1월21일-독일&프랑스여행12(학교방문1-수학박물관1)

학교방문하여 수업참관후에 내일 수업준비를 하려고 하였는데 오후에 수학박물관을 가자고 했다.

기센에 있는 수학박물관(Mathematikum)은 볼만하다는 이야기를 들었기에 가기로 하였다. 

1시간 정도 차를 타고 박물관을 갔다.  

수학박물관은 생각보다 재미있게 즐길 수 있는 장소였다.

이런 장소를 하나 만들어서 우리 아이들도 즐겁게 즐길 수 있는 일을 할 수 있도록 해야 한다고 생각을 한다.

수학관이라고 해서 수학적 체험만 하는 것이 아니라 결국 과학적 현상과 다 연결된다.

과학을 재미있게 접할 수 있는 방법에 대해 많은 생각을 하게 하는 박물관이었다.

소리를 확대해서 들을 수 있는 장치...

박물관 안으로 들어가는 좁은 입구 오른쪽 옆 벽면을 보면 무한 기계(Infinity Machine)를 볼 수 있다. 톱니가 서로 맞물려 돌아가는 교구인데 각 휠에는 1부터 10까지의 수가 적혀 있고 각 숫자의 사이에는 12개의 톱니가 있어서 총 120개의 톱니가 하나의 휠을 구성한다. 각 휠의 중간에 12개의 톱니를 가진 기어가 돌아가고 있다. 설명판에 따르면 첫 번째 휠은 분당 10회전하고, 그 결과 두 번째 휠이 1분에 1회전, 세 번째 휠은 1분에 0.1회전을 한다.
 2014년 4월 4일 12시에 모든 기어가 0으로 설정되었고 최초 설정 이후 몇 년이 걸려야 마지막 휠인 26번째 휠이 한 칸 움직이는지 유추해 보는 것도 흥미 있는 토론 주제가 될 수 있겠다. 본격적인 수학의 세계에 들어가기에 앞서 관람객들은 이 무한 기계를 통해  심오한 수학 세계의 첫 발을 디디게 된다.

회전모멘트에 의해 계속 돌아가는 장치...

원추곡선 실험기

원뿔 안에 액체가 담겨서 회전시킬 때 단면을 관찰할 수 있는 교구이다. 파란 액체가 담긴 원뿔을 회전시켜 꼭지점이 가르키는 곡선이 나오는지 확인할 수 있어서 원추곡선의 원리를 설명없이 실험으로 깨닫게 된다. 단, 체험 시 만들어지는 원뿔의 단면과 교구에 인쇄된 곡선의 정보가 서로 일치할 수 있도록 정밀하게 제작되면 좋겠다. 미니 마테마티쿰에 가면 정다면체를 물에 띄워 밖에서 입체의 단면을 관찰할 수 있는 교구가 있다. 모매쓰에서는 Ring of Fire라는 레이저 교구로 입체의 단면을 체험할 수 있는데, 이렇듯 직접 자르지 않고도 단면을 유추해보는 방법에 여러 다양한 종류가 있다는 것이 참 재미있다.

튜브의 길이에 따라 다른 소리를 들려주는 색색의 관. 이미 2500년 전에 피타고라스학파는 음색과 튜브의 길이가 관계있다는 것을 알았다고 한다. 높이에 맞춰 허리를 구부리고 튜브에 난 구멍에 귀를 기울이면 다양한 높낮이의 소리를 들을 수 있다. 길이와 음에 대한 수학적 관계를 생각해볼 수 있다.

포물선 곱셈 계산기

아주 소박한 교구이지만 중학교 교육과정 내에서 평범한 학생들과 의미있는 대화를 나눌 수 있는 좋은 체험교구라 생각한다. 포물선 위의 임의의 두 점을 이어주면 두 점의 좌표의 절댓값의 곱이 직선과 축과의 교점의 좌표가 된다는 실험이다. 모매쓰에 이 교구를 모티브로 거대한 교구를 제작을 하였지만 오히려 본질이 흐려졌다는 인상을 받았다. 마테마티쿰의 교구의 장점이 그런 것인 것 같다. 소박하기에 얼마든지 학생들이 만지고 다양한 실험을 할 수 있고, 그 결과가 사고를 촉진하여 수학적 소통을 이끌어낼 수 있으리라 생각하고, 버튼을 누르면 프로그램으로 기계가 작동하는 교구보다 직접 작동할 수 있는  교구들이 개인적으로 더 의미있다고 생각한다. 곱셈 계산기로 제작되었기 때문에 일반적인 좌표평면처럼 축의 왼쪽에 음수로 표기되어 있지 않다는 점을 유의할 필요가 있다. 마테마티쿰 교구에는 가로축에 수가 표시되어 있지 않다. 모매쓰의 화려한 3D 조형물보다 소박한 이 교구가 더 정이 간다.

위 사진들은 수하선생님 사이트에서 퍼온 것임을 밝힙니다.

https://m.blog.naver.com/suhazmath/221238606663