ATC-학교 밖 STEAM 프로그램 소개교사용 지도 자료

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(2)

(3)

01

초등컴퓨팅교사협회(ATC) 소개 01

02

학교 밖 STEAM 프로그램 소개 01

01

얼굴 인식 Ai 시스템 만들기 05

02

만능 분류 장치 만들기 23

03

인공지능 헬스 트레이너 만들기 47

04

이야기 속 STEAM 문제 해결하기 59

ATC-학교 밖 STEAM 프로그램 소개

교사용 지도 자료

(4)

(5)

ATC-학교밖

STEAM 프로그램 소개

(6)

사단법인 초등컴퓨팅교사협회는 소규모 지역 연구회로부터 출발하여 2016년 미래 창조과학부의 인가를 얻어 비영리법인을 설립하였으며, 현재 전국 15개 지부, 500여 명의 현직교사가 정회원으로 활동하는 국내 최대의 전국단위 교사단체입니다.

초등컴퓨팅교사협회는 학교 현장에 필요한 다양한 교수-학습 콘텐츠를 연구하고 개 발하고 있으며, 특히 SW교육, STEAM교육, 메이커교육, 인공지능 기반 교육 등 새롭고 다양한 분야에 늘 도전하고 있습니다. 이 밖에도 대한민국 컴퓨팅 교육을 선도하고 확산시키기 위해 다양한 콘텐츠 연구 개발, 교재 집필, 학생교육, 교사연수, 페스티벌, 캠프 및 대회 운영 등의 다양한 활동으로 해당 분야의 교육을 위해 앞장서고 있습니다.

시대를 주도하는 과학기술과 STEAM교육에 대한 학생의 흥미와 이해도를 높이고, 과학기술에 기반한 융합적 사고력과 실생활 문제 해결력을 배양하기 위해 현직 교사 를 중심으로 전국단위 교육 프로그램을 운영함으로써 학생의 미래 핵심 역량 강화 및 히 하는 계기를 마련하고 확산하는데 기여하고 있습니다.

2020년도에는 ATC 교육장인 MAKER-SPACE를 활용하여 500여명의 학생들에게 학 교 밖 STEAM 프로그램을 제공하려했으나 코로나19 상황에 의하여 교육장을 활용하 지 못하였고, 전국의 지부를 중심으로 450여명의 학생을 모집하여 초등학교 교실에서 프로그램을 적용하였습니다.

현직 교사들이 개발하고 직접 운영하는 STEAM 교육 체험 프로그램으로 최근에 사 회적으로 요구가 높은 인공지능을 융합하고, 과학기술에 대한 흥미를 높여 진로분야 로 체험을 넓히도록 구성된 프로그램입니다.

기관 소개

학교 밖 STEAM 프로그램

프로그램의 특징

(7)

2

구분 운영대상 프로그램명(주제) Ai + STEAM 요소

1 3,4학년 얼굴 인식 시스템 ( 얼굴 인식 자동문 만들기 )

Ai 얼굴 인식 S 전기

T 자동문 코딩 E 자동문 조립 A 나만의 문 디자인 M 패턴 분석

2 3,4학년 주인공을 도와라!

( 만능 분류장치 만들기 )

Ai 물질 변별 S 물질

T 분류 장치 코딩 E 분류 장치 조립 A 장치 디자인 M 측정과 분류 3 5,6학년 인공지능 헬스 트레이너

Ai 동작 인식 S 우리 몸과 기관 T 헬스 트레이너 코딩 E 신체 기관의 구조 A 동작 디자인 M 규칙 찾기

4 5,6학년 이야기 속 STEAM 문제 해결하기

Ai 종합 적용 S 물리, 생물, 기계 T 해결 방안 코딩 E 해결 방안 조립 A 해결 방안 디자인 M 측정과 분류

코로나19 상황을 극복하고자 각 지부에서 프로그램을 운영할 교사를 모집하고, 프 로그램 운영 방법을 연수하였습니다. 기초 이론부터 모의 수업 과정까지 이수한 선생 님들께서는 각 지역에서 직접 아이들과 함께 활동을 진행하였습니다.

개발 프로그램

교사 연수 운영

(8)

교사용

지도자료

(9)

4

(10)

01 얼굴 인식 Ai 시스템

만들기

(11)

6

(12)

가 얼굴 인식 시스템 활동이란?

‘얼굴 인식 시스템 활동’ 은 학생들이 일상생활에서 경험해 본 얼굴 인식을 소재로 인공 지능에 친숙하고 쉽게 접근할 수 있는 활동입니다. 학생들은 생활 속에서 불편했던 경험을 통 해 해결해야 할 문제 상황을 찾아보고, 이를 얼굴 인식을 하는 인공지능으로 해결할 수 있다 는 문제 해결 방향을 찾아봅니다. 이를 통해 생활 속 문제를 해결했다는 성취감을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 추후 다양한 인공지능 활용에 동기 및 목표의식을 부여합니다.

얼굴 인식 시스템 활동에서는 ‘얼굴 인식 자동문 만들기’ 활동을 하게 됩니다. 이번 프로그 램에서는 먼저 얼굴 인식이 필요한 문제 상황을 이해한 후 인공지능이 얼굴을 분석하는 과정 을 체험하며 인공지능의 원리를 학습합니다. 이후 인공지능 코딩 프로그램과 레고를 바탕으 로 얼굴을 인식하여 자동으로 문을 개폐하는 시스템을 제작하는 인공지능 기반의 피지컬 코 딩을 하게 됩니다.

§ 수업대상 : 초등 3~4학년

§ 수업시간 : 2차시(80분) / 회

§ 수업준비물 : 태블릿PC, 키튼블록 프로그램, 레고위두 등

나 학습 목표

§ 인공지능 코딩 프로그램(키튼블록)과 레고를 활용하여 얼굴 인식 시스템(얼굴 인식 자동 문)을 만들 수 있다.

다 스팀요소

Ai 얼굴 인식 S 전기

T 자동문 코딩 E 자동문 조립

A 나만의 문 디자인 M 패턴 분석

프로그램 개요

얼굴 인식 Ai 시스템 만들기

(13)

8

라 차시별 교육 총괄표

차시 프로그램명 : 얼굴 인식 Ai 시스템 만들기

1차시

활동명 나를 알아보는 인공지능 만들기

활동

- 활동1 : 생활 속에서 문제 상황 찾아보기

- 활동2 : 인공지능과 연계하여 문제 해결 방법 탐구하기 - 활동3 : 인공지능 만들기 (나의 얼굴 학습시키기)

2차시

활동명 나를 알아보는 인공지능 자동문 만들기

활동

- 활동1 : 레고로 표현하기 (위두, 클래식) - 활동2 : 코딩으로 레고 움직여보기 - 활동3 : 인공지능 자동문 만들기

(14)

프로그램명 얼굴 인식 Ai 시스템

만들기 차시 1 / 2차시 대상 3~4학년

학습목표 나의 얼굴을 알아보는 인공지능을 만들 수 있다.

수업자 의도

생활 속에서 문제 상황을 찾아 이를 인공지능을 활용해 스스로 해결 하기 위한 준비과정을 거치면서 인공지능에 대해 친숙함을 가진다. 또한 키튼블록을 접해보며 실제로 다양하게 구성하며 인공지능을 만드는 방법을 익힌다.

단계 교수학습 과정 시간 ^{자료(☞) 및}

유의점(♣)

배움열기

▣ 학습동기 유발

- 일상생활 속에서 불편한 순간을 떠올려봅시다.

- 해결해보고 싶은 문제 상황을 찾아봅시다.

▣ 학습문제 확인하기

나의 얼굴을 알아보는 인공지능을 만들 수 있다.

▣ 학습활동 안내

§ 활동1 : 생활 속에서 문제 상황 찾아보기

§ 활동2 : 인공지능과 연계하여 문제 해결 방법 탐구하기

§ 활동3 : 인공지능 만들기(나의 얼굴 학습시키기)

5분 ☞ 생활 속 문제 상황 영상 또는 사진

배움활동

▣ 활동 1 생활 속에서 문제 상황 찾아보기

- 짐을 많이 들고 있어 손을 사용하기 어려운 상황에 문을 열어야 한다면 어떤 방법이 있을까요?

- 와우보드를 활용하여 ‘손을 사용하지 않고 문을 여는 방법’에 대한 아이디어를 5분간 모아봅시다.

5분 ☞ 와우보드, 포스트잇, 필기구

교사용 지도안

(15)

10

유의점(♣)

배움활동

- 친구들의 아이디어를 함께 살펴보고 마음에 드는 생각에 V 표시를 합니다.

- 가장 많은 V 표시를 얻은 아이디어를 3개 뽑아서 Good 칸으로 옮긴 뒤, 아이디어에 생각을 보태봅시다.

- “우리 가족만 편하게 사용할 수 있는 방법이 있을까?”

아이디어를 보탠 뒤 가장 많은 V 표시를 얻은 아이디어 하나를 뽑아 Best 칸으로 옮깁니다.

- 떠올린 아이디어들을 정리해보겠습니다.

- 손을 사용하지 않으면서 우리 가족만 편하게 사용할 수 있는 방법은 무엇일까요?

▣ 활동 2 인공지능과 연계하여 문제 해결 방법 탐구하기

- 키튼블록과 스크래치를 연동하여 인공지능을 만

드는 방법을 알아봅시다.

- 키튼블록을 실행한 뒤, 스크래치를 기본으로 우리가 원하는 인공지능을 만들어 봅시다.

- 확장 블록을 추가합니다.

- 얼굴 인식을 위한 비디오감지, 인공지능을 학습시 키기 위한 머신러닝5를 선택합니다.

5분

10분

☞ 태블릿 또는 PC, 키튼블록 프로그램

(16)

단계 교수학습 과정 시간 ^{자료(☞) 및} 유의점(♣)

배움활동

▣ 활동 3 인공지능 만들기(나의 얼굴 학습시키기)

- 블록의 의미를 알아보며 나의 얼굴 및 가족의

얼굴을 알아보는 인공지능을 만들어 봅시다.

- 비디오 투명도를 이용해 화면 밝기를 조절한 뒤, 컴퓨터에게 나의 얼굴을 알려주도록 블록을 조립해 보겠습니다.

- 합쳐진 블록의 의미를 알아봅시다.

-

- 아이디어를 확장해 봅시다. 가족이 아닌 다른 사람도 기억할 수 있도록 해봅시다.

10분 ☞ 태블릿 또는 PC, 키튼 블록 프로그램

배움정리

▣ 활용 방안 생각하기

- 배운 것을 활용하여 생활 속에서 다양하게 활용 할 수 있는 방법은 무엇이 있을지 생각해봅시다.

- 얼굴인식 시스템의 활용 및 장점, 그리고 문제 점에 대해 토의해봅시다.

▣ 차시예고

- 레고와 연계하여 인공지능 자동문을 만들어 보도록 하겠습니다.

5분

(17)

12

프로그램명 얼굴 인식 Ai 시스템

만들기 차시 2 / 2차시 대상 3~4학년

학습목표 나의 얼굴을 알아보는 인공지능 자동문을 만들 수 있다.

수업자 의도

명령을 다양하게 변경해가며 코딩하고, 레고로 만든 문이 내 의도에 맞게 움직이는지 탐구하여 인공지능 자동문을 완성한다. 학생들이 문제 해결을 위해 다각도로 생각해보는 힘을 기르도록 한다.

유의점(♣)

배움열기

▣ 학습동기 유발

- 레고로 만든 다양한 작품을 살펴봅시다.

▣ 학습문제 확인하기

나의 얼굴을 알아보는 인공지능 자동문을 만들 수 있다.

▣ 학습활동 안내

§ 활동1 : 레고로 표현하기

§ 활동2 : 코딩으로 레고 움직여보기

§ 활동3 : 인공지능 자동문 만들기

5분 ☞ 레고로 만든 작품 사진이나 영상자료

배움활동

▣ 활동 1 레고로 표현하기

- 레고 위두를 활용하여 우리 집 문을 만들어 봅시다.

- 레고 클래식을 활용하여 우리 집을 꾸며봅시다.

▣ 활동 2 코딩으로 레고 움직여보기

- 레고로 만든 문이 나의 명령대로 움직일 수 있도록 키튼 블록을 다양하게 구성하여 봅시다.

- 레고 We Do 2.0을 실행한 후 확장 블록을 활용 하여 레고와 프로그램을 연결합니다.

10분

♣ 학생들이 창의력을 발휘하여 레고로 표현 할 수 있도록 격려한다.

☞ 레고 위두, 레고 클래식, 활동지, 키튼봇

(18)

단계 교수학습 과정 시간 ^{자료(☞) 및} 유의점(♣)

배움활동

▣ 활동 3 인공지능 자동문 만들기

- 레고로 만든 문이 나의 명령대로 움직이는 것을 확인했다면, 인공지능 코딩 프로그램과 결합하여 나만의 인공지능 자동문을 만들어 봅시다.

- 블록을 연결해 코딩할 때는 각 블록의 의미가 무엇인지 생각해보면서 활동합니다.

- 코딩을 완성했다면 실제로 동작해보면서 확인해 봅시다.

10분 ^{☞ 레고 위두,} 레고 클래식, 태블릿 또는 PC 등

배움정리

▣ 활용 방안 생각하기

- 배운 것을 활용하여 생활 속에서 다양하게 활용 할 수 있는 방법은 무엇이 있을지 생각해봅시다.

▣ 학습내용 정리

- 추가하고 싶은 생각이나 바꾸어 보고 싶은 생각이 있는지 나누어 봅시다.

- 레고로 만든 자동문, 코딩 프로그램으로 만든 코드를 살펴보며 수정 및 보완하고 싶은 부분에 대해 친구들과 아이디어를 나누어 봅시다.

5분

(19)

14

얼굴 인식 Ai 시스템 만들기 활동 수업용 자료

교사용 수업 자료

(20)

(21)

16

(22)

(23)

18

(24)

(25)

20

오늘 배울 인공지능과 관련한 블록을 알아볼까요?

1.

2.

3.

4. 블록들의 역할에 알맞은 번호를 써 보세요.

O 안에 있는 것을 가족이라는 묶음에 더한다.

O 추출한 모습을 초기화한다.

O 모습을 추출한다.

O 안에 있는 것을 분류해서 나타낸다.

다음 블록 명령은 무엇을 나타내는지 표현해 보세요.

학생용 학습 자료

(26)

다음 예시블록을 참고하여 나를 알아보는 자동문을 제작해 보세요.

수업의 마무리

① 나를 알아보는 자동문에 추가하고 싶은 기능이 있나요?

② 나를 알아보는 자동문에서 바꾸고 싶은 것이 있나요?

③ 오늘 배운 인공지능을 활용하여 해결할 수 있는 다른 문제를 생각해봅시다.

④ 얼굴인식 시스템의 활용 및 장점, 그리고 문제점에 대해 토의해봅시다.

(27)

22

(28)

02 만능

분류 장치

만들기

(29)

24

(30)

가 만능 분류 장치 만들기 활동이란?

지도학습은 학습한 훈련 데이터를 바탕으로 결과를 출력하는 것으로 인간이 인공지능에게

‘이것은 무엇이다.’라고 학습시킨 내용을 바탕으로 인공지능은 학습하고 인식한 사물이 무엇 인지 알 수 있게 되는 것입니다. 하지만 이런 내용을 단순히 초등학생들에게 전달하는 것이 아니라 직접 체험해보고, 이를 바탕으로 문제를 해결하는 과정에서 지도학습에 대한 개념을 이해할 수 있도록 프로그램을 구성하였습니다.

주인공을 도와라! 활동은 인공지능 머신러닝의 하나의 방법인 지도학습에 대한 이해와 이 를 활용한 문제해결을 위한 활동으로 구성되어 있습니다. 인공지능을 체험할 수 있는 플랫 폼인 ‘티처블머신’을 활용하여 지도학습에 대한 기초적인 개념을 이해하도록 하였습니다. 또, 키튼 블록을 활용하여 이야기 속 문제 상황을 해결하기 위한 프로그래밍을 하고 분류장치를 만드는 활동으로 구성하였습니다. 이렇게 문제를 해결하고 난 후에 우리 생활 속에서 어떤 비슷한 문제를 분류 장치를 통해 해결할 수 있을지, 교과 시간에 배운 내용과 어떻게 관련 지어 활용할 수 있을지 등을 함께 이야기해보는 활동도 추가하여 실생활과 교과를 연계하여 교육과정에서도 충분히 재구성하여 활용할 수 있도록 설계하였습니다.

▪ 수업대상 : 초등 3~4학년

▪ 수업시간 : 2차시 (80분)

▪ 수업준비물 : PC 또는 노트북, 웹캠, 마이크로비트, 사인펜 또는 색연필, 분류할 간식

나 학습 목표

▪ 인공지능 머신러닝 지도학습의 기초적인 원리를 알 수 있다.

▪ 키튼블록과 마이크로비트를 활용한 프로그래밍을 통해 문제 상황을 해결할 수 있다.

다 스팀요소

Ai 물질 변별 S 물질

T 분류 장치 코딩 E 분류 장치 조립

A 장치 디자인 M 측정과 분류

프로그램 개요

만능 분류 장치 만들기

(31)

26

차시 프로그램명 : 만능 분류 장치 만들기 (3~4학년)

1차시

활동명 인공지능이 어떻게 학습하는지 알아보기

활동 - 활동 1 : 티처블머신 체험하기

- 활동 2 : 키튼블록으로 머신러닝 프로그래밍하기

2차시

활동명 만능 분류 장치 만들기

(키튼블록과 마이크로비트로 문제 해결하기)

활동 - 활동 1 : 문제해결 방법 탐색하기

- 활동 2 : 머신러닝 프로그래밍 만능 분류 장치 만들기

(32)

프로그램명 만능 분류 장치 만들기 차시 1차시 대상 3~4학년 학습목표 인공지능이 어떻게 학습하는지 알 수 있다.

수업자 의도

웹사이트에서 쉽게 할 수 있는 인공지능 머신러닝을 체험할 수 있 는 콘텐츠를 활용해보고, 키튼블록을 활용하여 프로그래밍을 하는 과 정을 통해 인공지능이 어떻게 학습을 하고, 결과를 출력하는지 알아 보고자 하였다. 체험과 직접적인 활동을 통해 자연스럽게 인공지능에 대해 학습할 수 있는 기회를 제공하고자 하였다.

단계 교수학습 과정 시간 자료(☞) 및

유의점(※)

배움 열기

▣ 동기 유발

▸ 강아지와 고양이 사진 분류하기

- 강아지와 고양이 카드를 보고 강아지와 고 양이를 분류해봅시다.

▣ 학습 문제 확인하기

▸ 이번 시간에 무엇을 공부할 수 있을까요?

- 방금 했던 강아지와 고양이를 여러분은 어 떻게 분류할 수 있었나요?

- 그렇다면 인공지능은 강아지와 고양이를 어 떻게 분류할 수 있을까요?

인공지능이 어떻게 학습하는지 알아보기

▣ 학습 활동 안내

▸ 활동 1. 티처블머신 체험하기

▸ 활동 2. 키튼블록으로 머신러닝 프로그래밍하기

10‘

☞ PPT, 강아 지, 고양이 사진 또는 카드

※ 학생들이 강아지와 고 양이를 직접 분류하면서 어떻게 분류 했는지 생각 해보게 발문 하고 인공지 능은 어떻게 분류할 수 있을지 흥미 와 관심을 갖도록 한다.

교사용 지도안

(33)

28

유의점(※)

배움 활동 1

▣ 배움 활동 1

▸ 티처블머신 체험하기

-

https://teachablemachine.withgoogle.com/

접속하기

- 이미지 프로젝트를 클릭하여 인공지능에게 이미지 학습시키기

- 저장된 사진을 업로드하거나 웹캠을 할용하 여 사진 찍기

- 데이터 훈련 후 결과 출력 확인하기

▸ 인공지능 학습에 대해 이해하기 - 인공지능이 어떻게 학습하였나요?

- 티처블머신을 통해 알게 된 인공지능의 학 습에 대해 발표하고 설명하기

10‘

☞ PPT, 노트 북 또는 PC, 웹캠

※ 티처블머 신의 이미지 데이터가 부 족할 경우 결과를 정확 하게 출력할 수 없다.

100개~200 개 정도의 충분한 양의 데이터를 활 용한다. 결 과가 정확하 지 않을 때 는 데이터를 추가로 입력 하여 학습시 킨다.

※ 인공지능 의 학습에 대해 교사가 바로 설명해 주기보다는 아이들이 스 스로 생각해 보고 정리하 여 발표할 수 있도록 기회를 제공 한다.

(34)

배움 활동 2

▣ 배움 활동 2

▸ 키튼블록의 확장블록 추가하기

- 손모양 인식을 위한 비디오감지 및 기계학 습을 위한 머신러닝5 블록 추가하기

▸ 키튼블록으로 머신러닝 프로그래밍하기

- 비디오를 켜고 투명도를 0으로 정하고, 머신 러닝 블록 연결하기

- 머신러닝 블록 프로그래밍하기

(r 키를 눌렀을 때, 화면에 나타난 것을 ‘바위’로 기억)

- s 키는 가위, p 키는 보자기로 명령 완성하기 - 학습한 결과를 출력하고, 결과가 정확한지 확 인하기 위하여 ‘말하기’ 블록과 조건문을 활용하 여 프로그래밍 완성하기

20‘

☞ PPT, 노트 북 또는 PC, 웹캠

※ 머신러닝 을 위해 어 떤 블록을 활용할 수 있을지 프로 그래밍을 하 기 전 먼저 생각해볼 수 있도록 한다.

※ 교사가 블록을 연결 하여 코딩하 면 명령어가 의미하는 것 이 무엇인지 추측할 수 있도록 하고, 이를 바탕으 로 스스로 명령어를 프 로그래밍을 한다. 프로 그램이 정확 하게 작동하 지 않은 경 우 또래학습 및 교사의 지도를 통해 디버깅 과정 을 거쳐 명 령어를 완성 한다.

(35)

30

배움 활동 2

▸ 인공지능 학습시키기

- 주먹을 쥐고 r키를 눌러서 학습시키기

- 가위 모양을 만들고 s키를 눌러서 학습시키기 - 보 모양을 만들고 p키를 눌러서 학습시키기

▸ 학습 결과 확인하기

- 손 모양을 바꿔가며 인식한 결과를 스프라 이트가 정확하게 말하는지 확인하기

15‘

※ 가위, 바 위, 보의 데 이터가 너무 적을 경우 출력 결과가 정확하지 않 을 수 있으 므로 r, s, p 키를 눌러서 인공지능에 게 학습을 시킬 때 충 분한 양의 데이터를 학 습 시킨다.

가위, 바위, 보의 모양을 하나만 하지 않고 다양한 모양으로 바 꾸거나 여러 방향에서 인 식하여 학습 시켜 정확도 를 높인다.

배움 정리

▣ 정리하기

▸ 인공지능이 학습하는 방법에 대해 정리하기

▸ 머신러닝 프로그래밍을 하면서 어려웠던 점, 즐거웠던 점, 새롭게 알게 된 점 등을 공유하기

▸ 인공지능 머신러닝을 우리 생활 속에서 어떻 게 활용할 수 있을지 생각하기

▣ 차시예고

▸ 머신러닝을 활용할 수 있는 문제 상황을 어 떻게 해결할 수 있을지 탐색하고 문제 해결하기

5‘

☞ PPT

※ 티처블머 신 체험과 키튼블록 프 로그래밍을 통해 알게 된 점을 바 탕으로 배운 내용을 스스 로 정리해볼 수 있도록 한다.

(36)

프로그램명 만능 분류 장치 만들기 차시 2차시 대상 3~4학년 학습목표 키튼블록과 마이크로비트로 만능 분류 장치를 만들어 문제를 해결할

수 있다.

수업자 의도

생활 속에서 사물을 분류해야 할 상황을 제시하고 창의적 설계 과 정을 거쳐 문제를 해결할 수 있도록 하였다. 지난 차시에 배운 머신 러닝 프로그래밍을 활용하여 실제 생활의 문제를 해결하면서 인공지 능이 우리 생활에 도움을 줄 수 있음을 느끼고, 인공지능 머신러닝 중 지도학습에 대해 조금 더 이해할 수 있도록 하고자 하였다.

유의점(※)

배움 열기 (상황 제시)

▣ 동기 유발

▸ ‘커피를 분류하는 사람들’ 영상 시청하기 - 에디오피아의 어린이들이 커피를 분류하고 있는 영상을 시청하기

▣ 학습 문제 확인하기

▸ 이번 시간에 무엇을 공부할 수 있을까요?

- 에디오피아의 어린이들은 무엇을 하고 있었 나요? 어떻게 도움을 줄 수 있을까요?

- 지난 시간에 배운 머신러닝을 어떻게 활용 할 수 있을까요?

만능 분류 장치 만들기

▣ 학습 활동 안내

▸ 활동 1. 문제해결 방법 탐색

▸ 활동 2. 머신러닝 프로그래밍 만능 분류 장치 만들기

5‘

☞ PPT

※ 영상 속 인물들을 지 난 시간에 배운 머신러 닝 프로그램 을 활용하여 문제를 해결 할 수 있음 을 아이들이 생각할 수 있도록 하고 배움 활동에 대해 예상할 수 있도록 한다.

배움 활동 1 (창의적 설계)

▣ 배움 활동 1

▸ 문제해결을 위한 방법 탐색하기 - 어떻게 문제를 해결할 수 있을까요?

- 머신러닝 기능을 활용하여 분류하기 - 분류한 것을 마이크로비트로 표현하기

▸ 마이크로비트 표현방법 정하기

- 화살표 표시 또는 O, X 등 약속 정하기

5‘

☞ PPT

※ 문제 해 결 방법은 스스로 탐색 해보고 가능 여부를 판단 해볼 수 있 도록 한다.

(37)

32

▣ 배움 활동 2

▸ 종이와 마이크로비트로 분류 장치 만들기 - 분류할 간식을 정하고 구역을 나누기

▸ 머신러닝 프로그래밍하기

- 지난 시간에 배운 내용을 바탕으로 프로그래 밍하기

- 간식 학습시키기 (무엇이 초콜릿이고, 무엇 이 사탕인지 등)

- 결과 출력 확인하기

▸ 마이크로비트 프로그래밍하기 - 마이크로비트 확장블록 추가하기

25‘

☞ PPT, 노트 북 또는 PC, 웹캠, 마이크 로비트, 간식 또는 간식 이 미지

※ 마이크로 비트를 활용 할 수 있는 방법은 다양 하며, 교사 가 제시한 방법 이외에 도 종이에 나타낼 수 있는 방법은 다양할 수 있다.

※ 지난 시 간에 배운 머신러닝 프 로그램을 활 용하여 마이 크로비트를 추가해 어떻 게 설계할 수 있을지 생각해보도 록 한다.

(38)

- 마이크로비트 연결하기

- 마이크로비트 블록 추가하기

(마이크로비트에 나타나는 화살표는 정한 약속대로 바꾸기)

▸ 만능 분류 장치 결과 확인하기

▸ 문제 해결하기

- 우리가 개발한 만능 분류 장치를 어떻게 활 용해서 에티오피아의 친구들을 도와줄 수 있을 지 생각하고 문제 해결하기

※ 결과가 정확하지 않 다면 데이터 를 더 추가 하고, 만능 분류 장치를 영상 속 친 구들의 어려 움을 어떻게 해결해줄 수 있을지 정리 한다.

(39)

34

배움 정리 (감성적 체험)

▣ 정리하기

▸ 어려웠던 점, 좋았던 점, 새롭게 알게 된 점 등 소감 공유하기

▸ 만능 분류 장치의 활용 분야 생각하기 - 사람이나 사물 분류하기

- 과학 시간에 배운 동물 분류하기

5‘

☞ PPT

※ 실생활 및 교과 (과 학 등)와 연 계하여 활동 을 확장하여 생각해볼 수 있도록 한다.

만능 분류 장치 만들기 수업용 자료

교사용 수업 자료

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(41)

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(42)

(43)

38

(44)

(45)

40

(46)

1. 칠판에 강아지와 고양이를 분류하는 활동을 했는데, 분류란 무엇일까요?

2.< https://teachablemachine.withgoogle.com/ >에 접속하여 자유롭게 탐색해봅시다.

① 크롬창을 열고, 주소창에 teachablemachine.withgoogle.co m/ 를 입력합니다.

② 메뉴 중에서 ‘Get steared’를 누릅 니다.

③ 메뉴 중에서 ‘image project’를 선택합니다.

④ webcam을 누르고, 분류하기 위한 물체의 사진을 여러 번 찍습니다.

3. 인공지능은 어떻게 학습하였나요? 티처블머신 체험을 바탕으로 정리해봅시다.

학생용 학습 자료

(47)

42

4. 아래와 같이 코딩을 하였다면 어떤 의미를 나타내는 명령일까요?

5. 아래와 같이 코딩하였을 때, 스프라이트에는 어떤 변화를 관찰할 수 있나요?

6. 배운 내용을 정리해봅시다.

새롭게 알게 된 점 즐거웠던 점 어려웠던 점

(48)

4. 아래와 같이 코딩을 하였다면 어떤 의미를 나타내는 명령일까요?

5. 아래와 같이 코딩하였을 때, 스프라이트에는 어떤 변화를 관찰할 수 있나요?

6. 배운 내용을 정리해봅시다.

새롭게 알게 된 점 즐거웠던 점 어려웠던 점

(49)

44

1. 영상 속 에티오피아 친구들은 무엇을 하고 있었으며, 어떻게 도움을 줄 수 있을까 요?

2. 마이크로비트를 활용하여 만능 분류 장치를 어떻게 만들 수 있을까요? 자신의 아이 디어를 자유롭게 그림으로 나타내봅시다.

3. 마이크로비트에 분류하고자 하는 물건에 따라 아래 블록의 하트 모양대신 어떤 모양으로 나타나면 좋을지 그려보고 약속을 정해봅시다.

(50)

4. 3번 문제에서 정한 약속을 바탕으로 만능 분류 장치 프로그램을 완성해봅시다.

<예시>

5. 완성한 프로그램을 실행하여 출력 결과를 확인하고 결과가 정확하지 않다면 프로그 래밍 과정을 확인하며 수정해봅시다.

6. 만능 분류 장치를 만들고 난 후의 느낌을 써 봅시다.

7. 이러한 만능 분류 장치는 어떻게 활용할 수 있을까요? 여러분의 실생활과 수업시간 에 배운 내용을 바탕으로 정리해봅시다.

실생활 교과 내용

(51)

46

※ 마이크로비트에 대한 학습이 부족한 경우 ‘만능 분류 장치’ 만들기 프로그램 활 동 전에 활용하세요.

1.

https://makecode.microbit.org/ 접속해봅시다.

2. 다음 블록들을 사용해서 자유롭게 만들어서 마이크로비트에 나타나도록 해봅시 다.

3. 마이크로비트에 프로그램을 업로드해봅시다.

① 마이크로비트와 컴퓨터를 연결합니다. ② 하단에 ‘이름없음’에 프로그램 이름을 쓰고, ‘다운로드’ 버튼을 클릭합니다.

USB로 연결해요.

③ 다운로드한 파일을 마이크로비트에 복사합니다.

④ 뒷면 LED가 깜빡임이 멈추면 프로그 램 업로드 완료!

(52)

03 인공지능

헬스 트레이너

만들기

(53)

48

(54)

가 인공지능 헬스 트레이너 만들기 활동이란?

인공지능 인식 서비스는 이미지, 음성, 동작 등 인간의 감각기관이 인식하는 부분을 인 공지능이 인식하도록 구현합니다. 본 프로그램의 차시는 인공지능 인식 서비스 중 동작인 식에 초점이 맞추어져 있습니다. 인공지능의 동작인식을 학습시키며 프로그램을 구현할 수 있도록 구성하였습니다.

다양한 몸 동작을 표현하여 인공지능에 학습시키고, 이를 코딩하면서 학생들은 동작 인식 프로그램을 만듭니다. 본 프로그램은 학생들이 티쳐블머신의 동작 인식 학습을 경험하여 동작을 학습시키는 과정을 이해하고, 키튼블록 프로그램으로 직접 코딩하여 동작을 인식하는 프로그램을 만들 수 있도록 구성되어 있습니다.

∎ 수업대상 : 초등 5~6학년 ∎ 수업시간 : 2차시(80분) / 회

∎ 수업준비물 : PC 또는 노트북, 키튼블록 프로그램, 웹캠 등

나 학습 목표

∎ 인공지능 인식 서비스를 이해하여 동작 인식 프로그램을 만들 수 있다.

다 스팀요소

Ai 동작 인식 S 우리 몸과 기관

T 헬스 트레이너 코딩 E 신체 기관의 구조

A 동작 디자인 M 규칙 찾기

프로그램 개요

인공지능 헬스 트레이너 만들기

(55)

50

차시 프로그램명 : 인공지능 헬스 트레이너

1차시

활동명 인공지능 인식서비스 기능 이해하기

활동

-활동1: 인공지능의 인식기능 이해하기 -활동2: 인공지능의 인식방법 알아보기

-활동3: 디비디비딥 인식 프로그램 만들어보기

2차시

활동명 인공지능 동작인식 기능을 활용하여 인공지능 헬스트레이너 만들기

활동 -활동1 : 학습 데이터 이해하기

-활동2 : 나만의 인공지능 헬스 트레이너 만들기

(56)

프로그램 명 인공지능 헬스 트레이너 차시 1/2 대상 5-6학년 학습목표 인공지능 인식 서비스를 이해하여 동작 인식 프로그램을 만들 수 있다.

수업자 의도 본 프로그램은 인공지능 인식 기능을 이해하고, 인공지능의 동작 인식을 학습시켜 동작인식 프로그램을 코딩할 수 있도록 구성하였다.

단계 교수학습 과정 시간 ^{자료(♣) 및}

유의점(※)

도입

▣ 학습동기 유발

▶ 운동이 필요한 경우 생각해보기

▣ 학습문제 확인하기

▶ 이번시간에 무엇을 공부하면 좋을까요?

- 인공지능의 인식기능을 활용하여 나만의 헬스트 레이너를 만들어보겠습니다.

인공지능 인식서비스를 이해하여 동작 인식 프로 그램을 만들 수 있다.

▣ 학습활동 안내

⦁활동 1. 인공지능의 인식 기능 이해하기 ⦁활동 2. 인공지능의 인식 방법 알아보기 ⦁활동 3. 디비디비딥 인식 프로그램 만들어보기

5‘

♣ PPT

전개

▣ 활동 1. 인공지능의 인식 기능 이해하기 ○ 티처블머신 기능 알아보기

▶ 티처블머신 사이트 접속해보기 ▶ 포즈 프로젝트 알아보기 ▶ 포즈 프로젝트 학습 시켜보기

10‘ ♣PPT, PC 또는 태블 릿 PC

※ 티처블 머 신의 포즈 프 로젝트의 기 능을 충분히 익힐 수 있도 록 한다.

교사용 지도안

(57)

52

전개

○ 인공지능의 인식 과정 이야기 나누기

▣ 활동 2. 인공지능의 인식 방법 알아보기 ○ 인공지능의 인식 방법 이야기 나누기

○ 인공지능 인식과정 표현하기

▶ 사진 속 사람의 몸의 구조를 점과 선으로 표현해보기

▶ 점과 선으로 표현해야할 부분 이야기해보기

7‘ ♣PPT, 활동 지

※ 몸의 관절 과 뼈대를 구 분하여 점과 선으로 구분 할 수 있도록 지도한다.

♣PPT, 디비 디비딥 소개 영상, 활동 지, PC(키튼 블록 설치)

※ 가위, 바 위, 보를 코 딩하는 과정 을 안내한다.

▣ 활동 3. 디비디비딥 인식 프로그램 만들어보기 ○ 디비디비딥 게임 알아보기

▶ 디비디비딥 소개 영상 시청하기

▶ 디비디비딥 가위, 바위, 보 동작 익히기 ▶ 디비디비딥 가위, 바위, 보 친구들과 해보기

○ 디비디비딥 인공지능 프로그램 만들어보기 ▶ 키튼블록 알아보기

- 카메라 블록, 인공지능 블록 추가하기 - 데이터 입력 준비하기

▶ 키튼블록으로 학습시키기

- 가위, 바위, 보 동작 학습시키기 - 가위, 바위, 보 코드 따라 만들어보기

13‘

(58)

단계 교수학습 과정 시간 ^{자료(♣) 및} 유의점(※)

정리

▣ 정리하기

○ 이번에 배운 내용에 대해 소감 나누기 ▶ 인공지능 인식에 대해 이야기 나누기 ▶ 인공지능 학습에 대해 이야기 나누기

5‘

프로그램 명 인공지능 헬스 트레이너 차시 2/2 대상 5-6학년 학습목표 인공지능 인식 서비스를 이해하여 동작 인식 프로그램을 만들 수 있다.

수업자 의도 본 프로그램은 인공지능 인식 기능을 이해하고, 인공지능의 동작 인식을 학습시켜 동작인식 프로그램을 코딩할 수 있도록 구성하였다.

유의점(※)

도입

▣ 지난 시간에 배운 내용 이야기 나누기

▶ 인공지능의 인식 기능, 디비디비딥 가위바위보 프로그램에 대해 이야기 나누기

▣ 학습활동 안내

⦁활동 1. 학습 데이터 이해하기

⦁활동 2. 나만의 인공지능 헬스 트레이너 만들기

5‘

♣ PPT

전개

▣ 활동 1. 학습 데이터 이해하기 ○ 다양한 동작 살펴보기

▶ 다이어트 댄스 영상 살펴보기

▶ 다이어트 댄스 영상에서 몸동작 살펴보기 ▶ 몸동작을 점과 선으로 표현해보기

10‘ ♣PPT, PC 또는 태블 릿 PC

※ 다양한 동작 중에서 인 공 지 능 에 게 학습시켜 야 하는 동 작을 생각해 보도록 한다.

(59)

54

유의점(※)

전개

○ 인공지능에 학습시킬 데이터 알아보기 ▶ 인공지능이 인식하기 위한 동작 고르기

- 인공지능이 인식하려면 어떤 동작을 입력해 야 할지 이야기 나누기

- 인공지능에게 학습시킬 데이터를 고르기

▣ 활동 2. 나만의 인공지능 헬스 트레이너 만들기 ○ 인공지능에 학습시킬 동작 고르기

▶ 다이어트 댄스에서 인공지능에게 학습시킬 동 작을 3개 고르기

○ 키튼블록으로 나만의 헬스 트레이너 만들기 ▶ 키튼블록에 동작 학습시키기

- 학습 데이터의 수를 바꾸어 가며 학습시키기 - 얼마나 학습시켜야 동작을 잘 인식할까요?

▶ 헬스 트레이너 코딩하기

- 내가 만들 트레이너의 동작을 학습시키기 - 학습된 동작을 활용하여 인식 트레이너 코

딩하기

○ 헬스 트레이너 동작 추가하기 ▶ 다른 동작 추가로 학습시켜보기 ▶ 다른 친구의 트레이너와 비교해보기 - 비슷한 점은 무엇인가요?

- 차이점은 무엇인가요?

- 친구의 트레이너에 동작인식 시켜보기

20‘ ♣PPT, 활동 지

※ 친구의 트 레이너에 인 식 시 켜 보 며 참여자가 바 뀌어도 잘 인 식되는 지 확 인해본다.

정리

▣ 정리하기

○ 이번에 배운 내용에 대해 소감 나누기 ▶ 인공지능 인식기능에 대해 이야기 나누기 ▶ 더 나은 기능을 위해서 어떻게 해야할지 이야

기 나누기

5‘ ^{※ 동작 인식}

기능을 어떻 게 활용할 수 있을지 다양 한 의견이 나 올 수 있도록 유도한다.

(60)

인공지능 헬스 트레이너 프로그램 수업용 자료

교사용 수업 자료

(61)

56

※ 다음 물음을 읽고 답해보세요.

1. 기계는 사람의 몸을 단순히 점과 선으로 표현하여 인식합니다. 아래 예시를 보며 몸의 구조에 점과 선으로 표현해보세요.

2. 디비디비딥 동작에 맞는 가위, 바위, 보 동작을 선으로 연결해 보세요.

● ●

학생용 학습 자료

(62)

※ 다음 물음을 읽고 답해보세요.

1. 인공지능이 인식하기 위해서는 어떤 동작(데이터)을 입력해야 할지 작성해보세요.

2. 학습시킬 동작 3가지를 골라서 점과 선으로 표현해 보세요.

1. 2. 3.

3. 인공지능 헬스트레이너를 만들어보고, 재밌었던 점·아쉬웠던 점을 작성해보세요.

(63)

58

(64)

04 이야기 속

STEAM 문제

해결하기

(65)

60

(66)

가 이야기 속 STEAM 문제 해결하기 활동이란?

이야기 속 STEAM 문제 해결하기는 아이들이 주변의 이야기에서 STEAM 문제를 찾아 해결 해보는 활동입니다. 학생들은 교사가 제시하는 ‘우리 학교가 사라진대요’, ‘지구가 100명의 마 을이라면’ 두 권의 책 외에도 생활 주변의 친숙한 이야기 또는 경험 속에서 얻은 문제들을 해결하며 생각 표현 능력과 문제 인식 및 해결 능력을 키울 수 있습니다. 또한 자신들이 다 양한 이야기 상황 속에서 찾은 문제들을 공학적으로 탐구하여 그 해결방안을 찾아 나가는 과 정을 통해 융합적 사고력을 신장하고 창조적인 생각으로 상황을 바라보는 시각을 기를 수 있 습니다.

수업 과정에서 아이들은 자신들 실생활의 이야기에서 찾을 수 있는 인구문제를 찾아 인식 하게 됩니다. 인구문제에는 저출산, 고령화, 성별·종교·국가의 차이로 인한 갈등, 생명 경시 현 상 등 학생들이 살아갈 미래와 밀접한 연관이 있는 것으로 선정합니다. 그런 다음 미래의 문 제 상황을 레고 브릭으로 상상력을 발휘하여 자유롭게 표현합니다. 그리고 미래의 인구문제 를 해결한 도시의 모습을 생각해보고 해결 방법을 모둠 토의를 통해 구체적으로 설계하게 됩 니다. 레고 스파이크를 활용하여 설계한 해결 방법을 실행하고 미래 도시가 살아 움직일 수 있도록 표현하여 미래 도시 이야기를 만듭니다. 마지막으로 각 모둠에서 만든 결과물을 발표 하고 도시들을 합쳐 하나의 미래 도시로 완성하면서 활동이 마무리됩니다.

§ 수업대상: 초등 5~6학년

§ 수업시간: 2차시(80분)/회

§ 수업준비물: 레고 스파이크, 레고 브릭, 태블릿PC, 기타 준비물 등

나 학습 목표

§ 미래 도시의 인구문제 모습을 상상해보고, 레고 브릭을 활용해 표현할 수 있다.

§ 미래 도시의 인구문제를 레고 스파이크를 활용하여 해결할 수 있다.

다 스팀요소

Ai 종합 적용 S 물리, 생물, 기계

T 해결 방안 코딩 E 해결 방안 조립

A 해결 방안 디자인 M 측정과 분류

프로그램 개요

이야기 속 STEAM 문제 해결하기

(67)

62

차시 프로그램명 : 이야기 속 STEAM 문제 해결하기(5~6학년)

1차시

활동명 미래 도시 모습 장면 표현하기

활동

- 활동 1: 이야기 속 인구문제 인식하기 - 활동 2: 미래 도시 모습 설계하기 - 활동 3: 미래 도시 모습 표현하기

2차시

활동명 미래 도시 인구문제 해결하기

활동

- 활동 1: 인구문제 해결 방법 토의하기

- 활동 2: 레고 스파이크로 해결 방법 표현하기 - 활동 3: 미래 도시 구성하기

(68)

프로그램 명 이야기 속 STEAM

문제 해결하기 차시 1/2 대상 5-6학년

학습목표 미래 도시의 인구문제 모습을 상상해보고, 레고 브릭을 활용해 표현 할 수 있다.

수업자 의도

1차시 활동에서 학생들은 인구문제와 관련된 이야기 책을 읽으며, 인구문제를 인식하게 된다. 그리고 이를 바탕으로 학생들이 인구 문 제와 관련된 미래 도시 모습을 레고로 표현해보도록 구성한 수업이 다. 그림이나 글자로 표현하는 것을 어려워하는 학생들에게 구체물을 가지고 생각을 표현해보면서 자기표현에 자신감을 가지도록 하는 데 에 목표가 있습니다. 레고 브릭으로 정교한 작품을 만드는 데에 시간 이 부족할 수 있어 장면 표현의 완성도 보다는 자신의 생각을 표현 하고 설명해보는 경험을 갖는 데에 의의를 두었습니다. 이후 미래 도 시의 인구문제를 해결할 수 있는 아이디어를 고민해보는 것을 과제 로 제시하여 후속 학습과 연계될 수 있도록 하였습니다.

단계 교수학습 과정 시간 자료 및

유의점

배움 열기

￭ 생각 나누기

▫ 이야기 책 표지를 보며 생각 나누기

- 우리 주변의 인구문제에 대해 이야기해봅시다.

- 인구문제가 생겨나는 원인에 대해 생각해봅시다.

￭ 공부할 문제 안내

▫ 이번 차시에 배울 내용에 대해 안내한다.

<배움 문제>

미래 도시의 인구문제 모습을 상상해보고, 레고 브릭을 활용해 표현해봅시다.

5분

※ 지 구 가 100명의 마 을이라면 이 야기 책, 우 리 학교가 사 라 진 대 요 책을 활용한 다.

교사용 지도안

(69)

64

유의점

배움 활동

￭ 생각 펼치기 – 이야기 속 인구문제 인식하기

▫ 우리 학교가 사라진대요 책을 읽고, 생각나누기 - 학교가 사라지는 이유는 무엇인가요?

- 미래의 우리 도시는 어떤 모습일지 이야기해봅 시다.

▫ 지구가 100명의 마을이라면 책을 읽고, 생각나누기 - 100명의 마을에는 어떤 것들이 있었나요?

- 미래에도 해결하기 힘든 인구문제에는 무엇이 있으며 그 원인은 무엇일까요?

10분

※이야기 속 에서 인구문 제를 찾아낼 수 있도록 의견을 모아 준다.

배움 활동

￭ 생각 모으기 – 미래 도시 모습 설계하기

▫ 50년 후, 미래 도시의 모습 장면 설계하기

- 50년 후, 미래 도시의 모습을 생각하며 미래 도 시의 모습을 구체적으로 생각해봅시다.

- 다양한 인구문제 중 한 가지를 골라 미래 도시 의 모습을 자세하게 이야기해봅시다.

- 모둠별로 의견을 모아 구글 클래스룸에 있는 과 제를 해결해봅시다.

- 모둠별로 나온 의견을 정리하여 구글 프레젠테이션 에 설계 모습을 적어봅시다.

5분

￭ 생각 표현하기 – 미래 도시 모습 표현하기

▫ 설계한 미래 도시의 모습 표현하기 - 오늘 표현할 레고 브릭을 탐색해봅시다.

- 아이디어 브릭과 캐릭터 브릭 등을 살펴보고 설 계한 미래 도시를 효과적으로 표현할 수 있는 방법을 찾아봅시다.

- 다양한 레고 브릭을 활용하여 설계한 미래 도시 의 모습을 표현해봅시다.

- 각자 자신의 모둠에서 표현한 미래 도시를 설명 하는 영상을 찍어 구글 클래스룸에 올려봅시다.

15분

※구체물을 만 들기에 시간 이 부족할 수 있으므로 모둠이 설계 한 도시의 가장 중점적 인 부분 위 주로 표현해 보도록 한다.

(70)

단계 교수학습 과정 시간 자료 및 유의점

배움 닫기

￭ 생각 정리하기

▫ 수업 후 느낀 점 이야기하기

- 오늘 미래 도시를 표현하면서 재미있었던 점, 새로운 점 등을 이야기해봅시다.

- 레고 브릭으로 표현할 때 어려운 점이 있었다면 이야기해봅시다.

- 다른 모둠의 발표를 보고 우리 모둠의 의견과 같은 점, 다른 점을 찾아봅시다.

- 오늘 표현한 미래 도시의 인구문제를 해결할 수 있는 방법을 고민해봅시다.

▫ 차시 예고하기

- 다음 시간에는 오늘 만든 미래 도시의 인구문제 를 해결할 수 있는 방법을 찾아 움직임 표현하 기를 해봅시다.

5분

프로그램 명 이야기 속 STEAM

문제 해결하기 차시 2/2 대상 5-6학년

학습목표 미래 도시의 인구문제를 레고 스파이크를 활용하여 해결할 수 있다.

수업자 의도

2차시 활동에서는 인구문제 원인을 파악하고 해결 방법에 대해 이 야기를 나눠보고 레고 스파이크를 조립하고 코딩하여 실제로 만들어 보는 활동을 계획하였습니다. 해결 방법은 현재의 기술로는 실현이 어려울 수 있으나 미래에 생겨날 수 있는 기술도 생각하였습니다. 자 신의 모둠에서 만든 미래 도시에 적용 가능한 기술을 생각한 후 의 견을 모아 구조물 또는 기계 등을 생각해보도록 하였습니다. 그런 다 음 레고 스파이크 프로그램을 활용하여 실제로 표현해보고 완성된 작품을 모둠별로 공유하는 시간을 가지도록 하였습니다. 마지막으로 모둠의 미래 도시 설계 의도 및 설계 과정을 설명하고 모둠별 도시 를 모두 합쳐 하나의 미래 도시를 만들면서 수업을 마무리할 수 있 도록 하였습니다.

(71)

66

유의점

배움 열기

￭ 생각 나누기

▫ 인구문제 원인 파악하기

- 지난 시간에 만든 미래 도시의 인구문제에 대해 이야기를 나눠봅시다.

- 어떤 것들이 해결되어야 인구문제가 사라질 수 있을지 생각해봅시다.

￭ 공부할 문제 안내

▫ 이번 차시에 배울 내용에 대해 안내한다.

<배움 문제>

미래 도시의 인구문제를 레고 스파이크를 활용하여 해결해봅시다.

2분

※지난 시간 에 만든 미 래 도시의 인 구 문 제 와 수업의 흐름 이 이어질 수 있도록 한다.

배움 활동

￭ 인구문제 해결 방법 토의하기

▫ 인구문제 해결 방법 이야기 나누기

- 인구문제를 해결할 수 있는 방법을 생각해봅시다.

- 모둠 브레인스토밍을 통해 의견을 나눠봅시다.

- 어떤 의견들이 나왔는지 발표해봅시다.

- 모둠 친구들의 의견 중에 가장 좋은 의견을 뽑 아봅시다.

- 의견을 모아서 모둠의 의견을 하나로 정리해봅 시다.

5분

배움 활동

￭ 레고 스파이크로 해결 방법 표현하기

▫ 인구문제 해결 방법 움직임 표현하기

- 레고 스파이크 프로그램에 대해 알아봅시다.

- 레고 스파이크 프로그램으로 조립할 수 있는 다 양한 구조물과 기계들을 살펴봅시다.

- 우리 모둠에서 필요한 구조물과 기계들을 어떻 게 스파이크로 표현할 수 있을지 생각해봅시다.

- 레고 스파이크 프로그램으로 우리 모둠의 인구 문제를 해결할 수 있는 구조물 또는 기계를 만 들어봅시다.

20분

※미래 도시 라는 점에서 현재는 없지 만 새롭게 나타날 수 있는 기술도 생 각 해 보 도 록 한다.

(72)

단계 교수학습 과정 시간 자료 및 유의점

배움 활동

￭ 미래 도시 구성하기

▫ 모둠별 미래 도시 발표하기

- 우리 모둠에서 만든 미래 도시에서 발생한 인구 문제, 인구문제를 해결하기 위해 설계한 해결 방법을 발표해봅시다.

- 다른 모둠의 발표를 듣고 인상 깊었던 점에 대 해 이야기해봅시다.

- 각 모둠의 미래 도시를 합쳐 하나의 미래 도시 를 만들어봅시다.

- 미래 도시의 모습이 어떻습니까?

10분

※다른 모둠 의 발표에 경청할 수 있도록 한다.

배움 닫기

￭ 생각 정리하기

▫ 수업 후 느낀 점 이야기하기

- 오늘 미래 도시의 인구문제를 해결하면서 재 미있었던 점, 새로운 점 등을 이야기해봅시다.

- 레고 스파이크로 표현할 때 어려운 점이 있었다 면 이야기해봅시다.

- 다른 모둠의 발표를 보고 우리 모둠의 의견과 같은 점, 다른 점을 찾아봅시다.

▫ 차시 예고하기

- 우리가 만든 미래 도시의 모습을 생각하면서 우 리 모두 인구문제를 해결하고자 하는 마음을 가 지고 함께 해결하려는 의지를 다져봅시다.

3분

(73)

68

이야기 속 STEAM 문제 해결하기 프로그램 수업용 자료

교사용 수업 자료

(74)

미래 도시의 모습을 상상하며 우리 모둠의 미래 도시를 설계해봅시다.

내용

설계자

우리가 생각한 미래 도시

미래 도시 설계 모습

학생용 학습 자료

(75)

70

레고 스파이크 프로그램으로 만들 수 있는 다양한 구조물을 알아보고 우리 모둠의 인구문제를 해결할 수 있는 구조물을 설계해봅시다.

레고 스파이크 어떻게 활용할 수 있을까요?

우리 모둠의 인구문제를 해결할 수 있는 구조물을 설계해봅시다.