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강낭콩 기르기 시합

Great Bean Race

강낭콩 기르기 시합

프로젝트 요약 / Unit Summary

강 낭콩 기르기 프로젝트가 시작되었다. 어느 팀이 협동을 잘해 큰 강낭콩을 기를 수 있는지 다른 지역의 학생들과도 시합을 함께한다. 학급별로 7~8개 팀이 실험해 참가해, 식물 성장에 이상적인 조건이 무엇인지, (성장기간과 콩의 종자를 포함한) 특정 변수를 비교하면서 찾도록 한다. 학생들은 전체 프로젝트, 그룹별 강낭콩 기르기 계획, 콩에 대한 사실 등을 설명하는 뉴스레터를 통해 강낭콩 기르기에 대한 정보를 종합한다.

교육과정 구성 질문 / Curriculum Framing Questions

  • Essential Question: 본질적 질문
    남들이 할 수 없다고 하는 것을 우리는 할 수 있을까?
  • Unit Questions: 프로젝트 질문
    콩을 자라게 하는 완벽한 조건은 무엇일까?
    인간과 동물은 식물이 없이도 살 수 있을까?
  • Content Questions: 내용 질문
    식물의 각기 다른 부분에는 무엇이 있는가?
    식물이 자라는데 데 필요한 것은 무엇인가?
    각기 다른 식물 조직의 기능은 무엇인가?
    광합성이란 무엇인가?

평가 과정 / Assessment Processes

강낭콩 기르기 프로젝트에서는 다양한 학생 중심의 평가가 이루어진다. 이런 평가들은 프로젝트 전체 기간 내내 교사와 학생들이 목표 수립, 학생의 진보 관찰, 피드백 제공, 사고력과 사고과정, 수행 과정, 산출물 평가, 학습에 대한 반성을 하는 데 도움이 된다.

수업 진행 절차 / Instructional Procedures

프로젝트 준비
프로젝트 시작 6-8주 전
이 프로젝트에 참가할 예정인 각기 다른 지역의 두 학급에 연락한다. 가능하면 기후가 각기 다른 지역의 학급으로 정한다. 강낭콩 경주에 참가를 원하는 학급의 위치를 파악하고자 한다면 www.epals.com* 이나 www.kidsgardening.com* 사이트에 가서 할 수 있다.

프로젝트 시작 3주 전
(12시간, 18시간, 24시간 등) 빛을 쏘이는 시간을 다양하게 하면서 강낭콩을 발아시켜, 빛의 양이 식물의 성장에 어떤 영향을 미치는지 보여준다. 이 작업에 학생들이 참여한다. 다가올 프로젝트에 대한 훌륭한 “예고(티저)”편이 될 것이다.

다음의 과학 용어들을 복습하거나 지도한다.

  • 분석
  • 가설
  • 추측
  • 절차
  • 변인

프로젝트 시작
학생들에게 고전 동화 ‘잭과 콩나무’를 읽어준다. 이야기에 대한 토론을 하고, 이야기 속의 현실성과 상상에 대한 논의를 시작한다. 사실과 허구를 비교하고, 식물의 자람에 대한 선수 지식을 알아보기 위해 학급 전체 학생들은 T-차트를 작성한다. 학생들은 콩줄기가 어떻게 하면 아주 크고 튼튼하게 자랄 수 있는지에 대해 생각해본다. 또한 콩줄기를 그렇게 크게 기르는 것이 불가능 한지를 토론해보고 그러한 불가능을 가능으로 바꾸기 위해 무엇을 해야 할지에 대해서도 토의한다. 학생들의 답변을 도표로 만들고 프로젝트 진행 기간 동안 계속 도표를 보관해 둔다. '강낭콩 기르기 프로젝트 안내 프레젠테이션‘ (ppt) 을 보여주며 학생들에게 강낭콩 기르기 대회를 소개한다.

학 생 각자가 시합에 사용할 강낭콩 씨앗을 한 개씩 발아시킨다. 물에 적신 종이 수건을 4등분으로 접어 각 씨앗을 올려놓는다. 지퍼락과 같은 밀폐용기 봉지 안에 테이프를 이용해 종이수건에 싸인 씨앗을 매단다. 용기를 닫고, 그 위에 지워지지 않는 매직펜으로 학생의 이름을 적는다. 적어도 간접적으로라도 자연광을 받도록 창가에 밀폐용기 백을 테이프로 붙여놓는다.

질문하여 선수지식 점검하기
‘남 들이 할 수 없다고 하는 것을 우리는 할 수 있을까?’라는 본질적 질문을 학생들에게 던진다. 학생들이 그룹을 지어 문제를 토론하고, 자신의 생각을 표현해주는 예를 사용하게끔 한다. 학생들이 일상생활에서 불가능하게 보이는 것을 발견해보고, 어떻게 학생들이 가능하게 만들 수 있을지 토의하게 한다. 다시 학급 전체가 각 그룹에서 이야기 한 것을 이야기 나눈다. 학생들의 아이디어를 도표로 만들고 프로젝트 기간 내내 학생들이 참고할 수 있게 한다.

과학일지를 소개한다. 학생들은 이 과학일지에 관찰한 것을 그리고, 필기하고, 도표와 전체적인 윤곽을 만들어 기록한다. 가장 중요한 것은 교사가 제시한 질문에 학생들이 답안을 일지에 적는 것이다. 프로젝트 진행 기간 동안 학생들의 학습을 모니터 하기 위해 일지를 활용한다. 학생들은 본질적 질문에 대해 생각하면서 첫 번째 일지내용을 기록한다.

학생들이 식물에 대해 아는 것(know), 궁금한 것(Wonder), 배울 것(Learn)의 KWL도표를 만들게 한다. 이 과정을 하는 동안 질문을 많이 던지고, 학생들의 대답을 기록한다. (예: 식물에 물을 줘야 하는데 얼마나 주면 너무 많이 주는 거지? 혹은 너무 적게 주는 것은 얼마나 주는 거지? 식물이 살려면 흙이 필요한데 흙은 어떤 종류가 있을까? 식물은 빛을 필요로 하는데 어떤 종류의 빛이 있을까?) 프로젝트를 진행하는 동안 각 단계의 활동 전과 후에 이 KWL도표를 다시 보고, 새로운 정보를 기록한다. 예시로 학생 요구 측정 프레젠테이션 (ppt) 을 사용한다.

식물에 관한 조사와 발견
이후의 실험과 활동을 하면서 아래의 프로젝트 질문, 내용질문들에 답할 수 있도록 한다.

  • 프로젝트 질문: 인간과 동물은 식물 없이 살 수 있을까?
  • 내용질문: 식물의 각 부분에는 어떤 것들이 있는가?
  • 내용질문: 식물이 살아가는데 필요한 것은 무엇인가?
  • 내용질문: 식물의 각기 다른 조직이 하는 역할은 무엇인가?
  • 내용질문: 광합성이란 무엇인가?

빛에 대한 조사
KWL 도표를 참고해서 식물의 성장에 미치는 빛의 영향에 대해 토론한다. 다음 질문을 이용해 학생들의 학습을 안내한다.

  • 만일 햇빛이 식물을 자라게 하는 것이라면 얼마만큼 햇빛을 받게 하는 것이 가장 좋은가?
  • 실외에서 자라는 식물들은 낮 동안 햇빛에 노출된다. 만약 그 식물들이 더 많은 빛을 받는다면 더 크게 자랄 수 있을까?
  • 실내 조명과, 실외의 빛 중 어떤 것이 더 좋을까? 아니면 둘 다 비슷할까?

학생들은 논리적인 가설과 예측을 과학일지에 기록한다. 학생들에게 지난 3주 동안 12시간, 18시간, 24시간씩 빛을 받으며 자란 강낭콩을 보여준다. 학생들은 그 결과를 기록, 평가한다.

굴광성 탐구
다 음과 같은 간단한 공개 실험을 보여준다. 커튼으로 가려진 상자에 4인치 정도 자란 강낭콩을 두고, 30분 간격으로 작은 램프를 상자의 각각 다른 방향으로 이동시킨다. 학생들은 빛의 방향 변화에 따라 강낭콩 줄기의 모습이 어떻게 달라지는지 과학일지에 기록한다. 학생들은 그룹으로 나뉘어 발견한 것과 조사 결과를 나누어 적도록 한다. 학생들은 빛과 식물의 자람간의 관계에 대한 결론을 이끌어낸다.

식물의 부분과 광합성 탐구
소그룹별로 학생들은 The Great Plant Escape* 웹 사이트를 방문한다. 식물의 부분과 광합성에 대해 배우기 위해 <사례1>에서처럼 학생들이 탐정 역할을 하게 한다. <사례 1>이 끝나면 과정 중에 배운 것을 과학 일지에 기록한다. 소그룹별로 웹사이트를 조사하는 동안 교사는 교실에 배움 서식지를 만들어 학생들이 살아있는 식물의 뿌리, 잎, 줄기를 관찰, 연구할 수 있게 한다. 과학일지에 도형을 그려 이름표를 붙이게 한다. 그룹별로 웹사이트를 찾아보고, 배움 서식지에서의 활동을 끝내면 전체 학생들이 배웠던 것을 토론한다. 학생들은 학습 내용을 명확하고 자세하게 설명하며 산소공급자와 이산화탄소 소비자로서의 식물의 중요성에 초점을 맞춘 질문들에 답한다.

흙의 배수성과 흡수성에 대한 탐구
배 경 정보를 활용하여 흙은 여러 가지로 식물에게 도움을 주고 있다는 것을 설명한다. 흙에 대한 탐구를 통해 학생들은 흙의 배수성과 수분 흡수성을 평가할 것이다. 만일 흙이 물기를 너무 많이 머금고 있다면 뿌리 주변에 공기가 없어 식물은 죽게 될 것이다. 또 물이 흙에서 완전히 빠져 나간다면 식물은 목말라 죽을 것이다.

여섯 종류의 흙(진흙, 찰흙, 모래, 부식토, 화분용 흙, 자연 흙)을 여섯 개의 양동이에 각각 준비한다.
학 생들은 그 샘플 흙을 보고 만져본 뒤, 과학일지에 어떤 흙이 수분 흡수와 뿌리에 공기를 공급하기에 가장 좋은 흙인지 선택하고 그 예상과 근거를 기록한다. 여섯 그룹으로 나뉘어 활동하게 하는데 깔때기와 필터를 얹은 플라스틱 음료수 병을 각각의 흙 옆에 놓는다. 깔때기에 약 250ml의 흙을 넣은 다음, 이 위에 같은 양250ml의 물을 한번에 부어 넣는다. 물이 깔때기 속의 흙을 지나 병에 떨어지는데 얼마의 시간이 걸리는지를 기록한다. 흙에서 빠져 병에 떨어진 물의 양을 측정한다. 이 양을 원래 250ml에서 빼면 흙에 남아있는 물의 양을 알 수 있다. 학생들은 이 데이터를 흙-스프레드시트 서식 (xls) 에 기록한다. 나머지 흙 샘플들도 같은 방법으로 계속 실험해본다.

학 생들이 스프레드시트 사용에 익숙하지 않다면 데이터를 기록하기 위한 도구로서 스프레드시트를 학생들에게 소개하도록 한다. 빔 프로젝터를 사용하여 학생들에게 스프레드시트를 살펴보게 한다. - 새 워크시트 작성 방법, 제목 타이핑, 항목과 데이터 넣기, 차트 작성- 학생들에게 단지 데이터만 채우면 되는 흙-스프레드시트 서식 (xls) 을 주지 않고 대신에 본인들이 직접 자신만의 스프레드시트를 만들어내게 할 수도 있다. 그렇게 한다면 학생들이 스프레드시트를 작성하는데 도움이 될만한 흙 스프레드시트 지침서 (doc) 가 제공해 주어야 한다. 두 방법 모두에서 학생들은 만든 스프레드시트 문서에 이름을 주어 확실히 저장해야 한다.
처음 예상과 관찰결과를 비교해 일지에 기록한다. 학급전체 학생들과 알게 된 것들을 논의한다.

흙의 산성(pH)과 다른 특성에 대한 탐구
KWL 도표를 참고하며 ‘모든 흙은 같은가?’라는 질문을 한다. 여섯 종류 흙의 산성을 측정할 수 있는 간단한 토양성분측정도구를 사용한다. 과학 일지에 도표를 만들고 그 결과를 도표에 기록한다. 학생들이 중요하다고 생각하는 흙의 다른 특성에 대해 토론한다. 흙은 유기질과 무기질로 구성되어 있다. 흙에는 모래, 가는 모래, 점토, 부엽토의 성분이 섞여 있다. 이들 중 어느 것 하나만으로는 완전한 흙이 될 수 없으며 각각의 성분은 식물이 자라게 하는 특성을 지니고 있다. 이들 성분들이 잘 조합되어 좋은 흙을 만드는 데 좋은 흙은 다음의 특징을 가지고 있다.

  • 적절한 양의 수분을 함유한다.
  • 작은 공간을 만들어 뿌리 주변 공기가 순환하도록 한다.
  • 식물의 뿌리를 지탱해준다.
  • 적당한 산성을 보유한다.
  • 질소와 광물질과 같은 양분을 공급한다.

학생들은 과학일지에 각 성분의 특성을 나열해 강낭콩 기르기 시합에서 참고할 수 있도록 한다. 이 정보들은 학생들이 강낭콩 기르기 시합에서 사용할 흙을 어떤 성분으로 섞을지 결정할 때 도움이 될 것이다.

복습하고 시작하기
그룹을 재편성한다. 학생들은 빛, 물의 흡수성, 흙에 대한 일지 기록내용을 서로 공유하도록 하고, 가장 큰 강낭콩 기르기를 위한 그룹 계획서 (doc) 를 제출한다. 학생들은 자신들의 강낭콩이 얼마나 크게 자랄지 예상해본다. 실험 도중 강낭콩의 성장에 영향을 주는 변화가 일어난다면 그것을 기록하고 이 계획서 양식을 통해 설명하도록 한다. 학생들은 강낭콩 기르기 프로젝트에 필요한 여러 재료를 모으고, 시합을 준비한다. (강낭콩 씨앗은 미리 발아되었고 각 그룹은 시합에서 사용할 씨앗 두 개를 고른다.) 실험 계획에 대한 자기평가를 하기 위해 프로젝트 루브릭 (doc) 을 사용한다.

강낭콩 기르기 시합 시작
학생들은 자신의 학습을 진행해가기 위해 각자의 프로젝트 계획 (doc) 을 작성한다. 필요하다면 임무 완수를 쉽게 하도록 개개인, 그룹끼리 회의를 한다.

약속한 날에 시합을 시작한다. 씨를 심고 매일 식물일지 또는 식물스프레드시트 (xls) 에 자란 정도와 온도를 기록한다. 주기적으로 식물일지를 체크하여 학생들의 데이터 수집을 모니터링한다. 학생들은 식물 성장 모습을 디지털 카메라로 찍거나 관찰한 결과를 그림으로 그리고 매주 인치나 센티미터로 측정한다. 매주 마지막에 학생들은 강낭콩을 비교해본다. 학생들은 실제 강낭콩과 각 그룹 계획서의 차이점, 유사점을 식물일지와 과학일지에 기록, 설명한다. 학생들에게 이 작업을 가이드해줄 프로젝트 루브릭 (doc) 의 식물 설명 섹션을 사용하도록 안내한다. 다른 지역에 있는 실험 참여 학급에 이메일을 보내 다른 학급의 강낭콩이 얼마나 자라고 있는지 알 수 있도록 한다. 스프레드시트에서 강낭콩의 자람에 대한 차트를 만들어 다른 학급으로 이메일을 보내 서로 발견한 사실들에 대해 정보를 교환하도록 한다. 강낭콩이 성장 조건에 어떤 변화가 있다면 그룹 계획서에 기록해야 한다.

학생 뉴스레터 만들기
학생들은 뉴스레터를 만들어 프로젝트 질문과 내용 질문들-인간과 동물은 식물 없이 살 수 있을까? 식물이 사는 데 필요한 것은 무엇인가?-에 대한 답을 제시한다. 뉴스레터는 다음의 정보를 포함해야 한다.

  • 강낭콩 기르기 시합에 대해
  • 식물의 중요성에 대해
  • ePALS 파트너 친구들
  • 강낭콩 기르기 계획서
  • 강낭콩에 관한 시
  • 강낭콩에 대한 사실
  • 그래프와 설문조사결과(강낭콩의 성장을 시간의 흐름에 따라 그린 것- 선 그래프, 모든 강낭콩의 성장 비교- 막대그래프, 학생들이 가장 좋아하는 콩의 종류에 대한 조사결과-막대 혹은 파이그래프; 가장 좋아하는 콩 그래프 (doc) 를 그리는 방법에 대한 지시사항을 확인한다.)

학생들에게 뉴스레터 샘플 (doc) 을 보여주고 필요한 것을 토론한다. 뉴스레터 체크리스트를 나누어주고 프로젝트를 하는 데 필요한 것이 무엇인지 학생들과 토의한다. 학생들이 체크리스트를 본 다음, 샘플 뉴스레터로 그 체크리스트를 보며 짚어나간다. 샘플 뉴스레터가 어느 수준의 작품인지 보여주고 프로젝트 요구사항을 잘 하고 있는지 점검하기 위해 체크리스트를 어떻게 사용하는지 보여준다. 만들어진 뉴스레터는ePALS 파트너 교실 학생들과 그룹 학생들의 가족들에게 보내어져 학생들이 최근 수업시간에 배운 것에 대해 안내할 것이다. 학생들은 여태까지 공부한 프로젝트에서 강조하고 싶은 부분을 소개하고 전체 과학교육과정에서 배우는 특정내용과 연결 지을 수 있다. 학생들은 뉴스레터를 시합이 끝나기 전, 학생들이 식물에 대해 배우고, 강낭콩 기르기 계획서를 만든 이후에 완성해야 한다.
그 래프와 시는 수학과 국어 시간에 만들 수 있다. 자료 인용과 시 짓기(5행시. 유희시, 자유시 등), 도표와 그래프 제작을 위한 스프레드시트 사용, 뉴스레터에 도표나 그래프 삽입하는 법에 대한 짧은 수업이 학생들의 이해와 학업성취를 높이기 위해 있을 것이다. 뉴스레터가 완성되면 학생들은 그룹 참여도를 평가하기 위해 과제 협동성 평가지 (doc) 를 작성한다.

결과 분석
셋 째 주가 끝날 때, 프로젝트 질문인 식물을 기르는 데 완벽한 조건은 무엇인가를 제시하고, 학생들은 강낭콩 성정 조사 결과를 분석한다. 학생들은 실험 계획과 결과를 다른 참가자들의 것과 비교 대조해본다. 학생들은 정보를 종합하여 강낭콩을 기르는 가장 좋은 방법에 대한 결론을 이끌어내고 과학 일지에 기록한다. 결론을 자기평가 하도록 평가 루브릭 (doc) 을 활용하도록 한다. 스프레드시트를 사용해서 결과를 그래프로 나타내고 왜 강낭콩이 그만큼 높이 자랐는지에 대한 결론을 도출해보도록 한다.

결론짓기
이제 학생들은 실험에 참가해보고 결론을 직접 체험으로 확인하게 되었다. 학생들은 예상했던 중요 내용과 배운 것에 대해 반성해본다. 학생들을

  • 그룹으로 구성하여 다음 본질적, 프로젝트 질문에 답해보게 한다.
  • 남들이 할 수 없다고 하는 것을 할 수 있을까?
  • 콩을 자라게 하는 완벽한 조건은 무엇일까?
  • 인간과 동물은 식물 없이 살 수 있을까?

학생들은 자신의 의견과 아이디어를 뒷받침하기 위해 강낭콩 기르기 실험에서 얻은 결과와 예시들을 사용한다. 학급 전체 논의를 하고, 본질적 질문에 대한 대답을 프로젝트 시작 하는 시점에서 학생들이 그 질문에 대답했던 것 옆에 도표로 표시한다. 학생들은 본질적, 프로젝트, 내용 질문들을 통해 공부해온 것들을 되돌아본다. 또한 학생들은 자신의 의견을 뒷받침하는 실생활 관련 예시들을 제시하며 본질적 질문에 대해 되돌아보는 글 한 문단을 써본다.
잭과 콩나무 이야기를 다시 학생들에게 읽어준다. 이야기 속에서의 큰 콩나무를 기를 수 있는 지 그리고 학생들 자신의 강낭콩 기르기 실험을 이야기와 어떻게 관련시킬 지에 대해 토론해본다.


정리하기
학생들이 이 프로젝트에서 가장 좋았던 활동을 선택해서 왜 그 실험이 좋았는지, 배운 것은 무엇인지 글을 써본다. 다음 프로젝트 평가항목의 프로젝트 진행 항목(project management section)과 프로젝트 계획서 (doc) 를 이용해 프로젝트 진행 과정 동안 자신의 활동을 성찰 (doc) 해보도록 한다. 학생들이 강낭콩 기르기에 참여한 모습의 사진들을 포트폴리오 페이지에 추가하면 좋을 것이다. 이것은 그 해 프로젝트를 소개하는 포트폴리오에 담길 것이다.

사전 지식 및 기능 / Prerequisite skills

  • 키보드나 마우스 조작 기술(입력, 탐색, 복사, 붙이기, 저장하기)
  • 워드프로세서에 대한 기본 지식
  • 인치로 길이측정, 밀리리터 단위로 부피 측정, 섭씨온도계와 화씨온도계의 온도 측정하는 능력

차별화 교수 방안 / Differentiated Instruction

부진 학생

  • 어휘와 개념을 이해하도록 도와줄 수 있는 조언자를 찾는다. 과학 시간이 허용하는 범위보다 더 많은 시간을 가지고 수정하면서 필요한 작업을 완수하도록 배려해준다.
  • 쓰기로 해야 할 과제를 말로 하는 것을 허용한다. 또는 학생들의 응답을 받아 적는다.
  • 프로젝트를 진행하는 동안 매일 ‘오늘 할 일’을 스케쥴로 만들어 제공하고 프로젝트에 집중할 수 있도록 한다.
  • 학생의 장점을 칭찬해주고 그룹 과제를 배당할 때 그 장점을 유념해서 배당한다.
  • 그룹에 배치할 때에는 여러 가지를 고려한다.
  • 과제를 줄여주거나 시간을 필요한 만큼 넉넉히 준다.

영재학생

  • 수분작용, 식물 번식, 씨 퍼짐, 식물 품종 개발 방법 등과 같은 관련 주제에 대해 조사하고 학급 학생들에게 발표하도록 격려한다.
  • 학생이 특별히 ICT 능력을 가지고 있다면 학급 웹 페이지를 개발하도록 한다.
  • 학생이 특별히 작문 실력이 있다면 프로젝트 참여 학급 간 이메일 교환에서 주도적인 역할을 맡도록 한다.

비 영어권 학생

  • 어휘에 대한 이해를 높이기 위해 ELL 교사의 협조를 얻어, 모국어와 영어로 된 사전을 통해 관련 용어를 익히게 한다.
  • 학생들이 과학일지에 기록할 내용을 ELL 교사들이 받아쓰도록 하고 과학 개념을 설명하게 한다. ELL 교사도 학생을 평가할 수 있다.
  • 언어 능력이 많이 요구되는 부분(과학일지 쓰기)에서는 학생들을 짝을 지어주어 함께 작업하게 한다.
  • 학생의 모국어로 쓴 과제도 수용하고 나중에 번역한다.
  • 학교에서 같은 모국어를 사용하면서 영어를 더 잘 하는 학생들의 도움을 얻는다.
  • 과제를 줄이고 필요한 만큼 더 많은 시간을 준다.

저작권 / Credits

Joelyn Hilton선생님과 Betsy Monfort 선생님이 인텔® 미래로 가는 교육에 참석하여, 학급 프로젝트에 대한 아이디어를 주셨다. 교사 팀에서 프로젝트설계를 여기에 보이는 예들로 보완하였다

강낭콩 기르기 시합

프로젝트 한눈에 보기 (At a Glance)

학년:3 - 5학년

교과:과학

주제:식물의 성장

고차원적 사고력:
조사, 결론 도출

주요 학습:
성장에 필요한 변인(조건통제요인) 측정, 비교

소요 기간:
7주, 주당 2-3차시

활동 장소:
미국 아리조나 주의 교실