25년09월04일, 오늘의 과학 - 농구로 배우는 과학

🏀 농구로 배우는 과학, Thunder와 Devon Energy의 교육 실험 👩‍🔬

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❓ 농구와 과학, 어떤 관계가 있을까?

농구는 단순한 스포츠가 아닙니다. 공이 튀고, 슛이 날아가고, 회전하며 골대를 향하는 과정 속에는

물리학과 수학의 원리가 숨어 있습니다.

2025년 9월 4일, 미국 오클라호마시티 프로 농구팀 *Thunder(썬더)*와

에너지 기업 Devon Energy가 협력해 특별한 교육 프로그램을 선보였습니다.

이름하여 “농구로 배우는 과학”. 아이들이 농구를 하면서 자연스럽게 STEM(과학·기술·공학·수학)

개념을 이해할 수 있도록 설계된 교육입니다.

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⚡ 농구 속 과학 원리

1. 🏀 드리블과 에너지 보존

농구공이 바닥에 튀는 순간 탄성 충돌과 에너지 보존 법칙이 작용합니다.

• 실생활 사례: 겨울철 체육관에서는 공기 온도가 낮아 압력이 줄면서 공이 덜 튑니다.
  아이들은 이를 직접 실험하며 과학적 이유를 이해할 수 있습니다.

2. 🎯 슛과 포물선 궤적

슛의 궤적은 전형적인 포물선 운동입니다. 초기 속도와 각도, 회전력의 조합이 궤적을 결정합니다.

• 연구 예시: 3점슛에 가장 적합한 각도는 약 52도라는 결과가 보고된 바 있습니다.
• 간단 계산 예제
  만약 농구공을 초속 8m/s, 각도 50도로 던진다면?
  • 최고 높이에 도달하는 시간: 약 0.62초
  • 최고 높이: 약 1.9m
    👉 학생들은 실제 슛 궤적을 수학적으로 계산해볼 수 있습니다.

3. 🌬️ 회전과 마그누스 효과

공이 회전할 때는 마그누스 효과가 작용해 궤적이 살짝 휘어집니다.

• 백스핀이 걸린 슛은 림에 닿아도 부드럽게 떨어져 득점 확률을 높이는 이유를 과학적으로 설명할 수 있습니다.

4. 💪 점프슛과 인체역학

점프슛은 다리 근육의 폭발적인 힘, 상체의 협응, 손목의 릴리즈가 결합된 결과물입니다.

• 인체의 근육과 관절이 어떻게 협력하는지를 배우며, 운동역학의 기초를 이해할 수 있습니다.

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👨‍🏫 STEM 학습이란 무엇일까?

STEM은 *Science(과학), Technology(기술), Engineering(공학), Mathematics(수학)** 아우르는 융합 교육 방식입니다.

• 특징: 실제 문제 해결 중심, 교과 간 경계를 허무는 통합적 학습
• 사례: 농구공 궤적 분석 → 수학(각도 계산), 물리학(운동 에너지), 기술(센서 측정), 공학(훈련 장비 설계)
• 성과: 미국 교육부(2024)에 따르면, 체험형 STEM 프로그램에 참여한 학생들의 과학 개념 이해도는 27% 향상했습니다.

👉 Thunder와 Devon Energy의 프로그램은 스포츠를 매개로 STEM을 가르치는 모범적 사례입니다.

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👨‍👩‍👧 프로그램의 교육적 가치

• 실습형 학습: 직접 드리블·슛을 하며 과학 개념 체득
• 수학 응용: 각도·속도 계산으로 논리적 사고 강화
• 흥미 유발: 스포츠와 과학 융합으로 참여도 향상
• 사회성 학습: 농구의 팀워크를 통해 협력적 문제 해결 능력 습득

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📊 농구와 과학 개념 요약

농구 상황	과학 개념	설명
드리블	에너지 보존·탄성	공기압·온도·바닥 재질에 따라 튀는 높이 변화
슛 궤적	포물선 운동	각도·속도·회전에 따라 성공률 달라짐
백스핀	마그누스 효과	림 충격 완화, 득점률 향상
리바운드	충돌 역학	운동량 전달과 힘의 작용 확인
점프슛	인체역학	근육·관절 협응 작용 분석 가능

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🧪 집에서 따라 해볼 수 있는 미니 실험

1. 탁구공 회전 실험
   • 탁구공에 회전을 주어 던져보면, 마그누스 효과로 궤적이 휘는 걸 직접 관찰할 수 있습니다.
2. 스마트폰 슬로모션 촬영
   • 농구공을 던진 뒤 슬로모션으로 촬영 → 궤적과 각도를 분석해보세요.
3. 드리블 압력 실험
   • 농구공에 공기를 다르게 넣고 드리블 높이 비교하기 → 에너지 보존과 압력 관계 이해 가능

👉 안전하게 할 수 있는 작은 실험이지만, 아이들은 이를 통해 과학을 몸으로 배울 수 있습니다.

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📝 정리

• 농구는 물리학과 수학이 살아 있는 교실입니다.
• STEM 학습을 스포츠와 접목하면, 아이들은 즐겁게 과학적 사고를 키울 수 있습니다.
• Thunder와 Devon Energy의 시도는 미래형 교육 모델로서 의미가 큽니다.

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🚀 결론과 시사점

이번 프로그램은 “과학은 생활 속에 있다”는 사실을 명확히 보여줍니다.
앞으로 농구뿐만 아니라 ⚽ 축구, ⚾ 야구, 🎾 테니스 같은 다양한 스포츠에도 과학 교육을 접목한다면,

학생들은 더 친근하게 STEM을 경험할 수 있을 것입니다.

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📚 출처

• News9, Thunder, Devon Energy Team Up To Teach Kids Science Through Basketball (2025.09.04)
• Journal of Sports Science, Optimal Release Angle in Basketball Shooting (2022)
• NASA Glenn Research Center, Magnus Effect in Sports Physics (2023)
• U.S. Department of Education, STEM Education Framework (2024)

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