빛반사 활동 - 숨겨진 모양 찾기 프로그램(러더퍼드 산란 실험)

판 밑에 숨겨진 도형 모양을 예측하는 활동이다.

레이저를 비춰 반사되어 나오는 빛의 경로를 확인해 가면서

덮개 아래 있는 물체의 모양을 예측해 보자.

<추가> 덮개치우기 체크 버튼 추가-덮개를 치우고 하면 답을 맞추기가 더 쉬워진다.

덮개치우기 버튼을 잘 활용하면 빛반사에 대해 더 쉽게 이론적으로 접근할 수 있다.

 

아래 링크에 접속해서 더 적게 눌러 보고 숨겨진 모양을 예측해 보면 된다. 

https://sciencej1.cafe24.com/html5/rutherford/

 

 

정답보기를 누르고 비밀번호 1을 입력하면 아래와 같이 정답을 확인할 수 있다.

 

 

레이저 포인터를 드래그 하면 이동이 되고, 화살표 부분을 드래그 하면 회전이 된다. 발사 버튼을 누르면 레이저가 나간다.

정답확인하면 덮개가 사라지면서 자신이 예측한 모양이 맞는지 정답 확인할 수 있고, 필요하면 덮개가 사라진 상태에서 계속 레이저를 비춰 볼 수 있다.

정답확인 버튼을 누르면 좌측하단에 문제 선택 버튼이 나타난다. 원하는 문제를 선택해서 다른 도형의 모습에 도전해 볼 수 있다.

 

단순한 빛 반사 게임이지만,  개인이나 모둠별로 참여하게 하고,

발사 횟수를 제한해서 10번만 레이저를 사용하고 모양을 맞추게 하거나, 추가로 5번을 더 비춰 보게 해 주거나 하면서 전략을 짜서 모양을 확인하게 할 수 있다.

<볼록거울> 2번 문제 - 빛이 밖으로 퍼진

<오목거울> 3번 문제 - 빛이 안으로 모인다

 

<난이도가 높은17번 문제>

<수업시간 활용방법>

1. 빛 반사 실험해 보기

   - 정답보기를 눌러 덮개를 치우고, 빛을 마음대로 비춰 가며 반사의 법칙을 확인하게 한다.

2. 덮개가 가려진 상태에서 레이저를 마음껏 사용하고 정확한 물체의 모양을 예측하게 한다.

3. 덮개가 가려진 상태에서 레이저 사용횟수를 제한하고,  제한된 횟수만에 물체의 모양을 알아내도록 한다.

<게임방법>

17문제(나중에 추가할 수 있음) 중에 선생님이 알려준 문제를 선택해서 알려 주거나, 아니면 랜덤을 눌러 무작위로 문제를 선택한 다음. 위 수업시간 활용방법  규칙에 맞게 활동에 참여하게 하면 된다.

추가 : <비밀번호를 모르면 정답을 알 수 없는 문제출제용>

- 연습을 충분히 했다면 아래 링크를 주고 본격적으로 문제를 풀게 해보자. 선생님이 비밀번호를 알려 주지 않으면 정답을 확인할 수 없다. 연습없이 아래 링크 주소를 주고 참여시킬 수도 있다.

https://sciencej1.cafe24.com/html5/rutherford/mban.html

각 문제의 비밀번호는 다음과 같다.

1번:35, 2번:70, 3번:5, 4번:14, 5번:75, 6번:21, 7번:45, 8번:28, 9번:15, 10번:35,

11번:85, 12번:42, 13번:55, 14번:49, 15번:25, 16번:56, 17번:95

 

<결과처리>

화면을 캡처하거나 이미지를 복사해서 분석한 다음 알아낸 그림을  패들렛등을 이용해 제출받으면 된다.  

 

p.s. 신과수연구회에서 배운 미스테리판 수업 내용을 컴퓨터 프로그램으로 만들어 보았다.

신과수 연구회에서는 직접 나무판 밑에 다양한 도형을 붙이고, 구슬을 굴려 튕겨나오는 방향을 표시해 보고, 나무판 밑에 도형의 모습을 찾아내게 하는 수업이었다.

 

 찾아보니 러더퍼드 산란실험 이라는 키트가 판매되고 있다. 

신과수 연구회에서 소개 받은 내용을 도구 없이 컴퓨터로 할 수 있게 만들어 보았다.

 

<추가>

아래 링크에 가면 직접 내가 원하는 모양을 만들어서 학생들에게 제공할 수 있다.

빛수업 뿐만 아니라 모둠세우기나 창의적인 학급활동을 할때도 활용이 가능하다.

https://sciencelove.com/2721

숨겨진 모양 퍼즐 프로그램 만들기- 미스테리판 (협동,창의력)

<추가> 오프라인에서 직접 거울을 붙여 만들어 보았다.

https://youtube.com/shorts/H5hQvp9ttIk