아이에게 자석을 쥐여 주면 거의 틀림없이 집 안 곳곳에 대 보며 돌아다닐 거예요. 이미 하나의 실험입니다. 여기에 작은 단계 하나, 해 보기 전에 예상하기를 더하면 놀이가 진짜 과학 시간이 됩니다.
이 글에서는 4세에서 10세 정도의 아이와 자석을 탐구하는 방법을 소개합니다. 붙는 물건 찾기, 뜻밖의 사실 발견하기, 자석이 무엇을 통과해 끌어당길 수 있는지 시험하기, 그리고 두 자석이 왜 어떨 때는 끌어당기고 어떨 때는 밀어내는지 알아보기입니다.
준비물
- 잡기 편한 큰 자석: 말굽자석, 막대자석, 큰 냉장고 자석 등. 아주 작은 자석이나 작은 자석이 들어 있는 장난감은 어린아이의 손이 닿지 않는 곳에 두세요.
- 시험해 볼 물건을 담은 쟁반: 클립, 큰 압정, 열쇠, 금속 숟가락, 플라스틱 숟가락, 동전, 알루미늄 포일, 병뚜껑, 지우개, 연필, 구슬, 털실 조각, 나뭇잎.
- 두 칸으로 나눈 종이 한 장: "붙는다"와 "안 붙는다".
자석은 휴대폰, 컴퓨터, 은행 카드에서 멀리 두세요. 긴 설명은 필요 없고 규칙 하나면 충분합니다. "자석은 이 탁자 위에서만 쓰는 거야."
먼저 예상하고, 그다음에 해 보기
아이가 물건을 하나씩 집어 들고 "이건 붙을 것 같아요" 또는 "안 붙을 것 같아요"라고 말합니다. 부모님이 적어 주거나, 아이가 예상한 쪽에 물건을 놓습니다. 그런 다음에야 자석으로 해 봅니다.
| 물건 | 내 예상 | 결과 |
|---|---|---|
| 클립 | 붙는다 | 붙는다 |
| 플라스틱 숟가락 | 안 붙는다 | 안 붙는다 |
| 알루미늄 포일 | 붙는다 | 안 붙는다 |
| 열쇠 | 붙는다 | 열쇠에 따라 다르다 |
예상이 틀렸을 때는 잠깐 멈춰 보세요. "붙을 줄 알았는데 안 붙었네. 이상하다, 왜 그럴까?" 아이가 가장 깊이 생각하는 순간은 예상이 틀렸을 때입니다.
어린 아이는 물건을 두 무더기로 나누기만 해도 충분합니다. 조금 큰 아이라면 "무엇으로 만들어졌을까?"라는 칸을 더해도 좋습니다.
모든 금속이 붙는 것은 아니에요
한 번 해 보고 나면 많은 아이가 이런 규칙을 떠올립니다. "철이나 강철로 된 건 붙고, 플라스틱이나 나무는 안 붙어." 꽤 가까운 생각이니 칭찬해 주세요. 그런 다음 몇 가지 물건으로 그 규칙을 더 시험해 봅니다.
- 알루미늄 포일과 음료수 캔은 흔히 알루미늄으로 만들어졌고, 알루미늄은 붙지 않는 금속입니다.
- 스테인리스 숟가락: 붙는 것도 있고 거의 안 붙는 것도 있습니다. 강철에는 여러 종류가 있기 때문입니다.
- 동전과 열쇠: 어떤 금속으로 만들었는지에 따라 달라서 하나하나 다를 수 있습니다. 전부 한꺼번에 예상하기보다 하나씩 시험해 보기 좋은 기회입니다.
아이에게는 이렇게 말해 주면 이해하기 쉬워요. 자석은 일부 금속, 주로 철과 강철을 끌어당기고, 모든 금속을 끌어당기지는 않아요. 아이가 방금 한 일, 곧 규칙을 세우고 그것을 확인하려고 더 많은 예를 찾아보는 일은 과학자들이 자기 생각을 시험하는 방식 그대로입니다.
자석은 무엇을 통과해 끌어당길까?
종이 위에 클립을 놓고 아래에서 자석을 대 보세요. 클립이 자석을 따라오나요? 그다음 점점 더 두꺼운 것으로 해 봅니다.
- 종이 한 장, 마분지, 얇은 공책.
- 종이 접시: 길이나 미로를 그리고 위에 클립을 올린 뒤 아래에서 자석으로 움직입니다.
- 젖은 손 없이 물컵에서 클립 꺼내기: 플라스틱 컵의 물에 클립을 떨어뜨린 뒤, 컵 바깥쪽을 따라 자석을 위로 밀어 올려 클립을 맨 위까지 끌어올립니다.
아이가 자석의 힘을 재 볼 수도 있어요. 클립이 따라오지 않을 때까지 종이를 한 장씩 쌓고, 몇 장이 되었는지 셉니다. 서로 다른 자석 두 개로 해 보되, 매번 자석만 바꾸고 종이와 클립은 같게 하세요.
자석의 양쪽 끝: 끌어당길까, 밀어낼까?
막대자석 두 개가 필요합니다. 각 자석의 한쪽 끝에 색깔 테이프를 작게 붙이세요.
- 테이프를 붙인 두 끝을 가까이 가져갑니다. 어떻게 되나요?
- 자석 하나를 돌려서 테이프를 붙인 끝을 테이프를 붙이지 않은 끝에 가까이 가져갑니다. 이번에는요?
- 장난감 자동차에 자석 하나를 올리고, 다른 자석으로 닿지 않고 자동차를 "밀어" 보세요.
아이는 자석이 어떨 때는 서로 끌어당기고, 어떨 때는 둘 사이에 보이지 않는 쿠션이 있는 것처럼 밀어내는 것을 느낄 거예요. 자석에는 극이라고 부르는 서로 다른 두 끝이 있습니다. 같은 극끼리는 밀어내고, 다른 극끼리는 끌어당깁니다. 이름을 알려 주기 전에 아이가 직접 규칙을 발견하게 해 주세요.
조금 큰 아이는 나침반 만들기에 도전해 볼 수 있어요. 바늘을 자석에 항상 같은 방향으로 스무 번쯤 문지른 뒤, 작은 코르크 조각에 꽂아 물을 담은 그릇에 띄웁니다. 바늘은 대개 천천히 돌다가 한 방향을 가리킵니다. 바늘은 부모님이 직접 다루세요.
분류와의 연결
자석 실험은 사실 분류 연습입니다. 물건마다 "붙는다"와 "안 붙는다"로 나눈 뒤, 각 무리가 어떤 점을 공통으로 가졌는지 찾아봅니다. Dologi의 "끼리끼리 나누기" 퍼즐에서도 색, 모양, 개수에 따라 물건을 상자에 나눠 담습니다. 공통점을 알아차리는 습관은 같습니다.
정리하면
- 큰 자석 하나와 집 안 물건을 담은 쟁반이면 충분합니다. 작은 자석은 어린아이에게서 멀리 두세요.
- 항상 먼저 예상하고, 결과는 "붙는다"와 "안 붙는다" 칸에 기록하며, 예상이 틀렸을 때는 잠깐 멈추세요.
- 모든 금속이 붙는 것은 아니라는 것과 자석이 종이와 물을 통과해 작용한다는 것을 아이가 직접 발견하게 해 주세요.
- 같은 극은 밀어내고 다른 극은 끌어당깁니다. 이름을 듣기 전에 아이가 먼저 찾게 해 주세요.
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