빛이 삼킨 자리로 정체를 찾다
지구과학 1 · 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: 별 X의 빛과 물질 ㉮·㉯ (비교용: 물질 ㉮와 물질 ㉯)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 1부터 12까지 번호를 한 줄로 적어 색이 이어진 띠라고 생각하세요.
- ②물질 ㉮는 2·5·9번 색을 삼킵니다. [칸 A]의 2·5·9번에 검게 X표 하세요.
- ③[칸 B]에도 1~12를 적고, 물질 ㉯가 삼키는 3·7·11번에 검게 X표 하세요.
- ④[칸 C]에 1~12를 적고, 별 X가 삼킨 2·5·9번에 검게 X표 하세요.
- ⑤[칸 A]·[칸 B] 중 [칸 C]와 X표 위치가 완전히 같은 것을 찾아 [칸 D]에 그 물질 이름을 적으세요.
- ⑥물질 ㉮를 뜨겁게 달구면 2·5·9번이 밝게 빛납니다. 그 위치가 ②의 검은 위치와 같은지 [칸 E]에 적으세요.
칸 A — 물질 ㉮의 빛 (1~12번, 삼킨 자리 검게)
칸 B — 물질 ㉯의 빛 (1~12번, 삼킨 자리 검게)
칸 C — 별 X의 빛 (1~12번, 삼킨 자리 검게)
칸 E — 달군 ㉮의 밝은 자리 = 검은 자리?
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)별 X([칸 C])와 [칸 D]에서 고른 물질이 삼킨 자리가 똑같았습니다. 이것은 별 X 안에 무엇이 있다는 뜻일지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 삼킨 자리가 같다는 것은 별 X 안에 ___와 같은 ___이(가) 들어 있어서 …
(2)⑥에서 달군 ㉮는 밝은 자리(2·5·9번)와 검은 자리가 같았습니다. 물질 ㉯를 달구면 3·7·11번이 밝게 빛납니다. ㉯의 검은 자리(③)와 비교하여, '밝은 자리=검은 자리'가 ㉮만의 우연인지 어떤 물질에서도 생기는 규칙인지 판단하고 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. ㉯로 확인해 보니 밝은 자리와 검은 자리가 …
(3)물질 ㉮와 ㉯는 삼킨 자리가 서로 달랐습니다(2·5·9번 대 3·7·11번). 무엇 때문에 물질마다 삼키는 자리가 다를지 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 것(색의 띠, 삼킨 검은 자리, 자리가 같은 물질 찾기 등)에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 각 띠의 삼킨 자리를 빠짐없이 정확히 표시하고, 별 X와 같은 물질을 바르게 찾음 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 삼킨 자리가 같은 뜻을 자기 말로 설명하고, 다른 물질로 직접 확인한 근거로 규칙임을 판단함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 과학 용어를 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
빛이 삼킨 자리로 정체를 찾다 · 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.연속적인 색의 띠 위에 특정 위치가 검은 세로줄로 나타나는 스펙트럼을 무엇이라 하고, 그 검은 선을 무엇이라 부르는지 쓰시오.
2.태양빛을 분광기로 관측하면 연속 스펙트럼 위에 검은 흡수선이 나타난다. 이 흡수선이 생기는 까닭을 설명하시오.
3.어떤 원소를 가열할 때 나타나는 방출선의 위치와, 같은 원소가 만드는 흡수선의 위치는 어떤 관계인지 쓰고 그 까닭을 설명하시오.
4.별의 스펙트럼(분광 관측)만으로 알 수 있는 정보를 모두 고르시오. (가) 별의 화학 조성 (나) 별의 표면 온도 (다) 별까지의 정확한 거리 (라) 별의 광도
5.별의 스펙트럼에 나타나는 흡수선의 종류와 세기에 따라 별을 몇 가지 형으로 분류한 것을 무엇이라 하며, 이 분류는 주로 별의 어떤 물리량과 관계가 깊은지 쓰시오.
6.실험실에서 기체 ㉠을 가열하니 세 위치에서 밝은 선이 나타났다. 같은 ㉠은 세 위치에서 빛을 흡수한다. 두 종류 선의 위치 관계를 쓰고, 이 사실이 별 관측에 어떻게 이용되는지 설명하시오.
정답
1. 흡수 스펙트럼 · 검은 선의 이름은 흡수선(프라운호퍼선)
2. 별(태양)의 바깥층을 이루는 원소들이 각자 고유한 파장의 빛을 흡수하여, 그 파장의 빛이 사라지고 그 자리가 검은 선으로 보이기 때문이다.
3. 두 위치는 서로 일치한다. 원소는 종류에 따라 고유한 파장의 빛을 흡수·방출하므로 흡수선과 방출선의 위치(파장)가 같다.
4. (가), (나), (라) — 거리 (다)는 스펙트럼만으로는 알 수 없다.
5. 분광형(스펙트럼형) · 주로 별의 표면 온도와 관계가 깊다.
6. 밝은 선(방출선)과 검은 선(흡수선)의 위치가 서로 일치한다. 실험실에서 알아낸 원소별 고유 위치와 별 스펙트럼의 흡수선 위치를 비교하면 별에 어떤 원소가 있는지(화학 조성)를 알 수 있다.