고등학교 기술과 <로봇 하드웨어 개발> 수업 사례연구 - 서울시 S지역 학교 간 공동교육과정 사례를 중심으로

Case Study of High School Technology Curriculum “Robot Hardware Development” - Based on the case of inter-school common curriculum in S area

이 연구의 목적은 2022 개정 고등학교 기술과 교육과정에서 ‘로봇’과 ‘공학’이 강조되고 있다는 점에 주목하여, 고등학교에서 이루어지는 ‘로봇’수업의 사례를 분석하고, 이를 통해 시사점과 수업 운영 방안을 모색하는 것이다. 연구의 목적을 달성하기 위해 로봇의 개념과 교육적 활용, 2022 개정 고등학교 기술과 교육과정 중 ‘로봇과 공학 세계’ 과목을 고찰하였다. 연구의 주 배경 및 연구 참여자는 서울시 소재 S지역의 학교 간 공동교육과정으로 개설된 <로봇 하드웨어 개발> 수업을 진행한 교사와 수업에 참여한 23명의 학생이다. <로봇 하드웨어 개발> 수업은 2024년 4월부터 7월까지 매주 토요일 오전 4차시씩 총 34차시로 이루어졌다. 연구자는 수업 중 촬영한 동영상, 학생 로봇 작품, 학생 로봇 제작 포트폴리오, 학생 소감문 등을 수집하였으며 2명의 학생을 대상으로 면담을 실시하여 자료를 수집하고 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, <로봇 하드웨어 개발> 수업은 총 34차시로 개발되어 운영되었으며, 크게 로봇 개발필수 지식 함양단계와 로봇 하드웨어 개발 프로젝트 단계로 나눠 진행되었다. 먼저 로봇 개발필수 지식 함양단계에서는 팀빌딩 및 수업 안내, 디지털 저작도구의 이해와 활용, 독서 토론을 통한 로봇 개발 과정 이해가 진행되었다. 로봇 하드웨어 개발 프로젝트 단계에서는 팅커링, 메이킹, 공유, 개선의 순서로 로봇을 직접 제작하는 수업이 이루어졌다. 둘째, <로봇 하드웨어 개발> 수업의 특징을 분석한 결과 ‘손으로 직접 만드는 활동’, ‘실패와 도전의 반복적 과정’, ‘동료와의 협력’을 도출하였다. 이 연구는 2022 개정 고등학교 기술과 교육과정에서 강조하고 있는 ‘로봇’을 한 학기 또는 한 학년 수업에서 어떻게 적용할 수 있는지에 대한 시사점을 제공하기 위해 시행하였다. 연구의 결과는 로봇 수업 연구의 방향을 제시하며 차기 교육과정 개정에 기초 자료로 활용될 수 있다.

This study analyzes the case of a high school “robot” class to evaluate the impact of “robot” and “engineering” education within the 2022 revised high school technology and curriculum and to derive implications and class management strategies. To achieve the study’s objectives, the concept and educational use of robots, along with the subject of “robot and engineering world” in the 2022 revised high school technology and curriculum were considered. The primary background and participants are the teacher who conducted the “robot hardware development” class, which was opened as an inter-school common in the S area in Seoul, and 23 students who participated in the class. The “robot hardware development” class was held every Saturday morning for 4 hours from April to July 2024, totaling 34 sessions. The researcher collected videos, student robot projects, and robot production portfolios created during class and interviewed two students to gather and analyze data. The results of this study are as follows: First, the “robot hardware development” class was conducted in 34 sessions, divided into two main stages: cultivating essential knowledge for robot development and executing robot hardware development projects. During the first stage, students developed an understanding of the robot development process through team building, instructional guidance, digital authoring tools, and class discussions. In the second stage, students engaged in hands-on activities were conducted to directly produce robots in the order of tinkering, making, sharing, and improvement. Second, an analysis of the “robot hardware development” class revealed three key characteristics: “hands-on activities,” “repetitive processes of failure and challenge,” and “cooperation with colleagues.” This study was conducted to offer insights on how to incorporate the “robot” emphasized in the 2022 revised high school technology curriculum within a semester or a single grade class. The findings suggest directions for future research on robot classes and can serve as foundational data for the next curriculum revision.