냉각할 때

STEAM 수업단계

2) 냉각할 때

종류 생활 속 예

기화 끓는 물이 수증기가 될 때, 젖은 빨래가 마를 때

승화 드라이아이스가 이산화탄소로 승화되어 무대장치에 쓰일 때, 옷장 속의 나프탈렌이 작아질 때

융해 얼음물에서 얼음이 녹을 때, 용광로에서 철을 녹일 때

종류 생활 속 예

액화 겨울철에 안경에 김이 생길 때, 풀잎에 이슬이 맺힐 때

응고 녹은 설탕으로 설탕과자를 만들 때, 촛농이 굳을 때

승화 한 겨울에 서리가 맺힐 때

*붕어빵이 눅눅해 지는 것은 왜 그런 것일까요? 상태변화와 관련지어 생각해 봅시다

[답]뜨거운 붕어빵을 종이봉투에 포장해 오면 붕어빵에서 발생한 수증기가 외 부로 전달되지 못하고 포장 안에 머무르면서 포장지에 그리고 붕어빵 표면에 붙어 붕어빵을 눅눅하게 한다. 또 다른 이유로는 붕어빵 속 재료가 갖고 있는 수분이 삼투합 현상에 의해 자연스럽게 밖으로 나오게 되면서 바삭한 표면이 눅눅해지는 이유도 있다.

* 바삭바삭한 붕어빵을 가져가기 위해 필요한 포장디자인은 어떤 기능이 있어 야 할까요?

Tip! 창의적 설계를 위한 아이디어 탐색 단계가 될 수 있는 발문이므로 학생들 이 자유롭게 창의적인 아이디어를 떠올릴 수 있도록 활발히 토론한다.

[답] (예시) 붕어빵에서 발생한 수증기가 외부로 전달된다면 붕어빵이 덜 눅눅 해질 수 있다. 속에 든 내용물의 성격에 따라 포장 용기가 달라진다면, 내용물 의 원래 상태를 더 잘 유지, 보관할 수 있다. 붕어빵의 경우에도 어떤 특성을 가진 포장 용기를 사용하느냐에 따라, 덜 눅눅하게 보관할 수 있다.

▣ <학습지 2> 눅눅해진 붕어빵과 물질 상태 변화와의 연관성

포장해 온 붕어빵이 눅눅해진 이유를 물질의 상태 변화와 관련지어 설명

해보자.

[답] 예시

▣ <학습지 3> 포장용기에 숨은 과학적 원리

생활 속 포장용기 디자인에서 고려된 과학적 원리를 살펴보자.

·생선, 육류의 진공포장의 이유는?

쉽게 부패되기 쉬운 식품으로 공기를 차단하여 산 화를 방지한다.

·과자 봉지가 질소 포장되어 있는 이유는?

안에 있는 내용물이 부서지지 않게 외부 충격을 완 화하고 오염물질을 차단한다. 또한 산소를 차단하 여 부패를 막고 더불어 가볍고 휴대하기 편한 장점 이 있다.

·왜 갈색 병일까?

햇빛이 직접적으로 와서 기름의 성분이 변하는 것 을 막기 위하여 갈색 병을 사용한다.

·아이스크림 포장용기의 재질은 무엇인가요?

아이스크림 케익의 포장용기의 재질은 스티로폼으 로 이뤄져 있다. 스티로폼은 단열효과를 줘서 아이 스크림이 녹지 않게 도와준다.

통조림과 캔과 같은 알루미늄의 금속류의 재료는 역시 산화를 방지하고 상온보관이 가능하다. 우유 나 두유 등을 보관하는 압축 종이류는 가격이 저렴 하다는 장점으로 많이 사용되고 있다. 하지만 플라 스틱 용기가 장기간 보존에는 더 유리하다.

이 외 다른 예들을

적어봅시다.

[답] (예시)

Tip! 다양한 사고가 유발될 수 있도록 돌아다니며 순회 지도를 한다.

▣ <학습지 4> 붕어빵 포장용기 디자인 계획서

붕어빵 포장용기를 과학적 원리를 적용하여 디자인해보자.

일시

월 일 교시 1 학년 반 번 모둠 성명: ( )

표장용기 디자인 컨셉

과학적 원리를 이용하여 기존에 없던 독특한 붕어빵 포장 디자 인을 계획한다. 또한 붕어빵을 받는 사람이 포장기를 열었을 때 화려한 포장용기의 무늬를 보여 육안으로도 큰 기쁨을 느낄 수 있도록 한다.

발상 단계 및 적용된 과학적

원리

바삭한 붕어빵을 오래 유지하기 위해 붕어빵 속 팥의 열기를 빨 대와 같은 통로를 이용하여 열기를 밖으로 배출시킨다. 빨대를 포장기에 고정시킬 수 있도록 홈을 냄과 동시에 포장기 안에 수 증기가 차지 않기 위해 홈을 통해 공기가 나갈 수 있도록 한다.

하지만 열기가 모두 밖으로 나가게 되면 붕어빵이 식게 되므로 뚜껑을 덮는다. 또한 운반의 편의성을 고려하여 포장기 양쪽에 손잡이를 단다.

포장용기 디자인 (최대한 자세

히 묘사)

계획한 디자인의 장점과 단점

장점: 독특하고 재미있는 포장디자인을 통해 브랜드 이미지를 잘 구축할 수 있을 것이다. 아울러 붕어빵이 눅눅해지는 것을 최대한 늦출 수 있다.

단점: 번거로운 포장 방식이 일의 효율성을 저하시킬 수 있으며

STEAM 수업단계

2) 냉각할 때

종류 생활 속 예

기화 끓는 물이 수증기가 될 때, 젖은 빨래가 마를 때

승화 드라이아이스가 이산화탄소로 승화되어 무대장치에 쓰일 때, 옷장 속의 나프탈렌이 작아질 때

융해 얼음물에서 얼음이 녹을 때, 용광로에서 철을 녹일 때

종류 생활 속 예

액화 겨울철에 안경에 김이 생길 때, 풀잎에 이슬이 맺힐 때

응고 녹은 설탕으로 설탕과자를 만들 때, 촛농이 굳을 때

승화 한 겨울에 서리가 맺힐 때

*붕어빵이 눅눅해 지는 것은 왜 그런 것일까요? 상태변화와 관련지어 생각해 봅시다

* 바삭바삭한 붕어빵을 가져가기 위해 필요한 포장디자인은 어떤 기능이 있어 야 할까요?

Tip! 창의적 설계를 위한 아이디어 탐색 단계가 될 수 있는 발문이므로 학생들 이 자유롭게 창의적인 아이디어를 떠올릴 수 있도록 활발히 토론한다.

▣ <학습지 2> 눅눅해진 붕어빵과 물질 상태 변화와의 연관성

포장해 온 붕어빵이 눅눅해진 이유를 물질의 상태 변화와 관련지어 설명

해보자.

[답] 예시

▣ <학습지 3> 포장용기에 숨은 과학적 원리

생활 속 포장용기 디자인에서 고려된 과학적 원리를 살펴보자.

·생선, 육류의 진공포장의 이유는?

쉽게 부패되기 쉬운 식품으로 공기를 차단하여 산 화를 방지한다.

·과자 봉지가 질소 포장되어 있는 이유는?

안에 있는 내용물이 부서지지 않게 외부 충격을 완 화하고 오염물질을 차단한다. 또한 산소를 차단하 여 부패를 막고 더불어 가볍고 휴대하기 편한 장점 이 있다.

·왜 갈색 병일까?

햇빛이 직접적으로 와서 기름의 성분이 변하는 것 을 막기 위하여 갈색 병을 사용한다.

·아이스크림 포장용기의 재질은 무엇인가요?

아이스크림 케익의 포장용기의 재질은 스티로폼으 로 이뤄져 있다. 스티로폼은 단열효과를 줘서 아이 스크림이 녹지 않게 도와준다.

이 외 다른 예들을

적어봅시다.

[답] (예시)

Tip! 다양한 사고가 유발될 수 있도록 돌아다니며 순회 지도를 한다.

▣ <학습지 4> 붕어빵 포장용기 디자인 계획서

붕어빵 포장용기를 과학적 원리를 적용하여 디자인해보자.

일시

표장용기 디자인 컨셉

과학적 원리를 이용하여 기존에 없던 독특한 붕어빵 포장 디자 인을 계획한다. 또한 붕어빵을 받는 사람이 포장기를 열었을 때 화려한 포장용기의 무늬를 보여 육안으로도 큰 기쁨을 느낄 수 있도록 한다.

발상 단계 및 적용된 과학적

원리

하지만 열기가 모두 밖으로 나가게 되면 붕어빵이 식게 되므로 뚜껑을 덮는다. 또한 운반의 편의성을 고려하여 포장기 양쪽에 손잡이를 단다.

포장용기 디자인 (최대한 자세

히 묘사)

계획한 디자인의 장점과 단점

장점: 독특하고 재미있는 포장디자인을 통해 브랜드 이미지를 잘 구축할 수 있을 것이다. 아울러 붕어빵이 눅눅해지는 것을 최대한 늦출 수 있다.

단점: 번거로운 포장 방식이 일의 효율성을 저하시킬 수 있으며

붕어빵이 잘 고정되지 않을 수 있다. 또한 수증기가 외부로

빠지면 팥이 건조해져서 붕어빵 맛이 없어질 수도 있다.

■참고자료

1. 물질의 세 가지 상태