syllabus

교과연계안:업데이트계획

퓨처비챌린지는다양한교과에서수업/동아리형태로진행할수있습니다.

이러한교과연계사례는수업운영안

의형태로,현직교사로구성된퓨처비전문위원들이작성하여공유합니다.

중학교 동아리 05월21일발행

업데이트예정

초등학교 실과 창체,발명 05월29일발행 생태,환경

업데이트예정

위수업형태뿐아니라,영어/사회/과학/미술/도덕/진로/계기수업등을연계할수있습니다.

자세한내용은퓨처비홈페이지메인에서,교육자수업경험담인터뷰를참고해보세요!

정보

퓨처비전문위원이제안하는[동아리연계수업]

-중등생태전환&소프트웨어교육-

서울충암중학교교사권순찬

본자료는비영리목적에한하여편집하여수업에서활용할수있습니다 사용시에는반드시출처를표기바랍니다

퓨처비챌린지동아리연계수업계획안

주제명 마이크로비트로지속가능발전목표달성하기

관련SDGs 4.양질의교육/13.기후위기대응

목표

지속가능발전목표를달성을위한문제를찾아해결아이디어를구현할 수있다

학습대상 중학교1~3학년

활동유형 동아리

(비교과활동)

관련영역(주제)

생태전환교육,소프트웨어교육

활동차시 7차시

준비물 PC(노트북),마이크로비트kit,4절도화지,사인펜,포스트잇

1.활동개요및구성의도

본운영계획안은퓨처비챌린지를동아리와연계하여운영할수있는수업계획안이다. 지속가능발전목표를주제로디자인씽킹기반문제해결프로젝트활동으로구성되어있 다.

학생들과퓨처비챌린지프로젝트를진행하면서가장어려웠던점중에하나는“학생에게 어떤문제를제시하여야창의적인아이디어를나오게할수있을까”이다또다른어려움 은“학생들이아이디어를내는것에어려움이많다”는것이다.

이러한문제를해결하기위해고민했던방법중하나가바로디자인씽킹을기반한문제해 결프로젝트이다.학생들이활동을통해문제상황속인물을공감해보고인물의진짜문제 를찾아정의함으로써해결하고자하는문제를명확하게이해하고아이디어를산출한다산 출된아이디어중가장최적의아이디어를선정하여프로토타입을제작하면서개선점을도 출해내는과정을통해학생들을자연스럽게문제해결능력을배양하고협력적태도를가질 수있다.

이계획안은마이크비트를활용한프로그래밍교육을통해기초컴퓨팅사고력을바탕으로 퓨처비챌린지프로젝트를진행하는과정을제시하였다

※주제개요

2.차시별활동계획

차시 단계 (또는활동명)

1.마이크로비트

1

-수업목표

와친해지기

2

마이크 로비트 활용 교육

2.마이크로비트

를활용한프로그

램만들기1차

3

3.마이크로비트

를활용한프로그 램만들기2차

4

디자인 씽킹 기반 퓨처비 챌린지

프로젝 트

1.문제찾아공

감하기(페르소나)

활동내용

·센서값을입력받아출력할수있다.

·마이크로비트를활용하여프로그램을 제작할수있다.

-활동내용

①마이크로비트살펴보기

②MakeCodeEditer접속하기 ③LED출력하기(하트가두근두근)

④버튼눌려숫자출력하기(수를내 맘대로)

⑤방위각출력하기(북쪽이어느방향

이지?)

⑥가속도센서를활용하기(혼자하는 가위바위보)

⑦온도출력하기(온도가몇도예요?)

⑧부저로소리출력하기(우리집에새 피아노가)

⑨빛센서활용하기(스마트LED)

-수업목표

·실생활문제를찾아정의할수있다

실생활문제를해결할수있는아이디

어를산출할수있다

산출된아이디어를프로그램으로구현

할수있다

-활동내용

①문제찾기

준비물및 유의사항

PC(노트북)

마이크로비트

②공감하기 ③문제정의하기 ④아이디어산출하기 ⑤프로토타입제작 ⑥공유하기

포스트잇 5 2.문제정의하고 아이디어산출하 기 6 3.프로토타입제 작하고공유하기

PC(노트북) 4절전지

3.학습과정운영안

학습과정

마이크로비트활용교육 활동차시 3차시 활동목표

·센서값을입력받아출력할수있다

·마이크로비트를활용하여프로그램을제작할수있다

활동준비물 마이크로비트,교수용PPT,학생활동용PC 운영차시

주요학습활동및내용

1차시

2차시

3차시

1.마이크로비트와친해지기 ①마이크로비트살펴보기

②MakeCodeEditer접속하기

③LED출력하기(하트가두근두근)

④버튼눌려숫자출력하기(수를내맘대로)

2.마이크로비트를활용한프로그램만들기1차 ①방위각출력하기(북쪽이어느방향이지?)

②가속도센서를활용하기(혼자하는가위바위보)

3.마이크로비트를활용한프로그램만들기2차 ①온도출력하기(온도가몇도예요?)

②부저로소리출력하기(우리집에새피아노가)

③빛센서활용하기(스마트LED)

학습과정 디자인씽킹기반퓨처비챌린지프로젝트 활동차시 5차시

활동목표

·실생활문제를찾아정의할수있다

·실생활문제를해결할수있는아이디어를산출할수있다 ·산출된아이디어를프로그램으로구현할수있다. 활동준비물 마이크로비트,교수용PPT,학생활동용PC 운영차시 주요학습활동및내용

1차시

2차시

3~5차시

1.문제찾아공감하기(페르소나) ①문제찾기 ②공감하기

2.문제정의하고아이디어산출하기 ①문제정의하기 ②아이디어산출하기

3.프로토타입제작하고공유하기 ①프로토타입제작 ②공유하기

학습과정

마이크로비트를활용한소프트웨어교육

퓨처비챌린지프로젝트전컴퓨팅사고력과프로그래밍에대한기본적인능력을함양하기위해마이크로비 트를활용하여프로그램을구현해보는활동이다.마이크로비트의다양한센서활용한프로그램을구현해봄으 로써센서의기본적인활용방법과센서를활용한다양한아이디어를프로그램에적용할수있는능력을키 우고자한다

마이크로비트와친해지기



마이크로비트와친해지기

마이크로비트를활용한 프로그램만들기1차

마이크로비트를활용한 프로그램만들기2차

마이크로비트에대한소개와프로그래밍도구인MakeCode에대한체험을하는활동이다이활동을통해마 이크로비트에대해서이해하고기본적인프로그래밍방법을학습한다.

[지도Tip]

-마이크로비트수업전학생들이프로그래밍과피지컬컴퓨팅에대한기초적인이해가있다면3차시 활동을줄여서진행할수있다

-퓨처비챌린지프로젝트전프로그래밍에대한사전이해교육이있다면프로젝트진행이수월할 수있다

1.마이크로비트살펴보기

마이크로비트가무엇이며어떤기능과센서가있는지알아본다.

마이크로비트란?

사물인터넷기반의초등/중등교육을위한보드로,외부입출력을위 한다양한단자를제공한다 나침반센서,온도센서,가속도센서, 조도센서를내장하고있다통신을위한블루투스4.0(BLE)를내장하 고있어서스마트기기와연동이가능하다파이썬,자바스크립트등의 언어프로그램 뿐만 아니라 자바스크립트 기반 블록 에디터 (MakeCode)를이용하여프로그래밍이가능하다.현재V2.2버전까지 나왔으며V2.2버전은이전버전(V1.5)와는마이크와스피커가추가로 지원된다여기서는V1,5버전을기준으로설명한다

▶

2.MakeCodeEditer접속하기

2-1.마이크로비트공시사이트(http://microbit.org)에접속후 Let’scode를선택한다

2-2.MakeCodeediter를선택한다.

2-3.새프로젝트를선택한다

2-4.MakeCodeEditer화면

3.활동1-LED출력하기(하트가두근두근)

3-1.이활동은마이크로비트의LED를활용하는방법을이해하는활동으로LED에원하는아이콘이나문자 (영문),숫자를출력하는프로그램을작성한다.

[지도Tip]

학생들이마이크로비트의LED를어떻게활용하면좋을지고민하고작성할수 지도한다

출력화면 MakeCode

3-2추가활동

학생들이저장된아이콘이아닌자신만의아이콘을만들어출력하도록수정해봅시다

Hint

[지도Tip]

학생들이Hint를활용하여자신만의아이콘을제작할수있도록안내한다

4.버튼눌러숫자출력하기(수를내맘대로)

4-1.이활동에서는마이크로비트의버튼의활용방법과변수에대한개념을이해하는활동이다. A버튼과

B버튼,두버튼을동시에눌러숫자를증가시키거나감소시키고Led에출력하는프로그램을작성한다.

※변수란?

값을저장하는공간으로,어떤값을더하거나빼서생기는값을저장함.

출력화면

MakeCode

A를5번눌었을때앞상태에서

B를2번눌렀을때

[지도Tip]

학생들이마이크로비트의버튼을어떻게활용하면좋을지고민하고작성할수있도록지도한다

4-2추가활동

4-1에서배운내용을바탕으로학생들이구구단2단을표시하는프로그램을제작하도록제시한다

Hint

[지도Tip]

구구둔2단프로그램을제작하기어려운학생들에게Hint를제시하여빈칸에들어갈코드를넣어변수 에대한이해를할수있도록지도한다

마이크로비트를활용한프로그램만들기1차

마이크로비트의센서를활용하여프로그램을제작하는활동이다방위각과가속도를인식할수있는센서의 활용하는방법을배우게된다

[지도Tip]

학생들이마이크로비트의가속도와방위각센서를어떻게활용하면좋을지고민하고작성할수있도록 지도한다

1.방위각출력하기(북쪽이어느방향이지?)

1-1.이활동은마이크로비트의방위각센서의활용방법을이해하는활동이다방위각센서를이용하여나침 반프로그램을제작한다.

출력화면 MakeCode

1-2.추가활동

1-1활동을바탕으로조건을추가하여8방향을화살표로안내해주는프로그램을제작하도록제시한다.

2.가속도센서를활용하기(혼자하는가위바위보)

2-1.이활동은마이크로비트의가속도센서를활용하는방법을이해하는활동으로마이크로비트를흔들면 가위바위보가랜덤하게LED에출력해주는프로그램을작성한다

출력화면

MakeCode

북쪽

동쪽 남쪽 서쪽

주먹 가위 보

마이크로비트를활용한프로그램만들기2차

마이크로비트의센서를활용하여프로그램을제작하는두번째활동입니다학생들은온도센서의활용하는방 법과피에조부저를연결을통해핀을활용하는방법을배우게된다

1.온도출력하기(온도가몇도예요?)

이활동에서는마이크로비트의온도센서를활용하는방법을이해하는활동으로온도센서를이용하여온도 를측정하는프로그램을제작한다

※마이크로비트의핀

※이어폰잭단자

마이크로비트의아래쪽에는5개의ring과20개의 엣지커넥터핀이있다주요사용하는포트는아래 와같은기능을갖는포트이다

0번포트(P0)

아날로그-디지털변환컨버터 (ADC)기능이있는범용입출 력(GPIO)포트

1번포트(P1)ADC기능이있는GPIO포트

2번포트(P2)ADC기능이있는GPIO포트

ADC:아날로그-디지털변환컨버터

GPIO:범용입출력포트

이어폰단자는그라운드,라이트,레프트단자가있으면마이크 능이잇는경우마이크단자가있는경우도있다

※마이크로비트의핀연결방법

마이크로비트P0(0번핀)는이어폰레프트에GND는이어폰그라운 드에악어클립을연결한다

라이트 레프트

그라운드

마이크

출력화면 MakeCode

온도값LED차트표시A버튼누르면온도표시

2.부저로소리출력하기(우리집에새피아노가)

이활동에서는마이크로비트의핀단자와부저를악어클립을활용하여연결함으로써핀연결방법을이해 하는활동이다마이크로비트와부저를연결하여소리를출력하는프로그램을제작해봅시다 [지도Tip]

-피에조부저연결활동을통해마이크로비트핀단자의용도도함께안내함으로써핀활용방법도이 해할수있도록지도한다.

출력화면

3.빛센서활용하기(스마트LED)

MakeCode

3-1이활동에서는마이크로비트의빛센서를활용하는방법을이해하는활동으로밝기에따라LED차트를 출력하는프로그램을제작한다

출력화면

3-2추가활동

빛밝기값LED차트표시

MakeCode

마이크로비트빛센서를활용하여LED전구를어두워지면켜지는프로그램을작성한다 ※마이크로비트와LED 악어클릭을이용하요P0(0

의극성

[지도Tip]

-활동에서배운내용을바탕으로빛센서를활용할수있는방안에대해서생각할수있도록지도한다

예시코드

학습과정

디자인씽킹기반퓨처비챌린지프로젝트

앞서배운마이크로비트교육을바탕으로디자인씽킹기반문제해결프로젝트를진행한다지속가능발전 목표에서겪는문제를찾아문제상황속인물을설정하여공감해보고공감을바탕으로문제를정의하여아 이디어를산출한다산출된아이디어중최적의아이디어를선정하여프로토타입으로제작한후프로그램을 구현한다

문제찾아

공감하기(페르소나)

문제정의하고

아이디어산출하기

※참고자료-디자인씽킹이란 디자인씽킹은넓은의미에서 시작단계에서상황과대상을 생각해낸다그후아이디어의

출처:셔터스톡

다시말하면디자인씽킹은생각하는방법,즉‘관찰과공감’,‘수렴과발산적사고’를통해사람들의 요구를발견하고최적의해결책을찾는문제해결방식을말한다이러한디자인씽킹은창의적교육으로확 대될수있으며무작정생각하라는것이아니라생각하는것에도방법이있다는것을알려준다사람들을 관찰하고관찰한결과를통해사람들이가지고있는불편함을공감하면‘어떻게이러한불편함을해결할 수있을까’라는고민을하게되고,이러한고민을해결하기위해그림으로그려보고친구들과토론하면서 해결방안을찾는다찾은해결방안을간단한재료를이용하여그림으로그리거나만들어보고,친구들과 테스트하여다시문제점을찾아해결하는과정을디자인씽킹이라고할수있다

사람들의요구

디자인씽킹

▶

▶ 프로토타입

▶

제작하기

공유하기 관찰및분석 디자이너의사고방식

※디자인씽킹의특징

기존의교육이배움의목적을국어,영어,수학과같은기초학문을배우는것그자체에두었다면,디자 인씽킹은우리주변의현실문제를해결하는데목적을둔다학생들이10여년을배워사회의일원으로 서가치를가진다는기존통념과달리,디자인씽킹은학습자가아무리어려도주변의문제를해결할능력 을가지고있다는전제로시작한다따라서학습자일상의문제에서시작하여해결해가는과정이기에다 음과같은특징을갖는다.

➀누구든지디자인씽킹을활용할수있다

➁디자인씽킹은재미있다.

➂디자인씽킹에는다른사람들과공감하는방법이포함되어있다 ➃디자인씽킹을통해문제를해결하려는것만큼이나활동적으로문제를정의하려고노력한다 ➄디자인씽킹을통해아이디어를도출하고해결책을모색한다 ➅디자인씽킹을통해서로협업하여반복적으로프로토타입을만든다 ➆디자인씽킹을통해다양한유형의문제들을해결한다

디자인씽킹은다음과같이창의적사고와는다른특징을가지고있다

디자인씽킹의특징

합리적이고직관적인방식을적절하게상호 전환하여사용한다

분석및창작활동을반복한다.

불명확하게정의된문제를다룬다

사용자의경험을개선하는것이목표이다.

“우리가해결해야하는문제가무엇인가?”

창의적사고의특징

직관적이고감성적이다

창작및표현활동이중심을이룬다.

문제자체가정의되어있지않다

새로운아이디어를모색하는것이목표이다.

“문제가존재하지않는다.”

출처:대니얼링,디자인씽킹가이드북,2017 디자인씽킹을성공적으로진행하기위해서는다음과같이지양해야할행동이있다

절대로서로비난하지않는다 그것은지난번에배운것이잖아!

서로금지하지않는다 아니,그건안돼!

지시 서로지시하지않는다 알려줄게

과제 서로과제를주지않는다 알아와

지양해야할행동 내용 예시 비난

금지

※디자인씽킹과정

의미

EMPATHIZE 공감하기

IEDATE

아이디어 도출하기

DEFINE

문제정의하기

활동

PROTOTYPE

모형제작하기

공감하기 문제정의하기아이디어도출하기

사용자들을이해하 고해결해야할문 제가무엇인지고 민하는단계

∙관찰하기

∙기록하기 ∙도식화하기 ∙인터뷰하기 ∙사진촬영하기 ∙체험하기

어떤것이문제인 지명확하게정의 를내리는단계

∙워크숍 ∙토의

여러가지창의기법 을활용하여가능한 많은대안을도출하 는단계

∙브레인스토밍

∙브레인라이팅

∙TRIZ

∙SCAMPER

∙CPS

∙PM

∙마인드맵제작

TEST 테스트하기

프로토타입 제작하기 테스트하기

아이디어중실현가 능한것을골라프로 토타입을만드는단 계

만든프로토타입을 피드백받는단계

∙아이디어스케치 ∙종이프로토타입 ∙상황극 ∙3D프린팅

∙인터뷰및테스트 ∙관찰및사진촬영 ∙시제품발표 ∙토의및평가 문제찾아공감하기

실생활문제를찾고문제상황속인물을가상으로페르소나를만들어공감하는활동을진행한다 [지도Tip]

-디자인씽킹기반의문제해결프로ㄱ젝트활동중핵심활동이라고할수있다충분한시간을갖고문제 상황속가상의인물을공감할수있도록진행한다

-학생들이가상의인물과하나가되어그사람의입장이되어생각하고구체적인문제를찾을수있도록한다 ※디자인씽킹에서공감하기란

디자인씽킹에서공감하기는다른사람의입장이되어문제를찾겠다는자세로그사람이진짜원하는것이 무엇인지,진짜가지고있는문제는무엇인지알아내는과정이다.따라서‘공감하기’는대상을직접만나보 고그사람의입장으로느끼는단계로,디자인씽킹에서핵심이되는단계라고할수있다.이때충분한시간 을부여하여많이관찰하고많이묻고많이들어스스로문제를발견할수있는힘을길러주는것이중요하 다

구분

1.지속가능발전목표에서문제찾기

학생들이지속가능발전목표에서문제를자유롭게찾아적고해결하고자하는문제를선정한다

지속가능발전목표와관련된퓨처비챌린지홈페이지의수업가이드를안내하거나관련영상을시청하여 학생들이지속가능발전목표와연관지어문제를생각할수있도록안내한다.

-지속가능발전목표교육영상

건강과웰빙

https://youtu.be/woqJEoJNDs4

[지도Tip]

양질의교육

https://youtu.be/plIR4uK5Tw4

-학생들이문제를찾기어려워하는경우지속가능발전목표와관련하여생활하면서불편했던점,힘들 었던점등을생각해보고자유롭게작성할수있도록유도한다

-교사는문제찾기활동에서마이크로비트를활용할수있는문제를찾기보다는다양한문제를찾아도록 안내한다

-문제찾기사례

퓨처비챌린지프로젝트:문제찾기

다음그림은학생들이문제를찾아서적은내용이다보통학생들이생활하는학교와집에서지속가능발전 목표와관련된문제를찾아서적도록하였다

2.공감하기(공감지도/페르소나제작하기)

학생들이선정한문제와관련된가상인물을만들어문제상황속이야기를만들어공감하는활동이다

공감하기는다양한방법으로진행할수있다문제상황속인물을직접찾아가인터뷰도할수있고관찰을 할수있도있다.수업시간이라는제한된상황에서진행하기위해서는공감지도나가상의인물을만드는페 르소나를작성하는것이효과적이다여기서는공감지도와페르소나를예시로들었다

[지도Tip]

-학생들이가상의인물을만들때프로필(나이,직업,성격,생활환경)을자세하게적으면좀더쉽게 문제상황속가상의인물을공감할수있다

-페르소나작성시인물의모습은직접작성하여도되지만온라인아바타제작사이트를안내하여쉽게 작성할수있도록안내할수도있다.

※공감지도작성방법(예시)

문제상황속공감대상을중앙에작성하고그공감대상이어떻게생각하고느끼는지작성한다

-공감하기활동사례

퓨처비챌린지프로젝트 이사례는양질의교육이라는

듣는것

스마트월렛 실행시 효과음

편리함을느끼고싶다.

생각과느낌(경 험)

지갑없이생활하고싶다

공감대상

스마트

월렛

사용자

보는것

카드디자인 실물과비슷하다

말과행 동 계산할때“잠시만요, 이걸로할인해주세요.”

힘든것 알고싶은것

어플실행해서카드 찾기

적립카드할인 정보를알고싶다

산출물–공감지도예시

하는선생님을공감하는공감지 도이다공감지도를통해

수업시간에학생들이집중하여양질의 수업을운영하고싶은요구를

※페르소나작성하기

페르소나(Persona)는심리학용어로,『꿈의분석학』으로유명한‘지그문트프로이트(SigmundFreud)’ 의제자인‘칼구스타프융(CarlGustavJung)’이만든이론에서나왔다본래뜻은‘가면’이며,인간 이다양한외부의모습으로인간관계를맺어가는것을설명할때사용되었다 페르소나는가상인물로특정한사용자를이야기한다.특정사용자집단의요구나필요를이해하기는어 렵다이때집단의사용자들을특정한인물로축소시켜생각한다면수월해질것이다페르소나는가상의 인물을이용해사용자의요구를분석할때사용한다

-공감하기활동사례

퓨처비챌린지해결프로젝트:페르소나작성하기

길고양이로피해받는인물을설정하여스토리를작성한예시이다길고양이가많아져서누군가해결해줬으 면하는요구를

[지도Tip]

-학생들이페르소나의인물사진을작성할때온라인아바타제작사이트를활용하면쉽게작성할수 있다

-학생들이아바타그리는데집중하기보다는인물의특징을생각하여문제상황에서어떻게생각하고 느끼는지에초점을갖고활동하도록안내한다

※아바타제작사이트 avatarmaker.com

문제를정의하는활동이다문제를정의함으로써학생들은해 문제정의양식을제시하지만틀을무조건맞추지않고

컴퓨터실의선생님의문제를정의한사례이다 ‘선생님을위해서수업중컴퓨터를스스로이용하 지않게하는소프트웨어를만들자’라는문제를정 의하였다

길고양이로피해보는사람의문제를정의한하 례이다길고양이의개체수가증가하는것을문제 로생각하고‘길고양이의개체수를감소하기위한 장치를만들자’라는문제를정의하였다

※문제정의할때유의사항 문제를정의할때잘못정의하게되면좋은아이디어가나올수없다그렇기때문에올바르게문제를정의 할수있도록안내가필요하다.다음은올바른문제정의와잘못된문제정의의예시이다. 잘못된문제정의예시

올바른문제정의예시

수업시간에학생들이다른행동을할수잆게하는장치를만들자

예시1

수업시간에학생들이마우스를건들 면삐~하고소리가는장치를만들자.

예시2

미세먼지가없는세상을만들자.

해결아이디어를낼수있는 범위가지나치게좁고특정 해결책위주로문제가정의 됨

문제의범위가지나치게넓 게구성됨

왜라는질문을통해문제의 범위를넓게지정할수있 도록한다.

문제의범위를줄일수있 도록구체적으로문제를정 의하도록한다

구분 문제점 해결방안

2.아이디어산출하기

정의한문제를해결할수있는아이디어를산출한다앞서배운마이크로비트를활용하여구현할수있는 아이디어를산출하도록유도한다

-아이디어산출하기사례

퓨처비챌린지해결프로젝트:아이디어산출하기

정의된문제에대해서정해진시간안에최대한많은아이디어를산출하도록한다

[지도Tip]

-아이디어산출시포스트잇을활용하여한장에하나의아이디어를작성하여모둠원과함께공유할 수있도록한다

-좋은아이디어를내기보다는다양하고많은아이디어를내도록안내한다

-마이크로비트와소프트웨어를활용하여구현할수있는아이디어를생각하도록사전에안내한다

※아이디어도출을위한환경만들기 -안전지대형성하기

학생들이자유롭게의견을제시하고공유할수있도록상대방의의견을경청하고비난하지않도록한다 -교사가먼저틀을깨는아이디어제시하기

학생들이아이디어산출에어려움을겪는경우교사가문제를해결할수있는참신한아이디어를제시한다. -최대한많은아이디어내기

아이디어의질보다는최대한많은아이디어내도록한다

-엉뚱한아이디어에대해서도칭찬하기

교사는학생의아이디어가엉뚱하더라도지적보다는칭찬을통하여학생들이편하게의견을낼수있도록한다

-

3,아이디어선정하기

산출된아이디어중최적의아이디어를선정한다선정시아래와같이실형가능성과창의성을기준으로 최적의아이디어를선정하도록한다

프로토타입제작하고공유하기

1.프로토타입제작하기

선정한아이디어를종이를활용하여구현한다 종이,은박지,클레이등을활용하여아이디어를간단하게 표현하게한다

[지도Tip]

-학생들의머릿속에있는추상적인아이디어를구체적이고시각적으로표현할수있도록안내한다 -제작에어려움을겪는경우사전에프로토타입예시를준비하여제시하여준다

카드보드프로토타입 출처:https://www.pinterest.com/

페이퍼프로토타입 출처:셔터스톡

※프로토타입의목적및주의사항

목적

➀첫아이디어를보충해줄추가아이디어를얻기위해 ➁가능성을테스트하기위해 ➂완성도를높이는변형을하기위해

주의사항

➀프로토타입에사랑에빠지지말자잘못된아이디어는쉽게포기하고다른아이디어를찾을수있도록 프로토타입에애착을가지않도록한다.

➁저렴한재료(종이,은박지등)를준비한다.여러번시도하고수정할수있도록저렴한재료를제공도 록한다

-프로토타입제작하기예시

퓨처비챌린지해결프로젝트:프로토타입제작하기

사례1.마이크로비트를활용하여컴퓨터실에서수 업하는선생님을위해서학생들이마우스를만지 지않고집중할수있도록도와주는장치를만들 었다.

학생이마우스를클릭하게되면마이크로비트의 LED가켜지고연결된부저에서소리가출력되도 록만들었다.

사례2.길고양이의개체수를줄기이기위해서고 양이가방석에앉으면무게로마이크로비트의버 튼이눌리면카메라를작동시켜개체수를확인할 수있게만든장치이다이작품을마이크로비트의 버튼과핀단자를이용하여작동하도록하는프로 그램기획서이다

2.프로그램제작하고공유하기 자신의아이디어를프로그램을구현하고공유하도록한다 [지도Tip]

-쉽게제작한프로그램을공유할수있도록온라인게시판이나패들렛등을활용하면편리하다

4.부록.활동지

학습과정 디자인씽킹기반 퓨처비챌린지프로젝트

문제찾아공감하기

1.문제찾기

우리주변의문제를찾아봅시다.

2,공감하기(공감지도)

문제상황속인물을만들어공감해봅시다.

생각과느낌(경험)

듣는것

보는것 말과행동

말과행동

힘들어하는것

원하는것(필요한것)

공감대상

2,공감하기(페르소나) 문제상황속인물을만들어공감해봅시다.

인물모습

인물의성격/ 특징

이름: 나이: 성별: 직업:

스토리

문제정의하고아이디어산출하기

1.문제정의하기 해결해야할문제를정의해봅시다.

어떻게하면( )을(를)

( )할수있을까?

( )을(를)위해서

( )만들자.

2.아이디어산출하기

문제를해결할수있는아이디어를최대한많이작성해봅시다

최종선정된아이디어

퓨처비전문위원이제안하는

[창의적체험활동및교과연계수업]

-초등생태전환&소프트웨어교육김포서암초등학교교사원호준

본자료는비영리목적에한하여편집하여수업에서활용할수있습니다 사용시에는반드시출처를표기바랍니다

퓨처비챌린지창의적체험활동연계수업계획안

※주제개요

주제명 마이크로비트로지속가능발전목표달성하기

관련SDGs 13.기후위기대응/14.수생태계보전/15.육상생태계보전

목표

지속가능발전목표(SDGs)와관련된문제를찾아해결아이디어를제시 할수있다

학습대상 초등학교5~6학년

활동유형 교과및창체

(비교과활동)

추천 학년

독자

초능력을

빌려드립니다 3-6 학년

선정이유

-초능력과관련된이야기로학생들의흥미를자극함

-쉽고재미있는이야기라서이야기를나누기수월함 텍스트-글밥이적어온책읽기에적합함

-바다쓰레기로인하여동물들이고통받고있는상황을제시함

문제상황

기후위기를

막아라, 유튜브스타 금은동

-바다쓰레기를없애기위한다양한초능력도구들을제시하여문제 해결을위한학생들의창의적사고를도울수있음

-학생들의관심도가높은유튜브영상제작과기후위기라는주제를 엮어학습자의흥미를유발할수있음 텍스트

5-6 학년 독자

문제상황

-챕터별로다양한문제상황이제시되어목차를보고학생들이원하 는주제를골라읽을수있음.

-기후위기와관련한고민과행동들이제시되어있어공학적으로도 움을줄수있는방법탐색이가능함

지속가능발전목표(SDGs)이해하기

학생들이독서활동을통해인식한문제를해결하기위해여러나라가모여합의한지속가능발전목표의개념 및필요성을이해한다.지속가능발전목표와관련된퓨처비챌린지홈페이지의수업가이드를안내하거나관련 영상을시청하여학생들이지속가능발전목표와연관지어문제를생각할수있도록안내한다.

[지도Tip]

-지속가능발전목표17가지중해당주제와관련있는부분에대해서만다루며학생들이생활하면서불편했던 점,뉴스를통해들은내용등에대해자유롭게이야기할수있도록유도한다 -다양한예시상황을통해학생들이스스로아이디어를낼수있도록유도한다

-지속가능발전목표교육영상

지속가능발전목표

https://www.youtube.com/watch?v=pNv7QHxAt5Qhttps://www.youtube.com/watch?v=1LX7vgHQQvs

https://www.youtube.com/watch?v=KZlyOWhfILMhttps://www.youtube.com/watch?v=r1FWAJCUcJo

-문제인식및공감사례 SDGs관련마인드맵그리기:문제인식및공감 학생들과SDGs에대해알아보고해당목표에대한자신의경험을바탕으로친구들과이야기를나눈후에 생각을마인드맵으로정리하도록하였다이후이야기를나눈내용을바탕으로문제를인식하고문제의심각 성과등장인물에게공감하는활동을진행하였다

기후위기

수생태계보호 육상생태계보호

-문제인식관련플랫폼

ClimateChangeImpactFilter:문제인식및공감

ClimateChangeImpactFilter는구글아트앤컬쳐에서제공하는플랫폼으로기후변화가동식물의생존에어떤 영향을미치는지체험할수있다자신이원하는생물을골라지구의온도가변화함에따라얼마만큼의종들 이멸종하는지,우리가버린쓰레기는사라지는지를시각적으로확인하여문제를인식하고기후위기의심각 성에대해공감할수있다.

[지도Tip]

-‘Imagine’이있는동물들을살펴보면이플랫폼을공동개발한‘SeyMin’과그녀의팀에서상상 한미래의모습을살펴볼수있다

-이플랫폼은데스크탑에서구동가능하므로컴퓨터실혹은교사시연및공유의형식으로진행할 수있다

학습과정 노벨엔지니어링기반퓨처비챌린지프로젝트(3-4차시)

퓨처비챌린지프로젝트전컴퓨팅사고력과프로그래밍에대한기본적인능력을함양하기위해마이크로비 트를활용하여프로그램을구현해보는활동이다.

마이크로비트의다양한센서활용한프로그램을구현해봄으 로써센서의기본적인활용방법과센서를활용한다양한아이디어를프로그램에적용할수있는능력을키 우고자한다

마이크로비트와친해지기 ▶ 마이크로비트를활용한프로그램만들기



마이크로비트와친해지기 마이크로비트에대한소개와프로그래밍도구인MakeCode에대한체험을하는활동이다이활동을통해마 이크로비트에대해서이해하고기본적인프로그래밍방법을학습한다. [지도Tip]

-마이크로비트수업전학생들이프로그래밍과피지컬컴퓨팅에대한기초적인이해가있다면3차시 활동을줄여서진행할수있다.

-퓨처비챌린지프로젝트전프로그래밍에대한사전이해교육이있다면프로젝트진행이수월할 수있다.

1.마이크로비트살펴보기 마이크로비트가무엇이며어떤기능과센서가있는지알아본다

마이크로비트란?

사물인터넷기반의초등/중등교육을위한보드로,외부입출력을위 한다양한단자를제공한다 나침반센서,온도센서,가속도센서, 조도센서를내장하고있다.통신을위한블루투스4.0(BLE)를내장하 고있어서스마트기기와연동이가능하다.파이썬,자바스크립트등의 언어프로그램 뿐만 아니라 자바스크립트 기반 블록 에디터 (MakeCode)를이용하여프로그래밍이가능하다현재V2.2버전까지 나왔으며V2.2버전은이전버전(V1.5)와는마이크와스피커가추가로 지원된다여기서는V1,5버전을기준으로설명한다

2.MakeCodeEditer접속하기

2-1.마이크로비트공시사이트(http://microbit.org)에접속후 Let’scode를선택한다

2-2.MakeCodeediter를선택한다

2-3.새프로젝트를선택한다

2-4.MakeCodeEditer화면

3.LED출력하기(하트가두근두근)

3-1.이활동은마이크로비트의LED를활용하는방법을이해하는활동으로LED에원하는아이콘이나문자 (영문),숫자를출력하는프로그램을작성한다

[지도Tip]

-블록의위치를찾지못하는학생들은블록과같은색의블록저장소를클릭하여 안내한다

출력화면 MakeCode

3-2추가활동 학생들이저장된아이콘이아닌자신만의아이콘을만들어출력하도록수정해 Hint

[지도Tip]

-학생들이Hint를활용하여자신만의아이콘을제작할수있도록안내한다. -LED칸을하나하나누르는방법과마우스를클릭한(터치패드를누른)상태에서이동하는방법을알려 주어상황에따라이용할수있도록한다.

4.버튼눌러감정표현하기

4-1.이활동에서는마이크로비트의버튼의활용방법을이해하는활동이다.A버튼과B버튼,두버튼을동 시에눌러원하는표정을Led에출력하는프로그램을작성한다

출력화면

[지도Tip]

MakeCode

-LED칸을하나하나누르는방법과마우스를클릭한(터치패드를누른)상태에서이동하는방법을알려 주어상황에따라이용할수있도록한다

-학생들이마이크로비트의버튼을어떻게활용하면좋을지고민하고작성할수있도록지도한다

4-2추가활동

4-1에서배운내용을바탕으로학생들이OX응답을표시하는프로그램을제작하도록제시한다 Hint

[지도Tip]

그림을어떻게그려야할지고민하는학생들에게Hint를제시하고두버튼을동시에눌렀을때는다양한 아이디어를통해출력할수있도록지도한다

마이크로비트를활용한프로그램만들기

마이크로비트의센서를활용하여프로그램을제작하는활동이다빛을감지하는센서를활용하는방법을배 우게된다

[지도Tip]

학생들이마이크로비트의빛감지센서를어떻게활용하면좋을지고민하고작성할수있도록지도한다

1.빛의밝기출력하기(현재빛의밝기는얼마일까?)

1-1.이활동은마이크로비트의빛감지센서의활용방법을이해하는활동이다빛감지센서를이용하여 밝기출력프로그램을제작한다.

출력화면

1-2.추가활동

MakeCode

1-1활동을바탕으로조건을추가하여어두울때불을밝혀주는프로그램을제작하도록제시한다.

출력화면

MakeCode

2.가속도센서를활용하기(가위바위보)

2-1.이활동은마이크로비트의가속도센서를활용하는방법을이해하는활동으로마이크로비트를흔들면 가위바위보가랜덤하게LED에출력해주는프로그램을작성한다

출력화면

3.온도출력하기(온도가몇도예요?)

MakeCode

3-1.이활동에서는마이크로비트의온도센서를활용하는방법을이해하는활동으로온도센서를이용하여 온도를측정하는프로그램을제작한다

3-2.3-1에서배운내용을바탕으로온도에따라다른LED가출력되는프로그램을제작하도록제시한다.

출력화면

MakeCode

주먹 가위 보

출력화면

MakeCode

학습과정 노벨엔지니어링기반퓨처비챌린지프로젝트(5-7차시)

앞서배운마이크로비트교육을바탕으로노벨엔지니어링기반문제해결프로젝트를진행한다책속에서 지속가능발전목표와관련된문제를찾아내가해결하고자하는문제의범위를지정하고,해당문제를어떻게 해결할지해결책을디자인한다해결책을바탕으로결과물을제작(표현)하고친구들과공유한다

해결책을바탕으로

문제범위지정및해결책디자인하기 ▶

결과물제작(표현)및공유하기

문제범위지정및해결책디자인하기 책의내용과관련된문제상황중자신이해결하고싶은문제의범위를지정하고해결책을떠올리는활동을 진행한다

[지도Tip] -교사는문제인식활동에서마이크로비트를활용할수있는문제를찾기보다는다양한문제를찾아보도록 안내한다. -학생들이해결책디자인을어려워할경우퓨처비챌린지자료실에있는교안예제등을제공한다.

1.문제범위지정하기 독서를통해얻은문제상황에서자신이해결하고싶은구체적인문제의범위를정의하는활동이다문제의 범위를지정함으로써학생들은해결하고자하는문제를명확하게파악할수있다

-문제범위지정하기활동사례 퓨처비챌린지해결프로젝트

파괴적인어업행위통제,해안보존,해양산성 화등의수생태계보호와관련하여문제를정의한 사례이다여러문제상황중에서쓰레기로인한 해양생물의피해와관련하여문제의범위를지정 하였다

육상생태계보전및복원,사막화방지,생물다 양성보전등의육상생태계보전과관련하여문제 를정의한사례이다산림파괴,기후변화의원인 인산불을예방하는것으로문제의범위를지정하 였다

2.해결책디자인하기 자신이정한문제를해결할수있는해결책을디자인한다.구현할수있는해결책을다양하게고민할수있 도록진행한다

-해결책디자인하기사례 퓨처비챌린지해결프로젝트

자신이정한문제에대한해결책을디자인하고이프로젝트가우리사회에어떤도움을주는지생각해본다.

※아이디어도출을위한환경만들기

-안전지대형성하기

학생들이자유롭게의견을제시하고공유할수있도록상대방의의견을경청하고비난하지않도록한다

-교사가먼저틀을깨는아이디어제시하기

학생들이아이디어산출에어려움을겪는경우교사가문제를해결할수있는참신한아이디어를제시한다.

-최대한많은아이디어내기

아이디어의질보다는최대한많은아이디어를내도록한다

-엉뚱한아이디어에대해서도칭찬하기

교사는학생의아이디어가엉뚱하더라도지적보다는칭찬을통하여학생들이편하게의견을낼수있도록한다

해결책을바탕으로결과물제작(표현)및공유하기

1.해결책을바탕으로결과물제작(표현)하기 학생들의수준에따라자신이정한해결책을앞서배운마이크로비트혹은그림,글등을활용하여결과물을 제작(표현)하도록한다

[지도Tip]

-학생들의머릿속에있는추상적인아이디어를구체적이고시각적으로표현할수있도록안내한다 -제작(표현)에어려움을겪는경우예시자료를준비하여제시하여준다

사례1.바다쓰레기로인한해양생물들의피해를 줄이기위해마이크로비트및허스키렌즈를활용 하여쓰레기를인식하여쓰레기를처리하는장치 를표현한기획서이다.

사례2.불법주차로인해장애인주차구역을이용 하지못하는문제를해결하기위한장치를기획 및코딩하였다마이크로비트2개를활용하여1개 는차에부착하여라디오통신을통해허가되지 않은차가들어오면X표시와함께소리가나도록 하였다또한,주차를돕기위해세워져있는마이 크로비트에차가닿아흔들릴때소리가나며멈 추라는문자가LED에출력되도록하였다

2.해결책개선및공유하기 학생들의수준에따라자신이정한해결책을앞서배운마이크로비트혹은그림,글등을활용하여결과물을 제작(표현)하도록한다

-결과물제작

(표현)하기예시

4.부록.활동지

학습과정 노벨엔지니어링기반퓨처비챌린지프로젝트

문제찾아공감하기

1.문제인식