팔 네 개짜리 알갱이가 만드는 모양들

통합과학 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 활동에는 두 종류의 알갱이 ●와 ○가 나옵니다. ●에는 짧은 선(팔)을 4개, ○에는 팔을 1개 그립니다. 모든 팔은 다른 알갱이의 팔과 하나씩 맞대어 선으로 이어야 하고, 짝 없이 남는 팔이 있으면 안 됩니다. 이 규칙만 지키면서 아래 순서대로 그려 보세요.  예제: ● 1개 → ● 6개 (비교용: ○끼리만 이어 붙이기)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 ● 1개를 그리고 팔 4개를 모두 ○와 짝지어 이은 뒤, 쓰인 ○의 개수를 옆에 적으세요.
  2. [칸 B]에 ● 2개를 팔 1개끼리 맞대어 잇고, 남은 팔을 모두 ○로 채운 뒤 ○의 개수를 적으세요.
  3. [칸 B]에 ● 2개를 이번엔 팔 2개끼리, 또 팔 3개끼리 맞대어 잇고 각각 쓰인 ○의 개수를 적으세요.
  4. [칸 C]에 ● 4개를 한 줄로 이은 모양과 중간에서 갈라지게 이은 모양을 각각 그리고 남은 팔을 ○로 채우세요.
  5. [칸 D]에 ● 6개를 이어 첫 ●와 마지막 ●가 서로 맞닿아 닫히게 그리고, 남은 팔을 ○로 채우세요.
  6. [칸 E]에 ○끼리만 맞대어 최대한 길게 이어 보고, 몇 개까지 이어졌는지 적으세요.
칸 A — ● 1개와 ○로 만든 모양
칸 B — ● 2개를 팔 1개·2개·3개로 이은 모양 세 개
칸 C — ● 4개로 만든 서로 다른 두 모양
칸 D — ● 6개로 만든 닫힌 모양
칸 E — ○끼리만 이었을 때
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)①~③에서 ● 하나에 붙은 ○의 개수는 4개, 3개, 2개, 1개로 달라졌습니다. 그동안 ● 하나에서 나온 팔의 총 개수는 어떻게 되었나요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ ● 하나에서 나온 팔은 언제나 ___개였고, ● 끼리 맞댄 팔이 많아질수록 ○는 …

(2)④·⑤처럼 ●는 개수를 늘려도 계속 새로운 모양이 만들어졌습니다. 이것은 4개·6개라서 생긴 우연일까요, 개수와 상관없이 생기는 규칙일까요? ● 개수를 직접 하나 골라 그려 본 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. ● ___개로 직접 그려 보니 …

(3)[칸 E]의 ○끼리는 [칸 C]·[칸 D]의 ●처럼 길게 이어지지 않고 금방 끝났습니다. 무엇 때문에 이런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 만든 모양들과 그 규칙을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)모든 팔을 짝 없이 남기지 않고 이었으며, 각 칸의 ○ 개수를 빠짐없이 적음상 · 중 · 하
해석 (40점)팔의 총 개수가 일정하다는 점을 근거로 설명하고, 다른 개수를 직접 그려 확인함상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

팔 네 개짜리 알갱이가 만드는 모양들 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 앞에서 손으로 찾은 규칙을 이제 과학 용어로 확인해 봅시다.

1.탄소 원자 1개가 다른 원자와 만들 수 있는 공유 결합의 최대 개수를 쓰고, 그 까닭을 원자가 전자 수로 설명하시오.
2.탄소 원자 3개가 단일 결합만으로 사슬 모양으로 연결된 탄소 화합물이 있다. 이 화합물에 결합한 수소 원자의 개수를 구하시오.
3.에텐(C₂H₄)과 에타인(C₂H₂)에서 탄소와 탄소 사이의 결합이 각각 몇 중 결합인지 쓰고, 판단 근거를 쓰시오.
4.다음 중 실제로 만들어질 수 없는 구조를 고르고 까닭을 쓰시오. (가) 탄소 6개가 고리 모양으로 연결된 구조 (나) 탄소 1개에 수소 5개가 결합한 구조 (다) 탄소 2개가 3중 결합한 구조
5.탄소 원자 4개가 단일 결합만으로 연결될 때 만들어질 수 있는 서로 다른 구조 2가지를 그리고, 각각에 결합한 수소 원자 수를 쓰시오.
정답
1. 4개 / 탄소는 원자가 전자가 4개이므로 최대 4개의 공유 결합을 할 수 있다. 2. 8개 (C₃H₈) — 탄소 3개의 결합손 12개 중 탄소끼리의 결합 2개가 4개를 쓰므로 남은 8개에 수소가 붙는다. 3. 에텐=2중 결합, 에타인=3중 결합 / 탄소 1개의 결합 4개 중 수소에 쓰인 것이 각각 2개·1개이므로 탄소끼리에 2개·3개가 쓰인다. 4. (나) / 탄소는 최대 4개의 결합만 할 수 있으므로 수소 5개와 결합할 수 없다. 5. 한 줄로 이어진 사슬 모양과 가지 달린 사슬 모양 2가지 / 두 구조 모두 수소 10개(C₄H₁₀) — 탄소 4개의 결합손 16개 중 탄소끼리 결합 3개가 6개를 쓰므로 10개가 남는다.
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