매끈한 언덕에 숨은 짧은 혹 찾기

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

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 먼 곳의 한 불빛을 여러 날 밤 지켜보며 밝기를 기록한 세 자료가 있습니다(평소 밝기 = 1.0 기준). 지시대로 직접 그려 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석·성찰해 서술하세요. 정답 문장은 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.
자료 ㉮  1.0 · 1.2 · 1.6 · 2.2 · 2.8 · 3.0 · 2.8 · 2.2 · 1.6 · 1.2 · 1.0
자료 ㉯  1.0 · 1.2 · 1.6 · 2.2 · 2.8 · 3.0 · 2.8 · 3.3 · 1.7 · 1.2 · 1.0
자료 ㉰  1.0 · 1.2 · 2.7 · 2.2 · 2.8 · 3.0 · 2.8 · 2.2 · 1.6 · 1.2 · 1.0  예제: 먼 불빛의 밝기 기록(자료 ㉮·㉯·㉰) (비교용: 매끈한 ㉮ ↔ 혹이 하나 더 있는 ㉯)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. 자료 ㉮의 밝기 값을 시각 순서대로 [칸 A]에 점으로 찍고, 점을 선으로 이어 모양을 그려 보세요.
  2. [칸 A]에서 가장 높은 점에 ★표 하고, 그 값과 시각을 [칸 C]에 적어 보세요.
  3. 같은 방법으로 자료 ㉯의 밝기 값을 [칸 B]에 점으로 찍고 선으로 이어 그려 보세요.
  4. [칸 A]와 [칸 B]를 견주어, ㉯에서만 흐름을 깨고 솟은 점에 ◯표 하고 시각을 [칸 D]에 적어 보세요.
  5. 자료 ㉰를 살펴 매끈한 흐름을 깨고 솟은 점이 몇 개인지 세어 [칸 E]에 적어 보세요.
  6. ㉯의 솟은 시각([칸 D])과 ㉰의 솟은 시각이 같은지 다른지 [칸 E] 옆에 적어 보세요.
칸 A — 자료 ㉮ 밝기 그래프 (직접 그리기)
칸 B — 자료 ㉯ 밝기 그래프 (직접 그리기)
칸 C — ㉮의 가장 높은 값·시각
칸 D — ㉯에서 솟은 점의 시각
칸 E — ㉰의 솟은 점 개수
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)자료 ㉮의 밝기가 잠깐 높아졌다가 원래대로 돌아온 매끈한 언덕 모양은, 먼 불빛 앞을 무언가가 지나갔다는 뜻일까요? 왜 그렇게 생각하는지 쓰세요. (15점)

✎ 밝기가 잠깐 커진 것은 그 앞을 ___이(가) 지나가는 동안 ___했기 때문이라고 생각한다 …

(2)㉯에서 매끈한 흐름을 깨고 솟은 짧은 혹은 측정 실수라 생긴 우연일까요, 어떤 자료에서도 같은 조건이면 생기는 규칙일까요? 자료 ㉰를 직접 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. ㉰를 보니 솟은 점이 ___ 개였고, 나타난 시각이 ㉯와 (같/달랐)기 때문에 …

(3)매끈한 ㉮와 달리 ㉯·㉰에는 짧은 혹이 하나 더 있었습니다. 무엇 때문에 이 자료들에만 혹이 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)세 자료의 밝기 값을 빠짐없이 그려 모양을 나타내고, 흐름을 깨고 솟은 점을 정확히 찾아 표시함상 · 중 · 하
해석 (40점)관찰한 모양과 솟은 점의 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 우연/규칙을 다른 자료로 검증함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

매끈한 언덕에 숨은 짧은 혹 찾기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 찾아낸 구조를 이번에는 실제 개념 용어로 정리하고 적용해 봅니다. 풀이·서술을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.외계 행성 탐사 방법 중 '미세 중력 렌즈' 방법의 원리를, 먼 별의 밝기 변화가 왜 일어나는지 포함하여 설명하시오.
2.앞쪽 별이 행성을 거느리고 있을 때, 먼 별의 밝기 변화 그래프(광도 곡선)에 추가로 나타나는 특징을 쓰시오.
3.미세 중력 렌즈 방법이 (가) 행성의 공전 궤도면 방향, (나) 행성의 질량과 공전 궤도 반지름 면에서 갖는 장점을 각각 쓰시오.
4.미세 중력 렌즈 방법의 한계점으로 옳은 것을 모두 고르시오. ㉠ 같은 현상이 다시 일어나지 않아 주기적 관측이 불가능하다 ㉡ 언제 일어날지 몰라 항상 하늘을 관측해야 한다 ㉢ 행성 대기의 성분을 직접 알아낼 수 있다 ㉣ 다른 두 방법보다 발견된 외계 행성 수가 적다
5.외계 행성 탐사 세 방법(식 현상 이용법, 시선 속도 변화 이용법, 미세 중력 렌즈 이용법) 중, 행성의 공전 궤도면이 관측자의 시선 방향과 나란하지 않아도 되는 방법을 쓰고 그 까닭을 한 줄로 쓰시오.
정답
1. 두 별이 관측자의 시선 방향에 거의 나란히 놓일 때, 앞쪽 별의 중력이 뒤쪽(먼) 별에서 오는 빛을 휘게(굴절) 하여 먼 별이 원래보다 밝게 관측된다. 이 밝기가 증가했다가 감소하는 변화를 관측해 앞쪽 별(및 그 행성)의 존재를 확인한다. 2. 별의 중력에 의한 매끈한 밝기 증가에 더해, 행성의 중력 효과로 인한 짧고 뾰족한(불규칙한) 추가 밝기 증가가 겹쳐 나타난다. 3. (가) 행성의 공전 궤도면이 관측자의 시선 방향과 나란하지 않아도 행성을 발견할 수 있다. (나) 지구처럼 질량이 작은 행성이나 공전 궤도 반지름이 큰 행성을 탐사하는 데 유리하다. 4. ㉠, ㉡, ㉣ (㉢은 이 방법으로 알 수 없어 한계점이 아니라 잘못된 설명 — 밝기 변화만 관측하므로 대기 성분은 알 수 없다) 5. 미세 중력 렌즈 이용법. 앞쪽 별이 먼 별 앞을 지날 때 생기는 밝기 변화(중력에 의한 빛의 휘어짐)를 이용하므로, 행성 자체의 공전 궤도면이 시선 방향과 나란할 필요가 없기 때문이다.
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