논산 이화초등학교에서 진행한 센서 선풍기 만들기 수업.
논산 이화초등학교에서 사람이 앞에 오면 돌고, 가면 멈추는 선풍기를 만들었습니다.
화장실 자동 손 건조기나 자동문과 같은 원리예요. 아이들이 매일 지나치는 기계 안에 뭐가 들었는지 직접 만들어 보며 알게 됩니다.
전기와 센서를 다루지만 저전압 교구만 써서, 초등에서 안전하게 할 수 있는 구성입니다.
운영 개요
학교 · 논산 이화초등학교
주제 · 적외선 센서 원리 · 회로 연결 · 자동 제어 코딩
시간 · 2차시 80분 또는 3차시 120분
장소 · 일반 교실 (1인 1책걸상)
1. 눈에 안 보이는 빛이 있습니다
도입은 "리모컨 앞에서 나오는 빛을 본 적 있나요"입니다. 없죠. 그런데 TV는 알아봅니다.
여기서 적외선 이야기가 시작됩니다. 눈에는 안 보이지만 기계는 볼 수 있는 빛이 있다는 것.
휴대폰 카메라로 리모컨을 비춰 보면 깜빡이는 게 보입니다. 이걸 직접 해 보게 하면 교실이 술렁여요. 안 보이던 게 보이니까요. 이 한 번의 확인이 이후 설명을 다 대신합니다.
눈에 안 보이는 빛이 있다는 것부터 확인합니다.
센서가 빛을 쏘고 돌아오는 것을 잰다는 원리를 잡습니다.
2. 센서 값을 눈으로 봅니다
회로를 연결하고 나면 센서가 뱉는 숫자를 화면에 띄웁니다. 손을 가까이 대면 숫자가 커지고, 치우면 작아져요.
이 숫자를 보면서 "몇부터를 사람이 온 걸로 볼까"를 정합니다. 이게 이 수업의 핵심 판단이에요.
기준을 너무 낮게 잡으면 아무도 없는데 계속 돕니다. 너무 높게 잡으면 코앞에 가야 돌아요. 정답이 없어서 직접 써 보며 찾아야 합니다.
3. 조건을 코드로 옮깁니다
정한 기준을 코드로 만듭니다. "센서 값이 이것보다 크면 모터를 돌려라, 아니면 멈춰라."
말로 하면 한 줄인데, 코드로 옮기면 조건문이 됩니다. 초등에서 조건문을 배우는 가장 자연스러운 자리가 여기예요. 필요해서 쓰게 되니까요.
돌려 보면 문제가 나옵니다. 선풍기가 계속 켜졌다 꺼졌다 떨립니다. 센서 값이 기준선 근처에서 흔들려서 그래요.
이걸 어떻게 잡을지가 마지막 과제입니다. 잠깐 기다렸다 끄게 하면 됩니다. 아이들이 이 해결책을 직접 떠올리면 그날 수업은 아주 잘 된 겁니다.
센서와 모터를 잇고 기준값을 정합니다.
떨림을 잡는 것이 마지막 과제입니다.
4. 돌아가면 다 같이 좋아합니다
손을 대면 팬이 돌고, 치우면 멈춥니다. 이 순간이 이 수업의 목표 지점이에요.
그러고 나면 아이들이 서로 앞에서 손을 흔들어 보고, 얼마나 멀리서까지 되는지 재 봅니다. 시키지 않아도 실험을 시작해요.
"모자로 가리면 어떻게 돼요?" "두 명이 서면요?" 이런 질문이 나오면 그 자리에서 해 봅니다.
손을 대면 돌고, 치우면 멈춥니다.
일상으로 되돌립니다
마지막에 학교 안에서 같은 원리를 찾아보게 합니다. 자동문, 화장실 손 건조기, 자동 수도꼭지, 에스컬레이터.
아이들이 복도로 나가 하나씩 확인하고 옵니다. 오늘 만든 것과 같은 게 이미 학교 안에 여러 개 있다는 걸 알면, 기술이 갑자기 가까워집니다.
학교 안에서 같은 원리를 찾아봅니다.
수업을 마치며.
담당 선생님이 자주 묻는 것
Q. 전기를 다루는데 위험하지 않나요?
저전압 교구만 사용합니다. 인두나 커터도 쓰지 않아서 손을 다칠 공정이 없습니다.
Q. 교실 조명 때문에 센서가 이상해지지 않나요?
그럴 수 있습니다. 그런데 그것 자체를 수업 내용으로 씁니다. 왜 값이 달라지는지 찾아보고 기준을 다시 잡는 과정이 들어갑니다.
Q. 만든 것은 가져가나요?
가져갑니다. 집에서 다시 켜 보며 이야기가 이어지는 편입니다.
Q. 과학 단원과 연계되나요?
빛과 전기 회로 단원에 붙습니다. 어느 단원과 맞추실지 알려 주시면 도입 설명을 조정합니다.
프로그램 문의 · 출강 일정 확인
선생님, 아래 세 가지만 알려주시면 프로그램 제안서와 견적을 보내드립니다.
1. 대상 학년과 인원
2. 희망 일정과 차시
3. 실습 공간 여건 (교실 형태, 컴퓨터실 여부, 콘센트)
전화 · 070-8064-0829
메일 · hyedu0829@gmail.com (제안서·견적 요청은 메일이 빠릅니다)
프로그램 목록 · https://hyedu.kr/ko/programs
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