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교수・학습 지도안

문서에서 01 자연 속 공학 01 02 03 04 05 (페이지 35-39)

창의적 설계 (30‘)

TIP

w 종이를 이용하여 단풍나무 씨앗 모형을 만들 때, 자르는 선과 밖으로 접는 선, 안으로 접는 선을 구분하여 만들 수 있도록 한다.

w 접는 방향에 따라 날개의 회전방향이 달라지는 것을 관 찰하게 하고 원인을 분석하게 할 수도 있다.

w 완성된 단풍나무 씨앗 모형을 다양한 형태(날개의 수, 길이, 모양 등)을 변형시켜가면서 움직임을 관찰하고 비 교할 수 있도록 한다.

Ÿ 프로펠러 날개 수에 따른 회전력 실험

­ 프로펠러의 날개의 수가 다를 경우, 높은 곳에서 떨어질 때 의 움직임을 관찰하고 날개 수에 따라 어떤 차이점이 있는 지를 생각해 보도록 한다.

TIP

w 높은 곳에서 떨어뜨릴 때, 날개의 회전 방향과 회전 속도의 변화를 눈으로 관찰하는 방법과 휴대폰 카메 라로 동영상을 촬영하여 분석하는 방법을 안내하여 떨어지는 날개의 움직임을 자세히 분석할 수 있도록 안내한다.

­ 실제 단풍나무 씨앗이 세 갈래와 네 갈래로 나뉘었을 경우, 씨앗의 움직임에 따라 번식의 정도에 어떠한 변화가 있을지 모둠별로 토의해 보는 시간을 갖도록 한다.

& 종이모형 단 풍나무 씨앗, 가 위, 2엽, 3엽, 4 엽 프로펠러

Ÿ 프로펠러의 원리

­ 프로펠러의 날개 단면을 ‘에어 포일’ 이라고 부르며, 프로펠 러가 회전하면서 공기의 흐름에 변화가 생길 때, 날개의 움 직이는 방향의 변화에 대해서 생각해 보도록 한다.

­ A4 종이를 삼등분하여 잘라낸 다음, 에어포일 모양을 만들 고

& A4용지, 가 위, 펀치, 얇은 빨 대 2개

는 현상을 그림으로 그리고 그 이유를 설명해 보도록 한다.

TIP

w 바람을 불어준 후에 나타나는 현상의 이유를 기체의 흐 름과 압력과의 관계와 연관이 됨을 생각해 봄으로써 베 르누이의 원리를 이해할 수 있도록 유도한다.

창의적 설계

(25‘)

Ÿ 고무 동력 프로펠러의 회전

­ 고무줄의 탄성을 이용하여 다빈치 헬리콥터를 만들도록 한 다.

­ 프로펠러를 시계방향으로 돌려 고무줄을 감아준 다음 놓았을 때, 회전하는 프로펠러의 움직임을 관찰하여 정리해보도록 한다.

­ 프로펠러가 가장 잘 날 수 있는 조건을 모둠별로 토의한 후, 어떠한 조건들을 변화시켜야 하는지 결정하여 정리하도록 한 다.

­ 프로펠러를 반시계 방향으로 돌려주었을 때의 움직임을 관찰 하여 정리하도록 한다.

­ 프로펠러의 회전방향에 따라 다빈치 헬리콥터의 운동 방향에 어떠한 변화가 생기는지를 모둠별 토의해 보도록 한다.

& 다빈치 헬리콥 터 만드는 영상을 학생들에게 보여 준다.

감성적 체험 (20‘)

Ÿ 다빈치 따라하기

­ 다빈치의 설계를 활용하여 고무 동력 헬리콥터를 만들어 보 도록 한다.

TIP

w 고무 동력 헬리콥터가 수직이륙하기에 가장 적합한 조건을 찾도록 한다.

w 시간이 되면 탑승자를 위한 공간을 마련할 수 있는 방법에 대해 모둠별로 토의하도록 한다.

Ÿ 제작 헬리콥터 전시회 및 시연

­ 모둠별로 제작한 헬리콥터의 명칭, 특징, 원리 등을 정리하 고 발표하는 시간을 갖는다.

­ 헬리콥터를 날렸을 때의 효과를 살펴본 후, 장단점을 분석하 여 평가하고 공유하도록 한다.

7. 평가계획

단계 평가기준 평가방법

상황제시 단풍나무 씨앗의 움직임을 모방하여 만든 다빈치 헬리콥터에 대해 관심과 호기심을 갖게 되었는가?

자기 평가 관찰 평가

창의적 설계

‘에어포일’ 제작 활동을 통해서 프로펠러의 비행 원리를 이해하였는가?

자기 평가 관찰 평가 산출물 평가 다빈치 헬리콥터 제작 활동을 통해서 프로펠러의 회전방향에 따른 헬

리콥터의 운동 방향의 변화 관계를 설명할 수 있는가?

자기 평가 관찰 평가 산출물 평가

설계와 제작하는 과정에서 모둠별 토의가 원활히 이루어졌는가?

자기 평가 동료 평가 관찰 평가

감성적 체험

주어진 조건(수직 이륙, 탑승자를 위한 공간 마련)에 적합한 다빈치 헬 리콥터의 설계가 적절히 이루어졌는가?

자기 평가 관찰 평가 산출물 평가 제작 완성된 헬리콥터의 비행 효과에 대한 모둠별 토의와 발표가 원활

히 진행되었는가?

자기 평가 동료 평가

8. 학습내용

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