MINDSTORMS® EV3 코어 세트
물체와 장애물
초음파 센서를 사용하여 직육면체를 탐지하고 반응 동작을 수행하세요.
45-90분
초급
초3-중3학년
수업 계획
1. 준비
- EV3 클래스룸 앱의 학생용 자료를 읽으세요.
- 초음파 센서의 작동 방식에 관한 정보를 수집하세요.
- 수업을 위해 직육면체를 놓을 위치를 측정할 줄자가 필요합니다.
- 수업의 진행을 위해 학생들이 드라이빙 베이스 모델을 조립해야 하며, 약 30분의 시간이 소요됩니다.
2. 착수(5분)
- 학생들에게 아래 토의 시작 섹션에 제시된 아이디어를 이용해 이 수업과 관련된 토의를 시작하게 하세요.
- 학생들이 두 명씩 팀을 이루게 하세요.
3. 탐구(20분)
- 학생들에게 2인 1조로 직육면체를 조립하게 하고, 이어 드라이빙 베이스에 장착할 초음파 센서 확장 요소를 조립하게 하세요.
- 학생들이 기본 제공되는 프로그래밍 스택을 이용해 초음파 센서의 사용 방법을 살펴볼 수 있도록 약간의 시간을 주세요.
4. 설명(5분)
- 초음파 센서를 사용하여 거리를 측정하는 방법에 대해 토의를 진행하게 하세요.
5. 다듬기(15분)
- 학생들이 드라이빙 베이스를 프로그래밍하여 직육면체와 가까워질수록 더 빠르게 또는 더 크게 비프음을 울리게 하세요.
- 뒷정리를 위한 약간의 시간을 남겨두는 것을 잊지 마세요.
6. 평가
- 학생 개개인의 성과에 대한 피드백을 제공하세요.
- 제공된 활동평가표를 사용하면 프로세스를 단순화할 수 있습니다.
토의 시작
모듈형 로봇은 자유로이 확장하고 재구성하여 다양한 작업을 수행할 수 있다는 점에서 유용합니다. 주변 환경에 반응할 수 있도록 센서를 붙여주면 장애물을 감지하고 충돌을 피하는 등의 기능을 수행할 수도 있고요.
이러한 질문을 사용하여 학생들에게 물체를 감지하는 능력을 가진 로봇에 대해 토의를 시작하게 하세요.
- 물체를 감지하는 능력을 가진 로봇에 대해 알고 있나요?
- 로봇이 물체를 감지할 수 있다는 것이 어떤 점에서 유용한가요?
- 초음파가 무엇이며, 초음파 센서는 어떻게 작동하는 것일까요?
코딩 요령
기본 프로그램
가능한 솔루션
차별화
수업을 단순화하는 방법:
- 여분의 시간을 들여 초음파 센서를 사용하는 방법을 설명하세요.
수업의 수준을 한 단계 높이는 방법:
- 학생들에게 장애물을 피해다니는 자율주행 로봇 프로그램을 작성하게 하세요.
- 학생들에게 물체의 감지를 위한 초음파 센서를 터치 센서로 바꿔보게 하세요.
평가 기회
교사 관찰 체크리스트
교사의 요구 사항에 맞는 척도를 만드세요(예시 참조).
- 부분적으로 달성됨
- 완전하게 달성됨
- 초과 달성됨.
아래의 성공 기준을 이용해 학생들의 진척도를 평가하세요.
- 학생들이 초음파 센서를 사용하여 물체를 탐지할 수 있다.
- 학생들이 초음파 센서 블록의 파라미터를 변경하여 서로 다른 거리를 탐지할 수 있다.
- 학생들이 탐지된 거리에 동적으로 반응하도록 프로그램을 확장할 수 있다.
자기 평가
학생 개개인에게 자신의 성과를 가장 잘 나타낸다고 생각되는 레벨을 선택하게 하세요.
- 브론즈: 초음파 센서를 사용하여 물체 앞에서 멈추었다.
- 실버: 초음파 센서를 사용하여 물체와의 거리를 감지하였다.
- 골드: 프로그램의 요소 하나를 보완하여 물체와의 거리에 동적으로 반응하도록 하였다.
- 플래티넘: 프로그램의 여러 요소를 보완하여 물체와의 거리에 동적으로 반응하도록 하였다.
국어교과 확장
국어교과 기술 계발 요소의 통합:
- 학생들에게 초음파 센서의 작동 방식에 관한 프레젠테이션을 준비하고 발표하게 하세요.
참고: 이렇게 할 경우 수업이 더 길어집니다.
진로 연결
이 수업이 즐거웠던 학생이라면 아마 다음과 같은 진로 개발 영역에 대해서도 관심이 있을 것입니다.
- 제조 및 엔지니어링(기계 기술)
- 제조 및 엔지니어링(예비 엔지니어링)
교사 지원
학생 과제:
- 초음파 센서를 이용해 물체를 탐지하고 반응하게 해 보세요.
*2015개정교육과정
정수와 유리수[9수01-03]
양수와 음수, 정수와 유리수의 개념을 이해한다.
프로그래밍[9정 04-04]
순차, 선택, 반복의 개념과 원리를 이해하고 세 가지 구조를 활용한 프로그램을 작성한다.
컴퓨팅 시스템[9정 05-02]
센서를 이용한 자료 처리 및 동작 제어 프로그램을 구현한다.