생활 속에 다양하게 활용되는 로봇은 기계 부품 등으로 골격을 이루는 하드웨어와 이를 움직이게 하는 소프트웨어로 이루어집니다. 이러한 로봇의 하드웨어를 설계하고 제작하기 위해서는 수학, 과학적 지식을 바탕으로 기술적/공학적 문제 해결을 할 수 있는 융합적 사고 능력이 필요합니다. 또한, 로봇이 현실 문제 해결의 과정에서 의도한 대로 동작하도록 하기 위해 논리적, 절차적 사고 능력과 이를 구현하는 능력이 필요합니다. 로봇사이언스 과정에서는 학생들의 창의력, 표현력, 분석력을 바탕으로 로봇을 활용하여 다양한 분야의 문제 해결에 도움을 주는 기계 장치를 구현하는 능력을 기르고, 소프트웨어를 통해 로봇 문제 해결의 아이디어를 구현하는 학습 경험을 제공하고자 합니다.

2015 개정 교육과정 중 초등학교 실과의 ‘기술의 세계’ 영역은 다양한 실천적 경험을 통하여 기술적 지식, 태도, 기능을 함양하여, 문제해결 능력, 비판적 사고력, 의사결정 능력, 창의력 등을 길러 미래 사회를 살아갈 다양한 역량을 갖춘 인간을 기르는 데 목적을 두고 있습니다. 따라서 급변하는 과학 기술의 발달에 따라 인류가 이룩한 기술 시스템을 이해하고 더 나은 기술 시스템을 설계하며, 능동적으로 대처할 수 있는 기술 활용 능력을 길러 미래 사회에 대처하는 것을 강조하고 있는 것입니다. 이와 함께 새롭게 개정되는 2022 개정 교육과정에서는 인공지능에 대한 원리 이해와 논리적 사고력과 문제해결력 함양을 위해 로봇, 인공지능, 소프트웨어 기초 소양 강화를 위한 교육 내용을 강화하도록 하고 있습니다.

학생들이 복합적이고 실제적이며 유의미한 문제를 풀기 위해 다양한 해결 방법을 찾는 과정을 통해 구체적인 교과 내용 지식과 문제해결 능력을 학습하도록 수업 상황을 구조화하는 교육적 접근이 필요합니다. 따라서, 로봇 사이언스 과정에서는 학생들이 소그룹 학습에 능동적으로 참여하여 협력적이며 자기 주도적으로 문제를 해결하고, 해결책을 탐색·실현·평가하도록 하는 활동 과정 중심의 문제 기반 학습에 중점을 두어 지도하고 있습니다.

일상생활 속에서 접할 수 있는 다양한 로봇을 알아보고 로봇의 구성요소와 연결 제어 방법을 알아보도록 합니다. 또한, 창의적 사고 기법을 통하여 학생들이 창의적 문제를 해결할 수 있는 기회를 제공하며, 인공지능의 원리와 생활과 밀접한 로봇을 통하여 학생들의 실생활에 직접 적용해 볼 수 있도록 지도합니다. 학생들은 스스로 프로젝트 주제에 맞추어 직접 로봇 시스템을 설계하고 구현하며, 아이디어를 구현하기 위해 제어 프로그램을 설계·적용·피드백 하는 과정을 통해 논리적, 절차적 사고력을 높일 수 있도록 합니다.

로봇사이언스 기초 과정은 생활 속에 활용되는 다양한 로봇의 구조와 동작 원리에 대해 탐구하고 로봇을 제어하여 문제 해결를 해결하는 기초 소양을 기르기 위한 내용으로 구성되어 있습니다. 기초 과정에서는 창의적 문제 해결력과 비판적 사고력을 요구하는 다양한 생활 속 문제를 해결하기 위해 모터, 센서 등을 활용한 로봇 제작과 제어 실습, 로봇의 기구학적 원리 이해와 창의적 구조물 제작을 위한 오토마타 제작 실습을 진행합니다. 또한, 인공지능 기초 소양을 위한 인공지능의 원리 이해, 인공지능 기반의 로봇 제어 실습, 로봇 기구물 제작을 위한 3D 모델링 실습 등을 통해 로봇 분야의 다양한 내용에 대한 기초 지식을 습득합니다. 학생들은 학습한 내용을 바탕으로 로봇의 움직임을 설계하고 이를 제어하는 프로젝트 산출물 발표 대회에 참여하여 상상력, 창의력, 표현력, 협업 능력 등을 기를 수 있습니다.

로봇사이언스 중급 과정은 학생들이 쉽게 접할 수 있는 로봇을 바탕으로 로봇 구성요소를 탐구하고 프로그램을 설계하여 학생 스스로 만족도를 높일 수 있는 활동을 진행하고 있습니다. 또한 학생들이 학교에서 쉽게 접할 수 없는 드론, 인공지능 로봇, 비트브릭, 스파이크프라임, 마이크로비트 등을 통해 로봇 체험 및 문제 해결 활동을 진행하고 있으며, 프로젝트 학습을 통해 학생들이 로봇을 활용한 창의적 문제 해결의 경험을 할 수 있도록 교육과정을 구성하였습니다. 학생들은 로봇을 활용한 다양한 교육을 통해 창의적 문제 해결력, 비판적 사고력, 논리적 사고력을 길러나가고 있습니다.

로봇사이언스 심화1 과정은 기초, 중급 과정에서 배운 내용을 바탕으로 기존 내용의 심화 및 새로운 로봇의 탐색 과정으로 이루어지고 있습니다. 심화1 과정에서 주로 다루는 로봇은 LEGO MINDSTORM EV3라는 로봇으로 각종 대회에서 많이 사용되는 로봇이며 다양한 형태의 발명품과 로봇 창작물을 만드는데 활용됩니다. 전용 프로그램을 이용하여 코딩을 하고 EV3 로봇을 움직여 봄으로써 학생들의 창의 융합적 사고력을 발달시키는 데 도움이 될 것입니다. 또한 세계대회 미션으로 제시되는 문제를 학생들에게 제시하여 프로젝트 학습을 진행하고 있습니다. 모둠 친구들과 미션을 해결하는 과정에서 창의적 문제해결력을 기르고 협동심, 의사소통 능력을 기를 수 있도록 노력하고 있습니다.

로봇사이언스 심화2 과정은 인공지능에 대한 원리를 탐구하고 인공지능 프로그래밍을 통하여 기계학습을 경험하며 로봇에 적용하여 다양한 상황 속에서 인공지능을 활용할 수 있는 방법에 대하여 배웁니다. AI카메라 허스키렌즈를 활용하여 얼굴인식, 사물인식, 색깔인식, 태그인식, 라인인식 등 AI카메라를 이용한 자율주행 자동차를 구현해 보고 여러 가지 미션을 해결해 가는 과정을 통하여 인공지능과 로봇을 결합하여 활용하는 방법을 알아가며 창의적으로 문제를 해결하는 능력을 키울 수 있습니다. 인공지능 로봇을 이용하여 미래 우리 삶에 다양한 부분을 자동화하고 편리하게 만드는 과정을 수업 속에서 창의적으로 표현하며 자신감과 성취감을 느낄 수 있습니다.

다가오는 미래의 우리 일상 속에서 차지하게 되는 로봇의 다양한 분야 속에서 학생들이 창의력, 표현력, 사고력과 분석력을 키울 수 있도록 다양한 활동 중심 교육을 제공하고 있습니다. 또한, 학생들에게는 로봇과 관련된 미래의 직업 탐색의 기회를 제공하여 진로 탐색을 해 볼 수 있는 교육적 기회를 제공하고 있습니다. 로봇사이언스 과정에 지원하게 되는 학생 및 학부모님들께서는 미래의 사회에 적응할 수 있는 창의 로봇 교육을 선택하시어 학생의 관심 분야에 대한 호기심과 역량을 키울 수 있는 기회를 가지시기 바랍니다.