과학실험 수업에서 토네이도를 만들고 토네이도의 발생과정에 대한 수업후기

오늘은 초등과학실험 수업에서 학생들과 토네이도를 만들어보고 토네이도의 발생과정에 대해 알아보았습니다.

뉴스에서 보면 특히 외국에 토네이도가 발생하여 많은 사람들이 다치고 막대한 재산피해로 인해 많은 사람들이

고통을 받고 있다는 소식을 종종 들을 수 있는데요.

이 무시무시한 토네이도는 왜 발생해서 우리를 위협을 하고 있는지 초등학생들과 같이 알아보는 

수업을 했습니다.

"토네이도가 뭘까요? 토네이도 본 적 있어요?"

"네~~~ TV에서 봤어요!! 회오리처럼 생겼어요!!"

"정말 무서워요!!"

"TV에서 사람이랑 차가 날아가는 것도 봤어요!"

라고 초등학생들이 누구나 할 것 없이 내가 알고 있는 토네이도에 대해 이야기를 하더라고요.

그런데 여기서 하나 아이들의 말 중 공통점은 직접 토네이도를 본 적은 없고 TV를 통해서만 봤다는 것입니다.

 

"우리 오늘 직접 토네이도를 눈으로 관찰하고 토네이도가 어떻게 움직이는지 알 수 있어요."

"선생님! 우리 빨리 만들어요!"

특히 이번 토네이도 만들기는 보기에도 예뻐서 초등학생들이 너무 좋아한답니다.

 

그럼 초등과학실험으로 토네이도를 만들기 전에 바람은 어떻게 만들어지며, 오늘의 하이라이트인

토네이도는 과연 어떻게 발생하는지에 대해 알아보고 토네이도 만들기를 하겠습니다 

1. 바람은 어떻게 만들어질까요?

땅이 가열되면 '뜨거워진 공기'는 가벼워져서 위로 '상승'을 합니다. 그리고 '차가운 공기'는 무거워져서

아래로 '하강'을 합니다. 공기가 상승하면서 그 빈자리는 하강한 공기가 불어와서 채우려고 하는데

이것이 바로 바람입니다. 이렇게 기압의 차이가 생기게 되면 고기압에서 저기압으로 공기가 밀려서

바람을 만드는 것입니다.

참고로, 주위보다 기압이 높으면 '고기압'이고 주위보다 기압이 낮으면 '저기압'이라고 합니다.

2. 토네이도는 어떤 바람일까요?

토네이도는 위아래로 긴 깔때기 모양으로 생긴 회오리바람으로 엄청 빠르게 이동을 하여서

토네이도 주변에 있는 모든 것들을 빨아들이고 파괴하는 엄청난 힘을 가지고 있습니다.

그리고 슈퍼셀이라고 하는 거대한 크기의 적란운이라는 구름에 의해 발생을 합니다.

이름처럼 무시무시한 슈퍼셀은 매우 강한 천둥번개와 많은 비와 큰 우박등도 내리게 합니다.

또한 토네이도의 순간속도는 초당 150미터 이상을 이동할 만큼 빠르며 회전방향은 '반시계방향'입니다.

하지만 발생시간은 몇 분 정도로 짧지만 간혹 1시간 넘게 지속되는 경우도 있습니다.

토네이도의 크기는 다양하지만 보통 200m 정도입니다.

토네이도가 휩쓸고 간 자리는 모두 다 파괴될 정도로 힘이 대단합니다.

3. 토네이도가 발생하는 과정

 

거대한 적란운아래에서 차고 건조한 공기와 따뜻하고 습한 공기가 만나 따뜻한 공기가 

찬 공기를 타고 빠르게 위로 올라가며 회전하며 흐름을 만듭니다.

 

바람은 회전하면서 성장하여 강한 상승기류에 의해 수직방향으로 밀어 올려지고

회전하는 바람은 성장하면서 강한 상승기류에 의해 수직방향으로 밀어 올려집니다.

이렇게 밀어 올려진 바람은 거대 적란운과 함께 점점 깔때기 모양으로 성장하며

회전속도도 빨라지며 깔때기 모양의 끝부분이 지표면에 내려와 닿으면 

빠르게 회전하면서 땅 위를 이동합니다. 

4. 토네이도 만드는 수업 모습

아이들과 토네이도에 대해 신나게 이야기하며 수업을 하고 나서 직접 토네이도를 눈으로 볼 수 있는

실험장치를 만들어 봤는데요.

나사도 조이고 전선도 연결하면서 열심히 만들기 시작했습니다.

 

특히 나사 조이는 것이 꽤 힘들었을 텐데도 끝까지 잘 해내는 걸 보니 너무 기특하고

만드는 본인들도 흡족해하더라고요.

 

초등학교 1~3학년 친구들이었는데 정말 열심히 하죠?

조그만 손으로 나사 하나하나 조이고 만들면서 다시 한번 토네이도에 대해 이야기를 했습니다.

토네이도는 적란운이라는 구름아래에서 차가운 공기와 덥고 습한 공기가 빠르게 만나고

상승하면서 거대한 바람이 회전속도도 빨라지고 힘도 강해지게 된다는 것을

이야기해 주었습니다.

 

이렇게 이야기를 하면서 만들다 보니 어느새 토네이도가 다 만들어졌네요.

 

전원을 켜니 모터가 회전하면서 회오리 물을 일으키더니 회오리처럼 돌아가네요.

여러 색깔의 작은 스티로폼공이 돌아가니 더 실감 나게 토네이도를 볼 수 있었습니다.

 

실제로 우리나라에서는 볼 수 없는 토네이도라서 아이들이 더 궁금해 하고 있었는데

토네이도의 발생과정에 대해 알아보고 직접 토네이도를 만들어 보면서 

그 궁금증을 해결할 수 있었던 수업이었습니다.