과학교사의 궁금증 연구

1. 의문의 요지요일은 천체에 대응된다. 그런데 달 - 화성 - 수성 - 목성 - 금성 - 토성 - 태양 이라니. 천체의 배열 순서와도 다르고, 규칙 없이 뒤죽박죽 섞여있는 것처럼 보인다. 요일과 행성은 어원만을 공유하고 서로 직접적인 관련은 없는 것일까? 그렇지 않다. 요일의 순서에는 천체와 관련된 규칙이 숨겨져 있다. 2. 분석01. 행성(行星 , Planet)과거 대부분의 문명에서는 특별한 7가지 천체를 찾아냈다. 밤하늘의 별은 대부분 상대적인 위치가 거의 변하지 않는다. 따라서 별들 사이를 선으로 이어서 모양을 찾아내면 그 모양은 일주일 후에도, 한 달 후에도 유지된다. 하지만 상대적인 위치가 고정되어 있지 않고 마치 별자리 사이를 움직여 다니는 것 같은 특별한 천체들이 있다. 바로 「태양, 달..

1. 의문의 요지눈의 구조에 대해서 학습할 때 사물의 거리에 따른 수정체의 두께 변화를 배우게 된다. 이때 수정체(Lens)의 두께는 섬모체(Ciliary body, 모양체)로 인해 조절되는데 섬모체가 수축하면 수정체가 두꺼워지고, 섬모체가 이완하면 수정체가 당겨지며 얇아진다. 하지만 그림을 보았을 때 오히려 섬모체가 수축할 때 수정체가 당겨져 얇아져야 하는 것처럼 보인다. 무엇을 오해하고 있는 걸까? 2. 분석섬모체는 수정체를 감싸며 둥근 고리 모양을 띤다. 이때 섬모체와 수정체는 섬모체소대(Ciliary zonule, 진대/수정체소대)라는 얇은 끈형태의 인대로 이어져 있는데, 섬모체의 고리 반지름이 작아지면 섬모체소대가 느슨해지면서 수정체가 두꺼워지고, 섬모체의 반지름이 커지면 섬모체소대가 팽팽해지..

1. 의문의 요지중고등학교 생물 분야의 물질대사 관련 단원에서는 '조직 세포(tissue cells)'라는 표현이 자주 등장한다. 그러나 대부분의 경우 '조직 세포'가 무엇인지 설명하지 않는다. 간혹 단순히 조직을 이루는 세포라는 짧은 부연 설명을 볼 수 있는데 어차피 우리 몸의 세포 대부분이 조직을 이루는데 굳이 이런 표현을 사용할 이유가 있을까? 조직 세포라는 표현은 거의 검색되지 않지만 특정 맥락에서만 교과서에서 주로 사용되는데, 도대체 어떤 맥락에서 쓰이고 그 이유는 무엇일까? 2. 분석(1) 세포와 조직 우선 세포(cell)와 조직(tissue)이라는 표현은 생물의 구성 단계를 나타내는 말이다. 세포들이 기능과 모양에 따라 모여서 더 큰 구성 단계인 조직을 이룬다. 인간과 같은 동물의 경우는 그..

[유뷰트 채널 - 엘사TV / www.youtube.com/@lssam_tv]1. 의문의 요지기체 역시 질량을 가지고 있고 따라서 중력을 받는다. 하지만 기체 분자는 고체나 액체처럼 중력에 의해 바닥에 붙어 있는 것이 아니라 끊임없이 움직이며 상자 속에 떠 있다. 그렇다 보니 저울로 무게가 측정된다는 것이 직관적으로 이해되지 않는다. 기체 분자끼리 서로 부딪히는 경우도 있겠지만 그저 스쳐 지나가는 경우도 많을 텐데 도대체 어떤 원리로 기체의 무게가 측정될 수 있는 걸까?결론부터 이야기하면, 이는 기체의 상하단 압력 차이로 인한 결과이다. 2. 분석 1. 내력은 고려하지 않아도 된다우선, 기체의 무게가 어떻게 측정되는 것인지를 상세히 따지지 않더라도 측정이 되어야 한다는 것을 보일 수 있다.각 기체 분자 ..

'세상에서 가장 쉬운 과학 수업: 양자화학'을 읽다가 오랜만에 반데르발스 상태 방정식을 보게 되었다. 방정식의 각 항을 설명할 때 배제부피 $b$ 에 대한 설명이 이해되지 않아 자료를 찾아보다가, 그림 자료의 분자를 원자로 오해하였음을 알게 되었다. 그 과정에서 알게 된 점을 글로 정리해 둔다.반데르발스 상태 방정식$$(P+a\frac{n^2}{V^2})(V-nb)=nRT$$반데르발스 상태 방정식은 이상기체 상태 방정식( $PV=nRT$ )의 몇 가지 가정을 실제 상황에 맞도록 보정한 방정식이다.1. $ (P+a\frac{n^2}{V^2}) $ → 기체 분자 사이의 인력으로 인한 압력 효과 보정2. $(V-nb)$ → 기체 분자의 크기로 인한 부피 효과 보정이때 $(V-nb)$ 의 의미에 대해 살펴보..

금속함량은 천문학과 우주론에서, 한 천체를 구성하는 수소와 헬륨을 제외한 화학 원소로 만들어진 물질의 비율을 뜻한다. 이 용어는 보통 화학에서 사용하는 금속과는 다른 의미이다. 우주를 구성하는 원소는 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있기 때문에, 천문학자들은 이 두 원소를 제외한 나머지를 '금속'이라고 부른다. - 위키백과(한국어)참고 - [링크] 안될과학(유튜브 채널) - 금속이 전혀없는 최초의 별?https://youtu.be/cNTLY62PnnE과학 개념은 명확한 정의가 있고 모든 분야에서 통일된 의미로 사용되며 모든 하위 요소를 분명하게 나눈다고 생각하기 쉽지만, 실상은 그렇지 않은 경우가 많다. 각 과학 개념은 역사적인 맥락 속에서 정의되었고 분류는 필요에 의해 진행된다. 분야에 따라, 맥락에 ..

1. 의문의 요지대기의 움직임을 분석할 때는 지구 자전으로 인한 전향력(코리올리 힘)을 고려하여야 한다. 북반구에서 전향력은 이동 방향의 오른쪽으로 작용하므로 고기압에서는 바람이 시계 방향으로 회전하며 불어나간다.반대로 저기압에서는 바람이 시계 반대 방향으로 회전하며 모여들게 되는데, 공기가 시계 반대 방향으로 회전하려면 진행 방향의 왼쪽으로 힘을 받아야만 한다. 전향력은 오른쪽으로 작용하는데 왜 이런 일이 일어나는 걸까? 2. 분석전향력의 효과만일 북반구에서 움직이는 어떤 물체가 전향력만을 받으며 운동한다면, 물체는 항상 진행 방향의 오른쪽으로 힘을 받기 때문에 시계 방향으로 회전 운동하게 된다. 그러나 바람은 전향력만으로 부는 것이 아니다. 고기압과 저기압에서 공기가 이동하는 가장 근본적인 원인은 두..

자석 주위에는 자기력이 작용하는데, 자기력이 작용하는 공간을 자기장이라고 한다. - 중학교 과학2(비상)자기장: 자석의 주위, 전류의 주위, 지구의 표면 따위와 같이 자기의 작용이 미치는 공간 - 네이버 어학사전1. 중고등학교 교육과정에서의 자기장 정의중고등학교의 교과서는 자기장을 다음과 같이 정의한다.자기장은 자기력이 작용하는 공간이다.하지만 이 표현은 완전히 잘못되었고 여러 오해를 낳는다. 만약 이 표현이 어색하게 느껴지지 않는다면 온도를 아래와 같이 정의한다고 생각해 보자.온도란 차갑고 뜨거운 공간이다.어색하지 않은가? 온도는 공간 그 자체가 아니라 공간의 각 지점에 대응되는 물리량(값)이다. 자기장 또한 마찬가지다. 자기장 역시 공간이 아니라 각 공간에 대응되는 물리량인 것이다.온도와 자기장처럼 ..