합쳤더니 사라진 무게
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: 작은 알갱이 4개를 합쳐 큰 알갱이 1개 만들기 (비교용: 무게 10짜리 블록 4개 붙이기)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①재료 알갱이 1개의 무게는 1.007입니다. 이것 4개를 더한 무게를 [칸 A]에 적어 보세요.
- ②이 4개가 아주 뜨거운 곳에서 합쳐져 만든 큰 알갱이 1개의 무게는 4.002입니다. [칸 B]에 적으세요.
- ③[칸 A]에서 [칸 B]를 빼서, 합치기 전과 후의 무게 차이를 [칸 C]에 적어 보세요.
- ④[칸 C]가 0인지 확인하고, 0이 아니면 그 값에 ◯표 하세요.
- ⑤무게 10짜리 블록 4개를 붙였더니 완성품이 40이 됐습니다. 차이를 구해 [칸 D]에 적으세요.
- ⑥[칸 C]와 [칸 D]를 나란히 놓고, 어느 쪽에서 무게가 사라졌는지 비교해 보세요.
칸 A — 재료 알갱이 4개의 무게를 더한 값
칸 B — 합쳐서 만든 큰 알갱이 1개의 무게
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]에는 0이 아닌 값이 나왔습니다. 합치기 전 무게의 일부가 사라진 것처럼 보이는데, 그 무게가 정말 없어진 걸까요, 아니면 다른 무언가로 바뀐 걸까요? 여러분 생각을 이유와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 나는 그 무게가 ___(으)로 바뀌었다고 생각한다. 왜냐하면 …
(2)이렇게 무게가 조금 사라지는 것이 이 알갱이만의 우연일까요, 다른 알갱이에서도 생기는 규칙일까요? 다른 별에서는 재료 무게의 합이 3.024, 완성품이 3.002였습니다. 직접 차이를 구해 보고 우연인지 규칙인지 이유와 함께 판단하세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙)이라고 생각한다. 다른 별의 차이는 ___이고 …
(3)블록([칸 D])에서는 차이가 0이었는데 알갱이([칸 C])에서는 0이 아니었습니다. 두 경우의 무엇이 달라서 이런 차이가 생겼을지 여러분 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) | 재료·완성 무게를 정확히 더하고 빼서 두 경우의 차이를 바르게 구하고 표시함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 사라진 무게가 무엇이 되었는지 근거를 들어 설명하고, 다른 값으로 우연/규칙을 직접 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자기 경험에 알맞은 과학 용어를 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
합쳤더니 사라진 무게 · 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.태양 중심부에서 태양 에너지를 만들어 내는 반응의 이름을 쓰고, 이 반응에서 어떤 원자핵이 어떤 원자핵으로 바뀌는지 개수와 함께 설명하시오.
2.수소 원자핵 1개의 질량을 1.0073, 헬륨 원자핵 1개의 질량을 4.0015라 할 때, 수소 원자핵 4개가 헬륨 원자핵 1개로 될 때 줄어든 질량을 구하시오.
3.태양이 수소 핵융합으로 헬륨을 만들 때 질량이 줄어드는데도 '질량이 그냥 사라졌다'고 말하지 않는 까닭을 쓰시오.
4.태양의 수소 핵융합 반응에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오. ㉠ 수소 원자핵 4개가 헬륨 원자핵 1개가 된다 ㉡ 반응 후 질량이 늘어난다 ㉢ 줄어든 질량이 에너지로 방출된다 ㉣ 태양 표면에서 일어난다
5.태양 중심부는 약 1500만 K의 초고온 상태여서, 수소와 헬륨이 원자핵과 전자로 분리되어 있다. 이런 상태를 무엇이라 하는지 쓰시오.
정답
1. 수소 핵융합 반응. 수소 원자핵 4개가 융합하여 헬륨 원자핵 1개로 바뀐다.
2. 4×1.0073−4.0015 = 4.0292−4.0015 = 0.0277
3. 줄어든 질량은 없어진 것이 아니라 그만큼 에너지로 전환되어 방출되기 때문이다(질량이 에너지로 바뀜).
4. ㉠, ㉢ (㉡ 질량은 줄어듦, ㉣ 중심부에서 일어남)
5. 플라스마(상태)