오목거울의 상 작도하기 중등학생 활동지 (통합과목 예시 활동지)

소개글

교재 `Physics by Inquiry`를 바탕으로 하여 7차 개정 교육과정에 맞추어
오목거울의 상 관찰 및 작도에 대한 내용 재구성 및 활동지 개발

1. 오목거울로 상 관찰하기
1.1. 눈으로 관찰하기
1.2. 카메라로 관찰하기
[참고] 눈의 구조 및 카메라와 비교
[의의]
오목거울을 정성적으로 관찰하기.
물체의 위치에 따른 오목거울의 상변화를 관찰하고, 카메라로 정확한 오목거울의 초점을 찾아본다.
카메라를 이용함으로써 눈의 운동에 대한 이해와 둘의 비교를 함으로써 생물과목과의 통합을 유도한다.

2. 오목거울의 상 작도하기
[준비학습] 빛의 반사법칙
2.1. 빛의 추적선 그려보기
2.2. 거울의 상 작도하는 4가지 광선 추적법
[의의]
간단한 빛의 반사 원리를 응용하여 오목거울의 정확한 상의 위치와 크기를 작도하여 보자.
먼저 물체와 상을 제시하여 스스로 광선의 추적선을 예상하게 하고 그 이유에 대한 근거를 제시하게 한다.
그 다음 거울의 접면에 대한 반사의 법칙을 이용하여 4가지 광선 추적법을 유도한다.


3. 구면수차
3.1. 반원형 그릇에 의한 평행광선의 이동경로
3.2. 포물선 모양 오목거울에 의한
평행광선의 이동경로
[참고] 구면수차 발생의 원인
[참고] 포물선 작도의 원리
[의의]
우리나라 교과서에서는 언급되지 않는 구면수차에 대한 이해를 높이고 오목거울의 상 형성에 대한 오차 원인을 알게한다.


4. 오목거울 면과 상의 위치와 밝기
4.1. 오목거울의 초점 찾기
4.2. 오목거울의 반사면 크기에 따른
상의 위치와 밝기변화
4.3. 광원의 크기에 따른 상의 위치와 밝기 변화
[의의]
오목거울의 상의 위치와 밝기에 대한 심화실험.

목차

Ⅰ. 실험 활동 소개

Ⅱ. ‘빛’ 단원 7차 교육과정 과 개정판 비교 분석
< 7차 과학과 교육과정 >
< 7차 과학과 교육과정 - 개정 >

Ⅲ. PBI 교재 ‘오목거울의 상’ 활동지 제작
< PBI 교재 Vol.2 `Light and Optics‘ 수록 내용 >
< PBI 교재를 바탕으로 한 ‘오목거울의 상’ 활동내용 선정 >

Ⅳ. 활동지 소개

Ⅴ. 활동지의 장점 소개
1. 학생들의 자발적인 질문 및 능동적인 사고 유도.
2. 관찰과 개념에 대한 논리적 연결고리 제공
3. ‘빛의 반사’의 적절한 자유탐구 주제
4. 자연스러운 통합교과 소개

본문내용

Ⅰ. 실험 활동 소개
‘빛’은 우리가 살아가는데 있어서 중요한 부분을 차지하고 있다. 빛이 없으면 사람은 아무것도 보지 못하여 세상으로 통하는 창이 닫히게 되고, 어두운 창고에 갇힌 동물 마냥 무기력해지게 된다. 빛은 사람의 생명과 직결된다고 해도 과언이 아니다.

뿐만 아니라 빛의 직진, 반사, 굴절 등 여러 가지 성질을 이용하여 인간은 다양한 도구를 만들어 ......
연구 영역을 확장하고 있다.

하지만, 학생들은 학년이 올라갈수록 빛 단원 학습에 있어서 어려움을 느끼고 자신의 삶과 동 떨어진 것으로 생각하여 쉽게 흥미를 잃게 된다. 대부분 학생들이 가벼운 그림자놀이나, 평면거울의 관찰하기에서는 호기심을 가지다가 곡면거울에 대한 학습을 시작하면서 어려움을 많이 느끼게 된다.
간단한 빛의 반사원리를 이용하여 상을 추적하는 법을 평면거울에 적용한 것 그대로 오목거울에 적용한다는 것을 제시함으로서 학생들의 학습에 대한 어려움을 덜어주고, 나아가 빛 단원에 대한 심화된 학습과 우리 생활의 빛에 대한 호기심과 흥미를 불러일으키고자 한다.
이를 위해 McDermett의 PBI교재 소단원 ‘오목거울의 상 관찰하기’ 단원을 선택하여 실험을 재구성 하였다.

참고 자료

physics by inquiry, McCermott, wiley