중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(1) 지권의 변화

주제

화성암 결정의 크기는 왜 다를까?

실험

안내

화성암은 마그마가 식어서 굳어진 암석이며, 암석이 생성된 위치에 따라 다시 화산암과 심성암으로 분류할 수 있습니다. 소금을 물에 녹였다가 식혀보면서 생기는 소금 결정의 크기를 비교하는 실험을 통해, 화산암과 심성암의 생성 위치에 따른 결정의 크기에 대해 알아봅시다.

실험 준비물

1000ml 비커 2개, 500ml 비커 1개, 250ml 비커 1개, 핫플레이트, 냄비, 국자, 굵은 소금(1컵 분량), 전기포트, 시험관 2개, 시험관 집게, 장갑, 얼음

실험

과정

1. 500ml 비커에 물을 가득 채워 냄비에 넣고 물을 가열합니다.

2. 250ml 비커에 굵은 소금을 가득 채워 1번의 물에 넣고 함께 가열하여 녹여줍니다.

3. 소금이 전부 녹을 수 있도록 국자로 저어 줍니다.

4. 1000ml 비커 2개를 준비하여 1개에는 찬물과 얼음을, 다른 1개에는 뜨거운 물을 넣어줍니다.

5. 2개의 시험관에 소금을 녹인 물을 부어 시험관을 4번의 비커에 각각 넣어줍니다.

6. 찬물과 얼음을 넣은 비커는 얼음을 수시로 바꾸어주거나 냉장고에 넣어 관찰합니다.

7. 뜨거운 물을 넣은 비커는 식지 않도록 뜨거운 물을 수시로 교체해 주거나 덮개로 덮어줍니다.

8. 2시간 뒤, 시험관에 생긴 소금 결정의 크기를 관찰해 봅시다.

실험

결과

1. 위 실험에서 소금물은 무엇에 비유할 수 있을까요?

2. 찬물을 넣은 비커와 뜨거운 물을 넣은 비커는 각각 어디에 비유할 수 있을까요?

실험과정	찬물을 넣은 비커	뜨거운 물을 넣은 비커
화성암 생성과정

3. 소금 결정의 관찰 결과를 작성해봅시다.

	찬물에서 형성된 소금 결정	뜨거운 물에서 형성된 소금 결정
소금 결정 그리기
특징 설명하기
화성암에 비유 (화산암or심성암)

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(1) 지권의 변화

주제

홀로그램으로 지구 속을 들여다본다면?

실험

안내

우리는 지진파 연구를 통해 지구의 내부가 4개의 층으로 구분된다는 것을 알게 되었습니다. 지구 내부 구조를 홀로그램 영상으로 제작하여 관찰해봅시다.

실험 준비물

스마트폰, OHP 필름, 자, 칼, 네임펜, PC, 색채도구, 검은색 도화지, 흰색 도화지, 홀로그램 도안, 테이프

실험

과정

1단계 <지구내부구조 만들기>

1. 흰색 도화지에 지구의 내부구조를 층상구조가 잘 나타나도록 부채꼴 형태로 그립니다. 이 때, 지구 내부 각 층의 실제 두께를 고려하여 반지름을 결정합니다.

2. 완성된 지구의 내부구조를 색칠 한 뒤 가위로 잘라냅니다.

2단계 <스마트폰으로 홀로그램 영상 만들기>

1. 홀로그램 영상에서 재생 될 지구내부구조에 대한 설명을 대본으로 작성합니다.

2. 검은색 도화지 위에 1단계에서 만든 지구내부구조 모형을 올린 뒤, 스마트폰으로 동영상을 촬영합니다. 이 때, 1번에서 작성한 지구내부구조에 대한 설명을 읽어 음성을 녹음합니다.

3. 촬영한 동영상을 파워포인트로 옮깁니다. (※ 홀로그램 제작용 스마트폰 앱 사용가능)

4. 동영상은 적당한 크기로 자르고, 4개로 복사하여 상하좌우에 돌려 배치합니다.

5. 동영상의 밝기를 조절하여 최대한 배경을 어둡게 만들어 줍니다.

6. 파워포인트 슬라이드의 배경화면 색도 검은색으로 설정하고, 상하좌우에 배치된 4개의 동영상을 1개로 묶어 줍니다.

7. 동영상 파일로 확장자를 변환하여 저장합니다.

3단계 <OHP 필름으로 홀로그램 관찰도구 만들기>

1. 준비된 도안 위에 OHP 필름을 올려 따라 그린 뒤 크기에 맞게 자릅니다.

2. 잘라낸 OHP필름은 선을 따라 접고 마지막 부분은 스카치테이프로 고정하여 피라미드 모양의 관찰도구를 만들어 줍니다.

4단계 <관찰하기>

1. 홀로그램 동영상을 스마트폰이나 태블릿으로 옮겨 재생해 봅시다.

2. 동영상 위에 OHP필름으로 만든 홀로그램 관찰도구를 올려 홀로그램을 감상해 봅시다. (※ 어두운 곳에서 관찰할 것)

실험

결과

1. 지구내부 각 층의 실제 두께를 고려하여, 지구내부구조 모형 각 층의 두께를 계산해봅시다.

지구내부구조를 (                     )의 배율로 축소하여, 아래와 같이 부채꼴의 반지름을 결정합니다.

지구 내부의 층	지표로부터의 깊이(Km)	두께(Km)	모형에서의 두께(CM)
지각	35
맨틀	2,900
외핵	5,100
내핵	6,400

<고안하기>

2. 지구내부구조에 대한 설명을 대본으로 작성해 봅시다.

3. 지구내부구조를 홀로그램으로 제작하여 관찰한 결과, 새롭게 알게 된 사실이나 느낀점을 작성해 봅시다.

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(2) 여러 가지 힘

주제

신발마다 밑창이 다른 이유는 무엇일까?

실험

안내

우리는 용도에 따라 다양한 종류의 신발을 신습니다. 신발을 자세히 관찰해보면, 신발의 종류마다 밑창이 다른 것을 알 수 있습니다. 그 이유는 무엇일까요? 실험을 통해서 신발마다 밑창이 다른 이유를 알아봅시다.

실험 준비물

신발A~D(등산화, 구두, 런닝화, 슬리퍼), 금속추, 나무판자, 화강암판석, 각도기, 저울

실험

과정

1. 준비한 여러 가지 신발의 무게를 측정합니다.

2. 무게가 가벼운 신발에는 금속추를 넣어서 여러 신발들의 무게를 같게 조정합니다.

3. 나무판자 위에 등산화를 올려놓습니다,

4. 나무판자의 한쪽을 천천히 들어 올려 빗면의 기울기를 점점 크게 합니다.

5. 등산화가 미끄러지기 시작할 때 빗면의 기울기 각도를 측정합니다.

6. 신발의 종류를 구두, 런닝화, 슬리퍼 등으로 바꾸어가며 3~5번 순서를 반복합니다.

7. 나무판자 대신 화강암판석 위에 신발을 올려놓고 3~5번 순서를 반복합니다.

실험

결과

1. 나무판자 위의 신발이 미끄러지기 시작하는 각도를 작성해봅시다.

구분	신발A(등산화)	신발B(구두)	신발C(런닝화)	신발D(슬리퍼)
각도(°)

2. 화강암판석 위의 신발이 미끄러지기 시작하는 각도를 작성해봅시다.

구분	신발A(등산화)	신발B(구두)	신발C(런닝화)	신발D(슬리퍼)
각도(°)

3. 신발마다 미끄러지는 빗면의 기울기가 다른 이유는 무엇일까요?

4. 나무판자와 화강암판석 위에서 가장 큰 마찰력을 가진 신발은 무엇이며, 어떤 경우에 유용하게 사용할 수 있을까요?

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(3) 생물의 다양성

주제

식물 잎 분류학자가 되어볼까?

실험

안내

생물을 여러 가지 특징을 기준으로 하여 나누는 것을 분류라고 합니다. 주변에서 찾아볼 수 있는 다양한 식물의 잎을 채집하여 관찰하고, 기준에 따라 잎을 분류해봅시다.

실험 준비물

나뭇잎 10종, 네임펜, 칼, 돋보기, 실체현미경, 장갑, 페트리접시 또는 유리판

실험

과정

1. 채집한 나뭇잎들을 돋보기를 이용하여 외형적인 생김새를 구체적으로 관찰합니다.

2. 공통되는 특징을 가진 나뭇잎이라고 생각하는 나뭇잎별로 분류합니다.

3. 2번에서 나뭇잎을 어떤 기준으로 분류한 것인지 적어봅시다.

4. 커터칼로 잎맥 사이의 나뭇잎을 제거합니다.

5. 실체 현미경을 통해 나뭇잎을 자세히 관찰한 후 잎맥을 그려봅니다.

6. 관찰 그림을 바탕으로 나뭇잎별로 다시 분류합니다.

실험

결과

1. 채집한 잎들의 생김새를 구체적으로 그려보고, 잎의 특징에 대해 적어봅시다.

2. 각 그룹 별로 나뭇잎을 분류한 기준은 무엇일까요?

3. 잎맥을 자세히 관찰한 뒤에 나뭇잎을 다시 분류했을 때, 처음과 어떤 차이가 있을까요?

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(4) 기체의 성질

주제

어떤 풍선이 가장 빨리 커지게 될까?

실험

안내

열심히 가지고 놀다 보니 찌그러진 탁구공, 어떻게 물에 넣기만 했는데 새것처럼 펴졌을까요? 풍선과 드라이아이스를 이용해서 서로 다른 온도에서 생성되는 기체의 양을 비교해 보고, 온도에 따라 풍선의 크기가 어떻게 변하는지를 관찰하여 탁구공이 펴진 이유를 알아봅시다.

실험 준비물

드라이아이스, 차가운 물, 뜨거운 물, 수조, 풍선 4개, 온도계, 고무밴드 4개, 핀셋, 가지 달린 삼각 플라스크(500ml) 2개, 비커(2000ml) 2개, 고무마개, 면장갑

실험

과정

<첫 번째 실험 : 온도에 따라 생성되는 기체의 부피 비교하기!>

1. 500ml 가지 달린 삼각 플라스크 2개를 준비한다.

2. 가지 달린 삼각 플라스크의 가지 끝에 풍선을 연결한 후 풍선이 빠지지 않게 고무밴드를 이용하여 묶는다.

3. 2000ml 비커 2개를 준비하여 차가운 물과 뜨거운 물을 1000ml 각각 담아준다.

4. 핀셋을 이용하여 풍선을 매단 가지 달린 삼각 플라스크에 같은 양의 드라이아이스를 각각 넣는다.

5. 고무마개로 가지 달린 삼각 플라스크의 입구를 막아준다.

6. 차가운 물과 뜨거운 물이 담긴 비커에 가지 달린 삼각 플라스크를 넣고 풍선의 크기를 변화를 관찰한다.

<두 번째 실험 : 온도에 따른 기체의 부피 변화 비교하기!>

1. 500ml 가지 달린 삼각 플라스크 2개를 준비한다.

2. 가지 달린 삼각 플라스크에 풍선을 연결한 후 풍선이 빠지지 않게 고무밴드를 이용하여 묶는다.

3. 풍선을 연결한 가지 달린 삼각 플라스크의 입구를 고무마개로 막는다.

4. 2000ml 비커 2개를 준비하여 차가운 물과 뜨거운 물을 각각 1000ml 담아준다.

5. 풍선을 연결한 가지 달린 삼각 플라스크 두 개를 모두 뜨거운 물이 담긴 수조에 담가 풍선을 부풀게 한다.

6. 부풀어진 풍선이 연결된 가지 달린 삼각 플라스크를 차가운 물과 뜨거운 물이 담긴 비커에 각각 넣고 풍선의 크기 변화를 관찰한다.

실험

결과

첫 번째 실험에서 풍선의 부피 변화를 관찰하여 작성해봅시다.

구분	차가운 물	뜨거운 물
풍선의 부피

2. 첫 번째 실험에서 풍선의 부피 변화가 다른 이유는 무엇인지 생각해봅시다.

3. 두 번째 실험에서 풍선의 부피 변화를 관찰하여 작성해봅시다.

구분	차가운 물	뜨거운 물
풍선의 부피

4. 두 번째 실험에서 풍선의 부피 변화가 다른 이유는 무엇인지 생각해봅시다.

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(8) 물질의 구성

주제

불꽃놀이는 왜 알록달록할까?

실험

안내

밤하늘을 아름답게 수놓는 불꽃놀이를 본 적 있나요? 각양각색의 불꽃들은 어떻게 만들어지는 걸까요? 불꽃의 색을 관찰하는 실험을 통해 물질 속에 어떤 원자가 들어 있는지 알아봅시다.

실험 준비물

염화나트륨, 질산나트륨, 염화칼륨, 질산칼륨, 염화구리(Ⅱ), 질산구리(Ⅱ), 염화스트론튬, 질산스트론튬, 증류수, 에탄올, 분무기(소형) 8개, 약숟가락, 토치, 부탄가스, 실험복, 실험용 장갑, 면장갑, 보안경, 스포이트, 견출지, 비커(250ml) 2개

실험

과정

1. 250ml 비커에 염화나트륨을 약숟가락의 작은 쪽으로 한 숟가락 넣는다.

2. 염화나트륨이 들어 있는 비커에 눈금 스포이트를 이용하여 증류수 2ml를 넣고 비커를 흔들어 시료를 녹인다.

3. 시료가 들어 있는 비커에 눈금 스포이트를 이용하여 에탄올 10ml를 넣어 잘 섞어 준다.

4. 작은 분무기 병에 시료 용액을 넣고 라벨을 붙인다.

5. 같은 방법으로 다른 7개의 물질도 1)~4) 과정을 반복하여 용액으로 만든다.

6. 토치에 가스를 연결하여 불을 붙이고 불꽃의 크기를 조절한다.

7. 분무기 속에 들어 있는 시료 용액을 뿌려 불꽃색을 관찰한다.

8. 나머지 7개 시료 용액의 불꽃색도 관찰한다.

실험

결과

실험을 통해 관찰한 불꽃색을 작성해봅시다.

물질	염화 나트륨	질산 나트륨	염화칼륨	질산 칼륨	염화 구리(II)	질산 구리(II)	염화 스트론튬	질산 스트론튬
불꽃색

2. 불꽃색이 같은 물질끼리 짝을 지어봅시다.

3. 어떤 원소 때문에 불꽃색이 나타나는지 설명해봅시다.

·

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(9) 전기와 자기

주제

요구르트병을 이용하여 전동기를 만들 수 있을까?

실험

안내

전류가 흐르면 선풍기 날개가 회전합니다. 이는 자기장에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 이용한 것입니다. 요구르트병과 알루미늄 호일 등을 이용하여 전동기를 만들어봅시다.

실험 준비물

요구르트병, 네오디뮴 자석 5개, 알루미늄 호일, 가위, 압적, 건전지(AA), 투명 테이프

실험

과정

1. 요구르트병 윗 부분을 가위로 잘라줍니다.

2. 자른 요구르트병을 뒤집은 후, 알루미늄 호일로 요구르트병을 감싸줍니다. 이 때 요구르트병 아래로 알루미늄 호일이 3cm 정도 내려오도록 감싸줍니다.

3. 요구르트병 아래로 내려온 알루미늄 호일을 오징어 다리 모양으로 자릅니다.

4. 요구르트병 윗 부분의 정 가운데에 압정을 꽂습니다.

5. 네오디뮴 자석 위에 건전지를 올린 뒤, 1)~4)에서 만든 요구르트 병을 씌워줍니다. 이 때, 요구르트병에 꽂은 압정이 건전지 가운데에 올 수 있도록 올려줍니다.

6. 요구르트병을 감싼 알루미늄 호일의 끝 부분을 네오디뮴 자석에 접속시켜 요구르트병 전동기의 회전 방향을 관찰합니다.

7. 요구르트병 전동기 안에 있는 자석의 극을 바꾼 후 회전 방향을 관찰합니다.

8. 요구르트병 전동기 안에 있는 건전지의 극을 바꾼 후 회전 방향을 관찰합니다.

실험

결과

1. 요구르트병 전동기가 돌아가는 원리는 무엇일까요?

2. 자석과 건전지의 위치에 따른 요구르트병 전동기의 회전 방향은 어떻게 되나요?

자석과 건전지의 위치
전동기의 회전 방향

3. 전동기의 회전 속력을 빠르게 할 수 있는 방법은 무엇이 있을까요?

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(10) 태양계

주제

스마트폰으로 태양을 관측할 수 있을까?

실험

안내

달이 태양과 지구 사이에 놓여서 지구에서 볼 때 달이 태양의 일부나 전부를 가리는 현상을 일식이라고 합니다. 그런데 일식을 관찰하기 위해 맨눈으로 태양을 보면 위험합니다. 태양관측렌즈를 만들어 태양을 관측하고 사진을 찍어 보도록 합시다.

실험 준비물

스마트폰, 태양관측필름(A4 사이즈), 가위, 자, 컴퍼스, 스마트폰 연결용 클립, 두꺼운 검은 종이, 양면테이프 또는 강력접착제

실험

과정

1. 두꺼운 검은 종이에 컴퍼스를 이용하여 지름 1.5cm의 원 2개를 그려 자릅니다.

(※ 원의 지름은 준비한 스마트폰용 클립의 크기에 따라 다름)

2. 잘라낸 종이의 중심에 지름 0.5cm의 원을 그려 잘라내어, 도너츠 모양의 종이 2개를 만듭니다.

3. 태양관측필름을 준비하여 1cm*1cm 크기의 네모모양으로 필름을 자릅니다.

4. 강력접착제를 이용하여 잘라둔 도너츠 모양의 종이 중심에 태양필터가 오도록  붙여줍니다.

5. 그 위에 남은 도너츠 모양의 종이를 같은 방법으로 덮어 붙여주면 ‘스마트폰용  태양필터’가 완성됩니다.

6. 태양필터를 스마트폰에 연결하기 위해 스마트폰용 클립을 준비합니다.

7. 클립의 구멍 부분에 만들어 둔 태양필터를 끼워 넣고, 강력접착제로 붙여줍니다.

8. 완성된 클립을 스마트폰에 연결하여 태양을 관측하고 사진을 찍어봅시다.

실험

결과

태양은 왜 맨눈으로 관찰할 수 없을까요?

2. 태양관측필름을 사용하면 어떤 원리로 태양을 안전하게 관찰할 수 있을까요?

3. ‘스마트폰용 태양필터’를 통해 태양을 관찰한 결과, 새롭게 알게 된 사실이나 느낀 점을 작성해 봅시다.

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(12) 동물과 에너지

주제

입 안에 있는 소화제는 무엇일까?

실험

안내

음식물을 섭취할 때 가장 먼저 만나게 되는 입안에서도 소화가 이뤄지는 것을 알고 있나요? 바로 음식을 씹을 때 치아가 하는 기계적 소화, 그리고 입에서 분비되는 침에 의한 화학적 소화입니다. 그럼 실험을 통해 입안에서 일어나는 화학적 소화에 대해 함께 알아봅시다.

실험 준비물

거즈로 거른 침, 액체소화제, 시험관 4개, 비커(500ml) 1개, 온도계, 핫플레이트, 스포이트, 5% 묽은 녹말 용액, 아이오딘-아이오딘화 칼륨 용액, 베네딕트 용액, 실험용 장갑, 보안경

실험

과정

1. 물을 입에 2~3분정도 머금고 있다가 뱉은 다음, 거즈로 걸러 침 희석액을 준비합니다.

2. A, B, C, D 4개의 시험관에 각각 5% 묽은 녹말 용액을 6ml씩 넣습니다.

3. 시험관 A와 C에는 침 희석액을, 시험관 B와 D에는 액체소화제를 각각 2ml씩 넣습니다. 이 때, 색 변화를 정확하게 관찰 할 수 있도록, 색깔이 없는 액체소화제를 사용합니다.

4. 4개의 시험관을 잘 흔든 후, 35∼40℃의 물이 담긴 비커에 10분 간 넣어둡니다.

5. 시험관 A, B에 아이오딘-아이오딘화 칼륨 용액을 몇 방울 넣습니다.

6. 시험관 C, D에 베네딕트 용액을 몇 방울 넣고 가열합니다. 이 때 시험관을 직접 가열해도 되고, 물중탕으로 가열해도 됩니다.

7. 시험관 A∼D의 색 변화를 관찰합니다.

실험

결과

1. 시험관 A∼D의 색깔 변화를 관찰하여 그 결과를 아래 표에 기록하여 봅시다.

시험관	시험관 속 용액	반응 시약	색깔 변화
A	5%녹말용액+침희석액	아이오딘-아이오딘화 칼륨 용액	→
B	5%녹말용액+액체소화제	아이오딘-아이오딘화 칼륨 용액	→
C	5%녹말용액+침희석액	베네딕트 용액	→
D	5%녹말용액+액체소화제	베네딕트 용액	→

2. 시험관 A, B에 색깔의 변화가 나타나지 않는 이유는 무엇일까요?

3. 시험관 C, D에 색깔의 변화가 나타나지 않는 이유는 무엇일까요?

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(13) 물질의 특성

주제

탄산음료의 뚜껑을 따면 음료가 왜 흘러넘치는 걸까?

실험

안내

일상 생활에서 설탕, 소금과 같은 고체 물질은 물의 온도가 높을수록 더 잘 녹는 것을 볼 수 있습니다. 그렇다면 기체는 어떨까요? 고체처럼 더 높은 온도의 물에 넣으면 더 많이 녹게 될까요? 온도와 압력에 따라 이산화탄소 기체가 물에 녹는 양이 어떻게 달라지는지  알아봅시다.

실험 준비물

탄산음료, 차가운 물, 뜨거운 물, 풍선, 고무마개, 가지 달린 삼각 플라스크(500ml) 2개, 고무밴드, 디지털온도계, 실험복, 비커(2000ml) 2개, 감압 용기

실험

과정

<첫 번째 실험 : 온도 변화에 따른 기체의 용해도 비교하기!>

1. 2000ml 비커 2개를 준비하여 차가운 물과 뜨거운 물을 1000ml 각각 담아준다.

2. 500ml 가지 달린 삼각 플라스크 2개를 준비한다.

3. 가지 달린 삼각 플라스크의 가지 끝에 풍선을 연결한 후 풍선이 빠지지 않게 고무밴드를 이용하여 묶는다.

4. 각각의 가지 달린 삼각 플라스크에 탄산음료를 플라스크의 벽을 따라 200ml씩 넣는다.

5. 고무마개로 가지 달린 삼각 플라스크의 입구를 막아준다.

6. 가지 달린 삼각 플라스크를 차가운 물과 뜨거운 물이 담긴 비커에 각각 넣고 풍선의 크기 변화를 관찰한다.

<두 번째 실험 : 압력 변화에 따른 기체의 용해도 비교하기!>

감압 용기 두 개를 준비한다.

2. 각각의 감압 용기에 탄산음료를 200ml씩 넣고 뚜껑을 닫아준다.

3. 감압 용기 두 개 중 하나는 그대로 두고, 다른 감압 용기는 펌프를 이용하여 용기 안에 있는 공기를 조금씩 빼준다.

3. 감압 용기 속 공기를 빼면서 용기 속 탄산음료에서 발생하는 기포의 양을 비교하며 관찰한다.

실험

결과

첫 번째 실험에서 플라스크에서 발생하는 기포의 양과 풍선의 크기를 관찰하여 작성해봅시다.

구분	차가운 물	뜨거운 물
기포의 양
풍선의 부피

두 번째 실험에서 감압 용기에서 발생하는 기포의 양을 관찰하여 작성해봅시다.

구분	그대로 둔 용기	공기를 빼낸 용기
기포의 양

온도와 압력에 따라 이산화탄소의 용해도는 어떻게 달라지는지 설명해봅시다.

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(17) 화학 반응의 규칙과 에너지 변화

주제

손난로는 따뜻한데 냉각 팩은 왜 차가울까?

실험

안내

추운 겨울 우리의 손을 따듯하게 해주는 손난로와 더운 여름 음식의 온도를 시원하게 유지시켜주는 냉각 팩에는 어떤 과학적 원리가 숨어있을까요? 실험을 통해 여러 가지 화학 반응이 일어날 때의 온도 변화를 관찰해봅시다.

실험 준비물

수산화나트륨(3%), 염산(3%), 수산화바륨, 염화암모늄, 증류수, 삼각 플라스크(250ml), 1000ml 비커, 500ml 비커 2개, 100ml 비커 2개, 100ml 시험관 2개, 시험관대, 스포이트, 디지털온도계, 약숟가락, 실험복, 실험용 장갑, 보안경, 전자저울

실험

과정

<첫 번째 실험 : 염산과 수산화나트륨의 반응>

1. 3% 염산 수용액 50ml를 100ml 시험관에 넣어 시험관대에 놓아둔다.

2. 3% 수산화나트륨 수용액 50ml를 100ml 시험관에 넣어 시험관대에 놓아둔다.

3. 1000ml 비커에 상온의 물을 500ml 정도 채우고 염산과 수산화나트륨 수용액이 담긴 시험관을 담가 두 용액 속의 온도가 일정하게 될 때까지 기다린다.

4. 염산이 담긴 시험관을 꺼내 250ml 삼각 플라스크에 붓고 온도계로 온도를 측정한다.

5. 수산화나트륨 수용액이 담긴 시험관을 염산이 담긴 삼각플라스크에 부어준다.

6. 삼각 플라스크 속 용액이 잘 섞이도록 가볍게 흔들어 주면서 온도를 측정한다.

<두 번째 실험 : 수산화바륨과 염화암모늄의 반응>

1. 저울을 편평한 곳에 놓고 수평을 맞춘 후 전원을 켠다.

2. 저울에 100ml 비커를 올려놓고 영점 단추를 눌러 영점을 맞춘다.

3. 비커에 수산화바륨을 넣고 무게를 재어 50g을 준비한다.

4. 같은 방법으로 염화암모늄 25g을 준비한다.

5. 준비한 수산화바륨과 염화암모늄을 250ml 삼각 플라스크에 차례대로 넣는다.

6. 삼각 플라스크에 온도계를 설치한 후 물을 20ml 정도 넣어준다.

7. 유리 막대로 삼각 플라스크 속의 물질을 잘 섞어 주면서 온도를 측정한다.

실험

결과

첫 번째 실험에서 화학 반응이 일어날 때의 온도 변화를 관찰해봅시다.

구분	반응 전	반응 후
온도(℃)

두 번째 실험에서 화학 반응이 일어날 때의 온도 변화를 관찰해봅시다.

구분	반응 전	반응 후
온도(℃)

화학 반응이 일어날 때 출입하는 에너지를 생활에 이용한 예를 찾아봅시다.

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(18) 기권과 날씨

주제

카메라가 어떻게 내 체온을 알까?

실험

안내

열화상 카메라는 어떻게 우리 몸의 체온을 알 수 있을까요? ‘스마트폰 열화상 카메라’를 이용하여 우리 주변의 다양한 복사에너지를 탐구해 봅시다.

실험 준비물

스마트폰, 스마트폰 열화상 카메라, 얼음, 패트리 접시, 핫플레이트, 냄비, 라면, 나무젓가락, 수조 2개, 굵은 소금, 얼음, 전자온도계 2개

실험

과정

1. 스마트폰에 준비한 열화상 카메라와 연결되는 앱을 설치하고 스마트폰 열화상 카메라를 끼웁니다.

<첫 번째 실험 : 손 관찰>

1. 손의 부위에 따른 이미지를 스마트폰 열화상 카메라를 통해 관찰해봅시다.

2. 손을 비비기 전과 후의 변화를 스마트폰 열화상 카메라를 통해 관찰해봅시다.

3. 손을 바닥면에 놓았다가 떼어낸 후 바닥면을 스마트폰 열화상 카메라로 관찰해봅시다.

<두 번째 실험 : 라면 끓이는 모습 관찰>

1. 냄비에 물을 넣고 핫플레이트로 가열한 뒤, 물이 끓어오르면 라면을 넣습니다.

2. 핫플레이트와 물의 온도변화를 스마트폰 열화상 카메라로 관찰해봅시다.

3. 라면을 넣기 전과 후의 면의 온도를 스마트폰 열화상 카메라로 관찰해봅시다.

<세 번째 실험 : 어는점 내림 현상 관찰>

1. 수조 2개에 같은 양의 얼음을 넣어 스마트폰 열화상 카메라로 관찰해봅시다.

2. 수조에 전자온도계를 꽂아 얼음의 온도를 측정해 봅시다.

3. 한쪽 수조에만 소금을 적당량 넣어 얼음과 소금을 섞은 뒤, 스마트폰 열화상 카메라로 관찰해봅시다.

4. 수조에 전자온도계를 꽂아 얼음의 온도를 측정해 봅시다.

실험

결과

1. <손 관찰> 어떤 변화가 관찰되었나요? 그 이유는 무엇일까요?

2. <라면끓이는 모습 관찰> 어떤 변화가 관찰되었나요? 그 이유는 무엇일까요?

3, <어는점 내림 현상 관찰>

3-1. 얼음은 적외선을 방출하고 있나요? 그렇게 생각하는 이유는 무엇인가요?

3-2. 소금을 넣은 수조의 온도는 어떻게 되었나요?

3-3. 3-2와 같은 현상은 왜 일어날까요?

4. 다음 빈 칸을 채워 봅시다.

▶ 빛은 파장에 따라 (                                    ) 등으로 구분할 수 있습니다.

▶ 모든 물체는 (             ) 형태로 (          )에너지를 방출합니다.

▶ 열화상 카메라는 눈에 보이지 않지만 우리 주변 모든 물체에서

(       )되는 (         )을 인식하여 온도에 따른 다양한 색깔의

이미지로 나타내어 줍니다.

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(19) 운동과 에너지

주제

등속 운동하는 물체는 속력과 이동거리가 어떻게 변할까?

실험

안내

시간에 따라 속력이 일정한 운동을 등속 운동이라고 합니다. 등속 운동하는 물체의 이동거리와 속력은 시간에 따라 어떻게 변화할까요? 레이싱 모터 자동차를 이용하여 알아봅시다.

실험 준비물

레이싱 모터 자동차, 0.1kg 금속추, 모눈종이, 유성매직펜, 자, 스마트폰

실험

과정

1. 모눈종이 위에 유성매직을 활용하여 5cm 간격으로 굵은 선을 그립니다.

2. 레이싱 모터 자동차를 작동시킨 후 모눈종이 위를 지나가게 합니다.

3. 움직이는 자동차를 스마트폰의 카메라 앱의 연속촬영 기능을 이용하여 촬영합니다.

4. 자동차에 추를 부착한 후 1~3번 내용을 반복합니다.

5. 연속 촬영된 사진을 분석하여 주어진 표와 그래프를 완성합니다.

실험

결과

1. 시간에 따른 자동차의 이동거리를 표로 나타내 봅시다.

시간(s)	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
이동거리(cm) (자동차(가))
이동거리(cm) (자동차(나))

2. 각 구간에서의 이동거리와 속력을 표로 나타내 봅시다.

시간(s)		0~0.1	0.1~0.2	0.2~0.3	0.3~0.4	0.4~0.5
자동차 (가)	구간거리(cm)
	속력(cm/s)
자동차 (나)	구간거리(cm)
	속력(cm/s)

3. 표를 참고하여 자동차의 시간-이동거리, 시간-속력 그래프를 완성해 봅시다.

시간-이동거리 그래프	시간-속력 그래프

4. 자동차(가)와 자동차(나)의 시간-이동거리 그래프의 공통점과 차이점은 무엇인가요?

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(19) 운동과 에너지

주제

운동에너지의 크기에 영향을 미치는 요인은 무엇일까?

실험

안내

자유 낙하하는 물체에는 중력이 작용합니다. 이 때 중력이 한 일은 물체의 운동에너지가 됩니다. 그렇다면 운동에너지의 크기에 영향을 미치는 요인은 무엇일까요?

실험 준비물

스탠드, 속력측정기, 금속추(0.1kg, 0.2kg, 0.3kg), 조임쇠, 말뚝

실험

과정

1. 말뚝을 조임쇠로 고정한 뒤 스탠드를 이용하여 속력측정기를 말뚝 옆에 위치시킵니다.

2. 0.1kg의 추를 말뚝 위 20cm 높이에서 떨어뜨린 후 말뚝이 이동한 거리를 측정합니다.

3. 2번 과정을 3회 반복 실시하여 평균값을 구합니다.

4. 추의 질량을 달리하여 2~3번 실험을 반복합니다.

5. 0.1kg의 추를 말뚝 위 30cm 높이에서 떨어뜨린 후 말뚝이 이동한 거리와 추가 말뚝에 부딪히는 순간의 속력을 측정합니다.

6. 5번 과정을 3회 반복하여 평균값을 구합니다.

7. 추의 높이를 말뚝 위 10cm, 20cm로 바꾸어 5~6번 과정을 반복합니다.

실험

결과

1. 추의 질량과 말뚝의 이동거리와 관련된 표를 완성해 봅시다.

추의 질량(kg)	0.1				0.2				0.3
말뚝의 이동거리(cm)	1회	2회	3회	평균	1회	2회	3회	평균	1회	2회	3회	평균

2. 추의 속력과 말뚝의 이동거리와 관련된 표를 완성해 봅시다.

낙하 높이(cm)	10	20	30
추의 속력(m/s)
(추의 속력(m/s))2
말뚝의 이동거리(cm)

3. 표를 참고하여 추의 질량-말뚝의 이동거리, (추의 속력)2-말뚝의 이동거리

그래프를 완성해 봅시다.

추의 질량-말뚝의 이동거리 그래프	(추의 속력)2-말뚝의 이동거리 그래프

4. 운동에너지의 크기에 영향을 미치는 요인에 대해 설명해 봅시다.

중학교 과학교육 보조 학습자료

구분

(21) 생식과 유전

주제

세포의 크기는 세포의 생명활동에 어떤 영향을 줄까?

실험

안내

우리 몸이 생장 할 때 세포의 수는 동일하고, 세포의 크기가 커지면 어떻게 될까요? 우무를 이용하여 세포의 크기가 생명활동에 어떤 영향을 미치는지 알아보고, 세포의 표면적과 부피 사이의 관계를 알아봅시다.

실험 준비물

우무, 식용색소가루, 비커(500ml) 1개, 페트리접시, 핀셋, 약수저, 유리판, 거름종이, 칼, 자

실험

과정

1. 우무 덩어리를 잘라 한 변의 길이가 1cm, 2cm, 4cm인 정육면체 조각을 만들어 준비합니다. 이 때 자를 대고 재어 정확한 크기로 자르며, 우무가 부서지지 않도록 조심합니다.

2. 물이 든 비커에 식용색소가루를 넣고 약수저로 저어 준비합니다.

3. 식용색소 액체가 든 비커에 정육면체 조각으로 자른 우무 덩어리를 넣고, 25분 동안 기다립니다.

4. 25분이 지나면 세 개의 우무 덩어리를 꺼내 칼로 중앙을 자릅니다.

5. 우무 덩어리 단면을 관찰하여, 색소가 스며든 길이를 비교해봅시다.

실험

결과

1. 각 우무의 표면적, 부피, [eqn: {표면적} over {부피}]값을 아래표에 기록하여 봅시다.

구 분	1cm	2cm	4cm
표면적(cm2)
부피(cm3)
[eqn: {표면적} over {부피}]

2. 우무의 한 변의 길이가 늘어나면, [eqn: {표면적} over {부피}]비가 줄어드는 이유는 무엇일까요?

3. 크기가 큰 세포와 작은 세포 중 생명활동에 유리한 세포는 무엇이며, 세포가 일정한 크기가 되면 세포분열 하는 이유가 무엇일까요?