‘로봇과 공학세계’는 고등학교 1~3학년에 해당하는 진로선택 과목으로서 초등학교 ‘실과’ 및 중학교 ‘기술⋅가정’ 교과,
고등학교 ‘기술⋅가정,
창의 공학 설계,
지식 재산 일반’ 교과 간의 연계와 함께 다양한 기술 분야의 지식과 기술적 문제해결 과정,
설계와 제작 활동 등의 교과 내 연계를 함께 고려한 과목이다.
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핵심 아이디어 | · 로봇은 하드웨어와 소프트웨어로 구성되어 작동하며 다양한 공학의 융⋅복합적 특성을 가진다. · 인간은 로봇 개발과 활용의 주체로서 다양한 분야에 로봇을 이용하고 있으며, 바람직한 윤리의식을 바탕으로 로봇을 연구⋅개발⋅활용해야 한다. |
범주 | 내용 요소 |
지식⋅이해 | · 로봇의 개념과 특성 · 로봇의 하드웨어와 소프트웨어 · 생활 속의 로봇 종류와 활용 · 로봇 윤리 |
과정⋅기능 | · 융합공학으로서의 로봇 원리 탐구하기 · 로봇 구성 및 하드웨어 제작하기 · 로봇 소프트웨어 탐구하기 · 로봇 소프트웨어로 하드웨어 제어하기 · 생활 속의 로봇 활용 분야 탐구하기 · 로봇 윤리 탐구하기 |
가치⋅태도 | · 로봇에 대한 가치와 인식 · 로봇 및 공학에 대한 흥미와 도전 · 로봇의 개발과 활용에 대한 긍정적 사고 · 로봇 개발, 활용에 대한 바람직한 윤리 의식 |
[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.
• [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.
• 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.
[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.
• [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.
• 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.
· 다양한 공학 분야에서 공학적 지식과 기술이 융합되어 해당 분야에 필요한 로봇이 설계⋅제작⋅활용된다. · 다양한 공학 분야에서 로봇의 제작⋅활용 사례를 조사⋅탐구하여 자신의 적성과 흥미에 맞는 진로를 발견하고 해당 분야의 진로 능력을 갖출 수 있도록 한다. |
범주 | 내용 요소 |
지식⋅이해 | · 제조 분야 공학 세계의 이해 · 건설 분야 공학 세계의 이해 · 생명⋅환경 분야 공학 세계의 이해 · 에너지⋅수송 분야 공학 세계의 이해 · 정보통신 및 인공지능 기술 분야 공학 세계의 이해 · 기타 공학 분야의 로봇 활용 · 로봇의 활용 분야에 따른 진로 이해 |
· 로봇의 공학적 활용 분야 탐구하기 · 공학적 문제 해결하기 · 공학세계 탐색을 통한 미래 기술 예측하기 · 로봇의 공학적 활용 분야 진로 탐색하기 |
가치⋅태도 | · 로봇의 공학적 활용에 대한 흥미와 관심 · 로봇의 공학적 활용에 대한 가치 인식 · 로봇의 공학적 윤리 함양 · 공학과 관련된 직업에 대한 흥미와 관심 |
· 로봇을 설계⋅제작하기 위해서는 하드웨어 장치와 이를 제어하기 위한 소프트웨어 및 인공지능 기술을 활용하는 능력이 요구된다. · 로봇공학에 대한 문제해결 프로젝트는 로봇에 대한 지식⋅이해, 과정⋅기능, 가치⋅태도의 내용 요소를 종합하며 융합적인 사고를 하도록 한다. |
범주 | 내용 요소 |
지식⋅이해 | · 로봇공학 문제 이해 · 로봇을 구성하는 하드웨어 · 로봇을 제어하는 소프트웨어 및 인공지능 기술 이해 · 로봇공학 문제해결 |
과정⋅기능 | · 사용자 공감하기 · 문제 확인 및 정의하기 · 정보 수집, 아이디어 구상 및 탐색하기 · 대안 선정 및 아이디어 시각화하기 · 로봇 구상 및 설계하기 · 로봇 알고리즘 구상 및 프로그래밍하기 · 로봇 제작과 제어하기 · 프로젝트 과정 및 결과 평가, 피드백 하기 |
가치⋅태도 | · 로봇 제작에 대한 조작적 흥미 · 로봇공학에 대한 흥미와 관심 · 로봇에 대한 창의적 자신감 · 인간과 로봇 간의 소통과 협력 · 로봇공학에 대한 긍정적 사고와 협업, 존중 태도 |