| 내 동생은 이공학도를 지망하는 중학생이다. 지방에서 학교를 다니는 관계로 이공계에 관한 많은 정보를 얻을수도 없고 선생님들도 그다지 많은 도움을 주지 못한다. 내가 중학교다닐때도 그랬다. 나도 어려서부터 과학에 관심이 많았는데, 학교에서 가르쳐 주는 과학만으로는 뭔가 부족하다는것을 느끼고는 있었다. 근데 과학을 공부하려면 뭐가 필요한지도 잘 모르겠고, 시중에 청소년용이라고 해봐야 너무 어렵거나 혹은 너무 지루했다. 그렇게 내 어두운 과거는 흘러갔지만 내 동생에게만은 전처를 밟게하고싶지 않아서 과학에 관련된 청소년도서를 뒤져봤다. 우연히 보게된 이책은(가방때문에),, 정말 정말 필요한것만 다있다, 무슨말이냐하면, 우선 나같이 과학을 잘 모르는사람이 읽어도 전혀 어렵지 않다는 놀라운사실, 또 실험중심이라 학교에서 배울수 없는 많은 것들을 간접경험할수 있게 해주는 것같다, 내가 먼저 다 읽었다. 그것도 하루만에, 동생은 지금 독서 삼매경에 빠져있다. 내돈으로 동생에게 선물사주는것도 처음인데, 제대로 된 선물을 사준거같다, 과학에 관심은 많고 교과서론 부족한 청소년들, 특히예비 이공학도들에게 보라고 추천해주고싶다, |
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학교에서 교생 실습을 나갔을 때, 학생들의 몰입도가 가장 높았던 순간은 바로 '실험할 때'였다. 당시 인공구름 만들기 시범 실험을 했는데, 학생들의 이목을 집중하기 상당히 좋았다. 하지만 그 전날 실험 준비를 위해서 미리 실험도 해 보고, 실험 기구도 다 챙기는 등 '아, 실험 수업은 정말 열의가 넘치는 선생님들이 하는 거구나...'라는 생각을 했다. 또, 실험의 효과는 실험하는 순간만 나타나고 학생들이 '신기하다!'라는 데에서 끝나버리면 아무런 의미가 없어진다. ㅠㅠ 실험 결과를 보며 선생님에게 배워야겠다는 생각 대신 학생들과의 의견 교류가 먼저 일어나기 마련이다. (쉽게 말해 잡담이 많이 일어난다.) 하지만 시대가 변하면서 학교에도 왜 변화가 생기지 않으랴... 그게 학생들이 무언가를 배우는데 도움이 된다면 그것 또한 나쁘지 않다고 본다.
그런 생각이 이 책을 보면서 상당히 많이 스쳤다. 되도록이면 수업시간에 잠깐 스쳐가지만 임팩트가 강한 실험, 예를 들어 건구 온도계와 습구 온도계의 차이점을 들 때, 손등에 침을 바른 뒤 바람을 불어보는 정도의 아주 스피디하고 심플한 실험들!!! 그런 걸 찾고 싶었다.
이 책에는 그 정도로 아주 간단한 실험들도 있지만, 학교가 아니면 시행하기 어려운 실험들도 많다. 그래도 시약을 사용해서 폭죽을 만드는 실험 등은 비록 그 과정이 복잡할지라도 학교에서 학생들과 함께 꼭 해 보고 싶은 것들이었다.
간단하게 해 볼 수 있는 실험들을 여기에 써 두고, 후에 참고해야겠다.
1. 문풍지 사이에 베르누이가 숨어있다. - 바람 계곡 만들기 준비물 - 종이 2장 실험 방법 1) 종이 두 장을 약 10cm 간격으로 나란히 세워놓습니다. 2) 종이와 종이 사이에 입으로 바람을 불어넣습니다.
실험 결과 : 두 종이의 간격이 좁아진다.
2. 종이컵 속에 담긴 과학, 비열의 원리 - 종이컵으로 메추리알 삶기 준비물 - 종이컵, 스탠드, 양초, 메추리알, 물 등 실험방법 1) 종이컵의 바깥 표면을 물에 적십니다. 2) 종이컵을 스탠드에 고정시킨 후에 메추리알을 넣고, 메추리알이 잠길 정도로 물을 붓습니다. 3) 종이컵 아래에 촛불을 놓고 가열하며 관찰합니다.
실험 결과 : 종이컵이 타지 않고 메추리알이 삶아진다.
3. 김장김치와 정수기의 과학 - 물 정수하기 준비물 - 비커, 깔때기 대, 깔때기, 거름종이, 탄소가루, 흑설탕, 유리막대 등 실험방법 1) 깔때기를 이용하여 거름 장치를 꾸미고 깔때기 밑에 비커를 놓습니다. 2) 흑설탕을 녹인 물을 유리 막대를 이용해 깔때기에 흘러 붓고 기다립니다. 3) 이번에는 다시 깔때기에 탄소가루(활성탄)를 넣은 후, 흑설탕 용액을 붓습니다. 4) 두 실험의 차이를 비교하면서 관찰합니다.
실험 결과 : 탄소가루를 이용하면 맑은 물을 얻을 수 있다.
4. 아르키메데스가 가르쳐주는 빙산의 일각 - 물로 층 쌓기 준비물 - 잉크(파랑, 빨강, 검정 등), 설탕, 비커 4개, 시험관 1개, 물, 숟가락 실험방법 1) 물 10ml가 담긴 비커 3개에 각각 설탕 1 숟가락(A), 10 숟가락(B), 20 숟가락(C)을 넣고 녹입니다. 2) 각각 파랑, 빨강, 검정 잉크를 한 방울씩 떨어뜨립니다. 3) 시험관에 C용액을 넣고, 그 위에 B용액을 가만히 흘려 넣은 후, A용액을 흘려 넣습니다. 이 때 용액이 시험관 벽을 타고 흘러내리도록 합니다. 4) 똑같은 방법으로 용액을 다시 만들어 이번에는 A, B, C의 순서대로 시험관에 넣어봅니다.
실험 결과 : 밀도에 따라 색깔이 다른 층을 만들 수 있습니다.
5. 나도 연금술사가 될 수 있다. - 10원 짜리 동전의 화려한 변신 준비물 - 깨끗한 10원짜리 동전, 아연가루, 수산화나트륨, 알코올램프, 삼발이, 증발접시, 핀셋, 비커 실험방법 1) 알코올 램프와 삼발이로 가열장치 만들고, 증발접시에 아연가루를 넣습니다. 2) 진한 수산화나트륨 용액을 만들어 증발접시에 붓습니다. 3) 가열을 하면서 용액이 끓으면 핀세승로 10원짜리 동전을 넣습니다. 4) 잠시 후 핀셋으로 동전을 꺼내어 어떻게 되었는지 관찰합니다. 5) 꺼낸 동전을 핀셋을 사용하여 알코올 램프로 가열합니다. 6) 잠시 후 색깔의 변화를 관찰합니다.
실험 결과 : 10원짜리 동전이 금빛으로 변한다.
6. 밤하늘을 수놓는 동양의 연단술 - 불꽃놀이 막대 만들기 준비물 - 질산칼슘, 황가루, 탄소가루 또는 숯가루, 철가루, 막자사발 4개, 막자 4개, 종이 1장, 저울, 시약종이, 깃털 또는 부드러운 붓, 귀이개 4개, 한지 또는 습자지, 빨때 또는 댓살, 풀 실험방법 1) 질산칼슘 1.0g, 황가루 0.2g, 탄소가루0,2g, 철가루 0.3g을 따로따로 막자에 갈아둡니다. (반드시 약품마다 막자사발, 막자, 약수저를 따로 사용할 것. 그렇지 않으면 폭발함) 2) 네 가지 준비된 약품을 종이 위에 붓고 깃털로 조심스럽게 혼합합니다. (이 때 충격을 가하면 절대 안 됨) 3) 길게 자른 한지나 습자지에 혼합한 약품을 귀이개롤 2-3숫가락씩 넣고 잘 꼬아서 막대 모양 불꽃을 만듭니다. 이 때 빨대나 댓살을 연결하여 손잡이로 사용할 수 있도록 합니다. 4) 풀이 완전 마른 후에 성냥으로 불을 붙여 불이 타들어가는 모양을 관찰합니다.
7. 버스카드와 패러데이의 원리 - 공중전화 카드의 남은 금액 알아내기(요즘은 하기 힘들 듯.) 준비물 - 각종카드, 돋보기, 산화철(FeO4) 또는 고운 철가루, 셀로판테이프, 알코올. 접시, 종이 실험방법 1)사용 금액이 다른 여러 카드를 준비하고, 그 카드들을 돋보기를 이용해 검은 부분을 살핍니다. 2) 산화철을 고운 가루가 되도록 빻습니다. 3) 작은 접시에 고운 가루 상태의 산화철을 담고, 산화철이 잠길 정도만큼 알코올을 붓습니다. 4) 과정 3의 용액을 카드의 검은 띠에 떨어뜨리고, 잘 흔들어서 검은색의 표면에 골고루 퍼지도록 합니다. 5) 알코올이 모두 증발하면 카드를 살짝 털어줍니다. 검은 띠의 변화를 관찰합니다. 6) 카드에 묻힌 산화철이 마르면 검은 띠에 셀로판 테이프를 붙입니다. 7) 셀로판테이프를 떼어낸 후 하얀 종이에 붙입니다. 8) 남은 금액이 다른 공중전화카드로 4~7의 과정을 반복하고, 두 카드의 흔적을 비교합니다.
8. 마찰의 세계, 자석의 세계 - 모형 자기부상열차 준비물 - 우유 상자, 칼 테이프, 막대자석 20개 실험방법 1) 우유를 마시고 난 빈 상자로 레일을 만든다. 2) 레일 안에 자석 10개를 같은 극끼리 일렬로 고정시킨다. 3) 열차의 모형을 만들어 열차 안에 자석을 고정시킨다. 이 때 열차의 자석과 레일 밑 자석의 극을 서로 같게 해야만 한다.
실험 결과 : 열차 모형이 레일 위에 떠 있는다.
9. 우리 몸 안의 다니엘 전지 - 인체에 흐르는 전기 준비물 - 구리판, 아연판, 집게전선 2개, 전류측정기 실험방법 1) 전류측정기를 전류 층적으로 맞추고, 양극을 잡고 눈금이 변하는지 알아봅니다. 2) 양 극을 집게 전선을 사용하여 구리판과 아연판에 연결합니다. 이 때 구리판에는 양극을, 아연판에는 음극을 연결합니다. 3) 손을 물이나 소금물에 적십니다. 4) 물에 젖은 양 손을 구리판과 아연판에 대고, 전류측정기의 바늘을 관찰합니다.
실험 결과 : 전류측정기의 바늘이 움직인다.
10. 우리 몸 안의 다니엘 전지 - 마찰전기의 놀라운 힘 준비물 - 실험방법 1) 형광등의 겉 표면을 물로 닦고 종이 타올로 완전히 말립니다. 2) 형광등의 한 쪽 끝을 마루에 대고 잡습니다. 3) 형광등을 잡고 풍선을 빠르게 위아래로 문지릅니다. 4) 마른 천을 이용하여 고무풍선도 마찰시켜 대전시킵니다. 5) 검은 종이를 이용해 빈 티슈 통을 어둡게 만듭니다. 6) 티슈 통에 구멍을 내어 형광등을 통과시킵니다. 7) 그리고 고무풍선을 형광등의 한 쪽에 대고 티슈 통 내부를 관찰해봅니다.
실험 결과 : 형광등이 켜진다.
이렇게 학교에서 해 보면 재밌을 법한 실험을 꼽아놓았다. 학생들이라면, 놀토 등을 이용해서 해 봐도 재밌을 것 같다는 생각이 든다. (물론 놀토에 학교를 가라고 한다면 싫어할 학생이 더 많겠지만 ㄷㄷ) |