Science Fun? 사이펀?! 나만의 다이어트 컵 만들기 제1회 명인 과학교사의 명품 과학 수업 창의적 체험 활동형 STEAM 수업 Science Fun? 사이펀?! 나만의 다이어트 컵 만들기 [ 초등학교 5학년 2학기 ] 서울구룡초등학교 이혜린

수업주제 설정 취지 어항 물 갈기 , 양변기 및 커피 추출 기구 등 실생활에서 ‘사이펀 원리(Siphon)’가 다양하게 적용되고 있음을 알고자 하게 함. 조별로 수조를 기울이거나 이동시키지 않고 어항 물 갈아보기 & 중국의 ‘계영배’라는 과음을 경계하는 잔의 간단한 모형을 만들어보며 사이펀 원리를 이해함. (계영배는 술잔이므로 학생들의 눈높이에 적절하지 않다고 판단하여 ‘다이어트 컵’으로 바꾸어 학생들의 실생활과 친밀한 주제로 변경함.)

수업의 흐름

상황제시 단계 슬라이드 13~18면 참조 조별로 다양한 방법을 들어보고 이 중에서 정답이 있다면 그 방법은 사이펀 원리가 숨겨져 있음을 이야기한다.

창의적 설계 – 활동1 (어항 물을 갈아주세요!) 원래의 어항과 물을 갈 빈 통을 일회용 플라스틱 컵 두 개로 대체하여 실험하게 함. 정답이 나오지 않을 경우 이와 같은 발문으로 힌트를 줌. 일회용 플라스틱 컵 배부 시 수조에 넣어 나누어주고, 수조를 이용하여 두 컵의 높이 차가 나도록 해야 함. 힌트를 주면 조별로 정답을 알게 되고 미션을 수행함. 수조를 한 켠으로 치우게 하고 사이펀 원리 설명. 그림 출처:http://www.korearocket.co.kr/Front/Product/?url=Product&product_no=SFSELFAA0004836&main_cate_no=0&display_group=1 슬라이드 24면을 참조하여 설명함.

창의적 설계 – 활동2 (다이어트 컵을 만들어봐요!) 앞서 배운 사이펀 원리를 활용하여 다이어트 컵을 조별로 제작할 것임을 예고함. 교사의 제작과정 설명을 듣고 다 만든 후, 컵을 직접 체험해보고 왜 다이어트 컵인지 생각하게 함. 제작과정은 슬라이드 24~29를 보여주며 교사가 앞에서 시연함. 이 컵을 사용하면 어떤 점이 다이어트에 도움이 되는지 발표를 들음. 학습지 1의 1번에 조원과 상의하여 어떤 문구와 그림을 그릴 것인지 간단히 의논하고 유성매직으로 만든 컵에 꾸미기

창의적 설계 – 활동3 (다이어트 효과가 가장 큰 컵은?) 학습지 1의 2번의 예시를 보고 조별로 만든 다이어트 컵에 숨겨진 사이펀 원리가 무엇인지 토론해보게 한다. 오른쪽과 같은 그림 자료를 크게 인쇄하여 칠판에 부착하고 조별 이끄미가 나와서 그림을 단계별로 가리키며 사이펀 원리를 설명해보게 한다. 조별로 다이어트 컵을 앞에 가지고 나와 물을 따라보고 시연해보며 조원이 다같이 다이어트 메시지를 외쳐본다. 시간에 따라 2~3조 정도만 시연할 수도 있다. 그림 출처:http://en.wikipedia.org/wiki/Pythagorean_cup 다이어트 효과가 크려면 무엇을 고려해야 하는지 생각해보게 하고 각 조의 다이어트 컵의 바닥부터 빨대가 구부러진 곳까지의 높이를 자로 각각 측정해보고 그 수치가 가장 낮은 조를 선정한다.

감성적 체험 http://www.youtube.com/watch?v=1avlyeiBHWg 거상 임상옥의 이야기를 간단히 들려준 후 위의 영상을 보여주며 계영배의 단면도를 보고 학생들이 만든 다이어트 컵의 원리와 같음을 설명한다. 학습지 1의 3번을 보며 과제를 설명한다.

평가 및 유의점

학습지1

참고자료 http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=57&contents_id=3938 (계영배 이야기) http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=57&contents_id=15872

다음 슬라이드부터는 실제로 본 수업에서 사용한 자료입니다

고기고기 물고기야 다 죽어가는구나.. 물이 더러워서 그런가..? 물 갈아줄게…

으으으응끄으응차 너무 무겁잖아.. 혼자서는 못 들겠는데…

세상 모르고 자고 있는 언니…… 언니..언니~~ 좀 일어나봐 나 어항 드는 것 좀 도와줘

아~~~귀찮아.. 저리가 알아서 해!!!!!!! ㅠㅠㅠㅠㅠ

고무호스 !!!!!!! 사이펀 원리를 알게 되는 거야! 라고 말하면 너무 못된 언니 같으니까… 힌트만 줄게!!!!!! 어항과 물을 갈 빈 통을 전혀 움직이지 않고 물을 갈 수 있는 방법 이 있긴 하지!!!!!! 근데 맨입으로 다 알려줄 순 없고 필요한 재료만 알려줄게 … 필요한 건 단 하나!!!! 고무호스 !!!!!!! 네가 이 방법을 찾으면 넌 사이펀 원리를 알게 되는 거야! 실생활에 많이 쓰이지! 이 원리로 다이어트 컵도 만들 수 있다구!!!

어항 물 갈기 성공하면 알려주지!! 다이어트 컵 ? 그게 뭐야??

조별로 보민이 언니의 힌트를 참고하여 다현이를 어떻게 도와줄지 생각해보세요!

필요한 준비물 빈 수조 고무 호스 어항

어항 물을 갈아주세요! * 일회용 플라스틱 컵 두 개는 절대 이동시키지 않기 * 고무호스를 반드시 이용!

참고자료 사이펀 원리로 어항 물 옮기는 모습 이미지 참조하여 설명 http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2059574&contentsParamInfo=isList%3Dfalse%26navCategoryId%3D47316&cid=47316&categoryId=47316 사이펀 원리로 어항 물 옮기는 모습 이미지 참조하여 설명 그림출처:http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2059574&contentsParamInfo=isList%3Dfalse%26navCategoryId%3D47316&cid=47316&categoryId=47316

사이펀(siphon) 원리란!!!! [대기압] 공기가 누르는 힘 [중력] 지구가 끌어당기는 힘. 옮기기 위험하거나 힘든 액체를 기압차와 중력을 이용하여 쉽게 다른 곳으로 이동시킬 수 있는 원통형의 관 그림 출처:http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2059573&cid=47316&categoryId=47316

다이어트 컵을 만들어보아요! 구멍 뚫린 일회용 컵 2개 글루건 수조 스카치테이프 가위 구부러지는 빨대

다이어트 컵을 만들어보아요! ➊ 빨대 구부려서 스카치테이프로 두르기

다이어트 컵을 만들어보아요! ➋ 짧은 쪽 빨대가 바닥에 닿지 않도록 플라스틱 컵 구멍에 꽂기

다이어트 컵을 만들어보아요! ➌ 구멍과 빨대의 이음부분을 글루건으로 메운다 화상 조심!!!

다이어트 컵을 만들어보아요! ➍ 다른 일회용 컵 뒤집어서 꽂기 다른 컵을 뒤집어 구멍에 빨대를 꽂는다 스카치테이프로 두 컵을 붙인다

다이어트 컵 만드는 순서! 1. 빨대를 구부려 스카치테이프로 붙인다 2. 플라스틱 컵 뚫린 구멍에 긴 쪽 빨대를 끼운다 3. 빨대와 컵 구멍 틈새를 글루건으로 메운다 4. 다른 쪽 컵을 뒤집어 삐져나온 긴 쪽 빨대를 끼우고, 스카치테이프로 붙이면 완성~~

수조 안에 컵을 넣고 물을 컵에 부어서 어떻게 되는지 관찰해보세요 왜 다이어트 컵일까?

다이어트 관련 메시지 표현하기 욕심 내서 마시다간 큰일나요~ 이제 10일의 변화 다이어트 컵으로 체험하세요! 콜라도 적당히! 욕심 내서 마시다간 큰일나요~ 이제 10일의 변화 다이어트 컵으로 체험하세요! 콜라도 적당히! 클립아트

학습지를 보고 다이어트 컵에 숨겨진 사이펀 원리를 조원들과 같이 찾아보세요.

다이어트 컵에 숨겨진 사이펀 원리! 물이 빨대가 꺾여진 부분에 다다르기 전 빨대가 꺾여진 부분이 잠길 때까지 물을 부었을 때 빨대 속의 대기압과 수압은 같음 빨대가 꺾여진 부분에 다다르는 순간 중력에 의해 물이 밑으로 쏟아짐

누가 누가 다이어트 효과가 크나?

다이어트 효과가 크려면 컵을 만들 때 무엇을 고려해야 할까요? 컵 바닥부터 빨대가 구부러진 곳까지의 높이가 짧을수록 다이어트 효과가 커져요

계영배 이야기 가득참을 경계하는 잔 계영배 이미지 참조1 계영배 이미지 참조2 http://www.gamsanews.com/news/articleView.html?idxno=1567 계영배 이미지 참조1 사진1 출처:http://www.gamsanews.com/news/articleView.html?idxno=1567 사진 2출처:http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=57&contents_id=3938 http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=57&contents_id=3938 계영배 이미지 참조2

거상 임상옥(1779~1855) 계영배를 늘 곁에 두고 인간의 과욕을 경계하여 큰 돈을 모음 거상 임상옥(1779~1855) 계영배를 늘 곁에 두고 인간의 과욕을 경계하여 큰 돈을 모음 http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=015&aid=0002033927 거상 임상옥 인물 이미지 http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=015&aid=0002033927p://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=57&contents_id=15872 계영배 단면 그림 참조 임상옥 그림 출처:한국경제 신문기사 계영배 단면 사진 출처:htthttp://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=015&aid=0002033927p://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=57&contents_id=15872 계영배 영상 그림 click!!

임상옥 그림 출처:한국경제 신문기사 계영배 단면 사진 출처:htthttp://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=015&aid=0002033927p://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=57&contents_id=15872