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과학이 좋아지는

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Academic year: 2022

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(1)

과학이 좋아지는

중등

OSEP(FUSE STUDIO) 편

학생용

(2)

차례

01 분자 모형 보석 만들기 활동 자료1 … 3

활동 자료2 … 5

02 빛의 예술 사진 활동 자료1 … 7

활동 자료2 … 9

03 알긴산 분자 모형 만들기 활동 자료1 … 11

활동 자료2 … 15

04 멀리 가는 활동 자료1 … 17 무동력 자동차 만들기 활동 자료2 … 20

활동 자료3 … 23

활동 자료4 … 25

05 태양계 행성 연구소 활동 자료3 … 27 물품 보급대 활동 자료4 … 28

06 MotoACTV를 활용한 활동 자료1 … 31 운동의 기술 활동 자료2 … 32

활동 자료4 … 34

07 여러 가지 색깔의 세포 만들기 활동 자료1 … 36

활동 자료2 … 38

08 생명 공학과 윤리 활동 자료1 … 40

활동 자료2 … 42

참고 자료2 … 44

09 나만의 패턴 무늬 만들기 활동 자료1 … 48

참고 자료1 … 51

활동 자료3 … 52

10 I can See! 활동 자료1 … 54

활동 자료2 … 56

활동 자료3 … 58

11 스마트폰 액세서리 만들기 활동 자료1 … 60 12 내가 타고 싶은 차 만들기 활동 자료1 … 61

13 생체 화학 분자 모형 액세서리 만들기

활동 자료1 … 62

14 나의 집 전기 배치도 만들기 활동 자료2 … 64

15 LED 조명으로 블랙아웃을 막자! 활동 자료1 … 67

활동 자료2 … 71

16 레고 로봇 EV3와 소통하기 활동 자료1 … 74

(3)

❶ 루이스 구조식을 그려 봅시다.

분자 루이스 구조식 공유 전자쌍의 수 비공유 전자쌍의 수

H2O

NH3

CH4

HCHO

C6H4

❷ 풍선을 이용하여 중심 원자에 존재하는 전자쌍의 개수만큼 풍선을 연결할 때의 모양을 예측해 보

고 실제로 만들어 사진을 찍은 후 다음 표에 붙여 봅시다.

활동1 루이스 구조식 그리기

01 분자 모형 보석 만들기

활동 자료1

반 번호 이름

(4)

분자 모형 세트를 활용하여 여러 가지 분자의 모형을 만들어 보고 3차원 기하 구조를 그려보고 결합 각을 계산해 봅시다.

분자명 화학식 루이스 구조 3차원 기하 구조

암모니아

메테인

메탄올

포름알데하이드

벤젠

구글 스케치업 프로그램을 이용하여 자신이 선택한 분자를 예술적으로 변형시켜 분자 보석을 그려 봅 시다.

분자명 분자 보석 그림

활동3 분자 모형 보석 그리기

활동2 분자 모형 만들기

(5)

❶ 3D 프린트를 이용하여 출력한 보석을 사진 찍어 붙여 봅시다.

❷ 출력한 보석을 착용해 보고, 보완할 점을 써 봅시다.

활동 1 분자 보석을 출력하고 착용해 보기

01 분자 모형 보석 만들기

활동 자료2

반 번호 이름

(6)

❶ 스케치업 프로그램을 활용하여 자신이 만든 고분자 물질의 이름을 짓고 구조를 그려 봅시다.

❷ 더 해보고 싶은 활동 내용을 포함하여 과제를 수행하는 동안 느낌 점을 쓰고 발표해 봅시다.

활동 2 고분자 물질의 구조 그리기

(7)

❶ 빛의 3원색: ( ), ( ), ( )

❷ 빛의 3원색을 합성하여 모든 색을 표현할 수 있습니다.

가. 다음의 색은 어떤 색이 합성되어 만들어진 색일까요? 스마트폰 애플리케이션을 이용해서 R, G, B 색깔 분석을 해 봅시다.

R : G : B : R : G : B : R : G : B :

내가 좋아하는 색은 어떻게 표현하는 것일까요?

좋아하는 색을 여기에 붙이고, R, G, B 색깔 분석을 해 봅시다.

R : G : B :

나. 시각의 인식 과정

① 빛 → 각막 → ( ) → 유리체 → 망막( ) → 시신경 → 대뇌

활동 1 빛의 3원색과 합성 알아보기

02 빛의 예술 사진

활동 자료1

반 번호 이름

(8)

❶ 스마트폰을 이용해 인터넷에서 눈의 구조와 카메라의 구조를 찾아 그려 봅시다.

눈의 구조 카메라의 구조

❷ 다음은 카메라의 구성 요소입니다. 카메라를 사람의 눈에 비유한다면, 해당하는 부분을 연결하고, 카메라에서의 역할을 인터넷 검색을 통해 정리해 봅시다.

㉠ 홍채

㉡ 수정체

㉢ 맥락막

㉣ 망막(시세포)

㉤ 눈꺼풀

① 렌즈 :

② 바디 :

③ 조리개 :

④ 셔터 :

⑤ 센서, 필름 :

활동2 눈의 구조와 카메라의 구조 알아보기

(9)

스마트폰을 이용하여 예술 사진 작품을 감상하고, 감상평을 써 봅시다.

작품 제목

작가 소개

작품을 보고 느낀 점

활동 1 사진 작품 감상하기

02 빛의 예술 사진

활동 자료2

반 번호 이름

(10)

사진을 찍어 일상 생활에서 경험하는 나만의 과학 이야기를 사진 작품으로 표현해 봅시다.

작품

제목 촬영 장소

(사진)

작품 설명

과학적 설명 (소재)

주관/

미학적 설명

활동2 사진 작품 만들기

(11)

12월이 다가오고 있다. 이제 얼마 후면 첫 눈이 내릴 것이다. 승희는 문득 작년 12월 에 눈사람을 만든 일이 생각났다. 친구 민이와 함께 하얗게 내리는 눈을 뭉쳐 예쁜 눈사람을 2개 만들어 그늘에 세워 두었다. 오후에 와서 보니 그늘에 있는 눈사람은 모양이 그대로이고, 햇볕을 받은 눈사람은 녹고 있었다. 다음날 햇볕 아래의 눈사람 은 모두 녹았고 그늘의 눈사람은 녹은 흔적이 없으나 작아져 있었다. 승희는 두 눈사 람의 상태가 서로 다르게 변하는 것을 알고는 신기 하였다. 그렇다면 두 눈사람의 상태 변화를 어떻 게 설명할 수 있을까?

❶ 위에서 상태 변화의 종류를 찾고 어떻게 상태 변화를 모형으로 나타낼지 써 봅시다.

구분 햇볕의 눈사람 그늘의 눈사람

상태 변화의 종류

03 알긴산 분자 모형 만들기

활동 자료1

반 번호 이름

활동1 눈사람의 상태 변화를 모형으로 표현하기

(12)

❶ 우리 주변의 물질들은 대부분 고체, 액체, 기체 상태로 존재한다. 앞의 눈사람처럼 물질의 상태는

변할 수 있습니다. 그렇다면 상태 변화가 일어나면 분자들은 어떻게 될까요?

다음에 제시된 두 현상의 상태 변화 종류를 쓰고 분자들이 어떻게 될지 적어 봅시다.

❷ 다음의 준비물을 이용하여 실험 내용과 같이 실험을 하려면 어떻게 실험해야 할지 실험을 설계하

여 써 봅시다.

준비물

아세톤, 뜨거운 물, 수조, 저울, 비닐 봉지(지퍼백), 스포이트, 키친타올, 면장갑, 보안경, 마스크

실험 내용

비닐 봉지 속 아세톤에 뜨거운 물을 부어 아세톤의 변화를 관찰하고 처음의 질량과 부피가 상 태 변화 후 어떻게 변하였는지 알아본다.

실험 설계

활동2 아세톤의 상태 변화에 따른 분자 배열 알아보기

▲ 물감이 마른다. ▲ 차가운 음료수 병에 물방울이 맺힌다.

(13)

❸ 뜨거운 물을 부으면 아세톤이 든 비닐 봉지는 어떻게 변할까요? 그 까닭도 함께 써 봅시다.

❹ 아세톤의 질량과 부피를 측정합니다. 두 측정값을 비교하고 왜 그런지 분자와 관련지어 써 봅시다.

구분 질량 부피 비교 결과 및 이유

상태 변화 전 아세톤

상태 변화 후 아세톤

(14)

❶ 액체 상태의 아세톤과 기체 상태의 아세톤의 분자 모형을 그림으로 나타내어 봅시다.

액체 상태 아세톤 기체 상태 아세톤

❷ 자신의 그린 분자 모형을 다른 사람과 비교해 보고 평가해 봅시다.(잘된 점과 고칠 점을 생각해 봅

니다.)

❸ 아세톤의 상태 변화가 일어날 때 성질의 변화를 정리하여 봅시다.

활동3 아세톤의 기화를 분자 모형으로 나타내기

(15)

분자는 물질의 성질을 지니고 있는 가장 작은 알갱이입니다. 설탕 분자는 설탕 특유의 단 맛을 지니 고 있는 알갱이입니다. 그렇다면 우리 눈에 보이는 설탕의 가루가 설탕 분자일까요? 아닙니다. 분자 는 눈에 보이지도 않고 만질 수도 없습니다. 그렇다면 눈으로 볼 수 있는 분자를 만들 수 없을까요?

❶ 다음의 각 상태 변화가 일어날 때 고체, 액체, 기체의 상태가 알맞게 들어갈 수 있도록 작은 동그라

미를 그려 넣어 나타내어 봅시다.

승화

승화

기화

액화

응고 융해

고체

03 알긴산 분자 모형 만들기

활동 자료2

반 번호 이름

기체

액체

활동 1 고체, 액체, 기체의 분자 배열 나타내기

(16)

● 주어진 재료를 이용하여 간단한 알긴산 반응 실험을 해 봅시다.

알긴산 반응

알긴산은 미역에서 흔히 볼 수 있는 끈끈한 성분으로 칼슘과 만나면 알긴산 칼슘이 생긴다. 알긴산 나트 륨 수용액을 조금 떠서 염화 칼슘 수용액에 떨어뜨리면 알긴산 칼슘이 만들어진다.

준비물

알긴산 나트륨, 염화 칼슘, 스포이트, 비커, 물, 잉크, 물감, 식용 색소 등의 염색물, 다양한 크기의 바 이알 병(투명 용기), 빨대, 주사기, 수조, 페트리 접시

❶ 스포이트로 알긴산 나트륨 수용액을 염화 칼슘 수용액에 떨어뜨려 어떻게 되는지 관찰해 봅시다.

❷ 주어진 재료와 위 ❶

의 결과를 이용하여 알긴산 반응을 이용한 고체, 액체, 기체의 분자 배열 모형 을 그리고 만들어 봅시다.(단, 상태 변화가 일어날 때 변하지 않는 것과 변하는 것을 고려하여 그 특 징이 잘 드러나도록 분자 모형을 제작한다.)

❸ 알긴산 분자 모형을 통해 상태 변화에 따른 분자 배열의 특징이 잘 나타내었는지 살펴보고 평가해

봅시다.

활동 2 알긴산 분자 모형 만들기

(17)

❶ 제시된 자동차 모형을 관찰하고 특징을 기록해 봅시다.

❷ 빗면을 굴러 내려온 무동력 모형 자동차를 멀리까지 주행시키려 합니다. 이때 자동차의 주행에 영 향을 줄 수 있는 변인(차체의 무게와 높이, 바퀴의 크기와 두께, 바퀴의 개수, 축간의 거리 등)에 대 한 자신의 생각을 쓰고 그렇게 생각한 까닭에 대해 정리해 봅시다.

❸ 모둠에서 제작할 자동차 모형에 적용할 최적의 구성 요소를 결정하고, 그렇게 정한 까닭에 대해 설 명해 봅시다.

04 멀리 가는 무동력 자동차 만들기

활동 자료1

반 번호 이름

활동 1 무동력 모형 자동차 제작을 위한 아이디어 구상하기

(18)

나. 바퀴의 크기와 두께, 그리고 개수는?

다. 차체 바닥에 붙일 바퀴축의 위치와 앞, 뒤 축 사이의 간격은?

❶ 활동 1에서 제작한 모형 자동차의 기본 틀을 실험용 빗면에 올려놓고 잘 굴러가는지 해 봅시다.(직 진성 확인)

※ 잘 굴러가지 않을 경우 바퀴축이 평행한지, 바퀴가 흔들리지 않는지 등 원인을 파악하고 수정하여 고치도록 합시다.

❷ 무게 추의 개수를 달리하면서 자동차가 이동한 거리를 측정하여 그 결과를 표로 작성해 봅시다.

추의 개수 (또는 질량(g))

이동 거리

1회 2회 3회 4회 5회 평균

❸ 무게 추의 개수(질량의 변화)에 따라 자동차의 이동 거리가 어떻게 달라졌나요?

가. 위와 같은 결과가 나오게 된 이유에 대해 토의를 통해 정리해 봅시다.

활동2 아이디어에 대한 과학적 원리 탐구 및 적용하기

(19)

나. 물체의 운동 상태가 변하는 원인은 물체에 작용하는 힘 때문입니다.

① 빗면을 따라 내려오는 자동차에 작용하는 힘의 종류는? (

)

② 자동차가 수평면에 내려오면 더 이상 중력의 영향을 받지 않습니다. 그러나 자동차는 계속 굴러가는데 그 까닭은? ( )

③ 계속 굴러가던 자동차는 결국 멈추게 됩니다. 그 까닭은?

(

)

❹ 다음 ( ) 안에 들어갈 용어를 쓰시오.

자동차에 작용하는 중력의 효과가 사라진 후에도 자동차를 계속 전진하게 하는 과학적 요인인

(

)과 나아가지 못하게 방해하여 결국 멈추게 하는 요인인 (

) 사이의 관계에 의해 자

동차의 이동 거리는 결정됩니다.

❺ 더 멀리 굴러갈 수 있는 무동력 모형 자동차를 만들기 위해 자동차 구성 요소를 어떻게 바꿀 것인 지 토의를 거쳐 결정하고 정리해 봅시다.

가. 바퀴의 크기와 두께는?

나. 바퀴의 개수와 앞, 뒤축 사이의 거리는?

다. 차체에 무게(질량)와 무게 중심의 위치는?

라. 그 외에 결정이 필요하다고 생각되는 요인을 토의하여 정리해 봅시다.

(20)

무동력 모형 자동차를 만들기 위해서 각 문제 해결 단계에 따라 토의해 봅시다.

❶ 문제 확인

문제 상황과 문제 상황에 영향을 미치는 요인을 찾아서 써 봅시다.

❷ 해결 방안 탐색

무동력 자동차를 빗면에서 굴렸을 때 가장 멀리 갈 수 있게 하는 방법을 찾아 써 봅시다.

[제한 조건]

바퀴는 주어지며, 설계할 자동차의 크기는 전폭 30~40mm, 전장 60~80mm, 전고 10~30mm 로 한다.

자동차의 무게에 따라 이동 거리를 측정하기 위해서 추를 넣을 수 있는 공간이 있어야 한다.

자동차가 실제 제작되었을 때 발생할 수 있는 문제점에 대해 검토해 보고 스케치를 완성한다.

❸ 해결 방안 선정

자동차를 빗면에 굴려 가장 멀리 가는 조건을 탐색하여 써 봅시다.

04 멀리 가는 무동력 자동차 만들기

활동 자료2

반 번호 이름

활동 1 무동력 모형 자동차 제작을 위한 기술적 문제 해결

(21)

❹ 실행 계획 수립

문제 해결 계획을 단계별로 수립하여 써 봅시다.

❺ 그려 보기

해결 방안은 탐색하기 위해 무동력 자동차의 외관과 빗면에서 굴러가는 무동력 모형 자동차의 모 습을 연필로 그려 봅시다.

(22)

❶ 스케치한 무동력 모형 자동차 모습 중에서 가장 멀리 가는 조건에 해당하는 스케치를 선정하여 등 각 투상도나 사투상도로 나타내어 봅시다.

❷ 실행

자동차 제작 계획을 세우고, 빗면에 제작한 자동차를 굴려 해결 방안을 실행하고 기록합시다.

측정1

상황 조건 기록1 ( )cm

측정2

상황 조건 기록2 ( )cm

측정3

상황 조건 기록3 ( )cm

❸ 평가

조건에 따라 기록을 비교하여 최적의 해결 방안을 정리해 봅시다.

활동2 무동력 모형 자동차 스케치 완성하기

(23)

❶ 지난 시간에 구상한 무동력 자동차 형태를 구글 스케치업 프로그램을 이용해 3D 도면을 만듭니다.

❷ 3D 도면은 다음과 같은 과정으로 작성합니다.

가. 바퀴, 축, 3D 프린터의 최대 출력 크기 등을 고려하여 작성한다.

나. 완성된 도면을 출력하기 전에 선생님께 점검을 받는다.

다. 점검을 받은 후 도면에 이상이 없다면 STL파일로 저장하여 선생님께 전송한다.

❸ 3D 도면의 작성 과정에서 처음 설계한 내용을 변경한 곳이 있다면 구체적으로 써 봅시다.

❹ 3D 도면의 작성 과정에서 문제가 생겼다면 문제점을 적고, 그 해결 방안을 찾아 써 봅시다.

04 멀리 가는 무동력 자동차 만들기

활동 자료3

반 번호 이름

활동 무동력 모형 자동차를 스케치업 프로그램으로 설계하기

(24)

❺ 완성된 도면을 그리고, 모둠의 활동 모습 사진을 붙여 봅시다.

(25)

❶ 3D 프린터로 제작되어진 차체를 확인하고 계획한 대로 차축과 바퀴를 결합해 봅시다.

가. 테스트를 통하여 자동차를 보완하고 완성도를 높여 봅시다.

❷ 제작된 무동력 모형 자동차에 메시지를 담아 개성있게 디자인해 봅시다.

가. 자동차의 이름은?

나. 디자인의 주제는?

다. 어떻게 표현했는가?

❶ 무동력 모형 자동차 멀리 달리기 대회에 참가하여 다음 평가표를 참고하여 자기 모둠의 자동차를 평가해 봅니다.

평가 내용 기준 추가점

제한된 무게를 준수하였는가?

제한된 크기를 준수하였는가?

활동 1 무동력 모형 자동차 완성하기

활동2 무동력 모형 자동차 멀리 달리기 대회

04 멀리 가는 무동력 자동차 만들기

활동 자료4

반 번호 이름

(26)

❷ 모둠에서 제작한 무동력 모형 자동차에 대한 내용을 모둠 토의를 통하여 작성해 봅시다.

다른 모둠보다 뛰어난 점은? 다른 모둠에 비해 아쉬운 점은? 다시 제작한다면 무엇을 보완할까?

❸ 여러분이 제작한 무동력 모형 자동차가 멀리 가기 위해 고려된 요소들을 정리하여, 그 결과를 마인 드맵으로 그려 봅시다.

(27)

❶ 프로그래밍된 로봇 탐사선이 태양계에서의 이동 경로를 바탕으로 탐사 보급 지도를 그려 봅시다.

❷ 로봇 탐사선이 탐사한 행성의 명칭을 쓰고, 그 행성의 탈출 속도와 특징을 써 봅시다.

활동 탐사 보급 지도 그리기

05 태양계 행성 연구소 물품 보급대

활동 자료3

반 번호 이름

(28)

❶ 빈 칸 ㉠, ㉡에 들어갈 알맞은 용어를 써 봅시다.

가. ( ㉠

)는 물체가 천체의 중력권을 벗어나기 위해 필요한 최소한의 속력을 말한다. ( ㉠ 탈출 속도 )의 크기는 행성 중심으로부터의 거리에 반비례하고 행성의 질량에 비례한다. 지구의 경우 대기 효과를 무시하면 약 11.2km/s 이다.

나. 중력에 대한 그 물체의 상대적인 위치에 의해 결정되는 에너지를 ( ㉡ 중력 위치 에너지 )라고 한 다. 크기는 보통 중력이 작용하지 않는 무한대의 거리에서 0으로 정해서 기준점으로 사용한다.

❷ 다음 문항에 답하면서 수업 내용을 요약해 봅시다.

가. 대기의 역할은 무엇일까요?

나. 행성 대기는 어떤 과정을 통해 공급되었을까요?

다. 행성이 대기를 유지할 수 있는 조건은 무엇일까요?

❸ 행성에 대기가 존재할 수 있는 조건에 대해서 글로 써 봅시다. (행성의 탈출 속도와 표면 온도와 관

련지어 생각합니다.)

05 태양계 행성 연구소 물품 보급대

활동 자료4

반 번호 이름

활동1 행성의 탈출 속도와 대기와의 관계 알기

(29)

⊙ 다음 글을 읽고 물음에 답해 봅시다.

활동2 과학에 관한 글을 읽고 토론하기

외계 생명체를 찾으려면 먼저 외계 행성계를 찾아야 한다. 우주에 있는 별 가운데 상당수는 태양계와 같 은 행성계를 가지고 있다. 별은 표면 온도가 너무 높기 때문에 생명체를 이루는 물질이 분자 상태로 존재 할 수 없다. 하지만 별로부터 적당한 거리에 있는 행성은 생명체가 존재할 수 있는 기본적인 환경을 갖추 고 있을 것이다. 태양계를 기준으로 하면 금성과 화성 사이에 있는 지구가 이 조건을 만족한다. 따라서 우주에서 태양 정도의 별로부터 1AU 거리 근처에서 행성을 찾는다면 생명체가 존재할 가능성이 있다.

외계 행성을 찾는 것은 쉬운 일이 아니다. 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 간접적인 방법으로 찾 아야 한다. 지금까지 외계 행성을 찾기

위해 사용된 가장 보편적인 방법은 속 도 측정법이다. 이 방법은 행성이 중심 별에 미치는 중력 효과를 이용하는 것 이다. 행성이 중심별 주위를 돌면 그 영향으로 별은 주기적으로 흔들리게 된다. 이 흔들림에 의해 나타나는 별 빛의 도플러 효과를 관측하면 행성을 찾을 수 있다.

최초로 외계 행성이 발견된 것은 1991년이다. 그 후 지금까지 발견된 외계 행성은 200개가 넘는다. 현 재까지 발견된 외계 행성의 궤도 반지름과 질량은 위의 그림과 같다. 이런 행성에서 생명체가 존재할 가능성이 매우 낮다.

외계 생명체 연구는 지구와 비슷한 조건을 가진 행성을 찾는 것과 관 련 있다. 현재 지구형 행성을 찾기 위한 많은 계획이 진행 중이다. 이

▲ 생명의 가능 지대

(30)

❶ 현재까지 지구는 태양계에서 생명체가 존재하는 유일한 행성으로 알려져 있습니다. 지구 생명체를

기준으로 생물이 존재할 수 있는 조건에 대해 써 봅시다.

❷ 지금까지 발견된 외계 행성의 특징을 써 봅시다.

❸ 외계 행성에 대한 연구는 막대한 비용이 필요합니다. 어떤 사람들은 우주 연구보다는 보건, 복지,

환경 등의 문제 해결을 위해 비용을 투자하는 것이 더 중요하다고 말합니다. 이 문제에 대해 자신 의 생각을 말해 봅시다.

❹ 외계의 지적 생명체 존재 가능성은 많은 논란의 대상이 되고 있습니다. 이에 대한 자신의 생각을

말해 봅시다.

❺ 만약 외계의 지적 생명체가 발견된다면 인류사에 엄청난 사건이 될 것입니다. 이 사건이 사회, 문

화, 종교 등에 어떤 영향을 미칠 것으로 생각하는가요? 또한 우리가 미리 준비하고 대비해야 할 것 은 무엇인지 써 봅시다.

(31)

식품 구성 자전거

곡류

유제품우유 과일류 당류유지

채소류 고기·생선 달걀·콩류

한국영양학회에 의하면 한국 청소년 남자의 경우는 2,400~2,700kcal, 여자의 경우는 2,000kcal의 열량을 하루동안 요구합니다. 그러나 요즘은 주변에 고열량의 패스트푸드와 불량 식품들로 인해 과량 의 열량 섭취로 인한 비만율이 높아지고 있는 실정입니다.

활동 나의 하루 식단 만들기

위의 식품 구성 자전거를 참고하여 청소년기에 필요한 영양소가 골고루 섭취될 수 있는 건강한 하루 식단을 만들어 봅시다.

아침 점심 저녁

음식 열량(kcal) 음식 열량(kcal) 음식 열량(kcal)

[출처 : 한국영양학회]

06 MotoACTV를 활용한 운동의 기술

활동 자료1

반 번호 이름

(32)

활동 나만의 거치대 디자인하기

최근 여가 활동을 즐기는 인구가 늘어나면서 자전거 판매가 급증하고 있습니다. 따라서 자전거 관련 제품들의 판매 또한 증가하고 있는 가운데 자전거 스마트폰 거치대도 많이 팔리고 있습니다. 자전거 거치대를 직접 디자인해보고 구글 스케치업 프로그램을 활용하여 3D 프린터로 나만의 거치대를 만들 어 보는 것은 어떨까요?

다음은 사람들이 가장 많이 고려하는 거치대의 조건입니다.

① 제품이 내 손에 쏙 들어간다. (사이즈)

② 외부 충격에 강하다. (안전성)

③ 터치가 잘 된다. (터치감)

④ 디자인이 이쁘다. (디자인)

⑤ 쉽게 설치할 수 있다. (별다른 공구 없이)

⑥ 가로 세로 거치를 쉽게 바꿀 수 있다. (가변성)

⑦ 기타 기능 (지퍼 수납 공간)

❶ 위의 조건들을 고려하여 나만의 거치대를 디자인하여 스케치 해 봅시다.

06 MotoACTV를 활용한 운동의 기술

활동 자료2

반 번호 이름

(33)

❷ 스케치한 디자인을 만들기 위한 제품을 설계해 봅시다.

(34)

모둠별로 운동의 강도를 달리하는 코스를 정해 자전거를 타고 운동해 봅시다. 운동 기록 프로그램 (또는 애플리케이션)을 실행시켜 자신의 운동이 기록되도록 한 후, 코스별 속력 분석과 운동 강도에 따른 열 량 소모에 대하여 알아봅시다.

❶ 다음의 방법으로 운동한 후 운동량과 열량을 측정하여 분석해 봅시다.

모둠에서 정한 코스와

운동한 거리 운동한 시간 평균 속력 소모한 열량

• 평지, 오르막길, 내리막길로 운동 강도가 다른 3코스를 모둠 에서 정한다.

•코스별 운동은 2~3분정도만 한다.

•각 코스별 운동 기록을 저장해 둔다.

•컴퓨터에 운동 기록 데이터를 옮겨서 운동을 분석한다.

활동 나의 운동량과 소모된 열량 분석하기

06 MotoACTV를 활용한 운동의 기술

활동 자료4

반 번호 이름

(35)

❷ 코스별 속력과 열량을 비교하고, 그 결과를 보고 운동의 강도와 소모 열량의 관계를 토의해 봅시 다. 우리 몸의 건강을 위해 실천해야 하는 일도 정리해 봅시다.

(36)

활동 세포 모형 만들기

❶ 세포 모형 만드는 방법

준비물

알긴산 나트륨, 염화 칼슘(CaCl2), 이온 음료(청, 적), 망고 주스, 포도 주스, 초록 식용 색소, 유리병(80mL)

만드는 과정

가. 1.5L의 이온 음료(적, 청), 망고 주스, 수용성 녹색 색소 용액, 포도 주스에 15g의 알긴산 나트 륨을 넣어 녹인다.

나. 알긴산 나트륨이 각 용액에 잘 녹지 않으므로 거품기를 사용한다.(주의: 가열하면 응고되므로 가열하지 않는다.)

다. 물약병에 넣어 용액을 보관한다.

라. 1.5L 물에 염화 칼슘 30g을 넣어 녹인다.

마. 세포의 핵을 표현할 때에는 일회용 숟가락에 색소를 올려놓고 작은 숟가락을 이용하여 염화 칼 슘(CaCl2)수용액에 넣는다. 또는 일회용 스포이트를 이용하여 염화 칼슘(CaCl2)수용액 속에서 색소 용액을 짜면 크게 만들 수 있다.

07 여러 가지 색깔의 세포 만들기

활동 자료1

반 번호 이름

(37)

바. 여러 소기관을 건져서 그리고 기관의 명칭을 적는다. 여러 소기관을 유리병에 넣고 물을 가득 넣은 후 밀봉하여 완성한다.

사. 자신이 만든 것을 사진을 찍어 붙여 봅시다.

❷ 완성된 세포는 동물 세포인지 식물 세포인지 그림으로 그린 후 자신의 모형을 실제 세포와 비교하

여 봅시다.

▲ 만들어진 세포 소기관 ▲ 유리병에 세포 소기관을 넣기

▲ 동물 세포 모형 ▲ 식물 세포 모형

(38)

❶ 만드는 과정

가. 활동 자료1의 만드는 과정 가~라까지와 같다.

나. 작은 플라스틱 컵에 2% 염화 칼슘(CaCl2) 수용액을 23가량 담는다.

▲ 색소 용액과 실험 기구 ▲ 염화 칼슘 수용액을 넣기

다. 색소가 들어 있는 물약병의 용액을 염화 칼슘(CaCl2) 수용액에 떨어뜨려서 구형을 만들어 본다.

세포의 형태에 따라 조절을 하여 다양한 모양과 색소를 이용하여 표현한다.

▲ 구형체 ▲ 긴 사슬 모양

라. 세포의 소기관을 표현할 때에는 일회용 숟가락에 색소를 올려놓고 염화 칼슘(CaCl2) 수용액 에 넣는다.

▲ 일정량을 숟가락 위에 짜기 ▲ 염화 칼슘 수용액에 넣기 ▲ 일정량을 숟가락 위에 짜기

활동 진핵 세포와 원핵 세포 모형 만들기

07 여러 가지 색깔의 세포 만들기

활동 자료2

반 번호 이름

(39)

마. 진핵 세포의 핵을 표현할 때에는 플라스틱 컵에 사슬 모양의 가닥을 넣고 색소 용액을 넣은 다 음 염화 칼슘(CaCl2) 수용액을 가장자리부터 넣는다. 핵이 염화 칼슘 수용액에서 떠오르면 준 비한 유리병에 넣는다.

바. 진핵 세포는 여러 소기관이 있으므로 위에서 만든 여러 소기관을 유리병에 넣고 물을 가득 넣 은 후 밀봉하여 완성한다. 자신이 만든 것을 사진으로 찍어 붙여 봅시다.

사. 원핵 세포의 경우 유리병에 사슬 모양의 가닥과 작은 원형의 알갱이를 넣고 물을 가득 넣은 후 밀봉하여 완성한다. 자신이 만든 것을 사진으로 찍어 붙여 봅시다.

▲ 긴 사슬 모양의 가닥을 넣기

▲ 색소 용액 넣기 ▲ 염화 칼슘 수용액을 넣기 ▲ 유리병에 완성된 핵 넣기

(40)

준비물

• 알긴산 나트륨 수용액(1%, 1.5%, 2%) 농도별 색깔을 다르게 하여 준비

•염화 칼슘(CaCl2)수용액: 시험관에 넣어서 준비

•원형자, 홈판, 스포이트, 플라스틱 컵, 시험용 장갑

•생명 구슬(알긴산 겔) 안에 넣을 입자 4가지 : 반짝이, 작은 구슬, pH 종이, 여과지

❶ 실험 과정

활동 알긴산 구슬 만들기

가. 염화 칼슘이 들어 있는 시험관에 원형자를 대고 알긴산 용액을 몇 방울 떨어뜨린다.

나. 핀셋으로 입자를 집어서 원형자의 중앙에 오 도록 한 후 알긴산을 몇 방울 더 떨어뜨린다.

다. 염화 칼슘 시험관 위로 알긴산을 떨어뜨려 겔 형태의 둥근 구슬 모양이 나오면 플라스 틱 컵에 따라 낸다.

라. 둥근 겔 형태의 알긴산 구슬을 핀셋으로 집 어서 종이 타올 위에 나열하여 확인한다.

08 생명 공학과 윤리

활동 자료1

반 번호 이름

(41)

❷ 실험 결과를 표에 정리합시다.

알긴산 나트륨 농도와 생명 구슬 내 입자 크기의 관계

Level 입자 종류

알긴산 나트륨 농도

비고

1% 1.5% 2%

1 반짝이 입자

2 작은 구슬

3 여과지

4 pH 종이

❸ 실험을 정리하고 결론을 써 봅시다.

(42)

백혈병에 걸린 언니 케이트를 치료하기 위한 목적으로 태어나게 된 열 세 살 안나가 다시는 자신의 몸에 손대지 못하도록 부모님께 소송을 걸 겠다고 변호사 캠벨 알렉산더를 찾아가면서부터 이야기가 시작된다.

“내 몸의 권리를 찾기 위해 부모님을 고소하고 싶어요.”

‘설명할 게 너무 많다. 내 피가 언니의 혈관으로 스며들고 있다는 것, 언 니에게 줄 백혈구를 뽑기 위해 간호사들이 날 꼼짝없이 누른다는 것, 의사가 한번만 갖고는 안 된다고 말한 것, 또 골수를 뽑고 나면 멍이 들 고 뼈가 욱신댄다는 것, 언니에게 줄 여분을 만들려고 내 몸속 줄기 세 포를 더 많이 발화시키는 주사를 맞는다는 것, 나는 아프지 않지만 차라리 아픈 게 낫겠다는 사실, 내가 태어난 이유는 언니를 위한 결과물일 뿐이라는 사실, 지금 이 순간에도 나에 대한 중요한 결 정이 이루어지고 있지만 의견을 말할 자격이 있는 당사자에게는 아무도 묻지 않는다는 사실 (본문 22~24p 중)’.

쌍둥이별(My Sister's Keeper) 소설을 읽거나 영화를 감상한 후 주인공 안나에게 편지나 안나의 변 호사가 되어 최후 변론을 위한 글을 써 봅시다.

활동 1 쌍둥이 별을 읽고 글쓰기

08 생명 공학과 윤리

활동 자료2

반 번호 이름

(43)

➊ 다음 주제를 모둠별로 토의해 본 후 발표해 봅시다.

가. 생명 공학 혹은 유전 공학 기술을 이용할 때 생길 수 있는 예상되는 부작용 및 법적인 문제를 써 봅시다.

나. 위 가와 같은 문제를 예방하기 위해 ‘생명 윤리 및 안전에 관한 법률’을 모둠별로 5개 이상 만 들어 봅시다.

➋ 모둠별로 제정한 ‘생명 윤리 및 안전에 관한 법률’을 현행 법률(법률 제11690호(정부조직법) 일부개

활동2 생명 윤리 및 안전에 관한 법률 제정을 읽고 토의하기

(44)

생명 윤리 및 안전에 관한 법률

법률 제11690호(정부조직법) 일부개정 2013. 03. 23.

제1장 총칙

제1조 (목적)

이 법은 인간과 인체유래물1) 등을 연구하거나, 배아나 유전자 등을 취급할 때 인간의 존엄과 가치 를 침해하거나 인체에 위해(危害)를 끼치는 것을 방지함으로써 생명윤리 및 안전을 확보하고 국민 의 건강과 삶의 질 향상에 이바지함을 목적으로 한다.

제3조 (기본 원칙)

① 이 법에서 규율하는 행위들은 인간의 존엄과 가치를 침해하는 방식으로 하여서는 아니 되며, 연 구대상자 등의 인권과 복지는 우선적으로 고려되어야 한다.

② 연구대상자 등의 자율성은 존중되어야 하며, 연구대상자 등의 자발적인 동의는 충분한 정보에 근거하여야 한다.

③ 연구대상자 등의 사생활은 보호되어야 하며, 사생활을 침해할 수 있는 개인정보는 당사자가 동 의하거나 법률에 특별한 규정이 있는 경우를 제외하고는 비밀로서 보호되어야 한다.

④ 연구대상자 등의 안전은 충분히 고려되어야 하며, 위험은 최소화되어야 한다.

⑤ 취약한 환경에 있는 개인이나 집단은 특별히 보호되어야 한다.

⑥ 생명윤리와 안전을 확보하기 위하여 필요한 국제 협력을 모색하여야 하고, 보편적인 국제기준 을 수용하기 위하여 노력하여야 한다.

제23조 (배아의 생성에 관한 준수사항)

① 누구든지 임신 외의 목적으로 배아를 생성하여서는 아니 된다.

② 누구든지 배아를 생성할 때 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 행위를 하여서는 아니 된다.

1) 인체로부터 수집하거나 채취한 조직·세포·혈액·체액 등 인체 구성물 또는 이들로부터 분리된 혈청, 혈장, 염색체, DNA(Deoxyribonucleic acid), RNA(Ribonucleic acid), 단백질 등을 말한다.

참고 자료 2 08 생명 공학과 윤리

(45)

1. 특정의 성을 선택할 목적으로 난자와 정자를 선별하여 수정시키는 행위 2. 사망한 사람의 난자 또는 정자로 수정하는 행위

3. 미성년자의 난자 또는 정자로 수정하는 행위(다만, 혼인한 미성년자가 그 자녀를 얻기 위하여 수정하는 경우는 제외한다.)

③ 누구든지 금전, 재산상의 이익 또는 그 밖의 반대급부(反對給付)를 조건으로 배아나 난자 또는 정자를 제공 또는 이용하거나 이를 유인하거나 알선하여서는 아니 된다.

제25조 (배아2)의 보존 및 폐기)

① 배아의 보존기간은 5년으로 한다. 다만, 동의권자가 보존기간을 5년 미만으로 정한 경우에는 이를 보존기간으로 한다.

② 제1항에도 불구하고 항암치료 등 보건복지부령으로 정하는 경우에는 동의권자가 보존기간을 5 년 이상으로 정할 수 있다.

③ 배아생성의료기관은 제1항 또는 제2항에 따른 보존기간이 끝난 배아 중 제29조에 따른 연구의 목적으로 이용하지 아니할 배아는 폐기하여야 한다.

④ 배아생성의료기관은 배아의 폐기에 관한 사항을 기록·보관하여야 한다.

⑤ 제3항 및 제4항에 따른 배아의 폐기 절차 및 방법, 배아의 폐기에 관한 사항의 기록·보관에 필 요한 사항은 보건복지부령으로 정한다.

제26조 (잔여배아3) 및 잔여난자4) 의 제공)

① 배아생성의료기관은 연구에 필요한 잔여배아를 제30조 제1항에 따라 배아연구계획서의 승인 을 받은 배아연구기관에 제공하거나 잔여난자를 제31조 제4항에 따라 체세포복제배아 등 연구 계획서의 승인을 받은 체세포복제배아 등의 연구기관에 제공하는 경우에는 무상으로 하여야

(46)

제3절 잔여배아 연구 등

제29조 (잔여배아 연구)

① 제25조에 따른 배아의 보존기간이 지난 잔여배아는 발생학적으로 원시선(原始線)이 나타나기 전까지만 체외에서 다음 각 호의 연구 목적으로 이용할 수 있다.

1. 난임치료법 및 피임기술의 개발을 위한 연구

2. 근이영양증(筋異營養症), 그 밖에 대통령령으로 정하는 희귀·난치병의 치료를 위한 연구 3. 그 밖에 국가위원회의 심의를 거쳐 대통령령으로 정하는 연구

② 제1항에 따라 잔여배아를 연구하려는 자는 보건복지부령으로 정하는 시설·인력 등을 갖추고 보 건복지부장관에게 배아연구기관으로 등록하여야 한다.

③ 제2항에 따라 등록한 배아연구기관(이하 “배아연구기관”이라 한다)이 보건복지부령으로 정하 는 중요한 사항을 변경하거나 폐업할 경우에는 보건복지부장관에게 신고하여야 한다.

(47)

여기, 한 가족이 있다. 사라와 브라이언이 꾸린 이 가정에는 아주 귀여운 아이들인 첫째 아들 제시 와 둘째 딸 케이트가 있었다. 그러던 어느 날, 두 살배기 케이트의 등에 난 멍을 발견하게 되었고, 그것을 시작으로 가족의 평화는 깨져버렸다.

사라와 브라이언은 아픈 케이트를 치료하기 위해 셋째를 갖기로 결심한다. 그 아이는 케이트에게 무엇이든 줄 수 있도록 유전자를 완벽하게 일치시킨 아이이다. 그렇게 안나는 태어난 직후부터 지 금까지 제대혈, 백혈구, 줄기세포, 골수 등 모든 것을 케이트에게 주었고, 그런 삶과 역할에 대해 한번도 도전한 적 없었다.

이제 열세 살이 된 안나는 다른 평범한 10대 아이들처럼 자신이 진정 누구인가를 질문하기 시작한 다. 다른 아이들과 달리 안나의 존재는 언제나 언니와의 관계 속에서만 인정받을 수 있었다. 그래 서 안나는 대부분의 10대들은 감히 생각할 수 없는, 가족을 찢어놓고 사랑하는 언니에게 치명적인 결과를 가져올지도 모르는 결정을 내려 부모님을 상대로 한 소송을 감행하기로 결심한다.

이 작품은 등장인물들이 각각 화자가 되어 자신의 시점에서 이야기를 이끌어가는 독특한 구성으 로, 안나와 엄마인 사라, 두 사람의 시점에서 문제를 바라보고 공감할 수 있도록 하고 있다.

장기 기증, 맞춤아기, 자녀에 대한 부모의 통제권 등 윤리적 논란이 될 만한 시사적 핫이슈를 소 재로 한 『쌍둥이별』은 출간 당시 미국의 각종 토론 프로그램의 주제로 등장하기도 했다. 아무리 사 랑하는 아픈 아이를 살리고 싶을지언정, 다른 아이에게 계속해서 요구할 수밖에 없는 위험한 수술 들을 받도록 요구하면서까지 그 누가 삶과 죽음에 대한 결정을 할 수 있을까? 아이를 살리기 위한 부모의 권리는 다른 누군가의 권리를 위반하면서까지 가능한 것일까?

[출처 : 이레 출판사의 [책소개]]

쌍둥이별(My Sister's Keeper) 이야기

(48)

❶ 다음의 과정으로 만들어 봅시다.

준비물

대륙 분포도(B4), PS 플라스틱 평판, 가위, 유성펜, 채색용 마카, 전기오븐, 휴대폰 고리, 사포, 펀치

가. 투명한 플라스틱 평판 밑에 대륙 분포도를 놓고 유성펜으로 따라 그린다.

나. 빙하의 흔적과 글로소프테리스 화석의 분포 지역을 각각 다른색으로 표시한다.

다. 테두리를 조금 남겨 두고 모양대로 가위로 오려낸다. 7대륙(아프리카, 남아메리카, 북아메리카, 유 라시아, 인도, 남극 대륙, 오스트레일리아)의 모형을 만든다.

라. 사포로 가장자리를 다듬고, 펀치로 위쪽에 휴대폰 고리를 끼울 구멍을 뚫는다.

마. 오븐에 넣어 1분 ~ 1분 30초 정도 최대 출력으로 열을 가해준다. 플라스틱 중간에 기포가 생기거나 형태가 변하지 않을 때까지만 가열한다.

바. 오븐에서 꺼내어 두꺼운 책으로 눌러 형태를 잡 은 뒤, 휴대폰 고리를 끼운다.(두꺼운 장갑을 끼 고 꺼낸다.)

❷ 모둠별로 완성된 대륙 모형의 빙하의 흔적, 글로소프테리스의 분포, 해안선을 기준으로 과거 판게

아를 맞추어 본다.

활동1 대륙별 휴대폰 고리 만들기

09 나만의 패턴 무늬 만들기

활동 자료1

반 번호 이름

(49)

❶ 화가 모리츠 작품, 패턴 퍼즐, 사방치기 놀이에서 패턴 인식에 대하여 알아봅시다.

❷ 패턴 인식을 통한 위대한 발견의 한 예로 대륙 이동설 및 판게아가 있습니다. 지금의 대륙 모습에

서 어떻게 과거의 대륙 모습이 하나였을지 유추해 봅시다.

모리츠 작품 패턴 퍼즐 산가지

활동2 패턴 인식을 통하여 판 구조론 알아보기

(50)

➌ 대륙이 어떻게 이동했는지 이야기를 만들어 봅시다.

(51)

대륙 분포도

참고 자료 1

빙하의 흔적 북아메리카대륙

남아메리카 대륙 아프카 대륙 유라시아 대륙인도 대륙

남극 대륙

글로솝테리스 화석 분포

09 나만의 패턴 무늬 만들기

(52)

❶ 삼각형과 사각형을 이용한 탱그램을 구상해 봅시다.

가. 스케치업 프로그램을 활용하여 삼각형과 사각형을 이용하여 탱그램을 디자인한다. 스케치 한 디자인을 3D 프린트한다.(3D 프린터가 없으면 두꺼운 종이에 패턴을 그려 잘라서 사용한다.) 나. 칠교놀이 4행시를 지어 본다.

칠 :

교 :

놀 :

이 :

❷ 칠교판 또는 스핑크스 퍼즐 7조각을 사용하여 여러 가지 모양을 만들어 이야기나 창작 일기를 만들

어 봅시다.(아래의 글을 참고합니다.)

엄마께서는 장보러 가셨다. 나는 아기와 집을 보게 되었다. 아기는 요람 에서 자고 있었다.

나는 그동안 칠교놀이 를 했다. 토끼 도 만들어 보고 사자 도 만들어 봤다. 한참

재미있게 놀고 있는데, 아기울음 소리가 들렸다. 재빨리 아기요람으로 뛰어갔다. 조그마한 종 을

울렸더니 아기가 울음을 그쳤다. 다행이다.

활동 탱그램 패턴으로 이야기 만들기

09 나만의 패턴 무늬 만들기

활동 자료3

반 번호 이름

(53)

아기가 밥 먹을 시간이 되었다. 아직 너무 어려서 우유를 먹는다. 주전자 에 물을 담아 끓였다. 그

리고 찬물을 조금 섞어서 분유를 탔다. 아기에게 분유 를 먹여줬다. 아기가 잠들었고, 곧 엄마가

오셨다. 달력을 봤다. 앗! 오늘 식목일이다. 마침 작은 나무가 한그루 있었다. 집 에서 나와 모종

삽 으로 마당에 나무를 심었다. 물 뿌리개 로 물도 줬다. 바람이 시원하게 불어왔다. 바

람개비 가 생각났다.

아기가 깰까봐 열쇠 로 열고 집으로 들어갔다. 그리고 가위 와 종이, 수수깡, 압정을 준비

했다. 탁자 로 가서 의자 에 앉아 바람개비를 만들었다. 창문으로 가져가니 정말 잘 돌

았다. 현관에 아빠 구두가 보였다. 너무 지저분해서 깨끗이 닦았다. 닦고 있는데 자동차 소리가

나더니 아빠가 들어 오셨다. 아빠께서 내가 구두 닦는 걸 보셨다. 아빠가 용돈을 주셨다. 야호!

기분이 너무 좋다. 저녁에는 밥그릇 에 밥을 가득 담아 많이 먹었다. 정말 바쁘고 즐거운 하루였다.

(54)

❶ 친구들의 안경과 돋보기 안경을 착용해 보고 렌즈의 모양과 보여지는 물체의 모습을 비교해 봅시다.

가. 친구 안경 : 나. 돋보기 안경 :

❷ 오목렌즈와 볼록렌즈의 차이점을 비교하여 정리하여 봅시다.

볼록렌즈 오목렌즈

렌즈의 모양

상의 역전 유무

상의 크기

빛의 확산 유무

➌ 렌즈의 초점 거리를 구해 봅시다.

렌즈의 종류 작도 및 초점 거리(cm)

얇은 볼록렌즈

중간 볼록렌즈

활동 1 렌즈의 종류와 특징 알아보기

10 I can see!

활동 자료1

반 번호 이름

(55)

❶ 친구들의 안경과 돋보기 안경을 착용해 보고 렌즈의 모양과 보여지는 물체의 모습을 비교해 봅시다.

구분 상이 보이는 특징

눈과 안경 사이의 거리

가장 편안한 위치

❷ 렌즈의 모양과 시력은 어떤 관계가 있을지 써 봅시다.

렌즈의 종류 작도 및 초점 거리(cm)

두꺼운 볼록렌즈

활동2 눈과 렌즈사이의 거리 관계 알아보기

(56)

❶ 안경 관련 사이트를 검색하여 마음에 드는 모델을 고르고 선택한 이유를 친구들에게 말하고, 나에 게 잘 어울릴 수 있는지를 친구들과 이야기해 봅시다.

가. 선택한 이유

나.친구들의 의견

❷ 안경의 구조 및 종류 알아보기

가. 안경의 구조 : 안경의 부위별 이름을 조사하여 써 봅시다.

( )

( )

( )

( )

( ) ( )

( ) ( )

( )

나. 안경의 종류 용도에 따른 분류

활동 1 안경의 구조와 이름 알아보기

10 I can see!

활동 자료2

반 번호 이름

(57)

❶ 다음의 내용을 생각하여 나만의 선글라스를 그려 봅시다.

❷ 실제 디자인한 안경이 자신의 이미지하고 잘 맞는지 친구들과 이야기해 봅시다.

활동2 나에게 맞는 선글라스 디자인하기

림의 모양과 크기는 어떻게 할 것인가? 렌즈의 색상은 넣을 것인가? 내게 맞는 템플의 길이와 재질은 어떤 것 을 사용할 것인가? 팁의 재질과 굴곡은 어떻게 할 것인가?

(58)

❶ 구글의 스케치업 프로그램을 다운받아 컴퓨터에 설치합니다.

❷ 스케치업(SketchUp 8)을 실행하여 선글라스를 디자인합니다.

가. 안경테 디자인하기

① 스케치업을 실행하여 미리 다자인된 선글라스 전면부 그림을 불러온다.

② 연필툴로 선글라스 테두리 부분을 정밀하게 따라 그린 후 배경을 지운다.

③ 줄자툴로 선글라스의 크기를 자신에게 맞게 조절한다.

④ 밀기/끌기 툴로 3차원 입체 구조를 완성한 후 그룹화한다.

⑤ 완성된 디자인 파일을 저장한다.

나. 안경 다리 디자인하기

① 선글라스 다리(temple) 부분을 불러온다.

② 연필툴로 템플의 테두리 부분을 정밀하게 따라 그린 후 배경을 지운다.

③ 줄자툴로 템플의 크기를 자신에게 맞게 조절한다.

④ 밀기/끌기 툴로 3차원 입체 구조를 완성한 후 그룹화한다.

⑤ 완성된 디자인 파일을 저장한다.

➌ 3D 프린터로 출력하여 안경을 완성합니다.

① 해당 디자인이 프린트 가능한지 테스트한다.

② 해당 디자인을 별도의 STL파일로 제작한다.(SketchUp 8 pro버전에서 가능함.)

③ 완성된 디자인 파일을 3D 프린터로 출력하여 안경 다리 2개를 부착하여 착용해 본다.

➍ 페파쿠라 프로그램을 활용하여 입체 모형을 만들어 봅니다.

① 해당 디자인을 페파쿠라 프로그램에서 불러온다.

② 페파쿠라 도안을 종이에 출력한다.

③ 출력한 도안을 가위로 오린 다음, 풀로 붙여서 입체 도형을 만든다.

10 I can see!

활동 자료3

반 번호 이름

활동1 스케치업을 활용하여 선글라스 디자인하기

(59)

❶ 출력된 선글라스를 착용하고 친구들과 장단점을 서로 비교해 봅시다.

가. 선글라스의 디자인

나. 선글라스의 크기

다. 선글라스의 어울림

➋ 처음 디자인할 때의 생각과 어떻게 달라졌는지 써 봅시다.

가. 선글라스의 디자인

나. 선글라스의 크기

다. 선글라스의 어울림

➌ 다른 모둠이 만든 선글라스의 설명을 듣고 특징을 찾아 써 봅시다.

활동 2 선글라스의 장단점 비교하기

(60)

❶ 나만의 액세서리를 구상해 봅시다. 어떤 기능과 모양을 가진 액세서리로 할 지 구상하고 그려 봅

시다.

•기능

•모양

➋ 스케치업 프로그램을 익히고, 프로그램을 사용하여 디자인한 것을 3D 프린터로 출력해 봅시다.

활동 스마트폰의 액세서리 구상하기

11 스마트폰 액세서리 만들기

활동 자료1

반 번호 이름

(61)

❶ 마찰력과 공기 저항이 자동차에 미치는 역할을 알아보고 써 봅시다.

❷ 다양한 형태의 자동차를 찾고, 그 형태가 왜 유용한지에 대하여 알아보고 써 봅시다.

❸ 나만의 자동차를 과학적 원리, 기능, 미적인 요소를 융합하여 디자인하여 그려 봅시다.

활동 나만의 자동차 디자인하기

12 내가 타고 싶은 차 만들기

활동 자료1

반 번호 이름

(62)

❶ 다음 표를 작성하며 다양한 화학 분자 모형을 그려 봅시다.

분자 모형

전자쌍 수 2 3 4 5 6

전자쌍의

배열 구조 선형 평면 삼각형 정사면체형 삼각 쌍뿔형 정팔면체형

분자 구조 선형 평면 삼각형 정사면체형 삼각 쌍뿔형 정팔면체형

결합각 180° 120° 109.5° 90°, 120° 90°

화합물의 예 BeF2 BeF3 CH4 PCl5 SF6

❷ DNA 분자의 입체적 모형을 그려 봅시다.

활동1 다양한 입체 모형 그리기

13 생체 화학 분자 모형 액세서리 만들기

활동 자료1

반 번호 이름

(63)

❶ 모둠원끼리 3D 프린터 사용법을 익히고, 생활 주변에서 3D 프린터를 활용할 수 있는 분야를 이야

기하고, 써 봅시다.

❷ DNA 분자 모형의 특징을 살려 입체적인 모형을 토의하여 만들어 봅시다.

➌ 교과서나 주변에서 찾을 수 있는 다양한 입체적 분자 모형의 예를 들어보고, 특징을 살려 그림으

로 그려 봅시다.

활동2 3D 프린터를 이용한 DNA 분자 모형 만들기

(64)

활동 1 나의 집 배치도 그리기

14 나의 집 전기 배치도 만들기

활동 자료2

반 번호 이름

미래 나의 집 조감도와 전기 제품에 관한 배치도를 그려 봅시다.(다음 예시처럼 층마다 달리하여 출입 구, 전기 제품의 위치를 그림이나 모형물을 만들어 표시한다.)

TV단자 전화 인터넷

형광등 전화 백열등

방2 콘센트 분전함 (반)

계량기

인터폰

인터폰 인터넷

스위치 인터넷

스위치

스위치

보일러 스위치 욕조

장롱

방1 화장실

형광등 형광등

백열등 형광등 백열등

형광등

센서등 백열등

백열등

콘센트

콘센트

스위치 콘센트

콘센트 콘센트

인터넷 콘센트

TV

전화

거실

주방 현관

배치도

(65)

미래 나의 집 전기 배선도를 그려 봅시다.(다음의 예를 참고합니다,)

활동 2 나의 집 전기 배선도 그리기

배선도

(66)

활동3 브레인보드에 나의 집 전기 배선도 설치하기

❶ 가정에서 전기 기구를 사용하기 위해 전기 회로는 어떻게 연결해야 하는지 토의해 봅시다.

➋ 다음의 준비물을 이용하여 브레인보드판에 배치도를 그린 나만의 집 모형의 전기 키트를 배열해 봅시다.

전기 키트를 배치하고 작동되는지를 확인해 봅니다. 완성된 브레인보드판의 모습을 그려 봅시다.

준비물

LED, 브레인보드판, 전구, 전선, 펜치, 니퍼, 모터, 다양한 전기 키트 등

(67)

❶ 브레드보드에는 가로줄 또는 세로줄이 서로 연결되어 있습니다. 아래 그림에서 파란색 점선은 ‘연

결이 되어 있음’을 의미합니다. 연결이 안 된 부분은 빨간색 선이나 검은색 도선으로 연결을 해서 완전한 폐회로를 구성해 봅시다.

가. 브레드보드에서 상하 부분, 즉, 맨 바깥쪽 두 줄 선은 주로 전원을 연결하는 부분입니다. 이 전 원선은 어떻게 연결이 되어 있을까요? ( )

① 가로로 연결되어 있다.

② 세로로 연결되어 있다.

나. 브레드보드에서 가운데 부분은 부품을 배치하는 공간입니다. 이 곳은 상하로 나뉘어져 있습니 다. 이들 선은 어떻게 연결되어 있을까요? ( )

① 가로로 연결되어 있다.

② 세로로 연결되어 있다.

❷ 위 ❶번 그림에 폐회로를 완성해 봅시다. 먼저, 건전지의 (+)극(빨간색 도선)에서부터 출발하여 건

전지의 (-)극(검은색 도선)에 이르기까지 전류가 흘러가는 길을 따라 굵은 사인펜으로 페회로를 그

활동 1 브레드보드 특성 익히기

15 LED 조명으로 블랙아웃을 막자!

활동 자료1

반 번호 이름

(68)

준비물

LED 조명 세트 1조: 브레드보드, LED RGB 각 1개, 저항 470Ω, 680Ω, 1.5㏀ 각 1개, 가변저항(1.5㏀) 3개, 연결선 1조, 드라이버 1개

❶ 적색 LED 1개에 안전하게 조명을 밝히시오.

❷ 필요하면 아래 회로도나 부품 배치도를 참조하여 회로를 구성합시다.(활동 2를 성공하면 활동3으

로 갑니다.)

준비물

LED 조명 세트 1조(브레드보드 포함)

❶ 적색 LED에 조명을 통제(ON/OFF)할 수 있는 회로를 구성합시다.

❷ 필요하면 아래 회로도나 부품 배치도를 참조하여 회로를 구성합시다. (활동 3을 성공하면 활동 4

로 갑니다.)

활동2 LED 1개를 안전하게 점등하기

(Light it up)

활동3 LED 조명을 통제

(ON/OFF)

하기

(Power Button)

▲ 회로도 ▲ 부품 배치도

▲ 회로도 ▲ 부품 배치도

(69)

준비물

LED 조명 세트 1조(브레드보드 포함)

❶ 적색과 청색 LED 두 개의 조명을 통제(ON/OFF)할 수 있는 회로를 구성합시다.

❷ 필요하면 아래 회로도나 부품 배치도를 참조하여 회로를 구성합시다.(활동 4를 성공하면 활동 5

로 갑니다.)

준비물

LED 조명 세트 1조(브레드보드 포함)

❶ 두 종류(청색과 적색) LED에 조명을 통제(ON/OFF)할 수 있고, 또 각각의 조명의 밝기를 조절할

수 있는 회로를 구성합시다.

❷ 필요하면 아래 회로도나 부품 배치도를 참조하여 회로를 구성합시다.(활동 5를 성공하면 활동 6으

로 갑니다.)

활동4 두 종류의 LED 조명 통제하기

(Parallel Circuits)

활동5 LED 조명의 밝기를 통제하기

(Fing Tuning)

▲ 회로도 ▲ 부품 배치도

(70)

준비물

LED 조명 세트 1조(브레드보드 포함)

❶ 브레드보드에 각 부품을 배치, 폐회로를 구성하여 적색과 청색 LED에 조명을 통제(ON/OFF)할 수

있는 회로를 구성하시오.

❷ 필요하면 아래 회로도나 부품 배치도를 참조하여 회로를 구성하시오.

❸ 활동 6을 성공한 사람은 아래와 같이 다양한 빛의 합성 실험을 해 봅시다.

가. 적색과 녹색(R+G LED)을 합성하면 어떤 빛이 합성될까요? ( ) 나. 적색과 청색(R+B LED)을 합성하면 어떤 빛이 합성될까요? ( ) 다. 녹색과 청색(G+B LED)을 합성하면 어떤 빛이 합성될까요? ( )

라. 적색과 녹색과 청색(R+G+B LED)을 합성하면 어떤 빛이 합성될까요? ( )

활동6 3원색 LED 조명을 이용하여 다양한 색깔 합성하기

(Multicolored LED light)

▲ 회로도 ▲ 부품 배치도

(71)

우리 집에서 사용 중인 조명등을 종류별로 조사해 봅시다. 또, 매일 사용하는 평균 시간도 조사해서 기록해 봅시다.

기존 사용

전등 종류 개수 평균

사용 시간

기존 사용

전등 종류 개수 평균

사용 시간

형광등 가. (

) 백열등 라. (

) 할로겐등 나. (

) 매입등 마. (

) 삼파장등 다. (

) 메탈등 바. (

)

전체 평균 사용시간 : ( )시간

「초비상! 대한민국 블랙아웃」이라는 책이나 「American Blackout」이라는 영화를 본 느낌을 써 봅시다.

블랙아웃이 일어나면 어떤 사회적인 혼란이나 피해가 발생하는지 자신의 생각을 정리해 보고 토론해 봅시다.

활동1 우리 집 조명 기구 조사하기

활동2 책을 읽고 토론하기

15 LED 조명으로 블랙아웃을 막자!

활동 자료2

반 번호 이름

(72)

대한민국의 전 세대가 60W 백열 전구 1개를 LED 전구로 교환하면 전력 소비량이 줄어듭니다. 줄어 드는 전력 소비는 다음의 소양강댐의 발전량과 같을까요?(소양강 댐 연간 발전량은 약 424 GWh입 니다.)( )

가. 소양강댐의 6개월분의 발전량 나. 소양강댐의 1년 6개월분의 발전량 다. 소양강댐의 3년 6개월분의 발전량 라. 소양강댐의 10년분의 발전량

활동3 LED 전구의 절전량 알아보기

(73)

활동4 절전 시뮬레이션 모바일 앱 활용하기

❶ 활동1을 참고하여

가. 우리 집에서 가장 많이 사용하는 조명 기구는 무엇입니까? (

) 나. 조명 기구는 하루 평균 몇 시간 정도 사용합니까? (

)

➋ 우리집 조명 기구별 개수와 평균 사용 시간을 파악해서 파인테크닉스에서 개발한 ‘LED 전기요금

절감 계산기’앱에 접속하여 입력하고 결과를 확인합니다.

➌ 우리 집에서 사용하고 있는 전구를 모두 밝기가 같은 LED 등으로 교체했을 때 결과를 써 봅시다.

가. 연간 소비 전력은 얼마나 절약될까요?

나. 연간 절약되는 전기 요금은 얼마일까요?

다. 연간 줄일 수 있는 이산화 탄소 배출량을 소나무로 환산하면 몇 그루나 되는가요?

(74)

레고 로봇 EV3의 조립 설명서(레고 제공)를 참고하여 조립하시오.(단, 시간 절약을 위해서 레고에서 제공한 단계별 중요한 조립 과정은 다음과 같다.)

단계별 부품 조립된 결과 비고

1

– 라지 모터 조립 시작 – 바퀴 구동용

10

오른쪽 바퀴 구동 모터 완성

17

왼쪽 바퀴 구동 모터 조립

19

양쪽 바퀴 구동 모터 합체

30

– 뒷바퀴 조립

– 브릭 탑재 준비 완료 상태

활동1 레고 로봇 EV3(Core set) 조립하기

16 레고 로봇 EV3와 소통하기

활동 자료1

반 번호 이름

(75)

단계별 부품 조립된 결과 비고

32

① EV3브릭 탑재(AA 건전지 6개 포함)

② EV3브릭의 기술 사양

•운영체제-LINUX

•300MHz ARM9 컨트롤러

•플래시 메모리-16MB

•RAM-64MB

•브릭 화면 해상도-178×128/흑백

•호스트 PC와의 USB2.0 통신-최대12Mbit/ch

•USB 1.1 호스트 통신-최대 12Mbit/초

•Micro SD 카드-SDHC, 버전 2.0, 최 대32GB 지원

•모터 및 센서 포트

•커넥터-RJ12

•자동 ID 지원

•전원-AA 배터리 6개(충전기 별매)

34

좌우 바퀴 조립

40

– 모터(바퀴)와 브릭 연결(출력포트 B, C) – 조립 완료

<브릭 버튼 기능 익히기(왼쪽 사진 참조)>

참조

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