STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2021 놀면서 배우는 Light!! 인천대학교 과학영재교육원 2021년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 인천대학교 과학영재교육원 프로그램 놀면서 배우는 Light!! 이름 주요 과목 관련 과목 STEM 요소 과학(물리) 수학 기술 정보 S,T,E,M 관련 단원 관련 단원 ❍ 빛의 성질 ❍ 16진수, 보로노이 다이어그램 ❍ 무대조명 장치 제작 ❍ 스마트폰 앱(Rgb color pickrer) 활용 지역 개발자 ❍ 빛의 반사와 빛의 합성에 대한 다양한 체험 활동을 통해 개념을 자연스 주요 수업 개요 럽게 터득하고, 거울 퍼즐을 통해 어려운 내용에 쉽게 다가가고 무대 조명을 만드는 과정에서 빛의 합성에 의한 다양한 색을 확인할 수 있 다. 1차시: 반사된 빛이 나아가는 원리를 알고 빛의 반사 법칙을 이용하여 거 울 퍼즐을 풀 수 있다. 2차시: 평면 거울에 의한 상의 특징을 이해하고 거울이 이루는 각이 작아 차시별 주요내용 (키워드 위주) 질수록 물체의 상의 개수가 달라짐을 이해한다. 3차시: 빛의 삼원색을 알고 빛의 합성을 실험도구를 활용하여 눈으로 확인 하고 스마트폰 앱(Rgb color pickrer)을 이용하여 빛의 합성에 의 한 다양한 색을 확인한다. 4차시: 본인이 상황을 설정하고 그 상황에 알맞은 무대 조명을 만들어 공 연을 보여준다. [ 활동지 – 교사용(1차시) ] 1학년 ( 평면 거울에서의 빛의 반사 활동목표 1 )반 ( 이름 ( )번 ) v 반사된 빛이 나아가는 원리를 알 수 있다. ※ 법선: 거울면에 수직인 선 ※ 입사각: 입사 광선과 법선 사이의 각 ※ 반사각: 반사 광선과 법선 사이의 각 그림출처: 천재교과서 과학1 [ 실험 과정 ] 1. 각도기가 그려진 종이에 평면거울을 수직으로 세운다.(거울 양쪽 아래에 집게를 이용하면 수 직으로 세우기 쉽다.) 2. 각도기의 중심에서 거울 면에 수직인 선을 긋는다.(이것을 법선이라고 한다.) 3. 입사각이 20°가 되도록 거울에 레이저를 비추고 반사각을 측정한다. 4. 입사각을 다양한 각도(30°, 40°, 그 외 원하는 각도)로 바꾸면서 과정 3을 반복한다. [ 실험 결과 ] 입사각 20° 30° 40° 반사각 20° 30° 40° 거울면 법선 [ 실험 결과 해석 ] 1. 입사각이 30°의 경우, 입사광선과 반사광선을 위 각도기 그림에 각각 다른 색으로 표시해보자. 2. 입사각과 반사각은 서로 어떤 관계가 있는가? - 7 - 입사각과 반사각은 항상 같다 STEM 생각교실 교재 [ 활동지 – 교사용(2차시) ] 평면 거울에 의한 상의 특징 활동목표 1 1학년 ( )반 ( 이름 ( )번 ) v 평면 거울에 의한 상의 특징을 관찰할 수 있다. ※ 평면거울에 비친 모습을 보는 원리 물체에서 사방으로 빛이 퍼져 나간다 ⇒ 반사 법칙에 의해 거울면에서 반사된다 ⇒ 반사된 빛 이 우리 눈에 들어온다 ⇒ 눈에 들어온 빛을 거꾸로 따라가면 거울 뒤에서 모이고 이곳에 상이 생긴다 ⇒ 우리 눈은 빛이 반사한 것을 느끼지 못하고 상에서 빛이 나온 것처럼 느낀다 [ 실험 과정 1 ] 1. 모눈이 그려진 종이의 거울 위치에 평면거울을 수직으로 세운다.(거울 양쪽 아래에 집게를 이용하면 수직으로 세우기 쉽다.) 2. 점이 찍힌 위치에 네임펜 한 자루를 세운다. 3. 다른 색의 네임펜을 거울의 뒤쪽에 세운다. 단, 왼쪽, 오른쪽에서 각각 관찰하며 두 자루의 네임펜이 완전히 겹치도록 뒤쪽 네임펜의 위치를 잡는다. 4. 거울면에서 두 네임펜까지의 위치와 거리는 어떠한지 비교한다. 네임펜 길이가 같음 [ 실험 결과 해석 ] 거울면에서 두 네임펜까지의 위치와 거리는 어떠한지 비교하여 설명하시오. 거울면에서 두 네임펜까지의 위치와 거리는 같다. (물체와 거울, 거울과 상까지의 거리가 같다.) - 10 - STEM 생각교실 교재 [ 활동지 – 교사용(3차시) ] 1학년 ( 빛의 합성 활동목표 1 )반 ( )번 이름 ( ) v 빛의 합성의 원리를 설명할 수 있다. <생각열기> 인터넷 쇼핑을 통해 구입한 옷의 색깔이 실제 봤을 때와 다르게 보이는 이유는? 화면에서 본 옷의 색은 화면의 수많은 화소에서 나온 빛이 합성된 색이지만, 실제 옷의 색은 옷이 반사한 빛의 색이기 때문이다! ※ 하얀 종이에 손전등과 셀로판지를 이용하여 빛을 비춰보자! - 빨간색 셀로판지를 이용하여 빛을 비추면, ( 빨간색 )으로 보인다. - 초록색 셀로판지를 이용하여 빛을 비추면, ( 초록색 )으로 보인다. - 파란색 셀로판지를 이용하여 빛을 비추면, ( 파란색 )으로 보인다. ☞ 그 이유는 투명한 물체의 색은 다른 색깔의 빛은 모두 흡수하고 투명한 물체의 색의 빛 만 통과시키기 때문이다. ※ 빛의 삼원색 : 빨간색, 초록색, 파란색 ※ 빛의 합성 : 두 가지 색 이상의 빛을 합하여 다른 색의 빛을 만드는 것 ※ 빛을 합성해 보고 다음 그림의 비어 있는 칸을 채어보시오! 그림출처 : 천재교과서 과학1 - 13 - STEM 생각교실 교재 [ 활동지 – 교사용(4차시) ] 1학년 ( 멋진 조명을 이용하여 나만의 무대를 만들자! 활동목표 1 )반 ( )번 이름 ( ) v 어둠상자를 활용하여 여러 가지 조명 만들기 [실험 과정] 셀로판지와 손전등을 이용하여 어둠상자에 조명을 비추어 본다. [실험 결과] 여러 가지 조명을 사진으로 찍은 후 해당 사진을 활동지에 넣으세요! 초록색 조명 파란색 조명 빨간색 조명 자홍색 조명 청록색 조명 노란색 조명 무대에 쓸 조명1 무대에 쓸 조명2 무대에 쓸 조명3 ※ 조명에 따른 물체의 색 - 물체의 색은 물체를 비추는 조명의 색에 따라 다르게 보임 조명 그림 빨간색 초록색 파란색 빨간색 초록색 파란색 +초록색 +파란색 +빨간색 빨간색+초록 색 +파란색 빨간 사과 빨간색 검은색 검은색 빨간색 검은색 빨간색 빨간색 초록 잎 검은색 초록색 검은색 초록색 초록색 검은색 초록색 빨간색 초록색 검은색 노란색 초록색 빨간색 노란색 노란 바나나 출처 : 천재교과서 과학1 - 16 - STEM 생각교실 교재