올 여름방학엔 과학이랑 놀자! 집에서 하는 초등 과학실험과 실험보고서 작성법
2023.08.07초등학교 3학년부터 시작되는 과학교육은 친구들에게는 당황스러울 수 있습니다. 수학이나 영어, 국어가 아닌 생소한 과목으로 생각하기 때문입니다. 다른 과목처럼 학원이 잘 되어 있는 것도 아니고, 사회처럼 읽으면 이해가 되는 과목도 아니기 때문입니다. 그렇게 때문에 조금이라도 과학과 친근해질 수 있는 기회가 필요한 것입니다.
이번시간에는 과학을 처음 시작해보는 학생들을 위해서 과학과 친해질 수 있는 몇 가지 실험을 학년에 따라 소개해 보도록 하겠습니다. 그리고 이러한 실험을 보다 잘 이해하기 위해서 필요한 실험보고서를 쓰기 위해서는 어떻게 어렵지 않게 써야 하는지도 배우겠습니다.
저학년(3학년 4학년) 신기한 과학, 만져보고 느끼기
(모세관 현상 관찰)
여태까지 당연하다고 생각했던 과학적인 현상이 있었습니다. 물이 추우면 얼고 뜨거우면 끓고 하는 너무나 자연스러운 과학의 법칙이 있었는데요, 이번에는 우리가 자연스럽게 생각했던 결과가 아닌 신기한 과학의 현상을 직접 만들어 보도록 하겠습니다.
모세관 현상이 그런 예 중에 하나인데요, 우리가 생각하기에 물은 아래에서 위로 올라가지 못한다고 생각을 하잖아요? 하지만 이 모세관 현상은 액체가 중력과 같은 다른 외부의 도움이 없이 좁은 관을 스스로 올라가는 현상입니다.
‘모세관’ 이라는 글자는 털 모(毛)자에 가늘 세(細), 그리고 대롱 관(管), 그러니까 털처럼 가는 관 안에서 이루어지는 현상이라고 생각하시면 됩니다.
그러면 어떻게 이 모세관 현상을 실험을 통해 알 수 있을까요? 우선 컵을 5개를 준비하여 각각의 컵에 물을 붓습니다. 그리고 3개의 컵에는 각기 다른 물감을 넣고 나머지 2개에는 물만 들어있게 합니다. 그러면 6개의 컵이 퐁당퐁당 식으로 색-물-색-물-색 이 됩니다. 그리고 5개의 컵을 일렬로 늘어놓고 서로의 컵에 키친타월을 걸쳐주세요.
시간이 조금 지나면 아래와 같이 물감의 의 물이 옆으로 옮겨가는 모세관 현상을 관찰할 수 있습니다. 참고로 우리가 실생활에서 만날 수 있는 여러가지 모세관 현상을 말씀드리겠습니다. 각설탕에 커피가 빨려 올라오거나 사인펜의 잉크가 전달되는 것, 종이가 물에 젖는 현상 등이 있습니다. 그리고 식물들이 땅 속에 있는 물을 빨아들일 때에도 이러한 모세관 현상이 나타나기도 합니다.
고학년(5학년과 6학년)과학을 좀 더 자세하게 관찰하기
(밀도탑 만들기)
같은 액체이지만 서로의 개성이 존재합니다. 무게도 다르고 비중도 다르며 녹는점 과 끓는점도 각기 다릅니다. 막연히 무색 무취의 액체라고 해서 다 같은 것이 아닙니다.
이러한 액체들의 서로 다른 성질을 이용해서 할 수 있는 실험이 있습니다. 액체의 밀도의 차이를 이용해서 층층히 탑을 쌓는 이른바 ‘액체밀도탑’ 인데요, 이러한 실험을 통해서 서로 다른 액체의 성질 중에 하나인 밀도의 상대적인 차이를 알아볼 수 있습니다.
실험 준비물은 실린더와 물, 식용유, 에탄올이며 각각의 층을 확인할 수 있게 물감을 준비하시면 됩니다. 일단, 실험에 앞서 이 세가지의 액체의 성질을 생각하면서 가장 무거운 액체와 가장 가벼운 액체를 생각하고 실험보고서에 어떤 결과가 나타날 것 같다는 가설을 먼저 써보도록 합니다.
그럼 세가지의 액체에 각기 다른 물감을(색이 확연히 다를수록 좋습니다.) 섞은 뒤에 하나하나 실린더에 천천히 부어보도록 합니다. 물, 식용유, 에탄올 순서로 해보고 또 반대의 순서, 여러가지 순서로 중복이 되지 않게 순서대로 넣어 봅니다. 참고로 3가지를 순서에 맞게 넣는 경우의 수는 6가지입니다.
결과가 어떻게 되었나요? 각 액체의 성질대로 무거운 액체가 가장 밑에 가라앉고 가장 가벼운 액체가 맨 위로 올라서 아름다운 액체의 탑이 완성이 되었지요?
지금은 여러가지 액체들로 만들었지만 물과 설탕을 가지고 설탕의 농도를 달리해서도 이러한 밀도탑을 잘 만들 수가 있습니다.
실험을 하고 난 다음에 반드시 써야 하는 실험 독후감!
실험보고서 쓰기
아무리 재미있는 실험이라고 해보고 난 다음에 우리가 얻는 지식이나 사실을 얻지 않으면 그냥 장난에 불과합니다. 책을 읽고 난 후에 쓰는 독후감이 우리의 마음 속에 책을 더 잘 기억시켜주는 것처럼 실험 후에는 꼭 실험 보고서를 써야 과학에 대한 지식을 논리적으로 머리에 넣을 수가 있습니다.
우선 ‘실험보고서’ 라고 말하면 많이 어렵고 딱딱한 이미지이지만 몇 가지만 쓰고 나면 자신감이 생겨나 아무렇지도 않게 쓸 수 있습니다.
2. 왜 실험을 하려고 했는지 써 보세요.
(이것을 실험의 목적이라고 합니다.)
3. 실험 전에 상상했던 자신만의 결과를 왜를 붙여서 써 보세요.
밀도탑을 예를 들어 ‘액체들은 무게가 다 같을 거 같기 때문에 탑처럼 되지 않을 것 같다’ 정도로 쓰시면 충분합니다.
(이것을 가설의 설정이라고 합니다.)
4. 어떻게 실험을 했는지 순서를 붙여가며 쓰세요. 그리고 실험의 결과도 써 보세요.
(이것이 진행 과정입니다.)
5. 실험을 결과로 알 수 있는 사실이 생겼지요?
그 사실을 써 보고 내가 생각했던 상상했던 결과와 비교해 보고
다시 왜 그렇게 달라졌는지, 혹은 왜 그렇게 똑같이 나왔는지 써 봅니다.
6. 같은 실험을 한 친구들의 결과를 자신과 비교해 보고 무엇이 다른 지,
또 무엇이 같은 지 써 봅니다.
(분석 및 토의 입니다.)
여기 까지가 초등학교 과학교과과정에서 요구하는 실험보고서의 기본 양식입니다. 생각보다 어렵지 않으며 한 번만 써보면 금방 머리와 손에 익어서 논리적인 사고의 연결까지도 가능하게 해 줍니다.
이번 여름방학에 집에 있는 재료로 간단하지만 아이들이 재미를 느낄 수 있는 과학 실험을 해보는건 어떨까요? 사소한 실험이더라도 아이들에게는 과학에 대한 재미와 흥미를 느낄 수 있는 좋은 기회가 될 것입니다. 한걸음 더 나아가 실험보고서를 써보면서 새로 만날 과학의 개념을 내것으로 만드는 시간까지 만들 수 있도록 도와주세요.
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