중학교 1학년 과학166 나비 로봇을 이용한 기체입자 모형 설명 - 기압, 압력 기체의 압력을 가르치고 있었는데 예전에 구매해 둔 나비 로봇 인형을 보게 되었다. 전원을 켜고 병을 건드리면 나비 인형이 날아 다닌다. 기체의 압력을 설명할때 입자가 용기벽에 충돌해서 생긴다고 이야기 한다. 입자는 눈에 보이지 않기 때문에 입자모형으로 쇠구슬을 페트병에 넣고 흔들기도 하고, 다양한 예를 들기도 하는데 오늘은 나비 로봇 인형을 활용했다. 나비 인형이 유리병 벽에 충돌하는 것을 보여 주면서 기체 입자들도 눈에 보이지 않지만 이렇게 날아다니면서 충돌해서 기체의 압력이 생긴다. 만약 병안에 나비가 1마리가 아니라 1000마리가 들어 있다면? 용기벽에 생기는 압력은 훨씬 커 질 것이다. 그런데 이 나비들을 교실에 풀어 놓는다면 같은면적의 교실유리창에 생기는 압력은 용기벽에 생기는 압력과 같을까? .. 2019. 9. 2. <수업설명팁> 손소독제를 이용한 증발과 확산 입자의 운동에서 증발을 이야기 할때 소독용 에탄올을 손등에 조금씩 발라주곤 했다. 그런데 오늘 수업을 하려고 보니 에탄올이 보이지 않았다. 과학실에 가지러 가기엔 시간이 촉박해서 망설이다 보니 여름에 신과수에서 만든 손소독제가 보였다. 그래서 손소독제를 대신 가지고 수업에 들어갔다. 다행히 내가 가지고 있는 손소독제는 향이 나는 제품이었다. 입자의 운동에 대한 설명과 확산과 증발에 대한 설명을 하고 학생들 손바닥을 내밀게 한 다음 돌아다니면서 젤 형태의 손소독제를 손에다 발라 주었다. 그리고 문지르게 했다. '자! 지금 발라준 손소독제에서 증발과 확산현상을 찾아 봐라' 손을 문질렀을때 향기가 나는 것은 확산이고, 잠시후 손에 바른 손소독제가 마르는 것은 증발이다. 너무나 간단하게 증발과 확산을 설명할 수.. 2019. 8. 22. 레이저포인터와 주사기를 이용한 초소형 현미경 만들어 관찰하기 물방울 하나에도 우주(?)가 들어 있다. 한방울의 물방울을 녹색레이저 포인터로 비추면 회절과 간섭에 의한 상이 나타난다. 물방울 속에 들어있는 부유물이나 작은 원생생물을 관찰할 수 있다. 별다른 장비가 없어도 이쑤시개 끝에 물방울이 맺히게 한 다음 레이저포인터로 비추면 간단한 현미경이 된다. 그런데 실제 실험해 보면 자꾸 흔들려서 정확하게 레이저를 비추기가 어렵다. 그래서 인터넷을 검색해 보니, 레이저 현미경을 잘 고정시킬 수 있게 만든 3D 프린터 소스가 있었다.(https://www.thingiverse.com/thing:2755871) 소스를 다운 받아 출력해서 잘 흔들리지 않는 좀더 근사한 레이저 현미경을 만들어 보았다. 3cc짜리 주사기 바늘 끝을 평평하게 자른 다음 물을 넣어 한방울의 물이 주.. 2019. 7. 18. 뉴턴의 대포 가상실험 - 인공위성이 지구를 도는 원리 뉴턴의 대포 - 인공위성이 지구를 도는 원리 2개의 모형을 만들었습니다. 1개는 공기저항이 있는 경우고, 1개는 공기저항을 조절할 수 있는 경우입니다. 뉴턴의 대포를 공기저항이 있을때 생각해 보게 하는 것도 재미있는 활동이 될 것 같습니다. 뉴턴의 대포1.1 처럼 공기저항이 없으면 대포알은 에너지를 잃지 않는 한 원운동이나 타원운동을 하게 됩니다. 공기저항이 있는 곳에서는 에너지를 조금씩 잃게 되어 위치에너지가 조금씩 감소하다가 바닥에 떨어지게 됩니다. 1. 타원 운동을 할때 케플러 법칙에 의한 지구표면에 가까울수록 포탄 속도가 빨라져야 합니다. 멀어지면 속도가 늦어져야 하구요. 2. 계산해서 만든 식이 아니라 단순한 시뮬레이션이라 실제 운동과 차이가 있을 수 있습니다. ----- 뉴턴은 대포를 세게 쏘.. 2019. 6. 24. <수업설명팁>무게와 질량에 대한 생각 일상생활에서는 무게와 질량을 구별하지 않고 혼용해서 사용하고 있다. 몸무게를 물으면 대부분 질량의 단위인 Kg 으로 이야기 한다. 그러다 보니 학생들도 무게와 질량을 구분해야 할 필요성을 느끼지 못하고, 힘들게 무게단위인 N 으로 바꾸어야 하는지 이해하지 못한다. 중요한 것은 질량은 변하지 않는 고유한 양인데 왜 우리는 항상 용수철이 들어간 저울로 장소에 따라 변하는 무게를 측정하고 읽을때는 질량단위로 읽고 있는 것일까? Kg으로 답하고 싶다면 그냥 윗접시 저울로 측정하고 질량단위로 답하면 편할텐데... 그 이유를 고민해 봤는데, 용수철을 이용한 측정이 훨씬 편리하기 때문이다. (학생들에게 직접 경험시켜 보자.) 용수철 저울과 윗접시 저울을 주고(시범실험을 할때는 교단선진화를 이용하여 가상실험으로 보여주.. 2019. 6. 4. 용수철을 이용한 물체의 무게 측정하기 가상실험 용수철을 이용하여 물체의 무게 측정하기 가상실험이다. 웹에서 직접 실행할 수 있는 주소는 아래 링크 참고(아직 검증이 안되서 약간의 오류가 있을 수 있다) https://sciencej.cafe24.com/html5/springweight/springweight.html 실험실에 가지 않고 컴퓨터나 스마트폰으로 실험이 가능하다. 또는 직접 실험하기 전에 실험방법을 익히는데 활용할 수도 있다. 그리고 실제 실험실에서 실험해 보면 첫번째 측정값이 제대로 나오지 않는 경우까지 똑같이 만들었다. 가상실험을 통해 실제 실험에서 오류가 나는 부분도 다시 생각하고 실험을 보완해 볼 수 있다. https://play.google.com/store/apps/details?id=air.com.sciencelove.spri.. 2019. 5. 30. 여행용 디지털 저울 측정기를 이용한 가방 무게 측정 모둠별 시합 용수철을 이용한 물체의 무게 측정을 가르치고 재미있는 활동을 해 보기로 했다. 그래서 준비한 휴대용 디지철 저울 측정기 보통 여행용 가방의 무게를 측정하기 위해 만든 저울인데 가격도 싸고, 40-50Kg까지 측정이 가능하다. 재미없고 딱딱한 실험이지만, 모둠별로 실제 체험을 하게 해 보자. 모둠을 구성한 다음 모둠별로 가방 2개를 준비한다. 선생님이 제시한 무게가 나오도록 가방에 물건을 채워 넣도록 하자. (처음에는 얼만큼 무게를 측정할 건지 알려주지 말자) 용수철 저울이나 생수병을 제공하면 더 재미있는 실험이 가능하다. 과학실에 용수철 저울 1개를 제공하거나. 물이 들어있는 생수병의 무게를 알려주고 비교해 볼 수 있도록 제공 해도 좋다. (용수철 저울과 생수병을 제공하면 시키지 않아도 생수병 무게를 열.. 2019. 5. 30. 기체의 확산과 증발 가상실험 앱 - 스마트폰용 기체의 확산과 증발과 관련된 가상실험 앱을 2가지 만들었다. 본문 맨 아래 안내한 링크로 이동해 가면 설치 없이 웹상에서 바로 실행할 수 있는 프로그램 추가해 놓았습니다. 수업시간에 학생들이 설치해서 옵션을 바꾸어 가며 가지고 놀다보면 자연스럽게 기체의 분자운에 의한 확산과 증발을 이해하게 될 것이다. 학생들에게 어떻게 제시하는 지는 맨 아래 링크 참고 앱은 플레이 스토어에서 확산 가상실험으로 검색하면 찾을 수 있다. 교과서에 나오는 암모니아수 확산과 증발 가상실험은 아래 링크에서 https://play.google.com/store/apps/details?id=air.com.sciencelove.diffusionammonia 교실에서 향수가 퍼져 나가는 확산은 아래 링크에서 https://play.go.. 2019. 1. 25. 보일의 법칙과 샤를의 법칙 가상실험 앱 - 스마트폰용 보일의 법칙과 샤를의 법칙을 스마트폰에서 할 수 있도록 앱으로 만들었다. 앱은 학생들이 사용한다고 가정하고 처음에는 입자모형이 나타나지 않는다. 나타나는 결과만 보고 실제 실험처럼 데이타를 적어가며 직접 그래프를 그려보게 할 수도 있다. 입자보이기를 누르면 입자 모형을 확인할 수 있고, 사람 모형을 누르면 입자가 사람으로 바뀌어 움직이는 것을 볼 수 있다. 쉽게 설명하기 위해서 처음에 입자는 위 아래로만 움직인다고 가정하자. 그리고 온도가 일정하다면 충돌하는 횟수가 많을수록 내부 압력이 커진다고 생각하면 된다. 앱은 플레이스토어에서 설치할 수 있다. 보일의 법칙 가상실험 https://play.google.com/store/apps/details?id=air.com.sciencelove.boyleslaw.. 2019. 1. 23. 부력 가상실험 앱 - 스마트폰용 물에 떠 있는 물체의 부력에 대해 탐구해 볼 수 있는 교육용 가상실험 어플 플레이스토어에서 부력 실험 으로 검색하거나 아래 링크에서 다운 받을 수 있다. https://play.google.com/store/apps/details?id=air.com.sciencelove.Buoyancy 자세한 설명 및 컴퓨터용 프로그램은 아래 링크 참고 https://sciencelove.com/2274 2019. 1. 22. 헬륨풍선 드론 모터 이용하여 날리기 고장난 미니 드론에서 떼어낸 초소형 모터(지름6.5mm 길이 12mm)를 이용해서 헬륨풍선을 날려 보았다. 미니드론 초소형 모터에 전지를 연결하고 헬륨풍선에 단 다음 고무찰흙을 이용해서 중력과 부력이 평형이 되게 맞추었다. 그리고 전원을 연결하면 헬륨풍선이 공중에 뜬 채로 날아간다. 16인치(40cm) 헬륨풍선을 크게 불면 보통 34g 정도 까지 띄울 수 있다 제작한 드론모터와 건전지 총 무게는 5.3g 이다. 따라서 헬륨풍선에 매달아서 충분하게 뜰 수 있다. 참고로 풍선의 크기에 따른 부력은 14인치(부력 23g), 11인치(부력 10g), 9인치(부력 6g) 정도이다. 10인치(25cm)풍선으로도 모터와 전지를 매달고 띄우는데 성공했다. 무게를 맞출때는 고무찰흙대신 오븐에 구우면 고무지우개가 되는 칼.. 2018. 12. 4. 상태변화와 열에너지 모둠 활동지 2019년도에 상태변화와 열에너지 활동지를 조금 수정했습니다. 수업을 진행하면서 중간 중간 힌트를 준다는 명목하에 실험을 해 주었습니다. 그냥 지루하게 처음부터 끝까지 학습지 푸는 것 보다, 지루해 질때쯤 중간 중간 힌트 주듯이 실험을 보여 주니 좋아하네요 5번문제 : 이산화탄소 카트리지 실험 - 시범실험으로 보여 준후 , 이산화탄소 카트리지 통을 들고 다니면서 모둠별로 보여줌 - 만지면 동상걸린다고 협박해 가면서... https://sciencelove.com/2289 15번 문제 : 손들에 소독용 알코올 뿌려주고 다님 - 작은 스프레이에 담아 모든학생 손등에 뿌려주고 다님 이건 손소독제로 해도 됨 https://sciencelove.com/2383 12번 문제 : 미리 만들어 놓은 손난로를 모둠별로 .. 2018. 10. 30. 양초의 융해와 응고 - 상태변화 할때 부피변화 양초를 태우다 보면 심지 주변이 열을 받아 고체에서 액체로 상태변화가 일어나 액체상태로 변하게 된다. 액체로 변했으니 양초 표면은 평평한 상태로 존재한다. 촛불을 끄고 식히면 평평했던 양초표면은 어떻게 될까? 액체에서 고체로 응고하는 동안 응고열을 방출하고 부피는 줄어들게 된다. 보통 물 때문에 고체가 되면 부피가 늘어난다고 생각하지만 물은 예외적인 경우이고 대부분의 물질은 액체에서 고체가 되면 분자운동이 느려지면서 분자사이의 거리가 가까워지고 부피는 줄어들게 된다. 실제 촬영을 해서 빨리 돌려 보니 중간 부분이 싱크홀처럼 꺼지는 모습을 볼 수 있었다. 상태변화가 일어나면 온도가 내려갈수록 부피는 줄어드는 걸 확인할 수 있었다. 질량변화도 촬영했으면 좋았을텐데, 질량변화까지는 촬영하지 못해 아쉽다. 질량.. 2018. 10. 30. 손난로를 이용한 상태변화 열출입 설명 시중에서 판매되는 손난로 만들기 세트를 이용해서 열변색 손난로를 만들었다. 상태변화는 열에너지의 출입에 의해 나타난다. 예를 들면 고체물질을 가열해 주면 열을 흡수하면서 액체로 융해 되고, 액체 물질을 냉각시키면 물질이 가지고 있던 열을 방출하면서 응고가 되어 다시 고체가 된다. 그렇다면 가열이나 냉각 없이 강제로 상태변화를 일으키면 어떻게 될까? 그 원리를 이용한 것이 손난로 이다. 아세트산 나트륨을 물에 과포화 상태로 녹여 가열하면 고체상태였던 아세트산나트륨은 열에너지를 흡수해서 액체상태가 된다. 식으면 열을 방출하면서 고체가 되야 하는데 아세트산나트륨은 서서히 식히면 녹는점보다 낮은 상태에서도 불안정한 액체상태를 유지한다. (보통 아세트산나트륨은 3수화물 형태로 존재하며 무색에 기둥모양의 결정으로 .. 2018. 10. 19. 유리관의 융해와 응고 얼마전 실험도구를 만드느라 유리관을 가열해서 변형시키고 있는데 학생들이 실제 실험보다 유리관이 녹아서 변하는 것을 더 신기해 한다. 그래서 융해와 응고를 가르칠 때 유리관을 가지고 들어가서 토치를 이용하여 유리관이 변하는 모습을 보여 주었다. 예전에는 유리관을 이용해서 스포이드도 만들고 실험도구도 직접 만들어 사용했었는데... https://youtu.be/IOJewAWJgRE 동영상 중간에 풍선처럼 불어 보려다가 터지는 영상도 있다. 유리관을 가열해서 실처럼 얇게 잡아 늘리면 유리가 실처럼 가늘어지고 손으로 누르면 탄력을 가지고 휘어진다. 실처럼 가늘어진 끝 부분을 가열하면 돌돌 말려 들어가 물방울 처럼 변한다. 별거 아니지만 융해와 응고에 대한 설명을 할때 가지고 들어가 보여주니 좋아한다. 물체는 열.. 2018. 10. 8. 가압용기를 기압차 이용하여 캔 찌그러 뜨리기(보일의 법칙) 가압용기를 이용하여 외부 압력을 2기압으로 키우면 뚜껑을 닫은 캔은 찌그러 들까? 이전 실험에서 커피캔 내부를 진공으로 만들면 캔이 찌그러드는 실험을 한 적이 있다. 이는 커피캔 내부와 외부가 1기압차이가 나기 때문에 기압차에 의해 일어나는 현상이다. http://sciencelove.com/2295 캔 찌그러 뜨리기 (기압 이용) 기체의 압력에서 기체 입자의 운동을 설명하다가 대기압을 이용한 캔 찌그러뜨리기를 보여 주었다. (계속 개선해서 지금은 철재스탠드 대신 스마트폰 거치대를, 알콜램프 대신 고체연료를 사용 sciencelove.com 그렇다면 같은 방법으로 커피캔을 뚜껑을 닫아 가압용기 안에 넣고 용기안 압력을 2기압으로 증가시킨다면 커피캔 내부는 1기압 외부는 2기압이 되어 압력차이가 1기압이 .. 2018. 9. 20. 힘이나 압력을 가했을때 기체와 액체의 부피는 변할까? 가압펌프(정식명칭 : 단열변화 실험장치)를 이용하여 기체와 액체의 부피변화를 관찰해 보았다. 가압펌프에 물풍선과 공기를 넣은 풍선을 넣고 압력을 가하면 기체가 들어있는 풍선은 작아지지만 액체가 들어있는 풍선은 부피가 변하지 않는다. 바로 눈으로 확인할 수 있어서 좋다. 추가 실험으로 끝이 막힌 주사기를 가지고 같은 실험을 해 볼 수 있다. 많은 학생이 외부압력이 증가하면 주사기 피스톤이 움직일거라 생각하지 않는다. 실험을 통해 물이든 주사기와 공기가 든 주사기의 부피가 압력에 따라 어떻게 변하는지 확인할 수 있다. (실험실에 같은 크기의 주사기가 없어서 어쩔수 없이 크기가 다른 주사기를 사용했네요. ^^) 예전에 감압용기를 가지고 했던 실험은 아래 링크 참고 https://sciencelove.com/9.. 2018. 9. 17. 학생들 몸으로 표현하는 물질의 상태변화(드론 촬영) 학생들 개개인을 입자(분자)라고 가정하고 학생들 몸으로 상태변화를 표현하게 하였다. 그리고 운동장에서 드론으로 촬영하였다. 일단 동영상을 보자. https://youtu.be/HeJVA-8Epo0 고체상태 : 학생들은 서로 옆친구와 손을 잡고 규칙적으로 배열되어 있다. 입자간의 인력이 커서 모양이 변하지 않는다. 그리고 온도가 내려가면 내려갈수록 시키지 않아도 서로 가까이 달라 붙어 부피가 줄어들게 된다. 고체상태에서도 입자가 제자리에서 움직인다는 것을 보여주기 위해서 옆친구와 손을 잡은 상태에서 제자리에서 좌우로 움직이게 하였다. 그리고 온도가 올라가면 올라갈수록 조금씩 옆친구와 사이간격을 벌리게 해서 고체의 열팽창도 표현하였다. 융해(고체->액체) : 상태변화가 일어나는 동안 온도가 변하지 않는 다는.. 2018. 9. 16. 샤를의 법칙 이용하여 플라스크에 계란 대신 물풍선 넣기 삼각 플라스크 안에 샤를의 법칙을 이용하여 계란을 넣는 것은 고전적인 실험이다.그런데 이 실험을 하려고 삶은 계란을 준비하는 것은 너무 낭비라는 생각이 들었다. 실험하고 먹을 수 있는 것도 아니고...그래서 계란 대신 작은 물풍선을 이용하기로 했다. 너무 간단한 실험이라 금방 될 줄 알았는데 해보니 잘 되지 않는다. 역시 아는것과 하는 것은 다르다.몇번 실패를 경험한 후에 성공할 수 있는 노하우를 공개한다.1. 물풍선 크기가 너무 크면(계란 만하게 만들면) 실패할 확률이 높다. 동영상에 나온 것처럼 조금 작게 만드는 것이 좋다. 여러가지 크기로 만들어서 예비실험을 해보기 바란다.2. 물풍선은 물이 든 물컵에 넣어 놓았다가 입구를 막는 것이 좋다. 그래야 물풍선 주변으로 세어나가는 공기를 막을 수 있어서 .. 2018. 8. 31. 샤를의 법칙 가상 실험 프로그램 설치 없이 웹상에서 바로 실행되는 가상실험 프로그램추가 아래 링크에서 실행 http://sciencej1.cafe24.com/html5/charleslaw/charleslaw.html 학생 제공용 사이트 설명이 포함된 것은 아래 링크 참고 https://sciencelovestudy.tistory.com/29 -------------------- 아래 프로그램은 컴퓨터에 다운 받아 실행하는 프로그램이다. 샤를의 법칙 관련 가상 실험 프로그램이다. 온도를 올려가며 부피가 어떻게 변하는지 살펴 볼 수 있다. 실제 현상을 재현시켰기 때문에 정확하게 맞지 않는다. 이유는 입자수가 너무 적고, 또 입자의 크기가 너무 크기 때문이다. 그래프를 보이지 않게 하고 앞에서 실험을 보여 주면서 학생들이 가상실험의 값을 참.. 2018. 8. 27. 이전 1 2 3 4 5 ··· 9 다음
