하계워크숍3-임성숙(전자파차폐),허성연(디자인씽킹),이동준(광전효과),이미경(음식물속 당),전준관(바디퍼커션)

오후수업은 전종희선생님 수업이 빠지는 대신 전준관선생님께 부탁을 드리고 또 내가 준비하는 바람에 발표수가 많았다.

힘들기는 했지만 알찬 연수가 되었다는 자평~~ㅋㅋ

임성숙, 허성연, 이동준, 이미경 선생님의 발표가 있은 후에 전준관선생님의 바디 퍼커션이 있었다.

                  < 방사선 및 전자파 차폐>

                                                                 임성숙(망포중학교)

전종희 선생님께서 발표해주시기로 예정되어 있었는데 전라도 과학부스 운영과 중첩되어 갑작스럽게 오실 수 없다고 하여

할 수 없이 내가 대타로 하였다.

여름에 국제학회에서 발표하기로 했었던 내용을 가지고 발표하는 시간을 가졌다.

워크숍 운영과 함께 발표를 하는 것이 좀 힘들기는 하다. ㅋ

1. 탐구동기 :

후쿠시마 원자력 발전소 사고 이후 방사선에 대해 관심이 많아졌으나 막연한 불안감으로 그에 대응하는 문제점 탐구 및 해결방안에 대해 연구하지 못하고 있다. 방사선하면 실생활에서 멀게 생각되는 경우도 있지만 실제로는 지구암석, 우주에서 오는 방사선 등 자연에서도 방사선이 나오고 있다. 또한 엑스선장치, 가속기 등의 인공방사선도 질병치료, 산업, 환경, 식품 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 방사선의 안전한 사용은 우리 환경을 보호하고 환경을 개선하는 역할을 할 것이다. 즉 방사선에 대해 정확한 이해와 그를 차폐하기 위한 방법에 대한 연구가 필요하다.

방사선이란 방사성 물질에서 나오는 입자나 전자기파로 α, β, γ선으로 에너지의 크기가 가장 큰 파는 γ선이다. 이 γ선을 어떻게 차폐하는가에 따라 방사선을 안전하게 사용할 수 있다. 방사선의 양은 허용치를 넘지 않을 때는 문제가 없지만 허용치가 넘는 경우에 심각한 위험을 가져올 수 있다. 장소에 따른 방사선, 에너지 사용여부 및 지역에 따른 방사선의 양을 탐구하여 생활 속의 방사선을 측정하고자 한다. 그리고 방사선을 차폐할 수 있는 방법에 대해 탐구하고자 하였다.

2. 탐구목적 :

가. 방사선원(Cs) 앞에 놓인 차폐 물질의 종류에 따른 차폐정도를 탐구해보고자 한다.

나. 전자기파의 발생장치 앞에 놓인 차폐물질의 종류에 따라 차폐정도를 탐구해보고자 한다.

다. 많이 사용하는 에너지원의 종류, 도시, 물질 종류에 따른 방사선양을 비교 탐구해보고자 한다.

 

3. 탐구과정 :

탐구1) 차폐체의 종류(알루미늄, 철, 납)에 따른 방사선의 차폐 탐구

세슘선원과 전자파선원 앞에 차폐 물질을 놓고 측정기까지의 거리를 2cm, 10cm로 변화시키면서 방사선의 양과 전자파의 양을 측정하였다. (측정 장소: 망포중학교, 4월26일 12℃, 구름)

탐구2) 차폐체의 종류(종이, 구리판, 철판)에 따른 전자파의 세기 측정

(1) 차폐 물질에 따른 전자파 차폐 여부 탐구

전자기파를 발생하는 장치를 제작하여 그 전자기파의 발생에 의해 유도되는 전류로 led에 불이 켜지는 장치를 제작하였다. 이 장치를 이용하여 차페체의 종류(휴지, A4용지, 구리망, 철망)에 따라 led의 불이 들어오는 정도를 관찰하여 정성적으로 관찰하였다. 전자파 발생장치 바로 앞에서는 휴지, 종이, 구리 망으로 차폐를 했을 경우에는 불이 들어오지만 철망으로 했을 때만 불이 들어오는 것으로 보아 철망만이 차폐가 되는 것으로 알 수 있다.

(2) 거리에 따른 전자파의 변화 측정

거리가 멀어지면 전자파가 줄어드는데 led의 불이 들어오지 않는 지점까지의 거리를 측정하여 전자파가 작용하지 않는 지점을 측정하였다. 이때 발생하는 전자파의 양은 같은 양으로 하여 통제변인을 일치하도록 하였다. 이후 전자파 측정 장치를 이용하여 정량적으로 측정하였다.

무선전력송전키트는 http://charmscience.co.kr/Ncv5/Shop/Cart/cart_main.html?Cpn=showitem&itemID=5428&item_subidkey=A3B6

10인 세트가 22,000원 비싸지 않아서 아이들과 해보기 좋을 듯 하다.

                     <디자인 씽킹>

                                                                허성연(충현중학교)

  디자인 씽킹이라는 기법은 MRI 기계를 개발할 때, 어떻게 하면 MRI 기계 소음을 줄일 수 있을까?에서 어떻게 하면 어린이 환자들이 MRI 검사를 받을 때 무서워하지 않을까?를 고민하면서 개발되기 시작하였다.

 MRI측정검사를 위해 통속에 들어가 있을 때 어린아이가 스토리텔링의 이야기가 나오면서 그곳에 가만히 있으면서도 시간이 즐겁게 사용할 수 있게 하여 아이들이 마치 놀이공원에 가는 것같은 기분을 느끼게 하는 것이다.

MRI 검사실을 어린이를 위한 모험 공간으로 바꾸어 아이들은 MRI 검사라고 생각하지 않고 새로운 세상을 만나는 것이라고 생각하게 한 것입니다.
이후 어린 아이들의 마취제 투여가 크게 줄었다고 합니다.
‘엄마, 나 내일 여기 또 오면 안되요?’ 라고 말하는 어린 아이도 있었다고 합니다.

1. 주제설정(인터뷰안내) 

1) 공감하기EMPATHIZE-현장에서 관찰, 인터뷰, 감정이입 등의 방법으로 사용자 입장에 공감하고 영감을 얻는 단계
2) 문제 정의하기DEFINE - 공감하기 단계에서 발견한 문제들 중 가장 올바르고, 가치있고, 영감을 주는 관점에 입각하여 해결할 문제를 정의하는 단계
3) 아이디어 내기IDEATE – 정의된 문제 해결을 위해 브레인스토밍, 브레인라이팅, 바디스토밍, 월드카페 등 다양한 방법으로 아이디어를 자유롭게 발산, 수렴하는 단계
4) 프로토타이핑PROTOTYPE – 단시간 내에 저렴한 재료들을 이요하여 추상적인 아이디어를 구체적, 시각적으로 표현하는 단계
5) 테스트하기 – 공감 단계의 대상이 되는 사용자에게 프로토타입을 보여주며 의견을 받고 개선하는 단계

2. 질문YES] 어떤 경험을 하셨는지 자세히 설명해주세요.

   ~~에서 주로 어떤 경험을 하시나요?(ㅇ)   

  이 문제는 어디서부터 시작된 것일까요?

  ~~에 얼마나 자주 가세요?(ㅇ)

  이 문제는 주변에 어떤 영향을 미치나요?

  ~할 때 어떤 경험을 하셨나요?(ㅇ)

  이 불편함이 계속된다면 나, 우리반,우리가족,…은 어떻게 될까요?

 

어떤 의미, 불편함, 왜 필요한지,, 더 자세히 더 깊숙히 물어보기

방금 이야기에 대해 조금더 자세히 말해주세요

그 당시의 기분도 물어보기...바디랭기지와 표정을 관찰하고 잘 기록하기

 

3. 교무실과 과학실에서의 경험, 문제점들에 대해 이야기하는 시간을 갖기

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ㄱ(

숙

          < LED의 광 기전력&자바실험실 이용>

                                                                  이 동 준(치악중)

이동준선생님을 2005년 즈음에 참과학에서 처음 만났을 때의 멋진 모습을 잊지 못한다.

천재적 기질을 가지고 태어남에도 불구하고 항상 겸손하고 남을 배려할 줄 아는 선생님을 좋아하지 않을 수가 없었다.

너무 유명하신 분이라 시간을 내시기가 만만치 않으실텐데도 함께 해주셔서 감사한 마음이다.

1. LED의 작동 조건

LED는 '발광다이오드(Light Emitting Diode)'의 줄임말로, '빛을 내보내는 다이오드'라는 뜻이다. 다이오드는 두 종의 반도체 칩을 맞붙여 만드는데, 반도체 칩에 들어가는 화학물질의 종류에 따라 다양한 빛이 나온다. LED는 크게 일반형과 고휘도형으로 나눌 수 있는데 일반형에 비해 고휘도형이 조금 밝다. 일반형은 LED 전체가 색깔 있는 합성수지(Resin)로 만들어져 있으며, 고휘도형은 투명하다. LED는 전구(Bulb)에 비해 다음과 같은 장점을 가진다.

가. LED는 전구에 비해 에너지 낭비가 적다. 즉, 전기 에너지를 빛 에너지로 바꾸는 효율이 꽤 높다. 그렇다고 해서 투입된 전기 에너지를 100% 빛 에너지로 바꾸어주는 것은 아니다. 투입된 에너지의 일부는 어쩔 수 없이 열 에너지로 빠져나간다. 다만 LED는 다른 조명기구에 비해 효율이 높은 편에 속한다.

나. 사용방법을 따른다면 수명이 반영구적이다. 그에 비해 필라멘트 방식의 전구는 수명이 제한되어 있다.

다. 사용되는 반도체물질에 따라 다양한 색의 빛을 낼 수 있다.

2. 광전효과를 효과적으로 설명하는 방법

광전효과는, 금속 등의 물질(입자)이 빛에 쪼이면 전자를 내놓는 현상을 말한다. 금속 내의 전자는 원자핵의 (+)전하와 전기력에 의해 속박된다. 여기에 일정 진동수 이상의 빛을 비추었을 때 광자가 전자와 충돌하게 된다. 즉 광자와 충돌한 전자가 금속으로부터 튀어나오는 현상이라고 할 수 있다. 빛이 전자기파 그 자체라는 고전물리학의 패러다임으로는 설명할 수 없었던 현상이며 알베르트 아인슈타인이 광양자설을 통해 빛의 입자성을 제시하면서 마침내 규명되었다. 그는 빛이란 하나하나가 진동수에 비례한 에너지를 지닌 입자의 집합이라고 보았는데 광전효과 실험을 완벽하게 설명했다.

3. 광전효과를 효과적으로 설명하는 방법

일함수 개념은 우리 생활과 연관 지어서 설명하기 어려운 것으로서, 어떻게 해서든지 비유적으로 설명하려는 노력들이 많이 있어 왔다.

가장 대중적인 것으로, 물에 돌을 던져 물방울을 튕겨내는 것이다. 물 표면은 금속 표면, 던지는 돌은 광자, 튕겨진 물방울은 튀어나온 전자를 의미한다. 큰 돌은 물방울을 잘 튕겨내는데, 모래는 아무리 많이 던져도 물방울을 튕겨내기 어렵다.

4. LED의 광기전력 효과

반도체의 p-n 접합부나 정류작용이 있는 금속과 반도체의 경계면에 강한 빛을 입사시키면, 반도체 중에 만들어진 전자와 정공이 접촉전위차 때문에 분리되어 양쪽 물질에서 서로 다른 종류의 전기가 나타나는 '광기전력'이 발생한다. 이때 만들어지는 전류를 광전류라 하며 포토다이오드나 광전지에 응용된다.

 5. 자바실험실 이용

자바실험실을 이용하는 것만으로도 벅찬 느낌이 드는데 도대체 이걸 다 언제 만드셨는지 ...

정말 대단하다.

http://javalab.org/

천문쪽에 약한데 천체관측에 들어가니  여러가지들을 시뮬레이션 해볼 수 있다.

메뉴중의 측정을 클릭하고 지구 크기 측정 및 부력 측정과 같은 것들도 재미있었다.

<우리가 좋아하는 간식 속에 얼마만큼 당이 들어 있을까?>

                                                                                                 이미경( 신천중)

당도계를 이용하여 간식 속에 들어 있는 당의 양을 알아보느는데 설탕량을 각설탕 갯수와 비교하여 알아보는 활동을 하였다.

1. 당도계의 렌즈를 통해 보이는 부분이 전부 파란색인지 확인한다.

2. 실험할 재료를 스포이트로 덜어 당도계 센서에 흐르지 않을 정도로 떨어뜨린 후 뚜껑을 덮는다.

3. 당도계의 렌즈를 통해 파란색과 하얀색의 경계면을 읽어 나온 숫자를 측정해 기록하자.

4. 당도계를 물로 깨끗이 씻어준다..

5. 비커에 재료와 같은 양의 물을 준비한 후 재료와 같은 당도의 값이 될 때까지 각설탕을 넣어준다.

6. 이를 통해 재료속에 들어 있는 당의 양을 각설탕을 통해 확인한다.

구분	오렌지쥬스	바나나 우유	아이스크림	탄산음료	이온음료
당도(°Brix)
설탕량 (각설탕 갯수)

                    <바디퍼커션(body percussion): Rock version>

                                                           전준관(야탑고)

몸을 이용하여 노래도 부르고 학습효과도 높이는 방법에 대해 발표를 하는 시간을 가졌다.

음악성이 없는 나로서는 수업에 연결할 수 있을까 하는 의문도 들기는 했지만 재미있는 시간을 만들 수 있는 좋은 방법이다.

바디 퍼커션이란 말 그대로 우리 몸에서 나는 소리로 리듬을 만들고 퍼포먼스를 입혀 완성시키는 타악 퍼포먼스 장르이다.

1. 잘해봅시다.

짝이 맞도록 선다.

이 활동은 첫 번째 시간에 했던 활동인데, 오늘 수업과 관련이 있어서 다시 한 번 해보도록 하겠습니다.

웃음박수입니다.

먼저 손을 잡고, 흔들면서 무릎을 구부렸다 폈다 하면서

‘잘 해 봅시다. 잘 해 봅시다~’ 박수를 1회 치고 상대방과 두 손을 마주친다.

이 때, ‘하’라는 단어를 내 뱉는다. 상대방의 손을 마주치는 횟수는 1회, 2회, 3회, 2회, 1회, 2회.......처럼 계속 반복한다.

2. 박수 치기

원자번호 및 몰농도를  가사로 박수치면서 노래부르는 활동인데 생각보다 쉽지는 않다. ㅋㅋ

1) 노래 3번 부르기

2) 몸 두드리면서 노래 3번 부르기

3) 몸만 3번 두드리기

4) 모둠별로 글자 수에 따라 몸을 두드리는 모습 만들어보기(3번씩)(5분)

5) 공연(모둠별 공연)

활동후, 학생들에게 몰과 몰농도를 한 문장으로 말할 수 있는지 확인해 본다.

이 활동의 최대 단점은 많은 개념을 가르치기 어렵고, 한 개념을 좀 더 다양하게 다루기 어렵다는 것에 있다.

그러나 즐겁게 공부할 수 있을 것이라는 생각이....ㅎㅎ