차례 로봇을통한 F.L.O.W. 수업으로 3UP ( 컴퓨팅사고력! 창의력! 문제해결력!) 1. 필요성 1 2. 목적 2 3. 용어의정의 2 4. 주제망설정 2 5. 실천과제의설계 3 6. 실천과제의실행 4 가. 실천과제 1 의실행 4 나. 실천과제 2 의실행 6 다.

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민영 반
5 years ago
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1 2016 행복교실프로젝트운영결과보고서 영역 추진과제 뿌리가튼튼한 창의공감교육프로젝트 주 제 로봇을통한 F.L.O.W. 수업으로 3UP ( 컴퓨팅사고력! 창의력! 문제해결력!) 지역학교명직위성명

2 차례 로봇을통한 F.L.O.W. 수업으로 3UP ( 컴퓨팅사고력! 창의력! 문제해결력!) 1. 필요성 1 2. 목적 2 3. 용어의정의 2 4. 주제망설정 2 5. 실천과제의설계 3 6. 실천과제의실행 4 가. 실천과제 1 의실행 4 나. 실천과제 2 의실행 6 다. 실천과제 3 의실행 결과및분석 결론및제언 일반화 18 [ 부록 ] 일반화자료 1. 지도안 3 부 2. 학습지 3 부

3 표목차 < 표 1> 로봇활용을위한여건조성 4 < 표 2> 로봇활용교육실과교육과정편성 운영계획 5 < 표 3> 로봇과윤리-정보통신윤리교육 5 < 표 4> SW교육교수 학습방법및전략 6 < 표 5> 교과및창의적체험활동운영계획 7 < 표 6> Fun: 재미있는수업 8 < 표 7> Logic: 생각하는수업 9 < 표 8> 주제중심 SW교육계획 8 < 표 9> 주제중심프로젝트구성내용 (1학기) 10 < 표 10> 주제중심프로젝트구성내용 (2학기) 11 < 표 11> With: 협력중심수업 12 < 표 12> 체험중심의로봇교육계획 13 < 표 13> 동아리활동운영계획 14 < 표 14> 3H 체험학습 15 < 표 15> 컴퓨팅사고력사전-사후검사 16 < 표 16> 학생설문결과 16 그림목차 [ 그림 1] 주제망나타내기 2 [ 그림 2] 로봇활용환경조성 4 [ 그림 3] 주제중심프로젝트 (1학기) 10 [ 그림 4] 주제중심프로젝트 (2학기) 11 [ 그림 5] EV3 동아리활동 15 [ 그림 6] 학생활동후기 17

4 1. 필요성 핀란드, 에스토니아, 영국등교육선진국에서는 21세기국가경쟁력확보를위해코딩교육기반의소프트웨어교육을통해미래지향적인창의적인재양성을위해노력하고있다. 우리정부도미래사회를이끌어갈국가적추진전략으로소프트웨어교육중심의창의융합인재육성정책을적극적으로추진하고있다. 또한알파고쇼크 ( 구글딥마인드가개발한인공지능바둑프로그램알파고가이세돌 9단과의바둑대결에서승리 ) 에따라전세계적으로 SW교육에대한관심이뜨거워지고있다. 이와같은세계적인변화에따라 2015 개정교육과정에서는 2015년문 이과통합형교육과정개편안 ' 을발표하면서인문 사회 과학기술에대한기초소양을함양하여인문학적상상력과과학기술창조력을갖춘창의 융합형인재로성장할수있도록교육을근본적으로개혁하고자하는의지를밝혔다. 창조경제시대에필요한논리적사고력과창의력증진을위해컴퓨터를이용한문제해결능력을함양하는 SW교육을실시하도록하면서초등학교에서는실과교과의 ICT 활용중심의정보관련내용을소프트웨어기초소양교육으로개편해 5~6학년군에서 17시간편성운영하도록하는등 SW교육을강조하고있다. 미래사회의변화에따라교육은단순한지식의축적보다는적극적인지식의적용과활용이필요하며, 다양한변화에대응할수있도록역량을키워야한다. 창의력, 문제해결력, 자기주도학습력, 협업능력과같은 21세기학습자역량강화를위한교수학습방법의개선이필요한시점이다. 이러한시대적사회적국가적필요성에입각하여문제해결을위한체계적이고논리적인접근이요구되며, 학생간또는교사와학생간의상호작용을통한협력이요구된다. 앞으로의사회에서학생들은아마도지금보다더많은첨단기기들과접촉하게될것이다. 로봇은그러한첨단기기들중가장많은기술의집합체이므로그러한로봇에대해공부한다는것은학생들이살아갈미래를일찍경험하고꿈꿀수있도록도와줄수있는효과를주게될것이다. 또한로봇은학생들의흥미를끌어당길수있는흡입력을가지고있고수학, 과학, 예술분야에이르기까지다양한분야에적용할수있다. 초등학생의인지발달단계는구체적조작기에서추상적사고가가능한형식적조작기로전이되는과정으로, 추상적개념을이해하기위해서는구체물을활용한교수 학습이효과적이다. 로봇활용교육은직접행하면서학습할수있으며, 학습자가실제적으로해결방안을구현할수있는특징을지니고있고, 로봇을활용한프로그래밍교육은컴퓨팅사고력, 창의성과문제해결력을신장시키는데효과적이라고할수있다. 위와같은교육적효과에따른로봇활용교육의필요성을바탕으로로봇활용교육프로그램을통해컴퓨팅사고력! 창의력! 문제해결력!(3UP) 을신장시키고자한다.

2. 목적 로봇을통한 F.L.O.W. 수업으로 3UP( 컴퓨팅사고력! 창의력! 문제해결력!) 가. 로봇교육이가져온생활의변화를알고, 정보사회에필요한건전한의식과태도함양나. F.L.O.W. 수업을위한 SW교육과정편성 운영으로컴퓨팅사고력, 창의력, 문제해결력신장다. 체험중심의로봇교육으로학습동기유발과자기주도적학습력신장 가.

5 2. 목적 로봇을통한 F.L.O.W. 수업으로 3UP( 컴퓨팅사고력! 창의력! 문제해결력!) 가. 로봇교육이가져온생활의변화를알고, 정보사회에필요한건전한의식과태도함양나. F.L.O.W. 수업을위한 SW교육과정편성 운영으로컴퓨팅사고력, 창의력, 문제해결력신장다. 체험중심의로봇교육으로학습동기유발과자기주도적학습력신장 가. 컴퓨팅사고력 (Computational Thinking) 컴퓨팅시스템의역량을활용하여해결하고자하는문제를효과적이고효율적으로해결할수있는절차적사고능력을말하며, 문제해결을위한컴퓨팅시스템의단순한활용능력부터개인의문제해결을위한맞춤형컴퓨팅시스템을구상하고설계하는능력까지를포함한다. 나. SW교육과정학교의실정과학생, 학부모, 교사의요구와필요에따라 SW교육운영지침에의거초등학교수준의목표를달성하기위한정규교과및창의적체험활동편성과학습내용선정, 학습자발달수준과학년군별 SW내용의위계성을고려한교수 학습방법, SW성취기준에따른평가기준제시에이르는일련의과정을 SW교육과정이라고정의한다. SW교육과정을통해추구하는인간상은정보통신윤리의식의바탕위에문제해결력과컴퓨팅사고력을가진창의융합형인재이다. 4. 주제망설정 창의력 up! 컴퓨팅사고력 up! 문제해결력 up!

5. 실천과제의설계가. 대상 : 광판초등학교 6학년 1반 9명 ( 남 : 4명, 여 : 5명 ) 나.

문제해결력 up! 실천과제 1 실천과제 3 실천과제 2 로봇만나기 F.L.O.W.

- 햄스터로음악만들기 Logic: 생각하는수업 - 빛센서로로봇움직이기 Originality: 창의적인아이디어,

-Hands on 손으로만지고 -Head on 머리로이해하고 -Heart on 마음으로배움 : 잡월드체험학습 :

실천의절차 단계절차내용 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 계획 실행 결과 계획수립 실천과제 1 로봇과만나기

6 5. 실천과제의설계가. 대상 : 광판초등학교 6학년 1반 9명 ( 남 : 4명, 여 : 5명 ) 나. 기간 : 다. 실천과제설정 컴퓨팅사고력 up! 창의력력 up! 문제해결력 up! 실천과제 1 실천과제 3 실천과제 2 로봇만나기 F.L.O.W. 수업체험중심의로봇교육 SW교육환경만들기 미래사회의변화 -로봇과직업 로봇과윤리 -정보통신윤리교육 Fun: 재미있는수업 - 햄스터로음악만들기 Logic: 생각하는수업 - 빛센서로로봇움직이기 Originality: 창의적인아이디어, 문제해결중심수업 - 주제중심프로젝트 With: 협력중심수업 - 나의로봇친구 동아리활동 -EV3 3H 체험학습 -Hands on 손으로만지고 -Head on 머리로이해하고 -Heart on 마음으로배움 : 잡월드체험학습 : 애니메이션박물관체험 : 창의수업연구소체험학습 : 가상현실속으로 라. 실천의절차 단계절차내용 계획 실행 결과 계획수립 실천과제 1 로봇과만나기 실천과제 2 F.L.O.W. 수업 실천과제 3 체험중심의로봇수업 결과분석 실태분석 계획수립및컨설팅 SW 교육환경만들기 미래사회의변화 로봇과윤리 로봇활용교육과정편성 운영 로봇활용교육을위한교수 학습전개 동아리활동 체험학습 과제실행결과분석 일반화자료준비

SW교육연구학교의물적인프라를최대한활용하며특히학생의흥미와관심을끌수있도록나만의로봇만들기,

7 6. 실천과제의실행 가. 실천과제 1 의실행 로봇만나기 목표 : SW 교육전반에대한흥미와관심을유발하고, 로봇을통한미래 사회의변화모습을알아봄으로써미래사회에올바른태도를갖도록함 내용 1) SW교육환경만들기 2) 미래사회의변화 로봇과직업 3) 로봇과윤리 정보통신윤리교육 1) SW교육환경만들기 SW교육연구학교의물적인프라를최대한활용하며특히학생의흥미와관심을끌수있도록나만의로봇만들기, 교실환경꾸미기등으로친근하게접근하여생활화에힘썼다. < 표 1> 로봇활용을위한여건조성 물품 PDP TV 테블릿 PC ( 갤러시노트 ) 컴퓨터및스마트기기 로봇 교직원용노트북무선 AP EV3 햄스터비봇 수량 1 대 13 대 1 대 9 대대 7 대 13 대 6 대 [ 그림 2] 로봇활용환경조성

로봇과관련된진로탐색하기 1 로봇과윤리 - 정보통신윤리교육 1 합계 12차시 3) 로봇과윤리 : 교내인터넷드림단연계체험학습형정보통신윤리교육인터넷에서사용하는나의말을점검하고반성하여올바른인터넷사용예절을알고실천한다.

8 2) 미래사회의변화 로봇의구성요소와작동원리를이해하고, 로봇과관련된직업의종류를알아보며, 미래사회에로봇이미치게될영향에대해실과교과와연계하여운영한다. < 표 2> 로봇활용교육실과교육과정편성 운영계획 학년 과목 수업명 차시수 로봇 미래사회와로봇 1 간단하게창의적인로봇만들기 1 로봇의의미와종류 1 햄스터 6 실과 로봇의구성요소와작동원리 1 센서를이용한로봇체험 6 EV3 로봇과관련된진로탐색하기 1 로봇과윤리 - 정보통신윤리교육 1 합계 12차시 3) 로봇과윤리 : 교내인터넷드림단연계체험학습형정보통신윤리교육인터넷에서사용하는나의말을점검하고반성하여올바른인터넷사용예절을알고실천한다. 학교인터넷드림단운영과연계하여체험학습형정보통신윤리교육을실시하였다. < 표 3> 로봇과윤리-정보통신윤리교육 프로그램명 로봇과윤리 - 정보통신윤리교육 일시 장소 내용 결과 - 격주수요일 8교시 - 교내 - 사이버공간에서의예절 - 저작권교육 - 인터넷중독예방교육 - 네티켓을알고실천의지다짐 - 개인정보보호의중요성이해 - 인터넷사용언어습관반성 - 선플달기생활화

9 F. L. O. W. 수업 목표 : F.L.O.W. 수업을통해로봇을활용한학습자의집중, 몰입을지속 시켜컴퓨팅사고력, 창의력, 문제해결력을키우고자함 내용 1) Fun: 재미있는수업 2) Logic: 생각하는수업 3) Originality: 창의적인아이디어, 문제해결중심수업 4) With: 협력중심수업 로봇활용교육을위한교수학습절차는일반적으로다음과같다. 문제상황을탐색하고발문을통해인식하게한뒤문제상황을보다구체화하여표나그림으로나타낸다. 이에따라문제해결에필요한로봇을스케치하는등문제해결방법을구체화한다. 학생간, 교사-학생간상호작용을통해문제를분해하고인식하는것을무엇보다중요하게생각하였다. 프로그래밍후실행과디버깅과정을통해학생스스로수정보완할수있도록하여문제해결및사고과정을촉진하였다. < 표 4> 교수 학습방법및전략학습과정도입전개정리평가 학습단계문제이해계획및실행해결및적용평가 학생활동 문제확인및문제인식 다양한정보수집문제해결해결방안적용문제해결절차탐색해결과제수행최적의아이디어생성피드백, 수정, 결과응용문제해결방안모색협력학습, 프로젝트학습, 역할놀이학습, 토의토론학습실습, 시연, 체험중심, 활동중심, 의사소통중심 과정평가동료평가자기평가포트폴리오평가 교사활동 문제구체화동기유발 팀티칭, 동료간코칭, 협업

10 문제분석알고리즘작성문제해결하기 로봇활용문제해결 -문제상황파악 -문제이해단순화 -문제해결방법분석 -문제해결과정구조화 - 알고리즘만들기 - 알고리즘에따른로봇움 직임예상해보기 - 프로그래밍 - 오류수정 - 문제해결확장하기 F. L. O. W. 수업의전개를위해교과및창의적체험활동시간을활용하여주제를정 하여발달수준에맞게 < 표 5> 와같이편성 운영하였다. < 표 5> 교과및창의적체험활동운영계획 F.L.O.W. 수업과목활동내용차시수 햄스터로연주하기 Fun: 재미있는수업 음악 - 스크래치프로그램을이용하여연주한다. 2 - 다양한음악의세계를경험하고흥미갖도록함 Logic: 생각하는수업실과 센서를이용한로봇체험 - 로봇의센서를이용하여주어진문제해결하기 2 그런날이온다면 Originality: 창의적인 아이디어, 문제해결 중심수업 주제중심 프로젝트 - 바람직한통일을이루기위한마음가짐을그림과노래로표현 - 관련교과 : 도덕, 사회, 국어, 음악, 창체 내가만드는이야기속으로 12 - 애니메이션만들기프로젝트 12 - 미술, 국어, 음악, 도덕, 창체 With: 협력중심수업 창의적 체험활동 나의로봇친구 - 명령어를이용해알고리즘을만들고움직이기 2

Fun: 재미있는수업 프로그램명 < 표 6> Fun: 재미있는수업 Fun: 재미있는수업 일시 교과 - 2016 년 6 월 17 일 - 음악 목표 -

[ 활동 1] 제재곡익히기 제재곡부르기 - 박자, 다장조음계, 곡느낌, 가사의의미를생각하며노래부르기 리듬익히기 - 손뼉치기로익히기 - 리듬카드반복하여연습하기 -

반복되는부분을고려하여프로그램하기 - 모둠자리만들어역할나누기 - 프로그래밍하기 [ 활동 3] 나도멋진연주가!

11 Fun: 재미있는수업 프로그램명 < 표 6> Fun: 재미있는수업 Fun: 재미있는수업 일시 교과 년 6 월 17 일 - 음악 목표 - 스크래치프로그램을이용하여햄스터를코딩하여연주할수있다. [ 활동 1] 제재곡익히기 제재곡부르기 - 박자, 다장조음계, 곡느낌, 가사의의미를생각하며노래부르기 리듬익히기 - 손뼉치기로익히기 - 리듬카드반복하여연습하기 - 리듬만들어연습하기 - 리듬치며제재곡부르기 계이름으로노래부르기 리듬, 가락이같은곳찾기 내용 [ 활동 2] 프로그래머되어보기! 반복되는부분을고려하여프로그램하기 - 모둠자리만들어역할나누기 - 프로그래밍하기 [ 활동 3] 나도멋진연주가! 모둠별발표하기 -1 차연주실행하기 - 프로그램함께보기 - 조별로다른점알아보기 - 수정보완후 2 차연주실행하기 결과 PMI로상호평가및자기평가 - 리코더, 가락악기연주가자신없는학습자가흥미를보이며집중함 - 햄스터연주를듣고틀린부분을찾아수정하는과정에서상호협력함 - 햄스터연주와리코더연주를협연하여다양한음악의세계를체험하고디지털음악이주는효과를실감함 - 스크래치프로그램으로빠르기를변화시켜악곡의특징을이해함 사진자료

2) Logic: 생각하는수업 < 표 7> Logic: 생각하는수업 프로그램명 Logic: 생각하는수업 일시 - 2016. 6. 17.

[ 활동 1] 문제확인하기 출발선에서출발해서검정색길을따라서이동하다가붉은색선을만나면멈추기 ( 센서는 1가지이상사용해도됨 ) 내용 결과 [ 활동

오류수정하기 [ 활동 3] 문제해결하기 각팀은자신의로봇을시작지점에놓고브릭에저장된프로그램을실행 -

12 2) Logic: 생각하는수업 < 표 7> Logic: 생각하는수업 프로그램명 Logic: 생각하는수업 일시 교과 목표 - 실과센서를이용한로봇체험 - 로봇의센서를이용하여주어진문제를해결할수있다. [ 활동 1] 문제확인하기 출발선에서출발해서검정색길을따라서이동하다가붉은색선을만나면멈추기 ( 센서는 1가지이상사용해도됨 ) 내용 결과 [ 활동 2] 문제해결방법찾기 문제를간단하게나타내기 문제해결방법생각해보기 간단한그림으로문제해결방법표현하기 2인 1조로짝프로그래밍하기 실행하여테스트하기 오류수정하기 [ 활동 3] 문제해결하기 각팀은자신의로봇을시작지점에놓고브릭에저장된프로그램을실행 - 다양한문제해결의방법을서로토의하면서문제에대한이해와분석을충분히하여사고력향상을위해애씀. - 프로그래밍과정에서상호협력함 - 문제해결하기과정에서는모두가참여하여서로응원하며문제를해결하지못하더라도서로격려해줌 - 색깔을탐색할수있도록브릭을코딩하고디버깅함 사진자료

3) Originality: 창의적인아이디어, 문제해결중심수업로봇을활용한주제가있는수업으로학년군별위계성과난이도를고려하고학생의흥미와관심을반영하여주제중심로봇활용 SW교육을실시하였다.

햄스터로음악표현스토리보드작성하기, 스크래치 ( 프로그래밍 ), 애니메이션만들기 관련교과 도덕, 사회, 국어, 음악, 창체 미술, 국어, 음악, 도덕, 창체 < 표 9> 주제중심프로젝트구성내용 (2016 년 6 학년 1 학기 ) 교과단원학습주제차시학습활동 창체

평화통일을향한발걸음 SW 교육 - 알고리즘프로그래밍 6. 세계를향하여 꿈을이룬사람들 6.25 전쟁의 원인과과정 6.

13 3) Originality: 창의적인아이디어, 문제해결중심수업로봇을활용한주제가있는수업으로학년군별위계성과난이도를고려하고학생의흥미와관심을반영하여주제중심로봇활용 SW교육을실시하였다. < 표 8> 주제중심 SW교육계획 학년 6 학년 주제 그런날이온다면 ( 바람직한통일을이루기위한마음가짐을그림과노래로표현 ) 내가만드는이야기속으로 이수시간 1학기 2학기 SW 교육내용 플래시만들기 ( 알고리즘 ), 스크래치 ( 프로그램 ), 햄스터로음악표현스토리보드작성하기, 스크래치 ( 프로그래밍 ), 애니메이션만들기 관련교과 도덕, 사회, 국어, 음악, 창체 미술, 국어, 음악, 도덕, 창체 < 표 9> 주제중심프로젝트구성내용 (2016 년 6 학년 1 학기 ) 교과단원학습주제차시학습활동 창체 창체 SW 교육 - 알고리즘프로그래밍 SW 교육 - 알고리즘프로그래밍 햄스터로봇만나자 햄스터로연주하기 국어 7. 이야기의구성온양이 4 국어 사회 사회 도덕 창체 음악 8. 책속의지혜를찾아서 3. 대한민국의발전과 오늘우리 3. 대한민국의발전과오늘우리 4. 평화통일을향한발걸음 SW 교육 - 알고리즘프로그래밍 6. 세계를향하여 꿈을이룬사람들 6.25 전쟁의 원인과과정 6.25 전쟁의원인과과정 통일을꿈꾸며 9 플래시노래방만들기 그런날이온다면 연주 스크래치프로그램작성하고실행하기 같은명령을반복하는프로그램작성하기 이야기의배경과사건전개사이의관계알기 주제에맞는책을찾아읽고정리하기 국제시장영화를통해 6.25 전쟁과정과통일을이루려는마음가지기 전쟁의과정을순서대로설명하기 통일한국의모습생각하여그림으로나타내기 그림을순서대로연결하여플래시만들기 리듬, 박자, 가락을알고스크래치프로그램으로제재곡연주하기 [ 그림 3] 주제중심프로젝트 (1 학기 )

< 표 10> 주제중심프로젝트구성내용 (2016 년 6 학년 2 학기 ) 교과단원학습주제차시학습활동 창체스크래치기초스크래치와친해지기 미술 창체 미술 4-7.

표현움직임을애니메이션으로 애니메이션만들기 1-2 3 회원가입, 스프라이트, 무대, 기본블럭알아보기 애니메이션만들기프로젝트소개하기 애니메이션의원리를이해하고여러가지방법으로표현하기

만화영화속의음악 만화영화음악 7 내가만든애니메이션에음악삽입하기 창체 알고리즘체험활동 스토리보드만들기 8-9 아기돼지삼형제 스토리보드작성하기 - 인물, 대사, 행동, 대기시간 도덕6 국어

14 < 표 10> 주제중심프로젝트구성내용 (2016 년 6 학년 2 학기 ) 교과단원학습주제차시학습활동 창체스크래치기초스크래치와친해지기 미술 창체 미술 4-7. 표현움직임을애니메이션으로 봄내답사 4-7. 표현움직임을애니메이션으로 애니메이션만들기 회원가입, 스프라이트, 무대, 기본블럭알아보기 애니메이션만들기프로젝트소개하기 애니메이션의원리를이해하고여러가지방법으로표현하기 조트로프만들기 잔상효과알아보기애니메이션박물관체험 4-5 애니메이션이만들어지기까지의과정, 생활속의애니메이션 애니메이션만들기 6 클레이애니메이션만들기 음악 6. 만화영화속의음악 만화영화음악 7 내가만든애니메이션에음악삽입하기 창체 알고리즘체험활동 스토리보드만들기 8-9 아기돼지삼형제 스토리보드작성하기 - 인물, 대사, 행동, 대기시간 도덕6 국어 6-2 가국어활동 6-2 가 5. 배려하고봉사하는우리 1. 인물의삶을찾아서 4. 효과적인관용표현 배려와봉사모습찾아실천하기 이어질내용만들기 관용표현을스크래치로표현하기 배려와봉사의모습을찾아스토리보드만들고스크래치로표현하기 서로다른선택 을읽고인물이추구하는삶을생각하며이어질이야기를스크래치로표현하기 다양한관용표현의의미를알고스크래치로표현하기 [ 그림 4] 주제중심프로젝트 (2 학기 )

15 4) With: 협력중심수업 < 표 11> With: 협력중심수업프로그램명 With: 협력중심수업 일시 ( 화 ) 교과 - 창의적체험활동 목표명령어를이용해알고리즘을만들고나의로봇친구를움직일수있다. [ 활동 1] 명령어의의미와쓰임알기 1. 명령어꾸러미를열어보자 명령어를하나씩읽어보며몸으로표현해보기 몸으로명령어를표현하고그에알맞은명령어찾아보기 2. 명령어는어떻게정해야할까? 사람은스스로생각해서명령어를이해하지만로봇은그렇지못하다. 로봇은한번에한가지행동밖에할수없기때문에 춤을춰라. 와같은명령어는이해할수없다. 내용 [ 활동 2] 명령어를이용해움직임만들기 1. 강아지를움직여라! 출발지와도착지는어디일까? 강아지가어떻게움직이면좋을까? 필요한명령어는무엇인가? 2. 강아지의움직임을비교하라! 내가만든명령어와친구가만든명령어를비교한다. 가장효과적으로만든명령어를찾아본다. 중간에어디를들렀다가야한다면어떻게해야할까? [ 활동 3] 나는로봇 1. 나를움직여라! 바닥판에놓여있는사탕을최대한많이가지기위해서어떻게해야할까? 명령어는 15줄까지밖에사용할수없다. 명령어를만들수있는시간은 3분 2. 나의움직임을비교하라! 같은상황에서가장효과적으로움직인친구는누구일까? 더욱효과적으로움직인친구는어떻게움직인것인지생각해봅시다. 결과 - 알고리즘에대한이해가높아짐 - 로봇친구에게명령어를내리며로봇되어보기활동을통해유대감이돈독해짐 - 로봇이움직이는간단한작동원리를이해하고, 명령어를조합하여문제를해결함

16 체험중심의로봇수업 목표 : 학생관심과흥미를반영하여체험학습장소를선정하여주도적 인현장학습이되도록하였고다양한체험중심의학습으로로봇활용교 육의효과를높임 내용 1) 동아리활동 : EV3 동아리 2)3H 체험학습 -Hands on 손으로만지고 : 애니메이션박물관체험, 잡월드체험학습 -Head on 머리로이해하고 : 창의수업연구소체험학습 -Heart on 마음으로배움 : 가상현실속으로 < 표 12> 체험중심의로봇교육계획 월 활동주제 비고 3 - 학생주도체험활동계획하기 4 - 동아리조직운영하기 (EV3) Head on 머리로이해하고 : 창의수업연구소체험학습 - Hands on 손으로만지고 : 잡월드체험학습 9 - 봄내답사연계애니메이션박물관, 로봇박물관체험 창의적체험활동 교과연계 10 - Heart on 마음으로배움 : 가상현실속으로 미술관관람 11 - SW 페스티벌참여하기

1) 동아리활동 4-6 학년학생중희망자를대상으로 EV3 동아리활동을진행하였다. 10 차시를다음과같이계획하여운영하였다. < 표 13> 동아리활동운영계획 구분날짜학습주제활동내용 1 회 3.

30 기초프로그래밍 * EV3 인텔리전트브릭에내장된스피커, 3색발광램프, 디스플레이등을활용한간단한프로그래밍에대한이해 * BRICK SOUND, Brick light, Brick display 3회 4.

1 터치센서 * 버튼의눌림이나눌림이해제되는것을감지할수있는터치센서의다양한활용법에대해익히고작동과멈춤을제어할수있는프로그래밍이해 6회 6.15 터치센서 * 터치센서의활용 *Challenge Mission 2: 사각박스돌기 7회 6.

17 1) 동아리활동 4-6 학년학생중희망자를대상으로 EV3 동아리활동을진행하였다. 10 차시를다음과같이계획하여운영하였다. < 표 13> 동아리활동운영계획 구분날짜학습주제활동내용 1 회 3.16 EV3의하드웨어기본구성 * EV3 의하드웨어기본구성과소프트웨어의인터페이스알기 * EV3 프트웨어프로그램화면구성알기 2회 3.30 기초프로그래밍 * EV3 인텔리전트브릭에내장된스피커, 3색발광램프, 디스플레이등을활용한간단한프로그래밍에대한이해 * BRICK SOUND, Brick light, Brick display 3회 4.20 모터제어 * 직선주행, 곡선주행, 다양한형태의결로주행을통해모터의파워와방향제어 * Challenge Mission 1 : 삼각형 / 사각형주행 4회 5.18 모터제어 * Large Motor 이해 * 탱크모드주행, 조향모드주행 5회 6.1 터치센서 * 버튼의눌림이나눌림이해제되는것을감지할수있는터치센서의다양한활용법에대해익히고작동과멈춤을제어할수있는프로그래밍이해 6회 6.15 터치센서 * 터치센서의활용 *Challenge Mission 2: 사각박스돌기 7회 6.29 초음파센서 * 음파를발생하여사물과의거리를감지할수있는초음파센서의다양한활용법에대해익히고일상생활에적용할수있는제어시스템에관한이해 * Challenge Mission 3 : 계측기만들기 8회 8.31 흐름제어 1 * 여러가지작업을동시에수행하거나, 조건에따른다양한동작, 특정작업을원하는조건으로반복하거나멈추게하는등다양한프로그래밍에대해이해 9회 9.7 자이로센서 * 회전움직임과방향의변화를측정하는자이로센서의활용법을익히고실생활도구에적용된기술의이해 * Challenge Mission 4 : 로봇팀릴레이 10회 라인트레이서 * 컬러센서의빛의세기를측정하는원리를이용하여정해진라인을정확하게따라가는프로그래밍 * Challenge Mission 5 : 라인트레이싱 & 장애물피하기 [ 그림 5] EV3 동아리활동

18 ) 3H 체험학습 프로그램명 < 표 14> 3H 체험학습 운영내용 일시 ( 화 ) 장소창의수업연구소 ( 구리시 ) 창의수업연구소 내용 - 달무티, gemblo, 보드게임, 프레젠트카드게임등다 양한언플러그드활동 결과 - 다양한보드게임과카드게임체험을통해알고리즘을형성하는과정을체험 일시 ( 토 ) 장소한국잡월드 ( 성남시 ) 잡월드 내용 결과 - SW관련직업체험 - 로봇관련직업체험 - 알고리즘활동으로직업체험코스계획하기 - 다양한 SW관련직업체험을통해미래사회가 SW중심사회임을알게됨 - 인간과로봇의관계를다양한체험을통해이해함 일시 ( 금 ) 장소 춘천애니메이션박물관, 토이로봇관 애니메이션 박물관 내용 결과 - 애니메이션박물관체험 - 3D 입체영상관체험 - 토이로봇관체험 - 주제중심프로젝트연계애니메이션이만들어지는과정을체험함 - 토이로봇관체험을통해다양한로봇을만나고리모트컨트롤을통해제어기능익힘

VR(Virtual Reality) 로직접참여하여열린가상공간을경험함 - 낯선환경과공간을간접경험함으로써미래결과가상현실에다가감 - 예술과과학의경계가허물고다양한미디어아트의세계를경험 7.

KERIS에서제공한학생들의컴퓨팅사고력을측정하는컴퓨팅사고력검사지는 4개영역 ( 분석, 설계, 구현, 추론 ) 으로단일선택형 16문항으로구성되어있다.

19 프로그램명 운영내용 일시 ( 목 ) 장소 수원시립아이파크미술관 가상현실속으로 내용 - 사실적인현실의모습을기계를통해바라봄 - 평면의아날로그적이미지를새롭게시각적으 로구현 - VR(Virtual Reality) 기기를통해 360 도펼쳐지 는음향과영상관람 - VR(Virtual Reality) 로직접참여하여열린가상공간을경험함 - 낯선환경과공간을간접경험함으로써미래결과가상현실에다가감 - 예술과과학의경계가허물고다양한미디어아트의세계를경험 7. 결과및분석 KERIS에서제공한컴퓨팅사고력측정설문지를통해컴퓨팅사고력사전, 사후검사를 5월, 10월에각각실시하였다. KERIS에서제공한학생들의컴퓨팅사고력을측정하는컴퓨팅사고력검사지는 4개영역 ( 분석, 설계, 구현, 추론 ) 으로단일선택형 16문항으로구성되어있다. < 표 15> 컴퓨팅사고력사전-사후검사영역 CT총점 CT분석 CT설계 CT구현 CT추론사전 사후 컴퓨팅사고력은사전검사에비해사후검사에서 30점정도향상되었다. 뿐만아니라 SW역량요소별분석능력, 설계능력, 구현능력, 추론능력모두향상되었다. 특히설계능력은 20점가량향상된것을보인다. 설계능력은 효과적인문제해결방법을설계할수있는능력 이다. 설계능력의향상은학생간협업, 참여형수업설계, 문제해결중심의교수 학습전략등체계적인교육과정편성과교수 학습에서오는효과라고판단된다. 문제해결방법을찾기위한아이디어를생성하여적용하는활동으로로봇역할놀이, 보드게임을활용한언플러그드활동, 로봇구동을위한프로그래밍활동이설계능력향상에기여했다고보여진다.

7 9 2 인터넷예절이나정보통신윤리에대해알고실천하게되었다. 8 9 1 대부분의학생이로봇활용수업이재미있고학습에도움이되며문제를순차적인사고 과정을통해해결한다고응답했다. 뿐만아니라상호협력을통한협동심함양및 EV3 동 아리활동의효과에모두만족하였다.

20 학생대상설문결과 < 표 16> 과같다. < 표 16> 학생설문결과 ( 단위 : 명 ) 매우그렇지전혀그렇다보통설문내용그렇다않다그렇지않다 1차 2차 1차 2차 1차 2차 1차 2차 1차 2차 로봇활용수업은다른과목에비해재미있다 교과시간에로봇을활용하면학습에도움이된다 SW연계로봇수업은머릿속에서문제를어떻게해결할수있는지순서를그려보게한다 SW수업으로협동심을갖게되었다 EV3 동아리활동은특기신장에도움이된다 인터넷예절이나정보통신윤리에대해알고실천하게되었다 대부분의학생이로봇활용수업이재미있고학습에도움이되며문제를순차적인사고 과정을통해해결한다고응답했다. 뿐만아니라상호협력을통한협동심함양및 EV3 동 아리활동의효과에모두만족하였다. 정보통신윤리의식의바탕위에올바른인터넷사용 예절도아울러키울수있었다. 다음 [ 그림 6] 은학생의서술식보고이다. 이를통해학생의 SW 연계로봇교육에대한 흥미와관심을알수있었고, 로봇활용수업이힘들었지만유익했으며순서대로사고하는 방법에대해알게되었고친구들과협동할수있었다는것을알수있다. [ 그림 6] 학생활동후기

21 8. 결론및제언가. 로봇이라는흥미로운교구를통해학습의몰입을유도하여컴퓨팅사고력과창의성, 문제해결력신장을가져왔다. 나. 교수 학습전개에서컴퓨팅사고력, 창의력, 문제해결력신장을위한로봇활용교육이학습흥미와동기를유발하여학업성취에도긍정적인영향을주었다. 다. 아이들이좋아하는로봇을활용했을때자기주도적인학습능력을키워학습활동에능동적으로참여하게하고자신감을고취하였다 개정교육과정이 2017학년도 1-2학년을시작으로닻을올린다 개정교육과정에서는학교생활전반에걸쳐학생의실제적삶속에서무언가를할줄아는실질적인능력을기를수있도록하기위해역량을제시하며, 자기관리역량, 지식정보처리역량, 창의적사고역량, 심미적감성역량, 의시소통역량, 공동체역량을제시하고있다. 로봇을활용한교육은문제를합리적으로해결하기위한지식과정보의활용, 융합적인사고와창의력, 인간에대한이해와다른사람과의상호협력을통해미래핵심역량키우기에매우효과적이라할수있다. 로봇이대신할수있는직업을탐색하고교사와학생이함께배우고체험하는기회를통해존중과배려심, 그리고협동심도함양할수있었다. F.L.O.W. 수업! 재미있게협력하며논리적인사고와창의적인문제해결과정을거치면서저절로만들어지는 Flow, 몰입 은학생들을집중시키고, 배움에열의를갖도록만들었다. 미하이칙센트미하이 (Mihaly Csikszentmihaly) 교수는 < 몰입의즐거움 > 이라는책에서성공적인삶을위해서는자기가정한오로지한가지일에깊이빠져드는몰입이필요하다고강조하였다. 하루중대부분의시간을학교에서보내는우리아이들에게웃음을주고몰입할수있는환경여건을만들어미치도록재미있는공부가되도록하는데무엇보다교사의노력이중요하다는생각을다시하면서프로젝트를마친다. 9. 일반화가. 로봇활용교육을위한교과수업과창의적체험활동교육과정편성운영안제시나. 6학년로봇교육교수 학습과정안및교과연계, 창의적체험활동에서의적용방법및사례제시

22 [ 부록 ] 일반화자료 ( 로봇활용교수학습자료 ) 교수 학습과정안 ( 실과 ) 정보사회에새롭게등장한직업을찾아보고, 그직업이필요한이유를말할수있다.

23 교수 학습과정안 ( 음악 )

25 생각을키우는 SW 교육 이름 : 6 학년 관련교과 음악 단계 알고리즘개념및체험 프로그래밍이해및체험 주제 그런날이온다면 프로젝트 학습문제스크래치로 그런날이온다면 연주하기차시 12/12 다음악보를보고스크래치프로그램을이용하여연주해봅시다. 프로그래밍을마쳤으면연주를들려주고연주에관한이야기를모아볼까요! 다른모둠에서잘한점은무엇인가요? 다른모둠에서부족한점, 보충할부분은무엇인가요? 다른모둠에서재미있고창의적인부분은무엇인가요? 오늘수업을통해새롭게알게된점, 더알아보고싶은점은무엇인가요?

26 교수 학습과정안 ( 국어 )

30 관련교과 학습목표 생각을키우는 SW 교육 국어활동 6-2 가 단계 이름 : 알고리즘개념및체험 프로그래밍이해및체험 대주제내가만드는이야기속으로 6 학년 소주제관용표현을스크래치로나타내기 차시 12/12 다음예시를보고내가선택한관용표현을스토리보드로나타내보세요. 관용표현 : 백지장도맞들면낫다 담화상황 : 교실에서청소를하는친구를도와줄때사용함 이야기구성요소 - 인물 : 예진, 나영, 상백 / - 배경 : 교실 / - 사건 : 교실에서청소를하고있는상백이기힘들어하여두친구가도와줌 관용표현 : 담화상황 : 이야기구성요소 - 인물 : - 배경 : - 사건 : 스토리보드를작성하고프로그래밍해보세요. 선생님찬스도있어요! 다른모둠에서잘한점은무엇인가요? 다른모둠에서부족한점, 보충할부분은무엇인가요? 다른모둠에서재미있고창의적인부분은무엇인가요? 오늘수업을통해새롭게알게된점, 더알아보고싶은점은무엇인가요?

31 생각을키우는 SW 교육 이름 학년 반 관련교과 실과 단계 주제 1 단계 : 로봇과만나기 학습문제 - 로봇을이용하여문제를해결하자차시 1/21 문제상황 : 사고현장어두운지하실에사람이들어가기어려운곳에매몰된사람을있는지확인하기위해카메라와터치센서를장착한로봇을투입하려고하고있다. 지하실도면대로로봇이목적지까지잘도착하려면?? 알고가야죠! 터치센서란? 직접적인접촉으로발생하는신호를감지해서터치상태를인지 알고리즘만들기 ( 말, 도식, 그림등 ) 프로그래밍을통해문제해결 ( 스크래치해보기 ) - 문제상황과같은미로를배경으로그리고스프라이트의방향과회전방향을설정해서프로그래 밍을실행해보세요 추가문제상황 : 터치센서는장애물에부딪쳐야인식함. 부딪치기않고장애물을인식하기위한 방법은없을까? 또는그러한상황을서로이야기나누어보자.

32 생각을키우는 SW 교육 이름 학년 반 관련교과 실과 단계 주제 1 단계 : 로봇과만나기 학습문제 - 인터넷에서사용하는나의말을점검해보자차시 내가평소사용했던말들을생각해보고인터넷에서사용하는나의말을스스로점검해봅 시다. 점검내용자주함가끔함없음 인터넷에탑재되어있던기사나동영상에비난하는글을 올린경우가있다. 인터넷상에서상대방의별명을만들어부른경우가있다. 친구에게욕설이나부정적인말을한경우가있다. 친구의동의없이친구에게원하지않는자료나말을보낸 경우가있다. 친구가말하기꺼려하는사실을다른친구에게몰래말해서 불쾌감을준경우가있다. 단체채팅방에서다른친구에대해서좋지않게이야기 ( 소문내 기 ) 한경우가있다. 단체채팅방에서다른친구의생각이나글을의도적으로무 시한경우가있다. 단체채팅방에서동의없이다른친구들을마음대로초대한 경우가있다. 인터넷상에서사용하게되면상대방에게마음의고통을 줄수있는말을올린경우가있다.

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<3635B1E8C1F8C7D02E485750> 역사로 읽는 우리 과학 교사용 지도서 자연 6-1 초등학교 교육과정 해설(Ⅱ) STS 프로그램이 중학생 과학에 관련된 태도에 미치는 효과 관찰 분류 측정훈련이 초등학생의 과학 탐구 능력과 태도에 미치는 영향 국민학교 아동의 과학 탐구능력과 태도 향상을 위한 실 험자료의 적용 과학사 신론 중 고등학생의 과학에 대한 태도 연구 과학사를 이용한 수업이 중학생의 과학과