제주여자고등학교 AIoT 사이언스 캠프 (2024) - MBL 과학실험과 팀 프로젝트

교육 개요

오늘 소개해드릴 수업은 "제주 여자 고등학교 AIoT 사이언스 캠프"입니다.

MBL 사이언스란?

Microcomputer Based Laboratory의 약자로, 컴퓨터(아두이노, 라즈베리파이 피코 등)를 이용하여 과학 실험을 진행하는 방법을 얘기합니다.

여러가지 센서를 활용하여 매우 빠르거나, 매우 느리거나, 아주 미세한 값을 측정하는 등 사람의 눈과 손으로 판단할 수 없는 데이터를 컴퓨터를 사용해 처리하고 실험 결과를 분석할 수 있습니다.

오늘 제주 여자 고등학교의 MBL 사이언스 실험은 "정보 + 과학을 합친 융합 교육"을 중점으로 수업을 진행했습니다.

1일차 교육 · 2024년 10월 12일

1일차 교육에 MBL 과학 실험 중 물리학 분야의 "자유 낙하 운동 실험"과 화학 분야의 "어는점 실험"을 진행했습니다.

실험에 앞서 아두이노에 대한 기본 개념과 센서, 액추에이터 실습을 먼저 진행했습니다.

피지컬 컴퓨팅 개념을 배우고, 이를 실습하기 위해 아두이노 개발 환경을 설치했습니다.

아두이노 개념을 이해한 후, 물리학 실험과 화학 실험에 필요한 센서와 액추에이터를 작동시켰습니다.

비교적 아두이노 경험이 적었던 학생들이지만, 곧잘 실습을 따라와 주었습니다.

학생들은 2~3명씩 22개의 조로 나뉘어 실험을 진행했습니다. 11조는 화학의 어는점 실험을 먼저, 나머지 11조는 물리학의 자유 낙하 운동 실험을 먼저 시작했습니다.

물리학 실험을 위해 적외선 감지 센서, 충격 감지 센서, LCD 등의 액추에이터를 사용해 실험을 설계했습니다.

각 조별로 앉아 센서를 작동시키기 위한 회로도를 구성한 후, 센서가 정상 작동하는지 확인했습니다.

센서가 작동하지 않거나 코드에 오류가 발생하면 1:1 멘토링을 통해 문제를 해결했습니다.

모든 조가 물리학 실험을 성공적으로 마쳤습니다.

실험이 끝난 후 화학 실험이 이어졌습니다. 화학 실험을 위해 얼음, 소금, 증류수, 비커 등을 준비했습니다.

방수 온도 센서로 측정한 데이터를 엑셀로 출력하기 위해 "PLX-DAQ"를 사용했습니다.

센서와 데이터 출력에 문제가 없는지 확인한 후, 실험을 진행했습니다.

화학 실험 역시 학생들의 열정과 강사님의 도움으로 성공적으로 마무리되었습니다.

2일차 교육 · 2024년 10월 13일

2일차에는 1일차에 배운 내용을 바탕으로 AIoT와 결합하여 팀 프로젝트를 진행했습니다.

학생들은 주제를 선정하기 위해 열심히 의논했습니다.

주제를 정한 팀부터 회로도와 코드를 구성했습니다.

작동에 문제가 없으면 프로젝트 완성에 박차를 가하는 모습이 인상적이었습니다.

문제가 발생하면 멘토링을 통해 문제를 해결했습니다.

모든 팀이 프로젝트를 완성한 후, 발표 자료를 작성하고 제품 시연을 진행하며 수업을 마무리했습니다.

학생들이 발표한 주제들은 창의적이었으며, 효소 저해 실험, 식염수 속도 측정, 운동량 보존 법칙 실험 등 아두이노와 과학을 연계한 프로젝트들을 제작했다는 점이 정말 인상적이었습니다.

학생들이 직접 구성하고 시연하는 모습을 보며 대단함을 느낄 수 있었습니다.

이번 교육을 진행하는 데 도움을 주신 관계자 분들께 감사드리며, 열정적으로 참여해주신 학생 분들도 모두 수고 많으셨습니다.

교풀에듀 사이언스 키트 소개

교풀에듀 사이언스 키트는 이번에 진행한 실험들 외에도 다양한 실험을 포함하고 있습니다.

물리학의 "스트로보스코프", 화학의 "어는점 실험", 생명과학의 "증산작용", 지구과학의 "불쾌지수 측정 실험" 등 아두이노로 진행하는 실험으로 정보와 과학 교과가 융합된 실험들이 많이 준비되어 있습니다!

함께 보면 좋은 사례

• 학교 정기 행사가 된 메이커톤 - 제주여고 ICT 창의융합 메이커톤·사이언스 캠프 6년 (2019~2024)

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