출처 : 연세대
학기를 마무리하시느라 바쁘실 우리 정보선생님들께 감사의 마음을 표합니다.
7월에는 모든 시험이 끝나고 1학기 성적도 마감되기 때문에 학생들의 열정 역시 조금은 식을 시기인 것 같습니다. 그만큼 저희가 기다리는 방학이 슬슬 다가온다는 증거이겠죠.
1학기가 거의 마무리될 즈음인 지금, 학생들의 수업태도는 어떤가요?
위의 사진처럼 거의 책을 머리 위에 놓을 정도로 수업에 따분함을 느끼는 학생이 대다수일 것 같은데요.
제가 했던 인공지능 융합수업이 우리 정보 선생님들께 작은 도움이 될까 싶어서 이 글을 기획하게 되었습니다.
1. 팝콘쌤이 준비했던 인공지능 융합수업은 무엇이죠?
제가 준비했던 인공지능 융합수업은 정보+인공지능+생물수업이였습니다.
교육대상 : 창의융합상상소(구 부천영재교육원) 중1~중3 학생
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사람이 없어도 토양수분센서를 통해 토양의 수분량을 측정하여 물을 자동으로 급수해주는
자동급수 화분
토양에 있는 수분의 양에 따라 LED의 불을 달리 켜주는 화분
인간의 노력 없이 식물을 자동으로 키우는 화분, 인간이 식물을 원활히 키울 수 있도록 도와주는 화분을 만드는 수업입니다.
2. 팝콘쌤은 이 융합수업을 어디서 하셨나요?
저는 이 수업을 부천 창의융합상상소(구 부천영재교육원)에서 진행하고 있습니다. 인공지능 화분을 만드는 이 수업은 생물 5차시 , 정보 5차시 총 10차시로 구성되었습니다. 구체적으로 생물, 정보 수업을 번갈아가면서 진행하였습니다.
3. 융합수업에서의 정보는?
융합수업에서 정보는 인공지능 화분을 만드는 역할을 했습니다.
1차시
피지컬 컴퓨팅의 원리
2차시
자동 급수기 화분 제작
(플랜투이노)
3차시
LED 화분 제작 (플랜투이노)
4차시
아두이노
코드 분석
5차시
인공지능으로 기르는
식물의 사회적 영향
사실, 인공지능 화분이라고 거창하게 말을 했지만 피지컬 컴퓨팅 요소가 강하게 들어간 수업이었습니다. 1차시에는 센서와 마이크로 컨트롤러, 구동기의 역할과 피지컬 컴퓨팅의 원리에 대해 배웠습니다.
1차시를 토대로 학생들은 아두이노 기반의 플랜투이노(인공지능 화분)를 만들었습니다.
2차시 수업에서는 자동으로 물을 주는 화분을 만들었습니다.
☆센서(토양수분센서) + 마이크로 컨트롤러(아두이노) + 구동기(수중모터펌프)
3차시 수업에서는 토양 수분에 따라 달라지는 LED 화분을 만들었습니다.
☆센서(토양수분센서) + 마이크로 컨트롤러(아두이노) + 구동기(LED)
<2,3 차시에서 제작한 자동으로 물을 주는 화분과 토양 수분에 따라 달라지는 LED 화분을 설치하는 모습>
1차시~5차시 전체 수업은 인공지능(Gamma)을 활용하여 자동으로 만든 PPT를 활용하였습니다.
Gamma는 주제(topic)만 채팅으로 적어주면 해당 주제로 PPT를 만들어주는 유용한 웹사이트입니다.
※ Gamma(자동으로 PPT를 만들어주는 사이트) 영상 : https://youtu.be/r9VOYJM6nZc
인공지능을 활용하여 자동으로 만든 수업자료(1차시~4차시) 모음
4. 융합수업에서의 생물은?
생물수업에서는 제가 만들었던 인공지능 화분에서 자란 식물과 일반 화분에서 자라는 식물을 실험군과 대조군으로 비교하여 수업을 진행하였습니다.
<생물수업자료 : 실험계획서 일부>
생물수업에서는 정보, 인공지능 수업과 융합을 통해 식물생장 조건 중 수분의 중요성이 학습되었습니다.
수분을 완벽하게 맞춰주는 화분 v.s 인간이 키우는 화분을 비교하고 계획서를 작성하면서 학생들이 식물의 생장 조건을 지키는 것이 얼마나 중요한 지를 실험을 통해서 깨달았습니다.
5. 융합수업에서의 어려운 점은?
너무 다른 과목끼리 융합수업을 진행한 것이라 사실 모든 것이 어려웠습니다. 하지만 특히 힘들었던 부분은 다음과 같습니다.
① 진도 맞추기
제가 진행한 인공지능 화분 만들기 수업은
정보) 인공지능 화분 만들기 → 생물) 인공지능 화분을 활용하여 식물 키우기 수업
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으로 이루어졌기 때문에 1차시 정보 수업에서 화분 만들기를 끝내야 한다는 압박이 있었습니다. 왜냐하면 정보수업에서 화분을 만들어야 다음 차시인 생물수업에서 인공지능 화분을 사용할 수 있기 때문입니다.
또한, 생물수업에서 정보의 어느 지식이 필요한지 끊임없이 교사간 수업 공유가 필요했습니다.
①진도 맞추기 관련 해결책
우선, 구글 클래스룸을 활용하여 정보수업과 생물수업의 모든 자료를 업로드하였습니다. 이를 통해 , 다른 과목에서 배운 내용을 서로가 체크할 수 있었습니다. 둘째, 유동적인 수업을 통해 진도 맞추기의 어려움을 해결하였습니다. 예를 들어, 융합수업을 하기 위해 꼭 필요한 수업내용을 정보시간에 다 하지 못했다면 융합수업인 생물시간을 조금 빌려서 하였습니다.
② 예산 문제
다행히 팝콘쌤이 출강하고 있는 부천영재교육원은 수업 재료비가 넉넉하여 큰 문제가 없었지만, 그래도 인공지능 화분 키트 가격이 워낙 비싸서 개별적으로 학생들에게 구매를 해주기에는 어려웠습니다.
② 예산 문제 해결책
팝콘쌤은 4인 or 5인당 1모둠을 구성하여 모둠별로 인공지능 화분을 만들었습니다.
학교 현장에서는 저와 같이 모둠을 구성하여 수업을 하신다면 비용을 절감하실 수 있으실 겁니다.
사실, 키트를 구매하지 않더라도 시중에 워낙 종류가 많아서 부품 한 개 한 개를 사면 더 저렴하게 인공지능 화분을 만드실 수 있습니다.
인공지능 화분 키트를 직접 만드는 방법은 팝콘쌤의 블로그를 보시면 도움이 됩니다.
6. 느낀점
한국인이 제일 힘든 일이 협력하고 타협하는 것이라고 합니다. 사실, 그간 교육목표가 경쟁에 포커스가 맞춰 있다 보니 자연스럽게 ‘남과 같이’ 보다는 ‘남보다 더’에 집중했던 것 같습니다.
저 역시도 경쟁을 배웠던 세대여서, 타 교과와의 융합수업이 생경했습니다. 하지만, 사회는 좀 더 다원화되고 학생들에게 다양한 능력(의사소통 능력, 협력적 사고력, 창의적 사고력)을 요구하고 있습니다.
저는 융합수업에 어려움을 느낄 때마다 학생들에게 더 필요한 교육이 무엇일까를 고민했습니다. 학생들에게 필요한 건 경쟁이 아니라 협력이였습니다.
저에게도 뜻깊은 시간이었습니다. 정보, 과학과 같이 분과된 형태로 수업을 진행하는 것이 아닌 협력하는 수업이었기 때문입니다.
학생들도 자신이 직접 만든 인공지능 화분으로 식물을 키우게 되니 큰 흥미를 가지고 프로젝트에 임했습니다.
이 글을 보시는 선생님들도 학기 말이나 방과 후 수업 때 타 교과와 연계하여 인공지능 융합수업을 설계하시면 재미있고 유익한 프로그램을 진행하실 수 있으실 겁니다.
저의 글이 전국의 열정적인 정보선생님들에게 도움이 되었으면 합니다. 감사합니다.
토양에 있는 수분의 양에 따라 자동으로 물을 주고 다양한 색의 LED를 켜주는 화분