눈에 보이는 것은 전체의 얼마?
지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 세 가지 측정 결과를 손으로 직접 정리해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장은 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.
[측정 결과] (가) 별과 빛나는 기체가 내는 빛을 모두 합해 얻은 양 = 4.9% · (나) 은하들이 흩어지지 않게 붙잡으려면 있어야 하는, 빛을 내지 않는 양 = 26.8% · (다) 우주가 갈수록 더 빠르게 커지는 것을 설명하려면 있어야 하는 양 = 68.3% 예제: 우주 전체 (비교용: 우리 주변 물질)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①안내의 (가)(나)(다) 값을 큰 것부터 순서대로 [칸 A]에 다시 적어 보세요.
- ②(가)~(다)를 '직접 빛을 보고 얻은 것'과 '보이지 않아 계산으로 알아낸 것'으로 나눠 [칸 B]에 적으세요.
- ③[칸 B]에서 '직접 빛을 보고' 얻은 값을 [칸 C]에 그대로 적으세요.
- ④[칸 B]에서 '계산으로 알아낸' 값들을 모두 더해 [칸 D]에 적으세요.
- ⑤[칸 C]와 [칸 D]의 값을 견주어, 더 큰 쪽에 ◯표 하세요.
- ⑥우리 주변 물건에서 '눈에 직접 보이는' 것이 전체의 몇 %쯤인지 어림해 [칸 E]에 적고, [칸 C]와 견주세요.
칸 A — 큰 것부터 순서대로 정리한 (가)(나)(다)
칸 B — 직접 빛을 보고 얻은 것 / 계산으로 알아낸 것
칸 E — 주변 물건에서 직접 보이는 몫(%)
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]와 [칸 D]를 견준 결과, 우주를 이루는 것 가운데 우리가 '빛으로 직접 볼 수 있는' 몫은 어떤 편인가요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 빛으로 직접 보이는 것은 전체의 ___%뿐이고, 나머지 ___%는 …
(2)'빛으로 직접 보이는 몫이 아주 작다'는 이 결과가 한 번의 우연일까요, 다른 방법으로 재도 나오는 규칙일까요? 다른 연구팀 측정값(직접 보이는 4.6% · 계산으로 알아낸 27.4% · 나머지 68.0%)으로 ①~⑤를 다시 해 보고, 결과와 함께 판단하세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 다른 값으로 해 보니 직접 보이는 몫은 ___%로 …
(3)⑥에서 우리 주변 물건은 눈에 보이는 것이 거의 전부였는데, 우주 전체에서는 [칸 C]처럼 아주 작았습니다. 같은 세상을 이루는 것인데 무엇 때문에 이런 차이가 생긴다고 생각하나요? (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 정리한 세 몫(빛으로 직접 보이는 것 / 계산으로만 알아낸 두 가지)에, 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 하나씩 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 세 값을 큰 순서로 정리하고, 직접/간접으로 바르게 나눈 뒤 합·비교·표시를 정확히 함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 빛으로 직접 보이는 몫이 작다는 것을 근거를 들어 설명하고, 다른 값으로 우연/규칙을 직접 확인함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 세 몫 각각에 알맞은 이름(용어)을 짝지음 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
눈에 보이는 것은 전체의 얼마? · 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.우주를 구성하는 세 가지 요소를, 차지하는 비율이 큰 것부터 순서대로 쓰시오.
2.우주에서 보통 물질이 4.9%를 차지할 때, 빛으로 직접 관측되지 않는 암흑 물질과 암흑 에너지를 합한 비율은 몇 %인지 구하시오.
3.암흑 물질은 빛을 내거나 흡수하지 않아 직접 관측되지 않는다. 그런데도 과학자들이 그 존재를 알 수 있는 까닭을 한 가지 쓰시오.
4.다음이 암흑 물질과 암흑 에너지 중 어느 것에 대한 설명인지 각각 쓰시오. (가) 질량을 가지며 중력으로 은하·은하단을 묶어 둔다. (나) 우주를 가속 팽창시키는(밀어내는) 원인이다.
5.어떤 우주 모형에서 암흑 에너지가 70%, 암흑 물질이 25%를 차지한다면 보통 물질은 몇 %인가? 또 '암흑 에너지 > 암흑 물질 > 보통 물질' 순서가 유지되는지 쓰시오.
6.표준 우주 모형은 빅뱅 우주론에 어떤 개념들이 더해진 것인지 쓰시오.
정답
1. 암흑 에너지(약 68.3%) > 암흑 물질(약 26.8%) > 보통 물질(약 4.9%)
2. 100 − 4.9 = 95.1%
3. 질량이 있어 중력적 영향을 미치기 때문 — 은하의 회전 속도가 바깥쪽에서도 빠르게 유지되는 현상, 중력 렌즈 현상, 은하단 내 은하들의 빠른 운동 등으로 그 존재와 양을 추정한다.
4. (가) 암흑 물질 · (나) 암흑 에너지
5. 보통 물질 = 100 − 70 − 25 = 5% · 70 > 25 > 5 이므로 순서 유지됨
6. 급팽창 이론, 암흑 물질, 암흑 에너지가 더해진 모형(빅뱅 우주론 + 급팽창 + 암흑 물질 + 암흑 에너지)