창의성이 경쟁력이다

이번 주에는 대구시 교육청이 제5회 전국 초등학생 창의력 경진대회에 출제한 문제와 우수 답안을 소개합니다. 문제와 답안은 전체 내용을 흩트리지 않는 범위에서 요약·정리했습니다.

문제 : 아래의 물건들은 우리 주변에서 자원재활용센터나 재활용품 수집함에 가면 흔히 볼 수 있는 것들을 나열해 놓은 것입니다. 이 물건들을 활용하여 새로운 놀이 기구나 놀잇감을 만들어 봅시다. 아래의 내용에 맞춰 답안을 작성하세요.

우산, 빈 항아리, 자동차 바퀴, 병뚜껑, 털실, 비닐 팩, 단추, 요요, 물총, 요구르트 병, 신문지, 플라스틱 딱지, 분필 조각, 책상, 선풍기, 빈 상자, 통나무, 널빤지, 자전거, 소파, 냄비 뚜껑, 동력장치, 체인, 나사, 밥솥, 여러 가지 공구, 텔레비전, 페인트, 채색도구, CD, 시계, 액자, 운동화, 큰 생수통, 바구니, 거울, 벽돌, 돋보기, 인라인 스케이트, 쇠 파이프

△ 어떤 물건들을 이용하면 좋겠습니까?

△ 제작에 적용할 수학적·과학적 원리는 무엇입니까?

△ 설계도를 그리고 부분별로 설명하여 보세요.

△ 사용 안내서 혹은 설명서를 만들어 보세요.

△ 대기업에 소개하여 상품화하고 대량판매 하려고 합니다. 대기업의 책임자에게 어떤 제안서를 내면 적절할까요?

대구 도원초교 6학년 정지혜, 송명재

▨ 쇠구슬의 여행

△ 재료 : 쇠파이프, 요구르트 병, 큰 생수 통, 널빤지, 체인, 선풍기, 나사, 여러 가지 공구

△ 과학 원리

1. 쇠구슬은 큰 생수 통 안에 고정되어 있는 널빤지 위를 나선형으로 돌아가다가 구멍을 통하여 내려갈 것이다. 원심력을 이용한 물건 중 하나인 것을 에 적용시켜 만든 것이다.

2. 쇠구슬은 생수 통을 거쳐서 오르막길을 올라가게 되어 있다. 생수 통 안에서 나선형으로 돌아가면서 그만큼 가속도가 붙기 때문에 그 속도를 이용하여 최대로 갈 수 있는 거리만큼 길을 만든다.

3. 밀가루가 공기 중의 산소와 함께 촛불에 타며 불꽃이 생기게 된다. 거즈로 싸서 떨어뜨리는 이유는 밀가루가 산소와 접할 수 있는 면적이 좁아야 불꽃이 잘 생기기 때문이다.

△ 추가한 재료 : 쇠구슬, 전력 전달 장치, 거즈, 밀가루, 양초, 성냥

△ 설계도

△ 사용 안내서

가. 이용 방법

쇠구슬은 여러 가지 과정을 거쳐서 불꽃놀이를 할 수 있게끔 해 줍니다. 먼저 경사진 쇠파이프에 쇠구슬을 내려놓습니다. 쇠구슬이 큰 생수 통 안으로 들어가면 원심력으로 인해 나선형으로 널빤지 위에서 돌아가다가 구멍 속으로 들어가게 됩니다. 쇠구슬은 널빤지를 타고 체인을 따라 돌아가다가 쇠파이프 위로 올라가게 됩니다. 굴러가던 쇠구슬이 성냥 고정 장치를 치면 성냥에 불이 붙으면서 초의 심지에 불이 붙게 되는데 그 때 거즈에 싸인 밀가루를 흔들어 뿌려 줍니다.

나. 주의할 점

1) 본체에 다른 물건이 부딪히지 않도록 주의하세요.

2) 젖은 손으로 전선을 만지면 감전의 위험이 있습니다.

3) 소화기를 가까이 두고 이용해 주세요.

△ 대기업에 소개하기

가. 크기 : 너무 커서 사용하기 힘들 수 있으므로 미니어처를 만들어서 판매한다.

나. 재료 : 쇠파이프나 목재로 만든 것들은 너무 무거워서 운반하기가 힘들 수 있으므로 플라스틱으로 바꾸어서 만든다.

다. 이익 분배 : 대기업에서 소개시키는 장난감들은 대개 사람들이 믿을 수 있는 제품이므로 홍보에 큰 도움이 될 것이다. 이익의 45%는 대기업에서 갖고, 55%는 아이디어를 낸 우리가 가지도록 한다. 차이가 나는 10%는 우리가 대기업에 쇠구슬의 여행을 소개시킨 이익이라고 생각하면 된다.

동대구초교 6학년 박수지, 5학년 김영주

▨ 놀이기구 UFO

△ 필요한 재료

(1) 재활용품 : 큰 생수통, 널빤지, 병뚜껑, 단추, 요요, 요구르트 병, 냄비 뚜껑, 체인, 나사, 여러 가지 공구, 페인트, 채색도구, 시계, 쇠 파이프

(2) 더 필요한 물건 : 스티로폼, 철사, 반구, 커튼 레인

△ 과학 원리 : 낙하하는 물체가 중력에 따라 운동하는 현상을 관찰하기 위한 놀잇감이다. 이 놀이기구는 제시하는 여러 변인에 따라 나타나는 다양한 모습과 결과를 놀이를 통해 흥미롭게 관찰함으로써 학습 의욕을 유발하고 학습 효과를 높일 수 있다. 변인은 구의 질량, 크기, 구슬의 투입거리, 무게중심의 변화, 단계별 조작 등이며 종속변인은 도착시간이다.

△ UFO의 구조

△ 사용법

① 원하는 구슬을 선택하고, 구슬 투입과 동시에 타이머를 작동시킨다.

② 의 함정 : 작은 구멍, 체인, 나사못, 냄비뚜껑의 경사, 구슬이 잘못 들어갔을 때 밖으로 빠짐.

조작방법 : 손잡이를 흔들어서 냄비뚜껑을 움직여 구슬이 목표 구멍을 통과하게 한다.

③ 의 함정 : 요구르트 병, 단추, 병뚜껑, 나사못, 움직이는 원판(원판은 구슬이 밖으로 흐르지 않을 만큼의 각도만 움직인다.)

조작방법 : 요요의 줄을 당겨 구슬을 쳐서 움직이거나 전체를 움직이는 원판을 흔들어 목표 구멍을 통과하게 한다.

④ 조작방법 : 레일을 따라 구슬이 빠른 속도로 움직여 출구를 나온다.

△ 주의사항

① 흔들면서 투입구로 손이나 막대기 등을 넣지 마세요.

② 억지로 구슬을 빠지게 하려 하지 마세요.

③ 통을 심하게 흔들지 마세요.

△ 상품화 전략

(1) 크기와 재료의 질 변화

- 크기 : 크기를 줄여서 아이들이 쉽게 가지고 놀 수 있게 하여야 한다.(높이 50cm이내)

- 재료의 질 : 타이머에 자동센서를 부착시켜 구슬이 투입되면 자동으로 타이머가 작동하게 한다. 음향효과가 더해지면 더 흥미를 유발할 수 있을 것이다.

(2) 이익분배와 홍보전략 : 이 놀잇감을 상품화하고 대량 판매하여 수익금이 생긴다면, 불우한 이웃을 도와줄 것이다.

(3) 사후 서비스 : 이 제품에 부족한 점이 있어서 새로운 아이디어를 협의할 때 기업에서 원한다면 참여할 것이다.