염광고등학교 MBL 과학실험 (2024) - 자유낙하·열평형
교육 개요
교육 대상 | 염광고등학교 재학생 20명 |
교육 일정 | 2024년 9월 12일 ~ 9월 13일 |
교육 도구 | 아두이노, 교풀에듀 사이언스 키트 , 코스웨어 코풀, 각종 교구 / 센서 |
교육 내용 | 아두이노 MBL 과학실험 |
오늘 소개해드릴 교육은 "염광 고등학교 MBL 과학 실험"입니다.
MBL 과학 실험이란?
Microcomputer Based Laboratory의 약자로, 컴퓨터(아두이노, 라즈베리파이 피코 등)를 이용하여 과학 실험을 진행하는 방식입니다.
여러 가지 센서를 활용하여 아주 빠르거나 느리거나, 혹은 미세한 값을 측정해, 사람이 직접 확인하기 어려운 데이터를 컴퓨터로 처리하고 실험 결과를 분석할 수 있습니다.
이번 교육에서는 물리학의 "자유 낙하 운동"과 화학의 "열 평형 실험"을 진행하였습니다.
물리학 실험 · 2024년 9월 12일
첫날에는 물리학 실험인 "자유 낙하 실험"을 진행하였습니다.
우선 MBL 과학 실험의 개념과 아두이노를 활용하기 위한 피지컬 컴퓨팅에 대해 설명드리며 수업을 시작했습니다.
이 실험에서는 "충격 감지 센서"와 "적외선 감지 센서" 등의 센서와 'LCD' 등의 엑추에이터가 사용되었습니다.
본격적인 실험에 앞서 아두이노 개발 환경을 설치하고, 실험에 필요한 센서 및 엑추에이터의 작동법을 실습하였습니다.
비록 이번 실험에 사용되지 않는 센서와 엑추에이터들도 사이언스 키트에 포함되어 있어, 이를 활용해 다양한 실습도 함께 진행하였습니다.
준비가 모두 끝나면 4인 1조로 조를 나누어 실험을 시작했습니다.
사이언스스 키트에 포함된 골판지를 이용하여 실험에 필요한 물체와 센서를 고정하는 구조물을 제작하였습니다.
평평한 벽을 이용하여 물체를 떨어뜨려, 중력 가속도와 물체의 속도를 측정하였습니다.
실험 중 센서가 속도를 제대로 감지하지 못하거나 이상값이 나오는 경우에는 1:1 멘토링을 통해 문제를 해결할 수 있었습니다.
모든 팀이 자유 낙하 실험을 완료한 후, 보고서를 작성하고 실험 장비를 정리하며 첫날 수업을 마무리하였습니다.
화학 실험 · 2024년 9월 13일
둘째 날에는 화학 실험인 "열 평형 실험"을 진행하였습니다.
이 실험에서는 방수 온도 센서와 데이터를 수집하고 시각화하기 위해 엑셀이 필요하므로, 이를 실습하는 시간이 먼저 주어졌습니다.
첫날에 비해 학생들이 더욱 빠르게 센서와 엑추에이터를 다루며 실험을 진행하는 모습을 볼 수 있었습니다.
본격적인 실험을 위해 각 팀이 데이터를 엑셀로 전송하고 시각화하는 방법을 연습한 후, 실험 준비를 마쳤습니다.
그 후 4인 1조로 팀을 구성해 실험에 들어갔습니다.
데이터 시각화에 어려움을 겪는 팀도 있었지만, 강사님의 멘토링과 코드를 수정하는 과정을 통해 성공적으로 실험을 완료하였습니다.
모든 팀이 엑셀을 활용해 열 평형 실험 데이터를 시각화하고, 이를 바탕으로 보고서를 작성하며 수업을 마무리하였습니다.
교풀에듀 사이언스 키트 소개
교풀에듀 사이언스 키트는 이번에 진행한 실험들 외에도 다양한 실험을 포함하고 있습니다.
물리학의 "스트로보스코프", 화학의 "어는점 실험", 생명과학의 "증산작용", 지구과학의 "불쾌지수 측정 실험" 등 다채로운 실험이 준비되어 있습니다!
오늘 교육을 성공적으로 운영할 수 있도록 도와주신 관계자 분들께 감사드립니다! 더불어 열정적으로 참여해주신 학생 여러분도 고생 많으셨습니다.
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