11장 공간 추론 능력을 기르는 활동 12장 코드로 메이킹하기 컴퓨팅사고력과 코딩교육 11장 공간 추론 능력을 기르는 활동 12장 코드로 메이킹하기

11장 공간 추론 능력을 기르는 활동 시모어 페퍼트: MIT의 과학자/수학자/교육자 (구성주의) (https://en.wikipedia.org/wiki/Seymour_Papert) - 톱니바퀴 기어: 가장 좋아하는 놀이 - 초등학생 시절 : 톱니바퀴의 작동 원리 중 크기가 서로 다른 바퀴가 얽혀 움직임을 분배하는 방식을 상상하는 능력 e.g., 방정식을 차등 기어로 상상: 3x+4y=10

공간 추론 - 구조화된 시각적 이미지를 생성, 유지, 검색 및 변환하는 능력 → ‘시각적’ 이미지와 연관지어 ‘추상적’ 개념을 이해하는 능력 e.g., https://en.wikipedia.org/wiki/Cartesian_coordinate_system (Algebra: ‘구체적’ 현상과 ‘추상적’ 수학과의 연결) - 높은 사고력을 지닌 사람들은 우수한 공간 추론 능력 - STEM과 컴퓨터 과학에서 없어서는 안될 부분

공간 추론 - STEM 분야에서 문제를 발견하고 해결하는 데 필수적 - 건축, 비디오 게임 개발, DNA모델링, 엔지니어링 분야 의 구조물 - 컴퓨팅에서 아이디어를 코드로 표현하고 시각 표현을 창조하며 개념을 모델링(modeling)하기 위해서는 공간 적으로 생각하는 능력 필요

일상에서의 공간 추론 - 이케아 가구를 조립하기 위해 도표 해석하기 - 배송 상자에 넣을 수 있을 만큼 많은 물건 포장하기 - 병원과 같이 크고 생소한 건물에서 위치 확인하기 - 하키 퍽이 가고 있는 공간으로 스케이팅하기 - 지도나 설계도 읽기 - 코바늘이나 뜨개질 패턴 따라하기 - 마인크래프트에서 3D세계 설계하기 - 영화 ‘반지의 제왕＇의 가상 공간인 샤이어의 구획 이해하기

출생 후 약 3개월 만에 공간 정보를 처리하기 시작 - 어린이들의 공간 능력과 손과 눈의 협응이 함께 발달 출생 후 약 3개월 만에 공간 정보를 처리하기 시작 - 어린이들의 공간 능력과 손과 눈의 협응이 함께 발달 작업대와 두드릴 수 있는 여러 모양의 망치 둥지 상자 및 링 쌓기 톱니바퀴가 있는 장난감 직소 퍼즐

공간 추론을 확장시키고 강화시키는 방법 - 교실 심화 활동 - 시각적 소양 가르치기 - 공간 추론 이끌어내기 - 스케치하기 e.g., 컴퓨터 게임 https://en.wikipedia.org/wiki/Modeling_and_simulation Simulation: - Science: Virtual Experiment – Java 실험실 - Engineering: CAD/CAM

12장 코드로 메이킹하기 메이킹 - 학생 중심 및 실습 중심의 학습 경험 제공 - DIY를 포함하여 가정에 필요한 목조용 물건이나 전기 제품 등을 자 체 제작, 제조 및 수리하는 것 - Learning by Doing: ‘Physical’ Computing 메이킹의 의미 - 메이킹은 공동 활동 - ‘대중 기계 시스템’ 시대에서 디지털 시대로 넘어가는 중

뮤지컬 과일

3D 프린터로 쌓은 촛불 - https://makezine 3D 프린터로 쌓은 촛불 - https://makezine.com/projects/cast-your-own-candles-that- stack-like-lego 수수깡 농장 걸레로봇 빛과 함께 하기를

STEAM에서 메이킹 하기 - 메이킹을 STEAM 교육과정과 연계하여 지도하는 것 - 학생들에게 메이킹을 제한 없이 발명할 수 있는 자유로운 기 회로 만들어 주는 것

STEAM에서 메이킹 하기 - ‘인형에서 로봇으로’ 융합 프로젝트 신체 움직임의 생체 역학 탐구하기, 받침점과 하중에 관한 힘과 운동 실험(과학) 온라인 시뮬레이션을 통해 로봇 조사하기, 오토캐드 설계방법을 배우 고 로봇의 팔에 생명을 불어 넣을 프로그래밍 학습(기술) 물체를 집을 수 있는 3D 직립 가능한 로봇의 프로토타입을 만들고 제 작하기(공학) 그림자 인형 제작하기 등(예술) 프로토타입을 자르고 제작하기 위해 모양, 각도 및 크기 측정하기(수학)

STEAM에서 메이킹 하기 - ‘인형에서 로봇으로’ 융합 프로젝트를 통해 경험 디자인 사고를 경험하고 복잡한 문제를 해결하기 위한 새로운 전략 연 습 도구를 다루는 법과 기초적인 건축 기술 습득 메이커스페이스에서 프리스타일 작품을 만들기 위해 필요한 안전 수 칙 습득 전시 수준의 작품을 만들기 위한 지속적인 노력 아이디어를 글과 말로 효과적으로 표현 프로젝트 관리와 팀워크 연습

디자인 사고 - 문제 해결을 위한 방법 - 공감과 관찰을 통한 문제 해결 방법 - 인식 범위를 세상 밖으로 돌려, 더 좋은 세상이 될 수 있는 방법을 찾 고, 문제 해결을 향해 전진하는 것 Lecture Notes - IDEO / Design Thinking Process / What is DT?

스탠포드 대학교 D.School 디자인 과정

디자인 사고 프로젝트 - 다섯 개의 의자 프로젝트 - 마시멜로 챌린지 - 지갑 프로젝트 - 햄스터 챌린지 - 라면 프로젝트 - 자동차 유지보수 재설계

프리스타일 메이킹 - 교육의 궁극적 목표 – 학생들의 가능성을 극대화하는 것 - 구조화된 경험 -> 자유로운 발명 시간 확보 중요 - 점심 시간, 방과 후, 저녁, 휴일 - 천재의 시간 : 학생들이 열정을 탐구할 수 있도록 미리 지정해 놓은 수업 시간

Making with Code https://resources.corwin.com/computationalthinking/student- resources/chapter-12-making-with-code