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중학교 1학년 과학370

빛의 삼원색 합성과 칼라 그림자 빛의 삼원색을 합성해 보고, 칼라 그림자가 생기는 원리를 알아보자. 3색 LED 등을 이용하여 빛을 합성해 보았다. 그리고 중간에 건전지를 이용하여 그림자를 만들어 보았다. 재미있는 것은 삼원색 합성된 곳에서 건전지를 이리 저리 옮겨 보면 칼라 그림자가 3개가 생기기도 하고 1개가 생기기도 한다. 천천히 생각해 보면 왜 그런지 쉽게 이해할 수 있다. 2개의 빛이 겹쳐진 곳에 물체를 놓으면 2개의 그림자가 생기고, 3개의 빛이 합쳐진 곳에 놓으면 3개의 빛이 생긴다. 너무나 당연한 결과인데 알면서도 직접 눈으로 보면 그냥 신기하다. ^^ 내친김에 프로그램으로도 만들어 보았습니다. 2018. 11. 18.
조명 위치에 따라 달라지는 얼굴 관찰 프로그램 어렸을때 어두운 곳에서 후레시를 턱 아래에서 위로 비추면서 귀신놀이를 한 기억이 있을 것이다. 왜 턱 아래에서 조명을 비추면 무섭게 보이는 것일까? 이는 평상시에 잘 경험하지 못하는 얼굴 모양이 나오기 때문이라고 생각한다. 그리고 과학적으로 본다는 것에 적용해 보면 어두운 곳에서 후레시를 비추면 빛이 비춰지는 곳만 반사되어 보이기 때문이다. 학생들에게 조명 위치에 따라 달라지는 얼굴 사진을 보여 주면 한번씩 다 해 본적이 있다고 좋아한다. 그래서 프로그램으로 만들어 보았다. 조명 위치에 따라 달라지는 얼굴 모양 프로그램을 실행시키고, 마우스를 화면안에서 이동시켜 조명위치를 바꾸어 주면 조명위치에 따라 달라지는 얼굴 모습을 볼 수 있다. 마음대로 보여주거나 직접 해보게 하면서 본다는 것이 결국은 빛이 물체.. 2018. 11. 16.
빛의 삼원색 합성 이용하여 암호 보내기 활동 빛의 삼원색 합성은 실험을 통해 색깔을 확인 하고 나면 그 다음부터는 외워야 한다. 그래서 반복해서 외울 수 있도록 새로운 활동을 만들어 보았다. 어떤 활동을 하면 좋을까 생각하다가 학생들은 게임을 좋아하니까 빛의 삼원색을 이용하여 암호를 만드는 활동을 개발하게 되었다. 모둠끼리 또는 모둠내에서 빛의삼원색 합성장치를 이용해서 1명이 신호를 보내면 다른 친구들은 그 빛의 색을 기록하고, 분석해서 빨강, 초록, 파란색이 몇번 포함되었는지를 알아내는 활동이다. 단순 반복활동이기 때문에 여러번 활동하다 보면, 빛의 삼원색을 암기하는데 도움이 될 것이다. 연속으로 빛을 보내기 힘든 경우에는 잠깐 가렸다가 보내거나, 아니면 전체를 껐다가 동시에 버튼을 눌러 불을 켜서 보내게 하면 된다. 익숙해 지면 선생님이 앞에서.. 2018. 11. 11.
본다는 것을 검은 종이 1장으로 증명하는 실험 설계하기 빛 단원 가장 처음에 나오는 내용이다. 1. 과연 본다는 것은 무엇일까? 아래 대화 중 누구의 말이 옳을까? 오늘 검은 도화지 (또는 검은 골판지)를 가지고 들어가서 2명당 1개씩 주고 수업시간에 위 내용을 확인할 수 있는 방법을 설계해 보게 했다. 그리고 어느정도 시간이 지난다음 아래와 같은 방법으로 관찰해 보게 했다. 3가지 방법을 통해 누구의 말이 옳은지 생각해 보게 한다. 1번째 실험은 첫번째 학생의 주장을 확인하는 시험이다. 2번째 실험은 3번째 학생의 주장을, 3번째 실험은 2번째 학생의 주장을 확인하는 실험이다. 검은종이는 1장만 있으면 된다. 인형도 필요 없다. 그냥 책위에 검은종이를 말아서 덮고 책의 글자를 읽을 수 있는지 확인해 보게 하면 된다. 이를 통해 간단하게 광원에서 나온 빛이 .. 2018. 11. 7.
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.
본다는 것은 (검은색과 구멍을 이용한 SUPER HOLE 마술) 빛이 물체에 반사되어 눈으로 들어오기 때문에 물체를 볼 수 있다. 그런데 어떤 지점에서 우리눈으로 반사되는 빛이 하나도 없다면 어떻게 보일까? 우리가 그 부분을 보게 되면 검은색으로 보인다. 그런데 이것이 검은 스티커에 의한 것인지 실제로 구멍이 있고 안이 어두워서 그런건지 사실 본다는 것 만으로는 구분할 수 없다. 완벽하게 빛을 반사시키지 않는 검은색 물체가 존재한다면 이 물체가 입체인지 평면인지도 구분할 수 없을 것이다. 그 원리를 이용한 SUPER HOLE이 라는 마술도구를 접하게 되었다. 그래서 수업시간에 학생들에게 본다는 것의 의미를 다시 일깨워 주기위해 마술을 익히고 수업시간에 시연해 주었다. 마술을 보면서 학생들이 본다는 것에 대한 의미를 좀 더 이해했으면 좋겠다. 동영상으로 촬영해 보았다... 2018. 10. 17.
빛의 삼원색 조명에 따라 달라지는 그림 그리기 활동 Carnovsky의 RGB 전시회에서 아이디어를 얻어 빛의 삼원색 조명에 따라 달라지는 그림 그리기 활동을 만들어 보았다. 아래는 Carnovsky의 RGB 작품을 소개한 사이트이다. 우선 아래 사이트에 가서 동영상을 보여주고, 그림이 왜 바뀌는지 생각해 보게 한 후 활동을 해보자. https://www.nuvango.com/collections/carnovsky 위 그림에 빛의 삼원색 조명을 비추면 어떻게 보일지 생각해 보자. 1. 2가지 조명만을 이용하여 변하는 그림 만들기 가. 빨간색과 파란색 조명에 따라 2단계로 변하는 그림 만들기. * 학생들이 가지고 있는 색볼펜을 사용해서 그리게 할 수도 있다. 그런데 실제 그려보면 파란색은 거의 검은색에 가깝게 진하게 나와 잘 인식되지 않는다. 별다른 준비물.. 2018. 10. 11.
빛의 삼원색 조명 가상실험 프로그램 내가 있는 공간을 암실로 만들고 빛의 삼원색 조명을 각각 비춰 본다면 어떤색으로 보일까? 직접 해 보려면 빛이 안들어오게 암실을 만들고 빛의 삼원색 조명을 각각 비춰 보면서 확인해 보면 된다. 하지만 암실을 만드는 것 조차 쉽지 않다. 예를 들어 연극무대에서 노란색 옷을 입고 있는 주인공에게 빨간색 조명을 비춘다면 주인공 옷은 어떤색으로 보일까? 조명 가상실험 앱을 이용하면 카메라에 비춰 보이는 모습에 원하는 조명색을 비추는 것처럼 가상으로 만들어 어떤색으로 보일지 확인해 볼 수 있다. 수업시간에 학생들과 종이 인형극이나 그림자 인형극을 준비했다면 암실을 만들고 빛의 삼원색 조명을 직접 비춰 보지 않아도, 스마트폰을 이용해서 어떤 조명을 어떻게 비춰야 할지 미리 확인해 볼 수 있을 것이다. 그걸 토대로 .. 2018. 10. 9.
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.. 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.
보일의 법칙 가상 실험 프로그램 설치 없이 웹상에서 바로 실행되는 가상실험 프로그램추가 아래 링크에서 실행 http://sciencej1.cafe24.com/html5/boyleslaw/boyleslaw.html 학생 제공용 사이트 설명이 포함된 것은 아래 링크 참고 https://sciencelovestudy.tistory.com/28 ----------------- 아래 프로그램은 컴퓨터에 다운 받아 실행하는 프로그램이다. 보일의 법칙을 설명하기 위해 만든 가상 실험 프로그램이다. 단순하게 보여주는 것이 아니라 실제 시뮬레이션 결과를 보여주는 프로그램이다. 학생들로 하여금 실제 실험하는 것처럼 화면을 보고 그래프를 그려보게 해도 좋을 듯 하다. 이 실험에서 변하는 부피는 실제 입자의 충돌에 의해서 나타나는 부피이다. 입자수가 적기 .. 2018. 8. 27.
기체 입자의 운동 모형 초고속 촬영해서 기체의 압력 설명 기체분자운동 실험장치를 이용해서 분자(입자)운동에 대해 설명하곤 한다. 이번에 갤럭시S9 슈퍼슬로우모션(초고속 촬영)을 이용해서 실험장치에 실제 정확하게 볼 수 없었던 쇠구슬의 움직임을 촬영해 보았다. 그냥 볼때 보다 더 실감이 난다. 이제는 쇠구슬이 입자가 운동하는 것처럼 상단피스톤에 충돌하는 것을 정확하게 확인시켜 줄 수 있다. 실제 실험을 보여 줄 때 함께 보여주려고 초고속촬영해서 동영상으로 만들어 보았다. 실제 수업시간에는 다음과 같이 사용한다. 수업시간에는 주사기와 실험장치를 함께 가지고 들어가서 우선 주사기만 가지고 질문을 한다. '선생님이 끝이 막힌 주사기를 눌렀다 놓으면 어떻게 될까? 언제까지 밀려 올라올까? 반대로 피스톤을 잡아 당겼다 놓으면 어떻게 될까? 언제까지 끌려들어 갈까? 그렇다.. 2018. 8. 21.
기체의 압력을 이용하여 음료봉지로 총 만들기 급식실에서 후식으로 나오는 제품들을 먹고 버릴때 보면 후식을 담았던 통이나 봉지가 아까울때가 많다. 그래서 늘 후식이 나올때 마다 후식을 담았던 용기를 관심있게 보곤한다. 어제 점심에는 주스가 나왔는데 얼려먹기도 하는 주스라 그런지 봉지가 튼튼해 보였다. 요즘 기체의 압력을 가르치고 있는데 봉지를 이리 저리 살펴보다 좋은 아이디어가 떠 올랐다. 에어로켓 발사장치 처럼 사용이 가능해 보였기 때문이다. 그래서 급식실에서 먹고 남은 봉지를 걷어서 물로 깨끗이 씻은 다음 기체의 압력을 이용한 총을 만들어 보았다. 음료봉지에 바람을 불어 넣은 다음, 입구를 화장지로 막았다(너무 깊게 꽉 막으면 발사되지 않는다.) 화장지는 총알이 될 것이다. 화장지 모양을 스카치테이프로 잘 꾸미면 강력한 총알이 된다(그런데 위험하.. 2018. 8. 18.
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 사용해서 실험이 훨씬 간편해 졌다) 기존에 캔 찌그러뜨리기는 캔에 물을 넣고 가열한 다음 수조에 거꾸로 담가서 캔이 찌그러지는 것을 보여주는 방법이 있다. 그런데 그렇게 하면 학생들이 수압때문에 찌그러 졌다고 주장을 한다. 그래서 물에 넣지 않고 찌그러 뜨리는 방법을 연구했다. 최근에 판매되는 캔 커피는 뚜껑이 있는 캔 커피가 있다. 이런 캔커피를 이용하면 물에 넣지 않아도 뚜겅을 잘 닫는 것 만으로도 공기중에서 캔이 찌그러지는 것을 보여 줄 수 있다. 아주 간단하게 기압에 의해 캔이 찌그러지는 것을 시연할 수 있고, 특히 공기.. 2018. 8. 17.

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