AI개념의 시작: 풍속

1. 준비

• 레고^® 에듀케이션 스파이크^™ 앱의 학생용 자료를 읽으세요.

2. 착수

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

3. 탐구(20분)

• 학생들에게 2인 1조로 풍향 지시 표지를 조립하게 하세요.
• 학생들에게 프로그램을 실행하게 하세요. 학생들의 반응을 관찰하세요. 프로그램이 작동하려면 도시를 입력해야 한다는 점을 알려주세요.

4. 설명(5분)

• 학생들에게 클라우드로부터 수신된 데이터가 어떻게 모델에 표시되고 보퍼트 풍력계에 어떻게 나타나는지를 설명하게 하세요.

5. 다듬기(15분)

• 학생들에게 더 많은 "IF ELSE" 조건을 사용하여 보퍼트 풍력 계급에 따라 여러 가지 풍속을 표시할 수 있도록 프로그램을 확장하게 하세요. 참고로, 학생들은 풍속계를 4개 부분으로 나눔으로 프로그램을 확장할 수 있습니다.
• 학생들에게 각자의 프로그램에 풍향을 표시하게 하세요(예: 조명 매트릭스에 화살표를 사용).
• 뒷정리를 위한 약간의 시간을 남겨두는 것을 잊지 마세요.

6. 평가

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

바람에 대한 토의를 시작하세요.

• 바람이 부는 날에 뭘 할 수 있고 없는지에 대해 말해보게 하세요(예: 드론이나 연 날리기, 축구 또는 야구, 야외에서 파티 열기).
• 여러 가지 풍속 분류 방식을 조사하세요(예: 보퍼트 풍력 계급).
• 학생들에게 바람을 측정할 여러 가지 방법을 생각해보게 하세요.

학생들에게 비디오를 보여주고 활동의 개요를 파악하게 하세요.

모터를 정확히 정렬
학생들이 조립 중에 모터의 위치를 올바르게 맞추는지 확인하세요. 모터의 위치는 모델이 프로그래밍되는 방식에 영향을 미칩니다.

다른 수업을 위해 모델의 목적을 변경하기
시간이 제한적일 경우, 모델의 기본 버전을 사용해 보세요(즉, 캐릭터 요소를 생략해 보세요).

조명 매트릭스 사용
허브 조명 매트릭스에 다른 모터 또는 화살표를 사용하여 풍향이 표시되도록 할 수 있습니다.

보퍼트 풍력 계급
모델의 브릭 색상이 보퍼트 풍력 계급과 대응됩니다. 참고로, 보퍼트 풍력 계급은 1805년에 아일랜드의 수계지리학자인 프란시스 보퍼트가 개발했으며, 그 원리는 아래와 같습니다.

• 파란색: 보퍼트 풍력 계급 1-3(1-12mph 또는 0.5-5.5m/s), 가볍고 부드러운 미풍
• 녹색: 보퍼트 풍력 계급 4-6(13-31mph 또는 5.5-13.8m/s), 적당히 시원한 미풍
• 노란색: 보퍼트 풍력 계급 7-9(31-54mph 또는 13.8-24.4m/s), 강하거나 매우 강한 바람
• 빨간색: 보퍼트 풍력 계급 10-12(55-73mph 또는 24.4-32.7m/s), 폭풍 또는 허리케인

기본 프로그램

가능한 해결법

기타 프로그램

수업을 단순화하는 방법:

• 학생들이 여러 가지 색상을 이용해 풍속 범위를 시각화하는 데 도움이 될 소규모의 언플러그드 활동을 수행하세요. 아이디어 용도로 제공된 PDF를 활용하세요.

아래와 같은 방법으로 이 수업을 다음 단계로 진행해 보세요.

• 180도 범위 내에서 움직일 수 있도록 풍향 지시 표지를 수정하세요. 학생들이 얼마나 빨리 보정을 하는지 관찰하세요.
• 학생들에게 각자 자신만의 풍향 지시 표지를 디자인하게 하세요.

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 조건문을 이용해 풍력 계급을 보정할 수 있다.
• 학생들이 어떠한 데이터를 사용하든(데이터 단위) 풍력 계급을 보정할 수 있다.
• 학생들이 두 가지 유형의 클라우드 데이터(풍속과 풍향)를 동시에 수집하고 사용할 수 있도록 자신의 프로그램을 수정할 수 있다.

자기 평가

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

• 파란색: 서로 다른 세곳의 두 가지 풍속을 표시하기 위해 클라우드 데이터를 사용하여 프로그래밍밍하였다.
• 노란색: 서로 다른 세 곳에서 가져온 보퍼트 풍력 계급의 풍속 범주 네 가지를 읽을 수 있도록 모델을 프로그래밍했다.
• 보라색: 다이얼이 달린 모터를 하나 더 추가하고 프로그래밍하여 각 위치별로 풍속이 표시되도록 했다.

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 각자의 풍속 예보에 기초하여 풍속을 기록하고 경고를 발령하게 하세요.
• 예보의 일환으로 바람이 어떻게 일어나는지를 설명하게 해 보세요.

참고: 이렇게 할 경우 수업이 더 길어집니다.

• 학생들이 풍속을 표시하기 위해 모터의 각도를 프로그래밍하는 중에...

  ▷ 지금 학생들이 두 숫자의 상대적 위치에 대한 문구를 해석하고 있는 것임을 설명하세요.
  ▷ 지금 학생들이 실제 상황을 가정하고 유리수의 순서에 관한 문구를 작성하고 있는 것임을 설명하세요(예: 풍속이 더 빠르다는 사실을 표현하기 위해 “풍속 13.8 > 24.4m/s”라고 문구를 작성). 아울러 학생들이 측정을 위해 적절한 크기의 단위를 선택하고 회전 각도가 그에 비례하도록 모터를 프로그래밍해야 합니다.

• 학생들에게 여러 가지 단위를 사용해보게 하세요(예: mph, kph, 노트).

참고: 이렇게 할 경우 수업이 더 길어집니다.

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