미션 트레이닝: 창의적 문제 해결

• 이번 수업은 일종의 하이브리드 학습 수업으로서, 레고^® 에듀케이션 스파이크^™ 프라임 세트, 레고 브릭 또는 소프트웨어를 필요로 하지 않습니다.
• 이번 수업은 학생들이 엔지니어링 설계 프로세스에 따라 설계의 문제를 해결할 솔루션을 개발하고 테스트하는 형태로 진행됩니다.
• 이번 수업은 학생들에게 미션 수행 전략을 조사하고 로봇에 장착할 장치를 설계할 것을 요구하며, 로봇 경진대회 참가 준비를 위한 목적으로 활용할 수 있습니다.

이번 수업의 특징:

• 훈련 캠프 2: 물체 다루기 수업 이후에, 물체를 밀고 당기고 운반하고 옮긴다는 개념을 지원하기 위한 목적으로 적합합니다.
• 안내형 미션 수업에 뒤이어 로봇과 물체의 상호작용 방식을 추가로 탐구할 수 있습니다.
• 어느 시점에든 미션 수행 전략, 로봇 디자인 및 팀워크 기술의 개발을 위해 활용할 수 있습니다.

• 추가 리소스 아래의 시각적 수업 프레젠테이션을 이용해 수업의 보조를 조절하고 학생들에게 5E를 소개하기 위한 목적으로 적합합니다.

엔지니어링 설계 개념

• 프로토타입: 아이디어를 테스트하기 위해 제작되는 샘플 모델을 의미합니다.
• 테스트 및 평가: 작동이 원활한지를 측정하기 위한 프로세스를 의미하며, 프로토타입의 테스트 및 성능 평가를 위해 사용됩니다.
• 반복: 원하는 결과에 보다 가까이 다가가기 위해 어떤 과정을 되풀이하는 것을 말하며, 경우에 따라 수정된 버전을 만드는 과정을 수반할 수 있습니다.

문제 해결에 대해 간략히 토의를 진행하세요.
• 이러한 토의는 교사와 학생이 함께 문제 해결 전략의 정의를 내리고 개념을 공유하는 동시에 설계 문제의 해결을 위한 기준을 정의하는 데 도움이 됩니다.

수업 프레젠테이션의 착수 페이지를 화면에 띄우세요.
• 풀어야 할 매듭의 그림이 이 페이지에 제시되어 있습니다.

질문 예시:

• 문제가 무엇인가요? (이 질문은 학생들이 문제를 정의하는 데 도움이 됩니다. 샘플 응답: 여기 보이는 매듭을 풀어야 합니다.)
• 이 문제를 해결하기 위한 다른 방법으로 어떤 것들이 있을까요? (이 질문은 학생들이 문제에 대한 해결책을 브레인스토밍하는 데 도움이 됩니다. 샘플 응답: 매듭을 느슨하게 만들고, 끝단을 찾은 후, 풀어냅니다.)
• 가장 먼저 뭘 해봐야 할까요? (이 질문은 학생들로 하여금 문제를 해결하고 첫 번째 프로토타입의 세부 사항을 정의하기 위한 계획을 생각해볼 것을 유도하는 데 도움이 됩니다.)
• 잘 되지 않을 경우 어떻게 해야 할까요? 뒤이어 어떤 시도를 해볼 수 있을까요? 이 질문은 학생들로 하여금 어떻게 해야 프로토타입을 평가하고 뭔가를 알아내고 엔지니어링 설계 프로세스를 반복하기 위한 계획을 세울 수 있을지를 생각하게 하는 데 도움이 됩니다.)
• 문제 해결의 핵심은 문제의 해결을 위한 여러 가지 아이디어를 시도해보는 것이며, 이를 반복이라 부른다는 것을 설명해주세요.

하이브리드 학습 팁 - 착수 단계

동기식

• 예정된 수업 시간 중에 학급 전체가 참여하는 가상 토의를 진행하세요. 교사가 말하는 시간을 최소한도로 줄이고, 학생들에게 스스로 대답하거나 질문을 할 것을 장려하세요. 온라인 투표 도구 또는 채팅 기능을 활용하여 모두가 참여할 수 있는 환경을 조성하세요.

비동기식

• 수업 프레젠테이션의 착수 페이지를 화면에 띄우고, 학생들에게 개인적으로 직접 답을 하게 할 것인지 아니면 학급 토의 게시판을 통해 집단적으로 답을 하게 할 것인지를 정하세요. 온라인 토의 게시판은 모든 학생의 동시 참석이 불가한 상황에서도 급우간 참여를 장려할 수 있다는 점에서 꽤 유용한 도구가 될 수 있습니다.

학생들에게 각자 독자적으로 설계 과제에 대한 솔루션을 개발하게 될 것임을 설명해주세요.

수업 프레젠테이션의 첫 번째 탐구 페이지를 화면에 띄우세요.

• 디자인 과제가 이 페이지에 제시되어 있으며, 과제의 형태가 로봇 경진대회 미션에 공통적으로 등장하는 장애물과 비슷합니다.
• 학생들에게 네 가지의 과제를 모두 제시하고 하나를 선택하게 할 수도 있고, 여러 교시에 걸쳐 한 번에 하나씩 보여줄 수도 있습니다.
• 학생들에게 문제의 해결을 위한 아이디어를 브레인스토밍하게 하고, 뒤이어 정보의 공유를 위한 시간을 갖도록 하세요.

디자인 과제
이 수업의 네 가지 디자인 과제가 아래에 요약되어 있습니다.

• 과제 A: 누군가에게 무언가를 전달하기*(샘플 솔루션: 물체를 밀거나 당깁니다. 학생들이 아이디어를 찾기 어려워할 경우, 물잔 나르기를 제의하세요.)*
• 과제 B: 장치 시작하기*(샘플 솔루션: 물체를 누릅니다. 학생들에게 사용할 장치를 선택하게 하세요.)*
• 과제 C: 물체 옮기기*(샘플 솔루션: 지정된 물체를 쥐거나 당기거나 밉니다. 활동에 재미를 더해줄 것으로 보이는 물체를 지정하세요.)*
• 과제 D: 동전 뒤집기*(샘플 솔루션 : 지정된 물체를 뒤집습니다. 동전을 사용할 수 없을 경우, 뭐든 뒤집기가 가능한 평평한 물체로 대체하세요.)*

수업 프레젠테이션의 두 번째 탐구 페이지를 화면에 띄우세요.
이 과제를 완료하기 위해 학생들이 거쳐야 할 단계가 이 페이지에 제시되어 있습니다.

• 1단계 - 식별: 디자인 과제를 선택하세요.
• 2단계 - 브레인스토밍 : 가용한 재료를 이용해 과제를 해결할 방법을 생각해보세요.
• 3단계 - 만들기: 디자인을 개발하세요. 이것이 “첫 번째 초안” 프로토타입에 해당합니다.
• 4단계 - 반복: 솔루션을 평가하고 개선하세요.
• 5단계 - 커뮤니케이션: 어떤 방법이 효과적이었고, 프로토타입에 대해 무엇을 새로 알게 되었으며, 이 정보를 이용해 어떻게 개선을 이루었는지를 공유하세요.

수업 프레젠테이션의 세 번째 탐구 페이지를 화면에 띄우세요.

• 학생들이 디자인 과제의 해결을 위해 사용할 수 있는 재활용 물질들이 이 페이지에 제시되어 있습니다.

재활용 물질을 솔루션에 활용할 방법에 대해 학생들과 함께 토의를 진행하세요. 질문 예시:

• 어떤 종류의 물질들이 눈에 띄나요?
• 어떤 것들을 실제로 이용할 수 있나요?
• 디자인 과제의 해결을 위해 이러한 물질을 어떻게 사용할 생각인가요?

참고 삼아, 수업 프레젠테이션의 두 번째 탐구 페이지를 되돌아보세요.

• 학생들에게 이 프로세스를 따라할 것을 장려하세요.
• 학생들이 실행 가능한 솔루션을 개발하는 과정을 반복할 수 있도록 시간을 주세요.
• 학생들에게 지금 프로토타입을 만들고 있는 중이며, 솔루션이 처음부터 잘 되지 않더라도 상관없다는 점을 상기시켜주세요. 아울러 반복 과정에서 새로운 뭔가를 알게 될 것이라는 점을 설명해주세요.

하이브리드 학습 팁 - 탐구 단계
이번 시간을 일종의 사회활동 삼아 학생들에게 공동체 활동을 즐기게 해주세요.

동기식

• 학생들이 온라인으로 참석하는 경우, 모두가 하나의 방에 모여 함께 활동을 하는 가운데 한 명의 학생이 자신의 프로토타입을 학급 전체에 공유하는 방법을 사용할 수 있습니다. 아니면 학생들에게 과제방에서 소규모 그룹 단위로 활동을 하고 각각의 그룹별로 파트너와 프로토타입을 공유하게 하세요.

비동기식

• 학생들에게 가족의 도움을 얻어 가정내 활동을 위한 지정 공간을 마련하게 하세요. 최적의 활동 공간이 조성되도록 조명이 밝고 어수선한 잡동사니가 없으며 평평한 곳이 적당하겠죠. 학생마다 가정내 상황이 다를 것이라는 점을 유념하세요.

• 학생들이 디자인 과제를 완료했거나 과제 수행 중에 유의미한 시도를 하였다고 판단될 경우, 학생들에게 각자 체험한 바를 검토하게 하세요.

수업 프레젠테이션의 설명 페이지를 화면에 띄우세요.

• 로봇 경진대회의 심사 과정에서 학생들이 맞닥뜨리게 될 질문들과 비슷한 유형의 문구들이 이 페이지에 제시되어 있습니다.

학생들에게 아래의 질문에 대해 예시를 통해 답을 해보라고 하세요.

• 어떤 식으로 활동을 계획했는가 (이 질문은 학생들이 어떻게 문제를 식별하였고 디자인 기준을 정했는지를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.)

• 문제에 대한 창의적 솔루션 (이 질문은 학생들이 자신의 창의력과 혁신적인 사고 방식을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.)

• 반복 과정에서 무엇을 알게 되었는가 (이 질문은 학생들이 로봇 경진대회의 핵심 가치인 발견과 혁신의 실천 사례를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.)

• 프로토타입을 어떻게 개선했는가 (이 질문은 학생들이 반복 프로세스를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.)

• 학생들에게 아이디어를 공유함에 있어 눈 맞춤과 부드러운 어조에 주의하고 구체적인 예제에 초점을 맞춰야 한다는 것을 상기시켜주세요.

하이브리드 학습 팁 - 설명 단계

동기식

• 학생들이 온라인으로 참석하는 경우, 수업 프레젠테이션의 설명 페이지를 다시 읽어보고 과제방에서 소규모 그룹 단위로 공유 과정을 수행하게 하세요.
• 과제방을 방문하여 학생들의 이해도를 점검하세요.
• 학생들의 질문에 답을 하고, 필수 개념을 보다 정확히 이해할 수 있도록 잘못 알고 있는 부분을 직접 바로잡아주세요.

비동기식

• 피드백 사항을 그룹 전체에 다시 말해주거나 그룹 채팅창에 댓글을 게시하는 방식을 통해 학생들에게 자신이 받은 피드백을 점검해보게 하세요.

수업 프레젠테이션의 다듬기 페이지를 화면에 띄우고, 활동 결과물을 문서화하는 방법에 대한 아이디어를 학생들에게 보여주세요.

• 학생들에게 비디오나 포스터를 만들거나 엔지니어링 노트의 관련 페이지를 공유하는 방식으로 활동 결과물을 문서화하게 하세요.
• 이러한 문서화 프로세스는 학생들이 로봇 경진대회를 위한 연구 또는 설계 프로젝트를 준비하는 데 크게 도움이 됩니다.

하이브리드 학습 팁 - 다듬기 단계
학생들에게 자신의 활동 결과를 보여주고 다른 학생들의 결과를 볼 수 있도록 기회를 만들어주세요.

동기식

• 예정된 대로 온라인 공유 세션을 열고, 학생들에게 활동 결과물을 공유하게 하세요.

비동기식

• 학생들의 작품 공유를 위한 가상 갤러리 환경을 조성하고, 각자 창작품을 게시한 후에 서로의 작품을 확인하게 하세요.

• 학생 개개인별로 자신이 수행한 반복 프로세스 또는 자신이 찾아낸 창의적 솔루션을 예시를 통해 공유하게 하세요.

학생들에게 자신의 성과를 자체 평가하게 하세요. 아래에 제시된 방법을 사용해도 좋고, 자신만의 자체 평가 활동을 새로 만들어도 상관없어요.

• 얼마간의 도움을 받아 디자인 과제의 해결을 위한 전략, 반복 및 창의적 솔루션을 설명할 수 있다면 한 손을 드세요.
• 디자인 과제의 해결을 위한 전략, 반복 및 창의적 솔루션을 설명할 수 있다면 두 손을 드세요.
• 디자인 과제의 해결을 위한 전략, 반복 및 창의적 솔루션을 설명하는 방법을 타인에게 가르칠 수 있다면 손을 흔드세요.

하이브리드 학습 팁 - 평가 단계
평가를 위한 방법은 매우 다양하며, 글쓰기 과제, 실시간 또는 녹음 형태의 구두 프레젠테이션, 학생들의 이해도를 보여주는 그림 등이 사용될 수 있습니다.

동기식

• 예정된 수업 시간 중에 학급 전체가 참여하는 가상 토의를 진행하세요.

비동기식

• 학생들에게 글쓰기 과제물, 구두 프레젠테이션, 학생들의 이해도를 가늠할 수 있을 만한 그림 등을 게시하는 방식으로 자신의 활동 결과물을 검토하게 하세요.