2012년

지역아동센터 과학문화활동

수업 자료집

기간 : 2012. 04. 10. ~ 2012. 12. 31.

주 최 : (사)과학교사과학문화협회

후 원 :

활동 내용

01. DNA, 어떻게 생겼을까?(사과나무) ······················································· 1

02. DNA모형 만들기(망우) ············································································· 6

03. LED 형광보드판 만들기(망우) ······························································· 12

04. LED 형광보드판 만들기(마루아라) ······················································· 18

05. 경이로운 동물, 지렁이 ············································································· 23

06. 고무줄 탄성을 이용한 장난감 ································································ 30

07. 광물 벽화 만들기 ······················································································ 35

08. 너의 힘을 보여줘 ······················································································ 39

09. 넘치지 않는 컵 ·························································································· 43

10. 닌하이드린 지문 뜨기 ·············································································· 47

11. 달의 위상 변화 장난감 ············································································ 53

12. 모스 글라이더 ···························································································· 58

13. 무게중심 모빌 ···························································································· 61

14. 미시세계 탐구 ···························································································· 67

15. 부력과 열기구 ···························································································· 70

활동 내용

16. 분자 요리 ···································································································· 75

17. 산소가 뽀글뽀글 눈에 보여요 ································································ 80

18. 정전기유도를 적용한 북(망우) ······························································· 87

19. 정전기유도를 적용한 북(마루아라) ······················································· 94

20. 종이에 자라는 금속 나무 ········································································ 100

21. 지시약으로 그린 협동화 ·········································································· 104

22. 칼라점토로 만드는 전기회로(사과나무) ··············································· 109

23. 칼라점토로 만드는 전기회로(망우) ······················································· 114

24. 테라륨 만들기 ···························································································· 119

25. 투석기 만들기 ···························································································· 125

26. 팬플롯 만들기 ···························································································· 134

27. 편광이 뭘까요? ························································································· 139

28. 플라스틱, 알고 있니? ·············································································· 144

29. 해시계 만들기 ···························································································· 147

30. 전류의 열작용 ···························································································· 151

- 1 -

01 - 성수중 김희경DNA, 어떻게 생겼을까?

배경 및 목적DNA 분자 모형은 저렴한 종이를 재료로 한

것이나 조금은 비싼 분자구조모형을 사용한 것

이 비교적 많이 알려져 있다. 이 실험에는 종이

보다는 조금 비싸지만 분자구조모형 보다는 많

이 싼 4D 프레임이란 재료를 사용하여 DNA 분

자 모형을 만든다. 4D 프레임을 이용한 DNA

분자 모형은 종이로 만든 DNA 분자 모형에서는

표현하기 어려운 Adenine과 Thymine 사이의 이중결합과 Cytosine과 Guanine 사이의 삼

중결합을 효과적으로 나타낼 수 있다.

실험 목적• DNA의 대략적인 구조를 알 수 있다.

• DNA가 유전정보를 가지고 있음을 알 수 있다.

준비물• 4D 프레임 DNA 분자모형 키트

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동 Ⅰ - DNA 생각하기

1) 부모님 또는 조부모님과 나의 닮은 점을 적어보자.

2) 우리가 가지고 있는 모든 특징들이 기록되어 있는 곳이 DNA이다.

- 2 -

2. 탐구활동 Ⅱ - 실험방법 및 요령 (키트의 그림 참고)

1. 8발 연결대에 7cm 빨간색 연결봉을 끼우고 꺾어 세운 후 마주보는 발도 꺾어 세

운다.[그림 1]

2. 세운 발에 7cm 보라색 연결봉에 끼우고 8발 연결대를 [그림 2]와 같이 끼운다.

3. 12개 모두를 [그림 3]과 같이 만든다.

4. 한 색을 정하여 연결발에 [그림 4]과 같이 노랑색 연결봉을 끼운다.

5. 끼운 연결봉과 마주보는 연결발에 노랑색 연결봉을 끼운다.[그림 5]

6. 정한 색의 연결봉이 위로 가도록 하여 노랑 연결봉을 [그림 5]와 같이 끼워나간

다.[그림 6]

7. 12개 모두를 [그림 7]과 같이 끼워나간다. 이 때 한쪽만 끼워야 한다.

8. 8발 연결대의 남은 발 가운데 맨 아래쪽 발에 [그림 8]과 같이 3cm연결봉을 끼

운다.

9. 3cm 연결봉이 끼워진 반대편 비어있는 발에 앞쪽 발을 끼운다.[그림 9]

10. 8~9’과 같은 방법으로 계속 끼워나간다.[그림 10, 11]

창의적으로 활동하기

1. 4D 프레임으로 DNA가 아닌 어떤 것을 만들 수 있을까??

- 3 -

이해하기DNA(Deoxyribonucleic acid): 2개의 뉴클레오티드가닥으로 이루어져 있으며, 이들은 서

로 꼬여서 비틀어진 사다리 모양을 하고 있다. 사다리의 옆 기둥은 당(糖)과 인산으로 이

루어져 있으며, 이에 쌍을 이루어 결합하고 있는 질소 염기들이

가로장을 형성한다.

이러한 염기로는 아데닌(A)·구아닌(G)·시토신(C)·티민(T)이 있다.

한쪽 가닥에 있는 A염기는 다른 쪽 가닥의 T염기와 결합하여 A-T

가로장을 만들고 C염기는 다른 쪽의 G염기와 결합한다. 만약 염

기들 사이의 결합이 끊어지면 2개의 가닥은 풀어지게 되고, 세포

안에 유리되어 있던 뉴클레오티드들의 가닥이 분리되어 노출된 염

기에 결합하게 된다. 유리되어 있던 뉴클레오티드들은 염기 짝짓

기 법칙(A는 T와, C는 G와 결합)에 맞추어 각 가닥을 따라 늘어

서게 된다. 이러한 과정을 통해 하나의 원형으로부터 2개의 똑같

은 DNA 분자가 만들어지며 바로 이런 방법으로 유전정보가 한 세대의 세포로부터 다음 세

대의 세포로 전해진다. (출처: 브리태니커)

■ 더 자세히 알기 위해서는

1) 포디수리과학창의연구소. 2011. 제3의 흙 포디프레임. pp 18-24

2) 숭문고등학교. 2004. 선생님과 함께하는 과학탐구. pp 69-72.

3) Watson, James D. 1998. Double Helix A Personal Account of the

Discovery of the Structure of DNA

출처: 포디랜드 http://www.4dframe.com/

- 4 -

활동내용 기록하기

나의 모습 닮은 부모 or 조부모

쌍꺼풀

귓볼

엄지손가락

새끼손가락

머리카락

이마선

혈액형

보조개

1. 부모님 또는 조부모님과 닮은 것은??

2. 닮은 이유가 뭘까?

3. 내가 아는 DNA는??

4. 설명서를 보고 모형을 만들어 봅시다.

■ 주의

1) 연결대와 연결봉이 작으므로 분실하지 않도록 한다.

2) 작업하는 동안 연결대와 연결봉이 떨어질 수 있으므로 실험용 앞치마를

입고 작업하는 것이 좋다.

5. 모형을 만들어 본 후, DNA란??

- 5 -

★ 장소 날짜 사과나무 2012. 4. 21 9:40~11:00

★ 활동인원

(학년 등)

3학년: 전형익, 김성민

4학년: 임희재, 서동석, 이하영, 이유빈, 한선영

5학년: 윤선화, 우유빈, 김다영, 임소유

6학년: 김태염, 진영운

이상 13명.

★ 특이한 일

교실이 많이 협소하다.

이런 과학 수업이 처음이라 학생들이 좀 서툰 편이다.

대부분의 학생이 차분하고 성실하다.

★ 수업 중

오고 간

대화

수업 내용 외 특별히 오고 간 대화는 없었던 것 같습니다. 시간에 쫓기며

수업한 느낌. 다음엔 양 조절을 잘 해야겠다고 생각했습니다.

★ 소감 등

기타 사

항

만들기가 끝난 학생들은 과학일기를 작성하도록 하였는데, 표현을 힘들어하

는 느낌이었습니다. 넓은 공간의 귀퉁이에 작은 글씨로 아껴 적는 여백의 미

를 보이는 학생, 남은 재료로 바람개비를 만드는 학생, 완성된 모형을 뿌듯

이 보는 학생들을 보며 이 학생들의 변화가 기대되었습니다.

수업후기

- 6 -

02 - 강사 : 임혁, 정명은 선생님DNA 모형 만들기

실험 목적• DNA 모형을 만들 수 있다.

• DNA 모형을 통해 유전자의 구조적 특징을 이해할 수 있다.

• 자신이 만든 DNA 모형을 길게 연결하는 과정에서 친구들과의 협동과 배려를 배울

수 있다.

준비물• 4D프레임 DNA 모형 만들기 세트, 자

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동Ⅰ- 4D프레임을 이용한 DNA 모형 만들기

① 그림과 같이 8발 연결대에 7cm 주

황 연결봉을 끼우고 꺾어 세운 다

음 마주보는 발도 꺾어 세워준다.

② ①에서 세운 발에 7cm 보라색 연

결봉을 끼우고 8발 연결대를 그림

과 같이 끼운다.

- 7 -

③ ②를 모두 12개 만든다. ④ 그림과 같이 내가 정한 색이 위쪽 발에

2cm 흰색 연결봉을 끼운다.

⑤ ④에서 끼운 흰색 연결봉과 마주 보는

발에 흰색 연결봉은 끼운다.

⑥ ④와 같이 처음에 내가 정한 색의 연결

봉이 위로 가도록 하여 흰색 연결봉을

⑤와 같이 끼워나간다.

⑦ 12개를 모두 그림과 같이 끼운다. ⑧ 반대편은 그림과 같이 내가 정한 색의

연결봉의 아래쪽 발에 흰색 연결봉을

끼운다.

- 8 -

⑨ ⑧과 같이 12개 모두에 흰색 연결봉을

끼우고, 위에 있는 흰색 연결봉을 아래

쪽 흰색 연결봉과 마주보는 발에 끼운

다.

⑩ ⑨와 같이 계속 연결한다.

⑪ DNA 모형 완성

2. 탐구활동 Ⅱ – 4인 1조

(1) DNA 모형이 무엇과 비슷한지 친구와 토의하여 친구의 생각과 나의 생각을 적어

봅시다.

친구 1 :

친구 2 :

친굴 3 :

내 의견 :

(2) DNA 모형의 회전 방향은 어떠한지 친구의 토의하여 적어봅시다. 이 때 친구는

DNA 모형을 어느 방향에서 보고 회전 방향을 말하고 있는지 잘 듣고 적어 봅시

다.

- 9 -

친구 1 :

친구 2 :

친굴 3 :

내 의견 :

(3) 1회전 7cm 봉(염기)은 몇 쌍인가?

(4) 7cm 봉과 봉 사이는 몇 cm인가?

(5) 완성된 DNA 모형을 모아 길게 연결하여 봅시다.

창의적으로 활동하기

프랭클린이 촬영

한 DNA X선 회

절사진

실제 DNA1953년 왓슨과 크릭이 이전에 밝혀진 정보를 분석하여

DNA 모델 발표를 발표하였다. 이 모델에 따르면

◎ 두 가닥 폴리뉴클레오티드(긴 장대) 사이의 거리 : 2㎚

◎ 염기 쌍(가로대) 사이의 거리 : 0.34㎚

◎ 나선(가닥)이 한 바퀴(360。) 도는 거리 ( 1주기 ) : 3.4 ㎚

◎ A와 T, C와 C짝을 짓는다(상보성 원리)

→ 유전자의 복제와 단백질 합성의 열쇠

◎ 염기쌍은 거의 평면 구조

◎ 두 가닥이 반대 방향으로 감겨 올라간다.

1. 우리가 만든 DNA 모형은 실제 DNA보다 몇 배 큰 것인가?

- 10 -

원리 이해하기유전자와 DNA

아이가 부모를 닮는 것은 부모로부터 부모의 형질이 유전자를 통해 전달되기 때문이

다. 부모로부터 자손에게 전달되는 유전자는 부모의 유전 정보를 가지고 있는 물질로 세

포의 핵 속에 들어 있는 ‘DNA’라는 물질로 되어 있다. DNA는 기본 단위인 뉴클레오티드

(nucleotide)가 수백만 개 연결되어 만들어진 있는 긴 중합체이다.

뉴클레오티드는 인산기, 당(데옥시리보오스;Deoxyribose), 염기로 구성되어 있다. DNA

를 구성하는 모든 뉴클레오티드에서 인산기와 당은 동일하며 단지 염기의 종류만 달라 4

종류의 염기가 4종류의 뉴클레오티드를 만든다. DNA에 있는 염기에는 아데닌(adenine),

구아닌(guanine), 시토신(cytosine), 티민(thymine)이 있다. 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민

은 각각 A, G, C, T 로 표시된다.

DNA는 뉴클레오티드간에 당-인산-당형태의 에스테르결합에 의해 연결되어 있는 폴리

뉴클레오티드이다. 왓슨과 크릭이 제시한 DNA구조는 두 개의 DNA가닥이 서로 마주보고

있는 상태에서 당-인산-당 골격이 바깥쪽에 위치하고, 두 사슬의 염기들이 수소결합에

의해 쌍을 이루고 있는데 A는 항상 T와 G는 항상 C와 쌍을 이루고 있다. 이와 같은 A와

T, G와 C사이 결합을 상보적인 염기쌍이라고 한다. 상보적 염기쌍은 한쪽 사슬의 염기

배열 순서를 알면 상대 사슬의 염기 배열 순서를 자동적으로 결정해 준다.

- 11 -

활동내용 기록하기1. DNA 모형은 무엇과 비슷한 모양을 하고 있는가?

2. DNA 모형의 회전 방향은 어떠한가?

3. 1회전 7cm 봉(염기)은 몇 쌍인가?

4. 우리가 만든 DNA 모형은 실제 DNA보다 몇 배 큰 것인가?

- 12 -

03 - 박명순, 정명은LED 형광 보드판 만들기

배경 및 목적형광 칠판이 나온 것은 1988년이지만 사용되지 않다가 POP 글

씨가 유행을 하면서 제과점이나 화장품 숍 앞에 홍보게시판으로

여기저기 많이 사용되는 것을 볼 수 있다. 일반 색사인펜에 비해

형광펜이 더 밝은 이유는 무엇일까? 이번 활동은 간단하게 형광

보드판을 만들고, 발광의 종류와 원리들을 살펴보고자 한다.

실험 목적• 일반 색싸인펜의 색과 형광펜의 색의 차이를 구별할 수 있다.

• 형광 물질이 우리 주변에서 어떻게 사용되는지를 알아보고, 그 유용함을 알아본다.

준비물 블랙보드, 검은색 폼텍, 자외선 LED 2개, 전지 3개, 전지끼우개(AAM형 3구), 스위

치, LED용 커넥터, 스위치용 커넥터, 커넥터용 전선 엔드캡, 아크릴판, 커넥터용 전

선(붉은색, 검은색), 플라스틱 덮개, 형광펜, 가위

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동Ⅰ 자외선 LED를 이용한 형광보드판 만들기

(1) 형광 보드 케이스 만들기

① 양면테이프를 붙인 폼텍을 검은색 보드판 위에 붙여 테두리를 만든다.

② 아랫 부분의 폼텍 끝부분에 칼로 잘라 스위치가 들어간 부분을 만든다.

③ 아크릴판의 보호필름을 제거하고 LED를 끼워 넣는 홈이 아래쪽으로 향하도록 케

- 13 -

이스에 끼워 고정시킨다.

④ 보드판의 오른쪽 아래에 스위치를 끼워 넣을 크기의 홈을 만든다.

(2) 회로 연결하기

① LED용 커넥터와 스위치용 커넥터에 커넥터용 붉은색 전선과 검은색 전선을 딸깍

소리가 나도록 끼운다.

② 전선을 끼운 LED용 커넥터에 LED를 끼운다.(2개 준비)

( LED는 극이 있으므로 LED의 긴 다리 쪽이 붉은색에 맞춰서 끼워야 한다.)

③ 전선을 끼운 스위치용 커넥터에 스위치를 끼운다.

④ LED는 병렬로 연결하고, 스위치와 건전지를 연결한다.

⑤ 스위치를 켜서 자외선 LED가 켜지는지를 확인한다.

(3) 회로와 케이스 연결하기

① 건전지 케이스는 뚜껑이 되는 부분에 거꾸로 붙이고 케이스에 회로를 연결한다.

② 전체 보드판에 플라스틱 덮개를 붙이면 완성^^

<케이스 만들기> <회로연결 ④> <회로연결 ⑤> <회로연결 ⑦>

<회로를 케이스에 부착한 모습><완성>

2. 탐구활동 Ⅱ

1. 형광펜으로 보드판에 글씨를 쓰고 난 후의 글자의 색과 자외선 LED등을 켠 후의

글자의 색을 비교해보자. 글자 색은 어떤 차이가 있는가?

2. 우리 주변에 형광 물질을 사용한 예에는 어떤 것이 있을까?

- 14 -

창의적으로 활동하기

녹색 형광 단백질로 노벨상을 탄 과학자들2008년 미 보스턴 대학 해양생물연구소의 시모무라 오사무(80) 명예교수와 컬럼비아 대학

마틴 챌피(61) 교수, 그리고 샌디에이고 캘리포니아 대학 로저 첸(56) 교수 등 3명의 미국

인이 올 노벨 화학상 영예의 수상자로 각각 3분의 1씩 상금을 나눠 가진다고 발표했다. 이

세 명의 교수가 노벨 화학상을 탈 수 있었던 이유는 무엇이었을까? 그 이유는 ‘녹색 형광

단백질’(green fluorescent protein, GFP)의 발견과 발전에 대한 공로 때문이었다. 녹색 형

광 단백질은 바다에 사는 해파리에게서 얻은 것으로, 자외선이나 청색의 빛을 비추면 명칭

에서 알 수 있듯 녹색의 형광 빛을 낸다.

녹색 형광 단백질이 자외선이나 청색의 빛을 비추면 형광 빛을 내는 특이한 단백질이기는

하지만 노벨상을 받을 정도의 위대한 발견일까? 이에 대한 해답은 오늘날 셀 수도 없이 많

은 과학자들이 녹색 형광 단백질을 사용하고 있는 이유 이다. 녹색 형광 단백질이 연구에서

표식역할을 하기 때문에 녹색 형광 단백질을 다른 생명체에 주입하면 해파리처럼 자외선이

나 청색 빛을 받을 경우 녹색의 빛을 낸다.

예를 들어 암을 일으키는 특정 단백질의 유전자에 녹색 형광 단백질의 유전자를 끼어 넣어

서 실험용 생물체의 세포에 주입하면 암 단백질에 형광펜으로 표시를 한 것과 같다. 그런

다음 시간이 흐르면서 암이 얼마나 커지고 어디로 뻗어 가는지를 알아보려 했을 때 생물체

를 해부할 필요 없이 자외선이나 청색 빛을 비추면 바로 눈으로 확인할 수 있다. 한편 약물

용 단백질을 연구하는 과학자들은 연구 대상이 되는 단백질의 유전자에 녹색 형광 단백질

의 유전자를 끼어넣은 후 쥐나 돼지와 같은 동물에게 삽입한다. 그런 다음 제대로 단백질이

들어갔는지는 녹색 형광 단백질을 통해 눈으로 확인할 수 있다. 이처럼 녹색 형광 단백질은

과학자들에게 살아있는 생명체의 세포 내 활동을 눈으로 직접 확인할 수 있도록 해주는 위

대한 물질이라 할 수 있다.

1. 내가 과학자라면 형광 물질을 어떤 용도로 사용하면 좋을까?

- 15 -

이해하기

형광펜과 일반 사인펜이 빛을 받을 때 어떤 차이가 있을까요?

일반 색소는 받은 빛의 일부는 흡수하고 일부는 반사한다. 우리가 보는 일반 색소의

빛은 이 반사한 빛을 보는 것이다. 또한 일반색소는 빛을 흡수해서 받은 에너지를 모

두 색소 분자가 진동하는데 써버리거나 주위의 다른 분자들과 충돌하면서 빼앗기게 되

어 강한 빛을 쪼여주면 일반 색소의 온도가 올라간다. 하지만 형광 색소는 빛에서 흡

수한 에너지를 다시 파장이 더 긴 빛의 형태로 방출한다는 점에서 일반 색소와 다르

다.

발광(luminescence) : 열복사로 가시광선을 낼 수 없는 낮은 온도의 물체에서 빛이 나

오는 현상으로 물질이 에너지가 높은 불안정한 상태에서 에너지가 낮은 안정한 상태로 되돌아

오면서 이들 간의 에너지 차이에 해당하는 파장의 빛을 내놓는 현상이다.

물질이 에너지가 높은 불안정한 들뜬 상태로 만들어지는 방법에 따라 아래의 발광유형을 나눌

수 있다.

★★1) 광(빛) 발광: 형광과 인광

형 광 인 광

발생

원인

빛으로 들뜬 분자에서 바로 낮은 에너

지 상태로 돌아가면서 빛을 내는 것

다른 들뜬 상태로 전환되었다가 이

것이 낮은 에너지 상태로 되면서

빛을 내는 것빛

제거빛을 제거하면 바로 소멸됨 빛을 제거해도 계속 발광하는 것

상태 액체나 기체에서 많이 생김 보통 고체

형광의 이용 : 정밀화학분석, 형광현미경을 이용한 단백질의 구조 변화 추적, 형광센서, 위조

지폐나 문석의 감식, 형광도료들의 이용

- 16 -

활동내용 기록하기

보드판의 형광 글씨 색 LED등을 켠 후의 형광 글씨 색

두 글씨 색의 차이는?

1. 형광펜으로 보드판에 글씨를 쓰고 난 후의 글자의 색과 자외선 LED등을

켠 후의 글자의 색을 비교해보자. 글자 색은 어떤 차이가 있는가?

2. 일반 싸인펜 색과 형광 글씨 색의 차이는 무엇일까?

3. 우리 주변에 형광 물질을 사용한 예에는 어떤 것이 있을까?

4. 내가 과학자라면 나는 형광 물질을 어떤 용도로 사용할까?

- 17 -

수업후기

★ 장소 날짜 2012년 4월 18일 수요일 6:00~8:00

★ 활동인원

(학년 등)

초 4: 손민영

초 6: 고창현, 김민지, 손민희, 원태성, 홍수민

중 1: 최건, 동현, 최철원 총9명

★ 소감 등

기타 사

항

조금 일찍 5시 30분쯤 월계고의 정명은쌤과 혜진, 혜지 이렇게 4명이 도착했습니다. 작년부터

다녔던 곳이라 복지사님도 친근해져서 복지사님의 안부부터 묻게 되더군요. 김정아 복지사님과

이경옥 복지사님이 모두 몸이 안 좋으셔서 안쓰럽게 느껴졌어요. 학교나 지역아동센터나 학기초

는 힘든 것 같더라구요. 우선 실험 준비에 관련된 것들을 챙기고, 봉사 온 학생의 봉사활동 확인

서에 관련된 내용들을 먼저 챙겼어요. 1학기동안 1번만 오게 되는 학생들이라 잊으면 곤란해서

요. 그런 후 건물 2층으로 올라가 식사를 했지요. 금강산도 식후경이라고 밥을 먹고 나면 더 기

운도 나고, 아이들이 먹는 밥을 같이 먹으니 아이들과 더 친근해진 느낌도 들어서 저는 여기에

오면 밥까지 챙겨먹는 편이예요.

6시에 실험 시작^^

회로도를 만드는 것이 초등학생 수준에서는 손이 많이 가는 편이여서 실험방법을 설명하고 아이

들이 만들면 그 다음 단계를 설명하는 방식으로 진행했어요. 명은쌤과 도우미 학생들이 있어 거

의 1명이 2명씩 담당하는 정도였고, 센터의 학생들도 공작활동이여서 더 집중해 주어 진행에는

어려움이 없었어요. 중1 건이는 만드는 중간에 핸드폰을 사용하면 딴 짓을 했지만 작년과는 달

리 반항적인 거친 모습이 많이 사라진 편이었지요. 비록 실험에 집중하는 시간은 짧지만 마음

대로 안 만들어지니까 답답한 마음에 딴 짓을 하고 있는 느낌이었어요. 창현이와 태성이는 올해

도 성실하고 열심히 하는 자세로 실험에 참여했지만 손 조작 능력은 조금 더뎌요. 작년에는 열

심히 하다가 마무리에서는 집중을 하지 못 했던 동현이는 많이 성장해서 듬직한 선배의 모습을

보였구요 철원이는 까불거리는 것 같지만 실험에 흥미가 높고, 스스로 읽기자료까지 읽어보는

센스를 보여주더라구요. 이론까지도 지루해하지 않고 충실하게 잘 듣는 친구는 민지였구요, 수민

이는 작년보다 더 차분해졌어요. 민영이와 민희 자매는 똘똘했던 모습 그대로구요^^ 작년보다

는 올해의 망우 친구들은 더 차분해지고 실험에 열심히 참여하는 편이었습니다. 7시 20분쯤 실

험은 정리가 되고 그 때부터 과학일기를 쓰기 시작했어요. 아직까지는 아이들이 쓰는 것을 낯설

어 했지만 정성껏 적는 모습에 마음이 흐뭇했답니다. 그리고 학습지는 작년에 사용했던 파일에

넣도록 지도를 했고요.

아이들을 보내고 난 후 아이들의 과학일기를 보는 시간^^ 아이들이 정성껏 쓴 것 같은데 그 내

용이 무엇일지, 그리고 얼마나 구체적으로 적었는지가 궁금했어요^^ 내용은 별것 없더라구요

ㅎㅎ 아직까지 아이들은 그 속에 무엇을 채워야 할 것인지를 잘 모르는 것 같았어요. 그래도 같

이 온 봉사 도우미 학생도 한 줄, 그리고 명은쌤과 저도 한 줄씩 코멘트를 달아줬지요.

교육은 시루 속의 콩나물을 키우는 일이라는 얘기를 선배들로부터 참 많이 들었던 것 같아요.

우리가 뿌리는 물이 그냥 새나가는 것 같지만 아이들을 키워 어느 순간에 쑥 커있는 아이들을

볼 수 있게 된다고요. 물론 지금 내가 붓는 물이 콩나물의 콩일 때인지 아니면 조금 자랐을 때

인지는 잘 모르겠지만요, 망우랑 한 1년의 시간이 그냥 보낸 것이 아니었다는 생각이 들었습니

다.^^

- 18 -

04 - 혜성여고 신혜영 선생님LED 형광 보드판 만들기

실험 목적• 발광(發光)의 종류와 원리를 알 수 있다.

• 자외선 LED를 이용하여 형광 보드판을 만들 수 있다.

준비물• 블랙보드, 블랙 폼텍, 자외선 LED 2개, 전지(AAA) 3개, 전지끼우개(AAM형 3구) 1

개, 스위치, 커넥터(LED용 2개, 스위치용 1개), 커넥터용 전선, 커넥터용 엔드캡, 아

크릴판, 플라스틱 덮개

• 양면테이프, 칼, 형광펜

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동

(1) 케이스 만들기

① 폼텍을 블랙보드 판 위에 붙인다.

② 아랫부분의 폼텍 끝에 칼로 잘라 스위치가 들어간 부분을 만든다.

③ 아크릴판을 끼워 고정시킨다.

(2) 회로 연결하기

④ LED용 커넥터와 스위치용 커넥터에 커넥터용 붉은색 전선과 검은색 전선을 딸

깍 소리가 나도록 끼운다.

⑤ 전선을 끼운 LED용 커넥터에 LED를 끼운다.

⑥ 전선을 끼운 스위치용 커넥터에 스위치를 끼운다.

⑦ 다음 사진과 같이 회로에 연결한다.

- 19 -

<출처> 네이버캐스트

(3) 회로와 케이스 연결하기

⑧ 다음 사진과 같이 케이스에 회로를 연결하고 플라스틱 덮개를 붙이면 완성

<케이스 만들기> <회로연결 ④> <회로연결 ⑤> <회로연결 ⑦>

<회로를 케이스에 부착한 모습> <완성>

원리 이해하기1. 형광펜과 일반 사인펜이 빛을 받을 때 어떤 차이가 있을까요?

일반 색소는 받은 빛의 일부는 흡수하고 일부는 반사한다. 우리가 보는 일반 색소의 빛은

이 반사한 빛을 보는 것이다. 또한 일반색소는 빛을 흡수해서 받은 에너지를 모두 색소

분자가 진동하는데 써버리거나 주위의 다른 분자들과 충돌하면서 빼앗기게 되어 강한 빛

을 쪼여주면 일반 색소의 온도가 올라간다. 하지만 형광 색소는 빛에서 흡수한 에너지를

다시 파장이 더 긴 빛의 형태로 방출한

다는 점에서 일반 색소와 다르다. 즉,

분자가 에너지를 받아서 빛의 형태로 방

출하는 현상을 형광(발광의 한 종류)이

라고 하며, 일반적으로 짧은 파장의 빛

을 받으면 긴 파장의 빛이 방출되게 된

다.

- 20 -

2. 열복사와 발광

(1) 열복사: 모든 물체는 온도에 따라 독특한 파장 범위의 전자기파를 물체 표면에서 내

어 놓는데, 이를 온도 복사 또는 열복사(thermal radiation)이라 한다. 온도가 대략 400℃

보다 낮으면 물체는 열복사 전자기파로 가시광선을 거의 내놓지 않고, 이보다 파장이 긴

적외선 즉 열만 내놓는다. 그러나 온도가 이보다 높으면 파장이 짧은 가시광선도 나오므

로, 나오는 빛을 우리가 볼 수 있다. 이 빛은 대략 500℃에서는 엷은 붉은색, 950℃에서

는 진한 주황색, 1100℃에서는 연한 노란색이고, 1400℃이상에서는 가시광선의 거의 모

든 파장의 빛이 골고루 섞인 흰색이 된다. 백열등은 전기를 사용하여 필라멘트를 1800℃

정도로 가열하여 빛을 내게 하는 것으로 이때 자외선도 나오지만 전구 유리가 자외선을

차단하기 때문에 사람에게는 도달하지 않는다. 백열등에서는 적외선인 열도 많이 나와 전

체 소비 전력 중 단지 10%정도만 빛으로 변환된다.

(2) 발광(發光, luminescence) : 열복사로 가시광선을 낼 수 없는 낮은 온도의 물체에서

빛이 나오는 현상으로 물질이 에너지가 높은 불안정한 상태에서 에너지가 낮은 안정한 상

태로 되돌아오면서 이들 간의 에너지 차이에 해당하는 파장의 빛을 내놓는 현상이다.

물질이 에너지가 높은 불안정한 들뜬 상태로 만들어지는 방법에 따라 아래의 발광유형을

나눌 수 있다.

★★ 광(빛) 발광: 형광과 인광

형 광 인 광발생 원인

빛으로 들뜬 분자에서 바로 낮은 에너지 상태로 돌아가면서 빛을 내는 것

다른 들뜬 상태로 전환되었다가 이것이 낮은 에너지 상태로 되면서 빛을 내는 것

빛 제거 빛을 제거하면 바로 소멸됨 빛을 제거해도 계속 발광하는 것상태 액체나 기체에서 많이 생김 보통 고체

형광의 이용 : 정밀화학분석, 형광현미경을 이용한 단백질의 구조 변화 추적, 형광센서,

위조 지폐나 문석의 감식, 형광도료들의 이용

- 21 -

활동내용 기록하기

1. 우리가 물체를 볼 수 있는 이유는 무엇일까요? 자유롭게 적어보세요.

2. 형광펜이 일반 사인펜 중 더 밝은 것은 어느 것인가요? 왜 그런지 자유롭게

적어보세요.

3. 광원(光源)의 온도에 따른 색깔을 낮은 온도부터 적어보세요.

4. LED형광보드에 자외선LED를 쓰는 이유는 무엇일까요?

- 22 -

수업후기

★ 장소 날짜 마루아라 2012. 4. 12(목) 6:30~8:00

★ 활동인원

(학년 등)

9명 : 초등학교 6학년(4명), 중학교 1학년(4명)

중학교 2학년(1명) (남2명, 여7명) 이름을.. ㅠ

★ 특이한 일 - 총 11명 중 체육특기생인 2명이 결석을 하여 9명과 함께 수업을 함.

- 혜성여고 과학반 2학년 2명(정유라, 최유진)를 봉사도우미로 함께 데려감.

- 올해 첫 수업이어서 과학일기를 쓰기 위한 노트가 준비되어 있었음.

★ 수업 중

오고 간

대화

- 처음 아이들과의 만남이어서 선생님의 학교와 도우미들을 소개함. “혜성여고”에서 왔다고 했

더니, “멀리서 왔네요~!” 라고 반겨줌. 그래도 꽤 가까운 동네라서 이런 저런 이야기들로 서

로 관심을 가짐.

- LED형광보드를 먼저 보여주고 오늘 실험에 잘 참여한다면 모두 멋진 보드를 만들어 가져갈

수 있다고 하였더니, 아이들의 질문이 동시에 쏟아짐. “어떻게 지워요?”, “불을 끄면 어떻게

돼요?” ... 등등.

- LED보드를 제작하는데 시간이 예상한 것보다 많이 들어서 설명을 급하게 하였더니, 중2 남

학생(우찬?)이 손을 번쩍 들고 “선생님, 너무 빨라요! 천천히 해 주세요~”라고 함. 전체적으

로 여학생들은 꼼꼼하게 잘 따라하는 편이었으며, 남학생들도 도우미 선생님을 따라 잘 만들

어냄.

- 시간이 너무 오래 걸렸고, 후반부에는 아이들이 만들기를 좀 어려워하여 마무리를 하면서

“다음 시간에는 좀 더 쉽게 할 수 있는 실험으로 찾아올게”라고 했더니, “다음에도 또 올 거

예요?”하고 눈을 동그랗게 뜨며 반문한다. “그럼~ ^^” 이라고 웃으면서 대답했다.

★ 소감 등

기타 사

항

- LED제작이 1시간 이내일 것으로 예상되어 10분 정도 간단히 중학교 수준의 감각기관 수업

을 준비함. 눈의 구조와 우리가 빛을 보는 원리들을 설명하는데, 집중하여 잘 들었고, 과학수

업에 대한 호감이 보였음. 과학봉사를 그동안 꾸준히 이어오신 선생님들의 노력의 결과라고

느껴져 감사한 마음이 들었음.

- 마루아라의 봉사활동이 올해 처음이었는데, 예상보다 아이들이 잘 따라와 주어서 수업은 잘

진행이 되었다. 반면 아이들과 처음 만남이어서 아직은 아이들 하나하나에게 집중하지 못하

고 형광보드를 만드는 데에만 급급해졌다. 특히 후반부로 갈수록 시간이 너무 오래 걸리는

것 같아 급하게 마무리를 한 점이 너무 아쉽다. 또한, 오늘부터 시작하기로 한 과학일기도 다

음으로 미루게 되었다. ㅠ_ㅠ

- 수업을 마무리하고, 저녁을 못 먹은 우리를 위해 센터장 박금순선생님께서 떡이랑 음료를 주

셔서 먹으면서 많은 이야기를 나누었다. 도우미로 데리고 간 과학반 아이들은 노원지역아동

센터에서 초등학생들을 가르치는 봉사활동을 방학 때마다 해오던 아이들이어서 특히 아이들

에게 관심이 많았는데, 선생님과 이런저런 아이들 이야기, 학교에서는 말이 한마디도 없는 아

이도 이곳 마루아라에 오면 누구보다 활발하고 신나는 아이가 될 수 있다는 것, 아이들의 자

존감을 높여주기 위하여 오랜 기간동안 지속적으로 사랑을 주고 있다는 것을 보면서 봉사활

동이란 이런 것이구나 깨닫게 되었다. 한번의 봉사활동은 아이들에게도 봉사자에게도 상처가

될 수도 있음을 알게 되었고, 다음 봉사에도 도우미로 꼭 다시 와야겠다고 다짐하였다.

- 한참 이야기꽃을 피우다가 9시가 넘어서야 학교로 돌아오게 되었다. 아이들과 헤어지면서

“오늘 수고 많았다. 고마워.”하고 인사하는데 아이들은 “너무 즐거웠어요. 또 가고 싶어요. 근

데 다음번엔 기말고사 기간이어서..ㅠ” 라면서 웃으며 간다. 봉사활동이 즐겁고 또 하고 싶은

일이라니, 너무 소중한 시간이었구나 하는 생각에 가슴이 벅찼다. 소중한 기회를 일구어 주신

선배 선생님들께도 감사한다.

- 두 번째 수업을 하시는 박지선 선생님께서 가실 때에 꼭 도우미로 따라와야지 생각하며, 아

이들과 다시 만날 때에는 꼭 더 많이 사랑해주고 아껴줘야겠다 다짐하게 된다. (아직 이름을

아는 아이가 2명 뿐이어서.. ㅠ_ㅠ)

- 23 -

05 - 강사 : 임혁 선생님경이로운 동물, 지렁이

실험 목적• 지렁이를 관찰할 수 있다.

• 지렁이가 생태계에서 하는 일을 설명할 수 있다.

• 지렁이에 대해 알게 된 것을 친구들과의 협동하여 하나의 마인드 맵으로 꾸밀 수 있

다.

준비물• 지렁이

• 마커 펜, 돋보기, 배면 관찰경, 탐구공책, 일회용 비닐장갑

생각하며 탐구하기1. 만져보기 – 2인 1조

(1) 각자 지렁이에 대해 알고 있는 것을 마인드맵으로 탐구공책에 그려봅니다.

(2) 지렁이를 흙 속에서 찾아봅니다. 그리고 친구에게 자신이 찾은 지렁이가 흙의 어

느 부분에 있었는지 설명합니다.

• 흙의 표면에 있는가? 흙 속에 있는가?

• 그곳에 있는 이유는 무엇일까?

(3) 지렁이를 만져봅시다. 만졌을 때의 느낌을 친구에서 설명합니다.

– 꽉 움켜쥐거나 자주 만지면 지렁이가 싫어합니다. 살살 만져주세요.

- 24 -

2. 눈으로 관찰하기

(1) 지렁이의 몸 색깔은 어떤 색인가요?

(2) 지렁이의 생김새를 그림으로 그려보고 글로 표현해 봅시다.

(3) 지렁이는 어떻게 움직이나요? 지렁이의 움직임을 글이나 그림으로 표현해봅시다.

3. 돋보기와 배면 관찰경으로 관찰하기

(1) 돋보기로 지렁이를 관찰하여 아래 내용이 있는지 살펴봅시다.

ㄱ. 귀는? □ 있다. □ 없다. ㄴ. 코는? □ 있다. □ 없다.

ㄷ. 눈은? □ 있다. □ 없다. ㄹ. 입은? □ 있다. □ 없다.

ㅁ. 다리는? □ 있다. □ 없다. ㅂ. 마디는? □ 있다. □ 없다.

(2) 배면 관찰경으로 지렁이를 관찰하여 털이 있는지 찾아봅시다.

4. 추측해보기

(1) 관찰 내용을 바탕으로 다음 질문에 답해봅시다.

• 지렁이는 밝은 곳과 어두운 곳 중 어느 곳을 더 좋아할까?

• 지렁이는 젖은 곳과 마른 곳 중 어느 곳을 더 좋아할까?

• 지렁이는 흙은 표면과 아래 중 어느 곳을 더 좋아할까?

• 지렁이는 무엇을 먹을까?

- 25 -

(2) 지렁이의 몸속에도 사람 몸속에 있는 것들이 있을까요? 아래 내용이 있을지 없

을지 생각해봅시다.

ㄱ. 심장은? □ 있다. □ 없다. ㄴ. 허파는? □ 있다. □ 없다.

ㄷ. 간은? □ 있다. □ 없다. ㄹ. 위는? □ 있다. □ 없다.

ㅁ. 소장은? □ 있다. □ 없다. ㅂ. 뇌는? □ 있다. □ 없다.

ㅅ. 식도는? □ 있다. □ 없다. o. 항문은? □ 있다. □ 없다.

원리 이해하기1. 지렁이의 생김새

지렁이는 폐나 아가미가 없으며, 흙 알갱이 사이에 있는 공기를 얇은 피부를 통하여 받아

들여 호흡을 한다. 또 환대가 있는데 환대가 있는 쪽이 머리 쪽이다.

항문 강모

환대

입

덮개(빛과 진동을 느낀다.)

지렁이는 암수한몸으로서, 몸 안에 암수의 생식기가 모두 존재한다. 그러나 생식을 할 때

는 두 마리가 교미하여 서로 상대방의 수정낭 속에 정자를 방출한다. 그리하여 알이 수정

낭 위를 지날 때에 비로소 수정이 이루어지는데, 이때 알은 환대에서 분비된 막으로 둘러

- 26 -

싸여 '난포'라 불린다. 난포의 생김새와 크기는 종류에 따라 다르지만, 대부분 양쪽 끝이

뾰족하다. 알은 난포 안에 채워져 있는 흰 단백질 점액 속에 떠 있다. 그 후 난포 안에서

발생이 진행되다가 성체와 비슷한 수의 체절이 형성되면 비로소 난포를 끌고 나와 부화

한다. 지렁이의 정소·난소 등의 생식기는 일정한 체절 속에 들어 있으며, 그 바깥쪽에는

수정관이나 수란관이 열려 있다. 그런데 이와 같은 기관의 위치·수·배열은 매우 다양하므

로, 이들을 체계적으로 정리하면 지렁이가 진화 과정에서 어떠한 방법으로 분화되었는가

를 추측할 수 있다. 한편, 무성생식은 일어나지 않지만, 재생력이 매우 강한 종류도 있

다.

가. 피부 : 지렁이는 피부로 호흡한다. 그래서 피부가 마르면 죽는다. 입 앞부분에 있는

덮개에 빛과 진동을 느끼는 감각세포가 있다. 하나의 체절(마디)에는 4개의

강모가 있어 지렁이의 운동을 돕는다.

나. 입 : 지렁이의 입에는 이빨이 없다.

다. 뇌 : 지렁이는 단순한 뇌를 가지고 있다.

라. 심장 : 지렁이는 5쌍의 심장를 가지고 있다.

마. 소낭 : 음식물을 보관한다.

바. 사낭(모래주머니) : 음식물을 가는 곳이다.

사. 환대 : 지렁이의 알을 싸는 고치를 만들어내는 기관이다.

아. 장 : 음식물을 소화하고 흡수하는 곳이다.

- 27 -

2. 지렁이의 움직임

지렁이는 몸의 앞부분을 늘리면서 흙을 밀어낸 다음 뒷부분을 끌어당기는 방법으로 움

직인다. 지렁이는 체벽에 있는 두 종류의 근육을 이용하여 기어다닌다. 환상근은 지렁이

의 몸을 감고 있으며, 몸을 움츠리게 하거나 팽창시킨다. 종주근은 몸의 길이 방향으로

늘어서 있으며, 몸의 길이를 줄이거나 늘인다. 또, 강모(센털)가 있어 미끄러지지 않도록

해준다.

운동 방향

3. 지렁이의 이로움

흔히 볼 수 있는 지렁이는 땅 속에 구멍을 파면서 그 밑바닥의 흙을 삼키고 그 속에 포

함되어 있는 유기물을 영양분으로 먹고 찌꺼기를 항문으로 배출한다. 지렁이가 배출한 배

설물에는 칼슘과 그 밖의 영양소들이 많이 포함되어 있어서 식물의 생장에 매우 도움이

된다.

비옥한 흙 속에는 1 에이커(0.4 헥타르)당 평균 300만 마리의 지렁이가 살며, 이들은

일 년에 토양 18톤을 배설할 수 있다. 지렁이가 땅 속에서 지속적으로 흙을 파고 삼키고

배출하는 일련의 과정은 매우 효과적인 쟁기질과 같아서 이들이 많이 살고 있는 땅은 통

기나 수분 흡수가 잘 되어 식물이 잘 자란다.

한편, 지렁이는 물고기, 새, 두더지의 중요한 먹이가 되어 먹이사슬 유지에 기여하며, 낚

시의 미끼로도 이용되어 환경과 사람에게 매우 유용하다. 또한 지렁이는 음식물 쓰레기를

분해해주어 환경오염을 줄이는데 도움이 된다.

지렁이는 대부분 토양의 윗부분(지표 12 cm 안)에서 발견된다.

- 28 -

활동내용 기록하기1. 지렁이는 흙의 어느 부분에 있습니까?

2. 지렁이의 피부는 어떤 느낌을 줍니까?

3. 다리 위에 많은 책을 올릴 수 있는 까닭은 무엇입니까?

4. 지렁이의 몸 색깔은 어떤 색인가요?

5. 지렁이의 생김새를 그림으로 그려보고 글로 표현해 봅시다.

6. 지렁이의 움직임을 나타내 봅시다.

7. 돋보기로 지렁이를 관찰한 결과를 표시해 봅시다.

ㄱ. 귀는? □ 있다. □ 없다. ㄴ. 코는? □ 있다. □ 없다.

ㄷ. 눈은? □ 있다. □ 없다. ㄹ. 입은? □ 있다. □ 없다.

ㅁ. 다리는? □ 있다. □ 없다. ㅂ. 마디는? □ 있다. □ 없다.

8. 배면 관찰경으로 지렁이를 관찰하여 털이 있는지 찾아봅시다.

- 29 -

활동내용 기록하기9. 지렁이는 밝은 곳과 어두운 곳 중 어느 곳을 더 좋아할까요?

10. 지렁이는 젖은 곳과 마른 곳 중 어느 곳을 더 좋아할까요?

11. 지렁이는 흙은 표면과 아래 중 어느 곳을 더 좋아할까요?

12. 지렁이는 무엇을 먹을까?

13. 지렁이의 몸속에도 아래와 같은 것이 있을까요?

ㄱ. 심장은? □ 있다. □ 없다. ㄴ. 허파는? □ 있다. □ 없다.

ㄷ. 간은? □ 있다. □ 없다. ㄹ. 위는? □ 있다. □ 없다.

ㅁ. 소장은? □ 있다. □ 없다. ㅂ. 뇌는? □ 있다. □ 없다.

ㅅ. 식도는? □ 있다. □ 없다. o. 항문은? □ 있다. □ 없다.

- 30 -

06 - 서울면목초 박용우 선생님고무줄 탄성 이용한 장난감

실험 목적• 고무줄 탄성이 무엇인지 알 수 있다.

• 고무줄 탄성을 이용하여 움직이는 장난감을 만들 수 있다.

준비물• 굵은 고무줄, 폐CD 2장, 찌관, 꼬지나무, 작은 나무조각, 작은 고무밴드 4개

• 가위나 니퍼, 칼, 매직

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동

(1) 고무줄 탄성 실험하기

① 여러 굵기의 고무밴드를 준비하여 잡아당겨본다.

② 잡아당길 때 들어가는 힘을 이야기 해 본다.

③ 모형항공기 중에 고무동력기가 날아가는 힘의 원리를 생각해 본다.

(2) 실패 장난감 만들기

④ 필림통을 이용하여 옛날에 사용하였던 실패 장난감을 만들어 본다.

⑤ 필림통 장난감이 움직이기 위해서는 고무줄을 어떻게 해야 하는가?

⑥ 고무줄을 감아 실패장난감이 전진하도록 해본다.

⑦ 실패장난감이 움직이는 원리에 대해 생각해 본다.

(3) 고속탱크 만들기

⑧ 준비물을 확인한 다음 순서에 맞게 고속탱크를 만들어 본다.

- 31 -

준비물 : CD 2장, 꼬지 나무, 작

은 나무, 긴 고무줄, 작은 고무밴

드 4개, 찌관(투명관)

1. CD에 유성매직을 이용하여 바

퀴를 꾸민다.(개성 있게 꾸밈)

2. 칼이나 가위를 이용하여 투명

관의 한쪽을 잘라 작은 나무를 끼

울 홈을 만든다. (나무가 돌아가면

고무줄을 감을 수가 없음)

3. 작은 나무를 끼워 본다.

4. 작은 고무밴드를 한번 감은 다

음 투명관에 끼운다.(CD가 움직이

지 않게)

5. 투명관에 CD를 끼우고 다시

작은 고무밴드를 끼워 감는다.

6. 반대쪽도 고무밴드를 감고 CD

를 끼우고 다시 고무밴드를 감는

다.

7. 투명관 속으로 긴 고무줄을 넣

고(잘 들어가지 않으면 긴 나무로

밀어넣으면 된다.)끝에 작은 나무

로 빠지지 않게 고정을 시킨다.

8. 반대쪽도 긴 꼬지 나무를 꽂아

고무줄에 끼우면 완성 된다. 이때

꼬지 나무가 한쪽으로 2cm정도만

끼워야 나무가 반대로 돌지 않는다.

1. 시합하기

(1) 필림통 장난감을 이용하여 경주하기

- 누가 빨리 가나?

- 어느 것이 곧게 전진하는가?

(2) 고속탱크를 이용하여 경주하기

- 누가 가장 빨리 가는가?

- 어느 것이 가장 곧게 전진하는가?

- 곧게 가려면 고무줄을 어느 정도의 세기로 감아야 하는지 여러 번의 실험을 통하

여 알아본다.

- 32 -

원리 이해하기

1. 고무줄 탄성에 대해 알아보기

탄성(elasticity, 彈性)이란 변형된 물체가 변형을 일으킨 힘이 제거되면 원래의 모양과 크기로 되돌아가려는 성질을 탄성이라 한다. 쉽게 말하면 물체에 외부에서 힘을 가하면 부피와 모양이 바뀌었다가 그 힘을 제거하면 본래의 모양으로 되돌아가려고 하는 성질이다. 이러한 성질을 가진 물체는 탄성적으로 반응(反應)한다. 대부분의 고체는 크고 작은 정도의 차이는 있지만 탄성을 나타낸다. 그러나 주어진 물질에서 탄성회복이 가능한 변형력의 크기와 변형의 범위에는 한계가 있다. 영구변형이 일어나기 전에 고체물질 내에서 생길 수 있는 단위면적당 최대의 변형력을 탄성한계라고 하며 탄성한계를 넘은 변형력은 물체를 구부리거나 옆으로 쏠리게 만든다. 그러한 물질에서 탄성한계는 탄성변형의 끝과 소성변형의 시작을 의미한다. 대부분의 깨지기 쉬운 물질에서 탄성한계를 넘는 변형력은 소성변형이 거의 없이 물체를 파괴시킨다. 고체 중에 고무줄은 비교적 부드러운 물질에 속한다. 잘 구부러지고 휘어지고 늘어나고 잡아당기면 쉽게 늘어나기도 하고, 당겼다가 놓으면 다시 원래 모양이나 형태로 복원 되기도 잘 한다. 고무줄 총을 만들어 본 경험이 있을 텐데 고무줄을 당겼다가 놓으면 고무줄이 본래의 상태로 돌아가려는 성질 때문에 총 역할을 하게 되는 것이다. 물리학에서 탄성을 자세히 알아보기 위해 훅의 법칙을 알아야 하고 탄성계수도 계산할 줄 알아야 한다.

2. 고속탱크

고속탱크는 폐CD 2장을 이용하여 만든 움직이는 장난감이다. 낚시용 찌관을 적당한 길

이로 잘라 찌관 양쪽에 CD를 끼우고 CD가 움직이지 않도록 원형고무밴드로 고정을 시킨

다. 그런다음 구륵은 고무밴드를 감아 놓으면 고속탱크가 빠르게 전진한다. 먼저 만든 실

패장난감과는 비교도 되지 않을 만큼 빠르게 전진한다. 그것은 고무줄 탄성의 힘이 그만

큼 강해졌기 때문이다.

- 33 -

활동내용 기록하기

1. 고무줄을 이용하여 만든 장난감에 대해 아는 대로 적어보세요.

2. 형광펜이 일반 사인펜 중 더 밝은 것은 어느 것인가요? 왜 그런지 자유롭

게 적어보세요.

3. 실패장난감과 고속탱크의 원리는 무엇인가요?

4. 실패장난감(필림통장난감)보다 고속탱크가 빠르게 전진하는 까닭은 무엇인

가요?

- 34 -

수업후기

★ 장소 날짜 마루아라 2012. 5. 10(목) 6:30~8:00

★ 활동인원

(학년 등)

9명 : 초등학교 6학년(4명), 중학교 1학년(3명)

중학교 2학년(1명) 중학교 3학년(1명)

★ 수업 중

오고 간

대화

- 벌써 몇 째 학생들과 만나 매우 반겨 줌. 나에 대한 호칭은 대부분 마술 선생님으로

불려지며 오늘도 무슨 마술을 가르쳐 주거냐고 함.

- 에스더는 요즘 나오느냐고 했더니 작년부터 안 나온다고 대답하며 그 얘 날라리 되

었다고 폭로함. 중학교에 가서 행동이 거칠어진 모양으로 안타깝다는 생각이 들었

음. 수업할 때마다 비교적 잘 따라주었고 열심히 참석을 해주던 학생으로 체격이 매

우 커서 다른 남자 친구들에게 주먹을 잘 날리고는 했던 학생인데.

- CD고속탱크 만들기를 한다고 했더니 초등학생들은 지난 여름 캠프 때 해본 친구가

있어 다른 것을 먼저 하기로 함.

★ 소감 등

기타 사

항

- CD고속탱크 만들기는 해본 학생이 있어 두꺼운 종이로 만드는 종이트러스아취 구조

물 만들기를 먼저 하기로 함. 처음부터 빈 종이를 나누어 주고 자와 연필로 직접 그

려서 만들어야 하나 시간이 많이 걸려 인쇄된 그림본을 준비해 가지고 가서 나누어

줌.

- 30cm자와 송곳으로 선을 그은 다음 접기를 함. 접는 요령을 설명해 주고 접으라고

했더니 꾀병을 부리는 학생이 많았음. 1명에게 시범적으로 해 주고 나머지는 직접

접게 시킴.

- 개인차가 있어 의외로 접는 데 시간이 많이 걸림.

- 다 접은 사람부터 밑 받침대를 깔고 위 받침대도 맞추어 놓은 다음 두께가 비슷한

초등학교 수련장을 종이 구조물 위에 올려놓기 시작함.

- 종이로 만든 구조물에 책이 과연 몇 권이나 올려놓을 수 있을까 하는 질문에 대부분

5-10권 이내라고 대답을 함.

- 자기 구조물에 과연 몇 권이나 책이 올라가는 지 궁금하여 모두 조마조마한 가운데

책을 한 권 한 권 올려놓기 시작함. 가장 적게 올라간 사람이 9권, 가장 많이 올라

간 사람이 16권의 책을 올려놓음. 책이 가장 많이 올라간 친구는 매우 좋아함.

- 책을 올려놓아 찢어진 구조물을 다시 손을 보아 집으로 가져가는 친구도 있었음.

- 모두에게 준비해 간 음성 떨림 악기인 ‘오르니’를 선물로 주니 매우 좋아하고 온 교

실을 불고 다님.

- 예전에는 실패를 이용하여 장난감을 만들었는데 CD를 이용하여 놀잇감을 만들어

봄. 고무줄 탄성을 이용하여 만들 수 있는 놀잇감에 대해 알아봄.

- 이번 시간 수업 주제인 CD고속 탱크 만들기를 함. 설명에 맞게 부품 하나하나를 순

서에 맞게 조립하고 완성함.

- 완성 된 고속 탱크를 이용하여 복도에서 시합을 함.중학생인데도 초등학생처럼 온

교실을 헤집고 다니며 놀이를 함.

- 35 -

07 - 강사 : 권은주, 홍승희 선생님광물 벽화 만들기

실험 목적• 광물을 이용하여 멋진 벽화를 만들 수 있다.

• 여러 가지 광물의 특성을 말할 수 있다.

준비물• 초벌타일 판, 핸디코트, 광물 알갱이(석영, 흑운모), 아크릴물감, 팔레트, 붓

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동

(1) 운동장에서 쉽게 구할 수 있는 석영, 흑운모 광물 알갱이와 주변에서 구한 암석

알갱이를 준비한다.

(2) 자신이 그리고 싶은 작품을 구상한다. 광물 알갱이의 색을 고려하여 입체적으로

표현할 부분과 색칠할 부분에 유의한다.

(3) 10cm*10cm 초벌 타일 판에 연필로 밑그림을 그린다.

(4) 입체적으로 표현할 부분에 핸디코트를 바른 후 광물 또는 암석 알갱이를 붙인다.

(5) 물감으로 나머지 부분을 예쁘게 색칠한다.

(6) 각자의 작품을 모아 큰 작품을 완성한다.

▶ ▶

- 36 -

활동내용 기록하기1. 다음 광물의 특성을 알아봅시다.

색

- 겉보기 색

굳기(경도)

- 상대적인 단단함쪼개짐과 깨짐

석영

(흑)운모

* 굳기(경도) : 손톱이나 동전으로 긁어보고, 광물을 서로 마찰시켜 보고 판단

하세요.

* 쪼개짐과 깨짐 : 종이에 싸서 망치로 두들겨보고 깨진 모양의 특징을 기록하

세요.

2. 자신이 그리고 싶은 광물 벽화 작품의 밑그림을 그려봅시다.

- 37 -

원리 이해하기1. 개념

(1) 광물이란?

화학적인 "원소"로 표시할 수 있는 일정한 화학 조성을 가진 화학물질.

자연적으로 존재하며, 무기물이며 규칙적인 원자 배열을 하고 있는 물질. 일정한 결정구조를

일반적으로 가지고 있다.

(2)암석이란?

수많은 광물의 집합체로 돌맹이를 말한다.

(3) 광물의 예

① 석영 : 광학유리, 통신 케이블, 내시경, 카메라에 사용되는 광섬유의 재료가 되며 수정 시

계를 만드는 데도 사용된다. 이 광물 중의 규소(Si)는 집적 회로(IC)를 만드는 반도체나 태

양 전지의 재료에 이용된다.

② 정장석 : 요업 원료로 사용되는데 정장석이 풍화된 고령토는 열을 받으면 단단하고 아름다

우며 매끄러워 도자기를 만드는 주원료이다.

③ 운모 : 광학 및 과학 기구로 이용되며 열에 강하고 투명하여 석유난로의 창으로 사용되었

다.

2. 재료 알아보기 - 핸디코트

핸디코트는 손으로 바를 수 있는데서 이름을 얻었다. 핸디코트는 원래 퍼티(putty)용으로

개발된 것으로 "빠데질" 한다는 일본말로 잘 알려진 마감재의 하나이다. 공사장에서 필요할

때마다 석회에 물을 개어 벽의 구멍이나 문틀, 시멘트 벽 사이의 부실한 마감을 메우거나 면

을 고르게 하는데 사용되던 것이 내부 마감재로 쓰이게 된 것이다. 핸디코트의 성분은 석회

석 가루인 탄산칼슘과 물이 90%를 차지한다. 그밖에 접착제, 기포 제거제, 윤화제, 중화제

등 첨가물이 함유되어 있다.

- 38 -

수업후기

★ 장소 날짜 망우 2012. 11. 14 6:00~7:30

★ 활동인원

(학년 등)

8명 : 중학생 최철원이와 동현, 원태성, 고창현, 손민희, 민영 자매, 이박사 수진이와

홍수민

★ 특이한 일 - 중학생 2명과 초등학생 6명이 즐거운 시간을 보냈다. 중학교 1학년에서 이미 학습

한 내용이었으나 중학생 2명은 이 부분에 대한 교과 지식이 거의 없었다.

- 도봉고 홍승희 선생님과 홍승희 선생님의 멘티인 고등학교 1학년, 2학년 여학생 한

명씩이 봉사자로 함께 해주었고, 월계고에서는 나와 망우 봉사를 이미 3번이나 왔었

던 고등학교 2학년 김세미 학생이 함께 했다. 몇 몇 낯선 친구들도 있었지만 대부분

얼굴을 아는 친구들이어서 낯설지 않았고 화기애애한 분위기 속에 수업이 진행되었

다.

★ 소감 등

기타 사

항

- 오늘은 광물 벽화 만들기 수업을 하였다. 내가 지구과학 전공이 아니라 조금 망설

여지는 수업이었지만 각자의 작품을 만들어 합하면 하나의 큰 벽화를 만들 수 있기에

협동작품 이라는 취지에서 이 주제를 선택하였다. 중학교 1학년에 나오는 광물과 암

석 파트의 광물에 대하여 주로 이야기 하였고 광물을 분류하는 기준 중 우리가 쉽게

해 볼 수 있는 겉보기 색 관찰, 깨짐과 쪼개짐, 굳기를 비교해 보았다. 중학교 1학년

에서 이미 학습한 내용이라 중학교 1학년인 두 명의 친구들에게 너무 쉬운 내용이 아

닐까 생각했었는데, 의외로 교과 지식이 거의 없는 상태였다. 오늘 활동을 통해서 놀

면서 조금이나마 지식도 얻어갔으면 하는 바람이 생겼다. 아이들이 가장 좋아하는 활

동은 광물을 망치로 깨는 활동이었다. 너도 나도 나가서 깨겠다고 하여 봉사자과 함

께 밖에 나가 망치로 여러 광물을 깨보는 스트레스를 팍팍 날리는 시간도 덤으로 갖

게 되었다. 창현이와 태성이는 타일 위에 고인돌을 만드는 일에 전념하였고 매우 입

체적인 벽화 작품을 만들었다. 그림을 잘 그리는 민희는 역시나 예쁜 크리스마스 작

품도 만들고, 중학생 두 친구는 뽀로로와 빼꼼 등 캐릭터를 옮겨 놓았다. 과학일기에

한 친구가 ‘난 생물 실험을 좋아하지만 열심히 하였다.’라는 글귀가 있었다. 각자가 좋

아하는 분야가 있었지만 편식하지 않고 우리 수업도 열심히 듣고 즐겁게 활동해 주어

대견하고 예뻐 보였다^^

다음 기회가 또 있다면 여러 친구들이 더 좋아할 수 있는 소재를 찾아 즐겁고 더욱

도움이 되는 수업이 되도록 노력해야겠다는 생각이 다시 한 번 들었다.

- 39 -

08 - 공릉중 백종민너의 힘을 보여 줘여!

배경 및 목적지하 주차장에 왜 이렇게 기둥이 많이 있지?

아, 그러고 보니 이 기둥들만이 건물을 지탱하고 있잖아?!

어떻게 저렇게 큰 건물을 여러 개의 기둥만이 지탱할 수 있을까?

실험 목적• 무거운 물체를 들어 올릴 때 힘이 작용하는 모양을 직접 만들어 낼 수 있다.

준비물• 추 , 전자저울, 가위, A4 종이, 펀치

생각하며 탐구하기1. 힘이 작용하는 길

① 종이의 위 아래에 펀치로 구멍을 뚫는다.

② 나무젓가락이나 구리막대를 고정시켜서 종이가 매달리도록 한다.

③ 아래쪽 구멍에 추를 매달아 둔다.

- 40 -

④ 가위로 추가 종이에 매달릴 때 힘을 받지 않는 부분을 가위로 오려낸다.

⑤ 추는 종이 구멍의 특정 부분에 힘이 집중되지 않도록 구멍 크기로 테이프를

감아서 종이에 걸리도록 구부린다.

⑥ 종이에서 힘을 받는 부분은 어떤 모습인지 그려보자.

나의 생각 처음 모양 나중 모양 - 달라진 점

⑦ 추의 무게가 더 무거워지면 어떤 변화가 일어날까?

2. 힘이 작용하는 두 길 찾기

① 펀치로 종이의 위쪽은 2개, 아래 쪽은 1개의 구멍을 만든다.

② 위쪽 두 구멍에 종이가 매달릴 수 있도록 나무젓가락을 판에 고정시킨다.

- 41 -

③ 두 구멍에 종이를 매달고 아래 쪽에 추를 매단다.

④ 추가 오래 매달린 상태로 종이가 힘을 받지 않을 부분으로 생각되는 곳을 가위로 조금씩

오려낸다. 실패하면 다시 다른 종이로 시도한다.

⑤ 구조물 모양은 어떠한가?

나의 생각 처음 모양 나중 모양 - 달라진 점

⑥ 최종적으로 만든 구조물은 어떤 모양인가?

⑦ 종이를 더 가늘게 만들 수 있는지 도전해 보고, 다른 친구들과 비교해 보자.

- 42 -

창의적으로 활동하기 대칭으로 작용하지 않은 추가 받는 힘의 모양

1. 추의 위치가 중심 위치에서 오른쪽 또는 왼쪽으로 벗어날 때 힘을 받는 모습을

생각해 보고, 그려보자.

2. 우리가 생활하는 곳에 어디에 있는 모습일까?

이해하기1. 힘의 평형

두 힘이 크기가 같고 방향이 반대이면 마치 힘이 작용하지 않은 것처럼 물체는 정지해 있게

되는데 이를 힘의 평형이라고 한다. 줄에 매달린 물체는 지구가 당기는 무게와 줄이 물체

를 당기는 두 힘이 힘의 평형을 이룬다.

2. 여러 개의 작은 힘을 더하는 것을 ‘합력을 구한다.’라고 한다. 반대로 한 힘을 여러 개의

작은 힘으로 나누는 것을 ‘힘의 분해’라고 한다. 이를 이용하면 무거운 물체라도 작은 힘들

이 합해져 지탱하게 할 수 있다. 아파트의 지하 주차장에는 건물 기둥들이 여러 개 있는데

이들 기둥들이 아파트 전체 무게를 나누어서 지탱하고 있는 것이다.

3. 힘의 합력, 평형을 이용한 것으로, 건축물이나 다리의 교각, 무거운 물체를 들어올리는 기

중기 등이 있다.

- 43 -

09 광남고등학교 최 길 순 넘치지 않는 컵(계영배)

실험 목적• 넘치지 않는 컵(계영배)을 만들면서 사이펀의 원리를 체험한다.

준비물• 투명 컵 3개, 구부러지는 빨대, 파라필름, 가위, 송곳 펀치, 물

생각하며 탐구하기1. 넘치지 않는 컵(계영배) 만들기

(1) 투명 컵의 바닥 중심에 송곳 펀치를 이용하여 구멍을 만듭니다.

(2) 빨대를 투명 컵의 구멍에 꽂았을 때, 투명 컵 높이의 70% 정도가 되도록 빨대의

높이를 조정합니다.

(3) 컵에 꽂았을 때의 높이를 고려하여 빨대의 기둥에 파라필름을 감습니다.

(4) 투명 컵의 구멍에 파라필름이 감겨 있는 빨대를 꽂아 단단히 고정합니다.

(5) 빨대의 구부러진 관이 펴지지 않도록 고무 밴드로 감아 고정합니다.

① 구멍 뚫기

② 빨대에 필름 감기

③ 빨대를 꽂아 완성

- 44 -

물이 넘치기 전 물이 넘친 후

2. 컵에 물 따르기

(1) 다른 컵을 계영배 밑에 받치고, 계영배에 물을 따라보세요.

(2) 어떤 일이 생기는지 옆 친구와 얘기해 보세요.

3. 탐구 활동

(1) 계영배의 모양을 물이 흘러가는 방향과 함께 그려보세요.

(2) 빨대보다 높이 물을 넣으면 물이 빠져나가는 이유를 아래에 써 봅시다.

(3) 위에 쓴 이유를 옆의 친구에게 설명해 봅시다.

- 45 -

원리 이해하기1. 개념

(1) 계영배(戒盈杯)

'가득참을 경계하는 잔' 이라는 이름이에요. 너무 욕심 부리지 말고, 넘치게 하지 말자는

의미를 담고 있어요. 담은 음료가 일정 높이 이상 차오르면 모두 새어나가도록 만든 잔이어서

술을 즐기시는 어른들은 절주배(節酒杯)라고도 부른답니다.

(2) 사이펀

가정에서 사용하는 좌변기의 내부를 보면 하

수도와 연결된 부분(동그라미 부분)에 U자 형태의

관이 있는데, 이것을 사이펀이라고 합니다. 우리

가 용변을 본 후 물을 내리면 변기 안에 한꺼번에

많은 양의 물이 들어가고, 변기가 물로 가득 채워

지면 변기의 물과 배설물이 하수구로 빠져 나가게

됩니다. 물이 모두 빠져 나간 후 변기에 서서히

물이 채워지면서 소량의 물이 남게 되는데 이렇게

남겨진 물은 하수구로부터 각종 이물질이나 악취

가 올라오는 것을 막아주는 역할을 합니다.

※ 본 활동지는 신나는 과학 82호 ‘사이펀 원리를 이용한 계영배 만들기’를 재구성하여 제작하

였습니다.

- 46 -

수업 후기

장소 및 날짜 사과나무 2012. 4. 21 9:40~11:00

수업 강사 최길순 및 광남고 과학반 3명(윤효재, 박윤영, 이지원)

활동인원

(학년 등)

3학년: 전형익, 이시은

4학년: 임희재, 이유빈, 서동석, 이하영

5학년: 우유빈, 김다영

중1: 김(?)다운

특이한 일 - 9시 20분쯤 교회에 도착했으나 사과나무 열림터가 보이지 않아 물어물어 찾아감(제

2별관 1층).

- 9시 40분이 시작이라는 얘기를 들었는데, 학생들이 많이 늦어서 10시에 시작함(7명

으로 시작함).

- 붙여놓은 테이블이 3개 있어서 학생들을 세 명씩 앉히고 과학반 학생들(전날 예비

실험을 함)을 한 명씩 배치함.

과학반 우유빈 과학반 이시은

1 2?

임희재 김다영 이유빈 이하영

서동석 전형익

3준비물

?

과학반 김다운 입구

- 1, 2조는 여학생, 3조는 남학생으로 구성됨(자발적으로), 남학생들이 손재주가 있어

기구 사용을 잘함. 여학생들은 대부분 과학반 학생들의 도움을 필요로 함

수업 중 대화 - 주변에서 볼 수 있는 사이펀에 대해 이야기하는 도중, 동석, 다운이가 많은 답변을

해주어 내용 전달이 수월했음.

- 준비한 활동지의 내용을 읽기 위해 여러 명이 손을 들어 그 중 이유빈에게 읽을 수

있도록 함

- 계영배에서 물을 채울 수 있는 최대 높이와 물이 빠져나갔을 때의 최저 높이를 이

야기해보자고 했을 때, 대부분의 아이들이 이야기를 잘 함

- 원리에 대한 이야기는 설명하지 않음

- 중학생 다운이에게는 대기압에 의한 현상이라고만 간략하게 말해 줌

수업 소감 및

기타 사항

- 내용을 숙지한 과학반 학생들(2학년 1명, 1학년 2명)이 함께 있어서 부산스럽지 않

게 수업할 수 있었음

- 다운이는 공부한 것이 많아 생각의 속도를 말이 따라가지 못하는 느낌, 형익이는

차분하게 잘 설명하는 느낌, 동석이는 까불까불하면서 적극적인 모습을 보임, 희재

는 시니컬하고, 다영이는 까칠하게 까불면서 친근감을 표현하는 느낌. 통통한 유빈

이는 까칠하고, 빼빼한 유빈이와 하영(?)이는 시크함. 나이가 어린 시은이는 새침한

표정으로 이름을 잘 안 알려줬음.

- 사회복지사(한혁주) 샘의 말에 따르면 구청과 교회의 지원을 함께 받기 때문에 예

산이 모자라지는 않는다고 함. 마루아라에 비하면 시설의 분위기도 상당히 깨끗하

고 쾌적함.

- 47 -

10 - 강사 : 전화영 선생님닌하이드린 지문 뜨기

실험 목적• 자신의 지문 유형이 무엇인지 알아볼 수 있다.

• 닌하이드린과 순간접착제를 이용해 손바닥 지문을 뜰 수 있다.

• 지문을 검출하는 화학 반응을 통해 첨단 과학수사 기법에 대해 알아본다.

준비물• 해부접시, 도가니 집게, 가위, 다리미, 스탬프

• 닌하이드린 용액, A4 용지, 핸드크림, 풍선, 지퍼백, 라텍스 장갑, 마스크, 신문지,

순간접착제, 플라스틱페트리접시, 검은 종이, 스카치테이프

생각하며 탐구하기1. 지문에 대하여

(1) 지문으로 사람을 구별할 수 있는 이유에 대해 알아보기

(2) 어렸을 때의 지문과 어른이 되었을 때의 지문은 같을까, 다를까?

(3) 일란성 쌍둥이의 지문은 같을까, 다를까?

2. 탐구 활동

(1) 나의 지문은 어떤 형일까?

• 손가락에 스탬프 잉크를 찍은 뒤 풍선에 지문을 찍는다.

• 풍선을 적당한 크기로 불어 지문의 유형이 무엇인지 확인해본다.

- 48 -

제상문(loop) 궁상문(arch) 와상문(whorl)

(2) 순간접착제로 지문 뜨기

• 손에 핸드크림을 조금 짜서 바른 뒤 손이 촉촉해지도록 잘 비벼준다.

• 플라스틱 페트리접시의 위편 뚜껑 안쪽에 지문을 찍는다.

• 플라스틱 페트리접시의 아래 안쪽에 순간접착제를 5~6 방울 떨어뜨린다.

• 뚜껑을 덮고 검은 도화지 위에 올려놓고 기다린다.

(3) 닌하이드린 지문 뜨기

• 손에 핸드크림을 조금 짜서 바른 뒤 손이 촉촉해지도록 잘 비벼준다.

• A4 용지 위쪽 구석에 자신의 이름을 적는다.

• 종이에 손바닥을 눌러 찍는다. 한 손을 대고 다른 한 손으로 꾹꾹 눌러 찍도록 한다.

• 집게로 종이를 잡고 해부접시에 있는 닌하이드린 용액에 담갔다가 꺼낸다.

- 49 -

• 용액 방울이 떨어지지 않을 때 까지 기다렸다가, 종이가 다 마를 때 까지 기다린다.

• 다 마른 종이를 신문지 위에 올려놓고, 손바닥이 찍힌 면을 다리미로 다려준다.

• 손바닥 지문이 드러난 종이를 지퍼백에 넣어 보관한다.

원리 이해하기1. 지문이란 무엇인가?

지문은 손가락 끝의 손바닥 쪽에 표피가 융기돼 생긴 선(융선)에 의해 형성된 줄무늬

다. 이는 피부층 중 표피 밑층인 진피에서 만들어진 것으로 진피 부분이 손상되지 않

으면 평생 동안 변하지 않는 특성을 갖는다. 지문 패턴이 다양한 인자의 영향을 받는

형질로, 유전에 의해서도 많은 부분 결정되는 측면이 있기도 하지만 환경의 영향을 많

이 받는데, 지문이 형성되는 시기가 태아시기인 약 6주에서 13

주 경에 나타나기 때문에 엄마의 뱃속 환경의 영향을 받는다는

것을 짐작할 수 있다. 주로 태아가 손가락 끝이나 발가락 끝으

로 양막을 터치할 때의 영향을 받는다고 하는데, 정확하게 알려

진 것은 없다. 이는 지문이 태아의 발생 과정에서 ‘볼라패

드’(volar pad)라 불리는 판이 자랐다가 피부로 흡수되면서 무

작위로 생성되기 때문이다. 이렇게 환경의 영향을 받기 때문에

일란성 쌍둥이라고 할지라도 지문의 패턴은 다를 수 있다.

2. 지문이 찍히는 이유는 무엇인가?

피부는 손바닥과 발바닥을 제외하고 어디에나 피지선을 비롯한 분비샘들이 있다. 그

분비샘에서는 물, 기름, 단백질 등이 끊임없이 분비되고 있으며, 이 때문에 손가락이

- 50 -

아미노산이 모이면 단백질

닿은 물체에는 우리 살갗의 자국이 찍힌다. 유리, 도기, 자기, 금속면, 벽면 등과 같이

매끈한 표면에 특히 선명하게 남는다.

3. 닌하이드린 용액으로 지문이 찍히는 이유는?

손가락 끝의 분비물 중의 아미노산에 화학적 반응을 일으켜서 지문을 검출하는 방법.

종이류에서 지문을 검출하는 경우에 자주 사용하는데, 닌하이드린은 아미노산의 일부

분과 반응하여 Ruheman purple이라 불리는 보라색 물질로 변한다. 즉, 닌하이드린은

단백질에 반응하는 것이 아니고 아미노산에 반응한다.

종이에 남은 신선한 지문에는 단백질이 포함되어 있기 때문

에 닌하이드린용액에 적셨을 때 바로 보라색이 나타나지 않

는다. 왜냐하면 그 신선한 지문 성분 중 닌하이드린에 반응

할 수 있는 아미노산이 거의 없기 때문이다. 이때 다리미로

다려주면 단백질이 아미노산으로 분해되어 보라색으로 나타

나게 되는 것이다.

- 51 -

활동내용 기록하기1. 나의 지문 유형 확인하기: 내 지문은 ( ) 형

전체 인원수 : ( )명

와상문(whorl) ( )개 = ( )%

궁상문(arch) ( )개 = ( )%

제상문(loop) ( )개 = ( )%

기타 ( )개 = ( )%

2. 순간접착제, 닌하이드린 손바닥 지문 붙이기

- 52 -

수업 후기장소 및 날짜 사과나무(왕십리) 2012. 06. 16 10:00~11:30

활동인원

(학년 등) 초등 1학년부터 중1까지 골고루 11명

특이한 일 ․ 원래 초등 고학년들이 참여하는 프로그램인데, 고학년들의 참가가 저조하여 저학

년들이 함께 참여함

․ 참가자 중 중1 다운이는 다영이와 남매 관계였으며, 다운이는 과학적 지식이 많

아 과학 영재로 등극함

․ 닌하이드린 지문뜨기는 한 손바닥만 찍는 것이었는데, 양 손을 다 하고 싶어해서

양쪽 손을 모두 찍어서 가져감

․ 지문 유형 검사 결과, 제상문보다 와상문이 더 많이 나옴(일반적으로 제상문이 가

장 많고 와상문이 그 다음)

수업 중 대화 - 봉사학생 3명이 각각의 테이블에서 아이들이 실험하는 만드는 과정을 도와주었

다.

- 모두들 무척 적극적으로 실험에 참여했으며 질문에 대답을 잘하며 즐겁게 활동

에 임했다.

- 복지사 샘이 적극적으로 함께 실험도 도와주고 사진도 찍어 주셨다.

수업 소감 및

기타 사항

- 착한 아이들과 성심껏 도와주시는 복지사샘들이 계셔서 즐겁게 활동을 지도할

수 있었다.

- 도우미로 봉사 활동에 참여한 동아리 학생들은 매우 만족도가 높았으며, 2학기

에 더 기회가 있다면 다시 한 번 해보고 싶다고 하였다.

- 창문이 있었으나 알코올 냄새가 잘 환기가 되지 않아 약간 어지러움을 호소하는

경우가 있었다.

- 53 -

11 - 서울면목초 박용우 선생님달의 위상 변화 장난감

실험 목적• 달의 모양이 어떻게 변해가는지 알 수 있다.

• 필림통을 이용하여 달의 위상변화를 한 눈에 볼 수 있는 놀잇감을 만들 수 있다.

준비물• 필림통 2개, 시트지(검은색, 파란색), 스티커(노랑, 빨강, 초록)

• 가위나 칼

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동

필림통 2개를 잇대어 붙여서 시트지로 감싸고 스티커를 붙여 돌리면 필림통이 빠르

게 회전을 하면서 스티커가 여러 가지 모양으로 보인다. 이 현상을 이용하여 노란색

스티커로 필림통 둘레에 붙여 달의 위상 변화가 한 눈에 보이도록 만들어 보는 것이

다.

필림통 가장자리에 노란색 스티커로 달 모양 변화를 만들어 붙이고 반대쪽에는 빨간

색 스티커를 붙여 태양을 나타내도록 만든다.

필림통을 돌릴 때 필림통의 어느 쪽을 중심으로 돌리느냐에 따라 선명하게 보이는 정

도가 다르다.

- 54 -

2. 공작하기

* 만드는 방법

1. 필림통에 뚜껑을 닫고 아랫부분을 대서 스카치테이프로 감싼다.

2. 필림통 겉을 검은색 시트지로 감싼다.

3. 필림통 중앙을 파랑색 시트지 좁게 잘라 감싼다.

4. 필림통 한쪽에는 빨강색 스티커를 붙여 태양을 나타내고, 반대쪽에는 초록색 스티커로

달의 변화하는 모습을 모양으로 오려 필림통 둘레에 붙인다. 초승달, 상현달, 보름달,

하현달, 그믐달 등을 오려 붙인다.

5. 필림통 중앙 파랑색 시트지 위에는 초록색 스티커를 몇 개 더 붙인다.

6. 바닥이 평평한 책상 위에서 필림통 모서리를 잡고 돌리면 달의 위상 변화를 살펴볼 수

있다.

3. 관찰하기

* 원리

필림통 양쪽에 스티커를 붙여 돌렸을 때 한 쪽은 잘 보이지만 다른 쪽은 잘 보이지 않

는다. 필림통이 굴러가는 회전 운동과 맞붙은 바닥과 뚜껑을 관통 하는 축에 직각인 축

을 중심으로 큰 회전 운동을 하게 되며 두 운동의 방향 이 같으면 큰 속력이, 반대이면

작은 속력이 되고 속력이 작은 쪽의 스티커 를 관찰하게 된다.

또, 위에서 보이지 않던 점을 옆면에서 볼 수 있다. 굴러가는 바퀴의 각 점 은 두 가

지 운동을 한꺼번에 하고 있기 때문에 축의 주위를 회전하는 동시에 그 축과 함께 앞으로

나아가고 있다. 이 두 가지 운동이 합성되기 때문에 바퀴의 위쪽과 아래쪽은 서로 다른 방

향으로 운동을 한다. 바퀴의 위쪽에서는 회전 운동이 직선 운동에 더해진다. 이것은 두 운

동이 같은 방향으로 향하고 있기 때문이다. 그런데 아래쪽에서는 회전 운동이 반대 방향으

로 향하고 있으므로 직선 운동에서 빠진다. 이 때문에 정지해 있는 관찰자가 볼 때, 바퀴의

위쪽은 아래쪽보다 빠르게 회전하는 것처럼 보인다.

- 55 -

활동내용 기록하기1. 달 모양이 어떻게 변하는 지 대해 아는 대로 적어보세요.

2. 필림통 2개를 붙여 만든 달의 위상변화 실험기에서 달 모양 변화를 관찰

하려면 어느 쪽을 잡고 돌려야 하며 그 이유에 대해 적어보세요.

3. 달은 지구에서 보면 항상 같은 쪽만 볼 수 있다고 하는데 그 이유가 무엇

인가요?

4. 필림통을 이용하여 만들 수 있는 장난감에 대해 아는 대로 적어보세요.(창

의적으로 하면 더 좋아요)

- 56 -

수업후기

★ 활동장소 및 날짜 마루아라 2012. 11. 8(목) 7:00~8:30

★ 활동인원(학년 등) 7명 : 초등학교 6학년(3명), 중학교 1학년(2명)

중학교 2학년(2명)

★ 수업 중 오고 간 대화 - 오후 6시 30분에 다 되어가는 데 박금순 센터장 한테 전화가 왔다. 공

부 시간이 다 되어가는 데 강사님이 아직 오시지 않았다고, 오늘 강사

님이 누구냐고?마루아라 팀장으로 일정표를 확인해볼 여유도 없이 센

터장이 수업날짜로 알고 계시고 아이들도 기다리고 있다고 하여 창고

에 가서 수업 준비물을 몇 가지 챙겼다. 필림통을 이용한 달 위상 변화

실험기 만들기와 오르니 톱터 날개 퍼득이는 새 비행기 만들기, 종이를

엮어서 만드는 지구본 만들기 등을 부랴부랴 챙겨서 마루아라에 7시가

거의 다 되어 도착하였다. 그 때까지도 강사님은 누구인지 오시지 않았

다. 사정이 있겠거니 하고 7시가 되어 수업을 시작하였다. 오르니 톱터

와 지구본 만들기는 몇 명이 해보았고 필림통을 이용한 달 위상변화

실험기는 하지 않았다고 하여 그것을 가지고 수업을 시작하였다.

- 초등학교 6학년과 중학생들이라 우선 달에 대해 공부를 하였다. 달은

지구의 위성이며 지구와 달과의 여러 가지 현상과 달의 특성에 대해

아는 지식을 다 동원하여 설명을 하였다. 미리 준비하지 못해 부족한

것이 많았으나 학년 수준에 맞추려고 노력을 하였다.

★ 소감 등 기타 사항 - 우선 필림통 2개를 검은색 스티커를 붙여 손가락을 튕겨서 돌려보도록

하였다. 필림통 2개가 빠르게 회전을 하면서 중앙에 둥근 회전체가 나

타나는 것을 확인해 보도록 하였다. 그리고 필림통 중앙에 파란색 스티

커를 다시 붙이고 돌려보도록 하였다. 파란색을 붙여서 회전체 중앙에

지구 같은 둥근 것이 보이는 것을 확인하도록 하였다. 이번에는 다시

파란색 둘레에 초록색 스티커를 붙여 돌려보도록 하였더니 마치 지구

같다는 말이 나왔다.

- 다시 필림통 가장자리에 빨간색 스티커 5장을 원 둘레에 붙이고 돌리

게 하여 태양 같은 느낌이 난다는 것을 확인 시켰고, 필림통 반대쪽에

노란색 스티커를 가위로 오려서 초승달, 상현달, 반달, 보름달, 하현달

등을 만들어 붙였다. 그리고 돌렸더니 학생들이 야! 달 모양이 다보인

다고 하며 신기해 했다.

- 어느 쪽을 잡고 돌리면 태양이 선명하게 보이고 반대로 돌리면 달 모

양이 선명하게 보이는 이유를 생각해 보게 하였고 설명을 곁들여 주었

다.

- 달 위상 변화 실험기를 다 만들고 시간이 남아 색종이를 가지고 정육

면체를 만드는 종이접기를 하였다. 여자 아이들이라 비교적 잘 접었다.

- 8시가 넘어 수업 종료 하고 집에와 컴퓨터를 통해 수업 일정표를 확인

해 보니 오늘은 수업이 없는 날이었다. 이선희선생님과 통화를 했더니

일정표를 메일로 보내드렸는데 착각을 하신 모양이라고 하신다. 그래도

학생들이 기다려주어 수업을 하고 왔다는 데 기분은 좋았다.

- 57 -

12 - 상계중 박지선모스 글라이더 날리기

배경 및 목적 “떴다. 떴다. 비행기” 누구나 한 번쯤 종이비행기를 날려본 적이 있을 것이다. 비행

기가 날아가는 모습을 보면서 설레는 맘이 드는 것은 하늘을 나는 것이 인류의 오랜

소망이기 때문인지 모르겠다. 하늘을 나는 원리를 모스 글라이더를 통하여 알아보자.

실험 목적• 비행기가 나는 원리, 구조, 소재 등을 이해하고 나는 최적의 조건을 알 수 있다.

준비물• 모스 글라이더세트, 가위

생각하며 탐구하기

- 58 -

창의적으로 활동하기

모스 글라이더를 날려보자.

1. 비행기가 아래로 곤두박질치는 이유는 무엇일까? 어떻게 문제점을 해결할 수 있

을까?

2. 비행기가 계단처럼 내려가면서 비행하는 이유는 무엇일까? 어떻게 문제점을 해결

할 수 있을까?

3. 비행기가 오른쪽 또는 왼쪽 어느 한 방향으로 쏠리는 현상이 나타나는 이유는 무

엇일까? 어떻게 문제점을 해결할 수 있을까?

이해하기비행기가 나는 원리

- 59 -

수업후기

★ 장소 날짜 마루아라 2012. 09. 27 6:30~8:00

★ 활동인원

(학년 등)

6명 : 서승현(3학년), 차연정(1학년), 김희주(2학년), 신한별(6학년), 이미옥(6학년), 김

민이(6학년)

★ 특이한 일 - 지난 1학기 봉사 이후 아이들이 어떻게 달라져 있을까 궁금해 하면서 2학기 첫 봉

사를 갔다. 아이들의 모습을 보니 기억이 나는 학생도 더러 있었다. 학생들에게 날 기

억하냐고 물었더니 잘 몰라서 서운하기도 했지만 그동안 학생들을 못 만난 나의 게으

름 때문인 것 같아서 미안했다.

- 이번은 2학기 첫 봉사이므로 2학기 봉사를 하기로 한 교사들 4분이 같이 오셔서 수

업을 참관하고 학생들과 인사를 하였다.

★ 수업 중

오고 간

대화

- 학생들의 식사가 끝나지 않아서 10분정도 기다린 후 수업을 시작하였다. 아이들의

첫 질문은 “오늘은 뭐해요? ”, “모스 글라이더를 만들꺼야.”란 대답에 “재미었겠네.”....

아이쿠 지난 번 경험했지만 아이들의 솔직한 표현에 당황하였다. “아니야, 만들고 날

리는 대회를 하면 재밌을꺼야.”라고 다독인 후 수업을 시작하였다.

- 모스 글라이더 소개와 만들기 과정에 대한 안내는 동영상으로 대신하고 바로 만들

기로 돌입하였다. 설명서에 맞춰서 하는 학생도 있지만 자꾸 자신없어하고 만들어주기

원하는 학생도 있었다.

- 날리기 대회 상품으로 과자와 초코렛 등을 준비하였다. 열심히 1등으로 멀리 날리기

위해 모두 집중하였고 1등을 한 김희주 학생은 “나중에 비행사가 되고 싶어요.”라고

할 정도로 많이 기뻐하고 활동에 만족했다. 그러나 잘 날리지 못한 미옥이나 민이는

자신이 받고 싶었던 1등 상품을 받지 못하자 6등 상품도 안받으려고 하고 결과를 잘

받아들이려 하지 않았다. 미옥이는 수업이 끝나고 나서고 밖에서 자신이 만든 비행기

를 계속 날리고 있었고 민이는 나중에 올 때 1등 상품인 오감자 스낵을 꼭 사다달라

고 말했다.

★ 소감 등

기타 사

항

- 수업에 경연을 도입해서 학생들의 참여도가 무척 높은 수업이 되었다. 수업 중간 중

간 소리도 질러가며 즐거운 수업 시간이 되었다. 그러나 작은 상품이지만 자신이 받고

싶은 상품을 받지 못한 학생들은 그 결과를 잘 받아들이지 못하고 밖으로 나가서 들어

오지 않거나 다른 상품을 요구하기도 했다.

- 60 -

13 - 서울고 심선희무게중심 모빌을 만들자!

배경 및 목적우리 주변에는 다양한 모빌이 있습니다. 살짝 건드리면 쓰러

질듯 하다가도 바로 균형을 잡고 멋지게 서 있는 모빌의 원리

는 무엇일까요?

무게 중심의 이동과 관련하여 우리가 할 수 없는 동작이 있

다는 것을 아시나요?

생활 속의 무게 중심과 관련한 활동을 해보고 멋진 무게 중심 모빌 아트를 해 봅시

다.

실험 목적• 무게중심의 위치를 찾아보고 안정적인 모빌을 만들 수 있다.

• 무게중심의 위치가 어떻게 정해지는지 이해할 수 있다.

• 일상생활에서 무게중심과 관련한 현상들을 찾을 수 있다.

준비물<무게 중심 위치 찾기>

• 캐릭터 그림, 하드보드지, 일공펀치, 가위, 실, 너트, 장구핀

<무게중심 모빌 만들기>

• 롱로즈, 니퍼, 강력접착제, 구슬, 칼라 철사(1.5mm, 3mm)

- 61 -

생각하며 탐구하기 < 무게 중심 위치 찾기 >

1. 인쇄된 캐릭터 그림을 하드보드지에 붙인 후 그림을 따라 오린다.

2. 자신이 원하는 3개의 위치에 각각 일공펀치로 구멍을 뚫는다.

3. 20cm 정도 되는 실의 한쪽에는 너트를 다른 한쪽에는 핀을 고정시킨다.

4. 하나의 구멍에 핀을 고정시킨 후 캐릭터 그림에 실을 따라 선을 긋는다.

5. 나머지 두 구멍에 과정 4를 반복한 후 세 선이 만나는 지점을 찾는다.

창의적으로 활동하기

<무게 중심 모빌 만들기>

1. 1.5mm 칼라 철사를 니퍼로 적당히 잘라 자신이 만들고 싶은 모양의 모빌의 각

부분(머리, 몸통, 다리 등)을 만든다.

2. 모빌의 각 부분 중 하나의 양 끝은 구슬을 감아 고정한다.

3. 각 부분들을 서로 꼬아 연결한 후 롱로즈를 사용하여 꽉 눌러 고정시킨다.(잘 고

정되지 않으면 강력 접착제를 사용한다.)

- 62 -

4. 모빌의 모양을 조금씩 변화시키면서 모빌의 무게 중심을 잡는다.

5. 3mm 칼라 철사로 자신이 만들고 싶은 모양의 모빌의 거치대를 만든 후 그 위에

모빌을 놓는다.

이해하기1. 무게중심(Center of Gravity, CG)

무게중심은 물체의 각 부분에 작용하는 중력의 합력의 작용점을 말한다. 무게중심은

물체의 위치가 어떠한가와 관련이 있는데, 물체의 윗부분에 무게중심이 있을 경우 물

체는 매우 불안정한 상태가 되어 쓰러지기 쉽다. 하지만 무게중심이 물체의 아래 부분

에 있을 경우 안정한 상태가 되어 잘 쓰러지지 않는다.

(a)처럼 물체의 놓인 형태나 위치를 변화시킬 때, CG가 낮아지면 불안정한 상태에

있다고 하고, (b)처럼 물체의 놓인 형태나 위치를 변화시킬 때 CG가 높아지면 이

물체는 안정된 상태에 있다고 한다.

- 63 -

2. 무게 중심 찾기

다각형, 다면체에서의 중선이란, 그 도형의 중

력의 합력의 작용점을 지칭한다.

다각형과 다면체의 중선은 모두 한 점에서 만나

는데, 이 점이 바로 다각형과 다면체의 질량 중

심(또는 무게 중심)이라 한다.

물체의 각 부분에 작용하는 중력의 합은 항상 무게 중심을 지나 작용하므로 물체의

한 점을 실에 매어 공중에 매달면 무게 중심은 반드시 매단 점에서 아래로 그은 연직

선 위에 오게 되어 물체가 정지한다. 따라서 물체의 무게중심은 각각 다른 점에서 매

달았을 때의 수직선이 서로 만나는 점으로 구할 수 있다.

이 방식은 알 수 없는 크기의 복잡한 평면 물체의 무게 중심을 찾아내려고 할 때 유

용하다.

1 단계: 임의의 2차원

모형.

2 단계: 다림줄을 놓고

그 위치에 O 표한다.

3 단계: 다림줄을 다시

놓고 O 표한다. 두 선

의 교점이 무게 중심이

다.

- 64 -

활동내용 기록하기1. 다음 그림에서 어떤 것이 안정한 상태이고, 어떤 것이 불안정한 상태일까

요?

2. 무게 중심의 위치를 찾는 방법에는 어떤 것이 있을까요?

3. 일상생활에서 무게중심과 관련하여 우리가 할 수 없는 동작에는 어떤 것이

있을까요?

4. 무게 중심과 관련한 실험에는 어떤 것이 있을까요?

- 65 -

수업후기

★ 장소 날짜 사과나무 2012. 05. 19 09:40~11:00

★ 활동인원

(학년 등)

3학년: 전형익, 이시은

4학년: 임희재, 서동석, 이하영, 이유빈, 한선영

5학년: 윤선화, 우유빈

6학년: 김태염, 진영운 이상 11명.

★ 특이한 일 - 남학생 3명, 여학생 4명, 남․ 여 혼성 4명이 한 테이블을 형성하여 봉사학생 3명이

각각의 테이블에서 아이들이 만드는 과정을 도와주었다.

- 남학생 3명 테이블의 친구들은 봉사학생의 설명을 듣고 무척 적극적으로 직접 자

기가 모양을 만드는 반면, 여학생 테이블의 아이들은 자꾸 만들어 달라고 하는 경향이

있었다.

- 복지사 샘이 적극적으로 함께 실험도 도와주고 사진도 찍어 주셨다.

★ 수업 중

오고 간

대화

- 처음에 ‘무게 중심 잡는 새’ 모형을 보여줬는데 아이들이 너무 신기해하며 갖고 싶

어 하였다. 원래 이것은 주려고 가져간 것은 아니었는데 아이들이 너무 서운해 해서

그냥 하나씩 선물로 주고 왔다. 아이들이 어찌나 좋아하던지 그 모습을 보는 나도 기

뻤다.

- ‘무게 중심 모빌 만들기’에서 샘플을 보여주고 혹시 만들고 싶은 것이 있는지 물었

더니 ‘사이좋은 돌고래’ 모델을 만들고 싶어 하는 아이들이 많아 봉사학생(서울고)이

만드는 과정을 천천히 설명해 주며 함께 만들었다.

- 수업 중간에 오늘의 수업전반에서 알게 되거나 느낀 것들을 적는 수업일기를 꼼꼼

히 적는 학생들이 있었다.

- 이후 시간에 영어 수업을 가는 학생이 있어서 조금 부지런히 진행을 해야 했는데

아이들이 만드는 것을 즐거워하며 열심히 실험에 동참하였다.

★ 소감 등

기타 사

항

- 학생들의 수업 집중도가 높아서 수업하는 내내 즐겁운 수업이 되었다.

- 수업이 끝나고 센터장님이 식사를 챙겨주신다고 하셔서 사양하다가 결국 부침개,

샐러드, 매실차를 맛나게 먹고 왔다. 수업 준비도 도와주시고 친절하게 맞아주신 센터

의 여러 분들께 감사드린다.

- 66 -

14 - 고원초 신현진미시세계 관찰하기

배경 및 목적조작이 간편한 미니현미경과 종이 프레파라트를 이용하여 눈으로 보기 힘든 미시세

계를 탐구하고 도구를 활용한 조작관찰 방법을 익힌다.

실험 목적• 미니현미경 사용법을 알 수 있다.

• 현미경으로 관찰하고 그림으로 표현할 수 있다.

준비물• 미니 현미경, 투명테이프, 종이, 펀치, 관찰 물질

생각하며 탐구하기1. 미니 현미경 사용법 익히기

- 휴대용 현미경, 미니 현미경의 부분별 이름과 조작방법을 익힌다.

- 조명과 초점 조절 방법을 정확히 알고 사용한다.

- 손등, 머리카락, 옷 표면, 인쇄 부분 등을 관찰하면서 사용법을 익숙하게 한다.

- 67 -

2. 종이프레파라트 만들어 관찰하기

1) 가루 물질을 준비하세요.

2) 적당한 크기로 자른 종이에 구멍을 뚫으세요.

3) 셀로판테이프를 종이의 한쪽 면에 붙여서 구멍을 막은 후 셀로판테이프의 끈적

끈적한 쪽에 가루를 묻힙니다.

4) 가루가 묻은 쪽에도 셀로판테이프를 붙이고, 가루의 이름을 쓰세요.

이렇게 종이프레파라트를 완성합니다.

5) 현미경으로 관찰합니다.

창의적으로 활동하기

1. 천 원, 오천 원, 만 원 권 지폐의 위조방지용 숨은 그림 찾기

2. 칼라 인쇄 부분 관찰로 색점의 크기와 색깔 조합 관찰하기

이해하기현미경으로 관찰할 때에는 현미경 사용법을 익숙하게 익힌 후 관찰하도록 한다. 맨눈으

로 보는 것과 현미경으로 보는 것의 차이를 이해하고 배율을 확인하도록 지도한다. 휴대

용현미경은 사용이 간편하고 학생들이 쉽게 조작할 수 있어 다양한 관찰을 할 수 있다.

- 68 -

수업후기

★ 활동장소 및 날짜 구로함사랑 2012. 4. 16 오후6:00~7:00

★ 활동인원(학년 등) 4,6학년, 중1

★ 특이한 일 과학공책을 처음 나누어 주고 각자 가지는 것이라 하였더니 소중히 생

각하는 것을 보았다. 표지를 각자 꾸미는데 나름대로 열심히들 하였다.

수업하는 내내 학교수업을 받는 것처럼 진지하게 열심히 임하는 학생들

의 모습이 고마웠다.

★ 수업 중 오고 간 대화 과학공책을 가지고 집에 가고 싶어 했지만 수업을 위하여 센타에 고정

으로 두도록 하였다.

★ 소감 등 기타 사항 간편한 미니현미경으로 종이프레파라트의 가루ㅡ물질을 탐구하는 간단

한 수업이지만 과학수업의 한 과정을 거치듯 관찰하고 과학공책을 정리

하는 과정에서 학생들의 결과물이 우수하여 보람 있었다.

과학공책에 종이프레파라트를 붙이고 각자 관

찰내용을 정리하는 진지한 모습

미니현미경으로 가루물질을 관찰하며 그림을

그리는 학생

- 69 -

15 - 강사 : 류성철 선생님부력과 열기구

실험 목적• 부력을 이해할 수 있다.

• 열기구를 만들어 위로 뜨게 할 수 있다.

• 둘이서 열기구를 만들면서 협동과 배려를 배울 수 있다.

준비물• 수조, 알루미늄 호일, 나무토막, 쇠토막, 저울, 1리터 비커

• 열기구세트

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동 – 다 같이

(1) 수조에 물을 담고 나무토막을 띄운다.

(2) 나무토막이 왜 물 위에 떠 있는지 말해본다.

(3) 쇠토막을 물에 넣어 본다. 쇠토막이 가라앉는 이유를 말해본다.

(4) 알루미늄 호일 한 장을 물 위에 띄우는 방법을 말해본다.

(5) 알루미늄 호일 한 장을 물 위에 띄워본다.

(6) 부력이 무엇인지, 왜 생기는지 생각해보고, 선생님의 설명을 듣는다.

2. 열기구 위로 띄우기 – 2인 1조

(1) 펜치를 써서 비닐봉투 입구 폭의 3배 길이로 철사를 자른다.

(2) 자른 철사로 큰 원모양을 만든다. 남은 철사로 원의 중심이 지나도록 하면서 선

- 70 -

을 만들어 원에 연결한다.

(3) 비닐봉투입구에 원모양의 철사를 테이프

로 붙인다. 열기구 완성. 주변을 정리한

다.

(4) 적당한 크기의 솜을 알루미늄 접시에 올

려놓고 솜에 알코올을 충분히 적신 후 불

을 붙인다.

(5) 불꽃 위에 열기구를 올려놓고 열기구 속

으로 뜨거운 공기가 들어가도록 잡고, 떠

오를 때까지 기다린다. 열기구가 올라간

다. 야호!

원리 이해하기1. 부력

(1) 아르키메데스의 원리 : 어떤 물체가 물속에 잠기게 되면 잠긴 공간만큼의 물을 밀

어내게 되고 그 밀어낸 물의 무게에 해당하는 크기의 부력이 생긴다.

물체의 무게 때문에 아래쪽으로 중력이 작용하고, 위쪽으로 부력이 생겨서, 중력이 부

력보다 크면 가라앉고, 그 반대는 뜬다. 같은 부피의 물의 무게보다 물체의 무게가 크면

가라앉는다.

2. 열기구

(1) 역사

하늘로 올라간 최초의 기구는 프랑스의

몽골피에 형제가 만든 열기구였다. 형인 몽

골피에는 연기가 하늘로 올라가는 것을 보

고 연기를 채운 주머니를 만들면, 그것이

상승할 것이라고 생각하고, 리옹 근교의 들

- 71 -

판에서 큰 종이주머니에 연기를 채워서 공중으로 올리

는 실험을 해서 약 300m나 상승시킬 수 있었다.

그 뒤 상승 이유가 연기가 아니고 데워서 팽창된 공

기는 주변공기보다 가벼워진다는 원리를 깨닫고 1783

년 6월 5일 비단을 바른 기구를 2000m 고도까지 올려

2.4㎞를 날게 했다.

열기구를 이용 처음으로 공중을 난 사람은 1783년

11월 21일 몽골피에의 열기구로 비행한 로지에와 다를

랑드 후작이다. 불로뉴 숲을 이륙한 열기구는 알코올을

스며들게 한 짚을 태워 기구안의 공기를 데워서 부력

을 붙이면서 파리의 상공을 날아 25분간 8㎞를 비행하

였다.

그리고 2002.7.2 미국인 백만장자 탐험가 스티브 포

셋이 사상 최초로 열기구를 이용한 단독 세계 일주에

성공했다.

(2) 원리

열기구를 채운 공기는 아주 작은 알갱이로 이루어져 있다. 보이지 않을 만큼 작지만, 알갱이

들이 띄엄띄엄 떨어져 움직이면서 공간을 채운다. 공기를 이루고 있는 알갱이들은 열을 받으면

아주 활발하게 움직이게 되고, 이리저리 열심히 날아다니면서 열을 받으면 받을수록 더 많이

더 빨리 움직이게 되고 힘이 커지면서 부피가 늘어난다. 열기구의 공기 주머니를 크게 부풀리

고, 커지지만 공기 알갱이의 숫자는 처음 그대로이다. 공기는 여전히 적은데, 공간만 넓어지는

거니까 주위보다 가벼워져서 슬금슬금 공기 위로 떠오른다.

바로 열기구가 하늘 높이 올라갈 수 있는 이유이다. 열이 공기의 부피를 늘어나게 하고 가벼

워진다. 같은 부피의 주변의 공기보다 가벼워져서 부력이 커져 사람도 태울 수 있는 정도가 된

다.

- 72 -

활동내용 기록하기1. 나무토막이 왜 물 위에 떠 있을까?

2. 쇠토막은 왜 가라앉을까?

3. 알루미늄 호일 한 장을 물 위에 띄우는 방법을 그림으로 그려보자.

4. 쇠토막은 물에 가라앉는데 쇠로 만든 배는 물에 뜨는 이유가 무엇인지 적

어보자.

5. 부력이 무엇인지 친구에게 설명하기 위한 대본을 적어보자.

- 73 -

수업후기

★ 활동장소 및 날짜 망우 2012. 09. 27 6:00~7:30

★ 활동인원(학년 등) 10명 :

★ 특이한 일 - 끝나야 할 시간이 조금 지났다. 센터의 선생님이 아이들에게 빨리

끝내라고 재촉한다. 내가 수업을 진행하고 있는데, 나에게 수업을 빨

리 끝내달라고 요청하는 게 맞다. 그런데, 내가 있는데 아이들에게 큰

소리를 친다. 많이 불쾌했다. 사전에 협의가 필요하다.

★ 수업 중 오고 간 대화 - 어떤 학생이 ‘선생님, 이거 좀 만들어주세요.’

나 ‘이건 네가 직접 하는 거야. 잘 만드는 것보다 네가 만든 것이 더

중요하지.’

★ 소감 등 기타 사항 - 집중이 좀 떨어지는 아이들이 2명 정도, 대체로 열심이다. 그리고

열기구 오래 떠있기 시합을 했는데, 서로 잘하려고 하는 모습이 보기

에 좋았다.

- 74 -

분자요리 기법, 스페리컬

16 - 경기기공 이선주분자 요리

배경 및 목적‘음식을 분자 단위까지 철저하게 연구하고 분석한다.’고 해서 붙여진 이름으로, 음식

재료의 질감이나 조직, 요리법 등을 과학적으로 분석해 변형시키거나 완전히 다른 스

타일의 음식을 창조하는 것을 말한다.

분자요리의 시작은 1988년 프랑스 화학자 에르베 티스와 옥스퍼드 대학교 물리학

자 니콜라스 쿠르티가 물리와 화학적 측면에서 요리 연구를 진행하던 과정에서 ‘분자

물리 요리학’으로 볼 수 있다. 분자 요리계의 대표적인 쉐프로는 스페인 ‘엘 불리’의

수장 페란 아드리아가 있으며 현재 그의 레스토랑의 요리들은 최고의 분자 요리로 각

광 받고 있다.

분자 요리는 일반적인 요리와 달리 기존 요리의 질감이나 구조를 과학적으로 분석하

여 새로운 맛과 재료와의 궁합을 찾아내고, 재료가 가진 최상의 맛을 끌어낸다.

분자요리의 창시자, 에르 베티스

실험 목적• 분자의 개념을 이해할 수 있다.

• 요리를 통해서 과학적 원리를 이해할 수 있다.

• 일상에서 늘 보고 맛보던 재료들을 새롭게 변화시킴으로써 창의적 사고력을 키울 수

있다.

- 75 -

준비물• 알긴산나트륨(식용), 염화칼슘(식용), 물, 망고쥬스, 토마토쥬스, 떠먹는 요구르트,

컵, 수저, 스포이드

생각하며 탐구하기* 탐구 활동 - 분자요리의 시작

1. 선생님이 보여주는 사과를 보며 원래 어떤 물질이었을지 예측해본다.

2. 이 재료가 사과처럼 보일 수 있었던 이유를 과학적으로 설명해본다.

창의적으로 활동하기

* 탐구 활동 - 망고 & 토마토 캐비어 만들기

(1) 망고와 알긴산나트륨, 토마토와 알긴산나트륨이 각각 200 : 1의 무게비로 혼합

된 액체를 준비한다.

*주의 : 저온에는 알긴산이 잘 녹지 않으므로, 물중탕하여 녹인다.

(2) 물과 염화칼슘이 100 : 1의 무게비로 혼합된 액체를 컵에 반 정도 채워 넣는다.

(3) 망고 주스 혼합액/토마토 주스 혼합액을 염화칼슘 수용액에 천천히 떨어뜨린다.

(4) 만들어진 캐비어를 채로 건져, 물에 씻는다.

* 탐구 활동 - 계란 후라이 만들기

(1) 망고와 알긴산나트륨이 50 : 1의 무게비로 혼합된 액체를 준비한다.

*주의 : 저온에는 알긴산이 잘 녹지 않으므로, 물중탕하여 녹인다.

(2) 물과 염화칼슘이 100 : 1의 무게비로 혼합된 액체를 컵의 약 3cm 높이까지 채

워넣는다.

- 76 -

(3) 망고 알긴산 혼합액을 수저로 떠서 염화칼슘 수용액에 넣은 후, 컵을 한 쪽 방향

으로 돌려 구를 만든다,

(4) 흰 색의 요거트로 계란 흰자를 만들고, 위에 계란 노른자를 올려 계란 후라이를

만든다.

이해하기1. 개념 정리

(1) 단백질의 변성 : 천연단백질이 물리적인 요인 (가열, 건조, 교반, 압력, X선, 초음

파, 진동, 동결)이나 화학적인 요인(산, 염기, 요소, 유기용매, 중금속, 계면활성제) 혹은

효소의 작용등으로 원래의 성질을 잃어버리는 현상.

(2) 분자 요리 기법

․ 탄산화 기법 : 드라이아이스, 이산화탄소 등을 이용한 과일 탄산화에 이용.

․ 진공 저온 조리법 : 고기, 생선의 조리 온도에 따라 변화하는 단백질 변성을 이용

한 조리법. 프와그라를 부드럽게 조리하는 방법으로 채소, 과일 등의 선명한 색과

영양을 유지해 줌.

․ 거품 추출법 : 젤라틴, 이산화탄소, 레시틴을 이용하여 거품 소스 등을 만드는데

유용한 조리법.

․ 구체화 기법 : 알긴산나트륨과 염화칼슘을 이용하여 다양한 크기의 구형태를 만들

수 있는 조리법.

2. 참고 문헌

위키백과

미정쌤의 생물찾기 http://www.cyworld.com/donotdecide/7632664

블로그 ‘분자요리 : 요리에 과학을 더하다’

http://blog.naver.com/buuuuuuu?Redirect=Log&logNo=167311294

블로그 ‘Cooker face gastronomy’

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=pree0301&logNo=80142278410&redi

rect=Dlog

- 77 -

활동내용 기록하기

1. 사과처럼 보이는 물질을 관찰해 봅시다.

1-1. 눈에 보이는 것은 어떤 재료 물질로 만든 것일까?

1-2. 어떻게 이 재료가 사과처럼 보이는 것일까?

2. 망고와 토마토 캐비어 만들기

2-1. 어떤 물질들끼리 반응하면 캐비어와 같은 구형을 만들 수 있을까?

2-2. 캐비어 모양을 잘 만들기 위한 효과적인 방법으로 무엇이 있을까?

3. 계란 후라이 만들기

3-1. 계란 후라이를 만들기 위한 나의 실험 방법을 설계해보자.

- 78 -

수업후기

★ 장소 날짜 마루아라 2012. 11. 29 6:30~8:00

★ 활동인원 6명 : 김민이 (6학년), 이미옥 (6학년), 신한별 (6학년), 차연정 (중1), 김희주 (중2), 김우찬 (중2)

★ 특이한 일 ‣ 프로젝터의 문제로 스크린(하얀 칠판)의 화면 색이 선명하지 않았다. 그래서 다양하고 화려한

색의 식감 재료와 음식 영상이나 사진을 효과적으로 볼 수 없었다.

‣ 학생들이 첫 수업과 다르게 줄어있어 준비해 간 재료들이 많이 남았다.

‣ 겨울이여서 그런지 만들어 간 알긴산 혼합액들이 생각보다 많이 뭉쳐져 있었다.

★ 수업 중 오

고 간 대

화

‣ 오랜만에 얼굴을 봤지만, 몇몇 아이들이 저번에 봤던 기억이 있다며 반갑게 맞아 주었다.

‣ 분자 요리라는 단어에 대해서 호기심을 가졌고, ‘분자’라는 단어를 생소해했다. 또한 수업시간에

요리를 해서 우리가 먹을 수 있다는 사실에 집중도가 향상되었다.

‣ 작고 빨간 사과처럼 보이는 물질의 재료를 맞춰보라는 질문에 체리, 사과, 포도 다양한 답이 나

왔고, 일주일에 한 번 정도 먹게 된다는 힌트를 주었을 때까지도 답을 맞추지 못했다. 그러나

닭을 키우는 학생들을 매일 먹을 수 있다는 힌트에 우찬이가 바로 계란이라는 것을 맞췄다.

‣ 캐비어가 상어의 알이라는 것을 희주가 자신있게 발표했다.

‣ 한별이가 망고-알긴산 혼합액이 스포이드에 잘 빨려지지 않자 망했다며 금새 포기해버렸다.

‣ 미옥, 한별, 민이는 우찬이에게 장난을 치며 망고 캐비어와 망고 노른자, 더 응용하여 망고면을

만들어주었다. 전체적으로 재밌다며 밝은 분위기 속에서 수업이 진행되었다.

‣ 희주가 캐비어를 너무나도 균일하게 구 형태로 잘 만들었다. 이번 수업에서 제일 잘한 학생 한

명을 뽑기로 하였더니 학생들이 단연 희주라고 얘기하여 희주가 좋아했다.

‣ 희주와 연정이가 가장 깔끔하게 만들어서 상(초코맛 빵)을 받았고, 동생들의 나눠먹자는 말에

조금씩 나눠 같이 먹었다.

★ 소감 등 기

타 사항

‣ 학생들이 수업이 재밌었다고 말해주어 보람되었다. 특히, 첫 수업에서 봤을 때보다 연정이가 차

분하고 성숙해져서 인지, 적극적으로 활동에 임하고, 언니 역할을 해주어 수업을 원활하게 진행

할 수 있었다.

‣ 분자 요리가 학생들에게 너무 쉽고 단순한 주제일까 걱정했지만, 무엇보다 학생들이 즐겁게 수

업에 임할 수 있는 주제라 생각하여 주제를 선정하고 수업을 진행했다. 다행히 학생들이 구형이

만들어지는 것에 신기해하였고, 맛을 보며 좋아해서 수업 주제 선정에 뿌듯함을 느꼈다. 미리 준

비해야갈 것도 많고, 음식류도 많다보니 힘들었지만, 학생들과 수업을 하고, 대화를 나누며 함께

하다 보니 힘들었던 점은 다 잊게 되었다. 학교 수업과 달리, 좀 더 친근하게 과학 수업을 할 수

있어 좋았다.

‣ 학생들이 말로는 과학 수업이 거의 끝나간다는 사실에 좋아했지만, 과학 수업을 기다리고 즐겨

한다는 것을 들었다. 마루아라 선생님들께서 너무 친절하게 프로젝터와 노트북도 설치해 주시는

등, 아이들을 지도할 수 있게 배려해주신 점이 고마웠다.

- 79 -

17 - 서울고등학교 김수린산소가 뽀글뽀글 눈에 보여

요

배경 및 목적산소는 화학 원소의 하나로, 원소 기호는 O 이다. 산소는 지구에서 가장 풍부한 원소이며, 지각에 존재하는

산소는 대부분이 규산염이나 철광석 처럼 다른 물질과 결합된 형태로 발견된다. 우리 몸의 대부분을 차지하는 물에도 산소가 포함되어 있다.

건조한 공기 중에는 21%의 산소 기체가 포함되어 있는데 산소 원자 2개가 결합된 산소 기체(O )는 우리가 호흡하는

데 반드시 필요한 기체이다. 많은 양의 산소가 우리가 호흡하는데 이용되거나, 연소 등으로 사용되지만 대기 중의 산소의 비율은 거의 일정하다. 이는 식물의 광합성 때문이다. 사람의 경우 산소가 없으면 5분이 지나 뇌사 상태에 빠지고 8분 뒤면 사망한다.

산소 기체는 물질의 연소를 도와주는 성질(조연성)이 있는데, 산소 기체의 성질을 직접 실험을 통해 알아보고자 한다. 그림 출처: http://www.doctorramey.com/

실험 목적• 호흡에 반드시 산소 기체가 필요함을 안다.• 이산화탄소의 불을 끄는 성질을 실험을 통해 안다.• 산소 기체의 성질(조연성)을 실험을 통해 확인할 수 있다.

준비물• 양초, 500mL 비커• 과산화수소, 아이오딘화 칼륨, 식용색소, 비눗물(주방용 세제), 100mL 눈금실린더 2개, 향,

라이터

- 80 -

생각하며 탐구하기탐구 활동Ⅰ. 불타게 하는 산소, 불을 끄게 하는 이산화탄소1. 양초에 불을 붙여본다. 불을 붙인 채로 그냥 두었을 때의 양초를 관찰한다.

2. 타고 있는 양초 위에 큰 비커를 덮어본다. 양초는 어떻게 되는지를 관찰한다.

탐구활동 Ⅱ. 산소가 뽀글뽀글 올라와요1. 2개의 100mL 눈금 실린더 (가)와 (나)에 10% 과산화수소수 20mL와 비눗물 5mL를 각각

넣은 후, 식용 색소를 조금 넣는다.

2. 눈금 실린더 2개 중 (가)에는 아무것도 넣지 않고, (나)에는 아이오딘화 칼륨(마법의 약품)을 약수저로 한 스푼 넣는다. 각 눈금 실린더에서 거품의 발생 속도를 비교한다.

3. 반응이 끝난 후 향에 불을 붙여 거품 속으로 조심스럽게 넣어보자.

이해하기1. 산소

(1) 산소는 화학 원소의 하나로, 원소 기호는 O이고 원자 번호는 8이다. 상온에서는 맛이나 빛깔, 냄새가 없는 기체 상태로 존재한다. 공기의 주성분으로, 지구뿐 아니라 우주 전체에 걸쳐 다른 원소와 공유 결합된 상태로 널리 퍼져 있다.

유리 산소(산소 분자, O2)가 처음으로 지구 대기에 나타난 것은 고원생대로, 혐기성 생물(세균 및 고세균)의 물질 대사 과정의 부산물로 만들어졌다. 유리 산소의 등장은 그 당시의 대부분의 생물을 멸종으로 몰고 갔으나, 반대로 산소를 이용하는 새로운 생물이 진화하는 계기가 되었다. 산소는 대부분 광합성 작용으로 만들어지는데, 약 4분의 3은 대양의 식물성 플랑크톤과 조류가, 나머지 4분의 1은 육상 식물이 만든다.

사람의 경우 산소가 없으면 5분이 지나 뇌사 상태에 빠지고 8분 뒤면 사망한다.(2) 자연에서의 존재 산소는 질량 백분율로 대기와 해양을 포함한 지각의 49.5%를 차지한다. 건조한 공기에서 산소

는 부피 백분율로 20.946%을 차지한다. 지각에 존재하는 산소는 대부분이 규산염이나 산화물, 물의 형태로도 존재한다. 물에 포함된 산소는 지각에 존재하는 산소 전체의 질량 백분율의 88.81%를 차지한다. 산소는 우주에도 존재하지만 그 비율은 낮다.

- 81 -

많은 양의 산소가 호흡, 연소 등으로 사용되지만 대기 중의 산소의 비율은 거의 일정한데, 이는 광합성 때문이다. 광합성이 진행되면서 이산화 탄소와 물이 소비되고 탄수화물과 산소가 생성된다.

(3) 산소 분자의 성질상온에서 산소는 일반적으로 이원자 분자로 존재하며, 무색, 무취, 무미의 기체 상태이다. 액체

상태일 때는 옅은 푸른색을 띤다. 기체 상태의 산소는 약간의 상자기성을 가지고 있으며 액체 상태일 때도 상자기성을 가진다. 1atm에서 녹는점은 -218.80°C이고 끓는점은 -182.97°C이다. 0°C 105Pa에서의 밀도는 1.4290g/l이다. 쌍극자모멘트는 0이며, 상온에서의 산소 원자간의 평균 거리는 1.208A이다. 산소는 무극성 분자이다.

2. 실험의 원리과산화수소는 자발적으로 분해되어 물과 산소 기체를 발생시킨다.

HO → HO O 과산화수소 물 산소

아이오딘화 칼륨은 이 반응을 촉진시켜 과산화수소가 더 빠르게 분해되게 하는 촉매로 작용한다.

출처 : 네이버 백과사전 http://www.naver.com

위키피디아 http://ko.wikipedia.org/

- 82 -

활동내용 기록하기

탐구 활동Ⅰ. 불을 끄게 하는 이산화탄소1. 양초에 불을 붙인 후 그냥 두었을 때 양초의 변화는?

2. 불이 붙어 있는 양초 위에 비커를 덮은 후, 양초의 변화는?

탐구활동 Ⅱ. 산소가 뽀글뽀글 올라와요1. 눈금실린더 (가)와 (나)를 비교했을 때, 거품이 발생되는 속도를 비교하면?

2. 거품 속에 불을 붙인 향을 넣었을 때 관찰할 수 있는 현상은?

3. 향을 붙였을 때의 관찰 결과를 보면, 과산화수소가 분해될 때 발생하는 산소는 어떤 성질이 있다는 것을 알 수 있는가?

- 83 -

화학반 학생 소감

1. 나의 역할은?

2. 소감을 적어보세요.

- 84 -

수업후기

★ 장소 날짜 함사람 지역아동센터(구로) 2012.05.14

★ 활동인원(학

년 등)

6명 : 지희, 규민(5학년), 미숙, 내영(6학년) 외 2명

(이름이 기억이 안나요)

초등학교 3학년 학생 1명, 5학년 학생 1명, 6학년 학생 3명, 중학교 1학년 학생 1명

이었습니다.

★ 특이한 일 - 서울고 2학년 학생 3명을 데리고 가느라 시간이 촉박했어요. 한 시간 가량 차로 가야 하는

차가 막히는 길이라서 저희가 10분정도 늦었어요.

- 시설이 열악하다는 것은 알았지만 생각보다 많이 열악하더라고요. 책걸상이 쭉 들어가 있는

교실을 생각했었는데 교실이라고 하기에는 좀 좁고 큰 플라스틱 테이블 3개인가 들어가 있더

라고요.

- 학생들은 이 방 저 방 왔다갔다 돌아다니는 편이고 한 4-5명의 학생만 집중해서 잘 있었습

니다.

★ 수업 중 오

고 간 대화

- 우리 호흡에 반드시 필요한 기체가 무엇일까요? 물었더니 청일점 5학년 남학생 규민이가

가장 먼저, 그리고 가장 활발하게 대답을 했습니다. 산소라고!! 실험도 굉장히 즐거워했고 가

장 열심히 참여했습니다. 6학년 누나와 티격태격하면서...

- 유일한 중학생인 중학교 1학년 학생 한명은 처음에는 이런 것 학교에서 해봤다고 관심이

없고 냉담했어요. 살짝 당황스럽긴 했지만 결국 열심히 실험하고 잘 도와줬어요.

- 내영이라는 학생은 거칠고 이방 저방을 왔다 갔다 하면서 별 관심이 없는 듯 했으나 과산

화수소를 분해시켜서 산소 거품이 올라오고, 여기에 향을 넣어서 타오르는 것을 관찰하는 실

험을 수행하자 굉장히 관심을 가지면서 규민이와 티격태격하면서 열심히 실험을 했어요.

- 서울고 동아리 학생들이 열심히 실험을 보조해주었고 아이들은 오빠(형)들이 도와주니 더

즐겁게 따라했습니다.

★ 소감 등 기

타 사항

- 산소가 거품으로 올라오는 것과 향을 넣었을 때 활활 타오르는 것이 재미있는지(불장난) 끊

임없이 실험을 하려고 해서 마지막에 끝내기가 힘들 정도였습니다.

- 다 끝나고 뒷정리를 너무 열심히 도와주어서 기특했어요.

- 실험 도구를 챙겨서 차로 돌아오는데도 아이들은 한참을 모여서 말을 시키고 헤어지는게

아쉬운 눈치였습니다. 특히나 처음에 욕설을 조금씩 하고 거칠어보이던 내영이는 오빠들이 무

척이나 마음에 들었는지 떠나오는 차를 향해 계속 달려오더라고요.

- 화학반 학생들도 학교에서 굉장히 멀리 떨어진 거리까지 와서 겨우 봉사활동 시간 1시간

인정받는 것임에도 보람을 느꼈다고 하였으며, 과천과학관에서의 봉사활동보다 좋았다고 언제

또 하냐고 물어서 2학기때 같이 또 가기로 약속을 했습니다.

- 85 -

서울고 화학반(CERAS) 학생 소감문

2학년 김정우

- 86 -

18 - 홍승희, 최지현정전기유도 북 만들기

배경 및 목적옷을 입거나 친구와 악수를 하는 순간 정전기로 인

하여 따끔했던 경험이 있을 것이다. 이런 불쾌한 정

전기 현상은 왜 나타나는 것일까?

정전기란 흐르지 않고 그냥 머물러 있는 전기를 말

한다. 생활하면서 주변의 물체와 접촉하면 마찰이 일

어나면서 우리 몸이나 물체에 조금씩 전기가 저장된

다. 그러다가 한도 이상이 되어 물체에 닿으면 그 동

안 쌓여있던 전기가 순식간에 이동하여 나타나게 된다.

정전기가 많이 발생하는 조건은 어떤 경우이고, 이를 예방할 수 있는 방법은 무엇이

있을까? 이번 활동을 통해 간단하게 정전기 유도 북을 만들고, 정전기 현상의 원리와

정전기 유도 현상의 특징을 살펴보자.

실험 목적• 정전기에 대해 알아보고 정전기 유도 현상의 특징을 설명할 수 있다.

• 생활 속에서 일어나는 정전기 현상을 찾아보고 이를 예방할 수 있는 방법에 대해 설

명할 수 있다.

준비물PVC막대, 토끼털, 은박컵 2개, 스티로폼구 1개, 북틀2개, 실1개, 은박지1장

- 87 -

① 위의 그림대로 우드락을 잘라 북

고정대를 두 개 만든다.

② 은박컵 두 개를 북 고정대에 조심히

끼워 세울 수 있도록 조절한다.

③ 스티로폼구를 은박지로 감싼 후

실을 매단다.

④ 실을 단 스티로폼구를 은박컵 사이에

오도록 매단다.

⑤ 은박지 10cm정도를 잘라서 길게

접어준 후 안쪽 컵에 붙인다.

⑥ PVC봉을 토끼털로 마찰시킨 후 길게

나온 은박지에 가까이 대본다.

생각하며 탐구하기1. 탐구활동 Ⅰ 정전기 유도 북 만들기

2. 탐구활동 Ⅱ

1. 정전기 현상이 발생했었던 경험을 생각해보자. 어떤 조건에서 정전기가 잘 발생할까?

2. 우리 주변에서 발생하는 정전기를 방지하는 방법에는 어떤 것이 있을까?

- 88 -

창의적으로 활동하기

복사기는 정전기를 이용한 대표적인 제품이다.

복사기는 정전기를 이용해 토너의 잉크가루를

종이에 붙인다. <출처: gettyimages>

식품을 포장하는 랩이 그릇에 달라붙는 이유도

정전기 때문이다. <출처: gettyimages>

야누스의 두 얼굴, 정전기

산업체에서 정전기는 결코 간과할 수 없는 위협적인 존재다. 예를 들어 발화점이 낮은 유

류를 운반하는 유조차는 작은 스파크에도 치명적이다. 이를 막기 위해 유조차의 뒤편에는

땅바닥으로 늘어뜨린 접지장치가 달려 있다. 접지를 통해 유조차에 조금이라 생길 수 있는

정전기를 땅으로 배출하는 것이다.

첨단반도체 사업장은 정전기와의 전쟁터라고 불려도 손색이 없다. 반도체 부품은 정전기

방전에 쉽게 파손된다. 그래서 기술자들은 자기 주변에 정전기가 쌓일 만한 저항이 큰 물체

를 일절 놓지 않는다. 소매와 양말에 접지선이 달린 특수한 옷을 입고 반도체를 다룬다. 이

처럼 정전기를 없애는 것이 산업체에서는 중요한 과제다.

그렇다고 정전기가 마냥 해로운 것만은 아니다. 우리 생활에서 정전기는 의외로 많은 활약

을 하고 있다. 복사기는 정전기를 이용한 대표적인 제품이다. 복사기는 정전기를 이용해 토

너의 잉크가루를 종이에 붙인다. 먼지를 제거하는 집진기도 정전기의 원리로 공중의 먼지를

붙여 제거한다. 식품을 포장하는 랩이 그릇에 달라붙는 이유도 정전기 때문이다. 감겨 있던

랩을 ‘좍’ 떼는 순간 마찰로 정전기가 발생하니, 랩의 접착력이 시원치 않다 생각하는 사람

은 더 힘차게 떼자. 이처럼 정전기는 우리에게 득과 실을 동시에 주는 존재다.

1. 과학에서 이렇게 야누스의 두 얼굴을 갖고 있는 경우에 해당하는 예에는 또 무엇이

있을까요?

- 89 -

이해하기

정전기는 왜 생기는 것일까요?

정전기가 생기는 이유는 ‘마찰’ 때문이다. 물체를 이루는 원자의 주변에는 전자가 돌고 있는

데, 원자핵으로부터 멀리 떨어진 전자들은 마찰을 통해 다른 물체로 쉽게 이동하기도 한다. 이

때 전자를 잃은 쪽은 (+)전하가, 전자를 얻은 쪽은 (-)전하가 되어 전위차가 생긴다. 생활하면

서 주변의 물체와 접촉하면 마찰이 일어나기 마련인데, 그때마다 우리 몸과 물체가 전자를 주

고받으며 몸과 물체에 조금씩 전기가 저장된다. 한도 이상 전기가 쌓였을 때 적절한 유도체에

닿으면 그동안 쌓았던 전기가 순식간에 불꽃을 튀기며 이동한다. 이것이 정전기다.

정전기 유도 : 물체에 대전체를 가까이 하면 대전체와 가까운 쪽에는 대전체와 반대 종

류의 전하가 모이고 먼 쪽에는 대전체와 같은 종류의 전하가 모이는 현상이다. 음(-)으로 대전

된 에보나이트 막대를 가벼운 도체구에 가까이 하면 서로 끌어당기는 현상을 볼 수 있다. 이

것은 대전체의 음전하가 도체구 속의 전자들을 먼 쪽으로 밀어내고 도체구 속의 양전하는 가

까이로 옮겨오는데, 이 때 먼 쪽의 음전하와의 반발력보다 양전하와의 인력이 크게 되어 구는

끌려온다.

♣ 정전기를 방지하는 방법

우선 적절한 습도를 유지한다. 가습기나 어항 등으로 집안 습도를 높이고, 보습 로션 등으로

피부를 촉촉하게 유지하면 도움이 된다. 머리를 헤어드라이로 말리면 습도가 낮아질 뿐 아니

라 수건으로 머리를 비비는 과정에서 마찰전기가 발생하므로 가급적 그냥 말린다.

플라스틱 제품을 사용할 때 특히 주의해야 한다. 합성섬유는 린스로 헹구면 정전기가 많이

줄어든다. 린스는 (+)전기를 띠어 (-)전기를 띤 합성섬유에 붙어 전기를 중화시켜 준다. 물론

합성섬유 옷보다는 천연섬유 옷을 입는 것이 좋다. 최소한 몸에 직접 닿는 부분이라도 천연섬

유를 입어 정전기로부터 피부를 보호하자. 플라스틱 빗으로 머리를 빗을 때는 물에 적셨다가

쓰면 정전기를 줄일 수 있다.

평소에 전기를 중화시키는 습관을 들이는 것도 좋다. 자동차 문고리를 잡기 전에 손에 입김

한번 ‘하~’하고 불어 주자. 입김으로 손에 생긴 습기가 정전기 확률을 낮춰 준다. 정전기가 튈

것 같은 물건이라면 덥석 잡지 말고, 손톱으로 살짝 건드렸다가 잡으면 손톱을 통해 전기가

방전돼 정전기를 예방할 수 있다.

- 90 -

활동내용 기록하기

① 정전기 유도 현상 : 은박컵은 어떤 전하를

나타내게 될지 그려볼까?② (+)와 (-)의 인력으로 PVC에 있던 들이

은박컵으로 이동한다.

PVC 막대

(-)전하

③ 정전기 유도 현상 : 은박컵과 스티로폼 구는

어떤 전하를 나타내게 될지 그려볼까?

④ 왼쪽 컵에 붙은 후 가 스티로폼 구로

옮겨가고, 두 물체는 같은 (-)극이 되어

떨어진다.

⑤ 를 가득 실은 스티로폼 구는 오른쪽 컵에

가서 붙고, 갖고 있던 를 전해준다.

⑥ 를 전해준 스티로폼 구는 다시 정전기

유도로 왼쪽 컵에 붙고 이런 식으로 를

옮기며 양쪽을 두드린다.

1. 정전기 유도 북에서 계속 북이 울리는 이유는 무엇일까요? 그림을 따라가

면서 살펴봅시다.

2. 정전기 현상이 나타났던 경험을 써 봅시다.

3. 친구와 함께 정전기 놀이를 해 봅시다.

4. 어떤 조건에서 정전기가 잘 발생할까요?

5. 우리 주변에서 발생하는 정전기를 방지하는 방법에는 어떤 것이 있을까요?

- 91 -

★ 장소 날짜 2012년 7월 11일 수요일 6:00~7:40

★ 활동인원

(학년 등)

초 4: 손민영

초 6: 고창현, 김민지, 손민희, 원태성, 홍수민, 이수진

중 1: 임동현, 최철원 총9명

★ 소감 등 기

타 사항

창동고의 최지현쌤과 학생인 연지, 그리고 도봉고의 저와 선혜 이렇게 4명이 참여하

였습니다. 상봉역에서 5시 10분쯤 만나 택시를 타고 5시 30분쯤 센터에 도착했습니다.

택시기사님이 센터의 위치를 모르셔서 제가 횡설수설 말씀드렸고, 망우 사거리를 지나

우회전 후, 좌회전(택시기사님 말씀으로 다음부턴 이렇게 얘기하면 된다고 하셨어요....)

하여 처음으로 헤매지 않고 잘 도착했습니다. 올 때마다 매번 헤맸거든요.ㅠㅠ

도착하여 복지사님께 인사를 드리고 2층으로 올라가 저녁을 먹었습니다. 도우미로 참

여하다가 실제로 수업을 맡아 계속 긴장했어요... 특히 비가 온 후라 학교에서 예비로

실험해볼 때 실패를 많이 했기에 좀 신경이 쓰였습니다. 그렇게 긴장하는 마음으로 식

당에 올라갔는데 저녁을 먹고 있는 아이들이 먼저 밝게 인사해주어 기뻤습니다. 오랜

만에 와서 아이들이 기억 못할 줄 알았는데 참 똑똑합니다. 특히 민지는 놀이마당에서

만났던 것까지 기억하며 반겨주더라구요^^

저녁을 맛있게 먹고 6시에 실험을 시작했어요.

정전기에 대한 간단한 설명을 하고 경험을 얘기해 보는 시간을 가졌는데, 아이들 모두

가 활발하게 대답을 잘 해주었습니다. 서로 발표하느라고 정신이 없었고 열심히 발표

한 아이들의 이름을 하나하나 다 못 불러준 것이 아쉬움으로 남네요. 그리고 나서 정

전기에 관해 스카치 테이프를 통해 간단하게 확인하는 실험을 준비했는데, 날씨가 습

하여 그런지 제대로 실험이 되지 않았습니다.ㅠ

정전기 유도 북을 만드는 과정은 쉬웠지만, 실험방법을 설명하고 아이들이 만들면 그

다음 단계를 설명하는 방식으로 진행했어요. 쉬운 과정이라 생각하여 활동지의 그림을

보면서 간단히 설명했더니 어려움을 겪는 아이들이 있었어요. 지현쌤과 도우미 학생들

이 만드는 것을 잘 도와주셔서 진행할 수 있었고, 대부분 스스로 잘했는데 민영이가

오늘은 잘 따라하지 못해 도우미 학생이 옆에서 계속 도와주었습니다. 대체로 남학생

들이 더 잘 따라하며 빠르게 만들어 여학생들이 끝날 때까지 기다려주었습니다.

다 만들고 정전기를 통해 확실히 북이 치는 모습을 보여준 것은 철원이였어요. 열심

히 마찰을 일으킨 후 북에 가까이 대었더니 스티로폼 구가 빠르게 움직이며 북을 치

참고 사이트

1. http://www.youngsamsung.com/index.jsp 이미지

2. 네이버캐스트 정전기 2011.11.10

3. 네이버 지식사전 정전기 유도

4. http://blog.naver.com/msy879?Redirect=Log&logNo=100117820645

수업후기

- 92 -

는 모습을 볼 수 있었어요. 아이들이 와~하면서 스스로 만든 북에도 시도했지만 그

다음 성공한 건 민지와 민희 밖에 없었어요. 날씨가 습하여 성공을 못한 아이들이 많

았지만 성공하고 말겠다는 의지로 선풍기까지 끄고 땀을 뻘뻘 흘리며 털을 PVC막대

에 비비는 아이들을 보니 참 예뻤어요. 특히 수진이의 표현이 적극적이었는데 한참을

계속 시도해도 성공을 못하니 굉장히 실망하며 포기했지요.

그리고 나서 정전기 놀이를 했는데 아이들이 풍선을 너무 좋아해서 풍선을 치고 노

는 바람에 풍선을 다시 제출하게 했어요. 머리, 팔 등 여기저기 풍선을 비벼보고 대보

고 소란스러워졌죠. 그래서 얼른 정리하고 활동지를 읽어가며 정리했어요. 정전기 유

도 북의 원리를 설명하기 위해 이정경 선생님께서 그리신 만화를 편집하여 활동지에

넣었는데....너무 욕심 부렸나 싶어 후회가 좀 되더라구요.ㅠㅠ 아이들에게 설명하는 것

도 어렵고 쉽게 이해시키는 것도 어려웠지요. 민지와 수진이 그리고 몇 명의 아이들은

질문에 대답도 하고 이해하는 것처럼 보였지만........대부분의 아이들이 어려워 하는 것

같아 간단히 설명만 하고 정리한 후 과학일기를 작성했어요. 과학일기를 작성하는 동

안 이 더운 날 잘 되지 않는 실험에도 열심히 임해준 예쁜 아이들을 위해 아이스크림

을 사왔어요. (오늘이 1학기 마지막 과학시간이기도 하고....)

그런데 제가 왜 그런 생각을 했는지는 모르겠지만..... 과학일기 코멘트를 바로 달아서

돌려주어야 한다는 생각에 아이스크림을 주고 일기에 집중했어요. 그래서 아이들은 과

학일기를 써서 제출한 후 아이스크림을 먹으며 자유롭게 풍선을 가지고 놀아 뒷정리

가 제대로 안되었어요.... 아이들은 활동지를 파일에 넣고, 각자 집으로 돌아가는 바람

에 마무리가 가장 아쉬웠습니다.ㅠㅠ같이 뒷정리한 후, 방학 잘 보내라고 함께 인사하

는 시간을 가졌어야 했는데..... 아이들은 다들 개인적으로 인사하고 집에 가버렸죠. 지

금 생각해봐도 참 안타깝습니다...과학일기는 아이들에 따라 스타일도 다르고 내용도

다르고.....저는 빨리 읽고 쓰느라 잘 써주지도 못했고 이것도 아쉬운 점이에요ㅜ다행히

도우미 학생과 지현쌤이 꼼꼼히 읽어보고 잘 써주었어요...

무언가 아쉬움이 많이 남았던 봉사였지만 다음에는 더 잘할 수 있겠지라는 생각으로

위로해 봅니다.ㅎㅎ다음에는 아이들과 더 상호작용하고 조금 더 여유있게 진행하고 마

무리도 잘하길 바라며 글을 마칩니다.^^

- 93 -

19 - 서울면목초 박용우 선생님정전기유도 북 만들기

실험 목적• 정전기가 무엇인지 알 수 있다.

• 정전기를 이용하여 작동하는 장난감을 만들 수 있다.

준비물• PVC막대, 알루미늄 컵(은박컵) 2개, 플라스틱컵(페트컵), 스티로폼 볼, 실, 알루미늄

호일 약간, 모직 천, 눈알 2개, 스카치테이프, 글루건, 전기인두, 칼, 가위, 송곳 등

생각하며 탐구하기1. 제작하기

① 전기인두로 플라스틱 컵에 두 개의 구멍을 낸다. 은박컵이 들어갈 정도의 크기.

전기인두로 하지 않을 경우 칼로 오려 내도 가능하다. 칼 사용 아주 주의 요망.

(아동에게 시키는 것은 위험함.)

② 플라스틱 컵 바닥에도 송곳으로 구멍을 뚫는다.

③ 송곳으로 스티로폼의 볼에 구멍을 뚫어 실을 끼우고 매듭을 한다.

④ 스티로폼 볼을 알루미늄 호일로 감싼다.

⑤ 플라스틱 컵 바닥의 구멍에 실을 끼우고 글루건 본드로 고정을 시킨다. 실의 길이

는 플라스틱 컵에 뚫은 구멍의 중간에 오도록 한다.

⑥ 은박컵 2개를 플라스틱 컵 양쪽 구멍에 끼우고 글루건 본드로 고정을 시킨다.

⑦ 은박컵 한 쪽에 알루미늄 호일로 2cm 정도 띠를 만들어 글루건으로 붙인다.

⑧ 플라스틱 컵 중앙에 눈알을 2개 붙인다.

- 94 -

(준비물)페트컵, 알루미늄컵2개, PVC관, 천, 눈알 2개, 스티로폼공, 실, 호일조각과 판, (가위, 글루건, 전기인두, 송곳, 칼 등)

1. 페트컵에 칼이나 전기인두로 알루미늄 컵의 밑이 들어갈 만큼의 구멍을 뚫는다.

2. 페트컵의 밑바닥에 송곳으로 구멍을 뚫는다.

3. 스티로폼 공에 송곳으로 구멍을 뚫는다.

4. 실을 풀어지지 않게 단단히 매듭을 한다.

5. 호일로 스티로폼 공을 감싼다.

6. 연결판 붙이기 - 글루건으로 호일 조각을 붙임 - 정전기 발생 후 가져다 대보는 곳, 없어도 됨.

7. 알루미늄 컵 붙이기 - 페트컵에 끼우고 글루건으로 붙인다.

8. 알루미늄 컵 2개를 같은 방법으로 붙인다.(두 컵 사이에 공을 움직일 공간이 있어야 함.)

9. 공 매달기 - 호일로 감싼 공을 페트컵에 실을 잘 끼워 매단다. (글루건으로 붙임)

10. 눈알 붙이기 - 페트컵에 글루건 본드로 눈알을 붙인다.

11. 완성품 - PVC파이프를 천(융천이 좋음)에 많이 문지른 다음 PVC파이프를 알루미늄 컵의 연결판에 가져다 대면 공이 왕복 운동을 하며 북을 치게 된다.

- 95 -

2. 탐구 활동하기 ① 융천(모직 천)으로 PVC파이프에 여러 번 비벼 정전기를 만든다.

여러 번 비벼야 정전기를 발생시킬 수 있다.

② 정전기가 만들어진 PVC파이프를 은박컵에 가져다 댄다.(은박컵 옆의 띠에 가져다

대면 된다.)

③ 은박컵에 가져다 대면 은박컵 사이에 있는 스티로폼 공(알루미늄호일로 감싼 공)

이 왕복 운동을 하며 은박컵을 때리게 된다.

원리 이해하기1. 마찰전기

서로 다른 두 종류의 물체를 마찰시키면 다른 물체를 끌어 당기거나 밀어내는 성질을

가지게 되는데, 이는 마찰 과정에서 물체가 전기를 띠기 때문이다. 이와 같이 마찰에

의해 발생한 전기를 마찰 전기라고 하며, 물체가 전기를 띠게 되는 현상을 대전, 대전

된 물체를 대전체라고한다. 그리고 대전체가 띤 전기를 전하라고 하는데, 전하는 모든

전기적 현상의 근원이 된다.

정전기는 마찰전기처럼 물체 위에 정지하고 있는 전기를 말한다. 예를 들면 유리막대

를 비단천으로 문지르면 유리막대에 양전기가 생기고, 에보나이트막대를 털로 문지르

면 에보나이트막대에 음전기가 생기는데, 전기적 힘으로는 쿨롱힘만이 문제가 된다.

정전기의 반대되는 개념으로 동전기(動電氣)가 있으나 일반적으로 말하는 전기가 동전

기를 의미하므로 널리 쓰이지 않는다.

모직 천(융)으로 pvc파이프를 문지른다 → 그러면 파이프가 (-)로 대전되어 호일달린

컵으로 이동→‘볼’→ '볼'의 호일달린 컵 쪽과 반대편이 (+)와 (-)로 각각 대전된다.(정

전기유도)→ 볼이 호일달린 컵에 닿게 되고 그 즉시 (-)로 되어 또 민다.(인력↔척력

생김)

→ 볼은 반대편 컵면을 치게 된다. 다닥다닥다닥 ~~~ 이 동작이 계속 일어나게 되어

북치고 장구치고 동작을 계속 하게 된다.

2. 정전기의 역사

정전기는 옛날부터 마찰전기로서 알려져 있었는데, 18세기 후반부터 C.쿨롱과 그밖의

사람들에 의해 정량적(定量的) 연구가 이루어져, 전기의 응용과 전자기학 발전의 기반

이 되었다.

- 96 -

3. 생활 속의 정전기

습도가 낮은 건조한 겨울철에 털이 많은 스웨터를 벗다가 따끔한 정전기를 느낀 경험

이 있을 것이다. 주유소에서 기름을 넣던 자동차에 불이 붙는 일이나 금속으로 된 문

고리를 잡다가 전기가 통한 일 등도 모두 정전기 때문에 일어나는 것이다. 이처럼 습

도가 매우 낮은 날에 스웨터를 벗을 때나 털 카펫 위를 걸을 때 수만 볼트 의 정전기

가 생길 수 있다. 그러나 정전기는 전압만 높을 뿐 전류는 아주 짧은 순간에만 흐르기

때문에 정전기로 인해 큰 부상을 입는 경우는 극히 드물다.

4. 정전기의 방지

방 안에서 정전기를 방지하기 위해서는 천연 소재로 만들어진 카펫을 사용하고 문의

금속 손잡이에 천연 섬유를 씌워 두어야 한다. 또한 컴퓨터에 정전기가 흐르면 내부에

이상이 생길 수 있으므로 케이스와 메인보드를 연결하는 나사가 접지 역할을 해 정전

기를 방지한다. 그리고 금속 물체를 바로 잡지 말고 물체에 손을 살짝 대어 정전기를

방전시킨 다음, 물체를 잡으면 정전기의 피해를 어느 정도 줄일 수 있다.

5. 정전기의 응용

우리가 불편하게만 생각하는 정전기를 공학적으로 응용한 사례로 복사기가 있다. 전

류에 의해 음전하를 띤 토너 입자들은 정전기에 의해 상이 비친 곳에만 달라붙게 된

다. 이러한 원리를 이용하여 종이를 밀착시킨 다음 종이 뒤에서 강한 양전하를 쪼이면

드럼에 붙어 있던 음전하의 토너 입자들은 종이쪽으로 다시 옮겨 붙게 된다.

- 97 -

활동내용 기록하기

1. 정전기란 무엇인가 설명해 보세요.

2. 정전기가 생겼다는 것을 우리는 무엇을 통해 알아보았나요?

3. 정전기가 더 많이 발생하게 하려면 어떻게 해야 하나요?

4. 오늘 만든 정전기 발생기를 만든 순서대로 설명해 보세요.

- 98 -

수업후기

★ 장소 날짜 마루아라 2012. 6. 7(목) 6:30~8:00

★ 활동인원

(학년 등)

9명 : 초등학교 6학년(3명), 중학교 1학년(3명)

중학교 2학년(1명)

★ 수업 중

오고 간

대화

- 벌써 몇 번째 학생들과 만나 매우 반겨 줌.

- 요즘 학교 생활이 재미 있느냐는 나의 질문에 대부분 재미 없다고 대답 함. 그

이유에 대해서는 숙제가 많고 공부 시간이 재미가 없다는 것임.

- 그럼 여기 와서 공부하는 것은 어떠냐는 질문에 그래도 좋다고 대답을 함. 이유

는 잘해 주시고 통제를 하지 않고 자유스러운 분위기가 좋다고 함.

- 무엇보다 과학실험과 공작활동이 재미있어 좋다고 함.

★ 소감 등

기타 사

항

- 정전기에 대해 수업을 실시함. 정전기라 무엇인가? 대부분 정전기에 대해 대충

은 알고 있음.

- 정전기가 만들어진 것을 어떻게 알고 있느냐는 질문에 의자에 앉아 있다가 일

어나면 찌릿하고 전기가 발생하는 것을 느낄 수 있고, 차에서 내릴 때 자동차

문을 만지면 전기가 발생하는 것을 느낄 수 있다는 것이다.

- 정전기가 발생이 잘 되기 위해 알루미늄 호일을 이용한다. 스티로폼 볼에 호일

로 감싸고 실로 묶어 매단다. 그 이유는 약한 전기에도 작동을 시키기 위함이

다.

- 페트컵을 칼로 자르기가 쉽지 않음. 주의하여 잘라야 함. 은박컵을 글루건본드

로 페트컵에 고정을 시킴.

- 완성을 시킨 후에 정전기를 발생시켜 작동을 해봄. 처음에 잘 되지 않는다고 하

였으나 점차 요령이 생겨 스티로폼 볼이 잘 움직임. 왕복운동을 잘 하는 것을

보고는 좋아함.

- 급우들과 누가 잘되나 시합을 하기도 함.

- 학생들이 점차 활기를 찾아가는 것 같아 매우 흐뭇함.

- 99 -

20 - 강사 : 정명은, 정선화 종이에 자라는 금속 나무 종이에 자라는 금속 나무

나무나무종이에 자라는 금속 실험 목적

• 금속의 반응성 차이를 이용해 종이에 금속 나무를 성장시킬 수 있다.

• 금속나무를 이용하여 협동그림을 그리는 과정에서 친구들과의 협동과 배려를 배울 수

있다.

준비물• 0.2M 질산은(AgNO3)수용액, 1M 염화구리(CuCl2)수용액, 아연 조각, A4용지(여러 가

지 색), 스포이드, 면봉, 핫플레이트, 투명라벨지(시트지), 라벨지, 크레파스 등

과람이 노트 질산은 수용액은 손에 닿으면 갈색 점이 생기니 주의하세요!

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동 – 4인 1조

(1) 각자 만들고 싶은 금속 나무 카드를 만들어 봅니다.

(2) 종이에 질산은 수용액을 떨어뜨립니다.

(3) 면봉을 이용하여 용액을 종이에 넓게 펴줍니다.

과람이 노트 반드시 용액을 넓게 펴주세요.

(4) 용액 위에 아연을 올려놓고 금속이 석출되기를 기다립니다.

(5) 금속이 석출되어 금속 나무가 완성되면 핫플레이트 위에 올려 말립니다.

- 100 -

(6) 말린 종이를 색지에 붙이고 이름을 적어 라벨지를 붙입니다.

(7) (5)의 종이 위에 투명 시트지를 붙입니다다.

(8) 질산은 수용액 대신 염화구리 수용액을 이용하여 위의 과정을 반복한다.

(9) 친구에게 자신이 만든 금속 나무를 보여줍니다.

(10) 친구들과 함께 A4종이에 금속 나무를 이용한 그림을 함께 그려봅니다.

(11) 완성한 그림을 모든 친구들에게 설명합니다.

원리 이해하기1. 금속의 반응성

금속 원소는 일반적으로 전자를 잃고 양이온이 되려는 성질이 있는데, 금속이 수용

액에서 양이온이 되려는 성질의 정도를 이온화 경향이라고 합니다.

사람마다 성격이나 특징이 다르듯이, 서로 다른 금속이 반응할 때 금속마다 이온이

되려는 정도가 다릅니다. 전자를 잃고 양이온이 되기 쉬운 금속을 반응성이 크다고 말

해요. 반대로 전자를 얻어서 금속 고체로 되기 쉬운 물질을 반응성이 작다고 말해요.

그리고 금속의 반응성은 다음과 같아요.

금속의

이온화

경향

K

칼륨

Ca

칼슘

Na

나트

륨

Mg

마그

네슘

Al

알루

미늄

Zn

아연

Fe

철

Ni

니켈

Sn

주석

Pb

납

(H)

수소

Cu

구리

Hg

수은

Ag

은

Pt

백금

Au

금

금속의

반응성

☆ 반응성이 크다. ← → 반응성이 작다.

☆전자 잃고 양이온이 되기 쉽다. ← → 전자 얻어 금속으로 되기 쉽다.

이러한 금속의 반응성으로 우리가 실험에서 만들었던 금속 나무가 만들어지는 원리를

설명할 수 있어요.

- 101 -

반응성이 큰 아연 금속은 물 속으로 녹아 들어가고, 물속의 구리 이온과 은 이온은 반

응성이 작아서 붉은색 구리 결정과 은색의 은 결정이 나무로 만들어 지는 거랍니다. 금속

의 반응성은 정말 신기하죠?

2. 금속의 반응성 이용 - 도금

금속의 표현에 다른 금속의 얇은 층을 덧입히는 것을 도금이라고 합니다. 전기 분해의

원리를 이용해서 금속의 표면에 다른 금속을 덧입히

는 것을 전기 도금이라고 하며, 금속의 반응성 차이

를 이용한 것이지요.

그림과 같이 도금을 이용하면 10원짜리 동전도 은

으로 덧입힐 수가 있어요. 10원짜리 동전을 전지의 (-)극에 연결하고, (+)극에는 금속 은

판을 연결한 후, 질산은 용액에 담가주면 동전 표면에 녹아 있던 은 이온이 은으로 석출

되어 동전 표면에 달라붙으면서 도금이 되는 것이랍니다.

- 102 -

활동내용 기록하기1. 내가 만든 금속 나무는 어떤 금속으로 만들어진 것이었나요?

2. 친구들과 금속나무를 이용하여 그리고 싶은 것을 그립니다.

3. 친구들과 그린 그림에 대한 설명을 써 봅시다.

4. 구리나 은 대신 다른 금속 나무를 만들려면 어떤 용액과 아연을 반응시키

면 좋을까요?

5. 그 까닭은 무엇입니까?

- 103 -

21 - 박명순지시약으로 그리는 협동화

형광 보드판 만들기

실험 목적• 지시약으로 산과 염기를 구별할 수 있음을 안다.

• 천연지시약을 만들어보고 추출을 할 때 영향을 주는 요인이 무엇인지를 설명할 수

있다.

• 산염기와 지시약을 이용하여 협동화를 만들어 봄으로써 개인보다는 전체의 모습을

만들어내는 배려심과 협동심을 기를 수 있다.

준비물 시약 : 묽은 염산, 수산화나트륨 수용액, 아세트산, 탄산수소나트륨 수용액, 적양배추,

에탄올, BTB, 메틸오렌지, 페놀프탈레인, 만능지시약,

기구 : 1회용 스포이드, 96홈판, 24홈판, 비이커

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동Ⅰ 지시약으로 산염기 알아보기

1) 옆의 그림과 같이 24홈판 반응판 위에 묽은 염

산,아세트산, 증류수, 탄산수소나트륨 수용액, 수

산화나트륨 수용액을 차례대로 20방울씩 떨어뜨

린다.

2) 첫 번째 줄에 페놀프탈레인을 5방울씩 떨어뜨린다.

3) 두 번째 줄에 메틸오렌지를 5방울씩 떨어뜨린다.

4) 세 번째 줄에 BTB를 5방울씩 떨어뜨린다.

5) 나타난 지시약 색을 토대로 5가지 용액을 3개의

그룹으로 나누어본다.

- 104 -

6) 지시약을 토대로 3가지 그룹의 용액을 산, 염기, 중성을 구별한다.

2. 탐구활동 Ⅱ 천연지시약 만들기

1) 적양배추를 잘게 잘라 2개의 비커에 넣는다.

2) 적양배추를 담은 비커 하나에는 뜨거운 물을 붓는다.

3) 적양배추를 담은 비커 다른 하나에는 에탄올을 붓는다.

4) 5분후 추출액을 비교한다.

5) 두 추출 용액은 어떤 차이가 있는가? 왜 그럴까?

6) 24홈판에 묽은 염산, 아세트산, 수산화나트륨 수용액, 탄산수소나트륨 수용액을 떨

어뜨리고 천연지시약을 떨어뜨려 색을 관찰한다.

7) 탐구활동 1에서의 지시약의 색과 비교해본다. 어떤 차이가 있는가?

창의적으로 활동하기

1. 4인 1조가 되어 지시약과 산염기를 이용하여 협동화를 만들어보자.

1) 조에서 만들 작품을 구상하고, 아래의 구상판에 그리고, 색도 정해보자.

<4명의 96홈판을 모아 만든 캔버스>

2) 원하는 색을 24홈판에 만든다.

3) 스케치한 작품을 4개로 나누어 자신이 맡은 부분을 스포이드를 이용하여 색을 채운

다.

- 105 -

활동내용 기록하기 1. 지시약을 떨어뜨렸을 때 나타나는 색을 적어봅시다.

묽은 염산 아세트산 증류수 탄산수소나트륨

수용액수산화나트륨 수용액

페놀프탈레인메틸 오렌지

BTB

2. 나타난 색을 토대로 5가지 용액을 3개의 그룹으로 나눠 봅시다. 어떻게 나뉘어지나

요?

3. 뜨거운 물로 색소를 추출한 것과 에탄올로 색소를 추출한 것의 추출액은 어떤 차이

가 있나요? 차이가 생기는 이유는 무엇 때문일까요?

4. 5가지 용액에 천연지시약을 떨어뜨렸을 때의 색을 적어봅시다. 1번에 나타난 색과

어떤 차이가 있나요?

묽은 염산 아세트산 증류수 탄산수소나트륨

수용액수산화나트륨 수용액

페놀프탈레인

5. 4명이 함께 하나의 전체 작품을 만들 때, 어떤 점을 고려하게 되나요?

6. 산염기와 지시약을 이용한 협동화를 만들 때의 소감을 적어봅시다.

- 106 -

【로버트 보일】

【스테판 아레니우스】

읽어봅시다.1. 산염기에 대해서

산은 시다는 의미를 가졌으며 이는 처음 산을 맛으로 구분했다는

것을 의미한다. 알칼리란 식물을 태워 얻은 재라는 어원을 가졌는

데 이들 물질이 재와 관련되어 있음을 의미한다. 17세기 보일은 산

과 알칼리를 화학 반응에 기초하여 구분한 사람으로 산을 리트머스

를 푸른색에서 적색으로 변화시키고 탄산칼슘에서 기포를 발생시키

는 것이라고 하고 산이 알칼리와 접촉하면 이 성질을 잃어버린다고

하였다. 그 후 18세기 라부아지에는 산을 화학 구조와 관련지어 산

소에 산이라는 이름을 붙였다. 그는 황산, 질산, 인산 등 광산이

산소를 함유한 것을 보아 이렇게 했으나 같은 때 프리스틀리가 발

견한 염화수소는 해당되지 않았다. 이를 바로 잡은 사람이 19세기

초 리비히이다. 그는 산소가 아니라 수소가 산의 성질을 나타낸다

고 분명히 하였다. 그러나 당시 염기를 단순히 산을 중화시키는

물질이라고만 알고 있었다.

산과 염기의 중화에 대한 정확한 해석을 내린 사람은 19세기말 아

레니우스로 산은 수용액에서 해리하여 수소 이온을, 염기는 히드

록실 이온을 내는 물질이라고 정의하였다.

2. 천연지시약 ‘안토시아닌’

안토시아닌(anthocyanin)은 꽃이나 과일, 잎 등에 들어 있는 수

용성 색소로 그리스어로 꽃을 뜻하는 안토스(antos)와 푸름(靑)

을 뜻하는 키아노스(kyanos)가 복합된 말로 ‘화청소(花靑素)’

라 부르며이다. 가을철에 단풍이 생기는 것이나 꽃잎의 색깔이

빨강, 보라, 노란색을 띠는 이유도 이 색소 때문이다.

안토시아닌 색소를 지시약으로도 사용할 수 있는 것은 액성에

따라 구조가 변하면서 색깔이 달라지기 때문이다. 안토시아닌은

산성에서는 붉은색, 염기성에서는 푸른색으로 변한다.

- 107 -

수업 후기

★ 활동 날짜 2012년 9월 18일 수요일 6:00~8:00

★ 활동인원 초 4: 손민영 초 6: 고창현, 김민지, 손민희, 원태성, 홍수민

중 1: 임동현, 최철원 총 8명

★ 수업 중

오고 간

대화

조별로 협동 작품을 만들 때 한 조에서는 “민지 언니가 비스트를 좋아하니까 비스트

짱을 만들자.”라면 같은 조원인 언니가 좋아하는 것으로 작품을 만드려고 하는 모습

을 볼 수 있었다. 다른 한 조에서는 “우리가 있는 곳이 망우이니까 망우라는 글씨를

쓰는 것이 의미있지 않을까?”라고 중학생이 제안하는 모습과 이를 잘 따르는 6학년

학생들을 볼 수 있었다.

★ 소감 등

기타 사

항

7월11일에 1학기 봉사활동을 하고 9월에 했으니 거의 2개월만에 아이들을 보게 되었지

요. 저만 아이들이 궁금한가라는 생각을 했었는데 아이들도 저희 실험을 무척이나 기

다렸나봐요^^ 과학일기 첫 구절들이 모두 오랜만에 실험을 해서 좋았다라는 얘기들과

선생님을 다시 만나게 되어 반가웠다라는 얘기가 많더라구요^^ 역시~~함께 한 시간들

은 어디로 가지 않나 봅니다.^^

이번 봉사활동은 저희 학교 학생 4명(선화, 송윤, 세영, 수하)과 저 이렇게 5명이 진

행했어요^^설명은 주로 제가 했지만 학생들에게 실험을 진행하는 것은 저희 학교 도우

미 학생들이 했지요^^ 산염기에 대한 일반적인 설명과 지시약에 대한 실험을 하고 나

서 협동 작품을 만드려고 하니 시간이 부족했어요. 그래서 협동글씨를 쓰는 것으로 좀

더 쉬운 활동을 선택했어요. 그랬더니 그림을 그리는 작품에 비해서는 집중력이 좋아

졌어요. 그림을 그리라고 할 때에는 학생들이 막연해하기도 했는데, 협동 글씨를 쓰는

것은 글씨에 의미를 부여하며 즐겁게 하더라구요. 그리고 그 글씨를 선택할 때에는 자

신이 속한 단체, 또는 같은 조에 있는 친구들이 좋아하는 것들을 고려하는 모습을 볼

수 있었어요.

망우에 있는 친구들은 과학실험을 유난히 좋아하고 따뜻한 친구들이 많은 것 같아요.

이번 시간도 저와 제가 데려간 학생들이 많은 에너지를 얻어가는 시간이었어요.

<학습지 정리 중>

<실험하는 모습>

<학생 작품>

- 108 -

22 - 강사 : 한문정 선생님칼라점토로 만드는 전기회로

실험 목적• 칼라점토로 다양한 전기회로를 만들어보고, 회로에 전류가 흐를 수 있는 조건을 알아낼 수

있어요.

• 칼라점토로 만든 전기회로에 전류가 흘러 전구에 불이 켜지는 원리를 설명할 수 있어요.

준비물• 칼라점토, 고무찰흙, LED전구(빨강, 노랑, 초록), 9V 건전지, 9V용 스냅전선

생각하며 탐구하기[실험1]

1. 칼라점토 덩어리 두 개를 뭉쳐 그림①과 같은 전기회로를 만들어 LED전구에 불을 켜 보

세요.

2. 그림②처럼 두 칼라점토 사이에 칼라점토를 놓고 덩어리를 붙여 보세요.

3. 그림③처럼 두 칼라점토 사이에 고무찰흙을 놓고 덩어리를 붙여 보세요.

그림①

그림②

그림③

- 109 -

[실험2]

1. 칼라점토와 고무찰흙 덩어리를 이용하여 개성 있고 아름다운 전기회로를 만들어 LED전구

에 불을 켜 보세요.

원리 이해하기# 도체와 부도체

우리 주변에는 전기가 잘 통하는 물질도 있고, 전기가 잘 통하지 않는 물질도 있지요. 전기가

잘 통하는 물질을 도체라고 하고, 구리, 알루미늄, 철 등의 금속이 여기에 속해요. 한편, 전기

가 잘 통하지 않는 물질을 부도체라고 하고, 나무, 고무, 플라스틱, 유리 등이 여기에 속해요.

도체와 부도체를 구별하기 위해 전기회로에 물체를 연결하여 불이 켜지는지 확인해 볼 수 있

어요. 우리가 사용하는 전기회의 부품 중에서 전류가 직접 흐르는 부분인 전선은 도체인 구리

로 되어 있고, 전선을 둘러싼 피복과 손으로 잡는 집게 부분은 부도체인 고무로 되어 있어 전

류가 다른 곳으로 흐르는 것을 막아주어요. 집에서 사용하는 컴퓨터, TV, 냉장고, 세탁기 등

모든 가전제품도 이렇게 도체와 부도체로 이루어져 있어요.

# 전기회로

전류가 흐르기 위해서는 전지에서 전기에너지를 주어 전선 속의 전하를 계속 이동시켜야 해

요. 그런데, 전기회로의 전선이 끊어지지 않고 연결되어 있어야 전하가 계속해서 이동할 수 있

겠지요. 이러한 전기회로를 닫힌회로라고 해요. 닫힌회로가 만들어지지 않으면 전기에너지를

주더라도 전류가 흐르지 않아요. 따라서 전기회로에 전류가 흐르려면, 전기에너지를 주는 전지

가 필요하고, 전류가 흐를 수 있는 전선이 닫힌회로를 이루고 있어야 합니다.

- 110 -

# 전기를 안전하게 사용하는 방법

전기는 우리 생활을 편리하게 해주지만 위험하기도 해요. 전기를 안전하게 사용하기 위한 방

법에는 어떤 것들이 있을까요? 전기 기구 주위에 젖은 물건을 두면 감전 사고나 누전이 발생

할 수 있어 위험해요. 또한 플러그 대신 전선을 잡아당기거나, 콘센트에 여러 개의 전기 기구

플러그를 꽂아 쓰는 것도 위험해요. 전기를 안전하게 사용하기 위해서는 젖은 손으로는 전기

기구를 만지 않고, 플러그를 뽑을 때에는 반드시 플러그를 잡고 뽑으며, 콘센트에 여러 개의

플러그를 꽂아 쓰지 않아야 해요.

# 칼라점토와 고무찰흙으로 만든 전기회로?

어떻게 칼라점토와 고무찰흙으로 전기회로를 만들 수 있을까요? 칼라점토에는 염화칼륨(KCl)

이라고 하는 성분이 들어 있는데, 이 염화칼륨은 고체 상태로는 전기가 통하지 않지만, 액체가

되거나 물에 녹아 수용액 상태가 되면 전기가 잘 통하게 되는 전해질이라는 물질이지요. 즉,

칼라점토에는 전해질인 염화칼륨이 들어 있어서 전류가 흐르게 되어 전선의 역할을 해준답니

다. 반면에 고무찰흙은 부도체인 고무로 되어 있어 전기가 통하지 않아요. 그래서 우리는 칼라

점토로 전류가 흐르는 부분을 만들고, 전류가 흐르지 않아야 할 부분은 고무찰흙으로 막아 전

기회로를 만들 수 있어요.

※ 참고자료 : http://www.pbs.org/teachers/scigirls/activities/

- 111 -

활동내용 기록하기1. 나의 작품을 구상해봅시다.

- 112 -

수업 후기칼라점토로 만드는 전기회로 아트

일시 2012년 7월 21일 참여인원교사 : 한문정

과학반 : 고수정, 김지영, 유지은

실험원리

칼라 점토는 도체고 고무 찰흙은 부도체이므로 칼라점토와 칼라 점토 사이에 고무 찰흙

을 넣고 칼라점토에 LED 전구와 9V 전지에 연결된 스냅전선을 꽂아 전기회로를 완성시

켜 LED전구에서 빛을 나게 한다.

실험 현장

참여 후기

처음 갔을 땐 아이들과 서먹서먹했지만, 저학년 아이들에게 차근차근 설명해 주면서 점

점 친해졌다. 처음엔 아이들이 무얼 만들까 고민하다가 아이디어를 하나 주니까 어린이

들 특유의 창의력으로 다양한 작품들을 만들어 냈다. 칼라 점토를 이용해 직접 만드는

거다 보니 아이들도 심심할 틈 없이 즐겁게 시간을 보냈다. 다음에 꼭 다시 한 번 와서

아이들과 함께 다른 실험도 해보고 싶다. (과학반 김지영)

- 113 -

23 - 강사 : 한은주칼라점토로 만드는 전기회로

아트

실험 목적• 전기가 흐르는 원리을 이해한다.

• 칼라점토와 고무찰흙을 이용하여 전기가 흐르는 회로를 디자인한다.

준비물• 칼라점토, 고무찰흙, 발광다이오드(LED), 9V건전지, 스냅전선, 기타 점토 공예 도구

등

생각하며 탐구하기1. 자신이 좋아하는 색깔의 칼라점토를 손으로 주물러, 막대 모양 2개를 만들어 발광다이오드

(LED)를 각각 한쪽 씩 꽂고, 발광다이오드의 긴 다리를 꽂은 쪽의 끝에는 붉은 색 전선을, 발

광다이오드의 짧은 다리를 꽂은 쪽의 끝에는 검정 색 전선을 점토에 꽂아 아래 그림처럼 만들

자.

☞ 칼라점토로 전기회로를 만들면 발광다이오드(LED)에는 불이 켜지는가?

2. 두 칼라점토 사이에 또 다른 색의 칼라점토를 올려놓아 칼라점토들 끼리 접촉 시 켜서, 발광

다이오드(LED)에는 불이 켜지는지 관찰한다.

- 114 -

☞ 이 경우에는 발광다이오드(LED)에 불이 켜지는가?

3. 이번에는 두 칼라점토 사이에 고무찰흙을 올려놓고, 점토와 접촉시키면 발광다이오드(LED)

에는 불이 켜지는지 관찰해보자.

4. 칼라점토로 만드는 전기회로 아트

① 칼라점토를 이용하여 얼굴을 만들어 그 위를 고무찰흙으로 덮고, 칼라점토로 두개

의 귀를 만들어 고무찰흙으로 감싼 후 얼굴 위의 양 옆에 두 개의 귀를 붙인다.

② 다른 색깔의 칼라점토를 사용하여 앞면에는 눈, 코, 입을 만들어 붙인다.

③ 아래 그림처럼 LED 두 개를 꼬아(긴 부분과 짧은 부분) 연결한 후 꼬인 부분을 고

무찰흙으로 완전히 감싼다.

④ 위에서 만든 것을 얼굴(몸통)위에 붙인 후 LED의 다리를 두 개의 귀를 만든 칼라점

토 앞면에 각각 꽂는다.

⑤ 건전지에 스냅단자를 끼우고 두 개의 귀의 칼라점토 뒷면에 각각 꽂는다.

- 단, 스냅단자의 빨간색 도선은 LED의 긴 쪽 다리가 꽂힌 부분에, 검정색 도선은

LED의 짧은 쪽 다리가 꽂힌 부분에 꽂는다.

☞ 내가 만든 캐릭터모양에 불이 켜져요. 도대체 칼라점토와 고무찰흙에 어떤 원리가

숨어 있는 것일까요?

- 115 -

창의적으로 활동하기 나만의 개성톡톡....................『 칼라점토로 만드는 전기회로 아트 』

① 디자인하기

내가 만드는 칼라점토

전기회로 아트 디자인

② 만들기

- 칼라점토와 고무찰흙으로 자기가 만들고 싶은 디자인을 하고, 전기회로 아트를 시작

해보자.

- 116 -

원리 이해하기

● 칼라점토와 고무찰흙으로 만드는 전기회로의 원리는?

칼라점토와 고무찰흙으로 전기회로를 만들어 보았다. 칼라점토에는 염화칼륨(KCl)이

라고 하는 성분이 들어 있는데, 이 염화칼륨은 고체 상태로는 전기가 통하지 않지만,

액체가 되거나 물에 녹아 수용액 상태가 되면 전기가 잘 통하게 되는 물질(전해질이라

고 함)이 된다. 즉, 촉촉한 칼라점토는 전기가 잘 통하는 염화칼륨이 되어 전류가 흐르

게 되고, 칼라점토와 연결하면 좋은 전선의 역할을 한다. 반면에 고무찰흙은 부도체인

고무성분이 있어 전기가 통하지 않는다. 그래서 칼라점토로 전류가 흐르는 부분을 만

들고, 전류가 흐르지 않아야 할 부분은 고무찰흙으로 막아서 칼라점토와 고무찰흙으로

주물러 나만의 멋진 전기회로를 만들 수 있는 것이다.

● 도체와 부도체

우리 주변에는 전기가 잘 통하는 물질도 있고, 전기가 잘 통하지 않는 물질도 있다.

전기가 잘 통하는 물질을 도체라고 하고, 구리, 알루미늄, 철 등의 금속이 여기에 속한

다. 한편, 전기가 잘 통하지 않는 물질을 부도체라고 하고, 나무, 고무, 플라스틱, 유

리 등이 여기에 속한다. 도체와 부도체를 구별하기 위해 전기회로에 물체를 연결하여

불이 켜지는 지 확인해 볼 수 있다. 우리가 사용하는 전기회로 부품 중에서 전류가 직

접 흐르는 부분인 전선은 도체인 구리로 되어 있고, 전선을 둘러싼 피복과 손으로 잡

는 집게 부분은 부도체인 고무로 되어 있어 전류가 다른 곳으로 흐르는 것을 막아준

다. 집에서 사용하는 컴퓨터, TV, 냉장고, 세탁기 등 모든 가전제품도 이렇게 도체와

부도체로 이루어져 있다.

- 117 -

활동내용 기록하기

1. 간이전기전도계로 자기 주변의 다양한 동전들, 칼라점토, 고무찰흙, 지우개,

샤프심, 연필심, 볼펜... 등에 접촉시켜 전기가 흐르는 물질과 전기가 흐르지

않는 물질을 찾아 구별하여 기록하여 보자.

10원 100원 샤프심 지우개 볼펜 연필심

전기가

흐르는가?

(○, ×)

2. 내가 칼라점토와 고무찰흙으로 만든 전기회로를 그림으로 그려

전기가 흐르는 원리를 설명해보자.

3. 친구가 만든 전기회로 아트 중에서 마음에 꼭 드는 것이 있다면, 찾아가 어

떻게 만들었는지 물어보고 기록해보자.

- 118 -

24 - 광운중 김 지 현테라륨 만들기

실험 목적• 미니 테라륨을 만들어봄으로써 테라륨 내의 식물과 동물간의 상호 관계를 이해할 수

있다.

준비물• 겨자씨, 알팔파씨, 호밀씨, 흙, 자갈, 잔가지 및 낙엽 부스러기

• 페트병, 이쑤시개, 망, 고무밴드, 스포이트, 플라스틱컵, 모종삽, 가위, 칼, 돋보

기, 네임펜

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동Ⅰ ; 씨 관찰하기

① 겨자씨, 알팔파씨, 호밀씨, 잔가지 등을 관찰하고 아래 활동지를 작성해보세요.

② 최대한 자세히 관찰내용을 쓰고 모양도 세밀하게 그려보세요.

2. 탐구활동 Ⅱ ; 테라륨 만들기

① 페트병의 밑둥을 잘라낸 나머지 부분을 사용합니다.

② 뚜껑을 열고 망 조각으로 병의 입구를 아래 그림처럼 감싸서 고무 밴

드로 입구를 막고 거꾸로 세웁니다.

③ 병의 아랫부분을 잡고 1컵 정도의 잔자갈을 넣어 흙이 빠지지 않게

해줍니다.

④ 흙을 자갈 위에 깔아줍니다. 이때 병의 옆 부분에 진흙 같은 것이 묻

지 않도록 주의 합니다.

- 119 -

⑤ 아래 그림과 같이 흙은 4구역으로 나눕니다. 이곳

에 3종류의 씨를 뿌리고 나뭇잎이나 가지들을 넣

어 줍니다. 병의 바깥부분에 미리 펜으로 각 구역

을 표시하고 섞이지 않도록 이쑤시개 같은 것으로

흙 위에도 미리 구역을 표시합니다.

⑥ 세 구역에는 씨를 심는데, 씨앗의 개수를 정확히

세고, 씨앗의 모양을 돋보기로 관찰합니다.

￭ 우선, 적당한 곳에 알팔파 씨부터 고르게 흩뿌립니

다. 필요하면 연필 끝이나 이쑤시개를 이용하여 잘 분산시킵니다. 여러분의 손가락

으로 조심스럽게 씨를 아래로 눌러 줍니다. 너무 깊이 씨가 들어가지 않게 조심하세

요!

￭ 이렇게 똑같은 방법으로 호밀씨와 겨자씨도 나머지 구역에 심어

주세요.

￭ 네 번째 구역에는 죽은 식물가지, 나뭇잎 등을 놓습니다.

⑦ 컵을 이용하여 물을 흙 전체에 골고루 줍니다. 또 스포이트를 이용하여 흙 전체를

적셔줍니다.

⑧ 일주일에 물을 몇 번 줄지 정하고 나서 한 번씩 물을 주는 양도 일정하게 유지합니

다. 그리고 테라륨이 어떻게 변화하는지 흙에서 어떤 일이 일어나는지 관찰하여 기

록합니다.

⑨ 활동지에 테라륨 그림으로 그립니다.

(완성된 테라륨 모습)

- 120 -

* 주의 사항 ; 씨는 절대 깊이 심지 않아요.

창의적으로 활동하기

1. 10일 정도 지나고 나면 발아과정이 끝납니다. 발아된 씨앗의 숫자를 세어볼까

요? 발아율을 백분율로 나타내봅시다. 어떤 종류의 씨앗이 가장 많이 발아되었

는지 또 평균발아율은 얼마인지 구해봅시다.

2. 발아율에 대해 관심이 있다면 다른 씨를 심어서 실험을 해도 좋습니다. 또 밝은

곳과 어두운 곳 중에 어떤 곳에서 더 빨리 발아를 하는지 실험해 보세요. 간단

하게 축축한 종이, 종이 타월 또는 스펀지에 씨를 놓고 실험을 해도 좋습니다.

- 121 -

활동내용 기록하기

테라륨 만들기 날짜 :

이름 :

1. 아래 종류를 돋보기로 세밀하게 관찰하면서 빈칸을 채워보세요．

2. 매일 여러분의 테라륨의 변화를 관찰하세요．또 과학공책에 관찰내용을 기록하고

관찰날짜를 반드시 적으세요！

종류 양과 크기 색/ 묘사다른 관찰

（예를들어，감촉，모양 등）

흙과 자갈

알팔파씨

（자주개자리

씨）

호밀씨

겨자씨

돌

잔가지

나뭇잎

물

- 122 -

활동내용 기록하기

테라륨 만들기 날짜 :

이름 :

2. 아래 원안에 테라륨을 위에서 내려다 본 모습을 그리고 이름을 써 넣으세요.

- 123 -

수업후기

★ 장소 날짜 망우지역아동센터 2012. 06. 13. 6:00~7:10

★ 활동인원

(학년 등)

11명: 초등 9명(서연희, 고창현, 김민지, 손민희, 원태성, 이수진, 홍수민, 김현정, 안

서현), 중등 2명(최철원, 임동현)

★ 특이한 일 - 1년 만에 만난 아이들의 성장이 놀라웠다. 산만함이 있었던 임동현 학생의 집중력

과 과제 집착력의 성장에 감동을 받았다.

- 3명의 결석생이 있어 아쉬웠다. 2학년 서연희 학생은 원래 수업을 받는 학생이 아

닌도 오늘만 참석했다고 한다.

- 여전희 태성이는 적극적이고 성실한 태도로 가장 마음에 들게 활동해 주었다.

- 전반적으로 학생들이 과학활동을 하는 태도가 많이 적극적으로 변하였으며, 교사를

대하는 태도도 우호적으로 변한 것이 느껴졌다.

★ 수업 중 오

고 간 대

화

- 작년에 만들었던 수족관 생물에 대한 얘기를 했다. 구피와 달팽이가 아직까지 살아

있느냐 새끼 낳는 것을 보았느냐 등. 태성이만이 구피 새끼 부화를 관찰했고 그 새끼

가 아직도 살아있다고 했다.

- 수족관과 테라륨을 연결하여 작은 생태계를 만들어 볼 수 있다고 얘기해주었다.

- 실험기구에 대해 서로 양보하고 잘 사용할 수 있도록 지도하였다.

- 현정이는 다른 학생과의 마찰이 줄어들기는 했으나 여전히 남을 배려하지 못하고

이기적인 행동을 했다. 하지만 향상된 점에 대한 칭찬을 해주었다.

★ 소감 등 기

타 사항

- 작년과 또 달라진 점은 활동 후에 소감을 쓴다는 것 일일이 아이들의 공책을 보고

피드백하면서 아이들의 소박한 기쁨과 호기심을 엿볼 수 있었고 한층 더 가깝게 다가

갈 수 있었다. 또한 학생들이 1회성 실험으로만 그칠 수 있는 한계를 이 공책을 통해

조금이라도 채울 수 있을꺼라는 생각을 했다.

- 이번 봉사는 학교 과학동아리 학생 4명(중3)을 데리고 가서 함께 했는데 학생들의

호응과 그 뿌듯한 표정이 내내 눈에 선하다.

- 124 -

25 - 박상희, 장수철투석기 만들기

배경 및 목적 고대, 중세시대에 성을 공격하기 위한 방법

으로 돌을 멀리 날리기 위해 만들어진 발사

기구가 투석기입니다. 투석기가 가지고 있는

과학적인 원리는 지레의 원리, 탄성력, 작용

반작용의 법칙, 관성의 법칙 등이 있습니다.

나무젓가락과 고무밴드를 이용하여 모둠별로

간단한 투석기를 직접 만들어 보면서 고대인

들이 돌을 멀리 보내는 방법으로 터득한 투석

기의 과학적인 원리를 생각해 봅시다.

실험 목적• 투석기의 원리에 대해서 알 수 있다.

• 지렛대의 원리와 탄성에 대해서 생각해 볼 수 있다.

• 협동하여 투석기를 만들면서 협동심과 공작능력을 키울 수 있다.

준비물 나무젓가락, 고무밴드, 종이컵이나 1회용 숟가락, 본드, 글루건.

- 125 -

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동Ⅰ : 투석기 만들기(모둠별로 창의적으로 제작)

① 투석기의 원리를 설명하고 여러 가지 예시 작품들을 보여 준다.

② 물체를 멀리 보낼 수 있는 방법을 모둠별로 생각하여 창의적으로 다양한 투석기를

생각해 본다.

③ 모둠별로 생각한 투석기를 나무젓가락과 고무밴드를 이용하여 직접 만들어 본다.

④ 학생들의 예시 작품을 보여 주면서 잘 만들지 못하는 학생들을 안내 한다.

- 126 -

사진자료 출처 : 깡선생의 아두이노 발명교실

(http://cafe.naver.com/megabot/399)

- 127 -

2. 탐구활동 Ⅱ : 투석기로 발사하기( 모둠별로 경쟁하기 )

1) 모둠별로 발사를 해 보면서 투석기의 조작 방법과 원리를 생각해 본다.

2) 좀 더 멀리 발사 할 수 있는 방법을 모둠별로 논의 하면서 포물선 운동에 대해서 생각해

본다.

3) 모둠별로 활동하면서 협동학습에 대해서 생각해 본다.

창의적으로 활동하기

1. 투석기란?

2. 투석기를 이용할 수 있는 곳을 생각해 봅시다.

3. 더 크고 무거운 돌을 멀리 보낼 수 있는 방법을 생각해 봅시다.

- 128 -

이해하기

투석기란?

투석기(catapult)라는 단어는 '아래로'라는 뜻의 카타(kata)와 작은 원형 방패를 의미하는 풀

토스(pultos)라는 두 개의 그리스어에서 유래했다. 카타풀토스(Katapultos)는 '방패를 뚫는 것'

을 의미했다. 아르키메데스에 의하면 이 무기는 기원전 299년에 시라쿠사의 시칠리아 시에서

발명되었고, 석궁과 유사한 복합궁에서 파생되었다.

초기의 투석기는 중앙에 지레가 있고 한 쪽에는 투석 바구니, 맞은편 끝에는 평형추가 달려

있었다. 탄성을 이용하는 투석기는 기원전 330년경에 그리스와 마케도니아에서 일상적으로 사

용되었다. 알렉산드로스 대왕은 이를 사용하여 전장을 엄호하거나 포위 공격을 했다.

중국과 그리스, 로마에서는 다양한 형태의 투석기를 사용했다. 마케도니아 필리포스 왕을 위

해 만들어진 발리스타는 거대한 석궁과 유사했으며, 꼬아 놓은 밧줄 타래의 장력을 이용하여

무거운 볼트와 다트, 혹은 창을 던질 수 있었다. 트레뷰셋(trebuchet)은 지레와 밧줄로 구성되

어 큰 돌을 던지는 데 사용되었다. 로마인들이 만들었다고 생각되는 망고넬은 거대한 지렛대

끝에 달린 그릇 모양의 용기로부터 무거운 물건들을 던졌다. 포위 공격을 하는 데 사용된 투

석기는 보통 현장에서 제작되었는데, 이는 끌고 다니기엔 너무 성가셨기 때문이다. 때로는 벌

집이나 죽은 동물의 사체를 성벽 너머로 던져 성안에 있는 사람들을 감염시키기도 했다. 이

무기가 유럽에 도달한 것은 중세 시대로 프랑스인들은 서기 1216년에 도버 성을 함락할 때 이

를 사용했다. 서기 14세기에는 대포가 투석기를 대신하여 유럽의 대표적인 포위 공격 무기가

되었다.

[출처] http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=2597&docId=798375&mobile&categoryId=2597

역사속 신무기 : 디오니시우스의 투석기

지렛대 원리 이용 무거운 돌 등 발사

(국방일보/ 2007.05.28)

시라쿠사의 디오니시우스 1세(재위 기원전 405∼367)는 그리

스 최고의 공성전 전문가이자 투석무기 발전사에 지대한 영향

을 미친 인물이다. 그는 처음 노포를 전쟁에 사용했을 뿐만 아

니라 페니키아인들이 발명한 투석기로 시라쿠사의 군대를 무장

- 129 -

시키고 공성전의 양상을 완전히 뒤바꿔 버렸다.

카타펠테스와 페트로볼로스는 디오니시우스 1세에 의해 사용된 대표적 투석기로 그 위력은

육중한 성문조차 일격에 격파할 수 있을 정도로 치명적이었다. 실제로 디오니시우스 1세는 기

원전 398년 모티아 점령을 통해 공성망치와 투석기가 딸린 공성탑이 공성전 수행에 얼마나 효

과적인 무기인지 직접 검증해 보였다.

소형 투석기로 분류되는 카타펠테스는 최대 4㎏의 돌이나 화살·투창 등을 발사해 230m 이내

의 표적을 정확히 명중시킬 수 있었다. 카타펠테스는 지렛대 원리를 이용해 탄환을 투척할 수

있었고, 황소 힘줄이나 여성의 머리카락을 꼬아 만든 밧줄로 투척에 필요한 탄성을 얻었다. 조

준사격이 아닌 경우에는 최대 325m까지 각종 탄환을 투척할 수 있었다.

투석기 자체의 길이는 2∼3m, 무게는 250∼350㎏였다.대형 투석기로 분류되는 페트로볼로

스(사진)는 길이 3∼5m, 무게 300∼400㎏에 최대 25㎏의 돌이나 소이탄을 최대 400m까지

투척할 수 있었다. 카타펠테스를 좀 더 확대시킨 형상의 페트로볼로스는 발사시 반동이 더 컸

기 때문에 바닥에 아무리 단단히 고정해도 야생 당나귀가 뒷발로 발길질하는 것처럼 들썩거렸

다.

이 때문에 페트로볼로스라는 이름보다 ‘야생 당나귀’를 뜻하는 ‘오나거’로 더 많이 불렸다.

현대의 자주포, 혹은 대구경 다연장로켓에 비유할 수 있는 투석기는 무거운 돌이나 화살·소이

탄 등 각종 탄환을 지렛대 원리를 이용, 발사할 수 있는 투척무기다. 화포가 등장하기 전까지

가장 위력적이고 치명적인 무기로 전쟁에 사용됐고 기원전 5세기에서 3세기 사이에 처음 등장

해 유럽에서는 10세기 중세시대 때까지 사용됐다.

역사적 자료 부족으로 최초 개발자에 대해서는 여러 가지 설이 있으나 보통은 페니키아인들

이 처음 발명하고 시라쿠사의 디오니시우스 1세에 의해 전쟁에 사용된 것으로 본다. 사실 화

약무기가 등장하기 전까지 투석기를 압도할 수 있는 무기는 존재하지 않았다. 기동성이 결여

됐다는 단점만 제외하면 공격·방어용 전략무기로 폭넓게 사용할 수 있었다.

이 때문에 페트로볼로스와 카타펠테스는 그리스뿐만 아니라 로마에서도 주요 무기로 사용됐

고 유럽에서는 10세기 중세시대까지도 중요한 공성무기로 사용됐다.한편 필리포스 2세(재위

기원전 359∼336년)는 노포와 투석기를 사용한 포술을 발전시켰고 알렉산드로스 대왕 역시

자신의 정복 전쟁에 투석기를 적절히 사용해 승리를 이끌었다.

[출처] 역사속 신무기<20>디오니시우스의 투석기 |작성자 황경익

(http://blog.naver.com/hki321?Redirect=Log&logNo=50108285268)

- 130 -

활동내용 기록하기1. 투석기란?

2. 투석기의 원리를 생각해 봅시다.

3. 본인이 만들고 싶은 투석기를 그려 봅시다.

- 131 -

★ 장소 날짜 2012년 5월 23일 수요일 오후 6:00~8:00

★ 활동인원

(학년 등)

초 4: 손민영

초 6: 고창현, 김민지, 손민희, 원태성, 이수진, 이수인, 김세인

총 8명

★ 특이한 일 지도교사 : 박상희, 장수철 선생님

★ 수업 중

오고 간

대화

*. 지난번 1학기에 가서 아이들과 함께 도금 실험을 했었다. 나를 기억하고 있는지 아

이들에게 물어 보았다. 그런데 그 때 수업을 들은 아이들은 기억한다고 하였다. 그

때 선생님이 준 선물을 아직까지 가지고 있냐고 물어 보았는 데, 오백원짜리 동전으

로 해주지 않아서 보관하지 않았다는 학생과 부모님 드렸다는 학생 등 아쉽게도 보

관하는 학생은 없었고 어디 있는지 모르는 학생들이 많았다.

*. 투석기가 무엇인지 아는지에 대하여 질문하였다. 역시 남학생들은 잘 알고 있었고,

서로 이야기 하려고 하였다. 투석기의 정의와 원리를 활동 기록지에 적게 하였다.

아이들이 하라는 대로 잘 기록 하였다.

*. 활동지를 통하여 다양한 투석기의 모양을 제시해 주고 창의력을 발휘하여 제작해

보도록 하였다. 우리학교 과학반 학생들을 대상으로 했을 때도 쉽지 않았다. 역시

창의적으로 만드는 것은 쉬운 일이 아닌 듯 아이들이 시작하지를 못했다. 먼저 하나

의 샘플을 보여 주고 따라서 하도록 지도하였다. 고무밴드로 나무젓가락을 묶어 주

면 되는 데 생각처럼 쉽지 않은 지 서로 자기를 도와 달라고 해서 이리저리 돌아다

니며 열심히 고무밴드를 감아 주었다.

*. 완성된 투석기를 가지고 경연을 하였다. 상품(초코파이와 크라운 산도 1상자씩)을

미리 이야기해서 아이들의 경쟁심을 고취 시켰다. 경쟁심이 있어서 인지 서로 잘 만

들려고 노력 하였고, 열심히 쏘아 보면서 연습을 하였다. 연습을 너무 많이 한 학생

도 있어 처음에는 잘 나갔는 데 본 경연을 하려니 망가졌다고 고쳐 달라는 학생도

있었다.

*. 수업이 끝나고 뒷정리를 하고 궁금한 것이 있냐고 물었을 때 별로 반응을 보이지

않았고 집에 가는 것이 아쉬운지 잘 가지 않았다. 생각해 보니 과학노트 기록시간이

없어 아이들이 아쉬웠는지 좀 일찍 끝나서 인지 수업이 끝나고 10여분 정도 아이들

과 이야기 하며 뒷정리하며 시간을 보냈다. 마지막에 집에 나가면서 선생님 자주 오

세요 하면서 가는 아이들에게 자주 못 와서 미안한 마음이 들었다. 다음에 다시 와

야 되겠다는 생각이 들었고 그래서 다음에 다시 만나자고 이야기 하였다.

★ 소감 등

기타 사

항

*. 박상희 선생님 : 수요일은 학교에서 창의적 체험활동이 있는 요일이어서 학교에서

좀 일찍 귀가를 할 수 있었다. 일찍 서둘러서 센터를 찾았다. 1학기에 가고 2학기에 두

번째 가는 길인데 근체에서 또다시 길을 쉽게 찾지 못하고 헤매고 말았다. 그렇게 5시

30분쯤에 도착하여 센터 담당자 분들께 인사하고 장수철 선생님을 기다렸다. 젊은 여

자 분께서 식사 안내와 장소를 친절하게 안내 해 주었다. 장수철 선생님과 통화하여

센터 2층에서 밥을 맛있게 먹고 수업을 하였다. 1학기 때 보다 적은 인원이어서 인지

학생들이 미리 준비하고 있었고 바로 인사하고 수업을 하였다. 수업내용이 부담 없이

수업후기

- 132 -

쉽게 만들 수 있는 것이어서 아이들이 웃으면서 서로 이야기 하면서 즐겁게 만들었다.

즐겁게 수업을 듣는 아이들과 웃으면서 이런저런 이야기를 하였다. 역시 두 번 보는

데도 아이들의 이름을 미리 외우지 못해서 인지 아이들에게 좀 더 친근감 있게 다가가

는 데는 어려움이 있었다. 수업이 끝나고 아이들이 선생님 자주 오세요. 하는 이야기를

들었을 때는 자주 오지 못해 미안한 마음도 들었다. 기회가 된다면 더 자주 와야 되겠

다는 생각도 들었다.

*. 장수철 선생님 : 대중교통을 통해 교회를 찾는 데 안내파일을 받았는데도 많이 헤매

었다. 보내 준 길찾기 안내 자료 파일의 사진이 상당히 예전의 것이어서 수정이 필요

할 듯 하였습니다. (사진속 가게들도 바뀌었고, 금란교회 주차장도 2층으로 바뀌어 있

습니다.) 시간에 늦지는 않아서 박상희 선생님과 센터 2층 식당에서 식사를 하고 지하

1층에서 수업을 하였습니다. 학생들이 8명이 미리 준비를 하고 있었습니다. 학생들이

순박하고 교사를 잘 따른다는 느낌을 받았습니다. 4,5,6 학년으로 구성된 소규모 그룹

수업이어서 진행이 어렵진 않았던 것 같습니다. 수업이 끝나고 다음에 또 오세요라는

말을 들었을 때 기분이 좋았었습니다. 기회가 되면 망우가 아니어도 꼭 과학봉사활동

을 시작해 봐야 되겠다고 생각하였습니다.

- 133 -

26 - 광운중 김 지 현팬플릇 만들기

실험 목적• 관의 길이에 따라 음의 높낮이 달라짐을 이해할 수 있다.

준비물• 플라스틱관 8개, 가위, 절연테이프, 두꺼운도화지, 네임펜

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동Ⅰ ; 소리가 들리는 원리

① 소리는 소리를 전달해주는 물질이 있어야 들을 수 있어요.

② 소리를 ‘아~’하고 내보세요. 여러분이 낸 소리는 어떻게 되나요?

③ 여러분의 목소리는 교실 안을 채우고 있는 ( )를 진동시키고, 또 근처 ( )

를 차례차례 진동시키지요.

④ 결국 ( )의 진동이 귓 속의 ( )을 울려서 우리가 소리를 들을 수 있게 되

지요.

⑤ 소리를 전달할 수 있는 물질은 종류가 많아요. 고체나 액체(물) 속에서도 잘 전달

되지요. 이런 예에는 무엇이 있을까요?

2. 탐구활동 Ⅱ ; 팬플릇 만들기

① 아래 표를 참고로 각각의 음계를 만드는데 필요한 길이로 플라스틱통을 가위로 잘

라요.

- 134 -

음계 도 레 미 파 솔 라 시 도

길이(cm) 24.3 21.6 19.4 18.2 16.3 14.6 12.9 12.2

② 8개의 짜른 플라스틱통 끝부분에 마개를 끼워요.

③ 플라스틱통을 길이 순으로 나열한 후 윗부분을 절연 테이프로 2회 감싸줍니다.

④ 절연테이프로 고정시킨 팬플릇을 불어본면서 음이 맞는 확인한 후 음계이름을 써

줍니다.

⑤ 완성된 팬플릇을 연주해 봅니다.

* 주의 사항 ; 플라스틱 관을 가위로 자를 때 손이 다치지 않게 조심해요.

- 135 -

창의적으로 활동하기

1. 빨대의 길이에 따라 소리의 차이가 생기는 이유는 무엇일까요?

2. 소리는 공기를 통해 들을 때와 금속관을 통해 들을 때 어느 것이 빨리 들릴까

요? 또 그렇게 생각한 이유는 무엇인가요?

3. 다같이 모둠별로 자유곡을 정해서 합주를 해봅니다.

- 136 -

활동내용 기록하기

팬플릇 만들기

1. 팬플릇 소리가 나는 원리는?

관안으로 공기를 불어넣으면 그 속의 공기가 주기적으로 수축과 팽창을 하면서 진동을

하게 되요. 이 진동이 우리의 고막을 진동시키고 뇌에 전달되어 소리를 느낄 수 있게

되는 것이죠.

2. 관의 길이가 짧아질수록 어떤 음이 나나요?

3. 관의 길이에 따라 왜 음의 높낮이가 달라질까요?

관의 길이가 길면 진동은 덜 되고 반대로 관의 길이가 짧으면 진동을 많이 하게 되어

높은 소리를 내게 되지요. 소리의 높이가 다른 관들을 연결하여 팬플릇을 만들어보고

멋진 화음도 내어보아요.

4. 팬플릇 소리를 잘 내기 위해 어떻게 해야할까요?

**팬플릇(pan flute, pan pipe)의 유래**

팬은 허리에서 위쪽은 사람의 모습이고 염소의 다리와 뿔을 가지고 있으며, 산과 들에 살면서 가축을 지

키는 일을 했습니다. 춤과 음악을 좋아하는 명랑한 성격의 소유자인 동시에 잠들어 있는 인간에게 악몽을

불어넣기도 하고, 동굴속에서 갑자기 나타나 나그네에게 갑자기 공포를 주기도 한다고 믿어져, ‘당황’과

‘공황(恐慌)’을 의미하는 패닉(panic)이란 단어의 어원이기도 합니다.

옛날 "시링크스"라는 요정이 살았는데, 너무 아름다워 숲속에 사는 다른 요정들에게 사랑을 받았습니다.

그러나 "시링크스"는 독신으로 지내면서 사냥에만 취미가 있었습니다.항상 사냥 옷을 입고 있었지만 "시링

크스"는 너무도 아름다웠고, 이 모습에 반한 팬은 그녀을 유혹합니다. 사랑에는 관심이 없는 "시링크스"는

"팬"의 추한 모습이 싫어서 도망을 치고 말았습니다. 시링크스는 도망을 하다가 라돈강에서 갈 길이 막히

고 말았습니다. 다급해진 그녀는 그녀의 아버지인 "강의 신"에게 도움을 요청합니다. 강의 신은 그녀를 갈

대로 변형시켜버렸습니다. Pan은 통곡을 하고 말았지만, 어쩔 수 없었습니다. 시링크스를 사랑하는 마음을

잊을 수 없어서 강가의 갈대들을 길고 짧게 잘라서 피리를 만들어 불었습니다. 그렇게 해서 제작된 악기가

바로 panpipe입니다. 이 악기의 이름을 panflute 혹은 시링크스 요정의 이름을 따서 syrinx 라고도 합니

다.

그 악기는 플루트보다 더 애달프게 소리를 내는데, 사랑을 이루지 못한 Pan의 한(恨)이 들어있기 때문일

겁니다. 음정이 불안정해 오케스트라에 끼지 못하는 악기지만 이루지 못한 사랑을 표현하기 위해 악기여서

애달픈 소리가 나는 지도 모를 일입니다.

- 137 -

수업후기

★ 장소 날짜 망우지역아동센터 2012. 10. 24. 6:00~7:20

★ 활동인원

(학년 등)

8명: 초등 6명(고창현, 김민지, 손민희, 원태성, 이수진, 손민영), 중등 2명(최철원, 임

동현)

★ 특이한 일 - 이번 수업은 소리를 만들어내는 활동이라 과학마인드보다는 음악재능이 돋보인 활

동이었다. 민지가 단연 소리를 내는 것이나 “진동”과 소리를 연계시켜 이해하고 있는

것이 남달랐다. 자작곡을 연주하듯 감미로운 소리를 냈던 민지와 민희, 민영, 수진이의

깜짝 합주는 잊을 수 없다.

- 점점 인원이 줄어 오늘은 8명이였던 것이 좀 아쉽긴 했지만 새로 옮겨진 교실도 넓

고 쾌적하고 하나의 큰 테이블에서 모두 모여 실험하는 것도 색다르고 맘에 들었다.

- 철원이도 팬플릇 소리를 잘 내었고 소리의 원리를 나름 이해하려는 모습이 보기 좋

았다.

- 남아 있는 8명은 꽤 적극적이고 과학활동에 우호적인 학생들만 남아있는 터라 수업

도 한결 신나고 재미있었고 4명씩 짝지어 합주를 하는 장면에서도 진지하고 열심히

하는 모습을 볼 수 있었다.

★ 수업 중

오고 간

대화

- “긴 관과 짧은 관에서는 어떤 소리가 날까?” 라는 질문에 학생들은 맞게도 정반대

로도 대답을 하였으며 실제로 팬플릇을 만들어 불어봄으로써 그 결과는 스스로 알아낼

수 있었다.

- “왜 관의 길이가 다르면 높낮이가 달라질까?” 라는 질문에는 “떨림” “진동”이라는

용어를 써가며 나름 열심히 대답을 하였다. (태성, 철원, 민지)

- 팬플릇 소리가 나지 않아 포기하겠다는 말을 하는 학생들을 격려하고 소리가 잘 나

는 방법을 가르쳐주었다.

★ 소감 등

기타 사

항

- 소감문을 쓰는 공책에 피드백을 좀더 내실있게 하기 위해 공책을 걷어갔다 다음 활

동 때 나눠준다. 그 전 시간에 피드백해준 것을 보는 아이들의 눈빛에는 행복감과 설

렘이 묻어났다. 소감문을 쓰는 것은 정말 맘에 든다.

- 활동이 끝나고 집에 서둘러가는 학생 하나없이 아쉬워하는 모습을 보며 참 뿌듯하

고 감사했다.

- 김혜진 선생님이 데리고 온 월계고 1, 2학년 학생들도 참 참하고 아이들의 활동이

원활하게 진행되는데 많은 도움을 주었다.

- 138 -

27 - 은평고등학교 김경숙편광(偏光)이 뭘까요?

배경 및 목적그림 에서 알 수 있듯이 용수철의 진동 방향이 틈의 방향과 같을 때 파는 틈을 통과해 나아갈 수가

있다. 틈의 방향과 용수철의 진동 방향이 수직인 경우에는 파는 틈을 통과할 수 없다. 그러나 용수철에

종파가 퍼져 갈 경우에는 틈의 방향에 상관없이 파는 틈을 통과할 수가 있다. 틈과 비슷한 역할을 하는

것이 편광판이다. 편광판은 원자의 구조적 특성으로 특정한 방향으로 진동하는 빛만을 통과시킨다. 여

기서 특정한 방향으로 진동하는 빛을 편광이라고 한다. 보통의 광원에서 나오는 빛을 두 개의 나란히

놓인 편광판에 통과시키면 두 편광판의 방향이 이루는 각도에 따라 통과한 빛의 세기가 변한다. 두 편

광판의 방향이 같을 때 빛의 세기는 최대이고 서로 수직일 때 빛의 세기는 최소가 된다. 이것으로 우리

는 빛이 횡파(橫波)임을 알 수 있다.

출처 Basic 고교생을 위한 물리 용어사전, 신근섭, (주)신원문화사

실험 목적• 편광 현상이 무엇인지 안다. • 편광에 의한 현상을 이용하여 여러 가지 장난감을 만들어 본다.

준비물• 투명한 관, 5*5 모양의 편광판 2장, • 원형 편광판 2장, 원형 종이, 도넛모양 종이(3장), 풀, 그림 그릴 원형 종이• 5*5 편광판 1장, 셀로판 테이프, 가위

- 139 -

생각하며 탐구하기탐구 활동Ⅰ. 편광현상 탐구하기1. 두 장의 편광판을 겹쳐 보자. 한 장을 회전시키면서 편광판이 어떻게 보이는지 관찰한다.

탐구활동 Ⅱ. 벽을 통과하는 마술 원통 만들기1. 투명한 플라스틱 원통을 10cm 길이로 자른다. (그림 1)2. 두장의 편광판이 검은색으로 보이도록 나란히 놓는다.(그림 2)3. 편광판을 말아 통속에 넣고 둥근 볼을 넣은 후 마개를 막는다.

그림 1 그림 2 그림 3

탐구활동 Ⅲ. 그림이 나타났다 사라지는 마술카드 만들기1. 둥근 종이에 흰 종이를 가운데 붙이고 그림을 그린다. (그림 4)2. 1위에 편광판을 올리고 도넛 모양의 종이에 풀칠하여 고정시킨다.(그림 2)3. 도넛모양 종이 2장 사이에 둥근 편광판을 넣고 종이를 풀칠하여 고정시킨다.(그림 6)4. 2의 판 위에 3을 손 위에 올리고 살살 흔들면서 관찰해 보자.(그림 7)

그림 4 그림 5 그림 6 그림 7

- 140 -

탐구활동 Ⅳ. 셀로판 테이프로 ART1. 5*5 편광판에 셀로판 테이프를 오려 붙여 예쁜 그림을 만든다. 이때 세로판 테이프는 한겹,

두겹, 세겹등, 겹수를 다르게 한다.(그림 8)2. 활동 3에서 만든 편광판을 겹치고, 회전시키면서 어떻게 보이는지 관찰한다.(그림 9)

그림 8

그림 9

이해하기편관판은 어디에 쓰일까요?

LCD 디스플레이, 휴대폰, 전자 계산기 등의 액정판에 사용됩니다.

편광판을 돌리면서 관찰해 보면 어두워서 안보이다가 밝게 보이는 곳에는 편광판을 사용

한 것입니다.

- 141 -

활동내용 기록하기

탐구 활동Ⅰ.편광현상 탐구하기1. 편광판을 회전시키면 어떤 일을 관찰할 수 있었나요?

탐구활동 Ⅱ. 벽을 통과하는 마술원통 만들기1. 마술 원통은 가운데 벽이 보이는데 어떻게 공이 통과할수 있을까요?

탐구 활동 Ⅲ. 그림이 나타났다 사라지는 마술카드 만들기1. 마술카드의 그림이 사라지는 것은 왜일까요?

탐구 활동 Ⅳ. 셀로판 테이프로 ART1. 셀로판테이프를 이용하면 어떤 색이 나타나나요?

- 142 -

★ 장소 날짜 함사람 지역아동센터(구로) 2012.06.11

★ 활동인원

(학년 등)

6명 : 김혜영(6학년) 이규민, 박혜인, 오미란, 김하은(5학년), 이동현(4학년)

★ 특이한 일 - 도착하니 저녁을 먹고 있었어요. 주차가 힘들다는 소문을 듣고 차를 두고 대중교통

으로 갔습니다. 안내해주신대로 가니 찾기 어렵지 않았습니다만, 차를 갖고 갔다면 더

어렵게 찾았을 것 같습니다.

- 김하은은 처음에는 구경만 하겠다고 하더니 세 번째 활동부터 함께 하였습니다.

- 혼자 갔는데 여섯명을 한곳에 모아 설명하고 만들고 하니 어렵지 않았어요.

- 시설이 열악하다는 것을 이미 들어서 인지 시설에 대해서는 불편한점이 없었습니다.

오히려 거실같은 곳에서 수업을 하느라 방에 있는 아이들이 불편하지 않았을까 하는

생각이 들었습니다.

- 원리를 생각하기 보다는 그냥 재미있는 활동에 몰두하는 듯했습니다.

★ 수업 중

오고 간

대화

- 일상적으로 수업을 해서 특별히 오고간 대화를 쓰기가 힘드네요.

- 아이들은 다소 거칠거나, 자신감이 지나치게 상실되어 있는 것처럼 느껴졌습니다.

-실험 끝나고 선물로 소세지를 주었는데 나중에 이것 때문에 아이들이 살짝 다툼이

있어서 미안했습니다.

- 하은이는 욕심이 많아서 수업에 필요했던 캐릭터를 자기가 원하던 것을 갖지 못하

지 그 활동에 참여하지 않았어요.

-혜영이는 6학년인데 제일 작았어요. 그래도 열심히 참했지요.

-동현이는 제일 어렸는데 제일 열심히 참여했어요.

★ 소감 등

기타 사

항

- 소규모로 하는 실험이어서 힘들지 않게 했습니다.

- 그 안에서 아이들의 위계도 있는듯해요.

- 편광이라는 현상을 이해하고 싶어하는 것 같지 않았지만, 편광이라는 단어를 강조해

서 몇 번씩 강조했습니다.

수업후기

활동 사진

- 143 -

표시

방법

종류 페트고밀도

플라스틱

저밀도

플라스틱

폴리

프로필렌

폴리

스티렌

폴리

염화비닐기타

물건

28 - 강사 : 손미현 선생님플라스틱, 알고 있니?

실험 목적• 플라스틱의 종류를 알고 재활용 표시대로 분리할 수 있다.

• 폴리우레탄폼의 특징을 알고 실험할 수 있다.

• 자원의 재활용과 환경에 대하여 생각해보고 환경을 보호하려는 태도를 가질 수 있

다.

준비물• 여러 플라스틱 조각, 수조, 물, 폴리우레탄폼(P액, M액), 색소, 나무스틱, 종이컵, 머

핀 주름지, 스포이트, 가위, 꾸밈재료

생각하며 탐구하기1. 우리 주변에는 다양한 플라스틱이 있어요. 그리고 그 플라스틱의 대부분은 재활용

이 가능하답니다. 다음의 재활용 마크를 보고 해당하는 플라스틱 물건의 이름을 가

능한 많이 적어봅시다.

- 144 -

2. 여러 종류의 플라스틱 조각을 가위로 이용하여 잘라봅시다. 자른 조각을 물에 띄우

고 가라앉는 조각과 물에 뜨는 조각을 구별하여 적어 보아요.

물에 뜨는 것 물에 가라앉는 것

3. 물에 뜨는 조각과 가라앉는 조각의 재활용은 어떻게 다를까요?

4. 플라스틱 쓰레기를 줄이기 위해 우리가 할 수 있는 일에는 무엇이 있을까요?

집에서

학교에서

밖에서

* 나만의 예쁜 미니 머핀을 만들어 봅시다.

1. 종이컵에 머핀 주름지를 잘 펴서 넣어주세요.

2. M이라고 써 있는 스포이트로 M용액을 눈금 1mL까지 올려서 머핀 주름지를 넣은

종이컵에 넣어 주세요.

3. 여기에 원하는 색소를 2-3방울 넣고 나무 막대로 잘 섞어 주세요.

4. P라고 쓰여 있는 스포이트로 P용액을 눈금 1mL까지 올

려서 머핀 주름지를 넣은 종이컵에 넣어 주세요.

5. 나무 막대로 다시 한 번 잘 저어서 부풀어 오를 때까지

기다려주세요.

6. 부풀어 오르는 것이 멈추면 표면이 굳기 전에 꾸밈 재료

를 예쁘게 뿌려주세요.

- 145 -

원리 이해하기￭ 읽을거리

* 폴리우레탄 폼이란?

폴리우레탄 폼은 ‘폴리올’이라는 물질과 ‘이소시아네이트’라는 물질을 결합시키면 거

품이 나면서 생성되는 물질이에요. 이때 부피가 원래 부피의 약 100배까지 커진답니

다. 모양을 만들기 쉽고 사용이 간편하여 널리 이용되고 있어요. 이런 폴리우레탄 폼

을 가장 많이 볼 수 있는 곳이 바로 건물을 짓는 곳이에요. 폴리우레탄 폼은 가장 좋

은 단열재에요. 단열재란 열을 차단시켜주는 물질로 벽과 벽 사이에 넣어서 겨울에는

따듯하게 여름에는 시원하게 지낼 수 있도록 해주지요. 단열이 잘 된다는 특징 때문에

영하 230℃나 되는 인공위성 발사로켓의 연로로켓 단열재로도 사용된답니다. 폴리우레

탄폼은 우리 주변의 생활용품에서도 많이 찾아볼 수 있어요. 침대 매트리스, 의자의

쿠션, 체육관의 매트나 놀이방 매트, 테니스나 골프 라켓의 손잡이 부분 등 충격을 흡

수하는 곳에 주로 사용돼요. 자동차 내부에서도 자동차 시트, 팔걸이, 핸들, 머리받침,

문손잡이, 핸들 앞쪽의 패널까지 폴리우레탄폼의 변신은 정말 끝이 없답니다.

자동차 내부 건물 옥상 단열 침대 매트리스

폴리우레탄 폼은 안타깝게도 아직까지 재활용 방법이 다양하지 않아요. 현재 세계 각

국에서는 화학 약품을 섞어 폴리우레탄폼을 분해하는 연구가 진행 중이에요. 지금 사

용되는 재활용 방법은 폴리우레탄 폼을 아주 작게 분말로 만들어서 천연 고무에 혼합

하여 자동차 시트 쿠션, 자동차의 헤드, 매트 등으로 다시 만들거나 페인트나 단열재

에 섞어서 다시 사용하는 것이지요. 다양한 재활용 방법이 연구되어 나올 때까지 우리

가 할 수 있는 일은 무엇일까요? 바로 열심히 분리수거를 하는 거예요. 다 같이 푸른

지구를 지키기 위해서 노력해 보아요!

- 146 -

29 - 상계중 박지선해시계를 만들자!

배경 및 목적 예전부터 사람들이 시간을 알 수 있도록 해주는 해시계

는 해의 그림자를 이용하여 시간을 측정하도록 만들어졌

습니다. 해시계 간단한 형태부터 계절변화, 날짜까지 알려

주는 앙구일부로 발전하였습니다. 앙구일부가 시간과 날짜

를 알려줄 수 있는 원리를 알아봅시다.

그림 출처 : 창경궁 해시계

실험 목적• 해시계를 만들어 날짜와 시간을 찾을 수 있다.

• 지구의 자전에 의한 태양의 일주 운동을 이해할 수 있다.

• 지구의 공전으로 계절에 따른 고도 변화를 알 수 있다.

준비물• 해시계 평면도, 가위, 풀 또는 테이프, 나침반, 각도기

생각하며 탐구하기 해시계를 만들자

1. 해시계 평면도를 뜯어낸다.

2. 날짜와 시간이 있는 평면도를 반 원통형이 되게 구부리고 반원형의 받침을 양쪽에

붙인다. 중심부분을 정확하게 맞추어야 하므로 가운데 중심선부터 맞추어 붙인 후

양쪽으로 붙여 나간다.(중요!)

- 147 -

붙일 때 일단 접는 부분에 풀칠을 한 뒤 고정시킨 후 투명 테이프로 단단히 붙여

주는 것이 편리하다.

3. 받침대 평면도를 접어 해시계받침을 만든다. 탐구활동 2 그림

⇒ 탐구활동 3 그림

4. 받침대와 지면의 기울기는 얼마일까?

5. 받침에 해시계를 붙이고 해시계의 그림자 침을 가운데에 고정을 시킨다.

6. 그림자침의 십자선 중앙부분에 구멍이 뚫려 있나 확인한다.

7. 해가 떠있는 야외나 창가로 가서 나침반을 놓고 북쪽을 찾는다.

완성된 해시계를 반드시 수평면인 곳에 놓아야한다. 그림자침의 점의 위치는 수평

면이 아닌 곳에서는 원래 위치보다 길어질 수도 있고 짧아질 수도 있으므로 수평면

인 곳에서 해야 한다.

8. 그림자침의 방향이 북쪽을 향하게 놓고 그림자 침이 만든 점의 위치를 읽는다.

9. 시간은 어떻게 읽을까?

10. 날짜는 어떻게 읽을까?

창의적으로 활동하기

<다른 지역에서는 사용가능한 해시계를 만들려면?>

이 받침대의 각도는 서울 지방의 위도와 맞추어져 있다. 서울 지방이 아닌 다른 지

역에서 사용가능하려면 무엇을 다르게 만들어야 할까?

- 148 -

이해하기1. 왜 그림자침을 북쪽으로 맞추어야 할까요?

지구의 자전으로 우리는 매일 해의 일주운동을 보는 셈이다. 따라서 일주권의 중심

인 지구 자전축이 있는 북쪽으로 맞추어야 한다. 이때 우리가 사는 곳의 위도가 북

극성의 고도와 같으므로 그림자침과 수평면사이의 각이 우리가 사는 곳의 위도와

같다.

2. 나침반이 가리키는 방향으로 북쪽을 정하면 정확할까요?

지구의 자전축이 가리키는 북쪽은 진북이라고 한다. 그런데 나침반이 가리키는 북

쪽은 자북이라고 하여 진북과 자북은 일치하지 않는다. 이때 진북과 자북의 차이를

편각이라고 하며 서울의 경우 편각은 6.5°W(진북에 대해서 자침이 가리키는 북쪽이

6.5°서쪽을 가리킨다.)이다. 따라서 진북을 찾으려면 나침반이 가리키는 자북에서

6.5°E을 찾아야 정확한 북쪽이 된다.

3. 손목시계로 방향 찾기

우리나라에서 해는 동에서 떠서 남쪽 하

늘을 거쳐 서로 진다. 따라서 새벽에는 해

가 있는 방향이 동쪽이고 한낮에는 남쪽,

해가 질 때는 서쪽이다.

시계를 평평한 곳에 놓고 짧은 바늘을 해

가 비치는 쪽으로 맞춘다. 그런 다음 시계

의 중앙으로부터 짧은 바늘과 12라는 숫자

사이의 중간 지점을 통과하는 선을 그린다. 이 선이 가리키는 쪽이 어느 쪽일까?

선은 남쪽을 가리키고 그 반대쪽이 북쪽이다.

12시전에는 짧은 바늘과 12사이에 시계 반대 방향으로 생기는 각을 이등분하고 12

이후에는 이후에는 시계방향으로 생기는 각을 이등분하면 된다.

그러면 12시에는 어느 쪽이 남쪽일까?

정오에 해가 남쪽에 있으니까 짧은 바늘을 해가 있는 쪽으로 향하면 바로 그 쪽이

남쪽이다.

- 149 -

활동내용 기록하기

1. 받침대와 지면의 기울기는 얼마일까?

2. 시간은 어떻게 읽을까?

그림자침의 그림자가 가리키는 ( )선을 따라 읽어주면 시간이 된다.

3. 날짜는 어떻게 읽을까?

그림자침의 그림자가 가리키는 ( )선을 따라 읽어주면 날짜가 된다.

4. 태양의 고도가 높아질수록 계절을 어떻게 변하는가?

5. 해시계의 바늘이 만드는 그림자의 길이는 일년 중 어느 때 가장 길어질까?

왜 그럴까?

- 150 -

수업후기

★ 장소 날짜 마루아라 2012. 04. 26 6:30~8:00

★ 활동인원

(학년 등)

10명 : 서승현(3학년), 김우찬(2학년), 차연정(1학년), 김희주(2학년), 문소진(2학년),

한금주(6학년), 황민영(1학년), 신한별(6학년), 이미옥(6학년), 김민이(6학년)

★ 특이한 일 - 중학생들의 중간고사 시험기간이라 참여율이 저조할 것을 우려하며 갔으나 학생들

은 ‘우리는 시험하고 상관없어요.’라며 해맑게 이야기하였다. 중학생들이 6명이나 되었

다.

- 지난 번 봉사를 하셔서 아이들을 알고 있는 신혜영샘과 같은 학교에 근무하시는 김

미영샘과 같이 가서 두 분이 도우미로 아이들의 만들기 활동을 도와 주셨다. 수업 진

행자로 많은 도움을 받았고 같이 수업 시간 1시간 전에 도착하여 학생들과 미리 이야

기 하면서 편안한 분위기를 이끌어 냈다.

★ 수업 중

오고 간

대화

- 달력겸용해시계만들기 활동을 시작하면서 먼저 VLT 천문대에서 찍은 일주 운동의

모습을 보여 주었다. 학생들이 처음에 집중해서 보았지만 3분이상 넘어가니 산만해지

고 안보는 학생도 생겨나 뒷부분은 생략했다. 그리고 starrynight 프로그램으로 오늘의

일주 운동과 계절별 그림자 길이 변화도 보여주었으나 학생들은 관련 설명이 잘 듣지

않고 빨리 만들기 활동을 하려고 했다.

- 만들기 활동을 하면서 한 단계 씩 천천히 만들어갔다. 학생들이 설계하고 탐구하는

과정이 없어서 인지 좀 만들기를 지루해하는 경향도 있었다.

- 수업 후 오늘의 수업전반에서 알게 되거나 느낀 것들을 적는 수업일기를 적었다. 쓰

는 것을 싫어하지 않을까 우려하였으나 생각보다 잘 썼다. 특히 문소진 학생은 끝까지

잘 꾸미려고 정성을 기울였고 차연정학생은 수업 전반에서는 별 흥미를 보이지 않았지

만 일기에 정성을 다해서 꾸미는 활동을 좋아하고 미적 재능이 있는 학생이라는 것을

알게 되었다.

★ 소감 등

기타 사

항

- 학생들의 수업 집중도가 낮아서 그 이유를 물어봤더니 이미옥 학생이 ‘전 만들기보다

실험을 좋아해요.’라고 대답했다. 아마 화학실험을 더 좋아한다는 뜻일 것이다. 다음번

에 학생들이 좋아할 수 있는 활동으로 소재를 찾아 좀 더 수업의 집중도를 놓이고 활기

찬 수업을 하고 싶었다.

- 151 -

30 - 강사 : 송관호, 장미애 선생님전류의 열작용

실험 목적• 전류의 열작용을 시온의 온도 감응을 통해 관찰할 수 있다.

• 전류의 열작용과 시온의 온도 감응을 이용하여 크리스마스 트리를 만들 수 있다.

• 크리스마스 트리를 만드는 과정에서 친구들과의 협동과 배려를 배울 수 있다.

준비물• 니크롬선, 시온스티커, 건전지, 건전지 소켓, 도선, 전구, 소형 트리

생각하며 탐구하기1. 탐구 활동 – 5인 1조

탐구1. 전류의 열작용 확인하기.

(1) 주어진 건전지를 가지고 아래 그림과 같이 각각 회로를 연결한 뒤 어느 회로의

전구에 빛이 나는지 확인해 봅시다.

○표시 건전지 □표시 건전지

- 152 -

(2) 두 개의 니크롬선에 시온스티커를 각각 붙입니다.

(3) O건전지와 ㅁ건전지에 아래 그림과 같이 각각 회로를 연결한 뒤 두 회로에서 어

떤 변화가 있는지 비교해봅시다.

탐구2. 크리스마스 트리 만들기

(1) 트리를 꾸밀만한 장식품들을 니크롬선과 시온스티커를 이용해 만듭니다.

★ 니크롬선 모양 예

(2) 직접 만든 장식품과 전구를 도선에 연결하여 회로를 만들고 이것을 이용해 트리

를 장식해봅시다.

(3) 완성한 트리의 특징을 모든 친구들에게 설명합니다.

- 153 -

원리 이해하기1. 개념

(1) 전류의 열작용 : 전기 에너지는 여러 형태의 에너지로 변환됩니다. 저항이 있는 물

체에 전류를 흐르게 하면 저항에서 열이 발생하여 뜨거워집니다. 따라서 니크롬선

에 전류가 흐르면 니크롬선의 저항 때문에 온도가 올라가므로 니크롬선에 붙인 시

온 스티커의 색이 변하게 되는 것입니다.

(2) 금속과 전류 : 금속은 전류를 잘 흐르게 하는 도체입니다. 이렇게 전기를 잘 통하

게 하는 정도를 순서대로 나타내면 다음과 같습니다.

은>구리>금>알루미늄>마그네슘>아연>니켈>철>납

니크롬선은 저항이 강한 금속인 니켈이 대부분으로 이루어진 합금입니다. 니크롬선은

전기 에너지를 이용하여 열을 발생시키는 열선으로 많이 사용됩니다.

(3) 시온스티커 : 온도에 따라 색이 변하는 과학재료로 여러 가지 종류가 있습니다. 대

표적인 것은 다음과 같습니다.

- 보라색(고온용) : 40도 이상일 경우 분홍색

- 흰색(저온용) : 10도 이하일 경우 청색

- 초록색(체온용) : 30도 이상일 경우 노란색

2. 생활 속의 전류의 열작용

전류의 열작용은 실생활에서 매우 흔하게 찾아볼 수 있습니

다. 전열기는 전류의 열작용을 이용하여 전기 에너지를 열에

너지로 전환하는 장치입니다. 우리는 일상생활에서 전기밥솥,

전기난로, 전기장판 등 전류의 열작용을 이용하는 전기기구를

많이 사용합니다. 헤어드라이어 역시 전류의 열작용 이용하는

장치로, 헤어드라이어 내부에는 열이 발생하는 저항체가 들어

있습니다.

- 154 -

활동내용 기록하기탐구1. 전류의 열작용 확인하기

1) 전구에 불이 밝혀진 회로는 무엇인가요?

2) 시온 스티커의 색 변화가 나타난 회로는 무엇인가요?

3) 색이 변한 스티커에 손을 대보면 느낌이 어떤가요?

탐구2. 크리스마스 트리 만들기

1) 같은 조 친구들과 함께 트리에 올려놓을 장식품 모양을 미리 그

려봅시다.

2) 우리 조가 만든 크리스마스 트리의 특징을 적어봅시다.