소식
● 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.

(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. |
● 차시 별 계획 총괄표
| 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
[활동1] 비행선 이해하기
[활동2] 미래에 이용 가능한 비행선 찾아보기
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기술 |
| 2 | 스마트폰으로 제어 가능한 비행선 컨트롤 장치 만들기 |
<비행선 컨트롤 장치 만들기 수업 안내> [문제 인식] 엘리오 보드 소개 영상 시청하기
[활동1] 엘리오 보드 구조와 역할 알아보기
[활동2] 비행선에 부착한 컨트롤 장치 제작하기
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정보 |
| 3 | 물체의 뜨고 가라앉는 현상 |
<비행선이 뜨는 원리 학습 안내> [문제 인식] 영화 ‘타이타닉’의 침몰의 과학 오류 찾기
[활동1] 물체가 뜨고 가라앉는 과학적 원리 탐구하기
[활동2] 비행선에 들어갈 헬륨 풍선 개수 계산하기
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과학 |
| 4 | 비행선을 제작해보자 |
<비행선 제작 수업 안내하기> [문제 인식] 비닐 접착기의 원리 알아보기
[활동1] 비닐을 이용한 비행선의 외형 만들어 헬륨 풍선 넣기
[활동2] 비행선의 컨트롤 장치 부착 및 작동시키기
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| 5 | 창의적 비행선 3분 시연회 |
<창의적인 비행선 3분 시연회 수업 안내하기> [문제 인식] 창의적인 비행선 발표 영상 시청하기
[활동1] 3분 시연회 발표 준비하기
[활동2] 모둠별로 발표 및 자기, 동료 평가하기
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● 차시 별 교수학습과정
1차시 : 기술
| 학습과정 | 교수·학습 활동 | 학습자료 및 유의점 | 교사 자료 |
|---|---|---|---|
| 도입 (10분) |
Co [문제 인식] 재난 안전에 이용하는 비행선 영상 시청하기
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| 전개 (25분) |
[활동1] 비행선 이해하기
[활동2] 미래의 이용 가능한 비행선 찾아보기
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| 정리 (10분) |
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(출처 : 유튜브 KT - 케이티 http://www.youtube.com/watch?v=Umz6a_YrJuw)
2차시 : 정보
| 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
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| 전개 (25분) |
[활동1] 엘리오 보드 구조의 역할 알아보기
[활동2] 모둠별로 비행선에 부착할 컨트롤 장치 제작하기
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| 정리 (10분) |
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(출처 : 유튜브 Yong Hee Nam http://youtu.be/GLKvgCQJqbk)
3차시 : 과학
| 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
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| 전개 (30분) |
[활동1] 물체의 뜨고 가라앉는 과학적 원리 탐구
[활동2] 비행선에 들어갈 헬륨 풍선 개수 계산하기
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| 정리 (10분) |
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(출처 : 유튜브 Titanic http://youtu.be/WBnAenouQ5s)
4차시 : 기술
| 학습과정 | 교수·학습 활동 | 학습자료 및 유의점 | 교사 자료 |
|---|---|---|---|
| 도입 (5분) |
<비행선을 제작 수업 안내하기> [동기부여] 비닐 접착기의 원리 알아보기
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| 전개 (35분) |
[활동1] 비닐을 이용한 비행선 외형을 만들고 헬륨 풍선 넣기
[활동2] 비행선에 컨트롤 장치 부착 및 작동하기
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| 정리 (10분) |
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(출처 : 유튜브 미푸채널 http://youtu.be/eZDyCZaKdLI)
5차시 : 국어
| 학습과정 | 교수·학습 활동 | 학습자료 및 유의점 | 교사 자료 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 도입 (5분) |
<창의적인 비행선 3분 시연회 수업 안내하기> [동기부여] 창의적인 비행선 영상 확인하고 질문에 답하기
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| 전개 (35분) |
[활동1] 3분 시연회 발표 준비
[활동2] 모둠별 발표 및 자기 평가 및 동료 평가하기
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| 정리 (5분) |
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● 평가 계획
| 영역 | 평가요소 | 평가기준 | 평가 방법 | 점수 |
|---|---|---|---|---|
| 창의 | 문제 해결력 | 설계 및 제작과정에서 당면한 문제를 잘 해결하였는가? | 교사 관찰 평가 | 점 |
| 창의적 사고 | 비행선의 이용 분야를 창의적으로 표현하였는가? | 교사 관찰 평가 | 점 | |
| 창의적 사고 | 3분 시연회의 스토리를 창의적으로 구성하였는가? | 동료 평가 | 점 | |
| 소통 | 언어적 소통 | 3분 시연회에서 다른 학생들 앞에서 의사전달을 잘하였는가? | 모둠 내 동료평가 | 점 |
| 협력적 참여 | 모둠원들과 함께 비행선을 설계 및 제작하였는가? | 교사 관찰 평가 | 점 | |
| 협력적 참여 | 비행선 컨트롤 장치 제작에 함께 참여하였는가? | 모둠 내 동료평가 | 점 | |
| 융합 | 융합적 사고력 | 비행선의 이용 분야를 다양한 분야를 융합적으로 사고하였는가? | 교사 관찰 평가 | 점 |
| 지식의 이해도 | 비행선을 제작하는 과정에서 밀도에 대한 개념을 이해였는가? | 교사 관찰 평가 | 점 | |
| 지식의 이해도 | 비행선을 제작하는 과정에서 부력의 대한 개념을 이해였는가? | 교사 관찰 평가 | 점 | |
| 지식의 이해도 | 비행선에 들어갈 풍선의 개수를 계산해 내었는가? | 모둠 내 동료평가 | 점 | |
| 배려 | 타인에 대한 배려 | 모둠원을 배려하며 발표를 잘할 수 있도록 도움을 주었는가? | 모둠 내 동료평가 | 정의적 |
| 수업 참여도 | 모든 수업에 적극적으로 참여하였는가? | 자기평가 | 점 | |
| 합계 | 점 | |||
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
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