재외교육기관포털 온라인소식지 Vol 10

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한국학교 교원 이야기

인공지능 수학교과 소개

박성훈 광저우한국학교 교사

2024년 올해 광저우한국학교에서는 2025년부터 적용되는 2022 개정 교육과정에 선택 중심 교육체제에 대응하고, 학생들의 수업에서의 선택권 강화의 측면에서 수학과에 인공지능 수학 교과를 새로 신설하여 수업을 하였다.

인공지능 수업이 시행하기도 전에 문의가 들어온 내용은 수업은 어떻게 진행하며, 평가는 어떻게 하는 것인지에 대한 궁금증들이었다. 그래서 2월 내내 많은 고민 끝에 평가와 수행을 분리해서 실시하기로 하였다. 기존에 출판된 인공지능 수학 교재로 이론 수업을 진행하고, 실질적인 융합 수업이 될 수 있도록 1) 아두이노를 활용한 코딩 수업 2) 3D프린터를 이용한 창작물 제작으로 키 포인트를 맞추어 수업을 계획하였다.

학생들에게 효과적이고 효율적인 수업을 위해 가장 먼저 아두이노를 활용한 코딩 수업을 진행하였다. 두 가지의 수행과제를 실시하였는데 첫 번째는 스마트쓰레기통 제작이었다. 초음파센서와 서보모터를 이용하여 30cm 이내에 물체가 감지되면 서보모터를 회전시켜 사람이 가까이 가면 휴지통 뚜껑이 열리도록 하는 계획이었다. 먼저 아두이노를 구동하기 위한 코딩의 기초부터 학생들에게 지도해주기 시작했으며, 그 후 초음파센서를 이용한 거리에 따른 구동을 할 수 있도록 아두이노 코딩을 배웠다. 그 이후 서보모터와 연결하여 함께 구동할 수 있도록 코딩도 하였다.

학생들이 가장 어려워하는 것 중 하나가 초음파센서의 거리감지와 서보모터를 연결하였을 때 문제없이 작동하는 것인데 수업은 이를 융합하는 과정을 중점적으로 사고하도록 하는 것이기에, 중점을 두고 지도하였다. 학생들이 개개의 센서들을 작동하도록 코딩하는 것은 어렵지 않지만 여러 개의 센서를 하나의 코딩으로 작업하는 것을 다소 어려워했다. 여러 시도에 시도를 거듭한 끝에 한두 명이 성공하게 되었고 이윽고 인터넷의 도움 없이 학생들이 자주적으로 여러 센서를 연결하는 코딩방법을 터득하게 되었다. 이후 쓰레기통 모형에 여러 센서를 달아 실제 사람이 가까이 갈 때 쓰레기통의 뚜껑이 열리는 광경을 학생들이 체험하였으며, 이때 기뻐하는 학생들의 입가의 미소와 환호는 잊을 수가 없다.

두 번째 수행은 led를 이용한 신호등 구현이었다. led를 켜고 끄는 간단한 코딩부터 시간을 두고 led를 작도하는 코딩을 배우고 나서, 학생들이 보행자 신호를 스스로 구현하게 되었고 보행자 신호와 반대가 되는 차로 신호도 함께 구현하며 즐거운 시간을 보내게 되었다. 그 후 개별과제로 기존 신호등에 새로운 기능들을 첨가한 신호등을 만들어보자는 미션을 학생들에게 주었으며, 학생들은 멋진 아이디어를 많이 제출하였다. 실제 아이디어가 실현되도록 하드보드지와 3D프린터를 이용한 재료들을 공급받아 여러 다양한 신호등을 제작하여 관련 전시물을 학교 현관에 게시해두기도 하였다.

마지막으로 이번에 교수학습지원사업의 목적으로 학교에 3D프린터실(창의공작실)을 만들게 되었다. 4대의 3D프린터 장비와 필라멘트 등을 구입하였고 관련 실을 배정받아 창의공작실을 만들었다. 책상과 의자를 구입하고, 그 후 산출물을 가공할 수 있도록 그라인더 등을 구입하고 색을 입힐 수 있도록 여러 채색 도구들도 구입하여 멋진 3D프린터실을 만들었다. 이를 효과적으로 이용하기 위해 인공지능 수업에서는 Tinkercad를 사용하여 3D프린팅을 할 수 있도록 수업 시간을 활용하여 3D 제작을 배우게 되었다. 학생들은 배운 지식을 이용하여 여러 디자인을 만들고 이를 직접 출력해보고 본인의 산출물을 만드는 경험을 하게 되었다. 이후 다양한 활동에서 3D프린터를 사용하고 있으며 앞으로 안전을 고려하여 다채로운 방법으로 3D프린터를 사용하고자 한다.

이처럼 처음이라 낯설었던 인공지능 수업이었지만 학생들의 열정과 도전정신으로 멋진 수업이 만들어졌고, 더욱더 개선하여 학생들의 상상력이 현실이 되는 놀라운 경험의 수업이 될 수 있도록 노력할 예정으로 벌써 내년 수업이 기다려진다.

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