2022 개정 교육과정에서 전기단원을 집필하면서 수십년간 바뀌지 않았던 옴의 법칙 실험장치를 바꿔 보았다.
아래는 2022 개정교육과정 천재교과서(임성숙) 2학년에 실린 탐구 내용이다.
실험 장치에 차이점이 보이는가? 실험장치에서 집게 전선이 사라졌다.
매번 실험할 때 마다 접촉불량으로 실험을 실패하게 하고, 실험 준비도 어렵게 만들었던 집게 전선을 없애 버렸다.
일단 실험 준비과정을 영상으로 보자. 얼마나 간편한지 아마 감동 받을 것이다.(난 감동 받았다. ^^)
https://youtube.com/shorts/lCzOJ19aFGQ
실험과정도 영상으로 보자. 긴 니크롬선 짧은 니크롬선으로 바꿔 가며, 전압을 1V 씩 높여 가면서 전류의 변화를 살펴보면 된다. 결과값도 아주 정확하게 나온다. (너무 간단하지 않은가?)
https://youtube.com/shorts/J0p7zNeDGB4
교과서 쓰면서 힘든점도 있지만, 무언가 과학교육을 바꿀 수 있다는 것에 보람을 느낀다.
준비물도 간단하다. 추후에는 상자에 나오겠지만, 불편하면 그냥 지퍼팩에 준비물을 넣어서 모둠별로 나눠 줘도 된다.
쉽게 나눠 주고, 실험이 끝나면 다시 지퍼백이나 플라스틱 상자에 담아서 걷으면 된다. 그리고 1년 보관한 후 내년에 사용하면 된다. ^^
<옴의 법칙 실험장치를 준비하면서 생각했던 점이다>
1. 집게 전선 대신 자석 연결장치를 이용해서 바로 실험할 수 있게 바꾸어 보았다.
이제 더이상 접촉 불량으로 고민할 필요 없다.
2. 전압계와 전류계도 미니 전압계와 전류계로 바꿨다.
디지털이 대세이긴 하지만, 디지털의 경우 실제 실험해 보니, 값이 자꾸 요동치면서 변해서 오히려 측정에 방해가 된다. 그렇다고 이 간단한 실험에 MBL을 쓰고 싶지는 않았다.
전압계 전류계에 전압 크기를 결정하는 + 전원단자가 1개만 있다. 디지털로 바뀌면서 대부분 전압을 자동으로 측정하기 때문에 아날로그에서도 기존에 하던 것처럼 전원단자를 전압 크기에 따라서 바꿔서 연결할 필요가 없다고 생각했다. 그냥 + 단자 1개만 있다.
크기가 작고 공간을 많이 차지 하지 않아서, 실험하기 너무 좋다.
2022개정교육과정에서는 전압과 전류의 변화 관계만 살피면 된다. 만약 전압계 전류계를 다른 실험에 사용해야 하는데 측정값이 넘어 가야 한다면 차라리 디지털 멀티미터를 사용하길 권한다.
3. 저항의 직렬 병렬 연결도 간단하게 해 볼 수 있다.
전원장치 대신 건전지를 사용할 수 있다. 그리고 오른쪽 병렬 연결처럼 기존에 학교에 있던 건전지끼우개를 이용해도 된다.
4. 마지막으로 전원장치를 무선 충전용 전원장치로 바꾸어 보았다.
(이것도 가장 뿌듯한 일 중 하나다. 학교에 부피만 크게 차지하고 있던 전원장치를 다 대체할 수 있을 듯 하다.)
업체와 1년 정도 이야기를 한 것 같다. 몇일전 완성된 제품을 보내 왔다.
기존에 옴의 법칙 실험하려면 부피가 큰 전원장치로 인해 불편한 점이 많았다. 이제는 충전해 두었다가 사용하면 된다. 크기도 작고 성능도 뛰어 나다.
칼이랑 크기를 비교해 보면 크기를 대충 짐작할 수 있다. 더이상 과학실에 전원코드 꼿지 않아도 된다.
위에 옴의 법칙 실험 동영상에서도 이 무선 충전용 전원장치를 사용했다.
무선 충전용 전원장치를 이용하면 기존에 과학실험에서 하던 대부분의 실험을 대체할 수 있다.
전기분해, 전자기유도, 샤프심 발광, 전해질 실험 등등
<관련 참고 자료> 만든지 오래된 자료들이라 다운 받아서 노트북에서만 작동한다. 시간이 되면 웹에서 작동하도록 수정할 예정이다.
옴의 법칙 가상실험 (물 모형으로 설명하기)
전류,전압,저항 옴의법칙(물과비교) 가상실험
전류와 전압 그리고 저항을 물과 비교하여 설명하곤 한다. 학생들에게 접근하기가 쉽기 때문이다. 오랫동안 설명하던 방법을 프로그램으로 만들어 보았다. 항상 전기단원 시작시 하는 질문? 우
sciencelove.com
회로도 만들기 가상실험 (컴퓨터에서만 가능)
회로도 만들기 가상실험 - 전압계 전류계 연결
위 파일이 최신 윈도우에서 실행이 안되고 에러 나는 경우에는아래 첨부화일을 다운 받아서 압축 풀고 flashplayer_32_sa 실생시킨 뒤에 회로도 만들기.swf 파일을 끌어다 놓으면 실행됩니다. 전압계
sciencelove.com
저항의 직렬연결 가상 실험
저항 직렬연결 및 전하량 보존법칙 가상실험(회로)
전류값을 학생들이 직접 체험할 수 있도록 전자가 전류계를 지나갈때 전류계의 색깔이 바뀌게 하였고 이때 학생들이 박수를 치게 하므로써 전류값을 느낄 수 있도록 하였다. https://play.google.com/s
sciencelove.com
저항의 병렬연결 가상 실험
저항 병렬연결 및 전하량 보존법칙 가상실험(회로)
전류값을 학생들이 직접 체험할 수 있도록 전자가 전류계를 지나갈때 전류계의 색깔이 바뀌게 하였고 이때 학생들이 박수를 치게 하므로써 전류값을 느낄 수 있도록 하였다. (이곳에서 전류값
sciencelove.com
