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중등

966호

코로나19 공백 채우는 1학기 후행 과학편 1

이대로 지나치면 후회! 1학기 과학 실험 다시 보기

코로나19 공백 채우는 1학기 후행 _ 과학편 1

이대로 지나치면 후회!
1학기 과학 실험 다시 보기

과학 교과에 대한 중학생과 고등학생의 생각은 조금 다르다. 중학생은 그리 어렵지 않다고 여기지만, 고등학생은 까다롭다고 생각한다. 중학생 때 시험을 코앞에 두고 ‘임기응변’식 학습으로 성적을 받았다면, 내용이 깊어진 고교에서 헤매기 일쑤다.
과학은 수학처럼 개념이 누적·확장·응용되는 교과인 만큼 학년·단원에 따른 단계별 학습이 중요하다. 특히 ‘실험’은 교과 내용을 체화할 수 있는 좋은 수단이다. 문제는 올해 코로나19로 등교 수업보다 온라인 수업 시간이 더 길어지면서 못한 실험이 한두 개가 아니라는 것.
서울 무학중 손미현 교사와 경기 상일중 전찬희 교사의 도움을 받아 중2·3 <과학> 교과서에서 꼭 짚고 넘어가야 할 실험들을 한 번 더 살펴봤다. 관련된 주요 개념도 정리해봤다.

취재 김민정 리포터 mjkim@naeil.com
도움말 손미현 교사(서울 무학중학교)·전찬희 교사(경기 상일중학교) 사진 중2·3 <과학>(비상교육)


​
3학년

# 기체가 만드는 화합물에도 규칙이 있다_ 기체 반응의 법칙


기체 반응실험 장치

이 실험 장치로 수소 기체와 산소 기체를 반응시키면 ‘퍽’ 소리가 나며 수증기가 발생합니다. 실험을 몇 번 해보면 한 기체를 더 많이 넣어도 사용되지 않고 남아요. 반응하는 부피비 이상의 기체는 필요 없는 거죠. ‘수소 기체 : 산소 기체 : 수증기 = 2 : 1 : 2’로 일정한 부피비로 반응한다는 것을 알 수 있어요. 이처럼 일정한 온도와 압력에서 기체가 반응해 새로운 기체를 만들 때 각 기체 부피 사이에는 간단한 정수비가 성립하는데, 이를 ‘기체 반응 법칙’이라고 합니다.


# 단열 팽창을 알아보는_ 구름 만들기 실험


구름 발생 장치

페트병에 물을 조금 넣고 간이 가압 장치를 눌러 내부 공기를 압축한 후 뚜껑을 열면 갇혔던 공기가 빠져나가면서 공기가 팽창해요, 이때 액정 온도계를 읽으면 온도가 낮아진다는 것을 알 수 있어요. 공기의 부피를 늘리는 데 필요한 열을 내부로부터 얻기 때문이죠. 단열팽창을 알아보는 중요한 실험입니다. 이때 향 연기를 넣으면 페트병 내부가 흐려지는 것을 볼 수 있어요. 향 연기가 수증기의 응결을 도와주거든요. 하늘에서 수증기가 응결돼 물방울 덩어리로 모이면 구름, 지표면 근처에서 모여 있으면 안개라는 것은 알고 있죠?


# 지구가 물체를 당기는 힘이 만든 ‘가속도’를 느껴봐_ 자유낙하운동



자유낙하운동 분석하기

사진에서 공은 일정한 시간 차로 촬영됐어요. 각각의 공을 잘라낸 종이의 길이가 길다는 것은 같은 시간 내에 많이 이동했다는 의미죠. 종이의 길이가 길수록, 즉 공 간격이 멀수록 속력이 빠르다는 것을 알 수 있습니다. 공의 위치를 보면 속력이 일정하게 커진다는 것을 알 수 있는데요. 떨어지는 동안 아래 쪽으로 일정한 크기의 중력을 계속 받기 때문입니다. 번지점프나 스카이다이빙을 할 때 공기 저항이 없다면 사람에게 중력만 작용해 시간에 따라 속력이 일정하게 빨라지는 자유낙하운동을 하게 된답니다. 운동 법칙과 관련한 기본 개념이니, 꼭 이해하고 넘어가세요!


2학년


#보이지 않는 이온을 찾아내는_ 앙금생성반응



앙금생성반응을 이용한 이온 확인

두 용액을 스포이트로 떨어뜨려 앙금이 생기는지 관찰하는 실험입니다. 염화나트륨과 질산은이 만나면, 수용액 속 염화이온과 은이온이 결합해요. 그 결과 염화은 앙금이 생기고, 눈으로 가라앉은 앙금을 볼 수 있어요. 중3 때 ‘일정 성분비의 법칙’을 배우면서 앙금반응이 다시 나오니 이 실험을 꼭 확인하세요! 그리고 앙금반응식은 원소의 주기율표와 특성을 미리 파악하면 더 재밌고 잘 이해할 수 있다는 점 기억하세요,


# 또 다른 이름의 자석_ 전류에 의한 자기장



전류가 흐르는 코일 주위에 생기는 자기장

코일을 끼운 종이 위에 철가루를 뿌리고 도선에 전류를 흘리면 철가루가 일정한 모양을 나타내요. 나침반의 바늘이 마치 자석 주변에 놓인 양 반응하죠. 또 전류의 방향을 반대로 하면 도선 주변에서 놓인 나침반 자침의 움직임도 반대 방향이 되는 것을 볼 수 있어요. 이를 통해 전류가 흐르는 도선은 자석처럼 주변에 자기력이라는 힘이 작용하는 자기장을 만들 수 있음을 알 수 있죠. 오른손 엄지손가락을 전류의 방향으로 향하게 하고 코일을 감아쥘 때, 나머지 네 손가락의 방향이 자기장 방향이라는 것은 시험의 단골 출제 문제예요!

# 타노스의 새로운 힘, 핑거 스냅_ 자기장 속의 도선에 작용하는 힘



자기장 속에서 전류가 받는 힘의 방향

자석이 만드는 자기장 내에, 전류가 만드는 자기장이 동시에 존재하면 ‘전자기력’이라는 힘이 만들어져요. <어벤져스>의 타노스가 핑거 스냅으로 우주를 지배할 막강한 새로운 힘을 만들어내려면 6개의 스톤을 모두 필요로 하는 것처럼요. 전자기력의 힘의 방향과 세기는 전류 또는 자석의 극 방향을 바꾸거나, 세기에 변화를 줘 조정할 수 있어요. 무더운 여름에 사용하는 선풍기,그 날개를 돌리는 힘이 바로 전자기력입니다. 중2 <과학>에서는 현상을 통해 전자기력의 방향과 세기에 영향을 주는 요소들을 공부한다면 고등학교 <물리학>에서는 전자기력의 세기를 수학적으로 표현하는 방법에 대해 배워요. 자주 나오는 중요한 내용입니다.






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