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과학이 좋아지는

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Academic year: 2022

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(1)

과학이 좋아지는

중등

스미소니언(ARTLAB+)

학생용

(2)

차례

01 무인도 탈출! 배 만들기 활동 자료1 … 3

활동 자료2 … 5

활동 자료4 … 7

02 우주의 아름다움 활동 자료1 … 9

활동 자료2 … 11

참고 자료2-1 … 13

참고 자료2-2 … 16

활동 자료3 … 20

활동 자료5 … 22

03 나만의 로켓 스토브 활동 자료1 … 27

활동 자료2 … 28

활동 자료4 … 29

활동 자료5 … 30

참고 자료5 … 31

04 나만의 태양열 조리기 활동 자료1 … 32

활동 자료2 … 33

활동 자료4 … 35

05 나만의 플라워 램프 제작하기 활동 자료1 … 36

06 누가 더 잘 날까? 활동 자료1 … 44

활동 자료3 … 47

활동 자료5 … 48

07 창의적인 날개 디자인 활동 자료1 … 50

활동 자료2 … 52

활동 자료3 … 53

08 반짝반짝 빛나는 3D 문구 활동 자료1 … 55

활동 자료2 … 57

09 산과 염기, 너의 발견! 활동 자료1 … 59

참고 자료3-1 … 61

10 나만의 전기 자동차 만들기 활동 자료1 … 62

활동 자료2 … 65

활동 자료4 … 68

활동 자료5 … 69

11 3D로 만드는 나만의 첨성대 활동 자료1 … 71

활동 자료3 … 72

활동 자료5 … 73

12 점점 더워지는 지구 활동 자료1 … 74

활동 자료2 … 75

활동 자료3 … 76

활동 자료4 … 77

(3)

실험1

❶ A4 종이를 입에 가까이 하여 입술 아래 붙이고, 바람을 불면 종이가 어떻게 움직일까요?

실험결과

➋ 위와 같이 생각한 이유를 써 봅시다.

실험2

❶ 다음 그림과 같이 깔대기 안에 탁구공을 넣고 입으로 불면 탁구공은 어떻게 될까요?

실험결과

➋ 위와 같이 생각한 이유를 써 봅시다.

활동 마그누스 효과의 원리 설명하기

01 무인도 탈출! 배 만들기

활동 자료1

반 번호 이름

(4)

실험3

❶ 종이컵 2개를 마주 보게 붙이고 고무줄을 감아 날리면 종이컵은 어떻게 될까?

실험결과

➋ 위와 같이 생각한 이유를 써 봅시다.

(5)

❶ 무인도를 탈출하기 위하여 반드시 필요한 준비물을 쓰시오.

➋ 위와 같이 생각한 이유는 무엇지 쓰시오.

➌ 마그누스 원리를 활용하여 배를 만들려면 어떤 구조로 만들어야 할지 순서대로 쓰시오.

활동 1 무인도 탈출 구상하기

01 무인도 탈출! 배 만들기

활동 자료2

반 번호 이름

(6)

❶ 두꺼운 스티로폼이 해안가에 떠내려 와 있다. 이를 이용하여 배를 만들고자 한다. 어떤 모양으로 만 드는 것이 가장 적합할지 전체적인 모습을 그려 봅시다.

(축소 모형 : 가로×세로 = 20cm×10cm×7cm)

➋ 어떻게 설계할지 사방에서 바라 본 각각의 모습을 그려 봅시다.

(축소 모형 : 가로×세로 = 20cm×10cm×7cm)

옆에서 보는 모습 위에서 보는 모습

배의 옆 모습 배의 윗 모습

활동2 무인도를 탈출할 배 설계하기

(7)

❶ 배를 만드는 데 필요한 다음 준비물을 살펴보고, 각각 어떤 용도로 사용되는지 숙지한다.

글루건 커터칼 실톱

작은 나무도막

밀도가 높은

스티로폼 소형 전동기 원통형 기둥 전극 기타

❷ 나무 막대를 이용하거나 글루건을 이용하여 전동기를 고정시킨다.

막대에 연결된 전동기 전동기 세부 모습

➌ 원통형 기둥을 전동기에 연결시 모터의 회전력이 원통형 기둥에 전달되기 위해서는 그림처럼 작은 나무 조각을 이용한다(원통형 기둥은 뚜껑이 분리되고, 단단한 재질로 된 것이 좋다.).

활동 마그누스 배 만들기

01 무인도 탈출! 배 만들기

활동 자료4

반 번호 이름

(8)

➍ 완성된 부품들을 조립하여 배를 완성한다.

.

➎ 물감을 사용하여 완성된 배를 아름답게 색칠해 봅시다.

옆에서 본 모습 위에서 본 모습 앞에서 본 모습 뒤에서 본 모습

➏ 위에서 만든 배의 추진력은 무엇이고, 어떤 점이 좋은지 토의하여 써 봅시다.

➐ 수조에 배를 띄우고, 조별로 경주해 봅시다.

학생용tip

① 전동기의 회전과 원통형 기둥의 회 전이 일치하는지 확인한다.

② 원통형 기둥이 원운동을 하는지 확 인한다(전동기의 회전축에 원통형 기둥의 중심이 일치하지 않으면 원 통형 기둥은 세차 운동을 한다).

(9)

목표

❶ 우리나라를 중심으로 시간과 방위에 따라 별자리가 다름을 알 수 있다.

❷ 우리나라를 중심으로 봄, 여름, 가을, 겨울의 별자리를 찾아보고, 계절마다 별자리가 달라 지는 이유를 알 수 있다.

과정

❶ ‘스텔라리움’ 프로그램을 실행한다.

❷ ‘날짜 및 시간’ 메뉴로 시간을 달리하 면서 동서남북 하늘의 별자리를 찾 는다.

➌ 메뉴 중 ‘날짜 및 시간’ 메뉴로 각 계 절의 날짜를 입력하고, 시각을 21시, 위치를 SEOUL(서울)로 선택한다.

tip 별자리선, 별자리이름, 별자리그림, 방위격자 등도 클릭해 본다.

결과정리

❶ 오늘 21시경 동, 서, 남, 북쪽에 보이는 별자리를 쓰시오. tip2개 정도만 기록

❷ 우리나라 봄, 여름, 가을, 겨울철의 별자리를 찾아 쓰시오. tip 21시 남쪽. 2개 정도만 기록

봄(춘분-3. 20) 여름(하지-6. 21) 가을(추분-9. 23) 겨울(동지-12. 22)

활동 계절 별자리 찾기

02 우주의 아름다움

활동 자료1

반 번호 이름

(10)

탐구 확인

❶ 페가수스는 언제 볼 수 있는지 쓰시오,

❷ 계절마다 별자리가 다른 이유는 무엇인지 쓰시오.

창의 ·인성 활동

내가 만든 별자리 이야기

❶ 다음 사진의 점들을 선으로 이어 나만의 별자리를 그려 봅시다.

가. 내가 만든 별자리 이름

(11)

목표

플라네타리움을 제작하여 계절별 별자리를 익히며 우주 공간을 체험한다.

준비물

플라네타리움 도안, 검은 도화지, 나무젓가락, 송곳, 풀, 가위, 꼬마전구, 건전지, 전선, 전기테이 프. 건전지 끼우개, 스타이로폼

과정.

① 계절별 별자리 자료를 보고, 각 별자리를 검은색 마분지 도안에 표시한다. 이때 별의 위치를 자 로 재어서 상대적 거리를 도안에 잘 표시한다.

② 검은색 마분지에 화이트로 별자리 점을 찍어 표시하고, 별의 위치에 송곳으로 구멍을 뚫는다.

③ 서로 접어서 연결하여 조립한다.

④ 과학실을 어둡게 한 뒤 플라네타리움 도안 내부에 전구와 전지를 연결하여 과학실 천장에 비 쳐 보자.

tip 과학실을 매우 어둡게 해야 함.

창의 인성 활동

협동 활동을 통해 전기 회로의 원리를 알고, 도선을 연결하여 꼬마전구에 불을 밝힌다.

탐구 확인

❶ 천장에 비춘 뒤 각 모둠별로 보여지는 별자리들을 보고, 계절별 대표 별자리를 말해 봅시다.

계절 대표 별자리

여름

활동 플라네타리움 만들기

02 우주의 아름다움

활동 자료2

반 번호 이름

(12)

➋ 직접 만든 플라네타리움으로 우주의 모습을 표현해 봅시다.

참고 플라네타리움으로 재현해 보는 별 모습을 그려 봅시다.

➌ 우주를 한마디로 표현하여 써 봅시다.

우주는 (

)(이)다 .

➍ 위와 같이 표현한 이유를 과학적 근거를 가지고 설명해 봅시다.

(13)

플라네타리움 만드는 순서

참고 자료 2-1

① 도안 오리기 ② 도안을 오려서 마분지에 붙이기

③ 별자리 도안 만들기 ④ 우드락에 전지와 꼬마전구 연결하기

⑤ 별자리 종이 돔을 전구위에 덮어서 전 원 연결하기

⑥ 천정에 플라네타리움을 펼쳐 관찰하기

02 우주의 아름다움

(14)

플라네타리움 도안

(15)

도안용 참고 별자리

염소자리 물병자리 물고기자리

황소자리 쌍둥이자리 게자리

사자자리 처녀자리 전갈자리

(16)

봄이 되면 겨울철 별자리들은 서쪽 하늘 아래로 기울고 하늘 높은 곳에는 봄을 대표하는 목동자리 의 아크투르스, 처녀자리의 스피카, 사자자리 레굴루스 등이 밝게 빛을 낸다. 이들은 봄을 대표하 는 길잡이 별로 봄의 대삼각형을 이룬다.

봄철 별자리

사자자리, 작은사자자리, 살쾡이자리, 목동자리, 왕관자리, 사냥개자리, 처녀자리, 까마귀자리, 머리털자리, 천칭자리, 바다뱀자리, 육분의자리, 컵자리

※ 봄의 대삼각형 봄을 대표하는 목동자리 α별 아크투르스와 처녀자리 α별 스피카는 사자자리 β

봄철의 별자리

참고 자료 2-2 02 우주의 아름다움

(17)

여름철의 별자리

여름 밤, 은하수는 하늘 한 가운데를 가로질러 흐르고, 백조는 그 위를 날고 있다. 그리고 양쪽 강 변에는 견우와 직녀가 칠월 칠석날을 기다리며 반짝인다. 이들은 여름을 대표하는 길잡이로 여름 의 대삼각형을 이룬다.

여름철 별자리

거문고자리, 독수리자리, 백조자리, 화살자리, 여우자리, 방패자리, 돌고래자리, 헤르쿨레스자리, 전갈자리, 뱀주인자리, 뱀자리, 궁수자리

※ 여름철 대삼각형 견우와 직녀 및 데네브는 거대한 삼각형을 이룬다. 이것을 여름의 대삼각형이 라고 하며 여름철의 별자리들을 찾는데 길잡이로 많이 이용된다.

(18)

가을의 별자리는 다른 계절에 비하여 상대적으로 밝은 별이 없어 자세히 보지 않으면 별자리를 찾 기 어렵다. 가을밤이 깊어 가면 하늘 한가운데에 거대한 사각형을 볼 수 있다. 이것은 페가수스의 몸통 부분으로 가을의 대사각형이라고 불린다. 이 대사각형은 가을의 대표적인 별들이며, 다른 가 을철 별자리들을 찾는데 유용하게 사용된다.

가을철 별자리

페가수스자리, 안드로메다자리, 페르세우스자리, 도마뱀자리, 삼각형자리, 양자리, 물고기자리, 조랑말자리, 남쪽물고기자리, 물병자리, 염소자리, 고래자리.

가을철의 별자리

(19)

겨울철의 별자리

겨울철 밤하늘은 다른 계절보다도 유난히 별이 많으며 볼 것도 풍성하다. 안드로메다은하와 오리 온성운, 플레이아데스산개성단과 히야데스 산개성단 등 맨 눈으로도 볼 수 있는 은하와 성운 및 성단이 있는가 하면, 오리온자리의 베텔게우스와 큰개자리의 시리우스 및 작은개자리의 프로키온 은 겨울의 대삼각형이라고 불린다.

겨울철 별자리

오리온자리, 큰개자리, 작은개자리, 토끼자리, 에리다누스자리, 황소자리, 쌍둥이자리, 외뿔소자 리, 마차부자리, 게자리

[출처 : 한국천문연구소]

(20)

❶ 우주에는 정말 생명체가 있을까요? 자신의 생각을 써 봅시다.

가. 우주에는 생명체가?

나. 우주로 보내는 신호의 방법은?

다. 나는 어떤 내용을 우주로 보낼까?

❶ 허블 망원경에 대하여 조사하여 쓰시오.

언제

구조

활동1 우주 생명체 상상하기

활동2 허블 망원경에 대해 알아보기

02 우주의 아름다움

활동 자료3

반 번호 이름

(21)

❶ 허블 망원경 사이트의 하부 메뉴 중 갤러리에서 행성, 별, 우주, 성운 등 관심 있는 곳을 선택하여 조사한 후 허블 망원경을 통해 본 내가 찾는 우주의 아름다움을 다음 표에 정리해 봅시다.

이름 :

위치 및 특징 사진

이름 :

위치 및 특징 사진

활동 3 나의 허블 갤러리 만들기

(22)

➊ 우주 여행 안내 팜플렛 제작해 보기

활동목표

우주 여행 상품을 개발하여 미래의 우주 시대를 준비한다.

상황설정

아주 빠른 우주선을 타고 우주 여행을 할 수 있는 시대가 되었다고 상상해 보자. 이제 여러분은 이 런 우주 여행 시대에 여행사에 근무하는 직원입 니다. 태양계 행성 및 별 여행 상품을 홍보하는 팜플렛을 만들어 고객들을 모집해 봅시다.

◎ 우리 조에서 만든 우주 여행 안내 팜플렛을 촬영하여 붙여 봅시다.

02 우주의 아름다움

활동 자료5

반 번호 이름

활동1 우주 관련 상품 개발하기(4가지 주제 중 택)

(23)

➋ 내가 생각하는 외계인의 모습 상상하기

활동목표

우주 생명체에 대한 상상력을 발휘하여 표현해 본다.

활동하기

영화에 등장했던 외계인의 모습을 참고하여 내가 상상한 외계인의 모습을 표현해 봅시다.

내가 상상한 외계인의 모습은? 특징적인 부분은 무엇인가? 몸의 모양이 왜 그런지 이유를 설 명하고, 외계인의 모습을 스케치 해 봅시다.

(24)

➌ 우주 관련 영화 줄거리 바꾸어 보기

활동목표

우주에 관한 영화 이야기를 각색하고, 다르게 스토리텔링 할 수 있다.

● 영화 제목 : 그래비티

● 줄거리

우주를 탐사하며 허블망원경을 고치던 중 폭파된 인공위성의 잔해에 부딪치면서 동료들을 다 잃고 혼자 남았다. 소리도 없고, 산소도 없고, 아무 도움도 없이 혼자 살아남아 지구로 돌아오기 위해 고 군분투하는 내용의 영화이다.

( ※영화는 다른 영화를 사용해도 됩니다.)

● 내가 다시 꾸며 보는 이야기

(25)

➍ 우주 관련 UCC 제작해 보기

활동목표

음악과 예술적 창의성을 융합한 우주 관련 UCC를 제작해 본다.

방법

UCC를 만들기 위해서는 주제에 대한 스토리 보드를 먼저 작성하는 것이 중요합니다. 따라서 아래의 스토리 보드에 어떤 내용으로 우주 관련 내용을 전개할 것인지 작성해 봅시다.

(26)

❶ 모둠별 평가표 활동 주제 :

모 둠 명 태 도(20점) 표현법이 적절한가? (30점) 내용이 충실한가?(50점) 계(100점)

➋ 영역별 평가 기준

구 분 평 관점 배점

(점)

점 수

상 중 하

태 도 (20점)

• 수업에 열중하고 태도가 양호한가? 10 10 7 5

•모둠원 간 상호 협력을 잘하는가? 10 10 7 5

표현 방법이 적절한가?

(30점)

•발표하는 내용이 잘 전달되는 방법인가? 10 10 7 5

•발표법이 창의적이거나 흥미로운가? 10 10 7 5

•발표자와 조원들의 자세가 올바른가? 10 10 7 5

내용이 충실한가?

(50점)

•발표 내용의 주제를 잘 파악할 수 있는가? 25 20 15 10

•우주 관련 내용이 5개 이상 포함되었는가? 25 20 15 10

활동2 모둠별 과제 발표하고 평가하기

(27)

❶ 우리나라 가옥 구조의 특징을 살펴보고, 토론 한 후 써 봅시다.

가. 관서지방

나. 관북지방

다.중부지방

라.남부지방

➋ 우리나라 온돌 구조를 살펴보고, 토론 한 후 써 봅시다.

활동 우리나라 가옥의 특징과 온돌 구조

03 나만의 로켓 스토브

활동 자료1

반 번호 이름

(28)

❶ 창의적이고 효율적인 방고래의 설계도를 그려 봅시다.

❷ 내가 설계한 방고래를 만들어 실험한 후 기록해 봅시다.

연기가 통과하는 시간

연기가 이동하는 거리

연기가 방고래를 통과하는

활동 효율적인 방고래 만들기

03 나만의 로켓 스토브

활동 자료2

반 번호 이름

(29)

❶ 우리 학교에서 배출되는 재활용 쓰레기의 종류와 재질을 조사하여 써 봅시다.

❷ 학교에서 배출되는 쓰레기를 효율적으로 재활용할 수 있는 방안을 생각해 보고 정리하여 써 봅시다.

➌ 학교에서 배출되는 재활용 쓰레기를 휴대폰으로 찍어 다음 빈칸에 붙인 후 발표해 봅시다.

03 나만의 로켓 스토브

활동 자료4

반 번호 이름

활동 재활용 쓰레기의 종류와 재질 및 활용 방안

(30)

❶ 나만의 로켓 스토브 설계도를 그려 봅시다.

❷ 캠핑 갔을 때의 기분을 살려 로켓 스토브를 이용하여 라면 빨리 끓이기에 도전해 봅시다.

라면 1개를 끓일 물의 양 500mL가 끓을 때까지

걸리는 시간

활동 나만의 캠핑용 로켓 스토브 만들기

03 나만의 로켓 스토브

활동 자료5

반 번호 이름

(31)

나만의 캠핑용 로켓 스토브 예시안(기본형)

참고 자료 5

1 로켓 스토브의 구조

2 로켓 스토브 만드는 순서

① 로켓 스토브를 만들 통의 구멍을 연통이 들어갈 크기로 뚫는다.

② ㄱ자 연통을 연결한다. ③ 연통 주위에 펄라이트를 넣는다.

⑥ 연기 배출구의 구멍을 뚫는다.

④ 연결 부위를 알루미늄 테이프로 막는다. ⑤ 연결 부위 20cm를 잘라 연결한다.

펄라이트

연료 입구 연소통

03 나만의 로켓 스토브

(32)

❶ 일상 생활에서 복사에 의해 열이 이동하는 예를 찾아 쓰시오.

❷ 반사의 법칙을 활용하여 다음 그림 위에 반사 광선의 경로를 그리시오.

입사 광선

거울

입사 광선

거울

입사 광선

거울

입사 광선

거울

입사 광선

거울 입사 광선

04 나만의 태양열 조리기

활동 자료1

반 번호 이름

활동 반사 법칙을 이용하여 빛 한 곳에 모으기

(33)

❶ 태양열 조리기 만들기

인터넷을 검색해서(http://solarcooking.org/plans/) 다양한 종류의 태양열 조리기를 찾아 어떤 원리가 적용되었는지 분석해 보고, 장·단점을 서술하시오.

찾아 본 태양열 조리기 모습

(간단한 스케치) 분석 내용(장, 단점 서술)

활동 태양열 조리기 설계하기

04 나만의 태양열 조리기

활동 자료2

반 번호 이름

(34)

❷ 앞에서 분석한 내용들을 고려하여 주어진 재료로 가장 효율적인 태양열 조리기를 만들기 위한 설 계도를 그려 봅시다.

재료

박스 10장, 은박지 3통, 칼, 가위, 양면테이프 3개, 송곳, 50cm 자, 노끈, 컴퍼스

각 모둠에서 꼭 필요한 재료 3가지 쓰기

(35)

태양열 조리기 제작

❶ 효율적인 태양열 조리기를 만들기 위해 창의적으로 생각하여 다음 질문에 답해 봅시다.

가. 태양열 조리기의 초점에 어떻게 알루미늄 컵을 올려놓을 것인가?

나. 태양열 조리기의 햇빛과 직각을 이루도록 하기 위해서는 어떻게 해야 할까?

❷ 성능 테스트 : 검정색 알루미늄 컵에든 물 200ml가 끓을 때까지 걸리는 시간 측정하여 쓰시오.

( )

태양열 조리기를 이용하여 요리하기

상온에서 물 200mL의 온도 10℃올리기 상온에서 물 200mL의 온도 40℃ 올리기

•현재의 날짜 : ( )월 ( )일 •현재의 날짜 : ( )월 ( )일

•현재의 시각 : ( )시 ( )분 •현재의 시각 : ( )시 ( )분

•현재의 기온 : ( )℃ •현재의 기온 : ( )℃

•물의 온도 : ( )℃ •물의 온도 : ( )℃

•물 200mL가 10℃ 올라가는 데 걸리는 시간 ( ) 분

• 물 200mL가 40℃ 올라가는 데 걸리는 시간 ( ) 분

주의사항

① 칼, 가위 사용 시 장난치지 않고 부상에 주의한다. 특히 자 대고 칼질할 때 주의해 자 위로 칼이 넘어오지 않게 한다.

② 태양열 조리기 성능 테스트시 태양이나 태양열 조리기 반사판의 초점 부근을 직접 쳐다보지 않는다.

③ 태양열 조리기 사용시 냄비가 매우 뜨거우므로 화상에 주의한다.

④ 태양열 조리기의 초점에 맨손이나 인화성 물질을 올려두지 않는다.

활동 효율적인 태양열 조리기 만들기

04 나만의 태양열 조리기

활동 자료4

반 번호 이름

(36)

활동 블랙아웃이 일어난다면?

블랙아웃 정전 사태

8월 7일 산업통상자원부에 따르면 산업계 휴가가 마무 리되고 찜통 더위와 열대야가 계속되는 8월 중반까지 전력 수요는 절정으로 치달을 것으로 보인다. 전력 수 요가 급격하게 치솟아 전력이 부족해지면, 최악의 경우 모든 전력 시스템이 정지하는 ‘블랙아웃’이 찾아올 수 있 다. 한전측은 전국의 전기가 모두 나가는 ‘블랙아웃’이 찾아올 확률은 극히 희박하다고 말하지만, 전력수요가 급증하는 여름·겨울마다 블랙아웃의 위험성은 늘 경고돼 왔다. ‘블랙아웃’이 발생할 경우 나타날 수 있는 사회적 위험을 전문가들의 자문과 관계 기관의 자료를 토대로 가상 시나리오로 재구성했다.

8월의 한낮, 신풍역에서 대림역을 향하던 7

호선 지하철이 갑자기 멈춰섰다. 열차 내 조명등도 모 두 꺼졌다. 캄캄한 터널 안에서 승객들은 암흑 속에 갇 혔다. 대정전 ‘블랙아웃’ 사태가 발생한 것이다. 공포 에 떠는 승객들이 술렁이는 가운데 안내 방송이 흘러 나왔다. 다행히 역사의 통신 기계실은 한 시간 정도 버 틸 수 있는 자동전원공급장치(UPS)가 장착돼 있어 긴 급 대피 안내 방송은 가능했다. 기관사는 대정전이 발

생했다는 사실을 승객들에게 알리고 터널 내 비상등을 따라서 대피하라고 전했다. 역과 역 사이 거리는 1~2㎞ 정도. 보통 성인의 걸음으로 10~20분 정도면 걸어나올 수 있는 거리다. 하지만 띄엄띄엄 설치 된 비상등 불빛만을 따라서 터널을 지나가는데, 어느 방향으로 나가야 할지 걸음은 더딜 수밖에 없다.

특히 눈이 어두운 노인들은 쉽게 지하철역을 빠져나오지 못했다. 전기가 끊기면서 배수 펌프는 작동하 지 않아 바닥에는 지하수가 스며들기 시작했다. 전기가 끊기면서 작동하는 비상 조명등의 배터리는 수 명이 30분 정도. 30분이 지나면 희미한 비상 조명등마저 꺼지게 된다. 캄캄한 공포 속에서 승객들은 갈

블랙아웃 정전 사태

긴급 전력 수급에 분주한 전력 거래소

05 나만의 플라워 램프 제작하기

활동 자료1

반 번호 이름

(37)

지하철은 암흑천지, 수술실엔 비명

같은 시간, 서울 시내 병원들은 순식간에 아수라장으로 변했다. 곳곳에서 비명과 고함, 울음소리가 터 져나왔다. 환자들의 생명줄이던 인공호흡기가 멈춰서면서 사망 환자들이 속출했다. 갑자기 멈춰버린 신호등으로 교통 사고가 급증해 응급 환자는 밀려들어 왔지만, 전기가 들어오지 않으면서 작동하지 않 는 치료 장비들이 태반이었다. 자동전원공급장치(UPS)가 의무사항인 대형 병원은 다른 중소 병원들보 다 상황은 낫지만, 대형 병원이라고 비상 전력 체계가 모든 병실에서 작동하는 것은 아니다. 응급실, 중 환자실, 수술실, 회복실, 분만실, 신생아실 등 모든 곳에 전력을 공급할 여력이 안 되다보니 환자의 경 중과 우선 순위를 두고 환자와 보호자들의 항의가 빗발쳤다. 물론 이마저 의무 규정으로 하지 않아 전 력이 모두 나가버린 중소 병원의 상황은 더욱 혼란스러웠다. 수술은 중단됐고, 인공호흡기는 꺼져버렸 다. 시간이 갈수록 피해 환자는 더욱 늘어갔다. 블랙아웃이 발생하자 서비스업과 네트워크의 집결지였 던 서울은 전기가 들어오지 않으면서 일순간에 마비되어버렸다. 효율성을 위해 전력망, 통신망, 가스망 등 모든 네트워크망이 동아줄처럼 묶였던 서울은 전력이 무너지면서 그와 함께 묶였던 다른 기능도 한 순간에 무너져 버리게 된 셈이다.

❶ 위에서 제시된 ‘블랙아웃’ 상황을 보고 어떤 생각이 들었나요? ‘블랙아웃’ 상황은 절대로 일어나지 말아야 합니다. 그러기 위해서는 전기를 아껴 쓰고, 수급 상황을 잘 예측하여 발전소를 지어야 합 니다. 하지만 만약 ‘블랙아웃’ 상황이 일어나 주위가 칠흑같이 어두워지고 배터리도 없다면 어떻게 전구에 불을 밝힐 수 있을지 그 방법에 대해 생각하고 써 봅시다.

제시된 의견

➋ 블랙아웃을 막기 위한 나의 다짐! (내가 할 수 있는 일들에 대해 생각해 봅시다.)

•하

•둘

(38)

❶ 화학 전지

산화 환원 반응에 수반되는 화학 에너지를 ( )로 전환한 것

❷ 화학 전지의 원리

금속의 이온화 경향 차이가 ( ) 두 금속을 전해질 용액에 담근 것

❸ 전극

•(-) 극 : ( ) → 전자를 잃음.

•(+) 극 : ( )→ 전자를 얻음.

❹ 전해질

물 등의 용매에 녹아서 ( )이 되어 전류를 흐르게 하는 물질

전해질과 비전해질의 모형

활동 1 화학 전지 원리 알아보기

물에 녹인다.

<전해질>

염화나트륨 수용액 염화나트륨 수용액

(-)극 (+)극

+ + +

+ + + -

- -

-

-- 전류를

흘린다

고체 염화나트륨 (NaCl)

05 나만의 플라워 램프 제작하기

활동 자료3

반 번호 이름

(39)

준비물

아연판, 구리판, 집게전선, 전류계, 레몬, LED전구, 멀티테스터, 면장갑, 함석 가위

방법

아연판과 구리판을 잘라 적당한 크기의 전극을 만들고, 레몬에 꽂아 과일 전지를 완성합니다.

❶ 구리판과 아연판은 각각 무슨 극에 해당하는지 쓰시오.

• 구리판 : ( )극 • 아연판 : ( )극

❷ 레몬 전지 한 개를 만든 후 멀티 테스터기를 이용하여 전압을 측정합니다. 전압은 얼마인지 쓰시오.

• 레몬 전지의 전압 ( )

➌ 다양한 변화를 주면서 레몬 전지 전압을 증가시키는 방법을 찾아봅시다.

전압을 증가시키는 방법

활동2 레몬 전지 만들기

(40)

➍ 레몬 전지를 연결하여 LED전구에 불이 들어오도록 만들어 보고자 한다. LED 전구를 하나 켜는데 몇 개가 필요한지 생각해 보고, 과일 전지로 회로를 구성하여 빈칸에 그려 봅시다.

(41)

준비물

용융 도금 아연 못 12개, 코팅 되지 않은 구리선, 코르크 마개, LED 전구 1개, 키친타올 1매, 프레임 철사, 레몬 즙, 구리판 또는 색지, 화분 1개, 펜치, 스포이트, 테이프, 강력 본드, 함석 가위, 멀티테스 터기, 면장갑

❶ 일반적인 레몬 전지는 구리판과 아연판을 레몬에 꽂아 만들고, 레몬의 즙이 전기를 통하는 전해 질 역할을 합니다. 그렇다면 이번에 주어진 재료를 살펴보고, 새로운 형태의 레몬 전지를 디자인 해 봅시다.

일반적인 레몬 전지 재료 새로운 형태의 레몬 전지에 사용할 재료

구리판

아연판

레몬(전해질)

레몬 전지 디자인 설명

활동 나만의 플라워 램프 만들기

05 나만의 플라워 램프 제작하기

활동 자료5

반 번호 이름

(42)

❷ 레몬 한 개로 전지를 만든 후 전압을 측정하여 몇 V가 나오는지 관찰해 봅시다. LED하나의 전구를 켜려면 몇 개의 레몬 전지를 만들어야 할지 쓰시오.

전압 : ( ) V , 필요한 레몬 전지 개수 : ( )

레몬 전지에 다양한 변화를 주면서 전압을 높이는 방법을 찾아봅시다.

•방법 1 :

•방법 2 :

•방법 3 :

❸ 만들어진 레몬 전지를 코르크 마개에 꽂아 다양한 형태의 플라워 램프를 만들어 봅시다. 그리고 주 어진 재료를 이용하여 식물의 잎, 줄기 등을 섬세하게 표현해 봅시다.

tip LED전구 연결시 LED의 긴 발은 (+)에 해당, 짧은 발은 (-)에 해당하므로 LED 긴 발에 구리 전극이 연결되고, 짧은 발

(43)

참고 자료 5

플라워 램프 만드는 순서

준비물

용융 도금 아연 못 12개, 코팅 되지 않은 구리선(직경 약 0.5-1mm) 약 3m, 코르크 마개, LED 전구 1개, 키친타올 1매, 프레임 철사(직경 2.5mm) 약 20cm, 레몬 즙 약간, 구리판 또는 색지, 화분 1개, 펜치, 스포이트, 테이프, 강력 본드, 함석 가위 등

용융 도금 아연 못에 그림과 같이 키친 타올을 잘라 입힌 후 위에 구리선을 감는다. 구리선은 30cm정도의 길이 것을 감 아 끝을 약 10cm 정도 남기고 감는다.

※ 과일 전지 하나당 0.2~0.3V의 전압이 만들어지는데 LED전 구(작동 전압 2V)를 켜기 위해서는 8~10개 정도의 과일전지 가 필요하게 된다.

한 못에 감긴 구리선의 여분은 다른 못의 머리 부분에 감는다. 이때 오른쪽 그림의 노란 박 스 표시 부분과 같이 헤드 부분에 감긴 구리선과 키친타올에 감긴 구리선은 접촉되지 않아야 한다. 이때 마지막 못의 구리선은 그림과 같이 연결하지 않는다.

LED 전구의 극성을 확인한다. 긴쪽 다리가 + 이다. LED 전구의 긴쪽 다리를 마지막 못의 구리선과 연결한다. 이때 LED 전구의 짧은 쪽 다리는 구리선을 약 5cm 정도 잘라 연 결한다.

왼쪽 사진과 같이 주어진 프레임 철사 막대와 구리판, 화분 을 이용하여 플라워 램프 모양을 완성한 후 플라워 램프가 켜지는 모습을 확인한다.

플라워 잎 표현하기 위해 구리선을 감은 못을 코르크 마개에 자신만의 디자인으로 꼽는다.

tip 8개의 못 모두에 레몬즙이 잘 스며들도록 조 심스럽게 뿌려 준다.

05 나만의 플라워 램프 제작하기

구리선과 연결된 LED를 다 음과 같이 코르크 마개의 윗

(44)

❶ 다음 사진을 보고, 하늘을 날기 위한 조건을 찾아봅시다.

날기 위한 조건

활동 1 하늘을 날기 위해 필요한 것은?

독수리 비행기

헬리콥터 열기구

헬륨풍선 고무동력기와 종이비행기

06 누가 더 잘 날까?

활동 자료1

반 번호 이름

(45)

❷ 새, 비행기, 열기구, 종이 비행기가 하늘을 나는 방식의 차이점은 무엇인지 찾아봅시다.

종류 새 비행기 열기구 종이 비행기

차이점

❸ 옛날부터 인간은 하늘을 날기 위한 여러 가지 비행체를 만들어 왔다. 처음 비행기를 상상한 사람은 레오나르도 다 빈치였습니다. 그의 비행기 스케치가 아직까지 전해지고 있습니다.

위 스케치를 보고, 레오나르도 다 빈치의 비행기가 날 수 없었던 이유를 앞쪽 ➊에서 찾은 ‘날기 위한 조건’과 비교하여 써 봅시다.

날 수 없었던 이유

(46)

➋ 다음 스미소니언 사이트에 접속하여 비행기에 작용하는 힘을 변화시키면서 비행기를 날려 보고, 표의 빈칸을 채우시오.

(스미소니언 자료 주소 : http://howthingsfly.si.edu)

스미소니언 사이트 조건 비행기 어떻게 날까?

양력 ›중력, 추력 = 항력

양력‹ 중력, 추력 = 항력

추력 ›항력, 양력 = 중력

➊ 다음 비행 원리를 읽고, 스미소니언 사이트에 접속하여 비행기를 조종해 봅시다.

지구상에 존재하는 모든 물체에는 중력이 작용하고 있다. 단순하게 생 각해서 비행기가 하늘 위로 날아가려면 비행기에 작용하는 중력이 이 겨내면 된다. 그렇다면 중력만 이겨 내면 비행기는 날 수 있을까? 몇 가지 더 고려해야 하는 힘들이 있다.

• 추력(Thrust) : 비행기 엔진에서 발생하는 추진력으로 비행기를 앞으 로 나아가게 하고 양력(Lift)를 발생시키는 힘이다.

• 항력(Drag) : 추력과 반대 방향으로 작용하는 힘으로 공기에 의한 마찰력 등에 의해 발생한다.

• 중력(Weight) : 양력(Lift)과 반대 방향으로 작용하는 힘으로 지구가 비행기를 끌어당기는 힘이다.

• 양력(Lift) : 비행기를 뜨게 만드는 힘, 중력보다 양력이 크면 비행기는 날아갈 수 있게 된다.

양력은 왜 생기나?

비행기가 공기 중을 날아가면 날개 윗부분의 공기흐름이 아랫 부분의 공기흐름보다 빠르게 된다. 이 속도 차이 때문에 압력이 발생하게 된다.

활동2 비행기에 작용하는 힘

양력 빠른 공기의 흐름

느린 공기의 흐름 낮은 압력

높은 압력

(47)

준비물

한지, 가위, 풀, 테이프, 철사, 네임펜 등의 디자인 도구(조별 준비)

❶ 조별로 주제를 정한 후 오른쪽 빈칸에 열기구 디자인을 스케치해 봅시다.

❷ 팀원이 함께 자른 종이를 펴고, 테두리 를 풀로 돌려가면서 붙이고, 완성된 후 에는 열기구에 바람을 넣어 열기구 모 양을 점검해 봅시다.

➌ 철사를 이용하여 열기구 아랫부분을 난 로 원통의 지름보다 크게 동그란 모양 으로 만듭니다.

❶ 가스 버너에 난로 연통을 올려서 난로 연통 끝에 열기구를 연결하여 뜨거운 공기를 주입한다.

❷ 열기구를 손에서 놓으면 시간을 측정하고, 다시 바닥에 닿는 시간까지를 측정한다.

❸ 2회 비행 기회를 주며, 한 번의 비행 후 한 번의 수정 기회를 준다.

❹ 2회 비행 중 최고 기록을 비행 시간으로 인정한다.

1회 2회

활동 1 열기구 만들기

주제 :

활동2 열기구 오래 날리기 대회

06 누가 더 잘 날까?

활동 자료3

반 번호 이름

(48)

스미소니언 자료 사이트(http://howthingsfly.si.edu)에 접속하여 가상으로 비행기를 조종하 면서 날개의 변화를 살펴봅시다. 조종 레버를 마우스를 이용하여 전후좌우로 이동, 키보 드 A, D 키를 눌러 비행기를 조종해 보고, 다음의 표를 채워 봅시다.

tip 조정을 하면 변화되는 날개 부분이 빨갛게 표시된다.

조종 날개 변화 비행 형태

조종 레버를 왼쪽으로

조종 레버를 오른쪽으로

조종 레버를 앞으로

조종 레버를 뒤로

키보드 A키

활동 비행기 조종해 보기

06 누가 더 잘 날까?

활동 자료5

반 번호 이름

(49)

❶ 날개의 모양을 변화시키면 왜 비행 형태가 변하는지 토론해 봅시다.

❷ 비행기 착륙시 지면과 바퀴의 마찰력을 높이기 위해서 날개의 모양을 변화시키는 데 어떤 모양일 지 그려 봅시다.

❸ 다음과 같이 종이 비행기의 날개를 접어서 변형시킨다면 어떻게 날아갈지 예상하여 쓰시오. 예상 후 실제로 비행기를 날려 보며 날아가는 모양을 관찰해 봅시다.

날개

공기의

날개

공기의

(50)

활동 폴딩 윙스 따라하기

❶ ‘폴딩 윙스’ 따라하기

▣참고 자료 : http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=57&contents_id=16791

준비물

폼보드(도면), 고무줄, 클립, 테이프, 양면테이프, 가위, 자, 칼 가. 도면을 오려 낸다.

나. 폼보드에 오려 낸 도면을 붙인 후, 도면 모양을 따라 자른다.

다. 도면에 그려진 선을 따라 뒷면에 칼등으로 칼집을 낸다. 이때 앞면에 그려진 선의 양쪽 끝에 미 리 표시를 해 두면 뒷면에서도 쉽게 선을 짐작할 수 있다.

라. 칼집을 따라 앞으로 구부러지도록 살짝 접어 준다.

마. 폼보드를 마주 보게 놓고, 테이프로 잇는다.

바. 클립 두 개에 고무줄을 끼우고, 탄성이 생기도록 당겨 양쪽 폼보드의 앞면에 고정시킨다.

❷ ‘폴딩 윙스’ 날리기

자신이 만든 폴딩 윙스를 날려 봅시다. 잘 날지 않는다면 날개 앞부분과 뒷부분의 각도와 고무줄 의 탄성도와 날리는 위치와 손을 놓는 자세 등을 조금씩 조정해가며, 가장 잘 날 수 있는 모양을 찾아봅시다.

07 창의적인 날개 디자인

활동 자료1

반 번호 이름

(51)

폴딩 윙스

(52)

❶ 날개 없는 선풍기에 대한 동영상을 시청한 후 다음 물음에 답하시오.

▣ 관련 동영상 : http://clip.kbs.co.kr/zzim/index.php?markid=1475136

가. 날개 없는 선풍기의 모터의 위치를 관찰하여 쓰시오.

나. 날개 없는 선풍기 날개의 단면 모양 그려 봅시다.

다. 날개 없는 선풍기의 과학적 원리에 대해 정리한 후 토의해 봅시다.

❷ 날개 없는 선풍기와 폴딩 윙스의 특징을 조사한 후 다음 물음에 답하시오.

가. 날개 없는 선풍기의 작동 모습을 관찰하여 쓰시오.

나. 폴딩 윙스의 작동 모습을 관찰하여 쓰시오.

다. 날개 없는 선풍기와 폴딩 윙스의 비슷한 점을 찾아 쓰시오.

활동 날개 없는 선풍기 원리 이해하기

07 창의적인 날개 디자인

활동 자료2

반 번호 이름

(53)

❶ 바람을 이용하는 나만의 아이디어를 구상하여 써 봅시다.

❷ 위에서 구상한 아이디어를 구체화하여 그려 봅시다.

활동1 바람을 이용한 제품 구상하기

07 창의적인 날개 디자인

활동 자료3

반 번호 이름

(54)

❶ 바람을 이용한 창의적인 제품을 구체화하여 그리고, 각 부분의 기능을 간단하게 설명하시오.

❷ 아이디어의 원리와 기능을 써 봅시다.

❸ 아이디어에 적용된 과학적 원리를 써 봅시다.

❹ 아이디어의 경제적 효과를 써 봅시다.

활동2 나만의 판매 전략 만들기

(55)

❶ 다음 그림을 보고 LED를 활용한 홍보물의 느낌과 일반적인 홍보물과의 차이점이 있는지 설명해 봅시다.

LED 홍보물

일반 홍보물

가. LED를 활용한 홍보물의 느낌

나. 일반적인 홍보물과의 차이점

활동 나만의 문구에 맞는 색상 정하기

▲ LED를 활용한 입체 광고 홍보 ▲ LED를 활용한 건물 외벽 홍보 ▲ LED를 활용한 영상홍보

▲ 플랜카드 홍보 ▲ 간판 홍보 ▲ 돌 비석 홍보

08 반짝반짝 빛나는 3D 문구

활동 자료1

반 번호 이름

(56)

❷ LED를 활용한 3D Craft 문구를 생각해 봅시다.

•다섯 단어를 초과하지 않도록 주의한다.

•최대한 간단하게 표현한다.

•문구에 담겨질 의미를 생각하면서 작성한다.

•창의적이고 아름다운 느낌을 살려 작성한다.

나만의 문구

❸ 자신의 문구 의미에 맞는 LED 색깔(4가지)을 정해 봅시다.

가. 문구의 의미

나. 내가 정한 LED 색깔

다. 위와 같이 색깔을 정한 이유

(57)

❶ 문구, 디자인, 색깔 등을 정하여 2차원 종이에 먼저 그려 봅시다.

❷ 3차원 디자인의 경우 글자의 크기와 두께를 생각하여 구글 스케치업 프로그램으로 디자인해 봅시 다. 디자인을 시작하기 전에 미리 고려해야 할 사항들을 써 봅시다.

활동 1 나만의 문구 디자인하기

08 반짝반짝 빛나는 3D 문구

활동 자료2

반 번호 이름

(58)

❶ 내가 디자인한 문구의 특징을 쓰시오(글자의 크기와 두께, 색깔 등).

❷ 디자인 콘테스트를 위한 발표 자료를 정리해 봅시다.

가. 디자인의 의미

나. 누구를 위한 디자인인가?

다. 장점과 문제점

활동2 서로의 디자인 살피고, 보완점 나누기

(59)

pH 용액 만들기

❶ 다음 자료를 읽고, PH용액을 만들어 봅시다.

pH 농도(수소이온 농도) : 액체 1ℓ 중의 수소이온 g 수의 역수의 상 용대수(常用對數)를 취하여 1기압, 25℃의 순수 1ℓ 중에는 수소이온 이 약 10-7g 이온을 포함하고 있 기 때문에 ph7을 중성, 그 이상을 알칼리성, 이하를 산성이라 한다.

pH=-log [H+ ]

만드는 방법

•0.1M HCl 용액을 사용하여 산성 용액을 만든다.

•0.1M NaOH 용액을 사용하여 염기성 용액을 만든다 : pH=14-pOH

용액의 액성 확인

❶ 96홈판을 사용하여 액성에 따른 지시약의 색깔을 확인해 봅시다.

➋ 용액이 제대로 만들어 졌는지 pH종이의 색 깔을 확인해 봅시다.

활동 1 pH용액 만들어 액성 확인하기

10방울HCI NaOH

증류수 10방울

9방울 증류수

9방울 증류수 9방울증류수

9방울증류수 증류수 9방울

9방울증류수 9방울증류수

9방울증류수 9방울증류수

10방울

09 산과 염기, 너의 발견!

활동 자료1

반 번호 이름

(60)

활동2 우리 몸속의 산과 염기

❶ 우리 몸속 장기는 산과 염기 중 어느 환경일지 조사하여 써 봅시다.

Arterial pH

Acidosis

PCO2 ‹ 40mm Hg [HCO3‒] ›24mM PCO2 ›40mm Hg [HCO3‒] ‹ 24mM Alkalosis

Respiratory

compensation Renal

compensation Respiratory

compensation Renal compensation

Respiratory alkalosis Metaboilc

alkalosis Respiratory

acidosis Metaboilc

acidosis

[HCO3‒]‹ 24mM PCO2 ›40mm Hg [HCO3‒]‹ 24mM PCO2 ›40mm Hg

pH‹ 7.35 pH › 7.45

인체의 pH

연구 결과에 따르면, 혈액 중 pH 값이 0.1 낮아지면 인슐린의 활성이 30% 떨어진다고 한다.

산성은 나쁘고, 알칼리가 좋은가?

• pH=1은 10-1이다. pH=2는 10-2, 즉 1/100이고, pH=3은 10-3 즉 1/1000이라는 뜻이다. 수소 이온 농도가 10배씩 적어진다. pH=7은 10-7이다. 수소 이온 농도가 무려 1/10,000,000이다.

• 따라서 pH=1(10-1)은 pH=2(10-2)보다 수소 이온이 10배나 많다. 배(倍)란 100%이고, 10배란 1000%이다. 그러므로 pH=0.1차이란 100%차이다. 따라서 pH=0.2 차이는 200% 차이가 된다.

• 앞서 세포 외의 pH=7.4이고, 세포 내의 pH=7.2라 했다. 세포 내의 수소 이온 농도가 세포 외 의 수소 이온 농도보다 200%나 많다는 뜻이다. 조금만 잘못 돼도 전 세포가 변성을 일으킨다.

그것은 곧 죽음이다. 그래서 pH가 중요하다.

• 체액은 pH=7.4라 했다. 신체가 pH=7.5가 되었다면 <알칼로시스>를 일으켜, 그 자리에서 사 망한다. 체액이 무려 100%나 달라졌기 때문이다. 반대로 pH=7.3이 되었다면 이번에는 <아시 도시스>를 일으켜 사망한다.

(61)

스크래치 프로그램을 이용하여 게임 제작하기

참고 자료 3-1

1 게임으로 만들 사람의 소화 기관을 정하고 효소와 기질을 디자인한다.

(http://scratch.mit.edu/projects/editor/)

① 소화기관의 영역을 정한다(입, 위, 소장, 대장).

② 영양소를 정하고 각각 나름의 모양을 디자인한다(탄수화물, 단백질, 지방, 물, 비타민 등).

③ 수업 시간에 배운 소화 효소를 골라 기질 특이성에 맞게 모양을 디자인한다(아밀레이스, 펩신, 리페이스, 트립신 등).

④ 소화 기관의 pH를 변하게 하기위해 pH별 색깔을 정하도록 한다.

2 스크래치 프로그램을 이용하여 게임을 제작한다.

① 움직임 시작하기

•move 블록을 드레그하여 스크립트 영역에 넣는다.

•블록을 클릭하여 대상을 움직이게 한다.

② 소리 추가

•Play drum블록을 드래그하여 move 블록 위에 올려놓는다.

•틀릭한 소리를 듣는다(컴퓨터 스피커가 켜져 있는지 확인한다).

③ 반복

•repeat블록을 드래그 한 후 스택 위에 올려놓는다.

•클릭하여 스택을 실행시킨다.

④ 말하기 기능

•look을 클릭한 후 say블록을 드래그한다.

•블록을 클릭하여 단어를 바꾼다.

•스택 상단에 올려놓고 클릭하여 실행한다.

3 게임 시연하기

효소는 로, 각 기질은 로 제작하였

으며 효소의 색깔은 액성을 표시하게 된다. 따라서 액성과 기질 의 특이성이 맞을 때 효소는 기질을 먹게 되어 소화가 되는 원리 를 게임으로 나타낸 것이다.

09 산과 염기, 너의 발견

(62)

❶ 다음은 자동차의 구조를 나타낸 것입니다. 해당되는 자동차의 엔진 종류를 보기에서 골라 쓰시오.

활동 자동차 엔진의 특성 비교하기

(

)

(

) (

)

(

)

(

)

내연 기관 전동기

전동기

전동기

연료

연료

연료 분사 노즐

접화 플러그

공기

공기

인젝터

배기

배기

축전기 축전기

수소 저장 탱크 직류 변환기

제어기

연료 전지

혼합기 흡입 압축 점화 연소

축전기

공기 흡입 압축 연료 분사 연소

➡ ➡

➡ ➡

➡ ➡

➡ ➡

연료 분사 펌프

10 나만의 전기 자동차 만들기

활동 자료1

반 번호 이름

(63)

❷ 자동차 엔진의 장점과 단점을 정리해 봅시다.

가. 가솔린 기관

장점 단점

나. 디젤 기관

장점 단점

다. 하이브리드 기관

장점 단점

라. 전기 자동차의 기관

장점 단점

(64)

마. 연료(수소)전지 자동차의 기관

장점 단점

➌ 자동차 엔진을 조별로 기준을 설정하여 두 가지로 분류해 봅시다.

분류 기준 :배기 가스를 배출한다.

그렇다 아니다

➍ 미래의 자동차 엔진을 상상하여 간단한 원리를 설명해 봅시다.

•엔진 이름

•원리

(65)

❶ 다음 그림과 같이 장치하고 물음에 답하시오.

가. 위 그림 (가)에서 나침반을 각 방향으로 움직였을 때, 나침반 바늘이 가르키는 방향을 그림으 로 그려 보세요.

모눈 종이의 왼쪽 끝 모눈 종이의 오른쪽 끝

나. 위 그림 (나)에서 전원 장치의 극을 바꿔서 연결하여, 연결하기 전과 후의 나침반의 움직임에 대해 설명해 봅시다.

• 극을 바꾸기 전 :

활동 전자기력을 이용한 모터 만들기

직선도선 전원장치 직류 전원 장치

가변 저항기 스위치

(가) (나)

직선도선 가변 저항기

스위치

코일

말굽자석

10 나만의 전기 자동차 만들기

활동 자료2

반 번호 이름

(66)

다. 나침반의 움직인 결과가 위와 같은 이유에 대해 조별로 토의해 봅시다.

➋ 모터는 우리 생활 주변에서 많이 사용되는 기기입니다. 모터의 종류에 대해 알아보고, 실생활에 사 용되는 예를 찾아봅시다.

가. 모터의 종류를 찾아보고, 그 특징을 정리해 봅시다.

명칭 AC Motor DC Motor BLDC Motor

특징

나. 우리 주변에서 모터가 사용되는 예를 쓰시오.

(67)

➌ 주어진 재료를 이용하여 전기 모터를 만들어 봅시다.

준비물

캔, 네오디뮴 자석, 에나멜 코일, 건전지(1.5V), 집게도선

가. 전기 모터를 만드는 과정을 써 봅시다.

나. 전기 모터를 만드는 과정에서 특별히 유의해야 할 사항에 대해 써 봅시다.

다. 전기 모터의 회전 속도를 빠르게 하기 위해 어떤 방법을 사용하는 것이 좋을지 조별로 토의해 봅시다.

라. 전기 모터와 관련된 내용으로 동영상을 제작하여 봅시다.

(68)

활동 기어의 작동 원리 이해하기

❶ 기어에는 여러 종류가 있습니다. 기어의 종류를 찾아보고, 그 역할에 대해 토의해 봅시다.

➋ 다음은 자전거에 사용된 기어를 나타낸 것입니다. 자전거의 앞부분과 뒷부분의 기어의 크기가 다 름을 알 수 있습니다. 이와 같이 만든 이유가 무엇인지 알아봅시다.

가. 빠른 속력으로 달리기 위해서는 기어를 어떻게 연결해야 할지 생각하여 쓰시오.

나. 경사면을 오르기 위해서는 기어를 어떻게 연결해야 할지 생각하여 쓰시오.

10 나만의 전기 자동차 만들기

활동 자료4

반 번호 이름

(69)

❶ 과학 상자의 다음 각 부품의 역할에 대해 토의 후 써 봅시다.

모터

기어

동력 연결 축

➋ 자동차의 외관을 디자인해 보고, 디자인의 특징에 대해 발표해 봅시다.

구상도 중점을 둔 사항

10 나만의 전기 자동차 만들기

활동 자료5

반 번호 이름

활동1 과학 상자를 이용하여 나만의 자동차 만들기

(70)

활동2 나만의 자동차로 미션 수행하기

미션 1

정해진 시간에 도착하기

❶ 2m 구간에 대해 기어변속, 마찰력 변화(차량 무게, 바퀴 재질 변화 등) 등을 통해 정해진 시간에 도 착할 수 있도록 한다.

➋ 정해진 시간에 근접한 팀을 기준으로 팀 순위를 정한다.

➌ 경주한 자동차의 기록을 다음 표에 기록하고 수정해야 할 사항을 토의하여 정리한다.

경주 횟수 가장 먼저 도착한 자동차 자동차 수정 사항

미션 2

목적지 빨리 도착하기

❶ 2m 구간 사이에 있는 장애물을 넘어 목적지에 가장 빨리 도착하는 팀을 기준으로 팀 순위를 정 한다.

➋ 경주한 자동차의 기록을 다음 표에 기록하고 수정해야 할 사항을 토의하여 정리한다.

경주 횟수 가장 먼저 도착한 자동차 자동차 수정 사항

(71)

➊ 2012년과 2014년 사이 윤달을 찾아 써 봅시다.

➋ 2012, 2013년의 24절기의 날짜를 비교하여 써 봅시다.

➌ 그레고리력에서 2001년과 2400년 사이의 윤년은 언제인지 조사하여 써 봅시다.

11 3D로 만드는 나만의 첨성대

활동 자료1

반 번호 이름

활동 태양력 그레고리력으로 윤년을 정하기

(72)

➊ 나만의 첨성대 ➋ 첨성대의 변형

가. 내가 생각하는 첨성대 기존의 첨성대를 어떻게 변화시킬 것인가?

<한국 전총 미와 현대 미의 조화>

나. 이유

➌ 아이디어 스케치 (자유롭게, 여러 개도 가능)

작품 설명

활동 나만의 첨성대 스케치하기

11 3D로 만드는 나만의 첨성대

활동 자료3

반 번호 이름

(73)

❶ 나만의 천문 기지를 설계하기 위해 건물의 구조, 쓰임새, 배치 방법을 설명하여 쓰시오.

➋ 내가 설계한 천문 기지를 출력하여 붙이시오.

11 3D로 만드는 나만의 첨성대

활동 자료5

반 번호 이름

활동 구글 스케치업으로 나만의 천문 기지 구상하기

(74)

활동 지구 온난화 대처 방안 구상하기

지구 온난화의 원인

지구 온난화의 피해 사례

지구 온난화의 대처 방법

➔ ➔

12 점점 더워지는 지구

활동 자료1

반 번호 이름

(75)

❶ 미래 지구 환경 변화에 적응해 가는 생명체의 진화 과정을 상상하여 글이나 그림으로 표현해 봅 시다.

활동 미래 생명체 진화 과정 상상하기

12 점점 더워지는 지구

활동 자료2

반 번호 이름

(76)

1997년 일본 교토에서는 지구 온난화를 막기 위한 기후 협약 회의가 개최되었으며, 이를 통해 선진국 들의 온실 가스 감축을 골자로 하는 ‘교토 의정서’

가 채택되었다. 온실 가스를 의무적으로 감축해야 하는 대상국은 오스트레일리아, 캐나다, 미국, 일 본, EU 회원국 등 총 38개국이며, 당사국별로 적 정한 감축 목표가 정해져 설정되었다.

하지만 전 세계 이산화 탄소의 28%를 배출하는 미 국은 정작 자국의 산업을 보호한다는 이유로 2001 년 이 협약에서 탈퇴해 버렸고, 온실 가스 감축이라 는 애초 목표는 커다란 차질을 빚게 되었다.

❶ 현재 미국의 교토 의정서 재가입 여부와 우리나라 온실 가스 감축 실태를 조사하여 쓰시오.

❷ 환경 문제를 해결하기 위해 바람직한 국제 공조의 자세에 대해 이야기해 봅시다.

미국

러시아

독일

중국

영국

일본

프랑스

선진국 전체

개도국 전체 책임 현재 배출량

20.629.5

5.78.7

2.97.4

7.2 14.8

2.06.1

4.04.2

1.52.9

52 77

22 48 주요국의 기온상승 책임과 현재 배출량의 비중 (단위%)

12 점점 더워지는 지구

활동 자료3

반 번호 이름

활동 온실 가스 감축을 위한 갈등 조사하기

(77)

12 점점 더워지는 지구

활동 자료4

반 번호 이름

활동 새로운 생명체를 주제로한 스톱 모션 애니메이션 제작하기

참조

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