로봇과 공학세계 성취기준 | 2022개정 교육과정 기술임용 대비 온라인암기장 빈칸연습

1. 로봇의 이해

[12로봇01-01] 로봇의 공학적 특성과 구성을 이해하고, 융합공학으로서의 로봇을 탐구하여 로봇에 대한 가치를 인식한다.
[12로봇01-02] 로봇 하드웨어와 소프트웨어의 탐구를 통해 로봇의 작동 원리를 이해하고 간단한 로봇을 제작하여 로봇에 대한 흥미와 자신감 및 도전 의식을 갖는다.
[12로봇01-03] 로봇의 활용 분야를 이해하고 생활 속 다양한 로봇 활용 분야를 탐구하여 로봇 개발과 활용에 대한 긍정적인 사고를 함양한다.
[12로봇01-04] 인공지능 기술을 활용한 로봇의 특징과 문제점을 조사/분석하고 이를 통해 로봇 개발 및 활용에 대한 바람직한 윤리의식을 함양한다.

 

성취기준 해설

[12로봇01-02] 이 성취기준은 로봇을 구성하는 하드웨어와 인공지능 기술을 포함하는 소프트웨어의 기초 원리를 이해하고 하드웨어와 소프트웨어를 결합하여 간단한 로봇을 만들어 볼 수 있도록 하는 데 중점을 둔다. 특히 전기/전자/기계요소를 포함하는 마이크로 컨트롤러를 활용한 하드웨어 구성과 코딩프로그램을 포함하는 소프트웨어를 활용한 제어 알고리즘을 해석하여 로봇의 동작 원리를 이해하고 로봇 프로젝트를 위한 기본적인 능력을 기르도록 한다.

[12로봇01-03] 이 성취기준은 산업용, 의료용, 교육용, 서비스용, 재난구호용 등 일상에서 활용되는 생활 속의 로봇을 중심으로 조사하고 탐색하여 로봇 개발과 활용에 대한 창의적인 사고를 기르도록 한다.

[12로봇01-04] 이 성취기준은 인공지능 기술에 대하여 이해하고 이를 접목한 로봇의 활용에 따른 장/단점을 분석하여 미래 로봇 개발과 활용에 대한 바람직한 윤리의식을 함양하는데 초점이 있다.

 

성취기준 적용 시 고려 사항

로봇에 대한 정의를 바탕으로 로봇의 공학적 가치와 활용방안을 탐색할 수 있도록 지도한다.

로봇을 구성하는 기계요소 및 동력전달장치, 전자 부품 등의 종류 및 특징을 찾아보고 이를 활용한 간단한 로봇 제작을 위한 하드웨어를 구성하고 동작 과정을 알고리즘으로 작성해볼 수 있도록 지도한다.

로봇의 제어를 위한 소프트웨어 및 인공지능 기술 관련 내용은 정보 교과의 내용과 연계하여 지도하도록 하며, 공학적 활용에 초점을 둔다.

생활 주변에서 쉽게 접할 수 있는 로봇의 종류와 특성(인공지능 기술 활용을 포함)을 조사하고 로봇의 필요성과 장/단점에 대한 토의 토론 수업을 통해서 로봇 개발 및 활용에 대한 윤리적인 활용 능력을 자연스럽게 기를 수 있도록 한다.

 

 

 

 

2. 공학세계의 탐색과 로봇의 활용

[12로봇02-01] 제조 분야 공학의 개념과 특징을 이해하고 관련 진로를 탐색하며, 관련 분야의 로봇 활용의 가치를 인식한다.
[12로봇02-02] 건설 분야 공학의 개념과 특징을 이해하고 관련 진로를 탐색하며, 관련 분야의 로봇 활용의 가치를 인식한다.
[12로봇02-03] 생명 및 환경 분야 공학의 개념과 특징을 이해하고 관련 진로를 탐색하며, 관련 분야의 로봇 활용의 가치를 인식한다.
[12로봇02-04] 에너지 및 수송 분야 공학의 개념과 특징을 이해하고 관련 진로를 탐색하며, 관련 분야의 로봇 활용의 가치를 인식한다.
[12로봇02-05] 정보통신 및 인공지능 기술 분야 공학의 개념과 특징을 이해하고 관련 진로를 탐색하며, 관련 분야의 로봇 활용의 가치를 인식한다.
[12로봇02-06] 기타 공학 분야의 개념과 특징을 이해하고 해당 분야에서 활용되는 로봇을 탐색하여 로봇 및 공학과 관련된 직업에 대한 흥미와 관심을 높인다.
[12로봇02-07] 공학의 각 분야에서 활용되는 로봇의 발전 방향을 조사/탐구하고, 로봇의 개발과 활용에 대한 바람직한 윤리의식을 기른다.

 

성취기준 해설

[12로봇02-01]~[12로봇02-06] 이 성취기준은

제조 분야 공학(기계, 정밀기계, 기계설계, 신소재, 생산기계, 메카트로닉스 공학과 등),

건설 분야 공학(건축, 토목]}, 건설공학과 등),

생명/환경 분야 공학(바이오, 생명, 환경공학과 등),

에너지/수송 분야 공학(신재생에너지, 자동차, 우주항공학과 등),

정보통신 및 인공지능 기술 분야 공학(전기, 전자, 정보통신, 컴퓨터 공학과 등) 등에서 공학에 대한 개념과 특징을 이해하고 관련 진로를 탐색하며, 관련 분야에서 활용되는 로봇의 종류와 기능을 조사/탐구하여 해당 분야의 문제를 해결하기 위한 공학적 원리를 찾아 발표하여 로봇 활용에 대한 가치와 태도를 함양하도록 설정하였다.

[12로봇02-07] 이 성취기준은 미래의 공학 기술(반도체, 자율 주행 자동차, 드론, 우주탐사용 로봇, 심해저 탐사 로봇, 건설용 로봇, 구조 로봇 등) 및 로봇 기술을 이해하고, 미래 공학 및 로봇 활용에 대한 바람직한 윤리 의식을 함양하도록 설정하였다.

 

성취기준 적용 시 고려 사항

공학에 대한 개념을 바탕으로 사회 전반에 걸친 공학 기술의 발달에 대하여 탐구할 수 있도록 지도한다.

다양한 공학 기술 분야(제조, 건설, 생명, 에너지/수송, 정보통신 및 인공지능 기술 등)와 교육, 서비스 분야 등 사회 전반에 걸친 로봇의 활용 분야와 특징을 이해하고 자신의 진로와 연계하여 발전 방향 및 활용방안을 탐색할 수 있도록 지도한다.

학생 개인의 역량을 고려한 과제 부여 및 개별 피드백을 통해 모든 학생이 성장할 수 있도록 지도하며, 실습 중심 프로젝트 학습의 경우 학습자 주도형 활동으로 기획하고 프로젝트의 과정에서 포트폴리오를 작성하게 하여 학생들이 기록과 공유의 중요성 및 피드백을 경험할 수 있도록 한다.

 

 

3. 로봇공학 프로젝트

[12로봇03-01] 로봇공학 프로젝트 수행을 위하여 사용자 공감하기를 바탕으로 로봇공학 문제를 확인하고 정의한다.
[12로봇03-02] 로봇공학 프로젝트 수행 과정에서 로봇을 구성하는 하드웨어 및 관련 부품을 제어하는 소프트웨어의 특성을 이해하고, 정보를 수집하고 탐색한다.
[12로봇03-03] 로봇공학 프로젝트 수행을 위하여 로봇 제어의 원리를 이해하고, 관련 문제해결을 위한 소프트웨어 알고리즘을 구상한다.
[12로봇03-04] 로봇공학 프로젝트 문제해결을 위한 대안 선정, 제작, 작동을 체험하며, 이를 통해 로봇 제작에 대한 흥미와 협력적 태도를 갖는다.
[12로봇03-05] 로봇공학 프로젝트 수행 과정과 결과에 대한 평가 및 개선을 통해 창의적 자신감 및 의사소통 능력을 기른다.
[12로봇03-06] 제작한 로봇을 시연 및 공유하며 로봇의 활용 분야를 제안하여 로봇에 대한 긍정적 사고와 문제해결에 대한 자신감을 갖는다.

 

성취기준 해설

[12로봇03-01] 이 성취기준은 로봇공학 프로젝트 수행을 위하여 디자인 씽킹 과정에 따라 사용자의 요구 및 공감을 바탕으로 로봇공학 문제를 정의하고 아이디어를 탐색하도록 설정하였다.

[12로봇03-03] 이 성취기준은 로봇 프로젝트에서 활용되는 전자 부품 및 센서에 대한 종류와 특징, 전기/전자회로의 구성, 액추에이터에 대한 전체적인 메카니즘을 이해하고 프로그램과 마이크로 컨트롤러를 활용하여 알고리즘을 작성해 볼 수 있도록 설정하였다.

[12로봇03-05] 이 성취기준은 모둠별로 제작된 로봇의 문제해결 과정을 동료들과 공유하고 제작과정과 결과를 근거로 성장 중심 평가를 실시하여 로봇공학 문제에 대한 도전 의식을 갖도록 하는 데 초점을 둔다.

 

성취기준 적용 시 고려 사항

실생활과 연관된 문제를 해결할 수 있는 학습자 주도 프로젝트 활동으로 기획하여 운영할 수 있도록 한다.

생활 속의 로봇 문제 해결을 위해 충분한 시간을 제공하며 학생의 문제해결 과정과 결과에 대한 피드백을 제공한다.

각 모둠별로 동일한 주제의 문제해결 보다는 서로 다른 주제를 선택하도록 함으로써 다양성 및 창의성을 추구하도록 지도한다.

학생 개인별 능력 차이를 고려한 교수/학습, 평가 및 피드백을 통하여 수준과 관계없이 모든 학생이 성장할 수 있도록 한다.

프로젝트의 과정과 결과를 종합적으로 평가하도록 하고, 개별 활동보다는 모둠 활동을 통하여 과제 참여, 문제해결을 위한 협력적 의사소통 등이 적극적으로 이루어질 수 있도록 한다.