움직이는 레고 로봇 만들기

[쇼핑저널 버즈] 위 캔 두 잇(We Can Do It)!위두 어드밴처 스토리즈(Adventure Stories)

높은 하늘 위를 마음껏 날아보고 싶다는 생각이 든 적 있나요?저 먼 바다 끝까지 항해한다면 어떤 기분이 들까요?새롭고 낯선 곳으로 모험을 떠나 보고 싶다는 생각이 든 적 있나요?그곳은 어떤 모습일까요? 지금 여기와 다른 모습일까요? 또 어떤 일들이 펼쳐질까요?

어드밴처 스토리즈편에서는 모험을 떠나는 맥스(Max)의 좌충우돌 이야기가 펼쳐집니다.내 마음대로 조종할 수 있는 비행기, 흔들흔들 파도 위를 달리는 요트를 만들어 프로그래밍해 봅니다. 자, 모험의 세계로 출발!■ 위두 B < 9. 비행기(Airplane Rescue) > 중에서비행기를 타 본 적이 있나요?비행기를 조종할 수 있게 된다면 어느 곳으로 날아가 보고 싶어요?기울기에 따라 프로펠러의 회전 속도를 조절할 수 있는 비행기를 구상해 봅니다.

연결(Connect)비행기를 타고 하늘을 날 수 있던 맥스에게 무슨 일이 생겼나요?

조립(Construct)비행기의 구조를 알아보고 비행기 모형을 구상하여 표현해 봅니다.기울어질 때 속도를 줄일 수 있는 프로그램을 작성해 봅니다.

프로그램 읽기프로그램은 키보드의 A를 누르면 시작한다. 기울기 센서는 비행기의 각도가 위로 기울어지기를 기다렸다가 반응을 감지하면 모터 파워 레벨 10으로 회전한다. 그리고 프로그램을 반복한다. 프로그램을 멈추기 위해서는 스톱 버튼을 눌러야 한다.

모형의 움직임이 전달되는 과정에너지는 컴퓨터에서 모터로 그리고 프로펠러를 회전시키는 축으로 이동한다. 에너지는 전기적인 힘(컴퓨터와 모터)에서 기계적인 힘(프로펠러, 모터 축의 물리적인 움직임)으로 변화한다.

연구(Contemplate)기울기 센서의 역할은 무엇인가요?기울기 센서는 6가지 다른 위치(위와 아래, 시계 방향과 시계 반대 방향, 수평, 그 외 기울기) 중에서 기울어진 방향을 컴퓨터에 알려줍니다. 프로그램은 디스플레이 탭을 열고 첫 번째 화면을 보여줍니다. 그리고 기울기 센서가 위쪽으로 향할 때까지 기다린 후 디스플레이 탭은 두 번째 화면을 보여줍니다.

도전(Continue)기울기에 따라 회전 속도를 조절하고 소리를 낼 수 있도록 모형과 프로그램을 확장해 봅니다.

-모형 확장비행기에 어떤 기능이 추가되면 좋을까? 자유롭게 구상하여 동작 센서를 추가, 모형을 개선해 본다. 자신만의 독창적 특징이 있는 비행기를 소개해 보자.

-프로그램 확장비행기가 위로 기울어질 때까지 기다린다. 그러고 나서 모터 파워 레벨 10으로 변화시키고 15번(Motor) 사운드를 재생한다. 비행기가 아래로 기울어질 때까지 기다린다. 그러고 나서 모터 파워 레벨을 1부터 10 사이에서 랜덤으로 변화시킨다. 16번(Clonk) 사운드를 재생한다.

-비행기 차시가 제공하는 학습의 기회과학 : 기계를 통해 에너지의 이동과 동작의 전달을 찾아라.

기술 : 지식을 증명하고 기술적 시스템과 디지털 도구의 운영을 위해 프로그래밍이 가능한 모형을 만들어라.

공학 : 비행기의 파워 레벨과 움직임을 설계하고 실험하라. 기울기 센서로부터 받은 피드백으로 동작할 수 있는 프로그래밍을 하라.

수학 : 소리가 재생되는 유형과 모터의 기울기를 제어하기 위해 기울기 센서를 사용하고 이해하라.

■ 위두 B < 11. 폭풍 속의 요트(Sailboat Storm) > 중에서바다 위를 항해하는 기분은 어떨까요?바다에서는 어떤 일들이 생길지 궁금하지 않나요?배를 만들어 기울기에 따라 파워를 조절하는 프로그램을 작성해 봅니다.

연결(Connect)바다를 항해하던 맥스에게 무슨 일이 생겼나요?

조립(Construct)배의 구조적 특징을 알아보고 모형을 구상하여 만들어 봅니다. 파도 위를 항해하는 듯 자유롭게 항해하는 배의 프로그램을 작성해 봅니다.

프로그램 읽기폭풍 속의 요트 프로그램은 모터를 제어하면서 연속적인 동작이 반복된다. 첫째 모터는 파워 레벨 2로 설정된다. 그리고 컴퓨터는 1초와 10분의 1 사이의 시간 중 임의의 시간을 기다린다. 그런 후 모터 파워 레벨 8로 증가하고 임의의 시간을 기다린다. 모터 파워 입력은 0~10 사이의 숫자를 사용할 수 있다. 만약 파워 레벨이 0이라면 모터는 꺼져 있을 것이다.

모형의 움직임이 전달되는 과정에너지는 컴퓨터에서 모터로, 모터에서 작은 기어로 그리고 큰 기어로 전달되어 동작을 느리게 한다. 큰 기어의 회전 동작은 큰 기어의 외각 부분이 빔과 고정되어 있기 때문에 빔이 앞뒤로 움직이도록 한다. 지페 팔의 앞뒤 움직임은 축과 고정된 요트에 전달된다. 에너지는 전기적인 힘에서 기계적 움직임으로 나타난다.

연구(Contemplate)모터의 역할은 무엇일까요? 모터는 시계 방향과 시계 반대 방향으로 회전하거나 다른 파워 레벨로 움직이도록 프로그래밍 될 수 있습니다. 축과 같은 부품을 모터에 연결할 수 있습니다. 모터는 파워 레벨 5로 작동합니다. 모터 파워 레벨 범위는 0에서 10까지입니다. 프로그램을 정지시키기 위해서는 스톱 버튼을 눌러야 합니다.

도전(Continue)배의 기울기에 따라 모터 파워가 조절되도록 모형과 프로그램을 확장해 봅니다.

-모형 확장기울기 센서를 추가하여 모형을 만들어 보자. 기울기 센서는 요트의 움직임에 어떤 결과를 가져올까?

-프로그램 확장프로그램은 10번(Thunder) 사운드로 재생된다. 모터 파워는 레벨 2로 설정되고 프로그램은 기울기 센서가 아래로 움직이기를 기다린다. 그러고 나서 9번(Creak) 사운드를 재생하고 모터 파워는 레벨 6으로 설정된다. 그리고 프로그램은 기울기 센서가 위로 움직이기를 기다린다. 기울기 센서가 위로 움직일 때 8번(Splash) 사운드가 재생된다. 프로그램은 반복한다.

- < 폭풍 속의 요트 > 차시가 제공하는 학습의 기회과학 : 기계를 통한 에너지의 이동과 동작의 전달을 찾아라. 모형의 작동에서 기어와 속도 감속, 동작의 범위를 확인하라.

기술 : 기술적인 시스템과 디지털 도구를 운영하기 위해 프로그래밍이 가능한 모형을 만들어라.

공학 : 요트의 파워 레벨과 움직임을 설계하고 실험하라. 움직임과 대등한 소리를 프로그래밍하고 기울기 센서를 추가함으로써 요트 모형을 개선하라.

수학 : 모터의 속도를 올리고 소리의 타이밍을 맞추는 방법과 요트의 흔들리는 패턴을 연관지어 이해하라. 재생되는 소리의 유형과 모터의 타이밍을 제어하기 위해 기울기 센서를 사용하고 이해하라.

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