수업 정보
학년: 7~12(13세 이상 학생만 수업에 참여할 수 있음)
강좌 시간: 1주일. 학생이 포크리에 얼마나 익숙한지에 따라 달라집니다.
사용 툴: 포크리
수업/교육 환경: 포트나이트를 구동할 수 있으며 인터넷이 연결되어 있는 장치를 1인당 1개씩 사용합니다. 컴퓨터실, 이동식 노트북 거치대가 있는 환경이 이상적입니다.
게임 디자인 및 개발. 본 수업은 목적 또는 선택을 기반으로 한 교육 환경으로서, 학생들이 콘텐츠와 프로젝트 옵션 면에서 학생 자신의 관심사에 따라 여러 가지 접근 방식으로 수업 결과에 도달할 수 있는 기회를 제공합니다. 교실에는 모든 학생들이 사용할 수 있는 컴퓨터가 준비되어 있으며 좌석 배정은 자유입니다.
작성자 연락처
작성자, 단체/역할: Steve Isaacs, Bernards Township Schools/교사
Twitter: @mr_isaacs
LinkedIn: steve-isaacs
강좌 개요
훌륭한 루브 골드버그 머신을 마다하는 사람이 있을까요? 유머와 재치가 가득하며 단순한 기계를 기반으로 제작되는 루브 골드버그 발명품은 간단한 문제를 해결하기 위한 여러 가지 자동화 작동 방식으로 구성된 아주 복잡한 기계를 뜻합니다. 루브의 생전에 포크리가 있었더라면 얼마나 좋아했을지 상상도 되지 않네요. 이번 수업에서 학생들은 간단한 기계, 엔지니어링, 자동화를 배우게 됩니다. 포트나이트에서 포크리 툴세트를 이용하여 루브 골드버그 머신를 디자인하고 제작하게 될 것입니다.
고소공포증이 없어야 할 텐데요...
학생들은 포크리를 이용해 루브 골드버그 머신을 제작합니다. 이때 다음과 같은 과정을 거치게 됩니다.
단순한 기계에 대해 배웁니다.
디자인 구상 모델을 적용하여 단순한 문제에 복잡한 해결책을 제시합니다.
작동하는 기계를 디자인하고 제작하면서 자동화, 물리, 엔지니어링 원칙을 이해하고 이해한 내용을 보여줍니다.
반복 디자인 과정에 참여하면서 가설을 세우고 테스트합니다.
필수 질문/중요 아이디어
디자인 구상 과정으로 어떻게 창의적 문제를 해결할 수 있는가?
가설을 세우고 테스트하는 것이 디자인 과정에 어떤 영향을 주는가?
단순한 기계는 자동화에 어떻게 기여하는가?
학습 성과/목표
학생의 성과
단순한 기계와 그 용도를 파악합니다.
가설을 세우고 테스트합니다.
단순한 문제에 복잡한 해결책을 제시하는 여러 가지 단순한 기계로 이루어진 루브 골드버그 머신을 만듭니다.
문제를 만들어 해결책을 생각해 냅니다.
기본적인 물리 원칙을 대략적으로 이해합니다.
학습 활동
흥미 유도
프로젝트의 여러 지점에서 다음 동영상을 보여주며 어떤 활동이 가능한지 기대감을 심어 줍니다.
볼러의 어드벤처 영상: 포크리에서 제작한 루브 골드버그 머신
This Too Shall Pass: 루브 골드버그 머신이 등장하는 OK Go 뮤직비디오
아이스크림 얻기: Purdue Society of Professional Engineers 루브 골드버그 팀 2016
안내: 루브 골드버그, 단순한 기계, 디자인 과정
루브 골드버그: 문화적 아이콘: 읽고 토론합니다.
단순한 기계: 시청하고 단순한 기계의 유형을 살펴봅니다.
레버
바퀴와 회전축
경사면
쐐기
도르래
나사
학생들이 단순한 기계를 스스로 정의해 보고 일상생활에서 볼 수 있는 각각의 예시를 확인해 보도록 합니다(예시 워크시트 첨부).
엔지니어링 디자인 과정 / 반복 디자인 과정을 토론합니다. https://www.teachengineering.org/k12engineering/designprocess
탐험
포크리로 실험하며 여러 가지 장치와 그것이 게임에서 기능을 자동화하는 원리를 익힙니다.
포크리를 이용해 자동화 과정을 하나 만듭니다. 프리팹, 갤러리, 장치 등의 건설 도구를 이용합니다.
반복 디자인 과정
디자인: 해결해야 하는 단순한 문제를 설정합니다(예: 공을 바구니에 넣기).
교사가 문제를 제시해도 좋고, 학생들이 해결할 간단한 문제를 스스로 생각해도 좋습니다.
이 단순한 문제를 해결하기 위해 정교하고 복잡한 계획을 세웁니다.
여러 개의 스케치가 담긴 스토리보드를 만들어 문제와 해결책을 브레인스토밍합니다.
구상: 초기 디자인/스토리보드를 바탕으로 포트나이트에서 구상을 시작합니다.
친구 테스트/피드백
반복: 피드백에 따라 초기 디자인을 반복합니다.
친구 테스트/피드백
루브 골드버그 머신 완성: 최종 피드백을 바탕으로 프로젝트를 완성합니다.
동영상 워크스루 제작: 포트나이트에서 프로젝트를 발표할 수 없는 경우 선택적으로 진행합니다.
마무리 활동
갤러리 워크 또는 동영상 발표를 합니다.
자원
본 수업과 함께 다음과 같은 다운로드 자료도 제공됩니다.
평가
완성된 프로젝트
포크리에서 제작한 루브 골드버그 머신입니다.
결과물
완성된 포트나이트 섬 또는 루브 골드버그 머신의 동영상 플레이스루입니다.
표제
본 수업과 다운로드용 표제가 제공됩니다.
일반 매핑
ISTE STANDARDS
3 지식 구축
학생들은 현실의 문제와 고충을 적극적으로 살펴보고, 아이디어와 이론을 구축하고, 해답과 해결책을 찾으면서 지식을 쌓습니다.
4 혁신적인 디자인
4a: 학생들은 의도된 디자인 과정을 배우고 활용하여 아이디어를 생각해 내고, 이론을 시험하고, 독창적인 작품을 만들고, 실질적인 문제를 해결합니다.
4c: 학생들은 순환식 디자인 과정의 일부로서 프로토타입을 개발, 테스트, 개선합니다.
4d: 학생들은 불확실함을 인정하고, 끈기와 답이 정해지지 않은 문제를 다루는 능력을 보여줍니다.
5 컴퓨터에 기반한 사고 능력
5c: 학생들은 문제를 작은 요소로 나누고, 핵심 정보를 추출하고, 기술 모형을 만들어 복잡한 시스템을 이해하거나 문제를 해결합니다.
5d: 학생들은 자동화의 원리를 이해하고 알고리즘식 사고를 이용해 여러 단계를 만들어 자동화 솔루션을 만들고 테스트합니다.
6 포크리 의사소통
6c: 학생들은 시각화, 모델, 시뮬레이션 등 다양한 디지털 오브젝트를 제작하거나 이용하여 복잡한 아이디어를 명확하고 효과적으로 전달합니다.
차세대 과학 표준
움직임과 안정성: 힘과 상호작용
MS-PS2-1: 뉴턴의 제3법칙을 적용해 충돌하는 두 오브젝트의 움직임과 관련된 문제의 솔루션을 디자인합니다. 에너지
HS-PS3-3: 주어진 제약 속에서 한 형태의 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환하는 장치를 디자인, 제작, 개선합니다.
엔지니어링 디자인
HS-ETS1-2: 문제를 더 작고 관리 가능하며 엔지니어링을 통해 해결할 수 있는 문제로 나누어, 복잡한 현실 세계의 문제에 대한 솔루션을 디자인합니다.
학제적 및 21세기적 연계
본 수업은 엔지니어링, 과학, 멀티미디어 디자인 관련 분야를 다룹니다. 본 수업은 STEM/STEAM의 모든 분야를 포함합니다.
21세기적 연계
비판적 사고
창의력
협동
커뮤니케이션
기술적 소양
유연성
리더십
이니셔티브
사회적 스킬
수정과 조정
루브 골드버그 머신을 만들 수 있는 또 다른 도구 옵션을 학생들에게 제공합니다.
다른 디지털 도구로 루브 골드버그 머신을 제작합니다
현실에서 루브 골드버그 머신을 제작합니다
필요시 적응형 컨트롤러 / 게임 컨트롤러를 도입합니다.