주간과 야간

(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 특정 월의 밤과 낮 길이를 그래프로 표시하는 것을 중요한 학습 포인트로 제시하고 있습니다. 어두울 때 켜지고 밝을 때 꺼지도록 램프를 프로그래밍하는 과제를 기회 삼아 배운다는 것이 얼마나 재미있는 체험이 될 수 있는지를 보여주세요. 학생들이 예시된 이미지를 보고 아이디어를 떠올려도 좋고, 각자 원하는 대로 램프를 조립하고 프로그래밍해도 상관없습니다.

• 어느 달을 프로그래밍할 것인지를 그룹별로 다르게 배정하는 방안을 고려해보세요.

• 과학적 배경 - 주간과 야간:

  • 이 수업에서 중요 변수는 시간이 아니라 어둠입니다.
  • 이러한 데이터에는 꺾은선형 또는 파이 차트가 가장 적합하며, 1) 연중 월별 일조 시간을 꺾은선형 그래프에 표시해도 되고, 2) 일련의 파이 차트에 월별로 밝음과 어두움의 백분율을 표시해도 좋습니다.
  • 주간/야간 분할의 월별 평균치(예: 매월 15일의 데이터)를 데이터로 사용할 수 있으며, 월간 일별 변화 또는 일간 시간대별 변화를 표시할 필요는 없습니다.
  • 학생들에게 적합하다고 판단되는 유형의 그래프를 하나 선택하세요.

• 사전 지식 쌓기 - 주간과 야간: 기초 과학 자료를 사용하여 정보, 이미지 및 용어 정의를 공유하세요.

  • 태양은 매일 예측 가능한 시간에 뜨고 집니다.
  • 낮과 밤의 길이는 달과 계절에 따라 다릅니다.
  • 데이터는 그 유형에 따라 효과적인 표시 방식이 달라집니다(꺾은선형 그래프 및 파이 차트 등).
  • 주요 어휘: 일출, 일몰

• 조립 및 프로그래밍 체험: 학습단원 계획의 제안 사항을 읽어보세요. 아울러 필요하다면, 이번 수업과 관련하여…

  • 스파이크 앱 시작 메뉴의 라이트 튜토리얼을 이용해 내용을 보완하세요.
  • 스파이크 앱의 도움말>단어 블록 메뉴의 제어 및 라이트 블록 섹션에서 추가로 도움이 될만한 부분을 찾아보세요.
  • 문학작품 무작위 추출기 수업을 통해 조명 매트릭스의 사용법을 체험해보세요.

• 재료: 현지의 일조 시간(월별 일출/일몰 시간 및 월별 총 일조 시간 평균치)을 연령에 적합하게 데이터를 찾으세요. “월별 낮의 길이 평균치”+인근의 도시 이름으로 검색을 하고, 정부기관 및 기타 신뢰할만한 출처를 선택하면 됩니다. 그 다음, 그래프를 그릴 수 있도록 그래프 용지와 연필/마커를 나눠주세요. 필요에 따라 선 그래프 또는 파이 차트용 템플릿을 만들어 사용하는 것도 좋은 방법이 될 것입니다.

파트 A (45분)

• 이야기의 주인공 소개 및 첫 번째 과제의 제시: 소피의 바람은 안전을 위해 캠핑장 근처의 길을 밝히는 거예요. 램프를 높이 설치하고, 밤에 어두워지면 불이 켜지게 해주세요.

• 생각—이야기 그림을 사용하여 수업의 주제에 대해 간략히 토의를 진행하세요.

  • 어제의 일출과 일몰 시간이 대략 언제였나요? 이번 달에는 햇빛이 하루 몇 시간 정도 비칠까요? (여러 가지 대답이 나올 것입니다. 학생들이 현재의 일조 시간과 대략적인 일출/일몰 시간을 추정할 수 있어야 합니다.)
  • 낮이 가장 짧거나 긴 계절이 언제인가요? (북반구에서는 낮이 겨울에 가장 짧고 여름에 가장 깁니다.)

• 스파이크 에센셜 세트와 장치를 그룹별로 하나씩 나눠주세요.

• 조립과 프로그래밍에 도움이 되도록 아래의 예를 학생들과 공유하는 방안을 고려해보세요. 단, 이미지는 하나의 본보기일 뿐이며, 학생들이 각자 프로그래밍이 가능한 램프를 디자인하고 조립해야 합니다.
• 학생 과제:
  • 밤이 되고 어두워질 때마다 소피의 캠핑장으로 가는 길을 밝혀줄 램프를 기본 모델을 사용하여 조립하고, 램프가 얼마나 오래 켜져 있어야 할지를 정하세요. (수업 후반부에 캠핑장 모델을 확장할 수도 있습니다.)
  • 주어진 데이터를 사용하여 1) 현지의 주/야 평균시간 수치를 선 그래프 또는 일련의 파이 차트로 보여주고, 2) 자신에게 지정된 달의 밤 시간(어둠) 수치를 찾아내세요. 데이터에 대한 자세한 내용은 준비 섹션을 참조하세요.
  • 지정된 달의 그래프에 표시된 데이터를 사용하여 어두운 밤에 길을 밝힐 수 있도록 램프를 프로그래밍하세요.
• 조명을 프로그래밍할 방법에 대해 브레인스토밍을 진행하세요**(예를 들어, 램프의 1초가 밤의 1시간을 나타내는 것으로 정함). 이렇게 하면 실제 밤이 지나기를 기다릴 필요 없이 “밤”을 볼 수 있습니다. **
• 과제 수행 중간에 학생들에게 익숙한 수업 방식에 따라 아이디어를 서로 교환하고 새로 떠오른 영감에 기초하여 수정을 하게 하세요.

예제 아이디어
학생들에게 모델을 그대로 보관하라고 하세요(파트 B에서 사용). 교사의 판단에 따라, 조립만 마치고 설명 섹션을 진행한 후에 파트 B에서 추가로 프로그래밍과 설명 섹션을 진행할 수도 있습니다.

파트 B (45분)

• 학생들을 모두 모으고 정보를 공유하세요. 

• 각 그룹별로 완성된 모델과 그래프를 이용해 시연과 설명을 해보라고 하세요.

  • 캠핑장의 램프를 어떻게 모델링했는가.
  • 주어진 데이터가 그래프에 어떻게 표시되었고, 어떤 패턴이 발견되었는가.
  • 지정된 달의 낮과 밤(어둠) 길이는 몇 시간인가.

• (15분) 이제 학생들이 모델을 반복 테스트하며 앱의 다음 과제를 완료할 차례입니다. 길과 나무를 추가하여 소피의 캠핑장을 확장하세요. 그 다음, 모델과 프로그램의 테스트를 통해 램프가 어두운 밤에 길을 비추는지 확인하세요. 뒤이어 램프의 성능이 개선되도록 수정을 가하고 다시 테스트를 실시하세요.

• 시간이 허락한다면, 캠핑장 모델을 확장하세요. 더 많은 세부 요소(예: 텐트 또는 식물)를 넣는다든지, 소피가 등불을 제어할 수 있게 컬러 센서를 더한다든지…

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

  • 과제를 완료하는 데 도움이 되었다.
  • 그래프를 그리고 만들고 프로그래밍하는 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.

  • 주어진 데이터가 낮과 밤(어둠) 시간 수치의 월별 패턴을 어떻게 보여주는지를 제대로 설명한다.
  • 그래프가 데이터를 정확하고 명확하게 보여준다.
  • 지정된 달의 밤(어둠)을 나타내는 시간의 길이에 맞춰 캠핑장 램프 모델이 적절히 켜지고 꺼진다.

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 인쇄용지 또는 기타 적절한 그래프 템플릿과 도구를 원활히 사용할 수 있게 도움을 주세요.

수업의 수준을 높이는 방법:

• 학생들에게 ‘브로드코드 메시지 및 대기’ 블록 및 ‘메시지를 받을 때’ 블록을 사용하여 램프를 여러 달에 걸쳐 제어할 수 있도록 코드를 작성하게 하세요.
• 예제 코드:

• 학생들에게 적도에 더 가깝거나 극지방에 더 가까운 다른 도시의 주간 및 야간 데이터를 그래프로 표시한 다음, 주어진 현지의 데이터와 새로운 위치를 비교해보라고 하세요.

이렇게 할 경우 수업 시간이 45분 이상으로 길어집니다.