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창의교육

행복학교 이야기

창의인성교육 실천을 통해 행복학교를 만들어가는 전국의 우수 학교 사례를 소개합니다.    

  • 작성자크레존
  • 등록일2020.10.19
  • 조회수363

● 주제 개요

우리나라의 항공우주 관련 교육 프로그램들은 양력을 이용한 비행기 제작 활동들이 대부분입니다. 이런 활동을 통해 비행기가 날아가는 힘과 직접적으로 날려보는 경험을 통해 비행에 관련한 기초 소양을 갖출 수 있지만, 항공우주 분야의 진로 탐색의 넓은 시야를 알아보는 데 한계가 있습니다. 본 프로그램은 우리나라보다 서양에서 많이 발달하여 개발하고 있는 비행선을 설계 및 제작하는 활동입니다.

하늘을 날 수 있는 것은 비행기라고만 생각하고 있지만, 비행선의 이용 범위가 최근 들어 비행기로 수송하기에는 경제성이 맞지 않는 대형 화물 수송부터 시작하여 지상의 재난을 감시하고, 영토 수호를 위한 정찰 임무까지 여러 분야에 활용하고 있습니다. 가스 폭발로 인한 안전성 문제로 주춤했던 비행선의 행보가 안전성의 문제를 해결하면서 새롭게 변신하고 있습니다.

[그림 1]
(출처 : 이미지 투데이 http://www.imagetoday.co.kr)

현재 사용하고 있는 비행선을 알아보고 미래 인공지능 시대에 5G, IOT, 빅데이터 등을 활용한 비행선을 활용하여 창의적인 방법으로 설계 및 제작하여 3분 동안 다른 학생 앞에서 발표해봅시다. 이러한 과정에서 밀도, 부력의 개념을 이해하고 적용하여 비행선 제작과정의 창의적인 아이디어를 설계 및 제작과정의 협업 가치와 항공우주 관련 진로를 탐색을 기대할 수 있습니다.

● 학습 목표

  • 비행선의 개념을 알고 이용 분야를 설명할 수 있다.
  • 밀도의 정의를 이해하여 비행선을 띄울 수 있다.
  • 비행선을 제어 할 수 있는 하드웨어를 알고 비행선을 움직일 수 있다.

● 학습 준거

  • 상황 제시
    • - 미래 사회에 등장할 비행선을 만들어 발표한다.
  • 창의적 설계
    • - 비행선을 띄우기 위해 부력의 개념 이해한다.
    • - 비행선 이용목적에 적합하게 설계한다.
    • - 비행선 안에 들어갈 헬륨 풍선 개수 계산한다.
    • - 엘리오 보드를 이용한 스마트폰 컨트롤 하드웨어를 구현한다.
  • 감성적 체험
    • - 미래에 이용 가능한 비행선 이용목적에 적합하게 동작시키면서 3분 동안 발표를 한다.

● 과목 요소

  • 밀도의 개념
  • 비행선의 개념 및 이용 분야
  • 하드웨어의 구조, 말하기

● 교육과정 성취기준

과목 교수·학습 활동
과학 [9과02-04] 기체나 액체 속에 있는 물체에 부력이 작용함을 알고 용수철저울을 사용하여 부력의 크기를 측정할 수 있다.
[9과24-02] 과학을 활용하여 우리 생활을 보다 편리하게 만드는 방안을 고안하고 그 유용성에 관해 토론할 수 있다.
기술 [9기가04-10] 단계별 세부 요소를 이해하고 수송 기술의 특징과 발달과정을 설명한다.
[평가준거 성취기준②] 수송 기술의 특징과 발달 과정을 설명하고 수송 기술의 발달 전망을 예측하여 제시한다.
[9기가04-12] 수송 기술과 관련한 문제를 이해하고, 해결책을 창의적으로 탐색하고 실현하며 평가한다.
정보 [12정보05-02] 유무선 네트워크의 특성을 이해하고 사용하는 컴퓨팅 시스템의 네트워크 환경을 설정한다.
[12정보05-03] 문제 해결에 적합한 하드웨어를 선택하여 컴퓨팅 장치를 구성한다.
국어 [9국01-08] 핵심 정보가 잘 드러나도록 내용을 구성하여 발표한다.
[9국01-11] 매체 자료의 효과를 판단하며 듣는다.
[표 1] 교육과정 성취기준

● 차시 별 계획 총괄표

*학습자료는 본 사이트에서 제공하지 않습니다.

 

차시 주제 교수·학습 활동 학습자료 및 유의점 중점 교과
1 비행선 어디까지 알고 있니?

<미래 사회에 등장할 비행선 제작 및 발표 안내>

[문제 인식] 재난 안전에 이용하는 비행선 영상 시청하기

  • 다양한 비행선의 이용 분야 제시하기

[활동1] 비행선 이해하기

  • 비행선의 정의, 종류, 기구와의 차이점 등 찾기

[활동2] 미래에 이용 가능한 비행선 찾아보기

  • 모둠별로 미래 비행선 이용 분야 찾기
  • 비용 분야에 적합한 비행선 스케치 하기
  • 스케치한 비행선 발표 및 피드백하기
  • 활동지
  • 미래 기술의 발달로 비행의 이용 분야가 새롭게 등장함을 강조
기술
2 스마트폰으로 제어 가능한 비행선 컨트롤 장치 만들기

<비행선 컨트롤 장치 만들기 수업 안내>

[문제 인식] 엘리오 보드 소개 영상 시청하기

  • 엘리오 보드를 활용하여 할 수 있는 것 찾기

[활동1] 엘리오 보드 구조와 역할 알아보기

  • 엘리오 보드를 직접 작동하여 기록하기
  • 스마트폰으로 DC모터 구동 방법 학습 및 실습하기

[활동2] 비행선에 부착한 컨트롤 장치 제작하기

  • 준비물 및 안전 교육 후 제작하기
  • 최종 산출물을 스마트폰으로 DC모터 테스트하기
  • 활동지
  • 스마트폰을 활용하여 엘리오 보드의 DC모터를 제어할 수 있도록 충분한 시간 부여
정보
3 물체의 뜨고 가라앉는 현상

<비행선이 뜨는 원리 학습 안내>

[문제 인식] 영화 ‘타이타닉’의 침몰의 과학 오류 찾기

  • 과학적 오류를 찾는 과정에서 부력 이해하기

[활동1] 물체가 뜨고 가라앉는 과학적 원리 탐구하기

  • 물체가 뜨고 가라앉는 원리 가설 세우기
  • 귤을 이용한 실험으로 부력, 밀도 이해하기

[활동2] 비행선에 들어갈 헬륨 풍선 개수 계산하기

  • 비닐의 무게, 컨트롤 장치 무게, 풍선의 무게 등을 확인하여 비례식으로 헬륨 풍선 개수 계산하기
  • 모둠별로 자신의 헬륨 풍선 개수 확인하기
  • 모둠별로 이용 분야에 적합한 대략적 모양 설계하기
  • 활동지
  • 학생 스스로 헬륨 풍선 개수를 계산하고, 4차시에서 실제 비행선 제작 시 확인할 수 있음을 안내
과학
4 비행선을 제작해보자

<비행선 제작 수업 안내하기>

[문제 인식] 비닐 접착기의 원리 알아보기

  • 비닐 접착기의 원리를 알아보고, 비닐을 이용하여 비닐 접착기를 사용한다는 것을 인지

[활동1] 비닐을 이용한 비행선의 외형 만들어 헬륨 풍선 넣기

  • 모둠별로 창의적으로 스케치 모양대로 비닐 외형을 만들고 헬륨 풍선 넣기

[활동2] 비행선의 컨트롤 장치 부착 및 작동시키기

  • 비행선의 가운데 무게중심을 고려하여 컨트롤 장치를 부착하고 작동시키면서 움직임 조정하기
  • 활동지
  • 헬륨 풍선 개수로 비행선을 공중에 뜰 수 있도록 조절하는 것이 부력, 밀도와의 연계성 제시
 
5 창의적 비행선 3분 시연회

<창의적인 비행선 3분 시연회 수업 안내하기>

[문제 인식] 창의적인 비행선 발표 영상 시청하기

  • 발표 영상의 내용을 이해하기
  • 제시한 영상처럼 3분 시연회를 진행함을 제시하기

[활동1] 3분 시연회 발표 준비하기

  • 모둠별로 3분 시연을 위한 발표 준비 및 연습하기

[활동2] 모둠별로 발표 및 자기, 동료 평가하기

  • 모둠별로 3분 시연회 발표하기
  • 자기 및 동료 평가하기
  • 미래의 비행선 연관 진로 탐색 안내
  • 활동지
  • 3분 시연회에서 비행선 움직이기, 창의적인 이야기가 나올 수 있도록 지도
 
[표 2] 계획 총괄표

 

● 차시 별 교수학습과정

1차시 : 기술

*학습자료 및 교사자료는 본 사이트에서 제공하지 않습니다.
학습과정 교수·학습 활동 학습자료 및 유의점 교사 자료
도입
(10분)
Co [문제 인식] 재난 안전에 이용하는 비행선 영상 시청하기

  • 재난 안전 비행선처럼 미래에 이용 가능한 비행선을 만들어 발표해보기 (상황 제시 안내)
  • 다양한 비행선의 이용 분야 제시하기

  • 모둠 구성하기(4인 1모둠, 역할 배정 등)
  • 활동지
  • 동기 부여 영상으로 또는 비행선 게임 광고 동영상 (클래시 오브 클랜 등)으로 대체한다.
  • 출처 : http://youtu.be/Umz6a_YrJuw
  • KT 5G 스카이 쉽 홍보영상
  • 비행선의 역사 및 이용 분야
전개
(25분)

[활동1] 비행선 이해하기

  • 비행선의 정의 및 종류 찾기(스마트폰 이용 인터넷 검색)
    • - 비행선과 기구의 차이, 비행선의 종류(연식, 경식, 반경 등), 다양한 역할과 역할에 따른 형태 등의 다양한 자료를 검색할 수 있도록 안내하기
  • 활동지에 기록한 내용 발표시키기

[활동2] 미래의 이용 가능한 비행선 찾아보기

  • 모둠별 미래의 비행선 이용 분야 찾기
    • - 미래에 어떤 용도로 비행선을 사용할 것인가?
    • - 비행선에는 어떤 기능, 모양, 재료가 필요할까?
  • 이용 분야에 적합한 비행선 스케치하기
    • - 방향 전환에 유리한 형태, 물건을 끌어 올리는데 적당한 형태 등 모둠에서 정한 역할에 어울리는 형태를 선정하기
  • 활동지
  • 비행선 정의 및 종류 스마트폰을 찾기 할 때 비행선의 다양한 정보를 접할 수 있도록 충분한 시간을 부여한다.
  • 비행선의 이용분을 선정할 때는 인공지능, 사물 인터넷, 증강 및 가상현실, 5G 등의 첨단기술을 적용 가능하도록 한다.
  • 비행선의 종류, 역할 등의 자료
  • 미래 사회에 등장할 다양한 첨단기술 자료 (5G, 인공지능, 사물 인터넷 등
정리
(10분)
  • 모둠별로 미래 비행선 스케치 발표하기
    • - 비행선의 용도, 형태, 선정 이유 등
  • 발표 과정에 모둠 간 동료 평가를 실시한다
 
[표 3] 1차시 교수학습과정
 
 
[영상 1] KT 5G 재난 안전편
(출처 : 유튜브 KT - 케이티 http://www.youtube.com/watch?v=Umz6a_YrJuw)

 

 

2차시 : 정보

*학습자료 및 교사자료는 본 사이트에서 제공하지 않습니다.
학습과정 교수·학습 활동 학습자료 및 유의점 교사 자료
도입
(10분)

<비행선 컨트롤 장치 만들기 수업 안내>

Co [문제 인식] 재난 안전에 이용하는 비행선 영상 시청하기

  • 엘리오 보드로 할 수 있는 것 찾아보기
  • 활동지, PPT
  • 비행선 컨트롤 장치로 스마트폰으로 비행선을 작동시킴을 안내한다.
  • 출처 : http://youtu.be/GLKvgCQJqbk
  • 엘리오 보드 소개 영상 자료
전개
(25분)

[활동1] 엘리오 보드 구조의 역할 알아보기

  • 엘리오 보드를 제시하고 작동시켜 구조 찾기
    • - 활동지를 이용하여 구조 및 역할 기록 후 확인하기
  • 스마트폰으로 엘리오 보드 DC 모터 제어 방법 학습하기 (스마트폰에서 엘리오 어플을 미리 다운로드 받을 수 있게 안내)
    • - TV, 빔프로젝트의 밀러링하여 엘리오 세팅 방법 안내
    • - DC 모터 제어 방법 안내 후 연습시키기

[활동2] 모둠별로 비행선에 부착할 컨트롤 장치 제작하기

  • 준비물 확인시키기 및 안전교육
  • 비행선 콘트롤 장치 제작 순서대로 따라하기
  • 활동지
  • 엘리오 보드에 대해 익숙하지 못한 학생은 다른 학생이 도움을 줄 수 있도록 안내한다.
  • 엘리오 보드가 잘 작동하지 않을 경우 여분의 엘리오 보드를 준비하여 교체를 한다.
  • 엘리오, 9V건전지, 나무 막대 (또는 하드보드지), 글루건, DC모터, 자동 와이어 스트리퍼
  • 스마트폰을 이용하여 밀러링 하는 다양한 방법
  • 엘리오 작동 매뉴얼
  • 비행선 컨트롤 장치 예시 자료
정리
(10분)
  • 스마트폰을 이용하여 엘리오의 DC모터 동작시키기
   
[표 4] 2차시 교수학습과정
 
 
[영상 2] ELIO - Smart Controller
(출처 : 유튜브 Yong Hee Nam http://youtu.be/GLKvgCQJqbk)

 

 

3차시 : 과학

*학습자료 및 교사자료는 본 사이트에서 제공하지 않습니다.
학습과정 교수·학습 활동 학습자료 및 유의점 교사 자료
도입
(10분)

<비행선이 뜨는 원리 학습 안내>

Co [문제 인식] 영화 '타이타닉'의 침몰의 과학적 오류 찾기

  • 활동지
  • 영화를 보면서 학생의 흥미도와 참여도를 높이고 영화 장면이 과학적 이치에 맞지 않는것을 이해하게 한다.
  • 출처 : http://youtu.be/NK1qEaiquWY
  • 활동지
  • 영화 ‘타이타닉’침몰 동영상
전개
(30분)

[활동1] 물체의 뜨고 가라앉는 과학적 원리 탐구

  • 물체가 뜨고 가라앉는 원리 가설 세우기
  • 귤을 이용한 물체의 뜨고 가라앉는 현상 실험을 통해 이해하기
    • - 밀도 개념 조사하기
    • - 물체의 뜨고 가라앉음을 설명하는 것이 밀도 외에 다른 원인이 껍질을 제거한 귤에 작용하고 있음을 찾을 수 있도록 발문을 통해 유도하기

[활동2] 비행선에 들어갈 헬륨 풍선 개수 계산하기

  • 비행선에 들어갈 헬륨 풍선 개수 계산하기
    • - 1: 풍선의 무게 = X : 비행선 컨트롤 장치 무게+비닐의 무게
  • 모둠별로 헬륨 풍선 개수를 기록하기
  • 헬륨 풍선을 감쌀 비행선의 전체적인 모양 설계하기
  • 실험할 시간이 없는 경우 껍질을 제거한 귤과 제거하지 않은 귤의 동영상을 보여주어 관찰하게 한다. 이 실험 활동을 통해 물체의 뜨고 가라앉는 현상을 이해 할 수 있도록 한다.
  • 비행선을 채울 헬륨 풍선의 개수를 비례식을 이용하여 계산할 수 있도록 한다.
  • 설명자료
  • 귤의 밀도 실험 동영상
  • 탐구활동의 준비물
  • 계산기
정리
(10분)
  • 비행선의 전체적인 모양 설계 결과 발표하기
   
[표 5] 3차시 교수학습과정
 
 
[영상 3] Titanic Sinking (Sleeping Sun)
(출처 : 유튜브 Titanic http://youtu.be/WBnAenouQ5s)

 

 

4차시 : 기술

*학습자료 및 교사자료는 본 사이트에서 제공하지 않습니다.
학습과정 교수·학습 활동 학습자료 및 유의점 교사 자료
도입
(5분)

<비행선을 제작 수업 안내하기>

[동기부여] 비닐 접착기의 원리 알아보기

  • 비행선을 제작할 때 비닐 접착기를 이용한다는 안내
  • 활동지
  • 비닐 접착제의 원리를 제시 하며 화상을 입지 않도록 지도한다.
  • 출처 : http://youtu.be/ eZDyCZaKdLI
  • 비닐 접착기 동영상
  • 비닐과 열가소성플라스틱 연관 자료
전개
(35분)

[활동1] 비닐을 이용한 비행선 외형을 만들고 헬륨 풍선 넣기

  • 준비물 확인하기
  • 귤을 이용한 물체의 뜨고 가라앉는 현상 실험을 통해 이해하기
  • 전시의 비행선 전체적인 모양에 적합하게 비닐에 스케치하기
  • 스케치 모양대로 자르고 비닐 접착제로 밀폐시키기
  • 풍선에 헬륨 가스 주입하여 보관하기
  • 비행선에 헬륨 풍선 넣기
  • 비행선이 궁중에 뜰 수 있게 헬륨 풍선 조절하기

[활동2] 비행선에 컨트롤 장치 부착 및 작동하기

  • 비행선 컨트롤 장치 준비하기
  • 글루건을 이용하여 비행선 아래에 컨트롤 장치 부착
  • 스마트폰을 이용하여 비행선 움직이기
  • 실습 과정에서 안전사고가 발생하지 않도록 다시 한번 강조한다.
  • 모둠별 비행선의 크기에 따라 헬륨 가스가 많이 필요하므로 충분히 준비한다.
  • 교실 공간이 부족하면 복도에서도 실습을 진행하도록 한다.
  • 0.1mm 비닐, 비닐 접착기(실링기), 헬륨, 풍선, 매직(12색)
  • 비행선이 뜰 수있는 부력과 밀도에 대한 자료
  • 헬륨가스에 관련 자료
정리
(10분)
  • 모둠별로 비행선 움직인 확인시키기
   
[표 6] 4차시 교수학습과정
 
 
[영상 4] 비닐봉투 제작과정
(출처 : 유튜브 미푸채널 http://youtu.be/eZDyCZaKdLI)

 

 

5차시 : 국어

*학습자료 및 교사자료는 본 사이트에서 제공하지 않습니다.
학습과정 교수·학습 활동 학습자료 및 유의점 교사 자료
도입
(5분)

<창의적인 비행선 3분 시연회 수업 안내하기>

[동기부여] 창의적인 비행선 영상 확인하고 질문에 답하기

  • 창의적인 비행선 3분 시연회 영상이 수업 최종 결과임을 안내
  • 비행선 발표 내용이 무엇인지 주의 깊게 관찰할 수 있도록 지도한다.
  • 비행선 발표 동영상
전개
(35분)

[활동1] 3분 시연회 발표 준비

  • 활동지를 이용하여 장면 및 설명 내용 기록하기
    • - 모둠별로 발표자가 주도하여 미래 용도에 맞는 비행선 준비
    • - 비행선이 적절하게 움직일 수 있도록 제어 연습하기
장면 설명 내용
   

[활동2] 모둠별 발표 및 자기 평가 및 동료 평가하기

  • 모둠별로 3분의 시간 동안 발표 진행하기
  • 발표 후 동료 및 교사의 피드백 진행하기
  • 활동지를 이용하여 자기 평가 및 동료 평가하기
  • 비행선의 용도에 따라 발표 내용이 달라짐을 안내한다.
  • 발표 내용 중 비행선이 꼭 떠서 움직이는 것을 포함시키는 것을 지도한다.
  • 스토리보드 작성 자료
  • 미래사회의 비행선 이용 분야 자료
정리
(5분)
  • 미래의 비행선의 용도에 대해 정리하고 관련 진로 탐색 안내
   
[표 7] 5차시 교수학습과정

 

 

 

● 평가 계획

영역 평가요소 평가기준 평가 방법 점수
창의 문제 해결력 설계 및 제작과정에서 당면한 문제를 잘 해결하였는가? 교사 관찰 평가
창의적 사고 비행선의 이용 분야를 창의적으로 표현하였는가? 교사 관찰 평가
창의적 사고 3분 시연회의 스토리를 창의적으로 구성하였는가? 동료 평가
소통 언어적 소통 3분 시연회에서 다른 학생들 앞에서 의사전달을 잘하였는가? 모둠 내 동료평가
협력적 참여 모둠원들과 함께 비행선을 설계 및 제작하였는가? 교사 관찰 평가
협력적 참여 비행선 컨트롤 장치 제작에 함께 참여하였는가? 모둠 내 동료평가
융합 융합적 사고력 비행선의 이용 분야를 다양한 분야를 융합적으로 사고하였는가? 교사 관찰 평가
지식의 이해도 비행선을 제작하는 과정에서 밀도에 대한 개념을 이해였는가? 교사 관찰 평가
지식의 이해도 비행선을 제작하는 과정에서 부력의 대한 개념을 이해였는가? 교사 관찰 평가
지식의 이해도 비행선에 들어갈 풍선의 개수를 계산해 내었는가? 모둠 내 동료평가
배려 타인에 대한 배려 모둠원을 배려하며 발표를 잘할 수 있도록 도움을 주었는가? 모둠 내 동료평가 정의적
수업 참여도 모든 수업에 적극적으로 참여하였는가? 자기평가
합계
[표 8] 평가 계획표

 

이상의 활동 과정으로 학생들이 창의적인 아이디어 설계 및 제작과정 협업에 가치를 알아가는 계기가 되기를 바랍니다.

◈ 참고자료

  • 융합인재교육(STEAM) 우수교원 해외연수. 2019 STEAM에 날개를 달다. 통합편 / 중고등
  • 유튜브 KT - 케이티 http://www.youtube.com/watch?v=Umz6a_YrJuw
  • 유튜브 Yong Hee Nam http://youtu.be/GLKvgCQJqbk
  • 유튜브 Titanic http://youtu.be/WBnAenouQ5s
  • 유튜브 미푸채널 http://youtu.be/eZDyCZaKdLI
오산중학교
소감태그 참여결과
소감태그별 랭킹
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