과학영재수업 1.유체역학 (2022.05.14. <토>)

블로그에 처음 남기는 수업기록이다. 나의 수업을 되돌아보기 위해 간단하게 기록으로 남긴다.

*도입

학생들에게 유체의 종류에 대한 예시를 들고 유체의 성질에 대한 배경지식을 먼저 설명했다. 유체란 흔히 우리 주변에 보이는 물, 공기처럼 액체 및 기체를 말하는 것이라고 말을 해주었다. 그리고 우리가 흔히 경험할 수 있는 공기 저항 현상에 대해서도 간단한 실험 (책과 종이의 낙하 실험) 을 하면서 설명하였다. 공기가 있는 공간에서의 물체의 낙하와 공기가 없는 공간에서의 물체의 낙하에 비교하는 실험을 하였다. 학생들이 말로 설명하는 과학원리보다는 실험 및 검증을 통해 과학 원리가 적용되는 것을 눈으로 직접 확인하면서 수업을 진행하니 집중도가 높았다.
수업 처음에는 학생들이 “유체”라는 말과 “양력”, “진공” 이라는 단어들에 대해 어려워하였는데, 과학 공부도 좋지만 국어 및 한자에 대한 학습도 필요하다고 생각되었다.

*활동1:종이컵 비행체 만들기

오늘 수업의 목표인 마그누스 효과에 대해 알아보고, 직접 체험하기를 달성하기 위해 직접 종이컵 비행체를 만들어 보았다. 실험 준비물도 간단하고 실험도 간단하였다. 종이컵 비행체가 회전하면서 회전하는 컵의 윗부분과 아랫부분의 압력차이에 의해 날아가는 종이컵 궤적이 올라갔다가 다시 내려가는 현상을 발견할 수 있었다. 종이컵 비행체를 만드는 것은 어렵지 않았으나 몇몇 학생들은 만들어 놓은 종이컵을 날리는 것을 힘들어 하는 경우가 있었다. 종이컵을 날리는 요령을 알려줄 필요가 조금 있었다.

*활동2: 텀블윙 만들기

학생들에게 중력을 이길만한 양력이 계속 생성이 되면 동력이 없이도, 비행체가 계속 비행할 수 있다는 것을 보여주기 위해 텀블윙 만들기를 하였다. 이번 실험 역시도 비행체 만드는 것은 너무 간단하였다. 초등학생들도 5분이면 만들 수 있어서, 중고등학생들이 실험하기에도 좋은 주제라고 생각한다. 사실 과학원리대로 작동하면 텀블윙이 계속 비행해야 하지만, 실제로 만들어서 실험해보니, 장시간 비행하는 것은 힘들었다. 텀블윙이 계속 날 수 있게 기류가 형성되어야 하는데, 기류를 형성하기 위해 밑판을 받치는 각도를 맞추는 것이 힘들어서였던 것 같다.

*마무리

학생들에게 오늘 만들어 본 두가지 비행체가 어떻게 공중에 뜨게 되고, 왜 비행체의 궤적이 변하게 되는지 물어보고 답하는 시간을 가지면서 마무리하였다. 사실 교사가 설명을 해도 학생들의 자신들이 스스로 생각하고 지식을 형성하지 않으면 아무 소용이 없다고 본다. 비록 미숙하지만 자신들의 언어로 현상에 숨어있는 과학원릴 설명하는 과정이 나는 필요하다고 본다.