반씩 바뀔 때, 얼마나 지났는지 알아내기

지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

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: 처음 64에서 절반씩 (비교용: 매번 같은 수(12)씩 줄어드는 경우)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 64를 적고, 오른쪽으로 갈수록 바로 앞 수의 절반을 적어 시간 칸을 6번까지 채우세요.
  2. 시간 칸마다 64에서 [칸 A]의 수를 뺀 값을 구해 [칸 B]에 나란히 적으세요.
  3. [칸 A]와 [칸 B]의 수가 같아지는 시간 칸을 찾아 ◯표 하고, 몇 번째인지 [칸 C]에 적으세요.
  4. 세 번째로 지난 시간 칸에서 (칸 A의 수 : 칸 B의 수)를 가장 간단한 정수비로 바꿔 [칸 D]에 적으세요.
  5. 처음 수를 80으로 바꿔 절반씩 세 번 줄여 보고, 세 번째의 (원래 수 : 바뀐 수) 비를 [칸 E]에 적으세요.
  6. [칸 D]와 [칸 E]의 비를 나란히 놓고 같은지 다른지 비교해 보세요.
칸 A — 시간이 지날수록 남는 원래 표시 개수 (64에서 시작, 반씩)
칸 B — 그때까지 다른 표시로 바뀐 개수 (= 64 − 칸 A의 수)
칸 C — 원래 표시와 바뀐 표시가 같아지는 때(몇 번째)
칸 D — 세 번째로 지난 때의 (원래 : 바뀐) 정수비
칸 E — 처음을 80으로 했을 때 세 번째의 (원래 : 바뀐) 비
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]의 바뀐 개수는 시간 칸마다 얼마씩 늘었나요? [칸 A]의 남는 개수는 어떤 방식으로 줄었나요? 두 줄의 변화 방식을 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 남는 쪽은 매번 ___만큼(배) 줄고, 바뀐 쪽은 ___ 때문에 …

(2)[칸 D]와 [칸 E]의 비가 같게 나온 것은 처음 수가 64라서 생긴 우연일까요, 어떤 처음 수에서도 생기는 규칙일까요? 처음 수를 하나 더 골라 세 번 줄여 직접 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 처음 수 ___로 세 번 줄이니 비는 ___였다.

(3)이번엔 절반씩이 아니라 매번 같은 수(예: 12)씩 줄어드는 표를 64에서 세 칸 만들어 보세요. 이 표에서도 (원래 : 바뀐) 비가 앞처럼 일정하게 유지되나요? 무엇 때문에 다른지 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. 특히 '남는 수와 바뀐 수의 비로 지나간 시간을 알아내는 일'에 이름을 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)표를 절반씩 정확히 채우고 뺀 값을 구했으며, 같아지는 때와 정수비를 바르게 찾음상 · 중 · 하
해석 (40점)두 줄의 변화 방식을 설명하고, 다른 처음 수로 직접 확인한 근거와 대조 표의 차이를 밝힘상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 과학 용어 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

반씩 바뀔 때, 얼마나 지났는지 알아내기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.방사성 동위 원소의 '반감기'란 무엇인지 서술하고, 반감기가 5730년인 탄소-14(¹⁴C)가 처음 양의 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간을 쓰시오.
2.반감기가 5730년인 탄소-14(¹⁴C)가 어떤 화석에서 처음 양의 1/8만 남아 있었다. 반감기가 몇 번 지났으며, 이 화석의 나이는 약 몇 년인가?
3.어떤 광물에서 모원소와, 그것이 붕괴하여 생긴 자원소의 개수 비가 1 : 3이었다. 반감기가 몇 번 지났는가? 반감기가 5730년이라면 나이는 몇 년인가?
4.화성암·변성암·퇴적암 중, 방사성 동위 원소로 암석이 만들어진 시기(절대 연령)를 직접 측정하기 어려운 것은 무엇인가? 그 까닭을 쓰시오.
5.지구의 탄생 시기(약 46억 년 전)를 알아낼 때와, 수천 년 전 유물의 연대를 알아낼 때 반감기가 긴 원소와 짧은 원소 중 각각 무엇이 적절한지 쓰고 까닭을 쓰시오.
정답
1. 반감기 = 방사성 동위 원소(모원소)의 양(원자 수)이 처음의 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간. ¹⁴C가 절반으로 줄어드는 시간 = 5730년. 2. 1/8 = (1/2)³ → 반감기 3번 → 3 × 5730 = 17190년(약 1만 7190년). 3. 모원소가 남은 비율 = 1/(1+3) = 1/4 = (1/2)² → 반감기 2번 → 2 × 5730 = 11460년. 4. 퇴적암. 퇴적암을 이루는 알갱이(쇄설물)는 이전의 근원암에서 온 것이므로, 측정하면 퇴적된 시기가 아니라 근원암이 만들어진 시기가 나오기 때문이다. 5. 지구 탄생 등 아주 오래된 시기 → 반감기가 긴 원소(반감기가 짧으면 이미 거의 다 붕괴해 남은 양이 없어 잴 수 없음). 수천 년 유물 → 반감기가 비교적 짧은 원소(반감기가 너무 길면 양이 거의 안 줄어 차이를 잴 수 없음). 남은 양의 차이를 측정할 수 있어야 하므로 측정할 시간과 반감기가 비슷한 원소를 쓴다.
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