동물의 행동

(참고: 이 수업은 파트 A와 파트 B로 구성되어 있으며, 표준에 따른 온전한 학습을 위해 두 가지가 다 중요합니다. 시간이 제한적일 경우, 두 파트를 모두 검토한 후, 필요한 요소들을 골라 사용하세요.)

이번 수업에서는 학생들이 주어진 이미지를 참조하여 아프리카물소 모델을 만들어볼 것입니다. 각자 자신의 아이디어에 따라 물소를 디자인하고 조립할 것을 알려주세요.

• 과학적 배경 - 동물의 행동: 이번 수업에서는 단순화된 모델로 재현된 물소가 시각을 이용해 근처의 포식자를 감지합니다. 현실 세계에서도 많은 동물이 포식자를 감지하기 위해 냄새와 같은 여러 가지 감각을 사용합니다. 이러한 감각은 포식자가 눈에 보일 만큼 근접하기 전에 상황을 알아차리는 데 도움이 됩니다.
• 사전 지식 쌓기 - 동물의 행동: 사전 지식 쌓기 차원에서 기초 과학 자료를 사용하여 정보, 이미지 및 용어 정의를 공유하세요.
  • 아프리카물소를 비롯하여 많은 종류의 동물들이 군집, 즉 무리를 지어 살고 있습니다.
  • 무리를 지어 사는 동물들은 사냥, 먹이 찾기, 새끼 기르기와 같은 역할을 공유할 수 있습니다.
  • 아프리카물소의 경우, 무리의 일부 개체가 포식자를 감시하고 위험을 경고하는 역할을 맡습니다. 이렇게 하면 집단이 위험에서 벗어날 시간을 벌 수 있기 때문에 생존에 도움이 됩니다.
  • 동물이 포식자를 감지하기 위해 사용하는 감각(예: 시각 및 후각)은 여러 가지입니다.
  • 자연에서 일어나는 현상에 관한 모든 주장이나 진술은 논거를 통해 뒷받침되어야 하며(예: 무리를 지어 사는 것이 동물의 생존에 도움이 됨), 증거(추론 등), 데이터(사실 확인) 및/또는 모델(관찰 결과의 입증)이 논거에 포함되어야 합니다.
  • 주요 어휘: 무리, 포식자, 생존, 논거, 주장
• 조립 및 프로그래밍 체험: 학습단원 계획의 제안 사항을 읽어보세요. 아울러 필요하다면, 이번 수업과 관련하여…
  • 스파이크 앱 시작 메뉴의 컬러 센서 튜토리얼을 이용해 내용을 보완하세요.
  • 스파이크 앱의 도움말>단어 블록 메뉴의 컬러 센서 섹션에서 추가로 도움이 될만한 부분을 찾아보세요.
  • 늪지 보트 수업을 통해 컬러 센서의 사용법을 체험해보세요.
• 재료: 확장 활동을 이용할 계획이라면, 그래프 용지를 준비해 두었다가 학생 당 몇 장씩 나눠주세요.

파트 A (45분)

• 이야기의 주인공 소개 및 첫 번째 과제의 제시: 마리아가 보아하니 아프리카물소가 큰 무리를 지어 살고 있네요. 왜 따로따로 살지 않고 집단을 이루는지 궁금해지는 걸요.

• 생각—교사의 판단에 따라, 이야기 그림을 사용하여 수업의 주제에 대해 간략히 토의를 진행하세요.

  • 어떤 동물들이 무리를 지어 살고 있나요? (소, 염소, 버팔로, 엘크, 얼룩말 등 여러 가지 답이 제시될 수 있을 것입니다.)
  • 무리를 지어 사는 것이 이런 동물들의 생존에 어떻게 도움이 되나요? (먹이를 찾거나 새끼를 돌보거나 무리의 다른 개체들에게 경고를 보내는 데 도움이 됩니다.)
  • 동물들이 무리를 짓는 것이 포식자를 피하는 데 어떻게 도움이 되는지 조사를 해보세요.

• 스파이크 에센셜 세트와 장치를 그룹별로 하나씩 나눠주세요.

• 조립 또는 프로그래밍에 도움이 되도록 아래의 예제를 학생들과 공유하는 방안을 고려해보세요. 단, 이미지는 하나의 본보기일 뿐이며, 학생들이 각자의 생각대로 포식자 감지 능력을 가진 물소를 조립해야 한다는 점을 분명히 말해주세요.

• 학생 과제:

  • 기본 모델을 사용하여 풀을 뜯는 물소를 조립하되, 물소의 머리 속에 든 컬러 센서가 먹이가 있는 아래쪽을 향하게 하세요. 그리고 물소가 감지해야 할 포식자도 만들어야겠죠.
  • 물소가 노란색(사자와 같은 포식자를 나타냄)을 보는 순간 소리가 나도록 모델을 프로그래밍하세요.
  • 모델을 테스트하세요. 노란색 레고^® 부품을 컬러 센서 아래에 놓으면 물소가 소리를 내야 해요.

• 레고 부품을 어떻게 사용하여 물소를 만들 것이며(아래쪽의 먹이를 바라보도록), 물소가 감지해야 할 포식자는 어떻게 만들 것인지에 대해 브레인스토밍을 진행하세요. 필요하다고 판단될 경우, 기본 모델은 홀로 풀을 뜯고 있는 동물을 나타내고 노란색 플레이트는 포식자를 나타낸다는 점을 알려주세요.

• 조립 과제 수행 중간에 학생들에게 익숙한 수업 방식에 따라 아이디어를 서로 교환하고 새로이 떠오른 영감에 기초하여 모델을 업데이트하게 하세요.

• 학생들을 모두 모으고 정보를 공유하세요. 

• 각 그룹별로 직접 만든 모델을 이용해 시연과 설명을 해보라고 하세요.

  • 물소가 어떻게 포식자를 감지할 수 있는가.
  • 어째서 동물이 풀을 먹는 동안 가까이 다가오는 포식자를 보지 못할 위험이 커지는가.

• 학생들에게 모델을 어떻게 바꾸어서 성능을 개선했는지에 대해 설명을 해보라고 하세요.

학생들에게 모델을 그대로 보관하라고 하세요(파트 B에서 사용).

파트 B (45분)

• 다른 그룹이 추가로 배운 내용의 시연과 설명을 할 수 있도록 파트 A의 설명 단계를 반복하세요.

• 정교화 단계에서 도움이 될 배경 지식을 공유하세요.

  • 파트 A의 물소는 먹는 데 정신이 팔려서 가까이 다가오는 포식자를 미처 못 볼 수도 있었어요.
  • 현실 세계에서라면 어느 동물이나 포식자가 너무 근접하기 전에 미리 알아차리고 싶겠죠.
  • 그래서 먹이를 먹는 동안 무리의 일부 개체가 포식자를 감시하고 경고를 하는 것입니다.

• 학생 과제:

  • 모델을 수정하고 반복 테스트하며 앱의 다음 과제를 완료하세요. 이번에는 동물 머리에 탑재된 컬러 센서가 아래쪽이 아니라 앞쪽을 향하도록 해볼 것입니다.
  • 모델이 접근하는 포식자(노란색 레고^® 부품)를 감지할 수 있다는 사실을 시연해 보여주세요.
  • 두 번째 모델이 첫 번째 모델에 비해 포식자를 얼마나 잘 감지하는지 설명해보세요. (전방향 센서가 하향 센서보다 더 먼 거리에서 포식자를 감지할 수 있음.)
  • 이런 식으로 무리를 지어 사는 것이 아프리카물소 떼에게 도움이 된다는 논거를 제시하세요. (포식자가 다가올 때 감시병 동물이 경고를 해주면 무리가 달아날 시간을 벌 수 있음.)

• 필요에 따라 학생들에게 상기시켜주세요. 모델을 다시 조립할 때 자칫 컬러 센서를 가리면 포식자를 감지하지 못할 수 있습니다.

• (5분) 학생들에게 아래의 기준에 부합하는 지식, 아이디어 또는 기술을 모두와 공유하게 하세요.

  • 과제를 완료하는 데 도움이 되었다.
  • 조립하는 중에 배움을 얻었다.

• 학생들에게 세트와 수업 공간을 정리정돈하게 하세요.

• 학생들이 아이디어를 구상하고 조립과 프로그래밍을 하는 동안 유도질문을 통해 생각과 결정을 들어보세요.

관찰 체크리스트

• 학습 목표(교사 지원 참조)를 읽어보세요.
• 체크리스트를 사용하여 학생들의 진척도를 관찰하세요.
  • 무리를 지어 사는 것이 아프리카물소의 생존에 도움이 된다는 논거를 제시한다.
  • 풀을 뜯느라 바쁜 동물들보다 감시병 동물이 포식자의 접근을 더 빨리 감지할 수 있다는 사실을 모델을 사용하여 설명한다.
  • 감시병 동물이 1) 무리가 달아나기에 충분한 거리에서 포식자를 알아차리고 2) 무리의 구성원이 보다 안전하게 먹이를 먹을 수 있도록 함으로써 무리의 생존을 돕는다는 논거가 모델을 통해 입증된다.

자기 평가

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

• 파란색 브릭: 프로그램 작성 지침을 따를 수 있다고 생각한다.
• 노란색 브릭: 프로그램 작성 지침에 따라 프로그램을 만들 수 있다.
• 녹색 브릭: 프로그램 작성 지침에 따라 프로그램을 만들 수 있으며, 친구에게 도움을 줄 수도 있다.

동료 피드백

학생들을 소규모 그룹으로 나누고, 협업의 체험에 대해 토의를 하게 하세요.
다음과 같은 문장을 사용할 것을 제안하세요.

• 네가 어땠을 때 좋았냐 하면…
• 내가 너에게서 더 듣고 싶었던 것은…

수업을 단순화하는 방법:

• 컬러 센서를 동물의 머리 속에 넣는 대신 동물의 몸통에 바깥쪽 방향으로 부착해도 좋다고 학생들에게 말해주세요.
  수업의 수준을 높이는 방법:
• 학생들에게 “포식자” 탐지 센서를 조립하고 프로그래밍한 후, 거리와 접근 방향을 바꿔가며 테스트를 해보라고 하세요. 어느 거리에서 물소가 포식자를 감지할 수 있나요? 방향이 중요한가요?

• 학생들에게 자신의 모델을 주인공 삼아 동물 집단에 관한 이야기를 쓰게 하되, 먹는 데 정신이 팔린 동물과 주변의 위험을 살피는 동물이 포함되어야 한다는 점을 알려주세요. 학생들에게 그래프 용지를 나눠준 다음, 무리짓는 동물들과 포식자 한 마리가 등장하는 그림을 그리고 두 마리의 군집 동물이 포식자를 감지하는 거리를 특정 단위를 이용해 표시하게 하세요.

이렇게 할 경우 수업 시간이 45분 이상으로 길어집니다.