강곽:AP일반물리

AP 일반 물리에 대하여. 일반물리 일반물리학.

수업에 대하여

기존 2학년 중 신뢰할 만한 학생의 조언과 졸업한 선배 김**, 여**씨에게 간단한 자문을 받음.

이미 배운 내용들이기 때문에 발표능력, 문서편집능력 향상을 목표로 함.

방식

방식	설명	비고
수업 진도	할리데이 기준, 시험범위까지 빠르게 훑어보는 방식. 정동쌤은 상대론 오가면서 진도를 빼셨는데, 단순하게 할리데이 기반, 순차적으로 나가는 방향으로.	이미 2학년 고급물리에서 배운 내용들과 겹침.
문제 풀이	3인 1팀 혹은 4인 1팀으로 팀을 구성하여 각 반별로 특정 자연수의 배수에 해당하는 문제를 팀에 배정.(다른 반과 공배수를 만난 경우, 선생님이 임의 조정.) 할리데이(12th EXTENDED)의 연습문제를 풀고 해설 제작.(슬레이어 방식으로 할지, 은우 방식으로 할지. 건의 환영) 시험 2주 전 즈음하여 각 반의 문제를 합쳐 배부.	팀은 랜덤배정.(깍두기는 다른 조에 들어가든가 요약정리 제공?) [선생님이 할리데이 연습문제 번호 확보하여 겹치지 않게 배정] 한글편집기를 쓰는 경우 => 단축키 등으로 빠르게 기입 가능. 레이텍을 쓰는 경우 => 글로벌 표준임. 단축키는 내가 잘 모름;;; http://mathpix.com/image-to-latex
수행평가	2학년 때 했던 방식대로 주제발표.(마지막으로 세특을 꾸밀 기회..!) 할리데이 연습문제 늦거나 누락하지 않고 잘 해결한 경우.(조 내부에서 불만이 나오고, 그것이 사실임이 판정된 경우 감점하는 방향으로. 추후 기준표가 나오면 다시 안내)
시험	시험은 100% 영어가 목표.(목표는.. 목표일 뿐...?) 수업 때 문제풀이
방과후	방과후는 하버드 갈 준비. 하버드 주간 연습문제 풀고 해설 제작.

건의 및 제언은 첫주 금16:20까지.

학생 수시 기록

학번	이름	기록
3101	구지민
3102	김긍현	라마누잔 합의 현실적 적용에 대해 탐구하여 발표함. 사전 지식으로 일반항 판정법이 무엇인지, 제타함수, 세타함수 등을 이용한 졍규화 방법을 복잡한 수식을 이용하여 설명함. 카시미르 효과가 무엇인지 설명하고 진동자 하나의 기본 에너지를 통하여 경계조건 하에 진공에너지가 어떻게 정의되는지 설명하고 정규화 방법을 통하여 3차원 전자기장에서의 값을 예측하며 실험값과 일치함을 보임.
3103	김령경
3104	노윤석
3105	민지솔
3106	박상훈
3107	박호건	화장실 문이 닫히기 직전에 운동방향의 반대방향으로 힘이 발생함을 보고 찾아와 질문하는 등 일상의 물리현상을 체계적으로 해석하는 일에 관심이 많음. 이러한 호기심을 토대로 감쇠진동에 대해 자발적으로 학습함.
3108	방영민
3109	안중근	학생문제 오류 발견 1회.
3110	이종욱	MOSFET에 관심을 갖고 탐구하여 발표함. MOSFET의 구조와 캐리어의 개념에 대해 소개하고 P형 반도체를 사용한 경우 저항의 크기가 조절되는 원리에 대해 설명함. 걸리는 전압에 따라 전자의 분포가 어떻게 변하는지, 드레인 전압이 게이트 전압보다 월등히 커지면 어떻게 되는지, 어떻게 전류원으로서 작동할 수 있는지 설명함.
3111	임관우	화장실 문이 닫히기 직전에 운동방향의 반대방향으로 힘이 발생함을 보고 찾아와 질문하는 등 일상의 물리현상을 체계적으로 해석하는 일에 관심이 많음. 이러한 호기심을 토대로 감쇠진동에 대해 자발적으로 학습함. 학우들의 편의를 위하여 교사에게 문제풀이 서식의 개량을 제안하는 등 웃사람에과의 소통이 원활하고 적극적임. 과거 탐구를 하며 양자역학에 대한 기본 지식을 쌓고 이에 대한 적용, 활용에 관심을 갖고 제만효과, 섭동이론에 대해 탐구하여 발표함. 선행지식으로 1차원 퍼텐셜 우물에 대해 설명하고 퍼텐셜 우물의 최저점이 임의의 함수값을 갖게 될 때 어떻게 되는지에 대한 물음으로 양자에서 섭동이론에 대해 소개함. 1차, 2차 근사과정을 설명하고 에너지가 같아지는 축퇴상태에선 어떻게 접근하는지, 축퇴된 섭동이론을 수식을 이용하여 체계적으로 설명함. 이를 통해 스핀 궤도 커플링에 대해 설명하며 외부에 자기장이 걸릴 때 어떤 각운동량을 갖게 될지, 스핀이 어떻게 표현되는지, 어째서 실측값과 이론값이 다르게 나왔는지 디렉방정식을 언급하며 설명함. 총 각운동량이 보존됨을 이용하여 스핀 궤도 커플링이 결정됨을 보임. 에너지준위가 변할 때 에너지 축퇴가 깨지며 내부자기장과 외부자기장의 비율에 따라 원자의 미세구조에 어떻게 영향을 미치는지 설명함. 약한 장, 강한 장 제만효과가 어떻게 나타나며 각운동량이 어떻게 표현되는지 수식과 그래프를 활용하 상세히 설명함. 평소 수업과 관련이 없어도 개인의 흥미를 따라 심도 깊은 수학, 물리적 개념, 깊은 이해에 도달하는 모습을 보임.
3112	정민
3113	채은우	노션을 활용하여 물리문제 풀이를 공유하길 제안하는 등 적극적으로 수업에 임함.
3114	최지민	학생발표문제 오류 발견 1회.
3115	함형진
3201	김대현
3202	김민서
3203	김민준	구심가속도 a=v^2/r 을 average와의 유사성을 이용하여 기억하길 제안하는 등 수업에 적극적으로 참여하며 재치있는 모습을 보임.
3204	김지호
3205	배상훈	레이저 커팅기의 과학적 원리와 주의사항을 설명하며 후배들을 교육함. 아크릴 가공으로 학교 로고가 들어간 이름표 제작하여 배부함. 발진 장치의 CO2 가스를 플라즈마화하여 발생된 전자파가 공진기에 의해 증폭되고, 렌즈를 통해 집광되어 가공 재료에 조사됨을 설명하고 전체 일정 조율 및 발표 자료 정리 역할을 수행함. 8-43. 할리데이가 실수한 계산을 그대로 가져왔다고 하는데, 정말인지 확인 필요. 맞다면 문제 발견 1회.
3206	서동민
3207	서은영
3208	이수빈
3209	이예훈
3210	이주영	포물선 운동을 배우고 경로방정식의 복잡성에 불만을 품고 기억하기 쉬운 형태로 식을 변형하여 정리하다 최고점에서의 높이가 중력이 없을 때의 높이의 반이 됨을 파악하는 등 배운 것을 적극적으로 활용해 보려는 태도가 배여 있음. 투사체의 경로방정식이 포물선이고, 지나는 점이 (0,0), (R,0)임을 이용하여 y=ax(R-x) 형태로 식을 가정, 새로운 방법으로 경로방정식을 유도하는 방법을 제안함. 문제해설오류발견1회
3211	이진구	LK-99 이슈로 인하여 대한민국이 전세계를 흔든 사례를 통해 의문을 품고 이에 대해 탐구하여 발표함. 초전도 현상이 무엇인지, 초전도 물질은 어떤 특성을 갖는지, 그 종류에 대해 그래프를 활용하여 설명함. LK-99가 기존 초전도 물질과 어떤 차이가 있는지, 어째서 세계적인 이목을 끌 수 있었는지, 실제 상온 초전도체였다면 어떤 활용이 가능했을지 소개함. 초전도 현상을 설명하는 BCS 이론에 대해 소개하며 포논, 쿠퍼 쌍 등 개념과 어떻게 쿠퍼 쌍이 형성되는지, 어떻게 저항을 0으로 만들 수 있는지 페르미온, 보손을 통해 설명함. 이와 함께 고온에서 적용되지 않는 BCS 이론의 한계에 대해 설명함. 흥미를 따라 조사한 SQUID를 소개하며 조셉슨 접합, 작동과정, 활용분야에 대해 설명함.
3212	정민규	흥미에 따라 F1에서 하향력이 어떻게 활용되는지 탐구하여 발표함. 하향력의 개념과 이의 발생 원인으로 베르누이 효과를 설명하며 벤투리 효과, 공기저항에 대해 설명함. 하향력의 크기를 계산하는 방법을 설명하고 F1에서 어떻게 적용되어 쓰이는지 소개함. 프론트윙에서 주변 난류제어, 하부유동 제어 등의 역할을 함과 플로어를 통해 공기가 어떻게 유도되는지, 디퓨저에서 각 부위에서 바람의 방향을 어떻게 정렬하는지, 리어윙에서 핵심적인 하향력의 생성, 움직임으로 공기저항을 조절하여 얻는 효과 등의 내용을 도면으로 상세히 설명하여 각 부위가 어떻게 동작하는지 상세히 설명함. 캐글에서 제공된 데이터를 분석하여 리어윙의 각도와 항력계수, 속도관계에 대해 설명함.
3213	조문기
3214	최종현
3215	한경은
3301	강민채
3302	권오찬
3303	김민건	마찰력의 원인에 대해 배우던 중 "응착설에선 무게가 증가하면 마찰력이 커지는 것을 어떻게 설명하나요?"라고 묻는 등 핵심을 파악하는 능력이 뛰어남. 수업 후 자잘하게 문제에 대한 아이디어나 물리개념에 대한 아이디어들을 가져와 교사와 토론하거나 물리적 사고 자체를 즐기는 모습을 보여줌. 가장 많은 질문을 하는 학생임. 과거 했던 탐구활동의 연장선으로 테슬라 터빈의 개선에 대하여 탐구하여 발표함. 이해를 위한 사전지식으로 층류와 난류, 레이놀즈수의 의미, 전단응력을 유체에도 적용할 수 있음을, 마찰항력과 압력항력, 점성에 따른 경계층 효과 등 다양한 개념에 대해 소개함. 직접 그린 그림을 통해 각 위치에서의 속도변화량을 통해 물체에 어느 정도의 힘이 가해질지 계산할 수 있음을 설명함. 테슬라터빈의 개념과 연속방정식을 이용하여 터빈의 판을 곡선으로 만든 모델링을 보이며 유체의 속도가 빨라지게 만들어 더 큰 힘을 얻어낼 수 있음을 설명하며 실험결과에서도 30%의 효율 향상을 얻을 수 있었음을 소개함. 한편 빠른 속도로 인해 캐비테이션 효과로 압력의 등분배 상황에 문제가 생겨 하위 터빈일수록 통로의 크기를 증가시키는 방법으로 문제를 제안하였으나 그럼에도 효율이 감소되었음을 고백, 축의 가운데에 유체가 흐를 수 있는 통로를 만들어 개선하는 방향에 대해 고민하고 있음을 소개함. 추후 정량적인 방법으로 더 정밀한 도구를 사용하여 효과적인 개선을 해보고 싶다는 소감을 남김.
3304	김예안
3305	김예은	밴드이론 기반 광촉매 시스템과 효율 향상 기술에 대해 탐구하여 발표함. 광촉매가 무엇이며 어느 분야에서 활용되고 있는지, 에너지 밴드이론에 대해 설명하며 특정 물질이 촉매로서 기능할 수 있는 원리를 설명함. 광촉매의 장단점을 소개하며 전자-정공 재결합을 막는 과제가 아직 남아 있음을 소개함. 이에 대해 이해하기 위한 지식으로 페르미준위, 분포함수, 밴드정렬의 타입 등 개념에 대해 설명함. 효율 개선 기술로 도핑(n형, p형), 이질접합, 이 있음을 소개하며 각 방법의 장단점에 대해 안내함.
3306	김태현
3307	김현서
3308	이병민	에너지와 환경에 관심을 갖고 '미생물 연료전지의 미래와 이해'를 주제로 탐구하여 발표함. 연료전지, 재생에너지, 재생가능 연료전지 개념을 소개함. 연료전지의 원리, 재료구성, 각 층의 역할, 층 별로 어떤 문제가 더 해결되어야 하는지 설명함. 미생물 연료전지의 동작원리, 구조, 수소 연료전지와의 차이점, 장단점에 대해 안내함. 땀, 소변 등에서 활용이 가능하여 웨어러블 스마트 장비, 화장실, 폐수처리, 전기없는 마들에 도입 등 사례를 소개함. 이외 훗날 우주에서 사용할 수 있음 등 농촌진흥청 자료를 인용하 미래전망에 대해 소개함. 전압역전현상 등 아직 해결되지 못한 문제들에 대해 안내함.
3309	이예복
3310	이혁준	시각정보를 통한 로봇의 자세 제어에 관심을 갖고 '6D pose estimation' 이라는 주제로 탐구하여 발표함. xyz와 3차원의 회전을 포괄하여 최소 6차원의 벡터가 필요하며 이를 행렬로 표현함을, 회전은 가환이 아니기에 회전 순서가 명확히 정해져 있음을 설명함. 이를 활용하는 방법으로 바코드, QR코드를 활용한 마킹, PnP 알고리즘, Template Matching, PVNet 등 10개 정도의 전략을 소개하고 전략의 작동원리, 장단점에 대해 설명함. 다양한 전략에 대해 깊은 이해도를 보여주어 인공지능, 로봇에 대한 열정을 보임. 충전 소켓을 카메라로 인식하여 위치와 자세를 추정, 로봇팔을 이용하여 충전단자를 꽂는 프로젝트를 수행하며 실제로 활용할 수 있는 역량을 보임.
3311	장문경
3312	전한나	문제해설오류발견1회
3313	정승문	채점이 잘못되었을 때 자신의 점수가 낮아짐에도 불구하고 보고하는 등 심성이 바름.
3314	조성문	수중익에서의 공동 현상에 대해 탐구하여 발표함. 공동 현상이 어떤 조건에서 발생하는지, 기포의 성장 조건, 레일리-프레셋 방정식에 대해 설명하며 수식에 대한 깊은 이해를 보임. 체계적인 자료와 몸짓, 발성으로 마치 대학 강의, 기업에서의 발표를 듣는 듯한 느낌을 줌. 베르누이 원리, 프로펠러의 날개 형태, 유체의 움직임 등 그림을 활용하여 체계적으로 설명함. 유체가 버티는 장력에 비해 낮은 장력에서 기포가 생김을 지적하며 미세 기포가 핵의 역할을 하여 성장함을 설명함. 기포의 붕괴를 통해 프로펠러에 파손을 일으킬만큼 충격파, 고온 따위를 만들 수 있음을 설명함. 이러한 문제를 해결하기 위해 표면처리, 최소 압력 지점의 압력 최대화 등이 필요함을 소개함. 공명, 열, 유체의 점성, 응축 정도 등 특정 상황의 다양한 면모를 상세히 살피는 등 관심을 갖는 영역에 대하여 마니아틱한 모습을 보임.

시험에 대한 코멘트

유의사항

과학시험 대비 문서 참고.

• 필기구: 무채색이라면 무엇이든 OK. 연필, 펜, 싸인펜, 매직 OK. 혈서 채도가 있어서 안됨. 코딱지 회백색이라면 인정.(색이 변질되어 채도를 갖게 될 시 정답 인정 안됨.)

일단 할리데이 유사문제 8개. 총 14문제.

• 채점 관련
  • 배점에 대하여. 어떤 문제는 쉽지만 중요하기 때문에 배점이 높고, 어떤 문제는 어려워서 배점이 높고... 체계적으로 구성하고자 하려 했지만, 완벽하진 못할 수 있음을 양해 바랍니다.
  • 모든 문제에 짧게나마 풀이과정을 쓸 것.(단답같아 보이는 것도) 핵심이 되는 키 수식이 있음. 이건... 모두가 느낌으로 알리라 생각됨. 수식을 그렇게 쓰는 이유를 장황하게 쓸 필요 없이, 수식만 써도 그 이유는 안다고 간주할 수 있음.(모른다면 물리적 리터러시가 떨어지는 것으로.. 점수가 낮아지는 게 맞다고 봄.)
  • 시험은 학생의 사고를 편협화 하기 위한 게 아니라 측정하기 위한 것. 혹은 성장을 위한 것. 증명 관련하여, 배운 방법이 아닌 다른 방법으로 풀어냈다면, 학생의 생각이 교사를 뛰어넘었다면 채점규정을 변경하여 처리할테니 걱정 말고, 자신의 방식대로, 자신의 답을 작성해가길...!
  • 그림으로 표현하라는 언급이 없다면 키 수식 없이 그림만으론 인정하지 않음.
  • 없는 문자는 따로 정의하여 사용하길...(문제에 없는 힘의 경우에, 그림에 F로 표기한다면 정의한 것으로 인정.)
  • 문제와 관련 없으나 ‘얻어 걸려라’라는 식으로 임의의 식을 쓴 경우, 맞은 답이 있어도 오답 처리.(실수로 썼다면 두 줄 꼭 긋기.)
  • 선생님이 잘못된 풀이를 안내한 경우, 자료에 오류가 있었다 하더라도 바른 풀이로 풀지 않으면 점수를 주지 않음.
  • 기본적으로 단위 없으면 0.5점 감점, 문자 치환을 정확히 끝내지 못한 경우 정답 점수의 절반 인정.
  • 기본적으로 단위를 써야 하나, 해답에 문자가 포함된 경우엔 명확한 단위를 알 수 없는 경우가 있음. 이럴 땐 단위 안써도 됨.
  • 모든 결과를 깔끔하게 정리해야 하는 것은 아님. $\frac{223\times 313}{4}$, $\theta =\arctan \sqrt{3}$이런 형식으로 써도 됨.(가능하면 정리해주면 좋고. 대신 너무 지저분하면 슬레이어 한 시간씩 합시다.)
  • 모든 결과를 깔끔하게 정리할 필요는 없지만.... 지나치게 계산을 하지 않은 경우 감점처리. 권순현 박제. $\sqrt{\frac{2m{R}^{2}h+2m{R}^{2}h}{m{R}^2{\sin }^2\theta }}:\sqrt{\frac{2m{R}^{2}h+2h\times \frac{2}{5}m{R}^2}{m{R}^2{\sin }^2\theta }}:\sqrt{\frac{2m{R}^{2}h+2hm{R}^2}{m{R}^2{\sin }^2\theta }}$ 이런건 맞아도 인정 안함... 계산실수를 줄이고자 하는 꼼수라 생각되면 오답처리.
• 당부
  • 수업 시간에 함께 살핀 증명들에 대해선 나와도 이상하지 않죠?(매번 누군가가 나오냐고 물어봐서 써둠.)
  • 물리 문제 특성 상 답이 더러운 경우도 더러 있음.
  • 물리 문제 특성 상 지난 시험범위의 내용이 나올 수밖에 없음.
• 잘 풀기 위한 팁
  • 문제는 난이도 순이 아니라 내용 순으로 정리함.
  • 개념에 대해 깊이 고민해 본 사람이 문제를 잘 풀기 마련이죠.
  • 달라진 점(25년 1학기 1회고사): 새끼문제가 없어졌으니... 중간 과정에서 틀린 경우, 뒤의 것들도 정답처리하기 어려움.
  • (24년 2학기 2회고사) 간단한 새끼문제가 많으니, 여기서 점수를 많이 따 놓는 게 이득일 듯. 문제의 수준이 엄청나게 높진 않지만, 개념을 확실하게 이해하고 있어야 정확하게 풀 수 있는 문제들일듯.
  • (24년 2학기 2회고사) 선생님은 '내년에 학생들이 풀기 좋은 연습문제를 여기서 만들까?'라는 생각으로, 재활용을 목적으로 출제하는 경향이 있음.
  • (24년 2학기 2회고사) Q인자 관련하여 낼 문제가 없을거라 생각했는데, 만들어봤음. 이거 쳐다보지도 않았을 것 같아서 언급해줌.
• 선생님의 호의 및 실력의 정확한 측정을 위하여...
  • 가능한 앞의 새끼문제가 틀리더라도 해당 문제 내부 과정에서 맞으면 정답 처리 하도록...!(기본적으론 앞의 과정이 틀리면 뒤의 것들도 어그러지는 게 연구의 삶... 그러나, 여러분의 가능성까지 평가하기 위해...)####채점이 너무 힘든데... 구제해준 점수만큼... 슬레이어...?(2반 의견. 5개 넘어가면 1시간.)

시험점수 확인할 땐... 모두에게 나눠준 후, 채점기준 논의를 동시에 하면 어떨까?? 360 카메라 켜두고 진행하면 부정행위에 대한 억제가 될듯. 그렇게 해야 아이들도 자신의 기준에 대해 어필할 수 있고. 선채점, 선확인 희망하는 사람 미리 받아서 진행하면 수월할듯.

지난 것들.(훗날 쓸지도 모르니..)

스스로에게 하는 말. 진한아.. 채점 너무 힘들다... 가능하면 간단한 공식과 간단한 답으로 받을 수 있는 양식을 내자.(역학은 어쩔 수 없이 풀이과정을 봐야 하려나....)

• 2023 1학기를 지내고 난 후의 깨달음: 아이들은 금방 성장하여 따라옴. 동정심을 발휘할 필요 없이... 배워야 할 것들을 가르치면 OK!(시험 보고 난 후.......... 애들 생각보다 쉬운 걸 잘 틀림;;;;;)
• 대부분 아이들에게 심화개념은 불필요.. 일단 지금 당장 필요한 것은 대입이니... 대입에 도움이 되게끔 문제를 짜보도록 노력해보자...!

• 새끼 문제엔 가능하면 문자 주지 않도록. 숫자를 줘서 빠른 채점이 가능하게 하자.(문자는 답이 너무 중구난방;; 풀이법이 달라지면 사용하는 문자가 달라지기도 한다.)
• 계산기를 쓰게 하면 유효숫자 처리방식에 따라서 답이 천차만별이 되는 경우가 많아, 계산기 이용은 지양하는 편이 좋겠다...(그럼 숫자 짜는 게 빡세지지만...ㅜ)
• 가능한 단답을 여러개로 쪼개서. 슬픈 일이지만.. 과정에 대한 힌트를 주지 않고 진행하는 문제의 채점이 너무 힘들다. 아이들의 창의성을 위한 발산형 문항은.. 내가 너무 어려워진다.

GUESS 형태(주목방풀해)에 맞게 답안을 작성한다.(물리학습의 목적은 논리력, 문해력을 키우기 위함. 필요한 것이 무엇인지 찾아내고 정리하는 것..!)