초등 3학년 과학실험 (feat. 공기가 공간을 차지하는지 알아보는 실험)

초등학교 3학년 과학실험
공기가 공간을 차지할까?

 

 

15일부터 서울 및 경기도는 전면 원격수업을 실시하고 있다. 다음 주 기말고사 시험인 큰 아이 중린이는 3주 만에 처음 등교하고 오늘과 내일은 수행평가 보러 학교에 간다.

과연 아이들에게 학교란 어떤 곳으로 기억될까? 학교라는 공간이 학습 외에 많은 배움을 주는 곳인데 그 존재가 점점 퇴색되어가는 현실이 안타깝다.

계속 돌밥돌밥, 돌아서면 밥해야 하는 삼시세끼와 1~2번의 간식을 챙겨야 하는 엄마의 자리가 달갑지 않을 때도 있지만 그래도 아이들이 집에 안전하게 있는 것이 마음은 편하다. 10명 이상씩 집단감염 문자가 오면 마음이 쿵 내려앉는데 그런 생활이 요즘 반복되고 있다. 코로나 정말 끈질긴 애였구나. 코로나 백신 접종 소식이 들려온다. 부디 잘 작용하길 바랄 뿐이다.

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11월 어느 날, 주방에서 점심 준비하는 나에게 SOS를 하는 초3 둘째. 과학실험을 해야 하는데 나의 도움이 필요한 것이다.

"엄마, 페트병 뚜껑 있어?"
"엄마, 투명한 수조 같은 거 있어?"
"엄마, 투명한 컵 있어?" 

그리하여 주방을 뒤져 원하는 준비물을 건네고 난 다시 주방 모드로 변신한다. 과학 실험을 좋아하는 둘째는 원격수업 중에 선생님이 하라는 과학실험은 대부분 다 해본다. 스스로 해보는 둘째가 기특하다. 우쭈쭈​

귀찮아서 혹은 준비물을 마련하지 못해서 실험 못하는 아이들도 많을 것이다. 선생님께서 올려주신 영상만 보는 것보다는 직접 실험을 하면 더 오래 기억될 것이기에 많이 아쉬운 과학시간이다. 이런 걸 보면 코로나 너란 NOM 진짜 더 밉다.
등교 수업을 했다면 모든 아이들에게 과학실험키트가  주어져서 재밌게 과학실험을 했을 것이기 때문이다.

암튼 과학실험을 하는 둘째의 호출이 있다. 오늘 실험은 얼마나 재밌길래 나를 부른 거니 아들아~~~^^

오늘 실험 주제는 공기가 공간을 차지하는지 알아보는 실험이란다.
컵 속 공기의 존재를 확인해보는 실험이다. 

초등 3학년 2학기 과학 
- 공기가 공간을 차지하는지 알아보는 실험

◈ 준비물 : 물, 투명한 수조, 페트병 뚜껑 2개, 유성펜, 투명한 플라스틱 컵 2개(바닥에 구멍을 뚫은 컵, 바닥에 구멍 뚫지 않은 컵)

◈ 실험과정

1. 사전 준비과정: 깊이가 있는 수조를 원해서 신발 빨래할 때 쓰는 오래된 락앤락 통(그래서 살짝 불투명함 주의ㅋㅋ), 생명과학 수업 때 받았던 플라스틱 컵(바닥에 구멍 뚫지 않은 컵)과 집에 있던 테이크아웃 커피컵 (바닥에 구멍 뚫은 컵) 윗부분 잘라서 준비한다. 그리고 페트병 뚜껑 2개와 네임펜까지 준비 완료. 

 

 

 

왼쪽에 있는 플라스틱 컵은 바닥에 구멍을 뚫지 않은 컵, 오른쪽에 있는 플라스틱 컵은 송곳으로 4군데 바닥에 구멍을 뚫었다.

 

 

바닥에 구멍을 뚫은 투명한 플라스틱 컵. 물속에 둥둥 떠 있는 실험 도구인 페트병 뚜껑 2개.

 

 

2. 오늘 관찰 내용은 2가지다.

<수조 안의 물의 높이 변화 관찰하기>

수조 안의 물의 높이를 네임펜(유성펜)으로 표시한다.

 

 

▶바닥에 구멍이 뚫리지 않은 플라스틱 컵으로 물 위에 띄운 페트병 뚜껑을 덮은 뒤 수조 바닥까지 밀어 넣으면 수조 안의 물의 높이는 어떻게 될까요?

 

왼쪽 짧은 선이 올라간 물의 높이 표시함.

 

바닥에 구멍이 뚫리지 않은 플라스틱 컵을 이용하여 공기가 공간을 차지하는지 알아보는 실험

【수조 안 물의 높이가 조금 올라간다】

▶바닥에 구멍이 뚫린 플라스틱의 컵으로 물 위에 띄운 페트병 뚜껑을  덮은 뒤 수조 바닥까지 밀어 넣으면 수조 안의 물의 높이는 어떻게 될까요?

 

 

(pc버전시 동영상은 전체화면으로 크게 보세요.)

바닥에 구멍이 뚫린 플라스틱컵을 이용하여 공기가 공간을 차지하는지 알아보는 실험

【변화가 없다】

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< 수조 안의 페트병 뚜껑의 위치 관찰하기 >

▶바닥에 구멍이 뚫리지 않은 플라스틱 컵으로 물 위에 띄운 페트병 뚜껑을  덮은 뒤 수조 바닥까지 밀어 넣으면
페트병 뚜껑의 위치는 어떻게 될까요?

 

 

바닥에 구멍이 뚫리지 않은 플라스틱컵으로 페트병 뚜껑위치 알아보기

【뚜껑이 수조 맨 아래에 있어요】

▶바닥에 구멍이 뚫린 플라스틱의 컵으로 물 위에 띄운 페트병 뚜껑을  덮은 뒤 수조 바닥까지 밀어 넣으면
페트병 뚜껑의 위치는 어떻게 될까요?

 

 

바닥에 구멍이 뚫린 투명한 플라스틱컵으로 페트병 뚜껑위치 알아보기

【뚜껑이 그대로 물 위에 있어요】

두 가지 상황을 동시에 실험해 보는 우리 둘째.
왼쪽 컵은 바닥에 구멍이 뚫린 컵이고 오른쪽 컵은 바닥에 구멍이 뚫리지 않은 컵이다.

 

 

 

공기가 공간을 차지하는지 알아보는 실험

과학실험을 통해 알 수 있는 공기의 성질 

▶바닥에 구멍이 뚫린 플라스틱의 컵의 페트병 뚜껑이 위에 있고 물의 높이가 거의 변하지 않은 까닭
:바닥에 구멍이 뚫린 플라스틱의 컵을 누르면 컵 안의 공기가 뚫린 구멍으로 빠져나오고  공기가 빠져나간 자리에 물이 채워지기 때문이다.

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▶바닥에 구멍이 뚫리지 않은 플라스틱의 컵의 페트병 뚜껑이 아래에 있고 물의 높이가 조금 높아진 까닭
 바닥에 구멍이 뚫리지 않은  플라스틱 컵 안에는 공기가 가득 차 있어 플라스틱 컵 안으로 물이 들어가지 못한다.
따라서 컵 안의 공기만큼 물이 밀려나기 때문이다.

​▶이 실험활동을 통해 공기는 일정한 공간을 차지하고 또한 이동함을 알 수 있다.

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직접 보고 만지는 과학실험은 책이나 동영상만으로 과학 원리를 이해하는 것보다 훨씬 효과적으로 오래 기억에 남을 거라 생각한다. 오늘 호연인 바닥에 구멍이 뚫린 컵과 뚫리지 않은 컵을 누를 때의 느낌이 다르고 또한 바람이 빠져나온 것도 직접 경험했다.
이렇게 한 번 경험하고 확인한 실험들은 훗날 다른 문제를 해결할 수 있는 사고력에 도움이 되리라고 생각한다.

​ 앞으로도 과학실험을 통해 과학에 대한 흥미와 자신감을 갖길 바란다 우리 사랑둥이~^^