풍력 자동차

• 온라인 학생 자료를 검토하세요. 수업 중에 프로젝터를 사용하여 이 자료를 학생들과 공유하세요.
• 풍력 자동차 테스트 구역을 설정하세요.
  • 길이 2.7미터, 너비 0.9미터 정도의 매끄러운 표면이 필요해요.
  • 마스킹 테이프를 사용하여 출발선을 표시하세요.
  • 선풍기가 없을 경우, 학생들이 보관용 상자 뚜껑을 흔들거나 입으로 직접 불어 “바람”을 만들게 하세요.
• 이전 수업에서 밀기의 개념을 다루었는지 확인하세요.
• 모든 학생의 능력과 배경을 고려하세요. 모두가 수업에 참여할 수 있도록 수업을 차별화하세요. 아래의 차별화 섹션에 제시된 제안 사항을 참고하세요.

• 학생용 비디오를 여기에서 보거나 온라인 학생용 자료를 통해 액세스하세요.

• 바람이 어떻게 밀고 당기는 힘이 될 수 있으며, 어떤 모양의 돛이 바람을 가장 효과적으로 받을지에 대해 토의를 시작하게 하세요.
• 이러한 질문을 던져보세요.
  • 풍력 자동차는 어떻게 움직이나요? 바람이 밀어주어요.
  • 바람을 눈으로 볼 수 있나요? 아니요, 하지만 바람의 영향을 볼 수는 있어요.
• 학생들에게 약간의 안내가 필요할 경우, 다음과 같은 질문을 통해 도움을 주세요.
  • 비디오에서 돛의 모양이 몇 가지나 나왔나요?
  • 어느 모양과 크기의 돛이 가장 효과적이라고 생각하나요?
• 학생들에게 풍력 자동차를 조립하고 각자 돛을 디자인할 것이라고 말해주세요.
• 팀별로 세트를 하나씩 나눠 주세요.

• 학생들이 2명씩 팀이 되어 풍력 자동차 모델을 조립하게 하세요. 한 명이 브릭을 찾는 동안 다른 한 명은 조립을 하게 하고, 매 단계가 완료될 때마다 역할을 바꾸게 하세요.
• 아래의 팁 섹션에서 조립에 도움이 될 정보를 찾아볼 수 있어요.
• 조립을 마치는 대로 학생들에게 테스트용으로 최소 2가지 이상의 종이 돛을 디자인하고 만들게 하세요.
• 1부: 학생들에게 돛의 유형별로 풍력 자동차가 이동하게 될 거리를 예측해보라고 하세요 학생들에게 테스트 구역 옆에 브릭이나 미니피규어를 놓아두고, 매번 실험을 할 때마다 풍력 자동차가 멈출 것으로 생각되는 위치를 표시하게 하세요. 거리 측정은 막대자를 이용하면 되겠죠. 매번 실험을 마친 후에 실제 결과를 기록하게 하세요 (교사 지원-추가 리소스).
• 2부: 돛을 모두 테스트한 후에 학생들에게 다음과 같이 지시하세요.
  • 각자 돛을 하나씩 더 디자인하세요*(즉, 팀당 2개)*.
  • 풍력 자동차를 다시 테스트하세요.
  • 어떤 돛 모양이 최상이며 그 이유는 무엇인지 판단해 보세요.
• 시간이 된다면 학급 전체가 참여한 가운데 마음에 드는 디자인의 돛을 이용한 “풍력 자동차 경주대회”를 해 보세요.

• 학생들을 한데 모으고 조립한 모델을 공유하게 하세요.

• 이러한 질문을 던져보세요.

  • 어떤 돛 모양이 풍력 자동차를 가장 멀리 밀어주었나요? 그 이유는?

• 돛의 모양과 크기가 바람을 받아내고 풍력 자동차를 앞으로 밀어주는 데 도움이 되며 바람의 방향 또한 움직임에 영향을 미칠 수 있다는 점을 설명해주세요. 돛이 크면 바람이 밀어주는 면적이 더 넓어지기 때문에 돛이 클수록 자동차도 더 빨라지고 더 멀리 이동할 수 있어요.

• 돛과 자동차 디자인의 장단점을 비교하는 데 도움이 될 만한 질문을 학생들에게 제시하세요. 이런 질문은 어떨까요?
  • 어느 돛이 풍력 자동차를 가장 멀리 밀어주었나요?
  • 왜 그것이 최고의 디자인이라고 생각하나요? 모양 때문인가요? 크기인가요? 그 밖에 다른 디자인 요소가 있나요?
  • 더 좋게 만들기 위해 무얼 바꿔보고 싶은가요?
• 학생들에게 모델을 분해하고 브릭을 트레이 안에 다시 분류한 다음, 작업 공간을 치우게 하세요.

• 수업 내내 “왜”와 “어떻게” 질문을 던져 학생들로 하여금 현재 다루고 있는 개념에 대해 생각해 보게 하세요.
• 길잡이 질문을 통해 “생각을 소리 내어 말하기”를 장려하고, 학생들이 모델을 조립하는 중에 어떤 과정과 논리를 거쳐 문제 해결 방법을 결정하였는지 설명해 보게 하세요

관찰 체크리스트

• 돛의 디자인에 따라 바람을 받는 방식이 어떻게 달라지고 돛이 자동차를 미는 힘에 어떻게 영향을 미치는지를 학생들이 얼마나 능숙하게 묘사하는지 측정하세요.
• 교사의 요구 사항에 맞는 척도를 만드세요*(아래의 예 참고)*.
  1. 추가적인 도움 필요
  2. 독립적으로 수행 가능
  3. 남을 가르쳐도 될 정도

자기 평가

• 학생 개개인에게 자신의 성과를 가장 잘 나타낸다고 생각되는 브릭을 선택하게 하세요.
  • 녹색: “밀기”와 “당기기”의 의미를 묘사할 수 있다고 생각합니다.
  • 파란색: “밀기”와 “당기기”의 의미를 설명할 수 있습니다.
  • 보라색: “밀기”와 “당기기”의 의미를 묘사하고 설명할 수 있으며, 친구가 이해하도록 도울 수도 있습니다.

동료 피드백

• 학생들을 소규모 그룹으로 나누고, 학생들이 팀으로 활동한 경험에 대해 이야기하게 하세요.
• 다음과 같은 문장을 사용할 것을 장려하세요.
  • 네가 어땠을 때 좋았냐 하면…
  • 내가 너에게서 더 듣고 싶었던 것은…

모델 팁

• 가위를 이용해 돛의 디자인을 오려내도 좋고, 그냥 종이를 찢어서 만들어도 좋아요. 또한 종이를 접어서 접힌 방향으로 더 튼튼하게 만드는 실험을 해보게 하세요.
• 레고^® 페이퍼클립 부품을 돛의 상단과 하단에 사용하면 돛을 제자리에 고정시킬 수 있어요. 단, 종이가 너무 얇으면 클립에서 빠질 수 있으니 주의하세요. 이런 경우, 종이를 접어 두께를 두세 배로 늘리면 제자리에 고정시킬 수 있을 거예요.
• 기본형 풍력 자동차 조립 모델에 맞추려면 돛의 높이가 최소 15cm는 되어야 해요. 물론 돛대를 더 높거나 낮게 만들어도 상관은 없는데, 그렇게 하려면 돛의 높이를 조정해야 해요.
• 선풍기를 사용하여 돛을 밀어주어도 좋고, 보관 상자 뚜껑을 부채처럼 사용하거나 입으로 돛을 불어도 좋아요.
• 매번 실험할 때마다 체크무늬 깃발을 든 미니피규어를 세워 차가 이동한 거리를 표시하게 하세요. 이전의 거리를 초과할 경우 미니피규어를 새로운 정지 지점으로 옮기고, 그렇지 않을 경우 그대로 놓아두세요.

수업을 단순화하는 방법:

• 학생들에게 2가지의 돛 디자인을 테스트하게 하세요*(모양은 직사각형과 삼각형으로 제한하세요)*.
  수업의 수준을 높이는 방법:
• 학생들에게 다른 재료*(예:* 레고^® 브릭, 판지 등) 사용하여 돛을 만들고 성능에 어떤 영향을 미치는지 평가해보라고 하세요.

(참고: 이렇게 하려면 추가 시간이 필요합니다.)
수학 능력을 발달시키기 위해, 학생들에게 레고^® 브릭을 2개, 5개 또는 10개 연결한 것을 사용하여 풍력 자동차의 이동 거리를 예측하고 측정한 후 비교하게 하세요.

2015개정교육과정, 수학
[4수04-02] 규칙적인 계산식의 배열에서 계산 결과의 규칙을 찾고, 계산 결과를 추측할 수 있다.