초등3-4 우주탐사
우주, 상상이 현실로
Ⅰ. 문제로의 초대 1 차 시 로 켓 과 풍 선 3
Ⅱ. 문제 해결을
위한 활동 2 차 시 풍 선 로 켓 의 원 리 알 아 보 기 9
Ⅲ. 문제 해결
3 차 시 풍선 로켓 문제 해결 계획 세우기 12 4 차 시 풍 선 로 켓 본 체 만 들 기 15 5 차 시 풍 선 로 켓 만 들 기 17
Ⅰ . 문제로의 초대 1차시
주제의 이해 학습 목표 생각 열기 관련 단원
출처 : 유럽항공방위우주산업(EADS)
우주여행은 인간이 오랫동안 기다려 온 꿈입니다. 많은 과학자 와 연구원은 ‘우주여행 현실화’를 이루기 위해 끊임 없이 노력하고 있습니다. 우주여행을 위해 가장 먼저 필요 한 것이 바로 로켓입니다. 여러분이 스스로 로켓을 만들 수 있다면 우주로 향하는 꿈에 첫 발자국을 내 딛을 수 있습니 다.
학습 목표
주제의 이해 생각 열기 관련 단원
þ 로켓의 원리를 알 수 있습니다. 생각 열기
주제의 이해 학습 목표 관련 단원
* 여러분은 ‘우주호텔’의 홍보팀입니다. 손님의 흥미를 높 일 수 있도록 홍보하는 글을 짧게 만들어 봅시다.
출처 : 오르비탈니에테흐놀로기 www.orbitaltechnologies.ru
우주 호텔에 관심을 가져주신 많은 손님들께 감사의 말씀 전합니다. 우리 우주 호텔은 ....
관련 단원
주제의 이해 학습 목표 생각 열기
2007 교육과정
Ÿ 과학3 「액체와 기체의 부피」
Ÿ 미술 3, 4 「형과 색으로 놀아 보자」
Ÿ 수학 3 「덧셈과 뺄셈」
Ÿ 수학 4 「평면도형의 둘레와 넓이」
2009 교육과정
Ÿ 과학3 「액체와 기체의 부피」
Ÿ 미술 3, 4 「형과 색으로 놀아 보자」
Ÿ 수학 3 「덧셈과 뺄셈」
Ÿ 수학 4 「평면도형의 둘레와 넓이」
출처 : 한국 항공우주연구원
1차시 문제 상황
□S □TE□M나로호 발사를 본 서현이와 태준 이는 로켓이 어떻게 우주로 날아가 는지 궁금했습니다.
태준 : 서현아, 로켓은 어떻게 우주 로 날아가는걸까?
서현 : 나도 그게 궁금해. 엄청나게 무거워 보이는 로켓이 하늘로 올라간 다는 것이 너무 신기해
태준 : 선생님께 같이 여쭈어 보 자.
서현, 태준 : 선생님, 로켓은 어떻게 우주로 날아가나요?
선생님 : 서현아, 태준아, 선생님이 그냥 알려주면 재미가 없 으니까 힌트를 줄게 한번 연구해 볼래? 로켓이 우주로 날아가는 원리는 너희들이 풍선을 불어서 손을 놓았을 때와 같아.
서현 : 네? 풍선과 같아요?
선생님 : 그럼, 정말이지. 한번 잘 생각해 보렴.
• 로켓의 원리와 풍선을 불어서 손을 놓았을 때는 어떻게 같을까요? 생각해 보고 그림 또는 글로 자신의 생각을 정리 해 봅시다.
• 우주에서 풍선에 바람을 불어 손을 놓으면 어떻게 될지 상상해 봅시다.
• 여러분들이 풍선으로 로켓을 만든다면 어떤 모양의 풍선 으로 얼마만큼의 바람을 넣을지 생각해 봅시다.
1차시 도전 과제
□S□TE□A□M◎ 로켓을 우주로 쏘아 올리는 것처럼 풍선 로켓을 멀리 날 려 봅시다.
1. 작용ㆍ반작용의 원리 알아보기(2차시) 2. 풍선 로켓을 만들기 위한 구상하기(3차시) 3. 풍선 로켓 본체 만들기(4차시)
4. 풍선 로켓 완성하기(5차시) 5. 풍선 로켓 날려보기(5차시)
<문제 해결 조건>
1. 작용 반작용의 원리를 이용한 풍선 로켓을 만들어야 합니 다.
2. 풍선 로켓은 줄에 매달아서 날릴 수 있어야 합니다.
3. 풍선의 모양과 공기의 양은 마음대로 정할 수 있습니다.
4. 풍선 로켓을 최대한 멀리 날려야 합니다.
1차시 모둠 만들기
□S □TE□M1) 모둠명 정하기
2) 모둠 과제 확인하기
3) 모둠 및 역할 정하기
이름 역 할 모둠원1
모둠원2
모둠원3
모둠원4
모둠원5
모둠원6
Ⅱ . 문제 해결을 위한 활동 2차시
2차시 풍선 로켓의 원리는 무엇일까?
□S□TE◎ 풍선 로켓을 만들기 위해 풍선 로켓의 원리를 알아봅시다.
• 풍선 로켓을 만들기 위해 알아야 하는 것은 무엇입니까?
• 작용 반작용의 원리에 대해 알고 있거나 예상해서 써 봅시 다.
• 풍선을 불어서 잡고 있던 손을 놓았을 때 풍선은 어떠한 힘 으로 날아간다고 생각합니까?
• 풍선을 불어서 날릴 때와 비슷한 사례에는 어떤 것들이 있 습니까?
문제해결정보 로켓과 관련된 과학 원리
1. 작용 · 반작용의 원리
출처 : 네이버 지식백과 - 조정
로켓은 날개도 없는데 어떻게 하늘로 날라 갈 수 있을까요?
그것은 바로 작용 반작용의 원리를 이용해서 하늘로 날라 갈 수 있기 때문입니다.
작용 반작용의 원리란, 한쪽에서 다른 한쪽으로 힘이 가해지 면 같은 크기의 힘이 반대쪽으로 가해진다는 원리입니다. 만약 물체 A, B가 있다고 가정하면, 물체 A가 물체 B에 미치는 것을 작용, 물체 B가 물체 A에 미치는 것을 반작용이라 하고, 작용이 있으면 반드시 반작용이 있으며, 그 크기는 같고 방향은 반대입
출처 : 로켓, 한 국항공우주연구원
가정 작용 반작용
물체 A, B가 있습니다. 물체 A가 물체 B 를 미는 힘
물체 B가 물체 A를 미는 힘
영희와 철수가 손을 마 주잡고 서있습니다.
영희가 철수를 미 는 힘
철수가 영희를 미는 힘
사람들이 노로 배를 움
직이고 싶어 합니다. 노를 뒤로 저음 배가 앞으로 나아가 게 됨
2. 로켓의 구조
로켓은 물 속 이나 하늘, 공기가 없는 우주 까지 어디라도 갈 수 있는 최첨단 운반기구입 니다. 로켓(rocket)은 배출 가스를 빠르게 분 사함으로써 그 반작용으로 추력을 얻는 비행체 입니다. 로켓에는 연료통과 산소통이 있습니다.
3. 로켓의 원리를 시뮬레이션을 통해 알아봅시다.
• 풍선을 불어서 날리거나 활을 쏠 때와 같이 하나의 물체가 다른 물체를 밀어내는 현상이 작용 반작용의 원리 중 하나입니 다. 벽 앞에 서서 벽을 밀 때 우리의 몸이 뒤로 밀리는 것도 같 은 현상입니다.
로켓의 원리도 이와 같습니다. 연료를 태워서 그 힘으로 공기
Ⅲ . 문제 해결 3-5차시
3차시 풍선 로켓의 문제 해결 계획을 세워 봅시다.
□S□TE□A□M문제 확인하기
• 만들고자 하는 것은 무엇입니까?(7쪽, 도전과제 참조)
대안 탐색하기
• 내가 만들고 싶은 풍선 로켓의 모습을 그려봅시다.
최적의 대안 선정하기
• 모둠 친구들의 풍선 로켓을 보고 모둠에서 만들고 싶은 풍 선 로켓을 정해 봅시다.
• 풍선 로켓을 만들기 위해서는 어떠한 준비물이 필요할지 생 각해 봅시다.
구체적으로 계획하기
• 풍선 로켓을 만들 때 어떠한 순서로 만들어야 합니까?
• 풍선 로켓을 모둠원들과 함께 만들 때 주의해야 할 점은 무 엇입니까?
내가 갖고 있는
금액 20000원
구매 총액 거스름돈
• 풍선로켓 만들기 위한 준비물 구매하기
여러분은 풍선로켓을 만들기 위해서 20000원을 갖고 문구점 에 갔습니다. 풍선로켓을 만들기 위해서 가장 효율적으로 구매 를 하여, 구매 총액을 구하세요. 그리고 문구점 주인이 줘야 하 는 거스름돈도 계산하세요.
준비물 구매여부 구매
수량(갯수) 가격 구매수량×
가격
빨대 150원
가위 2000원
낚싯줄 20cm 100원
하트풍선 1개 500원
긴 풍선 1개 350원
일반풍선 1개 300원
셀로판테이프
1개 1000원
지우개 1개 200원
연필 1자루 310원
합계
구 분 내 용 준 비 물 가위, 풀, 크레파스, 색종이 등
주의사항 선생님께서 나눠 주시는 활동지를 하는 활동입 니다.
활동순서 ① 실선을 따라서 오려주세요.
② 점선을 따라서 접어주세요.
③ 빗금 친 부분은 풀칠을 해주세요.
④ 로켓의 윗부분은 뿔모양이 되도록 만들어보세요.
⑤ 로켓의 아랫부분의 작은 삼각형(3개)가 밖으 로 나오도록 바깥으로 접어주세요.
4차시 풍선 로켓 본체를 만들어 봅시다.
□TE□A□M문제해결하기 1
• 풍선 로켓에 붙일 로켓이 필요합니다. 정해져 있는 모양 이외에도 다양한 모양으로 로켓을 만들어 봅시다.
쉬어 가기 큐리오시티 설명서 만들기
◎ 화성을 탐사하고 있는 큐리오시티를 보고 나만의 설명 서를 만들어 봅시다. 창의적이고 다양한 기능을 가진 큐리오 시티를 만들면 미래의 우주탐사에 더 도움이 될 수 있습니 다.
큐리오시티의 기능 설명서
관찰 카메라
5차시 풍선 로켓을 만들어 봅시다.
□S□TE□A□M문제해결하기 2
□ 활동 과정
① 모둠원들 간 역할을 분담합니다.
② 빨대를 5～10㎝ 크기로 자르고 빨대 속으로 낚싯줄을 넣습니다.
③ 교실을 가로질러 낚싯줄을 매어 놓습니다.
④ 셀로판테이프를 빨대에 붙입니다.
⑤ 풍선을 불어 끝을 잡고 풍선을 빨대에 붙입니다.
⑥ 풍선에 로켓 본체를 붙입니다.
⑦ 낚싯줄을 팽팽히 잡고 풍선을 손에서 놓습니다.
• 다양한 풍선의 종류로 풍선 로켓을 날려 봅시다.
• 풍선을 더 멀리 날리기 위해서는 어떻게 하면 좋을까요?
• 수정한 내용을 바탕으로 다시 한 번 풍선 로켓을 날려 봅시 다.
• 가장 멀리 날아간 풍선 로켓은 어떠한 특징을 가지고 있는 지 써 봅시다.
Ⅳ . 평가 및 성찰 6차시
6차시 풍선 로켓을 평가해 봅시다.
□S□TE□A□M◎ 최고의 풍선 로켓을 찾아봅시다.
최고의 풍선로켓이 되려면 어떤 조건이 필요할까요?
다양한 조건이 필요하겠지만, 여기에서는 로켓의 속도, 가 격, 아름다움을 기준으로 비교해보고, 각각의 풍선 종류에 1 점, 2점, 3점으로 점수를 매겨 봅시다. 가장 높은 점수를 받 은 풍선은 무엇입니까?
풍선 종류 도달거리 재료비 디자인 총점
• 우리 모둠의 풍선 로켓은 어떤 장점을 가지고 있는지 모둠 원들과 의논해 봅시다.
• 다른 모둠의 풍선 로켓에서 창의적이거나 재미있는 점이 있 다면 찾아 써 봅시다.
• 다시 한 번 풍선 로켓을 만든다면 어떤 점을 보충하여 만들 고 싶습니까?
• 자신의 활동을 스스로 평가해 봅시다.
질문 그저
그렇다 그렇다 아주 그렇다
풍선 로켓의 원리를 설명할 수 있나요? 1 2 3 창의적으로 풍선로켓을 만들었나요? 1 2 3 모둠원들과 협동하며 참여하였나요? 1 2 3
쉬어 가기 우주 왕복선
• 여러분은 재활용을 하고 있나요? 우 주에서는 재활용하는 것이 무엇이 있 을까요? 바로 우주왕복선입니다. 우주 왕복선은 재사용 우주선이라고도 합니 다.
• 우주 왕복선의 내부는 어떻게 생겼을 지 상상해 봅시다.
Ⅴ . 우리나라 최초의 우주인 6차시
◎ 우리나라 최초 우주인 이소연 박사
출처 : 카리스쿨
○ 우주인이 영웅인 이유
이 박사에 따르면 우주비행은 언제 터질지 모를 로켓에 사람 을 매달고 우주 밖으로 내던지는 것과 같다고 합니다. 그래서 정작 왕복선을 만들고 발사체를 관리하는 사람들은 우주비행을 하지 않는다고 합니다. 그들 스스로가 이 일이 얼마나 위험한지 잘 알고 있기 때문입니다.
또한 우주인으로 선정되고 나면 경호원들이 예비우주인을 내 내 따라다니며 일거수일투족을 감시하는데, 이는 예비우주인의
<무중력 상태 실험 : 물>
<무중력 상태 실험 : 줄다리기>
건강상태를 체크하려는 것 도 있지만 사실은 ‘큰 일’
을 앞둔 우주인이 압박감을 견디지 못하고 나쁜 마음을 먹는 것을 방지하기 위해서 라고 합니다.
이 박사가 어느 날 오렌
지 주스가 먹고 싶다고 중얼거렸는데, 바로 그날 저녁 냉장고에 오렌지 주스가 들어 있다는 얘기를 들었을 땐 웃을 수조차 없었 다고 합니다.
○ 우주에서 몸이 가장 견디기 힘든 것은 무엇일까?
무중력을 경험하지 못했던 시절, 미국 항 공우주국(NASA) 연구 진들은 우주의 무중력 이 사람에게 막연히 극 단적인 영향을 끼칠 것 으로 생각했다. 인간의 장기들이 중력 상태에 서만 기능하는 건 아닌지, 안구의 모양이 변해서 시력을 잃는 것은 아닌지, 피가 응고되지 않는 것은 아닌지 걱정했습니다.
그러나 실제로 우주여행에서 무중력보다 더 사람들을 괴롭게
○ 인간 극한을 만나다
무엇보다 우주생활을 힘들게 하는 것은 악취다. 1965년 아폴 로 호를 달에 보내기 위한 최종 리허설에 해당하는 제미니 7호 임무에서 당시 우주비행사들은 2주 동안 우주복을 입고 버티는 실험을 해야 했습니다. 몸에서 나는 악취가 어찌나 메스꺼웠던 지 옷을 벗을 때 우주인 프랭크 보먼은 동료 비행사에게 혹시 코를 막을 빨래집게가 있는지 물었다고 합니다.
• 글을 읽고 느낀 점과 함께 우리나라 최초 우주인 이소연 박사에게 편지를 써 봅시다.
