경과연의 정오남샘이 동계세미나를 온라인으로 운영한다고 해서 신청을 했었다.
그리고 오늘 세미나일.
오전을 다 투자해서 참여했는데 생각보다 내가 관심이 있는 분야는 아니었다.
그래도 학생으로 참여하여 다른 사람들이 하는 것을 구경하는 것도 의미가 있다.
앞으로 언택트 시대에 우리는 이런 방법도 익숙해져야 하리라.
오전에는 물리 실험
오후에는 정종호샘의 수질오염 측정하는 방법과 오태석 샘의 새탐구
재단기
blog.naver.com/bravo_jjong/222077299070
<온라인 수업을 통해 가정에서 할 수 있는 물리실험>
류신호
(청명고등학교 교사)
2020학년도는 COVID-19로 교육의 현장에서는 여러 고충이 있었고 새로운 시도가 다양하게 시도된 해인 것으로 생각된다. 오늘은 여기에서 ‘온라인 수업을 통해 가정에서 할 수 있는 물리실험(실험실습)’이라는 주제로 평소에 학생과 선생님들과 나누었던 이야기를 해 보며 작은 도움이 되고자 한다.
1. 물리학을 지도하며 하는 이야기
가. 물리학의 도구
① 신체, 규격화된 도구, 요즘에는 거대하고 복잡하여 개인이 취급할 수 없는 도구들도 많다.
② 수학. 과학은 그 특성상 객관성, 논리성, 정밀성, 엄밀성 등을 요구한다. 우리가 수학을 도구로 활용함으로써 이 문제를 극복하는 것이 편리하다.
③ 언어. 모든 학문은 인류의 역사속에서 만들어진 개념체계로 이루어짐.
④ 인간의 거의 모든 행동에 대해서 그렇듯이 물리학에서도 가장 중요한 도구는 마음. → 어떤 부분의 큰 진보를 이루도록 하는 것은 사랑이 아닐까?
나. Chaos : 초기 조건에 극히 민감함
다. 기타 이야기들! - 관성, 엔트로피, . . .
2. 우리 주변의 물리학
가. 생활 속의 물리학
1) Physics of Trash
가) 재활용을 활용한 물리학, 재활용에서의 물리학이라는 주제의 프로젝트
https://study.com/academy/lesson/the-use-of-physics-in-recycling.html
나) 직접 제작한 완구를 활용한 물리학(Toys from Trash)
http://www.arvindguptatoys.com/toys.html
2) 완구를 활용한 물리학
현재 학생들이 구매할 수 있거나 인기 있는 완구의 활용
실제로 과거에 몇권의 책으로도 소개되고, 요즘은 물리 실험 장치가 완구로도 제작되어 많이 나오고 있음.
3) 부엌에서의 물리학
http://sciencechica.com/2009/06/04/physics-in-the-kitchen/
4) 우리 주변의 모두를 물리학과 관련지을 수 있다.
나. 문화의 변화와 새로운 학습 방법
1) 유튜브와 구글은 학생, 교사, 교수 등 다양한 사람들이 세상을 배우는 용도로 잘 활용되고 있다. 다음과 같은 예는 인상 깊다.
잭 안드라카의 췌장암 진단 키트 발명
유튜브를 보고 창던지기를 연습한 줄리우스 예고 선수
직접 교사들이 자료를 생산하여 공유하는 것도 바람직 하겠다.
2) 자료의 공유 – 생각나는 몇 가지를 막 써 보자면 다음과 같은 것들이 있다.
가) 국가 오픈액세스 플랫폼 : 연구 논문
https://www.koar.kr/main/main.do
나) NASA STEM
https://www.jpl.nasa.gov/edu/learn/project/make-a-moon-phases-calendar-and-calculator/?fbclid=IwAR0JbSNhNNhtl16ttpIeMGSGiCjPjcK_-oR0PQhJOFOcnvWCamefo96_Sng (Make a Moon Phases Calendar and Calculator)
다) Nobel Posters
3) 웹기반 교육
가) 구글 클래스룸
나) Plickers
다) Zoom
다) 자바 실험 : https://phet.colorado.edu/
4) PC와 휴대전화의 활용
가) PC기반 실험들과 PC의 활용
나) 휴대전화기의 영상(사진 및 동영상) 촬영
다) 휴대전화기 어플 활용
Physics Toolbox Sensor Suite
Phyphox
비디오 분석
3. 우리 주변의 물리학의 실험(빛)
이번에는 간단하게 구하여 사용할 수 있는 빛 관련 실험을 간단한 재료로 우리 주변의 다양한 현상과 관련지어 몇 가지 실험을 해 보고자 한다. 준비되지 않은 재료와 관련된 것은 시연을 보이거나 생략할 수 있다.
가. 주제 : 컬러 필터를 활용한 실험, 편광 체험, 회절 체험, 정전기 체험
나. 준비물 :
1. 축광지 약 5cm x 8cm (1장)
2. 컬러필터 약 4cm x 3.5cm(적, 청, 황, 녹 각1장)
3. 편광필름 약 5cm x 5cm (4장)
4. 편광테이프 ; 현재 시중에서 유통되는 가성비 좋은 편광테이프
- 오플러스 크리스탈 클리어 테이프
(1) 리필 12mm x 30m (1개), (2) 케이스 포함 12mm x 20m (1개)
5. 회절격자
(1) 13500 line/inch Double axis 3cm x 3cm (1장)
(2) 500 line/mm Single axis 2.5cm x 4cm (1장)
(3) 1000 line/mm Single axis 3.0cm x 5cm (1장)
6. 정정기 부양 은색실, 광전효과 등에도 응용 가능
ICICLES for Christmas Tree (몇가닥)
- Brite Star Tinsel Icicles 만이 여러모로 쓸모 있음.
축광지, 컬러필터 등은 크지 않아도 되니 그림과 유사한 트리머 재단기를 이용해 작게 재단하여 사용하면 좋다. 컬러필터는 3.5cm × 4.5cm, 축광지는 5cm × 8cm 정도면 나쁘지 않다.
다. 이를 활용한 여러 가지 실험들
1) 광 흡수 및 컬러 필터
가) 특정한 색의 컬러필터를 이용하여 백색광을 투과 시킨 후 흰 종이에 컬러로 출력된 것을 보자!
나) 어떻게 보이는가?
|
Filter 종이 |
없음 |
적색 |
녹색 |
청색 |
|
백색 |
|
|
|
|
|
적색 |
|
|
|
|
|
청색 |
|
|
|
|
|
녹색 |
|
|
|
|
다) 왜 이렇게 보이는 것일까?
라) 식물의 잎의 색을 통해 광합성에 이용되지 않는 빛을 알 수 있을까?
2) 컬러 필터로 크리스마스트리용 점멸전구를 보자!
가) 어떻게 보이는가?
나) 왜 이렇게 보이는 것일까?
3) 컬러 필터를 투과한 빛 중에 온도를 많이 올릴 수 있는 빛은?
가) 컬러필터를 지난 빛이 얼마나 온도를 높일 수 있는지 색깔별로 알아 볼 수 있는 실험을 설계하여 확인해 보자!
나) 어떻게 보이는가?
다) 왜 이런 현상이 나타날까?
4) 젤라틴 컬러 필터를 이용한 축광 반응 정도 살펴보기
가) Zinc Sulfide계[ZnS;Cu] 야광(축광) 시트지나 테이프 조각(4cm × 6cm 내외), 젤라틴 컬러 필터(적, 청, 황, 녹), 조명을 통제할 수 있는 실내(암실이면 가장 좋다)
나) 야광(축광)시트지 조각의 청색, 녹색, 적색의 필터를 올려놓고 20초 정도 빛을 비추어 본 후 조명을 모두 끝 후 발광의 정도를 비교해 보자.
다) 어떻게 보이는가?
적색, 녹색, 청색 순으로 더 밝은 빛이 난다.
라) 완구용 3 in 1 Laser Pointer를 활용하여 축광지에 적색 Laser, 백색광, 자외선을 한번씩 조사하여 보자. 어떤일생 생겼는가? 그리고 왜 이런 일이 일어났다고 생각되는가?
마) 왜 이런 현상이 나타날까?
밝은 빛이 나는 쪽이 에너지가 큼을 알 수 있다.
바) 참고 : 컬러필터와 축광지의 구매 방법
인터넷 온라인 쇼핑물(옥션 등), 참사인언스몰 등 여러 온라인 과학사
5) 조명을 이용해 빛을 합성시켜 보자!
가) 만일 2개 이상의 후래쉬가 있다면 컬러필터를 이용하여 원하는 빛을 만들고 어두운 공간에서 희 종이나 스크린에 비추어 색을 합성시켜 보자.
나) 어떻게 보이는가?
다) 왜 이런 현상이 나타날까?
6) 색맹 체험
가) 유튜브의 색맹 테스트나, 종이로 된 색맹 테스트 지를 구할 수 있다면, 컬러필터를 눈에 대고 보았을 때 어떻게 보이는지 확인해 보자.
나) 어떻게 보이는가?
다) 왜 이런 현상이 나타날까?
7) 3D 체험
가) 적색과 청색 컬러필터를 오른쪽과 왼쪽 눈에 대고 3D 영상을 볼 수 있다. 유튜브 등에서 ‘적청3D’를 검색하여 시청해 보자. 잘 보이지 않으면 필터의 위치를 바꾸어 보자.
나) 어떻게 보이는가?
다) 왜 이런 현상이 나타날까?
2) 편광 – 다음 재료료 푱광 명함을 만들어 보자!
(1) 편광필름 약 5cm x 5cm (4장)
(2)오플러스 크리스탈 클리어 테이프(폭12mm)
Ⅴ. 편광 필름 명함 만들기
크기 5cm × 8cm(주어진 재료와 규격이 다르나 무방)로 편광 필름을 자른다. 편광 필름 위에 ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥의 순서로 Polarizing Tape(에이원 원터치 클리어테이프)를 붙인다. 붙이는 면을 잘 선택하고, 붙이는 순서는 편광필름을 자른 방향에 따라 달라질 수 도 있다. 아래와 같은 명함을 라벨지로 만들어 붙일 수 있다.
모모모학교 과학반 홍길동 [앞면]010-1234-1234 12345678@naver.com편광필름, Polarizing Tape(에이원 원터치 클리어테이프)를 뒷면에 붙임, 활용 : 앞면과 뒷면으로 편광, 반사, 산란, 광탄성, 광활성, 복굴절 등의 다양한 편광 현상 관찰
[뒷면] ○ [앞면]과 [뒷면]을 모두 사용할 수 있습니다.주로 [앞면]을 이용하여 ① 핸드폰이나 PC 화면을, ② 반사광을, ③ 굴절광을, ④ 하늘(태양과 90° 방향)을, ⑤ 빔프로젝터에 투과시켜 스크린으로 보세요. 더욱 다양한 것을 볼 수 있습니다.
그림 위에 편광필름을 올려놓고 붙이면 좋다. 이 그림의 선은 22.5°, 45.0°, 90.0°의 각이 선택된 것이다.
3) 회절 – 다음의 재료로 조명을 보자! 무엇을 알 수 있는가?
(1) 13500 line/inch Double axis 3cm x 3cm (1장)
(2) 500 line/mm Single axis 2.5cm x 4cm (1장)
(3) 1000 line/mm Single axis 3.0cm x 5cm (1장)
4) 정전기 - Amazing Levitating Orb Science Experiment
https://www.youtube.com/watch?v=9toZ3fwzv_o
이 시간에는 물리학과 관련된 기본적인 이야기와 넓은 이야기를 ‘우리 주변의 물리학’이라는 주제로 이야기하며 학생들과 함께해 볼 수 있는 실험도 함께 해 보았다. 초점이 약간 흔들려 이야기하였으나 어떻튼 교과나 종교, 일 모든 것이 삶이다. 우리의 삶속에서 물리학도 엮어가는 것이 바람직할 것으로 생각하며 우리는 더 많은 소재를 교육과정과 연계하여 실천해 볼 필요가 있다고 생각한다.
※ 참고문헌
1. PSSC 번역위원회 역(1990). PSSC 물리, 탐구당
2, 광 흡수 및 컬러 필터, https://www.education.com/science-fair/article/colored-lights-effect/
https://www.aliexpress.com/item/4000280841510.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.6d8017a6vGIfeZ&algo_pvid=b6cef01b-8da3-4be1-8b33-f913d376a6f7&algo_expid=b6cef01b-8da3-4be1-8b33-f913d376a6f7-1&btsid=0bb0623c16111083809348204e5981&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_
https://www.youtube.com/results?search_query=%EC%83%89%EB%A7%B9%ED%85%8C%EC%8A%A4%ED%8A%B8
Pulfrich effect
https://www.youtube.com/watch?v=Uzdb7VvkNUs
<생태탐사용 에코카드 활용하기>
<새 탐구 및 새집 만들기>
-오태석(수원중)
참새 그려보기를 해보라고 해서 당황
참새가 가장 흔한 새인데 어떻게 생겼는지 감이 안옴.
그래도 급하게 그려봄.
시키는대로 잘 따르는 나. ㅎ
그 다음 새집 만들기 활동
www.wholesee.com/goods/goods_view.php?goodsNo=1009960105
'학교&교과서' 카테고리의 다른 글
| 고교직무연수2-착시 수업(플립그리드 만들기) (0) | 2021.01.27 |
|---|---|
| 고교직무연수1-김정식 샘의 온라인 수업 (0) | 2021.01.26 |
| 2020 신과수연구회 동계워크숍 (0) | 2021.01.19 |
| 1월9일-신과수연구회 온라인 동계워크숍 동영상 (0) | 2021.01.11 |
| 1월9일-신과수연구회 온라인 동계워크숍 (0) | 2021.01.10 |