고장

1. 준비

• 레고^® 에듀케이션 스파이크^™ 앱의 학생용 자료를 읽으세요.

2. 착수(5분)

• 학생들에게 아래 토의 시작 섹션의 아이디어를 이용해 이 수업과 관련된 토의를 시작하게 하세요.
• 비디오를 이용해 수업의 개요를 설명하세요.

3. 탐구(35분)

• 학생들에게 2인 1조로 CNC 기계를 조립하게 하되, 지금 조립 중인 기계가 제대로 작동하지 않는다는 사실을 알려주세요.
• 학생들에게 프로그램을 실행하고, 눈에 띄는 문제를 찾아 수정하게 해 보세요.
• 학생들에게 문제와 해법을 기록하게 해 보세요.

4. 설명(10분)

• 정보 공유 세션을 진행해 보세요. 학생들에게 자신들이 찾은 문제점과 제안하는 해법에 대해 이야기를 하게 해 보세요.

5. 다듬기(25분)

• 각 팀별로 조립 모델 및/또는 프로그램을 수정하여 CNC 기계를 개선하게 해 보세요.
• 번갈아가며 개선 사항을 학급 전체와 공유하게 해 보세요.
• 뒷정리를 위한 약간의 시간을 남겨두는 것을 잊지 마세요.

6. 평가

• 학생 개개인의 성과에 대해 피드백을 해주세요.
• 활동평가표를 사용하면 프로세스를 단순화할 수 있습니다.

학생들에게 다음과 같은 질문을 하고, 반복 또는 수리에 대한 토의를 시작하게 해 보세요.

• 어떤 것이 고장났을 때 여러분이 처음 보이는 반응은 보통 무엇일까요?
• 어떤 것을 수리할 때 여러분은 가장 먼저 무엇을 할까요?
• 여러분이 최근에 수리했던 것이 있나요? 문제를 어떻게 찾아냈나요?
• CNC 기계가 무엇일까요? 그 기계의 용도를 아나요?

학생들에게 비디오를 보여주고 활동의 개요를 파악하게 하세요.

분할 조립
각 팀의 조립 과제를 세분하여 모두가 능동적으로 참여하게 해 보세요.

• 학생 A: CNC 기계의 윗부분
• 학생 B: CNC 기계의 아랫부분과 바늘

사전에 디자인된 모양형상
CNC 절단 도면이 표시된 PDF가 기본적으로 포함되어 있으며, 편지지 크기의 백지를 사용해도 상관 없습니다. 사전 디자인된 용지를 사용할 경우, 학생들이 CNC 기계의 올바른 작동 여부를 보다 쉽게 판별할 수 있습니다.

급지
용지 급지 방법:

문제 확인
이 CNC 기계 모델은 프로그램이 정상 작동하려면 반드시 교정되어야 할 4가지의 문제가 있어요.

1. 급지용 바퀴가 없는 관계로 Y축이 제대로 작동하지 않아요.
2. CNC 기계의 윗부분이 아랫부분과 제대로 결합되지 않았어요.
3. 급지용 기어가 반대로 끼워져 있어 종이가 CNC에 너무 빨리 들어가요.
4. 연필 고정 장치가 달려 있지 않아 X축이 제대로 작동하지 않아요.

손쉬운 수리
이러한 문제를 해결할 가장 쉬운 방법이 여기에 제시되어 있습니다. 단, 학생들이 스스로 해법을 찾아내도록 하는 것이 이 수업의 목적임을 잊지 마세요.

적용 가능한 업그레이드
학생들이 컬러 센서를 추가하여 CNC 기계를 업그레이드할 수 있습니다.

기본 프로그램

가능한 해결법

수업을 단순화하는 방법:

• 학생들이 문제의 해결을 위해 사용할 수 있는 브릭을 선택하는 방법을 제안해주세요.
• 개선 사항을 평가하기 용이하도록 모든 팀에 대해 동일한 업그레이드를 하도록 요구해 보세요.

아래와 같은 방법으로 이 수업을 다음 단계로 진행해 보세요.

• 학생들에게 곡선이 포함된 복잡한 모양을 프린터 위에 그리게 해 보세요.
• 학생들에게 Z축을 추가하여 이 모델을 3D 프린터로 전송하게 해 보세요.

교사 관찰 체크리스트
교사의 요구 사항에 부합하는 척도를 만드세요(아래 예 참조).

1. 부분적으로 달성됨
2. 완전하게 달성됨
3. 초과 달성됨

아래의 성공 기준을 이용해 학생들의 진척도를 평가하세요.

• 학생들이 물체의 기능을 설명할 수 있다.
• 학생들이 물체의 기능이 제공하는 효용을 요구 사항과 대비하여 설명할 수 있다.
• 학생들이 효과적인 자기 주장을 펼칠 수 있다.

자기 평가

학생 개개인에게 자신의 성과를 가장 잘 나타낸다고 생각되는 브릭을 선택하게 하세요.

• 파란색: 사물의 작동 원리를 설명할 수 있다.
• 노란색: 사물의 작동 원리를 상세하게 설명할 수 있고, 어떤 점에서 좋은지를 강조할 수 있다.
• 보라색: 내가 세상에서 가장 멋진 물건을 발명했다는 것을 누구에게든 확신시킬 수 있다.

피어 리뷰
다음과 같이 학생들에게 서로 피드백을 제공할 것을 장려해 주세요.

• 한 학생이 위의 색 브릭 척도를 사용하여 상대방의 성과에 대해 점수를 매기게 하세요.
• 다음 수업 중에 그룹의 성과가 더욱 향상될 수 있도록 서로에게 건설적인 피드백을 제시하게 하세요.

국어교과 기술 계발 요소의 통합:

• 학생들에게 고객 지원 팀에 전화를 거는 역할 연기를 자율적으로 하게 해 보세요.

  ▷ 한 명의 학생은 문제를 설명합니다.
  ▷ 다른 학생은 수리하는 방법을 설명합니다.

참고: 이렇게 할 경우 수업이 더 길어집니다.

수학 기술 계발 요소의 통합:

• 학생들에게 급지 장치의 기어 비율을 찾게 해 보세요.
• 학생들에게 CNC에 용지가 급지되는 속도를 제어하는 방법을 적절한 언어를 사용하여 설명하게 해 보세요.
• 학생들에게 기어를 바꿀 경우 어떤 일이 일어날지 설명하게 해 보세요.

참고: 이렇게 할 경우 수업이 더 길어집니다.

이 수업이 즐거웠던 학생이라면 아마 다음과 같은 진로 경력개발 영역에 대해서도 관심이 있을 것입니다.

• 비즈니스 및 금융(기업가)
• 교육훈련(교습)
• 미디어 및 커뮤니케이션 아트(방송 기술)