재료의 분류 및 선택

(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 재료를 관찰하고 분류하기 위한 조사를 계획하고 수행하는 것을 주된 학습 목표로 제시하고 있으며, 분류 방법을 알아보고 선택된 재료의 활용법을 재미있게 체험해본다는 차원에서 모델을 디자인하고 조립하는 과정이 수반됩니다. 학생들에게 이 수업에 예시된 모델(안전하고 편안한 닭장)과 그 목적을 참고하여 아이디어를 구상하되, 각자 자신의 생각대로 디자인과 조립을 할 것을 당부하세요.
시간 절약을 위해 그룹별로 분류할 재료를 할당하고 이후에 조사 결과를 공유하는 것도 괜찮은 방법이 될 수 있습니다. 분류, 관찰 및 분류를 위한 시간의 우선순위를 정하세요.

• 과학적 배경 - 재료의 분류 및 선택: 이번 수업의 요지는 학생들이 특정 목적(닭장 만들기)을 위해 재료를 분류하기 위한 조사를 계획하고 수행해야 한다는 것입니다. 정교화 단계에서 재료의 분류를 위한 조사를 반복 수행하고, 자신이 선택한 동물의 거처를 만들어주세요.
• 사전 지식 쌓기 - 재료의 분류 및 선택: 기초 과학 자료와 주어진 배경 정보를 사용하여 정보, 이미지 및 용어 정의를 공유하세요. 닭장의 사진과 공예 재료의 샘플을 포함시키는 방법도 고려해보시고요.
  • 재료마다 속성(예: 강도, 유연성, 경도, 질감 또는 흡수성)이 다르며, 그중 일부는 관찰이 가능합니다.
  • 닭장은 날씨와 포식자로부터 닭을 보호해줍니다. 또한 닭이 잠을 자고 알을 낳을 수 있는 둥지를 제공하기도 하죠. 그리고 통로가 나 있어서 닭이 풀과 벌레를 먹기 위해 밖으로 나갔다가 잠을 자러 다시 안으로 들어올 수 있습니다.
  • 주요 어휘: 속성, 재료, 닭장, 주거지
• 조립 및 프로그래밍 체험: 학습단원 계획의 제안 사항을 참고하세요. 아울러 필요하다면, 이번 수업과 관련하여…
  • 스파이크 앱 시작 메뉴의 모터와 컬러 센서 튜토리얼을 이용해 내용을 보완하세요.
  • 스파이크 앱의 도움말>아이콘 블록 메뉴의 이벤트, 모터 및 컬러 센서 블록 섹션에서 추가로 도움이 될만한 부분을 찾아보세요.
• 재료:
  • 학생들이 테스트를 할 수 있도록 속성(강도, 유연성, 경도, 질감 및 흡수성)이 제각각인 레고^® 부품과 공예 재료를 다양하게 수집하세요. 여러 그룹이 10가지의 재료를 테스트하기에 충분한 양이 필요합니다(복수의 그룹에서 중첩 선택 가능). 예를 들어, 지붕의 방수 재료(예: 레고 브릭), 창문이나 울타리의 투명 재료, 둥지의 짚을 나타내는 솜뭉치와 같은 부드러운 재료 등의 여러 가지가 있을 수 있겠죠. 학생들에게 재료를 어떻게 제공할 것인지 판단을 내려보세요.
  • 닭장의 사진을 찾아보세요. 학생들이 공통적인 특징을 살펴보고 분류 기준을 세우는 데 도움이 될 것입니다.
  • 조사를 수행하는 학생들의 연령대가 낮을 경우, 상자, 통 또는 벽면용 차트(관찰된 속성이 단어나 그림으로 표시된 레이블 부착)를 제공하는 방안을 고려해보세요.
  • 정교화 단계에서 새, 토끼 또는 말 같은 다른 동물들은 뭘 필요로 하는지에 관한 정보를 찾아 제공하고, 사람들이 그런 동물들에게 거처를 만들어주는 이유를 알아보라고 하세요.
  • 차별화를 위해 관련 이미지나 정보 또는 폐지, 종이컵, 빨대나 병과 같은 플라스틱 또는 유리병과 같은 재활용 재료의 샘플을 모아 활용해보세요.

파트 A (45분)

• 이야기의 주인공 소개 및 첫 번째 과제의 제시: 다니엘에게 닭이 몇 마리 생겼어요. 닭들이 안전하고 편안하게 지낼 수 있게 닭장을 만드는 걸 좀 도와주세요.

• 생각—교사의 판단에 따라, 배경 그림과 모아놓은 자료/부품 상자를 사용하여 수업의 주제에 대해 간략히 토의를 진행하세요.

  • 이 닭장 사진을 좀 보세요. 닭장 안에 있는 닭들이 뭘 필요로 할 것 같나요? 그런 것들이 어떻게 닭들의 안전과 편안함을 지켜줄까요? (가능한 답: 잠자기 편한 마른 장소, 알을 낳을 둥지, 먹고 마실 공간, 악천후를 막아줄 지붕, 다른 동물들로부터 닭을 지켜줄 울타리와 벽, 먹이를 먹고 신선한 공기를 쐬기 위해 밖으로 나갈 통로… 한마디로 날씨와 다른 동물에 대한 보호 기능을 제공한다면 닭장은 안전할 거예요. 더불어 휴식을 취하거나 알을 부화시킬 따뜻하고 건조하며 부드러운 둥지와 신선한 공기와 음식이 제공되는 넓은 야외 공간이 있다면 더더욱 편안할 수 있겠죠.)
  • 안전하고 편안한 닭장을 만드는 데 어떤 종류의 재료가 도움이 될까요? (가능한 답: 둥지와 벽을 만들기 위한 강하고 견고하며 단단한 재료, 지붕에 사용할 튼튼한 방수 재료, 울타리가 되어줄 질긴 와이어, 둥지 안에 짚 삼아 넣어줄 부드러운 재료, 땅바닥의 흙.)
  • 상자에 들어 있는 재료를 점검해보세요. 느낌이 어떤가요? (가능한 답변: 강함, 유연함, 단단함, 부드러움, 울퉁불퉁함, 투명함, 흡수성 등이 언급될 수 있으며, 이러한 성질을 속성이라고 합니다.)
  • 안전하고 편안한 닭장을 만드는 데 필요한 재료를 찾을 수 있게끔 이러한 재료들에 대해 더 알아볼 방법을 생각해보세요.

• 스파이크 에센셜 세트와 장치를 그룹별로 하나씩 나눠주세요.

• 조립 또는 프로그래밍에 도움이 되도록 아래의 예제를 학생들과 공유하는 방안을 고려해보세요. 예시된 이미지는 재료를 관찰하고 분류한다는 한 가지 목적에 부합할 뿐이며, 그 밖에도 재료를 사용할 방법이 더 있다는 점을 명확히 알려주세요. 즉, 학생들이 자신의 목적을 선택하고 자신의 닭장 아이디어를 디자인하고 자신의 조사 계획을 추진함에 있어 스스로 선택을 해야 한다는 것이죠.

• 학생 과제:

  • 상자에서 골라낸 10가지 재료를 테스트하고 분류할 방법을 계획하세요.
  • 관심유도 단계에서 관찰한 재료의 속성(예: 부드러움 또는 강도)을 활용하세요. 부드러웠나요, 아니면 딱딱했나요? 강했나요, 유연했나요?
  • 단어나 그림을 사용하여 재료에 대해 설명을 해보세요.
  • 단어, 그림 또는 물리적 방법을 사용하여(준비 단계 참조) 재료를 범주별로 분류하세요.
  • 닭장에 사용할 재료를 선택하세요. 어느 것이 닭을 안전하게 지켜줄까요? 어느 것이 닭을 편안하게 해 줄까요? 그 이유는?
  • 기본 모델과 자신이 고른 공예 재료를 사용하여 닭이 안전하고 편안하게 지낼 닭장을 조립하세요.
  • 닭장 안에 있는 닭들을 안전하게 지킬 수 있게끔 닭장 문이 열리고 닫히도록 모델을 프로그래밍하세요.

• 학생들이 계획과 테스트를 하는 동안, 학생이 관찰한 속성들과 닭의 안전 및 편안함이라는 요소가 서로 연결될 수 있도록 지도를 해주세요. 아울러 바람직한 분류 절차를 검토하고 명확히 정해주어야 합니다(준비 단계 참조).

• 학생들이 다음 과제를 어떻게 수행해야 할지에 대해 브레인스토밍을 진행하세요.

  • 재료를 테스트하세요. 손가락이나 얼굴의 감촉을 통해 어느 재료가 가장 따뜻하고 부드럽게 느껴지는지 알아보고, 저울을 이용해 여러 방수 재료의 무게를 달아 어느 것이 지붕 재료로 가장 가벼운지를 판단하고…
  • 스파이크 에센셜 세트와 여러 가지 공예 재료를 조합하여 닭장에 사용하세요. 예를 들어, 지붕의 방수 재료, 창문이나 울타리의 투명 재료, 둥지의 짚을 나타내는 솜뭉치와 같은 부드러운 재료를 비롯하여 여러 가지가 있을 수 있겠죠.
  • 닭장의 자동문을 조립/프로그래밍하세요.

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

예제 아이디어

파트 B (45분)

• 학생들을 모두 모으고 정보를 공유하세요. 

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

  • 학생들의 재료 목록.
  • 학생들이 재료를 테스트하고 분류하는 방법.
  • 학생들이 닭장에 사용한 세 가지 재료의 속성.
  • 닭장에 그러한 재료를 선택한 이유. (예: “솜뭉치는 부드럽고 따뜻해요. 닭장 바닥에 놓아두면 닭들이 거기서 쉬거나 알을 낳을 수 있을 거예요.”)

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

• (5분) 정교화 단계에서 도움이 될 배경 지식을 공유하세요.

  • 새, 토끼 또는 말처럼 사람들이 거처를 만들어주는 다른 동물들을 찾아보고, 그런 동물들이 뭘 필요로 하는지에 관한 정보를 제공하세요.
  • 학생들에게 적절히 도움을 주는 가운데, 앞서 언급한 거처에 필요할 것으로 보이는 재료의 속성을 나열하고 분류한 후 닭장 재료 분류 목록에 추가하게 하세요.

• (20분) 학생들에게 모델을 반복 테스트하며 앱의 다음 과제를 완료하게 하세요.

  • 다른 동물을 선택하세요. 그 동물이 어떤 거처를 필요로 할까요?
  • 재료를 선택하고 거처를 조립하세요. (분류 목록을 사용하여 적합한 재료를 선택하도록 지도를 해주세요.)
  • 동물이 안전하고 편안하게 지낼 수 있도록 거처를 프로그래밍하세요.

• (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.
  • 여러 가지 재료의 속성을 학생들의 묘사를 통해 식별할 수 있다.
  • 식별된 속성에 따라 재료를 관찰하고 분류하는 방법이 테스트 계획에 포함되어 있다.
  • 학생들의 분류 방식에 관련 속성 및 분류 범주가 올바르게 반영되어 있다.
  • 닭장의 부위별로 적합한 특성을 가진 재료를 논리적으로 선택했다는 징후가 학생들의 설명에서 드러나 보인다.

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:

• 양자택일의 질문(딱딱한가, 부드러운가?)을 사용하여 학생들이 닭장의 재료를 범주화하고 선택하는 과정을 도와주세요(이 재료가 닭을 안전하게 지켜줄까요?).

수업의 수준을 높이는 방법:

• 학생들에게 어떤 재료를 재활용할 수 있을지, 그리고 재활용 재료를 사용하여 닭장을 만들 수 있을지 여부를 논의하게 하세요. 그리고 몇 가지 재활용 재료를 이용해 자신의 아이디어를 테스트하게 하세요.

• 학생들에게 닭장을 조립하는 단계와 순서를 보여주는 그림이 표시된 레이블을 이용해 닭장 조립 설명서를 만들게 하세요. 레고^® 부품의 길이와 필요 수량이 포함되도록 재료의 목록을 만들어야 한다는 점을 알려주시고요.

이렇게 할 경우 수업 시간이 45분 이상으로 길어집니다.