가장 크게 타오르는 것이 가장 먼저 꺼진다
지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 다섯 별이 가진 연료와 1분에 태우는 양을 보고, 지시대로 직접 계산한 뒤 그 결과를 여러분의 말로 해석·성찰하세요. — 별 가(연료 100·태우는 양 100) · 나(80·40) · 다(60·20) · 라(40·8) · 마(20·2). 정답 문장은 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: 별 가~마 (다섯 별) (비교용: 태우는 양이 같은 두 별 X·Y)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①별 가~마 각각 연료 ÷ 태우는 양을 계산해 '버티는 시간'을 별 이름과 함께 [칸 A]에 적으세요.
- ②[칸 A]에서 연료가 가장 많은 별과, 버티는 시간이 가장 긴 별을 찾아 [칸 B]에 각각 적으세요.
- ③[칸 B]의 두 별이 같은 별이면 ◯, 다른 별이면 ✕를 [칸 B] 옆에 표시하세요.
- ④다섯 별을 연료가 많은 순서로 왼쪽부터 늘어놓고, 그 아래에 버티는 시간을 적어 [칸 C]에 만드세요.
- ⑤태우는 양이 똑같이 10인 두 별 X(연료 40)·Y(연료 80)의 버티는 시간을 각각 구해 [칸 D]에 적으세요.
- ⑥[칸 D]에서 연료가 많은 별이 더 오래 버텼으면 ◯표 하고, ④의 순서와 방향이 같은지 살펴보세요.
칸 A — 다섯 별의 버티는 시간 (연료 ÷ 태우는 양)
칸 B — 연료가 가장 많은 별 · 가장 오래 버티는 별
칸 C — 연료 많은 순 나열 + 각 버티는 시간
칸 D — X·Y(태우는 양 10)의 버티는 시간
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]를 보면 연료가 가장 많은 별(가)이 오히려 가장 짧게 버텼습니다. 무엇 때문에 이런 일이 생길까요? [칸 A]의 수를 근거로 설명해 보세요. (15점)
✎ 별 가는 연료가 가장 많지만 ___가 너무 커서 …
(2)'연료가 많을수록 오히려 짧게 버틴다'는 것은 이 다섯 별에서만 생긴 우연일까요, 어떤 별에서도 생기는 규칙일까요? 연료와 태우는 양을 여러분이 직접 정한 새 별 두 개로 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 만든 두 별 (연료 · 태우는 양) ___ 로 해 보니 …
(3)⑤의 두 별 X·Y는 ④의 다섯 별과 결과 방향이 반대였습니다(연료가 많은 쪽이 더 오래 버팀). 무엇이 달랐기에 방향이 반대로 나왔는지 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 다룬 세 가지 — 별이 가진 양, 1분에 태우는 양, 버티는 시간 — 에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 각각 짝지어 붙이고, 셋 사이의 관계를 한 문장으로 정리해 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 다섯 별의 버티는 시간을 정확히 계산하고, 연료가 가장 많은 별·가장 오래 버티는 별을 바르게 찾음 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 연료 많은 쪽이 먼저 바닥나는 까닭을 수를 근거로 설명하고, 새 사례로 우연/규칙을 직접 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 세 가지 양에 알맞은 과학 이름을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
가장 크게 타오르는 것이 가장 먼저 꺼진다 · 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.주계열성이 에너지를 만들어 내는 반응은 무엇이며, 그 반응에서 어떤 원소가 어떤 원소로 바뀌는지 쓰시오.
2.주계열성의 크기가 변하지 않고 일정하게 유지되는 까닭을, 안쪽으로 작용하는 힘과 바깥으로 작용하는 힘의 관계로 설명하시오.
3.질량이 태양의 40배인 별과 태양의 0.5배인 별 중 주계열 단계에 더 오래 머무는 별을 고르고, 그 까닭을 쓰시오.
4.주계열성의 수명은 대략 (질량 ÷ 광도)에 비례한다. 태양(질량 1·광도 1)의 주계열 수명을 100억 년으로 볼 때, 질량 3.2·광도 80인 별의 수명을 어림하시오.
5.질량이 태양의 18배·3.2배·0.5배인 세 별을, 주계열 단계에 머무는 기간이 긴 것부터 순서대로 나열하시오.
정답
1. 수소 핵융합 반응 — 수소(H)가 헬륨(He)으로 바뀐다.
2. 중심으로 향하는 중력과, 핵융합으로 데워진 내부 기체가 바깥으로 미는 기체 압력이 크기가 같아 평형(정역학 평형)을 이루기 때문.
3. 0.5배인 별. 질량이 클수록 광도가 매우 커서 연료인 수소를 훨씬 빨리 소모해 수명이 짧기 때문(40배 별 약 100만 년 vs 0.5배 별 약 2000억 년).
4. 100억 × (3.2 ÷ 80) = 100억 × 0.04 = 약 4억 년.
5. 0.5배 > 3.2배 > 18배 (질량이 작을수록 오래 머문다: 2000억 년 > 5억 년 > 1000만 년).