[거꾸로교실] #16 과학6-1 (4) 여러 가지 기체 1-2차시

[거꾸로교실] #16

과학 6-1

(4) 여러 가지 기체

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#성취기준

과6121. 기체가 입자로 이루어져 있음을 알고, 이러한 관점에서 기체의 무게와 부피가 나타나는 이유를 설명할 수 있다.

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# 준비물

8절도화지(공기대포 만들기), 양초, 성냥, 색깔종이컵, 풍선(공기넣는것 포함), 식초, 향수

좀 더 재미있는 과학 수업? 연결 확장하기!!

과학 수업은 아이들에게 호불호가 갈리는 수업이다. 가만히 앉아서 과학을 듣는 수업은 아이들에게 직접적인 경험 없는 지식이기 때문이다. 과학 교과서는 요리책에 쓰여진 레시피처럼 실험을 설명하고 직접 해보도록 제공된다. 과학 수업에서 교과서에서 준비한 실험으로도 아이들은 충분히 즐길 수 있다고 생각한다. 영상이 아니라 직접 몸으로 체험한다면 말이다.

1차시 수업은 우리 주변에 가득 차있는 공기가 입자(덩어리)로 이루어져 있음을 학생들이 쉽고 재미있게 알 수 있는 활동으로 <공기 대포 만들기>가 안내되어 있다. 대포 만들기 보조자료가 교과서 뒤에 있었다면, 쉽고 빨리 끝날 수 있는 수업이었지만 보조자료가 없었다. 위기는 기회다.

[수학 1단원. 각기둥과 각뿔]에서 각기둥의 전개도 그리기 수업이 가장 마지막에 있다. 수행평가 역시 각기둥의 전개도를 직접 그려보고, 그 전개도를 이용해서 입체도형으로 만들어보는 것으로 할 수 있다. 이 수학 수업을 과학 4단원 도입 부분과 연결하면 2번의 수업을 동시에 진행할 수 있으며, 아이들은 그저 그려서 만드는 것이 아닌 실제 목적을 위해 만들어야 하는 것으로 바뀌기 때문에 더욱 몰입할 수 있다.

어떻게 하면 전개도를 그리는 데 좀 더 창의성을 키워줄 수 있을까?

[질문1] 공기대포를 만들려고 하는데, 공기 대포의 위력이 좀 더 강하려면 대포의 크기가 어떠해야 할까?

[질문2] 주어진 종이를 최대한 활용해서 가장 큰 공기대포를 만들려면 어떻게 그려야 할까?

학생들에게 질문1을 던지자, 아이들은 크게 만들면 된다고 여기 저기서 대답했다. 위력이 크려면 크게 만들어야 한다. 큰 대포 안의 공기의 양이 많으니 한꺼번에 밀려나오면 위력이 커진다. 이어서 두번째 질문을 던졌다. 8절도화지를 들고 아이들은 전개도를 어떻게 그려야 종이를 남기지 않고 전개도를 크게 그릴 수 있을지 고민했다.

도화지를 4등분해서 옆면을 그리고는 접어보다가 이내 밑면을 만들 공간이 필요하다고 느끼고 다시 옆면을 조정하는 학생도 보였고, 가로 길이를 직접 재어보고 4등분하여 옆면을 그려나가다가 마지막 옆면의 공간이 부족함을 보고는 좌절하며 다시 지우기 힘들어하는 표정을 짓는 학생도 보였다.

정말 재미있었던 것은 이것이다. 입체도형의 주어진 길이를 보고서 모눈종이 위에 쓱싹 그려가는 학생들이 길이를 자유롭게 결정해서 그리라고 하니 그 길이를 결정하지 못해 매우 많은 학생들이 주저하는 것이다. [질문2]의 핵심은 사각기둥의 전개도를 그려라가 아니라 최대한 큰 사각기둥이 되도록 전개도를 그려라 하고 던진 것 때문에 학생들이 혼란스러워하는 것 같았다.

주어진 10분동안 7명의 학생들은 8절도화지를 꽉 채워(?) 사각기둥의 전개도를 그렸고, 다른 친구들은 스스로 길이를 결정하는 것을 매우 어려워했다. 7명의 학생들이 어떻게 그렸는지를 찾아가서 살펴보게 한 후 다시 5분동안 스스로 전개도를 그려보게 하였고, 대부분의 학생들이 잘 완성했다.

공기대포가 촛불을 정말 끌 수 있는지 교실 앞에 준비한 초에 불을 붙이고, 완성된 학생들부터 앞으로 나와 촛불을 꺼보도록 했는데, 공기대포가 잘 되지 않는지 대포를 발사하지 않고 마구 흔드는 학생들도 보였다. 대포의 뒷 부분을 툭 쳐주는 것보다 옆면을 툭 쳐주는 것이 보다 더 공기 발사가 쉽고 잘 된다고 학생들이 서로 가르쳐주는 장면도 있었다.

2차시는 공기의 입자가 풍선 표면의 미세한 구멍으로 빠져나오는지 확인해보는 실험이었다. 공기와 헬륨 기체를 풍선에 각각 넣어두고 관찰하는 실험을 40분 안에 할 수 없기에 교과서에 제시된 두 번째 실험으로 식초와 방향제를 활용한 실험을 했다.

한 모둠에 같은 색의 풍선을 나누어주고, 그 중 한 명은 식초를 다른 한 명은 방향제를 나머지 두명은 아무것도 넣지 않고 풍선을 만들었다. 식초와 방향제를 넣는 과정을 교사가 직접 모두 준비하지 않고 수업 중에 학생들과 함께 했다. 모둠별로 만들어진 4개의 풍선 표면에 자신의 이름을 쓰고, 모둠끼리 짝을 만들어 서로 교환한 후 어떤 풍선이 식초가 들었는지 방향제가 들었는지 냄새로 찾게 하였다. 모둠 친구들이 모여서 4개의 풍선을 돌아가며 확인하고 결정한 후 짝모둠과 만나 확인해보는 간단한 실험이었다.

너무나 당연한 실험일 수도 있지만, 이 과정을 친구들과 함께 준비하고 함께 이야기 나누며 찾아가는 과정에서 서로 의사소통하고 공통의 문제를 함께 해결하는 경험이 더 중요한 실험이었다고 생각한다. 교과서 속 사진으로만 그럴 것이다 하는 지식을 얻는 것보다 손과 눈, 코로 직접 경험하는 것이 더욱 아이들의 삶 속에 더 많은 영향을 줄 수 있다고 생각한다.