뜨거운태양 가두기

(1)

2015 융합인재교육 (STEAM) 프로그램

뜨거운태양 가두기

S T E A M

초 등 학 교학 생 용

뜨거운태양 가두기

STEAM

초 등 학 교 학 생 용

(2)

태양가두기

차시 단계 소주제 주요 내용 관련 교과

1

문제 상황 이해

새로운 미래 에너지원의 필요성 인식하기

도입 지구온난화에 대한 이야기 듣기

과학 실과 미술 도덕 학습활동 나만의 미래에너지 상상하기

마무리 각 모둠별로 상상한 에너지 그림을 전시

2 가위바위보 게임으로

핵융합 반응의 원리 이해하기

도입 태양에너지의 비밀에 대해 생각하기

과학 창체 국어 학습활동 가위바위보 게임을 통해 핵융합원리 알아보기

마무리 고마운 태양에게 편지 쓰기

3

문제 해결을

위한 활동 지구에 인공태양을 만드는 원리 이해하기

도입 1. 태양이 없는 상황 상상해보기

2. 지구에 인공태양을 만드는 방법 상상해 보기

과학 실과 미술 수학 학습활동 1. 나만의 인공태양 그리기

2. 컵 속에 인공태양 띄워보기

4 마무리 1. 과학자들이 생각한 인공태양의 원리 알아보기

2. 인공태양 발전소가 생긴다면 좋은 점 상상하기 5

문제 해결

우리나라의 인공태양 KSTAR 소개기사

작성하기

도입 1. 한국의 인공태양 KSTAR에 대해 알아보기 2. KSTAR 취재 계획 세우기

국어 창체 과학 학습활동 1. KSTAR 투어

2. KSTAR 취재 기사 작성하기 6

마무리 KSTAR 소개 기사 모둠별 발표

(3)

2015 융합인재교육(STEAM ) 프로그램

_뜨거운 태양 가두기

1차시_

뜨거워지는 지구이야기

학생용 활동지

1. 아래의 문제가 생기는 원인은 무엇일까요? 3. 미래에는 어떤 에너지를 사용하면 좋을까요? 나만의 에너지원을 상상해보세요.

빙하가녹고

킬리만자로

-에너지이름 -에너지원료 -에너지발생원리

-에너지특징

1

.자원량이(

)해야합니다.

2

^.^환경을^파괴하지^않고,^폐기물^발생이⁽

⁾

3

.에너지가격이(

)

4

^.^발생하는^{에너지양이}⁽

⁾

5

.폭발사고등의위험이없는(

)에너지여야합니다.

홍수가나고 섬이잠기고

북극시베리아

사막이늘고

2. 지구온난화와 에너지 부족 문제를 해결할 수 있는 방법은 무엇일까요?

4. 미래에너지원은 어떤 특징을 지녀야 할까요?

저를 측은한 눈으로 바라보지 마세요.

여러분이 지구를 지켜주세요.

1979년 2005년

(4)

2차시_

태양에너지를 만들자

(

)

(

) 헬륨

3

.

5MEV

중성자

14

.

1MEV

(

)

(

)

(

)

(

)

2. 실제 핵융합 반응과 가위바위보 핵융합 게임을 비교하여 괄호 안을 채워보세요.

✚ 모든 에너지의 근원 태양

태양은 스스로 빛을 내는 항성으로서 빛을 내고 있다는 것은 끊임없이 에너지를 생산하고 있다는 것과 마찬가지입니다. 태양이 내뿜는 빛과

열이 없다면, 인류를 단 한순간도 지구에서 살아갈 수 없을 것입니다. 태양은 지구에 비와 눈을 내리게 하고 바람을 불게 할 뿐만 아니라 생명이 있는 모든 것에 에너지를 제공하기 때문입니다.

예를 들어 우리가 현재 주로 사용하고 있는 화석연료는 먼 옛날 지구상에 살았던 생물의 잔해가 땅속에 묻혀 화석같이 굳어져 오늘날 연료로 이용할 수 있게 된 대표적인 에너지입니다. 또한, 식물의 대부분은 광합성 작용을 통해 필요한 에너지를 얻게 되고, 식물부터 시작된 먹이사슬

을 따라 인류도 지구에서 삶을 이어가고 있죠.

태양은 지난 50억년 동안 빛과 열을 방출해 지구에 생명이 살아갈 수 있는 환경을 만들어 주었으며, 앞으로도 50억년 이상은 더 지속될 것이라

✚ 게임규칙

1. 교실 앞쪽에 에너지 박스를 하나 준비 한다

2. 모든 학생은 각각 에너지 카드를 한 장씩 나누어 갖는다.

3. 선생님의 구령에 맞춰, 학생들이 두 명 씩 짝을 지어 가위바위보 한다.

4. 진 학생은 이긴 학생의 뒤에 붙어서고 진 학생의 에너지 카드는 교실 앞의 에너지 박스에 넣는다.

5. 이긴 학생들은 다시 한 번 선생님의 구령에 맞춰, 같은 방식을 반복 한다 6. 마지막까지 에너지 카드를 가지고 있는 학생이 속한 모둠이 승리한다.

1. 태양이 무한한 빛과 에너지를 만들 수 있는 비밀은 무엇인가요?

가위바위보핵융합 실제핵융합

(5)

태양에게 보내는 편지

To.

3차시_

인공태양 만들기

학생용 활동지

지구 위에 인공태양을 만든다면 언제든지 태양에너지를 이용할 수 있으니 에너지 부족문제를 해결할

수 있을꺼야

뜨거운 태양을 어떻게 만들지?

뜨거운 태양이 식거나 주변이 타지 않도록 가둘 수

있는 방법은 뭘까?

우리가 사용하는 대부분의 에너지는 태양이 무한한 에너지를 지구로 보내주기 때문이랍니다. 태양이 없었다면 식물도 동물도 살 수 없고 우 리 인간도 살 수 없죠. 우리가 살고 있는 지구에 무한한 에너지를 제공해주는 우리의 태양에게 고마운 마음을 담아 편지를 써보세요.

1. 내가 만든 태양을 어떤 방법을 이용해 플라스틱 컵 안에 띄었나요?

2. 내가 만든 태양을 공중에 띄우는 힘의 정체는 무엇인가요?

(6)

4차시_

과학자가 생각한 인공태양의 조건

1. 과학자들이 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 지구에서 만들어 내는 세 가지 조건은 무엇인가요?

2. 세 가지 조건에 대해 더 자세히 알아봅시다.

( )

( ) ( )

고체 → 액체 → 기체 → (

)

물질의(

^)번째^상태

(

)이용한핵융합장치

플라즈마 자기장

자석

(

)속에들어있는중수소와.

(

)을통해얻을수있는삼중수소.

✚ 핵융합에너지의 장점

1. 고효율에너지 : 욕조 반 분량의 바닷물에 들어있는 중수소와 노트북 배터리 하나 분량의 리튬으로 만든 삼중수소만으로 한 가정이 80년간 쓸 수 있는 전기를 생산할 수 있습니다.

2. 무한에너지 : 바닷물 등에서 연료를 무한하게 얻을 수 있습니다.

3. 청정에너지 : 온실가스를 배출하지 않아 지구온난화 등 환경문제를 일으키지 않습니다.

4. 안전에너지 : 돌발사고 시에도 폭발 등의 위험이 전혀 없습니다.

5. 평화에너지 : 연료가 풍부해서 에너지 확보를 위한 국가 간 분쟁 염려가 없습니다.

즈 플라 를 마 둘 가 장치

(7)

5차시_

우리나라의 인공태양 KSTAR

학생용 활동지

1. ‘한국의 태양’이라 불리는 우리나라에서 개발 한 핵융합장치의 이름은 무엇인가요? 1. KSTAR에 대해 궁금한 점을 적어보세요.

2. KSTAR를 견학하고 느낀 점을 자유롭게 적어보세요.

2. 한국의 인공 태양 KSTAR에 사용된 자석은 어떤 자석인가요?

초전도체 ✚ 초전도 현상이란?

초전도는 일정한 온도에서 전기저항이 0이 되는 현상을 말합니다.

전기저항이 0이 되면 전압이 전혀 없어도 전기는 계속 흐르게 됩니다. 전력 손실이 없다는 것입니다. 초전도 재료를 전류 이동 에 활용하면 대량의 전기를 중간에 손실없이 멀리까지 보낼 수 있습니다. 전기를 통조림처럼 저장할 수 있고, 작고 가벼우면서 도 강력한 전자석이나 모터를 만들 수도 있습니다.

초전도는 자기부상열차와 초고속 컴퓨터에 필수적으로 활용 됩니다.

✚ KSTAR는 왜 초전도 자석을 사용하나요?

초전도 자석은 높은 전류가 흘러도 자석이 뜨거워지지 않아, 태 양처럼 뜨거운 플라즈마를 오랫동안 가두고 핵융합반응이 일어나 도록 만들 수 있습니다.

✚ 주의사항

1. 인공태양 KSTAR가 있는 장소는 과학자들이 연구를 하는 공간입니다. 이동시에 조용히!

2. KSTAR가 있는 장치실에 들어갈 때에는 노란색 안전모를 착용해야 합니다. 차근차근 한명씩 안전모를 착용한 뒤에 장치실로 입장해주세요.

3. KSTAR 장치는 미래에너지를 만들기 위한 매우 중요한 장치입니다. KSTAR 장치실 내부에서 자유롭게 취재를 하되, 뛰거나 장난을 치는 등 과격한 행동은 삼가주세요.

4. 연구자 및 인솔자의 지시를 잘 따라주세요.

6차시_

한국의 태양 KSTAR 취재 준비하기

학생용 활동지

3. 미래에너지 문제 해결을 위해 핵융합에너지 개발에 힘쓰고 있는 연구자들에게 응원의 메시지를 보내보세요.

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