그리고 과학교육원에서 교육원 직원분들과 함께 판매되고 있는 아두이노 자동차 키트를 만들어봤습니다. 3D프린터로 제작을 하면 된다고 해서 저렴할 줄 알았는데 세트 당 10만원 가까이 하는 부품 세트를 보면서 과하다는 생각을 했습니다. 함께 프린터로 제작을 하면 된다고 했던 자동차 바디도 출력을 하려고 보니 가로가 20cm를 넘었습니다. 일반적으로 학교에 있는 3D프린터로는 20cm 이상을 출력하기 어렵다. 그래서 비교적 작은 사이즈로 차체를 만들었습니다.
모터를 제어하는 다양한 부품과 모듈들이 나와있고, 저렴한 녀석들도 있지만 난 물리교사이기때문에 가장가장 간단한 트랜지스터를 사용했습니다. L293D도 저렴하고 방향도 바꿀수 있지만 물리 수업시간에 사용했던 트랜지스터를 직접 사용해보고 싶었습니다.
3D모델링이 익숙하지 않은 경우에는 차체에 꽂을 수 있는 이름표만 모델링해 출력을 하고, 모델링이 어느 정도 익숙한 경우에는 자를 사용해 차체도 직접 모델링해봤으면 합니다. 실제로 서울에 어느 한 고등학교 학생들을 대상으로 수업을 했는데, 모델링을 처음 배우는 학생들이였는데 123D를 사용해 기초를 학습하고 차체를 모델링하는데 6시간 정도 걸렸습니다. 과학고나 과학중점학교가 아닌 일반고등학교였습니다. 6시간이 걸려 모델링을 마쳤지만, 실제로 출력해 모터기어박스를 연결하면 뭔가 문제가 생깁니다. 그리고 그걸 해결하기 위해 모델을 수정하고 다시 출력해야했습니다.
전 이 과정이 아주 중요하다고 생각합니다. 뭔가 문제가 생기고 직접 수정해 다시 출력해보는 이 과정이 학생들을 성장시키는 과정이 아닐까 생각합니다. 공학적프로세스 뭐 그런건 내가 자세히 모르지만, 결국 이런 과정들의 연속 아닐까 싶습니다.
선생님들에게 부탁드립니다. 선생님이 보기에 조금 어려워보인다고 두려워하지마세요. 학생들의 과학 성취도가 낮아도 괜찮습니다. 아이들이 직접 해볼 수 있게 판만 깔아주세요. 그럼 아이들은 각자 나름의 역량을 가지고 알아서 합니다. 아이들과 선생님이 함께 배우며 만들어봐도 멋지지 않을까 생각합니다. 도움이 필요한 경우에는 언제든 도와드리겠습니다.
학생들이 모델링한 미니카
<수업 구성>
1. 미니카 모델링
- 3D프린터 기초(2차시)
- 모델링 기초(1~2차시) : Tinker CAD로도 가능함
- 미니카 모델링하기(3차시)
- 프린팅
2. 미니카 조립하기(1~2차시)
3. 미니카 프로그래밍
- 아두이노 기초(1~2차시)
- 꾸물꾸물 모터 움직이기 / 움직이는 미니카(1~2차시)
- 깜빡이 달린 미니카(1~2차시)
- 눈 달린 미니카(1~2차시)
수업은 상황에 맞게 조절해서 하면 됩니다. 과학교육원에서는 6차시 정도로 이름표모델링(2차시), 조립(1차시), 아두이노 수업(2차시) 중학생 대상으로 진행을 했었습니다.
<준비물> : http://bit.ly/2Nz1wXl
마지막에 USB 보조 배터리는 학생들 집에 있는거 가져오라고 해도 됩니다.
세트로 파는 것들보다 단가를 낮추기 위해 여기저기서 긁어 모았네요. 꼭 저기서 구매를 해야하는 것만은 아닙니다.
소스코드는 github를 통해 공유하고 있습니다. PPT 중간에 사용법이 간단히 나옵니다.
수업 PPT는 다음 링크를 따라가면 됩니다.
http://bit.ly/2wobK6G
저 뿐 아니라 천윤정선생님, 김성모선생님, 조혜선선생님, 박종현선생님의 도움이 있었습니다. 그렇기에 이 자료들을 함께 공유하고 널리 사용했으면 좋겠습니다. 다만, 이 자료들이나 컨텐츠로 대회(?)를 준비하면 안됩니다. ^^ 그냥 학생들과 즐겁게 수업하는 용도로만 사용해주세요.
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