STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2021 전기 조리 기구의 탐구 충북대학교 과학영재교육원 2021년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 충북대학교 과학영재교육원 프로그램 전기 조리 기구의 탐구 이름 주요 과목 관련 단원 물리I 관련 과목 STEM 요소 파동/파동의 성질/파동의 요소 관련 단원 S, T, E, M 지역 보조 주 개발자 개발자 학생들은 간단한 실험을 통해서 전자기 법칙에 대해서 분석한다. 그리고 전선의 연결 없이 전기 신호를 전달하는 방법에 대해서 실험한다. 그를 주요 수업 바탕으로 학생들은 인덕션 레인지의 기본원리에 대해서 이해할 수 있다. 개요 전자레인지로 초콜릿을 녹여서 전자레인지 안에 있는 마이크로파의 파장을 측정하는 간단한 실험을 통해서 학생들이 전자레인지 안에 마이크로파가 존재함을 경험할 수 있도록 한다. 차시별 1차시 전자기 파동에 대해 이해해보자. 2차시 전자레인지 안에 있는 빛을 찾아보자. 3차시 인덕션 레인지의 원리를 찾아보자. 4차시 떨어져 있는 스피커로 음악을 들어보자. 주요내용 (키워드 위주) (물리) 전기 조리 기구의 탐구 교사용 STEM 생각교실 (중/고) 전기 조리 기구의 탐구 주제 전기 조리 기구의 탐구 2015 개정 교육과정 중학교 2, 3학년/ 고등학교 1~3학년 적용 학년 전기와 자기/자기/전자기 유도 영역: 핵심개념 전기와 자기/자기/전류에 의한 자기장 파동/파동의 성질/파동의 요소 과학기술 적용 무선으로 스피커 연결하기 응용 분야 공학, 물리 간단한 전자기 유도법칙 실험을 통해서 전자기 법칙에 대해 분석한다. 전 선의 연결 없이 전기 신호를 전달하는 방법에 대해서 실험하고 인덕션 레인지의 기본원리에 대해 이해한다. 전자 레인지로 초콜릿을 녹여 전자 프로그램 개요 레인지 안에 있는 마이크로파의 파장을 측정하는 간단한 실험을 통해 마 이크로파의 존재를 간접적으로 경험할 수 있다. 이러한 실험들을 통해 과학과는 크게 관계가 없어보이는 조리기구에 과학적 원리가 있음을 경 험하게 함으로써 일상에서 과학적 원리를 찾아보려고 하는 동기를 유발 한다. 차시구분 차시계획 차시별 교수학습 주제 및 내용 1차시 전자기 파동에 대해 이해해보자. 2차시 전자레인지 안에 있는 빛을 찾아보자. 3차시 인덕션 레인지의 원리를 찾아보자. 4차시 떨어져 있는 스피커로 음악을 들어보자. 충북대학교 과학영재교육원 - 12 - (물리) 전기 조리 기구의 탐구 학생용 1차시: 전자기 파동에 대해 이해해보자. 활동지 수업일 ( ) 학년 ( ) 반 이름 모둠 [학습 목표] Ÿ 파동에 대해 설명할 수 있다. Ÿ 파동의 진동수와 파장 그리고 전파속력 사이의 관계를 설명할 수 있다. Ÿ 전자기파(동)에 대해 설명할 수 있다. [실험 안전 유의사항] 1. 칼이나 가위 또는 다른 날카로운 것에 베이지 않도록 주의한다. 2. 슬링키를 사용할 때 다치지 않도록 주의한다. 4. 장난 또는 큰 행동을 하지 않도록 주의한다. 전자기 파동에 대해 이해해보자. 1차시 [개념 도입] 조사해보기 전자레인지의 다음 국어사전의 설명은 다음과 같다 : “마이크로파를 이용하여 음식을 가열하는 조리 기구. 고주파 전기장 안에서는 물 분자가 심하게 진동하여 발열하는 현상을 이용한 것이다.” 이 설명에 있는 빛(전자기파)의 한 종류 인 마이크로파에 대해 조사해보자. 그리고 파동에 대해 이해해보자. - 21 - (물리) 전기 조리 기구의 탐구 학생용 2차시: 전자레인지 안에 있는 빛을 찾아보자 활동지 수업일 ( ) 학년 ( ) 반 이름 모둠 [학습 목표] Ÿ 전자레인지에 적용되는 원리를 설명할 수 있다. Ÿ 전자레인지 안에 있는 전자기파를 이용해 빛의 속력을 구할 수 있다. [실험 안전 유의사항] 1. 전기 기구를 다룰 때 감전과 합선 등의 사고가 일어나지 않도록 주의한다. 2. 장난 또는 큰 행동을 하지 않도록 주의한다. 전자레인지 안에 있는 빛을 찾아보자. 2차시 [탐구 및 개념 확장] 전자레인지의 원리 탐구해보기 전자레인지 안에 있는 빛의 파장과 진동수를 재는 방법에 대해 생각해보자. - 24 - (물리) 전기 조리 기구의 탐구 학생용 3차시: 인덕션 레인지의 원리를 찾아보자 활동지 수업일 ( ) 학년 ( ) 반 이름 모둠 [학습 목표] Ÿ 자석과 회로의 상대운동과 회로에 유도되는 전류 사이의 관계를 설명할 수 있다. Ÿ 패러데이(Faraday)의 전자기 유도 법칙을 설명할 수 있다. Ÿ 인덕션 레인지의 원리를 유추할 수 있다. [실험 안전 유의사항] 1. 칼이나 가위 또는 다른 날카로운 것에 베이지 않도록 주의한다. 2. 전기 기구를 다룰 때 감전과 합선 등의 사고가 일어나지 않도록 주의한다. 3. 장난 또는 큰 행동을 하지 않도록 주의한다. 인덕션 레인지의 원리를 찾아보자. 3차시 [과학기술 적용] 개념 이해 및 과학기술의 연관성 탐색 옆의 사진은 인덕션 레인지라고 불리는 전기조리 기구이다. 프리이팬 위에 있는 달걀은 익어 보이 는데 반하여 프라이팬 밖에 있는 달걀은 어떠한 가? 어떻게 이런 일이 가능한 것일까? 인덕션 레 인지의 원리를 알아보자. 인덕션 레인지의 원리에 대한 자신의 생각을 적어보자. 수업지도의 Tip Ÿ 인덕션 레인지의 조리 사진을 보여준다. (학생용 활동지에 있는 사진) Ÿ 프라이팬 위의 달걀은 익어 보이는데, 레인지의 바로 위에 있는 달걀은 그렇지 않아 보 - 27 - (물리) 전기 조리 기구의 탐구 학생용 4차시: 떨어져 있는 스피커로 음악을 들어보자. 활동지 수업일 ( ) 학년 ( ) 반 이름 모둠 [학습 목표] Ÿ 패러데이(Faraday)의 전자기 유도 법칙을 설명할 수 있다. Ÿ 인덕션 레인지의 원리를 설명할 수 있다. Ÿ 나만의 조리기구를 구상할 수 있다. [실험 안전 유의사항] 1. 칼이나 가위 또는 다른 날카로운 것에 베이지 않도록 주의한다. 2. 전기 기구를 다룰 때 감전과 합선 등의 사고가 일어나지 않도록 주의한다. 3. 장난 또는 큰 행동을 하지 않도록 주의한다. 떨어져 있는 스피커로 음악을 들어보자. 4차시 [공학적 산출물] 설계하기/공학적 결과 구현하기 패러데이의 전자기 유도법칙을 이용해 MP3 플레이어(또는 라디오)의 이어폰 단자 에 이어폰을 직접 연결하지 않고 음악을 듣는 장치를 설계하고 만들어보자. - 30 -