[과학] 신나는 공기대포 놀이(6-1, 4.기체의 이용)

수업준비

[교사 준비물]

1. 교과서 종이 대포 : 셀로판테이프, 가위

2. 페트병 종이 대포 : 칼, 절연테이프, 풍선

3. 초 6개(고정받침대포함), 향, 점화기, 방화모래, 검은색 도화지(기체 관찰)

[학생 준비물]

1. 실험관찰

2. 1.5리터 페트병(쥬스)

수업목표 "공기대포놀이를 통해 기체의 성질을 이해할 수 있다. "

1. 6학년 1학기 과학. 4. 기체의 이용 도입 '신나는 공기 대포 만들기'

 (1) 공기대포놀이가 중요한 까닭

  - 기체의 움직임을 눈으로 볼 수 있다.(3차시에 도움)

  - 압력을 받은 기체의 부피에 대해 쉽게 이해할 수 있다.(4차시에 도움)

  - 이동하는 기체는 '일'을 함으로써 에너지를 가지고 있음을 알 수 있다.(9차시에 도움)

  - 재미있다.

 (2) 동기유발 영상 및 과학적 원리

대포 속의 많은 공기를 좁은 입구로 밀어 넣으면 위의 그림과 같이 기체가 바깥으로 빠져나오면서 

뒤로 말려 들어가 도넛모양의 회오리를 형성하는 데 형태가 안정적이기 때문에 강력하다고 한다.

이 영상을 보면 향연기가 밖으로 빠져나오는 순간 뒤로 말리는 것을 볼 수 있다.

(2) 과학책에 제시된 공기대포를 만들어보자.

 - 준비물은 실험관찰과, 셀로판 테이프, 향 

설명서대로 만들고 셀로판 테이프로 꼼꼼하게 붙이면 된다.

공기대포에서 나오는 기체를 눈으로 잘 확인하기 위해 검은색 도화지를 활용하였다.

향을 넣을 때는 입구를 아래쪽으로 하여 향연기를 모은다.

세게 누르면 향연기가 빨리 빠져나가 관찰이 어렵다. 톡톡 쳐 준다.

입구의 모양이 '세모'였을 때도 향연기의 모양이 동그랗다.

2.  PET병으로 공기대포 만들기

 (1) 페트병 공기대포?

   - 종이 공기 대포보다 튼튼하고 강력한 힘을 느낄 수 있다.

 

대략 이런 모습이다. 

(2) 만들기 과정

페트병을 적당한 크기로 자른다. 페트병을 고를 때 몸통이 튼튼한 것을 골라야 한다. 

(보통 과일주스류 페트병이 튼튼하다.)

그리고 잘린 부위를 가위로 깨끗하게 다듬는다.

(날카로운 부분이 고무풍선의 찢어지는 원인이 됨)

고무풍선의 머리 부분을 자른다. 

많이 자르면 자른 페트병 뒤를 씌울 때 고무가 모자라 찢어질 수 있다. 

손가락 반마디 길이만 자른다.

고무풍선의 주둥이는 꽉 묵어둔다.

고무풍선의 묶인 주둥이가 가운데 오도록 하여 고무풍선을 잡고 늘린다.

균형이 잘 맞게 씌워야 한다. 

뒤를 잘 씌운 뒤 절연테이프(넓은 셀로, 파란테이프 등)로 이음새를 꼼꼼하게 붙인다.

(2) 페트병 공기대포로 촛불끄기

공기대포의 위력을 실험하기 위해 초를 일렬로 놓고 끄는 놀이를 한다.

향연기를 넣지 않고 공기대포로 촛불 끄기(슬로우)

(기체(공기)가 이동하면서 차례대로 촛불을 끄는 모습을 볼 수 있다.)

향연기를 넣고 공기대포로 촛불 끄기(슬로우)

(도넛모양의 기체가 촛불에 닿으면서 꺼지는 모습을 볼수 있다)

 

 

평가, 되짚어보기

- 향연기 때문에 촛불이 꺼진다고 생각하는 학생들도 있다. 향연기는 기체의 움직임을 보기위한 것임을 확실히 이야기 해주고, 향 연기 없이도 촛불이 꺼지는 것을 확인한다.

- 좁은 입구이기 때문에 생기는 도넛기체에 대한 개념을 위해 반으로 나눈 페트병 중 남은 한부분도 뒤를 잘라 실험하면 비교하기 좋다. 

- 수도꼭지의 입구을 좁게 했을 때의 물의 움직임과 비교하며 설명하면 이해하는 데 도움을 준다.