투명도

(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 여러 가지 재료가 광선에 미치는 영향에 대한 조사를 계획하고 수행하는 과정에서 학습 효과를 얻도록 구상되었으며, 학생들이 광원을 조립한 후 그것을 이용해 재료를 테스트하고 그 결과를 관찰하는 과정이 수반됩니다. 주어진 예제를 참조하여 아이디어를 구상하되, 각자의 아이디어에 따라 광원 모델을 조립할 것을 당부하세요.

• 과학적 배경 - 빛:
  • 빛은 직진하는 성질이 있어서 다른 말로 광선이라고도 불립니다.
  • 광선을 대부분 통과시키는 물질(플라스틱 또는 무색 유리 등)을 투명하다고 표현합니다.
  • 한편, 빛이 일부만 통과할 수 있는 물질(예: 화장지)은 반투명하다고 표현을 합니다.
  • 빛이 통과할 수 없는 물질(예: 나무 조각)은 불투명하다고 말합니다.
  • 필요에 따라, 관심유도 단계에서 교실에 있는 물건들을 이용해 시연을 해주세요.
• 사전 지식 쌓기 - 빛: 기초 과학 자료를 사용하여 정보, 이미지 및 용어 정의를 공유하세요.
  • 인간은 빛이 있어야 볼 수 있습니다.
  • 어떤 물체(태양, 번개, 전구)는 자체적으로 빛을 내는 반면, 그 밖의 물체(의자, 나무, 목재 테이블)는 그렇지를 못합니다.
  • 물체는 여러 종류의 물질로 구성되며, 각 물질마다 광선에 다르게 영향을 미칩니다.
  • 주요 어휘: 광원, 광선, 물질
• 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.
• 재료:
  • 금속, 나무, 플라스틱, 유리, 면 또는 기타 반투명 직물처럼 빛 투과율이 각기 다른 물건들을 찾아서 수업 보조 도구로 준비해두세요.
  • 서로 속성이 다르면서 분류 가능한 여러 가지 물질을 준비하세요. 단, 투명(비닐랩, 셀로판지), 반투명(기름종이, 양피지, 화장지) 및 불투명(판지, 호일) 물질이 모두 포함되어야 하며, 학생들에게 보여줄 방법(상자 안에 넣거나, 테이블 같은 곳에 올리거나)을 미리 정해두어야 합니다.
  • 어린 학생들이 분류하기 쉽도록 상자, 벽면 차트 또는 기타 도구에 전구라는 단어 또는 전구의 그림을 미리 표시해두는 방안을 고려해보세요. 아니면 교실 모서리에 레이블을 붙여두고, 학생들에게 물건들을 분류하여 올바른 위치에 갖다 놓으라고 하세요.
  • 실내를 어둡게 해서 광원을 보거나 차단하기 쉽게 만드는 방법도 괜찮을 것입니다.

파트 A (45분)

• 이야기의 주인공 소개 및 첫 번째 과제의 제시: 레오가 햇빛을 가려줄 차양을 만들고 싶어해요. 어떤 재료를 사용해야 할까요? 함께 찾아보아요.

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

  • 교실에 있는 몇 가지 물건들을 가리키며 이렇게 물어보세요. 어떤 물질로 만들어져 있나요? (플라스틱, 유리, 면, 금속, 목재)
  • 광선이 이런 여러 가지 물질에 부딪히면 어떻게 될까요? 광선이 통과하나요? (플라스틱이나 유리와 같은 물체는 광선을 통과시키므로 물체 너머까지 빛이 비칩니다. 한편, 천이나 화장지같은 물체는 광선을 일부만 통과시키므로 물체 너머에 있는 것들이 또렷하게 보이지 않습니다. 끝으로, 금속이나 나무와 같은 물체는 광선을 전혀 통과시키지 않기 때문에 물체의 반대편에 그림자가 생깁니다.)
  • 레오가 차양을 만들 재료를 찾는 것을 어떻게 도와주면 좋을까요? 어떤 방법으로 재료를 테스트해야 할까요? 주변의 급우들과 아이디어를 서로 공유하세요. (여러 가지 물질에 빛을 비쳐보고, 어느 물질이 원하는 수준만큼 그늘을 만들어주는지를 알아보면 되겠죠? 테스트 아이디어를 구상하고(교실 안에 있는 물건들에 대한 조사 포함), 투명도/불투명도의 수준을 예측하고, 광원을 이용해 예측이 맞는지 테스트를 해보세요.)
  • 미리 준비해둔 물건들을 가리키며 이렇게 말하세요. 아까와는 다른 물질로 만들어진 물건을 몇 개 고르세요. 빛을 비추면 어떤 일이 일어날 것 같나요? “전부 통과”, “일부 통과” 또는 “통과 못함”이라는 용어를 사용하세요. (물건들이 어디에 있고 학생들이 어떻게 접근하면 좋을지 미리 확인하세요.)

• 레고^® 에듀케이션 스파이크^™ 에센셜 세트와 장치를 그룹별로 하나씩 나눠주세요.

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

• 예시된 이미지는 하나의 본보기일 뿐이며, 학생들이 자신의 광원 아이디어에 따라 조립을 해야 한다는 점을 명확히 말해주세요.

• 학생 과제(2인 1조):

  • 기본 모델을 사용하여 광원을 조립하세요. 곧 레오가 이걸 사용하여 여러 가지 물질로 만들어진 물건들을 테스트할 거예요.
  • 불을 켤 수 있게 모델을 프로그래밍하세요.
  • 자신이 고른 물건들이 빛을 얼마나 통과시키는지를 테스트할 방법을 계획하세요.
  • 라이트 매트릭스를 활용하는 방법에 대해 브레인스토밍을 진행하세요. 아마도 노란색이나 흰색이 학생들이 테스트를 하기에 가장 적합할 것입니다. 점검 및 분류(준비 단계) 과정을 참조하여 학생들의 조사 계획을 도와주세요.

• 방을 어둡게 하면 라이트 매트릭스의 광선이 더 잘 보일 것입니다. 학생들에게 각자 선택한 물건을 자신의 계획에 따라 테스트하게 하세요(아래 사항 포함).

  • 자신이 선택한 물건을 조사합니다.
  • 광선이 각각의 물건에 부딪힐 때 일어날 일에 대한 예측(관심유도 단계)을 확인합니다.
  • 광선이 지나는 경로에 물건을 하나씩 놓아봅니다.
  • “전부 통과”, “일부 통과” 또는 “통과 못함”이라는 용어를 사용하여 각 물체별로 빛이 얼마나 많이 통과하는지를 묘사합니다.

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

예제 아이디어

• 학생들을 모두 모으고 정보를 공유하세요.

• 각 그룹별로 직접 만든 라이트 모델과 테스트 계획을 이용해 시연과 설명을 해보라고 하세요.

  • 어떤 물건을 테스트했으며, 그 물건이 어떤 물질로 구성되어 있나요?
  • 어떤 물건이 “빛 전부 통과”, “일부 통과” 또는 “통과 못함”에 해당하나요?
  • 햇빛을 가려줄 그늘을 만드는 데 가장 적합한 물질이 무엇일까요? (약간의 빛이 들어오거나 빛이 전혀 들어오지 않는 물질이 최고의 차양 재료가 되겠죠. 빛을 다 막아버리면 차양 밑이 너무 어두울 것이라는 주장이 학생들에게서 제기될 수 있을 것입니다.)
  • 테스트 계획이 통했는가, 아니면 수정해야 했는가?

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

파트 B (45분)

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

• (5분) 정교화 단계에서 도움이 될 배경 지식을 공유하세요. 차양 재료가 빛을 완전히 가려야 할지 아니면 일부 통과시켜야 할지를 어떻게 결정하면 좋을까요? 모델을 사용하는 것이 어떻게 도움이 될 것인지에 대해 토의를 진행하세요.

• (20분) 학생들에게 모래상자 모델을 조립하고, 상자 위에 뭔가를 고정할 수 있도록 프레임을 짜 붙이게 하세요. 뒤이어 햇빛 아래에서 여러 가지 물질을 테스트하며 투명(빛 모두 통과), 반투명(일부 통과) 또는 불투명(통과 못함) 물질 중 어느 것이 최상인지를 판단해보라고 하세요.

• (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.
  • 광선이 여러 가지 물질을 얼마나 잘 통과하는지를 테스트하기 위한 조명 장치를 만들었다.
  • 물질의 검사, 테스트 및 분류를 위한 방법이 조사 계획에 포함되어 있다.
  • 묘사된 내용을 볼 때, 테스트 결과에 기초하여 광선에 미치는 영향에 따라 물질을 정확히 분류하였다.
  • 햇빛을 가려줄 차양 만들기에 대한 질문에 대해 답을 함에 있어 조사를 통해 얻은 증거를 사용한다.

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:

• 테스트할 재료의 가짓수를 줄이고, 필요할 경우 학생들이 분류 과정에서 사용하는 방법에 대해 비계설정 방식으로 지원을 해주세요.

수업의 수준을 높이는 방법:

• 학생들에게 허브와 센서 또는 모터를 정교화 단계의 모델에 추가하고, 여러 가지 조명 조건(예: 흐린 날 또는 비오는 날) 하에서 모델의 기능을 테스트하게 하세요.

• 학생들에게 집안 식구들이 투명 또는 반투명 물질을 어떻게 사용하는지 물어보고, 그것을 주제로 그림책의 한 페이지를 만들게 하세요. 뒤이어 모든 페이지를 모아 수업 교재를 만들고, 함께 페이지 수를 세고 번호를 매기게 하세요. 학생들이 원한다면
  레고^® 미니피겨를 포함시켜도 좋습니다.

이렇게 할 경우 수업 시간이 45분 이상으로 길어집니다.