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문제해결활동[SDG 11] 마이크로비트로 도시 문제 해결하기

*본 교안은 본문 하단에 첨부되어 다운받으실 수 있습니다.


주제명

마이크로비트로 도시 문제 해결하기

관련 SDGs

11. 지속가능한 도시와 지역사회

목표

지속가능발전목표(SDGs)와 관련된 문제를 찾아 해결 아이디어를 제시 할 수 있다.

학습대상

초등학교 4~6학년

활동유형

교과 및 창체

(교과수업)관련 교과 및 성취기준

(사회) [4사02-01]우리 고장의 지리적 특성을 조사하고, 이것이 고장 사람들의 생활 모습에 미치는 영향을 탐구한다.

(사회) [4사02-02]우리 고장과 다른 고장 사람들의 의식주 생활 모습을 비교하여, 환경의 차이에 따른 생활 모습의 다양성을 탐구한다.

(사회) [6사12-02]지구촌을 위협하는 다양한 문제들을 파악하고, 지속가능한 미래를 위한 해결 방안을 탐색한다.

(실과) [6실01-01]생활 속에서 지속가능한 소비와 생산을 실천하는 방법을 탐색하고 실천한다.

(비교과활동)

관련 영역(주제)

환경·지속가능발전 교육, 민주시민 교육, 소프트웨어 교육

활동차시

6차시

준비물

PC(노트북), 마이크로비트 kit



1. 활동 개요 및 구성 의도

본 운영 계획안은 퓨처비 챌린지를 교과와 연계하여 지속가능한 도시와 지역사회의 문제를 탐색하고, 마이크로비트와 같은 디지털 도구를 활용하여 창의적인 해결 아이디어를 구상하고 구현하는 프로젝트 기반 학습으로 구성되어 있다.

학생들과 퓨처비 챌린지 프로젝트를 진행하면서 가장 어려웠던 점 중에 하나는 “학생들이 문제 상황을 왜 해결해야 하는지 목적 의식을 명확히 하지 못함에서 오는 수동적인 모습”이다. 또 다른 어려움은 “문제 상황이 추상적으로 주어질 경우 발생하는 이해의 어려움이 많다”는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 고민했던 방법 중 하나가 바로 프로젝트 기반 학습으로 수업을 진행하는 것이다. 학생들이 직접 문제를 설정하고 해결 과정을 계획하며 결과물을 만들어내는 과정에서 성취감과 책임감을 느끼게 할 수 있다. 실제 문제와 연관된 프로젝트는 학습의 의미를 부여하고, 학생들이 내적인 동기를 갖도록 돕는다. 또한 추상적인 개념을 구체적인 문제 해결 과정에 적용하게 하여 학생들이 직접 경험하고 탐구하면서 이해의 깊이를 높일 수 있다.

이 계획안은 마이크비트를 활용한 프로그래밍 교육을 통해 기초 컴퓨팅 사고력을 바탕으로 퓨처비 챌린지 프로젝트를 진행하는 과정을 제시하였다.

 

2. 차시별 활동 계획

차시

단계

(또는 활동명)

활동 내용

준비물 및 유의사항

1

지속가능한 도시란 무엇일까요?

<수업목표>

  • 지속가능한 도시에 대해 설명할 수 있다.
  • 지속가능한 도시와 관련하여 우리 지역의 문제를 탐색하고 이야기할 수 있다.

<활동내용>

  • 지속가능발전목표(SDGs) 알아보기
  • 도시 문제와 관련된 다양한 사례 살펴보기
  • 우리 지역의 다양한 문제 탐색하기

지속가능한 도시문제와 관련한 다양한 사례 영상

2

우리 지역의 문제 탐색하기

3

마이크로비트 알아보기

<수업목표>

  • 마이크로비트를 활용하여 프로그램을 제작할 수 있다.
  • 마이크로비트를 활용한 다양한 캠페인 방법을 설명할 수 있다.

<활동내용>

  • 마이크로비트 살펴보기
  • MakeCode Editer 접속하기
  • LED와 소리 출력하기
  • 센서 활용하기(빛센서, 가속도센서, 온도센서, 자기센서 등)
  • 다양한 캠페인 이해하기
  • 마이크로비트를 활용한 다양한 캠페인 활동 이해하기

PC(노트북)

마이크로비트

4

마이크로비트를 활용한 캠페인 살펴보기

5

지역문제 해결 캠페인 기획하기

<수업목표>

  • 지속가능한 도시와 지역사회를 위한 캠페인 활동을 기획할 수 있다.
  • 캠페인 활동을 발표하고 공유하여 의견을 교환할 수 있다.

<활동내용>

  • 선정한 문제에 대한 캠페인 방법 결정하기
  • 마이크로비트를 활용해 캠페인 활동 기획하기
  • 모둠별로 캠페인 발표하고 공유하기

PC(노트북)

마이크로비트

6

캠페인 발표 및 공유하기


 

3. 학습 과정 운영안

학습과정

지속가능한 도시와 지역사회 이해하기

활동차시

1~2차시

활동목표

• 지속가능한 도시에 대해 설명할 수 있다.

• 지속가능한 도시와 관련하여 우리 지역의 문제를 탐색하고 이야기할 수 있다.

활동준비물

지속가능한 도시문제와 관련한 다양한 사례 영상

운영 차시

주요 학습 활동 및 내용

1차시

• 지속가능발전목표(SDGs) 알아보기

• 도시 문제와 관련된 다양한 사례 살펴보기

2차시

• 우리 지역의 다양한 문제 탐색하기




학습과정

마이크로비트 활용 교육

활동차시

3~4차시

활동목표

• 마이크로비트를 활용하여 프로그램을 제작할 수 있다.

• 마이크로비트를 활용한 다양한 캠페인 방법을 설명할 수 있다.

활동준비물

PC(노트북), 마이크로비트

운영 차시

주요 학습 활동 및 내용

3차시

• 마이크로비트 살펴보기

• MakeCode Editer 접속하기

• LED와 소리 출력하기

• 센서 활용하기(빛센서, 가속도센서, 온도센서, 자기센서 등)

4차시

• 다양한 캠페인 이해하기

• 마이크로비트를 활용한 다양한 캠페인 활동 이해하기



학습과정

캠페인 기획하고 발표하기

활동차시

5~6차시

활동목표

• 지속가능한 도시와 지역사회를 위한 캠페인 활동을 기획할 수 있다.

• 캠페인 활동을 발표하고 공유하여 의견을 교환할 수 있다.

활동준비물

PC(노트북), 마이크로비트

운영 차시

주요 학습 활동 및 내용

5차시

• 선정한 문제에 대한 캠페인 방법 결정하기

• 마이크로비트를 활용해 캠페인 활동 기획하기

6차시

• 모둠별로 캠페인 발표하고 공유하기



1) 학습과정 - 지속가능한 도시와 지역사회 이해하기

퓨처비 챌린지 프로젝트 활동 주제인 지속가능한 도시와 지역사회에 대해 이해하기 위한 활동이다. SDGs의 개념을 이해하고 그 중 지속가능한 도시와 지역사회와 관련하여 우리 지역의 문제를 탐색하여 파악하고 문제의 원인을 생각해 볼 수 있도록 한다.


 지속가능발전목표(SDGs) 알아보기

SDGs는 'Sustainable Development Goals'의 약자로, 2015년 유엔(UN)에서 채택된 국제적인 약속으로, 2030년까지 전 세계의 빈곤을 종식시키고 지구를 보호하며, 모든 사람이 평화와 번영을 누릴 수 있도록 보장하기 위한 17가지 목표를 말한다.


 

② 도시 문제와 관련된 다양한 사례 살펴보기

1. 교통 혼잡

 - 서울: 출퇴근 시간 지하철·버스 과밀, 대기시간 문제

 - 방콕(태국): 세계에서 가장 교통이 막히는 도시 중 하나

 - 로스앤젤레스(미국): 차량 중심 문화로 교통체증 심각 + 대중교통 접근성 낮음


2 주거 불평등 및 슬럼화

 - 서울 고시원, 반지하 주택: 낮은 소득층이 불안정하고 열악한 환경에 거주

 - 리우데자네이루(브라질): 파벨라(브라질의 빈민가) 지역 확산, 상하수도·전기 부족

 - 뭄바이(인도): 슬럼 지역 주민이 좁은 공간에 밀집해 생활, 화재·전염병 위험


3. 대기오염과 환경 악화

 - 서울·수도권: 미세먼지, 초미세먼지 농도 증가 → 호흡기 질환 우려

 - 델리(인도): 세계 최악의 대기질. 가시거리가 낮고, 학교 휴교령까지 발동

 - 베이징(중국): 석탄발전 중심 산업구조로 스모그 문제 지속


4. 쓰레기, 자원 낭비

 - 서울·대도시: 플라스틱, 배달 음식 쓰레기 폭증 → 재활용률 저하

 - 자카르타(인도네시아): 하수·쓰레기처리 시스템 미흡 → 강과 거리 오염

 - 마닐라(필리핀): 쓰레기로 뒤덮인 해안가, 플라스틱 해양 쓰레기 심각


5. 기후 위기와 도시 취약성

 - 부산 해운대: 폭우 시 침수 피해 반복

 - 뉴욕(미국): 허리케인 샌디 이후 도심 마비 → 재난 대비 부족

 - 호찌민(베트남): 해수면 상승으로 도시 일부 정기적 침수


6. 인구 불균형 및 고령화

 - 한국 농어촌 지역: 청년 인구 이탈 → 마을 소멸 위기

 - 일본 지방도시: 고령화 심화 → 도시 유지 어려움

 - 이탈리아 남부 마을들: 인구 유출로 집 값이 1유로까지 하락한 곳도 있음


* 참고자료 - 지속가능발전목표와 11. 지속가능한 도시와 지역사회 교육 영상

지속가능한 오늘과 내일을 꿈꾸다

 지속가능발전목표 (SDGs) 모멘트(moment)

 https://youtu.be/pSqDnS3ikhY

 https://youtu.be/Jp5gU_Xx1VA

 지속 가능한 도시와 공동체

 지속 가능한 도시와 커뮤니티

 https://youtu.be/6CfWbE8uU2g

 https://youtu.be/cYAoPBtR0fs


③ 우리 지역의 다양한 문제 탐색하기

1. 우리 지역 문제 브레인스토밍

우리 지역의 문제점을 파악하기 위해 브레인스토밍을 진행한다. 이 단계에서는 어떤 문제든 자유롭게 떠올려보는 것이 중요하다. 예를 들어, 대중교통 불편, 쓰레기 무단 투기, 부족한 문화 시설, 노인 복지 문제, 주차 공간 부족, 안전 문제 등 우리 주변에서 흔히 겪거나 목격하는 문제들을 떠올릴 수 있다.

2. 문제 분류하기

브레인스토밍을 통해 도출된 다양한 문제들을 분류하는 단계로 문제들을 효과적으로 해결하기 위해서는 유사한 특성을 가진 문제들을 묶어서 모둠을 재구성할 수도 있다. 예를 들어, '환경 문제'(쓰레기, 미세먼지 등), '교통 문제'(대중교통, 주차 등), '사회 복지 문제'(노인 복지, 청소년 시설 등), '안전 문제'(치안, 시설 안전 등). ‘경제 문제’(자원 부족, 상인 문제 등) 등으로 분류할 수 있다. 이러한 분류는 문제가 무엇과 관련되어 있는지 이해하고, 어떤 해결 방안이 필요한지 파악하는 데 도움을 준다. 분류 작업을 통해 문제들 간의 연관성을 찾아내고, 한 가지 해결책으로 여러 문제를 동시에 해결할 수 있는 가능성도 생각해볼 수 있다.

 

3. 지역 조사 계획 세우기

문제 분류가 끝나면 각 문제에 대해 조사할 계획을 세운다. 조사 계획은 문제의 원인을 파악하고, 구체적인 해결 방안을 모색하기 위한 중요한 단계이다. 각 문제에 대해 다음과 같은 질문들을 던질 수 있다.

 

 

2) 학습과정 - 마이크로비트 활용 교육

퓨처비 챌린지 프로젝트에 활용할 마이크로비트에 대한 기본적인 기능을 익히는 활동이다. 마이크로비트의 다양한 센서 활용한 프로그램을 구현해봄으로써 센서의 기본적인 활용 방법과 센서를 활용한 다양한 아이디어를 프로그램에 적용할 수 있는 능력을 키우고자 한다.


① 마이크로비트 살펴보기

 이 활동은 마이크로비트 본체의 구성 요소들을 관찰하고 기능을 이해하는 활동으로 마이크로비트를 직접 살펴보며, 각 부위의 명칭과 역할을 익히고 이후 캠페인 활동이나 프로그램 제작에 어떤 방식으로 활용할 수 있을지 아이디어를 떠올릴 수 있다.

마이크로비트란?

 




② MakeCode Editer 접속하기

 
2-1. 마이크로비트 공시사이트(https://microbit.org/ko) 에 접속 후  [프로그래밍 시작하기]를 선택한다.

 
2-2. [MakeCode editor]를 선택한다.


 2-3. [새 프로젝트]를 선택한다.

 
2-4. MakeCode Editer 화면


③ LED와 소리 출력하기












④ 센서 활용하기



⑤ 다양한 캠페인 이해하기

  사회 속에서 다양한 문제를 해결하고, 더 좋은 세상을 만들기 위해 여러 사람이 힘을 모아 알리는 활동을 '캠페인(campaign)'이라고 한다. 캠페인은 사람들에게 어떤 문제를 알리고, 생각이나 행동을 바꾸도록 도와주는 활동으로 말이나 글, 그림, 동영상, 퍼포먼스, 전시 등 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 길거리에서 나눠주는 전단지, 학교에서 하는 분리배출 홍보 활동, 지하철 광고나 TV 공익광고도 모두 캠페인의 한 종류이다.


탄소 중립 캠페인

1회용컵 없는 공공기관 캠페인

아름다운 인터넷 세상 캠페인

학교폭력 예방 캠페인(https://youtu.be/cpOLW36Y31A)



⑥ 마이크로비트를 활용한 다양한 캠페인 활동 이해하기

마이크로비트의 기능을 활용하면 사회 문제를 알리는 캠페인 활동에도 효과적으로 사용할 수 있다. 조도 센서를 활용하여 밤에 골목이 어두울 때 자동으로 불이 켜지는 안전 캠페인 장치, 온도 센서를 활용한 무더운 날씨에 폭염을 알리는 안내판, 버튼이나 LED 화면을 이용해 환경 보호 문구를 띄우는 전자 배지처럼 캠페인 소품 등을 만들 수 있다.

마이크로비트를 활용한 캠페인은 단순한 메시지 전달을 넘어, 사람들이 주제에 직접 관심을 갖고 행동하도록 유도할 수 있는 장점이 있고 작은 장치 하나로도 사람들의 행동을 바꾸는 데 도움이 되는 디지털 캠페인을 실천할 수 있다.

마이크로비트 글로벌 챌린지 수상작 주제 (한국과학창의재단)



3) 학습과정 - 캠페인 기획하고 발표하기

마이크로비트의 다양한 기능과 캠페인의 의미를 알아본 후 우리 지역의 문제를 해결하기 위한 캠페인을 직접 기획하고, 마이크로비트를 활용하여 아이디어를 실천해보는 과정이다.

관심사가 비슷한 모둠별 활동으로 진행할 수 있고 선택한 문제의 원인과 해결 방법을 생각한다음 사람들에게 알리고 행동을 이끌어낼 수 있는 캠페인 메시지를 정리한다. 그 메시지를 효과적으로 전달할 수 있도록 마이크로비트의 LED, 버튼, 센서 등 기능을 적절히 활용하여 간단한 프로그램을 만든다.

완성한 캠페인 내용을 발표하고, 어떤 점에서 마이크로비트가 효과적으로 사용되었는지 설명한다. 이 활동을 통해 기술을 활용한 사회적 실천의 의미를 이해하고, 문제 해결을 위한 창의적 사고력과 표현력을 기를 수 있다.


① 선정한 문제에 대한 캠페인 방법 결정하기

 조사하고 탐색한 지역 문제 중에서 한 가지를 선정하여, 이 문제를 사람들에게 알리고 행동을 이끌어낼 수 있는 효과적인 캠페인 방법을 결정한다. 포스터, 구호 문구, LED 전광판, 알림 소리, 경고 표시 등 다양한 표현 방법 중에서 어떤 방식이 주제에 가장 적합한지 판단한다.

 문제를 왜 알려야 하는지, 누구에게 전달할 것인지, 어떤 변화가 일어나기를 바라는지 캠페인의 목적과 방향을 분명히 정하는 활동이다.


캠페인 유형

내용

활용 예시

포스터 캠페인

그림, 글, 구호 등으로 메시지를 전달하는 시각적 홍보

환경 보호 포스터, 안전 캠페인 구호

배치, 스티커 캠페인

옷이나 물건에 부착해 캠페인에 동참하는 방식

“NO 플라스틱” 스티커, “친환경” 배지

안내 방송 캠페인

말이나 음악으로 사람들에게 알리는 캠페인

교내 방송, 지하철 안내 방송

실천 인증 캠페인

행동에 참여한 사실을 인증하고 확산시키는 방식

걷기 캠페인, 분리배출 인증샷

거리 캠페인

사람들이 많이 다니는 곳에서 직접 참여를 유도

길거리 퍼포먼스, 시민 서명 받기

전광판 캠페인

LED 화면 등으로 메시지를 계속 보여주는 방식

도로 전광판, 학교 안내 LED

체험형 캠페인

직접 해보는 활동을 통해 문제를 공감하도록 유도

분리수거 게임, 온난화 체험



② 마이크로비트를 활용해 캠페인 활동 기획하기

결정한 캠페인 방법을 바탕으로, 마이크로비트를 활용하여 어떤 기능을 적용할지 기획한다. 예를 들어, 버튼을 누르면 문구가 나타나는 홍보 배지, 소리가 나거나 불빛이 켜지는 경고 장치, 조도 센서를 이용한 자동 알림 장치 등 다양한 장치를 만들 수 있다. 어떤 부품과 센서를 사용할지, 어떤 메시지를 전달할지, 작동 방식은 어떻게 구성할지를 정리하여 나만의 캠페인 장치를 설계하는 활동이다.


버튼을 누르면 문구가 나타나는 홍보 배지

조도 센서를 이용한 자동 알림 장치





큰 소리가 나면 경고하는 장치

온도가 올라가면 사이렌이 울리는 장치


③ 모둠별로 캠페인 발표하고 공유하기

 모둠별로 캠페인 기획 내용을 정리하여 발표한다. 선정한 문제, 캠페인의 목적, 마이크로비트의 활용 방식, 기대 효과 등을 조리 있게 설명하고, 다른 모둠의 의견도 들어본다. 발표를 통해 서로의 아이디어를 비교하고 피드백을 주고받으면서, 문제 해결 방법에 대한 다양한 시각과 실천 아이디어를 공유하는 시간이다.


풍력발전을 이용한 친환경 캠페인 홍보 자동차

가까이 다가오면 쓰레기 무단투기 금지를 출력하는 장치

분리수거를 제대로 하는지
불빛으로 알려주는 장치



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