첨단 과학기술을 활용한 과학수업 연구
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과학愛 빠지다, IDEA 과학 교사연구회
재미있고 기다려지는 과학수업을 만들어라
시대가 달라지고 학생들도 달라지고 있다. 일선 교사들은 매해 변화하는 미래형 아이들에게 맞추기 위해 많은 노력을 하고 있다. 교사들에게도 첨단 학습기기와 방법을 통한 서로 소통할 수 있는 쌍방향 수업 프로그램과 그에 맞는 교육이 필요하다고 한다. 이러한시대의 변화와 흐름에 발맞추어 심 있는 교사들이 모여 연구회를 조직하고 지원을 받아 현재, 첨단 과학기술을 활용한 과학수업을 연구하는 IDEA형 과학 교사연구회를 운영하고 있다.
첨단 과학기술이 선도하는 미래사회를 이끌어나갈 유연하고 균형적인 사고, 창의적 상상력, 창의적 문제해결력 등을 갖춘 과학기술인재를 길러줄 수 있는 새로운 과학교육이 필요한 시점이다. 이러한 이유로 우리나라에서는 스마트교육 등을 통해서 초중등학교에 스마트기기를 보급하고 융합인재교육(STEAM)과 같은 새로운 교수학습방법 등을 개발하여 보급하는 등 교육에서의 첨단 과학기술이나 ICT활용에 대해서 많은 노력을 기울이고 있다. 시대가 달라지고 학생들도 달라지고 있다. 일선 교사들은 매해 변화하는 미래형 아이들에게 맞추기 위해 많은 노력을 하고 있다. 교사들에게도 첨단 학습기기와 방법을 통한 서로 소통할 수 있는 쌍방향 수업 프로그램과 그에 맞는 교육이 필요하다고 한다. ‘IDEA형 과학교사’는 IDEA(Interesting: 흥미와 집중, Development: 개발과 혁신, Engagement: 참여와 실천, Association: 창의와 융합)를 의미하며 이를 실천하는 과학교사상을 의미한다.
이러한 시대의 변화와 흐름에 발맞추어 관심 있는 교사들이 모여 연구회를 조직하고 지원을 받아 현재, 첨단 과학기술을 활용한 과학수업을 연구하는 IDEA형 과학 교사연구회를 운영하고 있다. 현재 연구 진행 단계이지만, 서울과학교육지를 통해 수업 아디이어의 공유와 나눔을 실천하여 연구회도, 일선 현장 선생님들도 모두 함께 성장하는 계기가 되었으면 한다.
3D 변환 프로그램
VR 컨텐츠는 스마트폰 앱 중심으로 이루어져 있는데, PC에 설치된 프로그램을 사용 할 수 있게 하는 프로그램이 Tridef 3D, Trinus VR이다. 이 프로그램은 PC에 설치된 영화, 사진, 게임, 교육용 프로그램을 3D로 변환해주는 프로그램으로 VR 교육 컨텐츠를 확장시켜주는 프로그램이다.
Tridef 3D
이 프로그램은 14일간 무료 사용할 수 있는 프로그램으로 VR 기기에 전달할 때 moonlight 프로그램으로 실시간 전송가능하나, 그래픽 카드의 고사양이 필요하기 때문에 사용하기가 어렵다. 그래서 다른 프로그램으로 원격지원프로그램인 TeamViewer를 이용하였다.
● 프로그램 다운로드 주소 : https://www.tridef.com/download
● 3D 설정 : program Files/ TriDef 3D/TriDef/common/ TriDef3DisplaySetup.exe
Tridef 3d 실행화면이다. 이 프로그램으로 기존 영화, 사진, 게임, 교육용 컨텐츠 (Kodu,구글어스 등)을 VR용 입체 형태로 변환할 수 있다.
TeamViewer
원격제어프로그램으로 스마트폰에 Tridef 3d로 실행된 3D 화면을 스마트폰으로 전송 하는 용도로 사용한다.
● 프로그램 다운로드 주소: http://www.teamviewer.com/ko/download/windows/
추가 다운로드에서 TeamViewer QuickSupport 만 설치
TeamViewer QuickSupprot 실행 ID, Password 확인 후, iOS, Android, Windows Phone 또는 BlackBerry 기기에서 ID및 Password 입력 후 원격제어 가능하게 된다.
Trinus VR
Teamviewer 대신 사용할 수 있는 다른 방법이 Trinus VR이라는 프로그램이다. 이 프로그램은 USB 테더링을 통하여 사용 가능하고, 같은 wifi대역에서 Tridef 3d 화면을 전달할 수 있다.
Kodu Program
Kodu는 마이크로소프트사에서 개발한 코딩 교육 프로그램으로 창의적인 생각과 논 리적 사고력을 키워주는 스토리 텔링형 교육용 게임 제작 프로그램이다.
● 프로그램 다운로드 주소: http://www.kodugamelab.com/
오브젝트에 When + Do 구조틀에 명령어를 입력하는 형식으로, 먼저 오브젝트가 움직일 수 있는 공간을 만들고 그 공간에서 움직일 오브젝트를 추가하고 각각 조건에 따라 동작할 수 있는 명령어를 블록형으로 추가하면 된다. 다양한 화면 구성이 가능하여 학생들이 상상하는 우주 탐험을 나름 실감나게 표현할 수 있다. 또한 블록형으로 명령어를 만드는 방식은 어렵지 않아 학생들이 쉽고 재미있게 수업에 참여할 수 있다.
Makey Makey
메이키메이키는 전기가 통하는 사물을 키보드, 마우스로 만들어 주는 보드(Board)이다. 네모난 회로기판 위에 저항, 헤더, IC, USB단자 등 여러 가지 소자들이 연결 되어 각자의 역할을 수행함으로써 작동하게 된다.
Kodu Program을 이용하여 키보드나 마우스를 이용하여 탑사 로봇을 움직일 수 있도록 프로그래밍 한 뒤, 메이키메이키를 이용하여 전기가 통하는 물질, 예를 들어, 호일, 철사 등을 이용하여 손가락 키보드 또는 마우스를 만들어 제어하면 가상공간에서 탐사로봇을 운전하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
VR 기기
가상현실을 체험하기 위해서는 VR 기기가 필요하다. 나름 고가에서 저렴한 종이로 만들어진 VR 기기까지 다양하다. 연구회에서는 저렴하게 스마트폰을 이용하여 가상현실 체험이 가능한 VR기기를 사용하였다.
다음은 VR과 관련하여 유용한 사이트 및 앱을 정리해보았다. 지면 관계상 자세하게 다 다룰 수 없지만 관심이 가는 사이트는 방문해 보거나 앱은 다운 받아보길 바란다.
코스페이시스(CoSpaces)
코스페이시스(CoSpaces, https://cospaces.io)는 학생들이 직접 가상현실 3D 컨텐츠를 직접 만들고 스마트패드 상에서 360 VR 영상으로 감상할 수 있고, HMD를 이용해 감상할 수도 있다.
가상현실 체험시, 화면을 터치하면 그 공간의 내부를 자유롭게 여행할 수도 있다. 사용방법이 매우 간단하면 계정을 만들면 누구나 무료로 이용 가능하다.
기타 VR 관련 앱
구글에서 전 세계 교실에 가상현실(VR) 교육 프로그램 보급한다는 신문기사를 본적이 있다. 저렴한 VR 기기인 구글 카드보드를 활용하여 활용할 수 있는 간단한 컨텐츠를 만들거나 이미 개발된 VR 컨텐츠 자료를 활용하여 수업에 적용해보자.
시대가 변하고 있다. 이와 함께 교육 현장도 변화가 요구되고 있다. 미래사회를 이끌어나갈 미래인재를 기르기 위해 창의적 상상력, 문제해결력을 길러줄 수 있는 과학교육 방법의 개선이 필요할 것이다. 이는 과학교사들의 전문성 신장 및 역량 강화와도 연관이 있을 것이다. 첨단 과학기술을 활용한 과학 수업을 통해 보다 많은 학생들이 시공간의 제약을 받지 않고 과학 실험‧탐구 활동을 체험할 수 있는 기회를 제공할 수 있었으면 한다. 새로운 시도와 연구를 통해 즐겁게 과학교육을 하는 모든 선생님들에게 응원을 보낸다.