레고® 에듀케이션 스파이크™ 프라임 세트

데이터를 이용한 스트레칭

그래프의 값을 똑같이 재현하며 허용 오차를 정량적으로 탐구하세요.

30-45분
고급
6-8학년
Stretch with Data - Lesson header

혼합형 학습 준비

(수업 전)

  • 필요에 따라 앱의 시작하기 자료를 이용해 지도안을 작성하세요. 교사와 학생 모두 스파이크 프라임과 친숙해지는 데 도움이 될 것입니다.

  • 이 페이지의 수업 비디오를 시청하세요.

  • 이 페이지의 링크 또는 스파이크 앱에서 이 수업에 관한 학생용 자료를 찾아 읽으세요.

  • 다음과 같은 방법을 고려해보세요.

    • 올바른 도구와 올바른 장소를 선택하세요. 예를 들어, 비디오를 시청하거나 교과서를 읽거나 체험 학습을 준비하는 것은 집에서도 얼마든지 할 수 있겠죠. 반면, 실험을 하고 “체험” 데이터를 모으는 등의 활동은 교실 환경에서 하는 것이 한결 쉬울 거예요.
    • 다양한 도구를 사용하고 차별화의 범위를 크게 넓혀볼 것을 권장하세요. 학생들의 참여도를 높이고 학습 결과를 개선하는 데 도움이 될 거예요.
    • 가상 협업을 위한 다양한 수단을 제시하세요. 방법을 몇 가지 예로 들어볼게요.
      • 화상 회의
      • 블로그, 채팅 또는 벽면 게시물
      • 학생용 워크시트의 디지털 버전
    • 수업 전반에 걸쳐 교실 환경이 아닌 상황에도 대처할 수 있도록 수업의 흐름을 조정하세요. 수업 흐름의 예를 몇 가지 들어볼게요.
  • 그 외에도 아래와 같은 방법으로 필요에 따라 수업의 흐름을 조정할 수 있습니다.
    • 학생들에게 비디오를 보여주고 무엇을 하려는 것인지 설명합니다. 학생들이 비디오를 찾아볼 수 있도록 스파이크 앱 또는 학생용 워크시트 URL을 알려주세요.
    • 수업 주제와 관련하여 기존에 준비해 놓은 다른 자료를 사용합니다.
    • 학생들이 학습 환경을 준비하고 자신의 과제 수행 결과를 검토할 수 있도록 학생용 발명 노트를 맞춤 구성합니다. (추가 리소스 참조)
    • 수업 브리핑(사용하기 쉬운 1페이지짜리 인쇄본 수업 개요)을 통해 학생들에게 개방형 과제에 대한 아이디어를 심어줍니다. (추가 리소스 참조)

착수

(수업 전, 20분.)

  • 이번 수업에서는 학생들이 피치, , 데이터 값을 스트리밍하여 실시간으로 선 그래프를 추적해볼 것입니다. 또한 이 그래프를 이용해 동작을 조정하고 스트리밍된 데이터를 미리 기록된 그래프와 일치시킬 수 있습니다.

  • 피치, , 데이터 값은 3개의 축에 대비한 물체의 기울기 각도를 말해줍니다.

    • 피치 - y축 기울기
    • 롤 - x축 기울기
    • 요 - z축 기울기
  • 여러 가지 자료를 사용하여 학생들에게 피치, , 데이터 값이라는 주제를 조사하게 하세요.

토의 시작

수업과 관련된 질문을 제시하면서 토의를 시작하세요. 질문의 예를 몇 가지 들어볼게요.

  • 움직임이 정밀한지 여부를 판단하는 방법에는 어떤 것들이 있을까요?
  • 어떻게 해야 실제 움직임이 반영된 값을 그래프에 표시할 수 있을까요?

학생들에게 자신이 생각한 대로 가설을 세우고 글로 적어보게 하세요.

탐구

(수업 중, 30분.)

  • 학생들에게 요가 링을 조립하게 하세요. 학생들 스스로 모델을 생각하여 만들어도 좋고, 앱의 조립 설명서에 따라 요가 링 모델을 조립해도 상관없어요.
  • 여러 가지 동작의 피치-롤-요 각도 값을 기록하기 위한 장치가 필요하다는 점을 설명해주세요.
  • 학생들에게 스파이크 앱에 제시된 프로그램을 이용해 모델을 시험해보게 하세요. 첫 번째 동작은 링을 정면(허브의 LED 매트릭스가 학생의 눈을 향함)의 위치로부터 머리 위로 이동시키는 것이에요(비디오 참조).
  • 학생들에게 그래프에서 시간의 경과에 따른 피치 각도를 살펴보고 관찰 결과를 기록하게 하세요.

설명

(수업 중, 15분.)

  • 학생들에게 약간의 시간을 주고 프로그램을 조정하여 다른 값들을 추적하게 하세요.
  • 학생들에게 두 번째 그래프(사전 입력된 선 그래프)와 일치하도록 동작을 취하게 하세요.
  • 이동 속도가 그래프의 “모양”에 영향을 미친다는 것을 알고 있는지 확인하세요.

다듬기

(수업 후, 20분.)

  • 스파이크 프라임 세트를 계속 사용할 수 있는 경우, 보다 상세한 체험식 학습을 위해 학생들에게 다음과 같은 방식으로 스파이크 앱의 과제를 완료하게 하세요.
    • 사전 입력된 마지막의 그래프는 두 개의 값을 동시에 사용합니다. 학생들에게 두 개의 동작을 하나의 긴 스트레칭 세션으로 합치게 하세요.
  • 학생들이 세트를 이용할 수 없을 경우, 학생용 발명 노트를 작성하게 하거나 아래에 제시된 확장 활동을 과제로 부여하세요. 참고로, 대부분의 확장 활동은 체험식 실습 중에 수집된 데이터를 이용해 수행할 수 있습니다.
  • 학생들이 각자의 생각과 실험 결과를 서로 교환할 수 있도록 일종의 공유 세션을 진행하세요. 정해진 틀은 없으며, 가장 효율적인 방법/도구(즉, 대면 또는 온라인)를 사용하면 돼요.

평가

  • 학생 개개인의 성과에 대한 피드백을 제공하세요.
  • 제공된 활동평가표를 사용하면 프로세스를 단순화할 수 있습니다.

평가 기회

교사 관찰 체크리스트
아래의 예를 참조하여 교사의 요구 사항에 맞는 척도를 만드세요.

부분적으로 달성됨
충분히 달성됨
초과 달성됨

아래의 성공 기준을 사용해 학생들의 진척도를 평가하세요.

  • 학생들이 선 그래프에 데이터를 기록하기 위한 장치를 프로그래밍할 수 있다.
  • 학생들이 물리적 장치의 움직임과 그것이 만들어내는 선 그래프의 상관관계를 이해할 수 있다.
  • 학생들이 피치, 롤, 요의 개념을 설명할 수 있다.

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

  • 파랑: 앱을 통해 제공되는 프로그램을 이용해 데이터를 그래프로 만들 수 있다.
  • 노랑: 선 그래프를 이용한 실험을 스스로 구상할 수 있다.
  • 보라: 실험을 스스로 구상하고, 선 그래프를 이용하고, 그래프로부터 결론을 도출할 수 있다.

동료 평가

다음과 같이 학생들에게 서로 피드백을 제공할 것을 권장하세요.

  • 한 학생이 위의 색 브릭 척도를 사용하여 다른 학생의 성과에 대해 점수를 매기게 하세요.
  • 후속 수업 중에 성과가 더욱 향상될 수 있도록 서로에게 건설적인 피드백을 제시하게 하세요. 이때를 기회 삼아 혼합형 학습 시나리오에 따라 비디오 회의 도구나 블로그 게시 도구를 사용해보는 것도 좋겠죠.
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차별화

수업을 단순화하는 방법:

  • 학생들에게 허브만을 사용하여 실험을 재현하게 하세요. 이번 실험은 허브를 정확한 위치로 들어주는 것이 중요해요.
  • 학생들이 스파이크 앱에 제시된 프로그램을 모델의 구성에 맞게 조정하는지 확인하세요.

수업을 다음 단계로 연결하는 방법:

  • 학생들에게 각자 요가 링을 조립하게 하세요.
  • 학생들에게 파트너의 요가 동작을 그래프에 기록하고, 그래프를 공유하고, 그래프의 데이터를 추적하여 서로의 동작을 따라해보게 하세요.
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조립 팁

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코딩 팁
스트리밍 모드 사용
이번 수업은 스트리밍 모드에서 실행하도록 설계되었습니다. 스트리밍 모드에서는 허브를 통해 수집된 데이터가 장치로 직접 스트리밍되고 선 그래프에 실시간으로 표시됩니다.

기본 프로그램

SPIKE Prime Science Stretch with data - STEP03 - ko-kr

과학 데이터 팁
이 실험을 통해 얻을 수 있는 데이터의 예가 아래에 제시되어 있습니다.

DATA-Example.png

확장

수학교과 확장

수학 기술 계발 요소의 통합:

  • 수업 중에 제공되는 샘플 데이터(또는 교사가 준비한 데이터)에 기초하여, 그래프에 직선과 곡선으로 표시되는 동작과 관련하여 무슨 일이 벌어지고 있는 것인지를 학생들에게 설명하게 하세요.
  • 학생들에게 샘플 데이터 또는 따로 준비한 데이터가 표시된 그래프의 선 부분에서 수학 공식 y = mx + b와 일치하는 부분을 찾아보게 하세요.
  • 학생들에게 전술한 일차방정식(y = mx +b)을 수동으로, 그리고 디지털 도구를 이용해 찾아보게 하세요.

참고: 이렇게 하려면 추가 시간이 필요합니다.

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국어교과 확장

국어교과 기술 계발 요소의 통합:

  • 학생들에게 디지털 미디어를 사용하여 이번 수업의 요지와 결과를 설명하게 하세요. 적당한 방법을 몇 가지 예로 들어볼게요.
    • 비디오 제작
    • 학습 관리 시스템을 통해 사진과 댓글을 게시(가능한 경우)
    • 요가 강사에게 연락하여 요가 링 모델과 같은 장치가 얼마나 쓸모 있을지를 조사

참고: 이렇게 하려면 추가 시간이 필요합니다.

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진로 연결

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

  • 치료 서비스
  • 엔지니어링 및 기술

교사 지원

학생 과제:
• 레고® 에듀케이션 스파이크 프라임의 선 그래프 도구를 소개하기 위한 프로그램을 작성하세요.
• 실제 센서 데이터를 그래프로 표시하세요.
• 그래프의 곡선과 실제 움직임의 상관관계를 조사하세요.

• 레고 에듀케이션 스파이크 프라임 세트
• 레고 에듀케이션 스파이크 앱이 설치된 장치

2015 개정교육과정

[6국01-05]
매체 자료를 활용하여 내용을 효과적으로 발표한다.

[6국03-03]
목적이나 대상에 따라 알맞은 형식과 자료를 사용하여 설명하는 글을 쓴다.

[9수03-02]
다양한 상황을 그래프로 나타내고, 주어진 그래프를 해석할 수 있다.

[9수03-05]
일차함수의 의미를 이해하고, 그 그래프를 그릴 수 있다.

[9정03-03]
논리적인 문제 해결 절차인 알고리즘의 의미와 중요성을 이해하고 실생활 문제의 해결과정을 알고리즘으로 구상한다.

[9정03-04]
문제 해결을 위한 다양한 방법과 절차를 탐색하고 명확하게 표현한다.

학생용 자료

학생용 워크시트

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