논산 이화초등학교에서 진행한 광섬유 무드등 만들기 수업.
논산 이화초등학교에서 광섬유로 빛나는 꽃 모양 무드등을 만들었습니다.
가느다란 투명 실 다발인데, 아래에서 LED를 비추면 실 끝마다 빛이 맺힙니다. 옆으로는 거의 안 새고 끝에서만 나와요.
왜 그럴까. 이 질문 하나가 이 수업의 전부입니다. 답은 전반사인데, 아이들은 만들면서 알게 됩니다.
운영 개요
학교 · 논산 이화초등학교
주제 · 빛의 굴절과 전반사 · 광섬유 원리 · 무드등 제작
시간 · 2차시 80분 또는 3차시 120분
장소 · 일반 교실 (1인 1책걸상, PC 불필요)
1. 빛이 갇힙니다
도입에서 광섬유 한 가닥을 나눠 주고 한쪽 끝에 손전등을 대 보게 합니다.
빛이 반대편 끝에서 나옵니다. 그런데 구부려도 나옵니다. 여기서 아이들이 “어?” 합니다. 빛은 직진한다고 배웠으니까요.
실은 직진하고 있습니다. 다만 안쪽 벽에 계속 부딪히면서 밖으로 못 나가고 튕겨 가는 거예요. 그래서 구부러진 길도 따라옵니다.
이 설명을 하고 나서 다시 구부려 보게 하면 표정이 달라집니다. 같은 걸 보는데 다르게 보이거든요.
빛이 왜 안 새고 끝까지 가는지부터 짚습니다.
구부려도 빛이 따라오는 것을 직접 확인합니다.
2. 이 원리가 어디 쓰이나
여기서 잠깐 넓힙니다. 인터넷이 이 원리로 옵니다.
집까지 들어오는 광케이블이 바로 이 광섬유예요. 전기 신호가 아니라 빛의 깜빡임으로 정보를 보냅니다. 바다 밑에도 이 선이 깔려 있고요.
손에 든 실 한 가닥이 지금 자기가 보는 유튜브를 실어 나르는 것과 같은 물건이라는 걸 알면, 아이들이 그 실을 다시 봅니다.
초등에서는 이 정도까지가 딱 좋습니다. 원리를 알고, 어디 쓰이는지 알고, 만들어 보는 것.
3. 길이를 다르게 잘라야 예쁩니다
제작에 들어가면 첫 판단이 나옵니다. 광섬유를 몇 가닥, 얼마 길이로 자를 것인가.
전부 같은 길이로 자르면 밋밋합니다. 길이를 섞어야 꽃처럼 퍼져요. 그런데 너무 길면 축 처지고, 너무 짧으면 뭉칩니다.
아이들이 잘라 보고, 세워 보고, 다시 자릅니다. 정답이 없어서 계속 손이 갑니다. 이 과정에서 시간이 제일 많이 가고, 결과물 차이도 여기서 납니다.
길이를 섞어 잘라야 꽃처럼 퍼집니다.
세워 보고 다시 자르는 과정이 반복됩니다.
4. 불을 끕니다
다 만들면 교실 불을 끕니다. 이 수업의 마지막 장면이에요.
어두워지면 실 끝마다 점이 맺혀서 꽃 모양이 떠오릅니다. 교실 여기저기서 다른 색으로 빛나요.
이때 아이들이 서로의 것을 보러 돌아다닙니다. “네 건 왜 더 밝아?” “몇 가닥 넣었어?” 같은 질문이 오가요.
가닥이 많으면 하나하나는 어두워집니다. 빛의 양이 정해져 있으니 나눠 갖는 셈이죠. 이걸 아이들이 스스로 알아채는 반이 있는데, 그럴 때가 제일 좋습니다.
불을 끄면 실 끝마다 빛이 맺힙니다.
“네 건 왜 더 밝아?”에서 다음 이야기가 시작됩니다.
완성한 무드등은 가져갑니다.
수업을 마치며.
담당 선생님이 자주 묻는 것
Q. 교실을 어둡게 만들 수 있어야 하나요?
암막까지는 필요 없습니다. 커튼을 치고 불을 끄는 정도면 충분합니다. 그것도 어려우면 상자 안에 넣어 확인합니다.
Q. 광섬유를 자를 때 위험하지 않나요?
전용 가위로 자릅니다. 유리가 아니라 플라스틱 계열이라 부러져도 날카롭지 않습니다.
Q. 저학년도 되나요?
됩니다. 저학년은 자르는 작업을 줄이고 배치와 꾸미기 비중을 늘립니다.
Q. 과학 단원과 연계되나요?
빛의 성질 단원에 그대로 붙습니다. 어느 단원에 맞추실지 알려 주시면 도입 설명을 조정합니다.
프로그램 문의 · 출강 일정 확인
선생님, 아래 세 가지만 알려주시면 프로그램 제안서와 견적을 보내드립니다.
1. 대상 학년과 인원
2. 희망 일정과 차시
3. 실습 공간 여건 (교실 형태, 컴퓨터실 여부, 콘센트)
전화 · 070-8064-0829
메일 · hyedu0829@gmail.com (제안서·견적 요청은 메일이 빠릅니다)
프로그램 목록 · https://hyedu.kr/ko/programs
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