빛

(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 수업은 어두운 영역에서 빛이 미치는 영향을 관찰하여 빛이 있을 때만 물체가 보인다는 사실을 알아내는 과정을 통해 학습 효과를 얻도록 구상되었으며, 학생들이 재미있는 관찰 체험의 일환으로 손전등 모델을 조립하는 과정이 수반됩니다. 주어진 예제를 참조하여 아이디어를 구상하되, 학생 각자의 아이디어에 따라 손전등 모델을 조립해야 한다는 점을 말해주세요.
혹시 어두운 방을 사용해야 할 경우, 그러한 환경이 불편할 수도 있는 학생들을 지원할 준비를 갖출 것을 당부합니다.

• 과학적 배경 - 빛: 이 수업의 요지는 인간이 물체를 보기 위해 빛이 필요하다는 것입니다.
  • 태양, 불, 반딧불이, 전구 및 전자 화면과 같은 물체는 모두 광원에 해당하며, 그 빛이 우리 눈으로 직접 들어오기 때문에 눈에 보이는 것입니다.
  • 달, 행성, 대부분의 암석 및 나무와 같은 물체는 광원이 아니므로 다른 광원에서 나오는 빛이 해당 물체에 반사되어 우리 눈에 들어올 때만 눈에 보이게 됩니다.
  • 눈은 감지된 빛을 전기 신호로 바꿔서 뇌로 보내고, 뇌가 그것을 이미지로 해석합니다.
• 사전 지식 쌓기 - 빛: 기초 과학 자료와 주어진 배경 정보를 사용하여 정보, 이미지 및 용어 정의를 공유하세요.
  • 인간은 빛이 있어야 볼 수 있습니다.
  • 빛을 만드는 물체를 광원이라고 합니다. 광원의 예로는 태양, 다른 별, 번개, 모닥불, 촛불, 램프, 손전등 같은 것들이 있습니다.
  • 빛을 내지 않는 물체는 빛이 비추어질 때만 볼 수 있습니다. 달, 농구공, 쥐는 스스로 빛을 내지 않는 물체에 해당합니다.
  • 주요 어휘: 광원
• 조립 및 프로그래밍 체험: 학습단원 계획의 제안 사항을 읽어보세요. 아울러 필요하다면, 이번 수업과 관련하여…
  • 스파이크 앱의 도움말>아이콘 블록 메뉴의 이벤트 및 라이트 블록 섹션에서 추가로 도움이 될만한 부분을 찾아보세요.
  • 투명도 수업을 선행하여 빛에 대한 학생들의 이해도를 높여주세요.
• 재료: 학습 및 조명 테스트를 위해 어두운 공간과 여러 가지 재료가 필요합니다.
  • 가능하다면 교실 또는 수업에 사용할 방을 어둡게 하세요.
  • 아니면 뚜껑이 있는 큰 판지 상자에 작은 구멍을 한 개 이상 뚫어서 테스트 용도로 사용하세요. 상자의 한쪽 끝에 작은 구멍을 내면 될 것입니다.
  • 비밀스러운 물건(또는 알파벳 문자가 표시된 카드) 하나를 그 안에 넣어두세요.
  • 학생들에게 구멍을 통해 안쪽의 어두운 공간을 보게 하세요.
  • 어린이의 눈 보호를 위해 상자 공유 규칙을 미리 정하세요. 아이들이 안을 들여다보기 전에 구멍 위에 정사각형의 셀로판지를 붙이도록 하는 것도 한 가지 방법이 되겠죠. 단, 매번 들여다보기 전에 셀로판지를 교체해야 합니다.

파트 A (45분)

• 이야기의 주인공 소개 및 첫 번째 과제의 제시: 소피의 생각으로는, 침대 밑에 뭔가가 있어요. 그것을 볼 수 있게 좀 도와줄래요?

• 생각—교사의 판단에 따라, 간략한 직접 조사 및 이야기 그림을 도구 삼아 수업의 주제와 테스트에 대해 간략히 토의를 진행하세요.

  • 방을 어둡게 하세요. 그 다음, 빛이 방 안으로 들어오게 하세요. 이제 다시 방을 어둡게 하고, 손전등을 이용해 한쪽 구석을 비추세요. (학생들에게 미리 대비를 시키세요. 어두운 방이 불편한 학생은 예외 조치하거나 뭔가 도움을 주어야 합니다.)
  • 어두운 방 안에서 무엇이 보이던가요? 그 이유는? (제대로 된 광원이 없기 때문에 잘 보이지 않습니다.)
  • 방에 불을 켠 후에는 무엇이 보이나요? 그 이유는? 무엇이 광원에 해당하나요? (방 안의 모든 것이 광원이 됩니다. 왜냐하면 실내의 전등이나 밖으로부터 들어오는 햇빛 등이 모든 물체를 비춰주니까요.)
  • 한쪽 구석에 손전등이 비췄더니 어두운 방에서 무엇이 보이던가요? 무엇 때문에 볼 수 있었던 걸까요? (모퉁이에 있는 물체들이 보였고, 방의 나머지 부분은 다 어두웠습니다. 손전등이 모퉁이에만 빛을 비추었기 때문이죠)
  • 소피가 침대 밑에 있는 물체를 보려면 무엇이 필요할까요? (침대 밑에 광원이 있어야 합니다. 손전등 정도면 되겠죠.)

• 레고^® 에듀케이션 스파이크^™ 에센셜 세트와 장치를 각 그룹에 나눠주세요.

• 조립 또는 프로그래밍에 도움이 되도록 아래의 예제를 학생들과 공유하는 방안을 고려해보세요.

• 이미지는 손전등 모델의 한 가지 본보기일 뿐이며, 학생들이 각자의 아이디어에 따라 손전등을 조립해야 한다는 점을 명확히 알려주세요.

• 학생 과제:

  • 소피가 침대 밑에 있는 물체를 볼 수 있도록 기본 모델을 사용하여 손전등을 만드세요.
  • 특정 영역 또는 구멍이 뚫린 상자 안쪽을 비출 수 있도록 손전등 모델을 프로그래밍하세요.

• 손전등의 매트릭스 라이트를 사용하는 방법에 대해 브레인스토밍을 진행하세요. 물체를 선명하게 보려면 어떤 색의 빛을 사용해야 할까요? 매트릭스 라이트에 몇 개의 라이트를 사용해야 할까요? (백색광이 가장 좋습니다. 다른 색상은 물체의 원래 색상에 영향을 미치기 때문이죠. 최상의 결과를 얻으려면 9개의 매트릭스 라이트를 모두 켜세요.)

예제 아이디어

• 학생들에게 각자의 손전등이 어두운 공간을 얼마나 잘 비추는지 테스트를 해보라고 하세요. (어두운 공간을 조성하는 과정을 보여주거나, 미리 준비된 구멍 난 상자를 사용하는 방법을 시연하세요.)
  • 한 번에 한 그룹씩 손전등을 상자 안에 넣고 뚜껑을 닫으세요.
  • 파트너가 구멍을 통해 안을 들여다보고 물체(또는 문자)를 식별하게 하세요.
  • 학생들에게 관찰한 바를 글로 쓰거나 그림을 그리거나 말해보라고 하세요.
• 과제 수행 중간에 학생들에게 익숙한 수업 방식에 따라 아이디어를 서로 교환하고 새로 떠오른 영감에 기초하여 모델을 업데이트하게 하세요.

파트 B의 설명 섹션을 이어서 하고자 할 경우, 학생들에게 모델을 그대로 보관하게 하거나 따로 시간을 주고 다시 조립하게 하세요.

파트 B (45분)

• 학생들을 모두 모으고 정보를 공유하세요.
• 설명을 해보라고 하세요.
  • 상자 안에 무엇이 있었나요? (또는 어둠 속에서 무엇을 보았나요?)
  • 테스트를 위해 왜 어두운 공간이 필요했나요? 왜 손전등이 필요했나요?
  • 손전등이 물체를 보는 데 어떻게 도움이 되었나요?

학생들에게 정교화 섹션에서 사용할 수 있게 모델을 그대로 보관하라고 하세요.

• (5분) 정교화 단계에서 도움이 될 배경 지식을 공유하세요.
  • 학생들이 만든 손전등이 스스로 빛을 냈으며, 그로 인해 다른 광원이 없는 공간에서 물체를 볼 수 있었습니다. 광량을 변경하면 어떤 일이 일어나는지 알아보세요.
• (15분) 반복과 테스트를 통해 앱의 다음 과제를 완료하세요.
• 여러 그룹을 한데 묶고 새로운 조건 하에서 추가로 테스트를 실시하세요. 그 다음, 각 조건별로 어떤 일이 일어나는지를 학생들에게 물어보세요.
  1. 다수의 손전등이 물체를 비춤
  2. 다수의 손전등이 물체를 향하지 않음
  3. 한 개의 손전등이 물체를 향하지 않음
  4. 손전등이 없음
  • (물체에 밝은 빛을 비추면 물체가 멀든 가깝든 세세한 부분을 더 잘 볼 수 있다는 사실을 학생들이 알게 될 것입니다.)
• (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.
  • 손전등을 어두운 공간에서 켜자 수수께끼의 물건에 빛이 비춰진다.
  • 언제 물체를 볼 수 있게 되는지가 관찰 결과에 기록되어 있다.
  • 관찰을 통해 얻은 증거를 기록에 사용하고, 이를 통해 광원이 비쳐질 때만 어둠 속의 물체를 볼 수 있다는 사실을 설명한다.

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:

• 학생들이 매 테스트 상황별로 제스처(고개 돌리기, 끄덕임, 서기 또는 앉기), ‘(카드, 물체, 문자)가 보이나요’ 형태의 예/아니오 질문 또는 그림 가리키기/분류하기 방법을 사용하여 관찰 결과를 표현할 수 있도록 비계설정 방식으로 지원을 해주세요.
  수업의 수준을 높이는 방법:
• 광원의 꺼짐과 켜짐을 제어할 수 있도록 모델에 센서를 추가하세요.

• 어둠이 내린 후 학교 밖이나 집의 창밖에서 볼 수 있는 광원(가로등, 자동차 헤드라이트, 네온사인, 반딧불이, 별)에 대해 학생들과 브레인스토밍을 진행하세요. 혹시 누군가 달을 광원이라 말하거든 달이 실상 햇빛을 반사하는 것뿐이라는 점을 알려주시고요. 달은 스스로 빛을 내지 않습니다. 아울러 학생들에게 지역사회를 위한 몇 페이지 분량의 야간 가이드를 그림으로 그리게 하세요. 필요에 따라 ‘밖에 보이는 것이 ______________’처럼 빈칸 채우기 형태의 페이지 템플릿을 제공할 수도 있겠죠. 학생들에게 빛이 되어줄 걸요. 그 다음, 학생들에게 모든 광원을 세어보라고 하세요. 아울러 필요하다면 적절한 질문을 통해 학생들이 광원을 자연광과 인공광으로 분류하는 것을 도와주세요.

이렇게 할 경우 수업 시간이 45분 이상으로 길어집니다.