2022 개정 교육과정 고등학교 '로봇과 공학세계' 교과 '로봇의 이해'영역의 수업과정안과 수업자료 개발

전우진; 이경택

doi:10.35140/kiiedu.2024.49.3.149

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자료유형: 학술저널

저자정보: 전우진 이경택 (한국교원대학교)

저널정보: 대한공업교육학회 대한공업교육학회지 대한공업교육학회지 제49권 제3호

발행연도: 2024.10

수록면: 149 - 170 (22page)

DOI: 10.35140/kiiedu.2024.49.3.149

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이 연구는 2022 개정 교육과정의 고등학교 진로선택과목인 ‘로봇과 공학세계’교과에서 ‘로봇의 이해’ 영역을 위한 수업과정안, 수업자료 및 체험활동과제를 개발하여, 로봇교육에서 필요한 요소와 내용을 제시하는 데 목적이 있다. 이를 위해 이론적 고찰, 수업과정안, 수업자료 및 체험활동과제 개발, 전문가 검증 및 예비시험의 절차를 거쳐 이것들을 완성하였다.
이론적 고찰 단계에서는 ‘로봇의 이해’ 영역의 성취기준을 분석하여 세 가지 핵심 내용을 도출하였다: 첫째, 로봇의 개념 탐구, 둘째, 로봇 제작 및 제작 과정에서 기계적·전기적 요소 학습과 코딩을 통한 로봇 제어, 셋째, 로봇에 대한 바람직한 윤리의식 확립이다. 또한 선행 연구를 통해 고등학생을 대상으로 하는 수업과정안과 함께, 코딩 학습이 문제해결력을 향상시킬 수 있는 체험활동과제가 필요하다는 것을 확인하였다.
개발 단계에서는 백워드설계모형을 이용하여 ‘로봇의 이해’라는 학습목표를 달성하기 위한 수행평가항목을 개발하고, 목표와 평가의 일치성을 확보하였다. 그 결과, 12차시로 구성된 수업과정안을 설계하였으며, 수업용 프레젠테이션과 학생용 활동지를 제작하여 수업자료로 활용할 수 있도록 하였다. 또한, 로봇 관련 교과 내용을 학습할 수 있도록 모듈별로 분리 및 조립이 가능한 4족 보행로봇 제작 체험활동과제를 개발하였다.
경력 5년 이상인 기술교사 5인으로 구성된 전문가에 의한 검증을 통해, 수업의 목표, 흥미도, 이해도, 평가, 적절성 다섯 가지 영역에서 수업과정안, 수업자료, 체험활동 과제를 평가하고 개선하였다. 연이어 충북 청주에 위치한 OO고등학교 학생 5명을 대상으로 예비시험을 실시하여 수업만족도 검사를 진행하였고, 이를 바탕으로 수업과정안과 수업자료 및 체험활동과제를 수정·보완하였다.

This study aims to develop a lesson plan, teaching materials, and an experience activity task for ‘Understanding Robots’ area of the ‘Robots and Engineering World’, which is a high school career elective subject in the revised 2022 curriculum, and to present the elements and contents necessary for robot education. For the purpose of this study, the lesson plan and teaching materials were completed through the procedures of theoretical review, the development of a lesson plan, teaching materials, and an experience activity task, expert verification, and preliminary examination.
In the theoretical review stage, the achievement criteria for the ‘Understanding Robots’ area were analyzed, and three key contents were derived: first, to explore the concept of robots, second, to learn mechanical and electrical elements in the process of robot manufacturing and robot control by coding, and third, to establish a desirable ethical awareness for robots. In addition, through prior research, it was confirmed that an experience activity task can improve problem-solving skills by coding learning.
In the development stage, the backward design model was used to develop performance evaluation items to achieve the learning goal of ‘Understanding Robots’ and to ensure the consistency of the goals and evaluations. As a result, a 12-sessions was developed, and presentations and activity sheets for students were produced to be used as teaching materials. In addition, a four-legged walking robot experience activity task that can be separated and assembled by module was developed so that students can learn robot-related subjects.
Through verification by experts consisting of five technical teachers with more than 5 years of experience, the lesson plan, teaching materials, and experience activity task were evaluated and improved in five areas: objectives, interest, understanding, evaluation, and appropriateness. Afterwards, a preliminary test was conducted for 5 students from OO High School located in Cheongju, Chungcheongbuk Province to conduct a class satisfaction test, and based on this, the lesson plan, teaching materials, and experience activity task were revised and supplemented.

#로봇의 이해 #수업과정안 #백워드설계모형 #4족 보행로봇 #Understanding of Robot #Backward design model #Four-legged walking robot

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