금산고등학교 ‘거꾸로 올라가는 물방울’ 실험 - 과학 교과 융합 미래역량 교육 캠프
Feb 02, 2026
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마법인가 과학인가? 금산고 학생들의 '거꾸로 올라가는 물방울' 제작과 교풀AI 탐구의 만남[메인 프로젝트] 영화 '나우유씨미'의 빗방울 구현! 물방울 속도 조절 장치‘스트로보스코프 과학 현상’을 이용한 시각적 마술의 완성p5.js로 만드는 나만의 IoT MBL 실험 대시보드데이터 시각화로 실험의 정밀도를 높이다교풀AI로 완성하는 수준 높은 심화 탐구 보고서학생의 주도적 탐구와 교사의 실시간 피드백이 만나는 곳FAQ (자주 묻는 질문)금산고등학교처럼 학생들의 호기심과 교사의 편의를 모두 잡는 AI 융합 과학 수업을 꿈꾸시나요?마법인가 과학인가? 금산고 학생들의 '거꾸로 올라가는 물방울' 제작과 교풀AI 탐구의 만남
교실 안에서 영화 속 한 장면이 펼쳐진다면 학생들의 몰입도는 얼마나 높아질까요? 최근 충남 금산고등학교 학생들과 함께 진행한 과학 캠프에서는 영화 '나우유씨미'에서 모두를 놀라게 했던 '거꾸로 솟구치는 빗방울'을 직접 구현해 보았습니다. 단순한 시각적 체험을 넘어, 데이터 분석과 AI 기술이 결합된 이번 프로젝트는 고등학교 교사분들께서 가장 고민하시는 '세특(세부능력 및 특기사항)'의 질을 어떻게 높일 수 있는지 보여주는 완벽한 사례였습니다.
[메인 프로젝트] 영화 '나우유씨미'의 빗방울 구현! 물방울 속도 조절 장치
이번 교육의 하이라이트는 단연 거꾸로 올라가는 물방울 장치 제작이었습니다. 학생들은 수중 펌프를 이용해 일정한 간격으로 물방울을 떨어뜨리고, 아두이노로 제어되는 고휘도 LED 스트립을 설치했습니다. 이 프로젝트의 핵심은 물방울이 떨어지는 주기와 LED가 깜빡이는 주파수를 정밀하게 일치시키는 것입니다.
‘스트로보스코프 과학 현상’을 이용한 시각적 마술의 완성
학생들은 직접 아두이노 코딩을 통해 LED의 점멸 속도를 조절하며 나우유씨미 빗방울 장면 구현 물리 실험에 몰입했습니다. 주파수가 물방울의 낙하 주기와 완벽히 일치하면 물방울이 공중에 정지해 있는 것처럼 보이고, 주파수를 미세하게 늦추면 물방울이 중력을 거스르고 위로 올라가는 듯한 환상적인 스트로보스코프 현상이 나타납니다. 학생들은 물방울 속도 조절 장치를 만지며 "왜 주파수에 따라 물방울의 방향이 바뀌나요?"라는 질문을 스스로 던졌고, 이는 자연스럽게 심화 물리 법칙에 대한 탐구로 이어졌습니다.
p5.js로 만드는 나만의 IoT MBL 실험 대시보드
단순히 눈으로 보는 것에서 끝나지 않았습니다. 금산고 학생들은 p5.js 활용 실시간 IoT MBL 대시보드를 직접 구현하여 실험 데이터를 정량적으로 분석했습니다. 웹 브라우저와 아두이노가 직접 통신하는 기술을 활용해, 현재 LED의 주파수(Hz)와 물방울의 예상 속도를 실시간 그래프로 시각화했습니다.
데이터 시각화로 실험의 정밀도를 높이다
학생들은 자신이 만든 대시보드에서 숫자가 변하는 것을 확인하며, 어떤 주파수 대역에서 가장 선명한 정지 화면이 나타나는지 데이터 기반의 실험을 수행했습니다. 이러한 웹 시리얼 통신 활용 MBL 데이터 시각화 경험은 단순 조립형 키트 수업에서는 얻을 수 없는 공학적 사고력을 길러줍니다. 학생들은 장치를 구현하면서 여러 실험 조건에 대해 분석하고, 스트로보스코프 현상에 대해 더 깊게 연구하게 되었습니다. (학생들은 코딩을 몰라도 AI 도구의 도움을 받아 진행하였습니다)
교풀AI로 완성하는 수준 높은 심화 탐구 보고서
수업의 피날레는 교풀에듀가 자랑하는 교풀AI 탐구보고서 작성 도우미가 장식했습니다. 물리 실험의 결과는 훌륭하지만, 이를 논리적인 글로 풀어내는 것은 학생들에게 가장 어려운 숙제입니다. 교풀AI는 학생들이 실험에서 관찰한 내용을 바탕으로 '왜 이런 현상이 나타났는지'에 대한 과학적 추론을 돕습니다.
교풀AI라는 에듀테크를 활용하면, 교사는 직접 자신의 수업에 활용할 수 있는 AI 도구를 쉽게 만들고 학생들과 공유할 수 있습니다. 이번 교육의 경우에는 강사들이 학생들이 좀 더 고 퀄리티의 탐구보고서를 작성할 수 있도록 돕는 ‘탐구보고서 작성 도우미’를 활용하였으며, 학생들은 자신들이 받은 교육 내용과 실험 과정, 결과를 간단하게 입력하면 AI가 완벽한 보고서를 작성하고, 이에 맞는 세특 내용까지 제안해주는 도구를 활용하였습니다.
학생의 주도적 탐구와 교사의 실시간 피드백이 만나는 곳
학생들은 AI와 대화하며 실험 중 발견한 오차의 원인을 분석하고, 이를 바탕으로 수준 높은 심화 탐구 보고서를 완성했습니다. 교사는 관리자 화면을 통해 실시간 학생 활동 모니터링이 가능합니다. 학생들이 어떤 질문을 던졌고, AI가 어떤 가이드를 주었는지 실시간으로 확인하며 즉각적인 피드백을 줄 수 있죠. 안전한 환경에서 AI를 활용하는 학생들의 모습을 보며 금산고 선생님들께서는 "이 도구라면 학생들의 성장을 실시간으로 관찰하고 공정하게 평가할 수 있겠다"며 향후 정규 수업 적용 계획을 세우셨습니다.
FAQ (자주 묻는 질문)
Q1: 물방울 장치 제작이 너무 어렵지는 않나요?
A: 교풀에듀의 전용 키트와 단계별 가이드를 통해 초보 학생들도 충분히 완성할 수 있습니다. 특히 물리 원리를 시각적으로 바로 확인할 수 있어 학생들의 만족도가 매우 높은 프로젝트입니다.
Q2: p5.js 대시보드는 어떤 장점이 있나요?
A: 별도의 소프트웨어 설치 없이 웹 브라우저에서 바로 아두이노 데이터를 확인할 수 있어 수업 준비가 간편합니다. 또한 학생들이 직접 코드를 수정하며 자신만의 데이터 측정 도구를 만드는 경험을 제공합니다.
Q3: 교풀AI를 사용하면 학생들이 보고서를 베끼게 되지 않을까요?
A: 교풀AI는 정답을 알려주는 챗봇이 아니라, 학생의 질문에 반문하거나 가이드를 제시하는 '탐구 도우미'입니다. 교사는 대시보드를 통해 AI와 학생의 대화 과정을 모두 볼 수 있어, 학생이 직접 사고하며 썼는지 명확히 확인할 수 있습니다.
금산고등학교처럼 학생들의 호기심과 교사의 편의를 모두 잡는 AI 융합 과학 수업을 꿈꾸시나요?
대한민국 최고의 AI·SW 교육 파트너, 교풀에듀가 학교 현장의 혁신을 함께하겠습니다.
- 대표번호: 02-2059-1139
- 이메일: biz@huemone.com
- 홈페이지: gyopooledu.com
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