맨눈에 안 보이는 크기가 만드는 성질
통합과학 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: 네 가지 표면 구조의 크기 비교 (비교용: 소리로 주변을 파악하는 박쥐)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 옮겨 적으세요 — 도마뱀붙이 발바닥 털 0.0002 ㎜, 연잎 표면 돌기 0.01 ㎜.
- ②[칸 A]에 이어서 적으세요 — 상어 비늘 홈 0.05 ㎜, 나비 날개 막 한 장 0.0001 ㎜.
- ③[칸 A]의 네 값을 큰 것부터 작은 것 순서로 다시 배열하고 옆에 1~4 번호를 쓰세요.
- ④머리카락 굵기는 0.1 ㎜입니다. [칸 A]의 각 값이 이보다 큰지 작은지 [칸 C]에 쓰세요.
- ⑤[칸 B]에 네 표면을 각각 물이 굴러떨어짐·잘 달라붙음·물의 저항이 줄어듦·색을 냄과 짝짓고, 그 성질이 필요한 물건을 하나씩 쓰세요.
- ⑥네 사례를 모두 보고 공통으로 말할 수 있는 문장 하나를 [칸 D]에 쓰세요.
- ⑦박쥐는 소리를 내보내 되돌아온 소리로 주변을 압니다. 이 사례에도 [칸 D] 문장이 통하는지 [칸 E]에 쓰세요.
칸 B — 그 표면이 하는 일과, 그것이 필요한 물건
칸 C — 머리카락 굵기 0.1 ㎜와 비교한 결과
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]를 보면 네 값이 머리카락 굵기와 비교해 어땠나요? 왜 하필 그만한 크기여야 [칸 B]의 성질이 생겼을지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 네 값은 모두 머리카락보다 ___ 했다. 그렇게 작아야 표면이 ___ 때문에 …
(2)[칸 D]의 문장은 이 네 가지라서 생긴 우연일까요, 다른 생물에서도 통하는 규칙일까요? 여러분이 직접 다른 생물 하나를 골라 그 표면을 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 생물 ___의 표면을 보니 …
(3)[칸 E]에서 박쥐 사례는 앞의 네 사례와 무엇이 달랐나요? 무엇 때문에 그런 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 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 네 값을 빠짐없이 옮겨 크기 순서로 배열하고, 비교·짝짓기 지시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 자기 가설에 이유를 붙였고, 다른 생물을 직접 골라 확인한 근거가 있음 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
맨눈에 안 보이는 크기가 만드는 성질 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.생체 모방이란 무엇인지 한 문장으로 쓰고, 도꼬마리 열매를 모방하여 만든 물건의 이름과 모방한 구조를 함께 쓰시오.
2.다음 생물의 특징과 이를 모방한 신소재·제품을 각각 짝지으시오. (가) 연잎 표면 (나) 상어의 비늘 (다) 홍합의 접착 단백질 (라) 거미줄
3.모포 나비의 날개는 색소가 없는데도 파란색으로 보인다. 그 까닭을 날개의 구조와 관련지어 설명하고, 이를 모방한 섬유의 장점을 한 가지 쓰시오.
4.다음 중 생물의 특징을 모방하여 만든 것이 <u>아닌</u> 것을 고르고, 그렇게 판단한 까닭을 쓰시오. (가) 게코 테이프 (나) 형상 기억 합금 (다) 벨크로 테이프 (라) 전신 수영복
5.도마뱀붙이는 접착제 없이도 수직인 벽에 붙어 있다가 쉽게 발을 뗄 수 있다. 발바닥의 어떤 구조 때문인지 쓰고, 이를 모방한 제품을 한 가지 제시하시오.
정답
1. 생체 모방: 생물의 구조·기능·행동의 특징을 본떠 기술이나 재료에 활용하는 것 · 물건: 벨크로 테이프 · 모방한 구조: 도꼬마리 열매 표면의 갈고리 모양 가시
2. (가) 방수 코팅·오염 방지 페인트 (나) 전신 수영복 (다) 수중 접착제·의료용 생체 접착제(수술용 봉합사 대체) (라) 방탄복
3. 여러 층의 얇은 막과 격자 구조에서 빛이 반사되며 간섭을 일으켜 특정 색만 보이기 때문(구조색). 모방한 모포텍스 섬유는 염료·색소로 염색하지 않아도 색이 나므로 색이 바래지 않고 염색 폐수가 생기지 않는다.
4. (나) 형상 기억 합금 — 특정 온도에서 원래 모양으로 되돌아가는 합금 자체의 성질을 이용한 신소재로, 어떤 생물의 구조나 기능을 본뜬 것이 아니다.
5. 발바닥에 난 수많은 미세 섬모가 벽 표면에 넓게 접촉하여 분자 사이에 작용하는 약한 힘(반데르발스 힘)이 전체적으로 크게 작용하기 때문. 화학적으로 굳지 않으므로 떼었다 붙였다 반복할 수 있다. 제품: 게코 테이프, 의료용 패치, 벽을 오르는 로봇(스티키봇).