
창의적으로 디자인하기
자신만의 디자인으로 악기를 만들어 보고 연주하여 자신의 독특한 진로를 탐색하기
실과
실6241-2. 전기․전자 제품에 사용되는 주요 전자 부품의 기능을 이해하고, 간단한 제품을 만들 수 있다.
실6242-2. 여러 가지 센서를 장착한 간단한 로봇 을 체험할 수 있다.
든 사물인터넷을 이용할 수 있게 되었다.
6학년 과학 2단원은 ‘전기의 작용’을 학습하고 전기를 절약하는 습관을 기르는 태도로 연결하는 것이 단원의 목적이다. 전기 작용과 미래사회의 사물인터넷을 재구성하여 전기의 필요성을 더욱 부각시키고자 하였고, 사물인터넷을 통해 전기를 차단, 절약하는 시스템을 있다는 사실로 전기 절 약 태도와도 연계하였다.
STEAM 준거
상황 제시
•사물 인터넷의 개념을 이해하고 사물인터넷 기 술이 구현되어 인간의 삶이 큰 변화를 겪고 있음 을 알 수 있다.
감성 적 체험
•사물인터넷 환경의 발달 에 따라 미래사회 사람들 의 삶이 어떻게 달라질지 상상할 수 있다.
•다양한 사물을 활용하여 직접 음악을 연주함으로 써 심미적 감수성을 기를 수 있다.
창의 적 설계
•메이키메이키의 작동을 위해서 전기가 통하는 전도체가 필요함을 알고 물건을 찾아 이용할 수 있다
•자신만의 창의적인 방법으로 생활 주변의 다양한 물체들을 활용한 악기를 만들 수 있고 연주할 수 있다
3. 차시별 계획 총괄표
4. 학생 평가계획
구분 번호 평가기준 평가방법 평가도구
형성 평가
1
스크래치와 메이키를 활용하여 창의적이고 특 별한 방법으로 소리를 내든 악기 디자인할 수 있는가?
수행 관찰
2 모둠원과 협동하여 프로젝트를 수행하며 자신의
맡은 역할에 최선을 다하는가? 수행 관찰
총괄
평가 1 전기회로의 개념과 원리를 이해하고 실생활에서 이
용하는 사례를 말할 수 있는가? 지필 서술형, 단답형
차시 학습 내용
1~2 차시
소주제 사물, 세상과 연결하다
사물인터넷과 관련된 기초적인 내용 설명 : 센서, 정보수집, 빅데이터, 클라우드 등
조사한 사물인터넷에 대하여 그림으로 정리하고 발표하기
Co 상황 관련 동영상 제시 및 사물인터넷이란 무엇인지 발문한다.
- 각자 조사하고 정리한 사물인터넷 기술에 대하여 친구들 앞에서 발표하기
메이키메이키에 대해 알고 기능 익히기
- 메이키메이키의 다양한 기능을 연습하며 익히기
3~4 차시
소주제 사물인터넷, 사물과 음악의 네트워킹!
메이키 메이키로 멜로디 소프트웨어 활용하기
창의적이고 특별한 방법으로 소리를 내든 악기 디자인 하기
Co 구글크롬 설치하기 : 메이키메이키에서 제시하는 소프트웨어 프로그램의 구동이 원활하 게 잘 됨
스크래치 설치하기 : 설치해도 되고, 온라인 환경이라면 홈페이지를 열어 사용해도 됨
Tip! 메이키메이키 부품별 정리, 메이키메이키 상자별 정리
Tip! 1. Jay silver Ted 강연 http://www.seri.org/kz/kzLecV.html?no=3553&ucgb=KZLECT 2. Jay Silver 제작 동영상 https://www.youtube.com/watch?v=rfQqh7iCcOU
3. 다양한 연주 예시 https://www.youtube.com/watch?v=wkPt9MYqDW0
CD 음계 소프트웨어를 직접 만들기 - 스크래치
Tip! 프로그래밍 소프트웨어인 스크래치 배우기 스크래치 스크립트 중 ‘소리’ 활용 익히기
- 새로운 key가 될 도체를 찾아 메이키의 각 부분과 연결하고 소프트웨어 실행하기 - 새로운 사물에 도체를 부착하여 실행하기
- 창의적으로 구상하여 실행하기
ET 구상하고 설계한 것을 바탕으로 악기 제작하기 직접 악기를 제작하고 발표하기
5. 학교 생활기록부 기재 방안
구분 번호 평가도구 학생생활기록부 기재 방안
형성 평가
1 관찰
스크래치와 메이키를 활용하여 창의적이고 특별한 방법으로 소리를 내는 악기 디자인하 여 모둠원들과 연주함.
2 관찰 모둠원과 협동하여 프로젝트를 수행하며 자
신의 맡은 역할에 최선을 다함 총괄
평가 1 지필 전기회로의 개념과 원리를 이해하고 실생활에서
이용하는 사례를 말할 수 있음
6. 차시(단계)별 교수 학습 과정
소주제 사물, 세상과 연결하다 차시 1-4/4
과목 (단원)
과학(2.전기의 작용)
실과 (4.생활과 전기・전자)
교육 과정
과학)과6101. 전지, 전선, 전구를 연결하여 전구에 불을 켜고, 불이 켜지는 회로의 조건을 설명할 수 있다
과6103. 전기를 절약하고 안전하게 사용하는 방법을 알고 실천할 수 있다.
실과)실6241-1. 일상생활에서 열, 빛, 동력, 소리 등의 형태로 이용되는 전기․전자 제품의 종 류와 기본 원리를 설명할 수 있다.
실6241-2. 전기․전자 제품에 사용되는 주요 전자 부품의 기능을 이해하고, 간단한 제품 을 만 들 수 있다.
실6242-2. 여러 가지 센서를 장착한 간단한 로봇을 체험할 수 있다.
학습 목표
1. 오픈소스 하드웨어인 메이키메이키의 기능을 익히고 활용할 수 있다.
2. 소프트웨어 프로그래밍 학습도구인 스크래치를 익혀 원하는 악기를 프로그래밍 할 수 있다.
3. 메이키메이키와 스크래치를 이용하여 악기를 제작하고 연주할 수 있다.
학습
과정 교수학습 활동 준비물
1~2 차시
도입
학습 활동
메이키 메이키
와 만나다
Co 상상이 현실이 되는 사물인터넷 세상이 성큼 우리 앞으로 다가왔다. 사물에
인터넷이 연결되는 제품을 소개하기
-상상력으로 사물인터넷을 적용한 제품을 소개하는 동영상 시청하기
동영상
CD 연결될수록 커지는 사물의 힘은 인간의 능력과 협력하는 삶을 상상해보기 - 상상력을 통하여 주위의 사물에 인터넷이 연결되고 사물과 사물은 거미줄처럼 연결되는 제품을 상상해보기
CD 메이키메이키 사용 시 주의사항과 정리하는 방법을 익혀보기 1) 사용하기 전 다음 제품이 있는지 확인하기
2) 사용할 때는 내 물건처럼 소중하게 다룹니다.
3) 메이키 메이키 키트를 사용 후 정리방법
CD 메이키 메이키를 익혀보기 <메이키메이키 익히기>
1) 메이키 메이키 기본 부품의 기능 설명
- 메이키 메이키는 여러 가지 사물을 key로 바꿔주는 하드웨어임을 설명 - 메이키 메이키의 부품 중 메인 보드의 앞 면 사용방법 안내
- 악어클립과 메인 보드 연결 방법, earth 사용 방법 안내
2) 컴퓨터에서 알맞은 소프트웨어를 실행하여 메이키 메이키를 연결하고 실제로 익힘
- 음계 소프트웨어, 팩맨 등의 게임 소프트웨어 등 학습자가 흥미를 가질 만 하고, 쉽게 접근할 수 있는 소프트웨어 사용
학생활동지
- 메이키 메이키 홈페이지가 제공하는 소프트웨어 사용 가능 3) Key 가 될 수 있는 사물 찾기
- 메인보드의 ‘상, 하, 좌, 우’, ‘SPACE’, ‘CLICK’를 악어클립으로 연결할 전도체 찾기
- 다양한 방법으로 연결하여 소프트웨어 실행해 보기 3~4
차시
메이키 의 친구 스크 래치를 만나다
/ 메이키
와 스크 래치로 새로운 악기를
만들 어라
CD 음계 소프트웨어를 직접 만들기 – 스크래치
1) 지난 차시에 사용했던 음계 소프트웨어를 내가 직접 만들어 나만의 음악을 연주한다면?
2) 프로그래밍 소프트웨어인 스크래치 배우기 - 스크래치 스크립트 중 ‘소리’ 활용 익히기
3) ‘소리’ 스크립트에서 직접 ‘타악기와 가락악기 선택’, ‘음 지정하기’ 등을 활용하여 프로그래밍 하기
CD 메이키 메이키와 스크래치를 연결하기 1) 메인보드의 뒷면 사용 방법 안내하기
- 메인보드의 뒷면을 활용하면 더욱 많은 소리를 낼 수 있음 2) 여러 가지 전도체를 연결하여 다양한 소리 내보기
3) 짝과 함께 자기만의 소리 프로그래밍하기
CD 소리, 새로운 악기를 만들다 – 악기 제작하기 1) 스크래치 이용하여 소리 프로그래밍하기
2) 준비한 사물들로 악기 제작하기
3) 여러 번 시도하여 가장 나은 방법 찾아보기
CD 연주하기
1) 모둠별로 악기 연주하기
2) 연주하는 모습은 미러링 프로그램을 활용하여 모두에게 보여주기
미러링 프로그램
마무리 ET 메이키메이키 키트 구조의 원리에 대해 생각해보기
- 메이키메이키 키트에 연결된 물건에는 어떤 것들이 있었는지 발표해보고 물건들 사이에는 어떤 공통점이 있는지 알아보기
전지 포스트 잇 지도상
유의점
Tip! 만드는 과정에만 집중할 것이 아니라 원리를 알 수 있도록 목적을 설정해 주 기
음악적이나 디자인적인 측면도 고려해보기
7. 학생 학습·활동지
계획세우기
6학년 ( )반 ( )모둠 이름 :
1. 곡목
2. 연주할 악기
3. 메이키로 연주할 악기 4. 악기제작
-준비물 : 메이키메이키 세트 개, -완성된 모습 예상하여 그리기 5. 역할 정하기, 연습 계획
[붙임2] 수업지도안
1. 프로그램 개요
주제
아두이노와 3D 프린터를 활용 한 ‘꼬마메이커(Maker) 프로젝 트’ STEAM 프로그램
관련교과 (학년) 초등학교 5학년 (과목) 과학, 실과, 미술
학습 목표
내용 목표
• 코딩을 이해하고, 순차, 반복, 조건, 함수 등 기본 원리를 알아보기
• 아두이노 조작하기
• 메이커 경험을 통해 개인 맞춤형 물건 만들기 과정
목표
• 스마트 산업과 로봇의 발달 사례를 통하여 다가오는 미래 사회를 예측할 수 있다.
• 모둠원들과 협력하며, 배려하고 공감할 수 있다.
STEA M 과목 요소
S 전자, 전기, 에너지, 빛, 전자회로의 원리
T 아두이노 보드의 작동 원리, 사물인터넷, 사물인터넷의 구조적 설계
E 3D 프린터의 활용, 아두이노 보드의 조립, 오픈소스 및 스크래치 프로그램의 활용 A 나만의 물건 디자인하기
M 센서 및 부품의 수치 계산
개발 의도 학생들이 컴퓨팅 사고력 기반의 다양한 오픈소스 하드웨어(HW)와 소프트웨어 (SW)를 활용하여 사물인터넷(IoT)을 창의적으로 만들 수 있다.
최근 전 세계적으로 제조업의 경쟁력 강화와 IoT(사물인터넷) 산업의 연계 투자, SW교육, 로봇 산업 등과 연계한 메이커 문화운동이 활성화되고 있다. 이러한 시대적 흐름에 발맞추어 컴퓨팅 사고력 기 반의 다양한 오픈 소스 하드웨어(HW)와 소프트웨어(SW)를 활용하여 실생활 속에서의 CT기반 응용 분야에 대한 발전적인 방안의 모색과 더불어 다가올 사물인터넷(IoT)시대를 위한 메이커(Maker)로서 의 과학적인 창작문화 활성화에 대한 노력이 필요하다.
이에 따라 2009개정교육과정에 발명관련 단원과 SW교육이 포함된 로봇관련 단원이 추가되었다.
이번 프로그램을 통해 아두이노와, 엔트리, 스크래치 등의 코딩 소프트웨어를 이용한 탐구 및 조작 활동을 하면서 프로그래밍의 기본 원리를 이해하며 알고리즘 사고로 문제를 해결하도록 한다. 또 아 두이노와 공작기계 3D프린터를 활용하여 아이디어를 구현하는 경험을 통해 첨단 과학에 대한 흥미 와 호기심을 가지게 한다.
STEA M 단계 요소
상황 제시
• 4차 산업혁명과 미래
• 다가오는 로봇의 세상
• 메이커 열풍! 그 중심에는 무엇이 있을까?
창의적 설계
• 미로 탈출 미션 해결을 위한 코딩 구상
• 123D Design을 활용한 3D 디자인하기
감성적 체험
• 3D 프린터를 활용한 디자인 체험
• 아두이노의 코딩! 스케치 프로그램 체험
2. 교육과정
6학년 (2009 개정 교육과정)
차시 과목 교육과정 성취기준 STEAM 프로그램 성취 목표/요소
1~2
과학
과6101. 전지, 전선, 전구를 연결하여 전구에 불 을 켜고, 불이 켜지는 회로의 조건을 설명할 수
있다. 메이커가 되어 무엇을 만들
고 싶은지 생각해 보고 이야기 나 누기
아두이노로 LED 조작하 실과 기
실6241-2. 전기․전자 제품에 사용되는 주요 전자 부품의 기능을 이해하고, 간단한 제품을 만들 수 있다.
실6242-2. 여러 가지 센서를 장착한 간단한 로 봇을 체험할 수 있다.
3~4
실과
실6241-2. 전기․전자 제품에 사용되는 주요 전자 부품의 기능을 이해하고, 간단한 제품을 만들 수
있다. 123D Design 프로그램을
이용하여 나만의 3D 컵 디자인하 미술 기
체계적인 발상을 통하여 주제의 특징과 느낌 을 효과적으로 표현한다.
다양한 표현 방법의 특징을 이해하고 효과적 으로 표현한다.
3. 차시별 계획 총괄표
◉ 6학년
차시 학습 내용
1~2
소주제 메이커의 필수품, 아두이노!
Co 메이커 열풍! 그 중심에는 무엇이 있을까?
최첨단 로봇 관련 영상을 통해 다가오는 미래 사회를 예측해 봅시다.
CD 내가 만들어 보고 싶은 것 구상하기
메이커가 되어 무엇을 만들고 싶은지 생각해 보고 이야기 나누기
ET 아두이노 체험하기 아두이노 살펴보기
아두이노로 LED 조작하기
ET 활동 소감 나누기 및 과제 확인하기
아두이노를 탐구하면서 좋았던 점, 어려웠던 점, 인상 깊었던 점을 이야기해보기
3~4
소주제 3D 디자인과 3D 프린터
Co 3D 프린터로 메이커가 되어보자!
유튜브의 동영상을 시청
CD 나만의 3D컵 디자인 해보기
123D Design 프로그램 기초 활용방법 익히기
123D Design 프로그램을 이용하여 나만의 3D 컵 디자인하기
CD ET 활동 소감 나누기 및 과제 확인하기
나만의 3D 컵을 제작하면서 좋았던 점, 어려웠던 점, 인상 깊었던 점을 이야기해보기
4. 평가계획
◉ 6학년
5. 차시(단계)별 교수 학습 과정
◉ 6학년
소주제 메이커의 필수품, 아두이노! 차시 1/3차시
과목
(단원) 과학(2.전기의 작용), 실과(넷째마당 생활과 정보) , 미술(2.소통과 디자인) 교육
과정 • 아두이노를 활용한 전기 회로를 체험한다.
학습 목표
• 아우이노의 전기회로에 다양한 센서와 전자부품을 결함하여 창의적인 물건들을 만들 수 있음을 안다.
• 창의적으로 기존의 제품을 개선하거나 새로운 물건을 고안하려는 태도를 가진다.
학습
과정 교수학습 활동 준비물
도입 (5분)
Co 메이커 열풍! 그 중심에는 무엇이 있을까?
- 최첨단 로봇 관련 영상을 통해 다가오는 미래 사회를 예측해 봅시다.
유튜브의 동영상을 시청(유튜브에서 아래의 제목 검색) 동영상
학습 활동 (30분)
CD 내가 만들어 보고 싶은 것 구상하기
메이커가 되어 무엇을 만들고 싶은지 생각해 보고 이야기 나누기 - 전 차시 햄스터봇을 통하여 살펴본 센서들과 그 외 다양한 센서들에 대하여 소
개
- 센서들을 활용하여 어떤 물건을 새롭게 만들 수 있을지 생각해보기
ET 아두이노 체험하기 아두이노 살펴보기
- LED, 버튼, 스피커, 조도센서, 초음파센서, 서브모터 등 스케치 프로그램 살펴보기
- 아두이노 종류 및 포트 확인(메뉴-툴-보드/ 메뉴-툴-포트) - 펌웨어 업로드 방법 알아보기
아두이노로 LED 조작하기
활동지
PC 또는 노트북 아두이노
키트
연번 평가 기준 방 법
1 아두이노를 활용하여 LED를 조작할 수 있는가? 관찰 평가
2 나만의 3D 컵을 만들기 위해 123D Design 프로그램으로 모델링 파일을 만들
수 있는가? 관찰 평가
- 브레드보드의 원리 설명(연결 회로)
- 회로도에 따라 아두이노와 LED, 저항, 연결선 등을 브레드보드에 연결하기 - 스케치 프로그램으로 아두이노 펌웨어 업데이트해보기(펌웨어 소스 제공) - 오류 발생 시 잘못된 부분 찾아 토의하고 수정하기
마무리 (5분)
ET 활동 소감 나누기 및 과제 확인하기
아두이노를 탐구하면서 좋았던 점, 어려웠던 점, 인상 깊었던 점을 이야기해보 기
지도상 유의점
Tip! 수업 전 학생용 노트북에 스케치 프로그램을 미리 설치해 두기.
Tip! 스케치를 이용한 코딩 방법을 설명하기보다 아두이노의 활용 과정에 대한 전 반적인 이해를 돕는데 초점을 둘 것.
(엔트리 등 블록형 코딩프로그램으로 아두이노를 활용 가능함을 알려줌)
Tip! 브레드보드를 활용하기 위해 과학 시간 등을 활용하여 전자회로에 대한 학 습이 어느 정도 사전에 이루어지는 것이 좋겠음.
소주제 3D 디자인과 3D 프린터 차시 2-3/3차시
과목 (단원)
초등학교 5~6학년
실과(생활과 전기전자, 생활과 정보), 미술(표현과 창작의 세계) 교육
과정
• 발명 아이디어 기법을 이용하여 창의적인 물건을 구상하고 설계할 수 있다.
• 평면과 입체 표현 방법의 여러 가지 특징을 알고 표현할 수 있다.
학습 목표
• 123Design 프로그램을 활용하여 3D 디자인하기
• 3D 프린터로 나만의 컵 만들기 학습
과정 교수학습 활동 준비물
도입 (5분)
Co 3D 프린터로 메이커가 되어보자!
- 3D 프린터 관련 영상을 통해 다가오는 미래 사회를 예측해 봅시다.
유튜브의 동영상을 시청(유튜브에서 아래의 제목 검색)
동영상
학습 활동 (30분)
CD 나만의 3D컵 디자인 해보기
123D Design 프로그램 기초 활용방법 익히기 - 선 그리기, 도형 그리기, 도형 툴 사용법, 모델링
123D Design 프로그램을 이용하여 나만의 3D 컵 디자인하기 - 솔리드(덩어리) 그리기 명령어와 더하기 빼기 명령어를 사용하는 방법 - 솔리드(덩어리) 그리기 명령어와 스위프 명령어를 사용하는 방법 - 리볼브 명령어를 사용하는 방법
친구들의 작품 감상하면서 의견나누기
- 친구들이 만든 나만의 3D 컵의 디자인에 대한 의견을 나누고 감상해보기
PC 또는 노트북
PC 또는 노트북
3D 프린터
마무리 (5분)
CD ET 활동 소감 나누기 및 과제 확인하기
나만의 3D 컵을 제작하면서 좋았던 점, 어려웠던 점, 인상 깊었던 점을 이야기 해보기
지도상 유의점
Tip! 123D Design 프로그램의 사용방법을 익히는데 시간이 많이 소요되므로 사 전에 이에 대한 충분한 연습이 필요함.
Tip! 123D Design 프로그램을 통한 3D 모델링을 어려워 하는 학생들에게는 사전 에 완성된 모델링 파일을 제공해주고 이를 변형 및 가공하여 사용하도록 제 시함.
Tip! 3D 프린터로 출력할 때 개당 출력시간이 많이 소요되므로 3D 프린터의 수 를 충분히 확보하지 못한 경우 학생들의 모든 작품 출력에 많은 시간이 필요 함.
