고등학교 과학 캠프 3회 운영 사례 - 서귀포여고 MBL 과학실험·AIoT 스마트팜 (2023~2024)
과학 캠프를 외부에 맡기는 고등학교는 "실험 시연"과 "학생이 직접 측정하는 실험"을 구분합니다. 후자를 하려면 학생 수만큼 센서와 장치가 필요하고, 물리·화학·생명과학 주제를 하루 안에 돌릴 교안이 있어야 합니다. 같은 업체와 여러 해 이어 가면 학교는 해마다 주제만 고르면 됩니다.
이 글은 휴몬랩 교풀에듀가 제주 서귀포여자고등학교와 2023년과 2024년 세 차례 운영한 AI·SW 융합 과학 프로그램을 정리한 사례입니다. 2023년 7월 1박 2일 MBL 사이언스 캠프(30명, 자유낙하·어는점·증산작용·태양광 추적기·R&E 보고서), 2024년 8월 5일 MBL 과학실험(36명, 자유낙하·증산작용), 8월 6일 AIoT 스마트팜(25명, 자동화 스마트팜·AI 허수아비)입니다. 고등학교 과학 캠프, 과학·정보 융합 프로그램, 사이언스 동아리 교육을 검토하는 담당자께 구성과 운영 방식을 보여 드립니다.
3회 운영 개요
2023년 7월 20~21일 | 1·2학년 30명 · 09:00~18:00 이틀 · 아두이노 기초·심화(전자 줄자), 앱인벤터 IoT, [물리] 자유낙하, [화학] 물·소금물 어는점, [생명] 증산작용, 태양광 추적기 · 조별 R&E 연구보고서 작성·발표 |
2024년 8월 5일 | 재학생 36명 · MBL 과학실험 · 150cm 자유낙하로 중력가속도 계산, 비닐봉투 증산작용 수분량 측정 · 엑셀 데이터 분석 |
2024년 8월 6일 | 재학생 25명 · AIoT 스마트팜 · 센서·액추에이터로 자동 급수 스마트팜, 티처블머신·p5.js 모션 인식 AI 허수아비 |
공통 도구 | 사이언스 키트, 스마트팜 키트, 코스웨어 코풀, 엑셀 |
MBL 과학실험 - 네 과목을 센서 하나로
MBL(Microcomputer Based Laboratory)은 센서로 데이터를 측정하고 컴퓨터로 분석하는 실험 방식입니다. 서귀포여고 프로그램은 물리(자유낙하), 화학(어는점), 생명과학(증산작용), 지구과학(태양광 추적기·불쾌지수)을 같은 사이언스 키트로 다뤘습니다. 자유낙하는 적외선 센서로 물체가 떨어지기 시작하는 순간을, 충격 센서로 바닥에 닿는 순간을 잡아 시간을 재고 중력가속도를 계산합니다. 어는점은 방수 온도센서로 물과 소금물의 냉각 곡선을 기록해 엑셀 그래프로 비교합니다.
자유낙하 실험 장치입니다. 키트의 골판지로 구조물을 세우고 센서를 고정해 150cm 높이에서 물체를 떨어뜨립니다. 이론값 9.8m/s²와 측정값이 얼마나 다른지, 다르다면 왜 그런지 학생이 직접 따져 봅니다.
2023년 캠프에서는 실험 결과를 조별 R&E 연구보고서로 정리해 발표했습니다. 선생님들도 함께 참여해 실험을 해 보셨고, 그중 몇 분은 그해 겨울 제주대 스타브릿지센터 과학교사 연수에도 오셨습니다.
AIoT 스마트팜 - 센서 자동화에서 AI 허수아비까지
2024년 둘째 날은 스마트팜이었습니다. 아두이노 기초와 C언어 문법을 익힌 뒤 센서로 작물 상태를 감지해 자동으로 물을 주는 스마트팜을 만들고, 이어 티처블머신으로 모션 인식 모델을 학습시키고 p5.js로 AI 컨트롤러를 만들어 움직임을 감지하면 작동하는 AI 허수아비를 완성했습니다. 전날 과학실험을 한 학생들에게 같은 아두이노로 AI까지 연결되는 것을 보여 주는 구성입니다.
2023년 캠프의 조별 실험 활동입니다. 학생들은 실험 장치를 직접 설치하고 코드를 올려 데이터를 얻은 뒤, 조별로 주제를 정해 R&E 보고서를 썼습니다.
휴몬랩이 준비해 온 것
과목별 실험이 들어 있는 사이언스 키트: 자유낙하 구조물, 방수 온도센서, 증산작용·태양광 추적기 부품이 한 키트에 있어 하루에 여러 과목 실험을 돌립니다.
연차별 확장: 1년차 MBL 캠프 → 2년차 MBL + AIoT 스마트팜으로 같은 학생이 다시 참여해도 새로운 주제를 만나게 했습니다.
제주 운영 경험: 제주여고·제주제일고·남녕고·제주과학고·제주대부고 메이커톤, 제주융합과학교육원 실험한마당 등 제주 지역 프로그램을 여러 해 운영해 왔습니다.
이런 학교·기관에 맞습니다
여름·겨울 과학 캠프를 외부와 함께 운영하는 고등학교
과학 탐구 결과를 R&E 보고서·세특으로 연결하려는 과학 교사
과학과 AI를 한 프로그램에서 다루고 싶은 과학중점·과학 동아리
교육 상담 안내
학교·기관명, 대상 학년, 참여 규모, 희망 일정·시간, 관심 과목(물리·화학·생명·지구과학)과 AI 연계 여부를 알려주시면 프로그램 구성과 운영 방식, 견적을 안내해 드립니다.
교육 상담 신청: 상담 신청 폼 작성하기
메일 문의: biz@huemone.com
전화: 02-2059-1139
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