미래 기술과 사회

융합적 문제 해결 체험 활동 3-1. 융합 기술의 이해(1) 3-1. 융합 기술의 이해(2) 3-2. 부메랑 만들기 3-3. 악기 만들어 공연하기

문제 확인 부메랑이란 나무를 던지면 회전하면서 원을 그리며 비행하다가 제자리로 되돌아오게 하는 도구로 사냥, 전투, 놀이 등에 사용함. 고대 이집트에서 시작되어 북부 아프리카와 대서양으로 퍼져 나 간 것으로 추정됨. 오스트레일리아 원주민은 새나 짐승을 사냥하는 데 사용함.

문제 해결 과제 과학 수학 공학 기술 예술 비행기가 뜨고, 부메랑이 되돌아오는 원인 설명하기 부메랑 날개가 90°와 120° 각을 이루도록 자와 컴퍼스로 작도하기 공학 비행기의 날개 구조를 분석하여 부메랑의 날개 설계하기 기술 던진 자리로 되돌아오는 부메랑 만들기 예술 부메랑 표면에 자연과 생명 존중 의식을 표현한 회화 그려 넣기

계획 정보 수집 과학과 관련된 정보 위쪽으로 볼록한 유선형의 비행기의 날개 양력의 발생 날개의 위쪽을 지나는 공기 는 흐름이 빨라져서 압력이 감소 아래쪽의 공기는 상대적으로 흐름이 느려져서 압력이 증 가 압력차로 인해 날개 아래에 서 위로 양력이 발생

베르누이의 원리 공기를 비롯하여 유체는 빠르게 흐르는 곳에서는 압력이 작아지고, 느리게 흐르는 곳에서는 압력이 커진다. 일정 베르누이 방정식에서 유체의 높이(h) 와 밀도(ρ)가 일정할 때, 유체의 속도 (v)가 증가하면, 압력(P)이 감소한다.

부메랑에 생기는 양력 부메랑의 볼록한 면이 왼 쪽으로, 평평한 면이 오른 쪽으로 오게 잡고 땅과 수 직으로 세워서 던지면 진 행 방향의 왼쪽으로 양력 이 발생 부메랑이 비행하면서 회 전할 때마다 조금씩 왼쪽 으로 꺾이면서 되돌아오 게 됨.

공학과 관련된 정보 날개를 수직으로 자른 단면 단면의 위로 볼록한 유선형 비행 방향 쪽을 전단부, 뒤쪽을 후단부라 할 때 전단부 는 비교적 좁고 경사가 급함. 후단부는 넓고 경사가 완만함. 에어포일(비행기)

에어포일(부메랑) 회전 방향을 기준으로 회전 방향 쪽을 전단부, 뒤따라오 는 쪽을 후단부라고 할 때 비행기와 마찬가지로 전단부는 비교적 좁고 경사가 급함. 후단부는 넓고 경사가 완만함.

수학과 관련된 정보 90°를 이루는 선 작도하기 선분 AB를 그리고, 컴퍼스를 사용하여 점 A에서 그림과 같이 호를 그린다. 두 호가 만나는 지점끼리 선을 그리면, 선분 AB를 이등분하면서 직각으로 교차하는 선분 CD를 그릴 수 있다.

120°를 이루는 선 작도하기 원과 호 ㉠이 만나는 두 지점을 중심으로 호를 그려서 원과 만나는 점 B와 점 C를 표시한다. 점 B와 C를 중심으로 한 호 ㉡, ㉢을 그린다. 중심점 O에서 세 호와 원이 만나는 세 지점에 직선을 그리면 120°를 이루는 세 선을 작도할 수 있다.

아이디어 구상과 최적의 대안 선택하기 과제 수행에 필요한 아이디어 자신이 선택한 대안 부메랑의 날개 수는 몇 개로 할 것인가? 부메랑 날개들 사이의 각도는 몇 도(°)로 할 것인가? 자신이 주로 사용하는 손은 어느 쪽이며, 부메랑의 비행 방향은 시계 방향으로 할 것인가, 반시계 방향으로 할 것인가? 위 방향으로 날리기 위해서는 날개의 전단부와 후단부를 어떻게 정할 것인가? 부메랑 날개 표면을 장식할 회화의 주제는 무엇인가?

선택한 대안에 따라 부메랑의 날개 수, 인접한 날개 사이의 각도, 가공하는 날개 단면의 범위 등을 설계도로 표현함. 설계하기 도면 그리기 선택한 대안에 따라 부메랑의 날개 수, 인접한 날개 사이의 각도, 가공하는 날개 단면의 범위 등을 설계도로 표현함. A형 부메랑 삼각형(트라이얼) 부메랑 십자형(크로스) 부메 랑

재료표와 공정표 작성하기 | 재료표 | | 공정표 | 번호 재료명 규격 수량 번호 공정 순서 세부 공정 사용 공구 1 포맥스 | 재료표 | | 공정표 | 번호 재료명 규격 수량 1 포맥스 3T, A4 2 EVA 3 접착 본드 4 아크릴 물감 1set 번호 공정 순서 세부 공정 1 2 3 4 마감하기 재료와 공구 준비 5 준비하기 마름질하기 조립 및 가공 평가하기 선긋기와 자르기 필기구, 자, 컴퍼스, 칼 조립, 날개면 가 공 필기구, 나무 막대, 칼 날개면 마감, 채 색 사포, 칼, 채색 도구 보고서 작성, 평 가 필기구 사용 공구

실행 – 부메랑 만들기 마감하기 마름질하기 조립 및 가공하기

평가 보고서 작성 및 발표하기 과제 수행 중 학습한 내용, 과제 수행 과정 및 결과 등을 보고서 에 작성 그중 ‘부메랑을 제작하는 문제 속의 STEAM 관련 질문’에 대해 학습한 결과를 포함하여 발표 평가하기 STEAM 관련 질문들을 모두 해결하였는지 확인 과제 수행 과정 및 결과의 완성도를 평가하기 위해 체크 리스트 나 평가표를 만들어 평가 평가표에는 평가 기준이 될 수 있는 평가할 내용이나 항목을 기 록하여 평가하는 것이 바람직함.

체계적으로 평가하기 위해 표의 빈칸에 평가할 내용을 기록 하고, 문제 해결 활동을 평가해 보자. 부메랑 만들기 활동 평가하기 체계적으로 평가하기 위해 표의 빈칸에 평가할 내용을 기록 하고, 문제 해결 활동을 평가해 보자. | STEAM 수행 체크 리스크 | 평가 내용 방법 수행 여 부 (공학) 비행기의 날개 구조를 분석 하여 부메랑의 날개를 설계하였는 가? (과학) (수학) (기술) 던진 자리로 되돌아오는 부 메랑을 만들었는가? (예술) 보고서 예 / 아니요 발표 실습 결과물 | 평가표 | 항목 점수 3 2 1 설계도와 다른 것이 세 곳 이상이거나 부메랑이 비행하고 15m 이상 떨어진 곳으로 되돌아온다. 설계도와 다른 것이 두 곳 이하이거나 부메랑이 비행하고 10~15m 떨어진 곳으로 되돌아온다. 설계한 구조대로 제작하였고, 부메랑이 비행하고 되돌아온다. 과정 평가 - 준비 - 노력 결과 - 기능 - 구조 준비물을 가져오고, 실습에 성실히 수행하였다. 준비물을 가끔 가져오지 않거나 한두 차례 실습에 노력이 부족하였다. 비행기가 뜨고, 부메랑이 되돌아오는 원인을 설명할 수 있는가? 세 차례 이상 준비물을 가져오지 않거나 목표 달성에 노력이 많이 부족하였다. 부메랑 날개가 90˚와 120˚각을 이루도록 자와 컴퍼스를 이용해 작도할 수 있는가? 부메랑 표면에 자연과 생명 존중 의식을 표현한 회화를 그렸는가?

비행기와 부메랑이 비행할 수 있는 이유는 무엇인가? 날개 중 볼록한 면에 흐르는 공기가 순간 좁은 면적을 통과하므 로 속도가 빠르고, 기압이 낮아 평평한 면 쪽에서 기압이 작용하 여 양력을 발생한다. 이로 인해 뜨거나 회전이 가능하다.

부메랑의 날개를 120°로 작도하려면 어떻게 해야 하는가? 원과 호 ㉠이 만나는 두 지점을 중심으로 호를 그려서 원과 만나는 점 B와 점 C를 표시한다. 점 B와 C를 중심으로 한 호 ㉡, ㉢을 그린다. 중심점 O에서 세 호와 원이 만나는 세지점에 직선을 그리면 120°를 이루는 세 선을 작도할 수 있다.

부메랑의 날개는 어떤 모양으로 가공해야 하는가? 부메랑 날개가 두 개 이상으로 이루어지도록 하되 날개의 단면 중 전단부는 비교적 좁고 경사가 급하며, 후단부는 넓고 경사가 완만해야 한다.