메뚜기 경주

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(25분)

• 학생들에게 2인 1조로 메뚜기 모델을 조립하게 해 보세요.
• 학생들에게 프로그램을 실행하고 메뚜기가 어떻게 움직이는지 살펴보게 해 보세요.
• 학생들에게 메뚜기의 전진을 빠르게 해 줄 새로운 다리의 프로토타입을 개발하게 해 보세요. 이동을 위해 바퀴를 이용해서는 안 된다는 점을 강조하세요.

4. 설명(5분)

• 학생들에게 메뚜기의 동작을 개선하기 위해 어떤 방법을 사용했는지를 설명하게 하고, 토의를 진행해 보세요.

5. 다듬기(10분)

• 레고 브릭을 이용해 출발선과 결승선을 만들고 시험용 경주로를 준비해 보세요.
• 각 팀별로 5분의 시간을 주고 최종 경주에 대비하여 모델을 개선하게 해 보세요.
• 시간 여유가 있을 경우, 학생들에게 브릭과 교실 안에 있는 기타 재료를 추가하여 메뚜기에게 개성을 부여하게 해 보세요. 또한 시험용 경주로에 브릭을 배치하여 걸어서 지나기가 더 어려운 불규칙한 표면을 만들 수도 있어요.
• 뒷정리를 위한 약간의 시간을 남겨두는 것을 잊지 마세요.

6. 평가

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

다음과 같은 질문을 제기하고 프로토타입 제작에 관한 토의를 시작해 보세요.

• 프로토타입이 무엇일까요?
• 해법의 대안이 여러 가지일 경우 어떤 이점이 있을까요?
• 프로토타입을 제작하기 전에 보통 어떻게 아이디어를 제안하죠?
• 아이디어의 프로토타입을 만들어 본 적이 있나요? 어떻게 했어요?

학생들에게 비디오를 보여주고 활동의 개요를 파악하게 하세요.

최초의 해법 개발
이 문제에 대한 해법은 그 수효가 거의 무한대에 가까우며, 그러한 차원에서 이번 수업은 학생들에게 틀을 깨고 사고할 기회를 제공합니다. 학생들이 최상의 해법을 찾았다고 생각하는 순간에 다른 것을 더 찾아보라고 도전해 보세요.

교사와의 경주 대결
학생들에게 교사의 메뚜기를 앞질러 보라고 해 보세요! 이 예제를 활용하여 학생들이 민첩한 다리를 디자인하고 메뚜기에게 개성을 부여하는 방법을 보여주세요.

아이디어의 흐름
학생들에게 최상의 프로토타입을 공유하게 해 보세요. 이렇게 하면 분명 반복 주기가 증가하는 동시에 가장 빠른 메뚜기를 만들겠다는 동기가 증가할 거에요.

추가로 조사해야 할 요소를 제안해 보세요(아래의 예 참조).

• 다리 또는 보폭의 길이
• 모터의 속도
• 보행 표면(매끄러운 테이블 윗면의 경우 마찰률이 낮음)

기본 프로그램

수업을 단순화하는 방법:

• 아이디어의 창출을 위해 레고 방식의 아이디어 수업을 활용해 보세요.

아래와 같은 방법으로 이 수업을 다음 단계로 진행해 보세요.

• 출발선과 결승선 사이에 여분의 브릭을 늘어놓아 시험용 경주로를 불규칙하게 만들어 보세요(경주의 기준을 변경).
• 수학 또는 국어교과 확장 요소를 통합해 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 해결을 시도하고 있는 문제를 설명할 수 있다.
• 학생들이 문제의 해결을 위한 다양한 아이디어를 만들어 냈다.
• 학생들이 작동 여부와 무관하게 문제에 대한 여러 가지 해법을 디자인했다.

자기 평가

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

• 파란색: 제대로 작동하는 다리 프로토타입을 한 세트를를 만들었다.
• 노란색: 제대로 작동하는 다리 프로토타입을 여러 세트를를 만들었다.
• 보라색: 내 프로토타입을 여러 차례 수정했고, 메뚜기의 효율을 개선했다.

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 생체 모방 기술에 관한 프레젠테이션을 작성하게 해 보세요.
• 학생들에게 메뚜기가 동물의 동작을 어떻게 모방하고 있는지를 설명하게 해 보세요.

참고: 이렇게 할 경우 수업이 더 길어집니다.

수학 기술 계발 요소의 통합:

• 학생들에게 깡총이 메뚜기의 속도를 알아내게 해 보세요(cm/초 단위 또는 인치/초 단위).
• 학생들에게 아래 공식을 메뚜기에 적용시켜도록 보게 해 보세요.

  이동 거리 = 속도 * 시간

• 학생들에게 메뚜기가 8초, 16초 및 24초 동안 얼마만큼의 거리를 이동할 것인지를 예측하게 해 보세요.

참고: 이렇게 할 경우 수업이 더 길어집니다.

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

• 제조 및 공학(예비 공학)
• 미디어 및 커뮤니케이션 아트(디지털 미디어)
• 운송(자동차 기술)