초등학교 3- 4 학년용
01. 씨앗과 생체모방
씨앗을 멀리 퍼뜨리기 위한 다양한 방법
ㆍ바람에 날려서
단풍나무ㆍ소나무ㆍ참마 등의 씨앗은 공기주머니 에 의해 민들레ㆍ버드나무 등의 씨앗은 털에 의해 바람을 타고 멀리까지 날아간다.
ㆍ동물의 몸에 붙어서
갈고리 모양의 가시가 나있는 쇠무릎ㆍ도깨비바늘 ㆍ도꼬마리 등의 씨앗은 동물의 몸에 달라붙어서 다른 곳으로 이동된다. 또한 긴담배풀(옆 사진)은 끈적한 액체가 나와서 동물의 털에 들러붙는다.
ㆍ스스로 터져서
괭이밥ㆍ냉이ㆍ복숭아ㆍ콩ㆍ이질풀등은 열매가 잘 익으면 열매 껍질이 힘차게 터지면서 씨앗이 퍼진 다.
ㆍ동물에 먹혀서
감ㆍ딸기ㆍ수박ㆍ토마토ㆍ포도 등의 씨앗은 그것 을 먹은 동물의 배설물에 섞여 다른 곳으로 이동 된다.
ㆍ물위에 떠서
연꽃ㆍ수련ㆍ야자나무 등의 씨앗은 속에 공기주머 니 같은 것이 있어서 다른 곳으로 이동될 때까지 물에 오래 떠 있을 수 있다.
생체모방 기술을 이용한 제품들
도깨비풀 씨앗에서 아이디어를 얻는 찍찍이
붙였다 뗄 때 나는 소리 때문에 일명 '찍찍이'라고 불리는 벨크로 테이프. 이 테이프 는 한 엔지니어의 산책에서 비롯됐다. 스위스의 엔지니어 조르주 드 메스트랄은 산책 후 개의 털에 붙어 있는 도깨비풀을 우연히 발견했다. 갈고리 모양의 도깨비풀 씨앗 이 개의 털에 단단하게 붙어 있는 모습에 착안한 그는 한쪽에는 도깨비풀처럼 갈고리 가 달려 있고 다른 한쪽에는 개의 털처럼 섬유가 엉켜 있는 형태의 테이프를 발명했 다. 이 벨크로는 옷과 신발, 가방 등 많은 생활용품에 폭넓게 쓰이고 있다.
대지진의 폐허에서 사람을 구하는 뱀 로봇
지난 3월 일본 동북부 지역을 강타한 지진과 쓰나미로 도시가 파괴되고 엄청난 인명 피해가 발생했다. 그 재난의 한가운데 잔해더미 깊숙이 숨겨진 생존자를 찾아내기 위해 출동한 특별구 조대가 바로 일본 도호쿠 대학에서 개발한 ‘스 코프(Scope)’다. 스코프는 전체 길이 약 65cm, 이동속도 82cm/s, 고해상도의 광 카메라를 머리 에 탑재한 뱀 모양의 탐사로봇이다. 스코프는 지 난 2007년 미국 잭슨빌에서 있었던 건물붕괴 사 고 때에도 잔해 속 7m 깊이까지 파고 들어가 매 몰자들의 영상을 외부로 전송하여 많은 생명을 구출한 전력이 있는 로봇이다.
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-유리도 기어오르는 도마뱀 로봇
도마뱀의 손바닥에는 머리카락의 500분의 1정도 밖에 안되는 미세한 털이 있어서 미 끄러운 유리에도 착 달라 붙을 수 있다. 이 기술을 이용해서 유리도 기어오를 수 있 는 로봇과 강력 접착 테이프를 개발했다.
산 넘고 물 넘어 어디든 물건을 옮길 수 있는 빅독
미국 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)사에서는 2005년 미 국방성의 지원으로 경 사지대나 요철지대 등을 네 발로 가볍게 이동하는 견마형 로봇 ‘빅 독(Big Dog)’을 완성하였다. 빅 독은 개 혹은 말과 유사한 다리 관절 운동을 하며, 심지어 몸체 측면 에 강한 충격을 받아도 자세가 흐트러지지 않는 보행 안정성을 보여 실용화를 앞두고 있다.
구상
생체모방을 이용한 발명품 구상하기▪ 생체모방을 이용한 발명품을 구상하여 봅시다. 동식물의 독특한 특성들 중에 서 사람들을 편리하게 만들 수 있는 것을 찾아 발명품을 구상해보면 됩니다.
※ 발명품 구상할 때 함께 생각해볼 것들 1. 생활 속에서 불편한 점들 생각해보기
2. 내가 사용하는 물건 중에 좀 더 편리하게 고치고 싶은 것 생각해보기
3. 생활 속 불편한 점들과 고치고 싶은 물건들 중 동식물의 형태나 특성과 연결 시켜보기
발명품 이름
제작 설명 (장점, 단점, 사용방법, 특징 등)
제품 스케치
2차시
생체모방 발명품 프리젠테이션 보드 만들기
교사용 교재
◉ 수업 지도안
단 원 4학년 식물의 한살이
연계 단원 4학년 미술. 4. 만드는 즐거움
수업차시 2차시 지도대상 4학년
활동유형 만들기, 발표
교과 학습목 표
1. 발명품 프리젠테이션 보드를 만든다.
2. 친구들의 발명품에 모의 투자를 해본다.
교과 연계성 중학교 3학년 꽃의 구조와 기능
학습
단계 교수 ․ 학습 활동 시간
(분)
학습 자료 및 유의점
도입
에디슨 이야기 들려주기
에디슨은 전구를 만들기 위해서 만번도 넘는 실패를 했다고 합니다. 아이디어가 있어도 그것을 실현시키는데는 엄청난 노력이 필요해요. 오늘 여러분도 자신의 아이디어를 실현시 키기위해 많은 노력을 하기 바랍니다. 그런 자세가 중요한거 에요.
5‘ ∙ 예시자료
69 -학습
단계 교수 ․ 학습 활동 시간
(분)
학습 자료 및 유의점
본활동
발명품이 투자를 받아 실제 만들어지는 과정을 살
펴보기 5‘ 참고자료
생체모방 발명품 프리젠테이션 보드 만들기
구상에 따라 발명품 프리젠테이션 보드를 만든다. 15‘ 하드보드지, 또는 4절지
설명서로 모의 투자 받기
일정한도액수의 돈이 있다고 학생들에게 정해주고 발명품 설명서를 가지고 투자를 받는다. 가장 많은 투 자를 받은 학생을 뽑는다.
10‘
정리
친구들의 발명품 설명서를 둘러보며 배울 점을 찾 아본다.
발명품 계획서를 전시해줌으로써 공유할 수 있는 기 회를 제공해준다.
5‘
∙ 친구들과 즐겁게 자신 의 발명품을 공유한다.
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발명품이 실제 제품이 되는 과정
1. 어떤 발명품을 만들지 구상합니다.
2. 설계도를 만들고 제품을 만들어봅니다.
3. 특허 출원(특허는 발명품이 내 아이디어 라는 것을 증명해줍니다.)
4. 투자를 받아 직접 공장을 만들어 제품을 만들어 팔거나 회사에 특허를 팔아서 제품 을 만들어 팔 수도 있습니다.