반씩 사라질 때마다 나오는 것
지구과학 2 · 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: 물질 ㉮ (알갱이 1600개, 한 시기마다 절반이 사라짐) (비교용: 물질 ㉯ (두 시기마다 절반이 사라짐))
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 물질 ㉮의 남은 알갱이 수를 적으세요. 처음은 1600, 다음 시기마다 바로 앞 수의 절반을 적습니다.
- ②각 시기에 새로 사라진 수(바로 앞 수 − 지금 수)를 [칸 B]에 적으세요. 이 수가 그 시기에 나온 열의 양입니다.
- ③[칸 B]의 다섯 수를 왼쪽부터 보며, 뒤로 갈수록 커지는지 작아지는지 ↑ 또는 ↓로 표시하세요.
- ④[칸 B]의 수를 모두 더해 [칸 C]에 적고, 처음 수 1600에 얼마나 가까운지 비교하세요.
- ⑤물질 ㉯는 두 시기마다 절반이 사라집니다. 0·2·4시기에 남은 수를 [칸 D]에 적으세요.
- ⑥4시기에 ㉮와 ㉯ 중 더 많이 남긴 쪽을 [칸 E]에 쓰고, 그때 열을 더 낼 수 있는 쪽도 함께 적으세요.
칸 A — 물질 ㉮ — 각 시기에 남은 알갱이 수 (0~4시기, 다섯 칸)
칸 B — 물질 ㉮ — 각 시기에 새로 사라진 수 = 그때 나온 열
칸 D — 물질 ㉯ — 0·2·4시기에 남은 수
칸 E — 4시기에 더 많이 남긴 물질 · 열을 더 낼 쪽
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 B]의 수(각 시기에 나온 열)는 시기가 지날수록 어떻게 변했나요? 왜 그렇게 변하는지 [칸 A]의 남은 수와 연결해서 설명해 보세요. (15점)
✎ 뒤로 갈수록 열은 ___진다. 그 까닭은 남은 알갱이가 ___해서 …
(2)[칸 B]의 열이 매 시기 절반으로 줄어든 것은 처음 수가 1600이라서 생긴 우연일까요, 어떤 무더기에서도 생기는 규칙일까요? 처음 수를 800으로 바꾸어 직접 표를 만들어 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 처음 수 800으로 해 보니 열은 ___, ___, ___ 로 …
(3)4시기에서 ㉮와 ㉯의 남은 수가 달랐습니다. 무엇 때문에 ㉯가 뒤 시기까지 열을 더 오래 낼 수 있는지, 두 물질의 차이로 설명해 보세요. (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 활동을 세 문장으로 정리하고, ‘절반씩 줄며 열을 내는 물질’과 ‘그 열이 공급되는 곳’이 실제 자연에서 무엇일지 교과서에서 배울(또는 배운) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 각 시기의 남은 수와 사라진 수를 규칙대로 빠짐없이 채우고, 표시·합·비교 지시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 열이 줄어드는 까닭을 남은 수와 연결해 설명하고, 다른 처음 수로 직접 확인해 우연/규칙을 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 과학 용어(이름)를 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
반씩 사라질 때마다 나오는 것 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 생각을 이번에는 실제 지구의 내부 열에 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.지구 내부의 열을 공급하는 열원을, 지구가 만들어질 때 저장된 열과 그 뒤 계속 발생하는 열로 나누어 각각 예를 들어 쓰시오.
2.반감기가 14억 년인 방사성 동위원소가 처음 양의 1/8로 줄어드는 데 걸리는 시간을 구하시오.
3.방사성 붕괴로 발생하는 지구 내부의 열은 지구 역사 동안 점점 많아지는가, 적어지는가? 방사성 물질의 양과 관련지어 까닭을 쓰시오.
4.다음 중 지구 내부 에너지(내부 열)의 근원이 아닌 것을 고르시오. ㉠ 미행성체 충돌 ㉡ 방사성 동위원소의 붕괴 ㉢ 물질 분화에 따른 중력 에너지 ㉣ 태양 복사 에너지
5.반감기가 각각 7억 년인 물질 A와 45억 년인 물질 B가 지구 형성 때 같은 양으로 있었다. 형성 후 약 45억 년이 지난 오늘날, 지구 내부 열에 더 크게 기여하는 물질은 무엇인지 쓰고 까닭을 설명하시오.
정답
1. ① 지구 형성 초기에 저장된 열 — 미행성체 충돌 에너지, 물질이 무거운 것과 가벼운 것으로 나뉘어 가라앉을 때(분화·중력 수축) 방출된 에너지. ② 그 뒤 지속적으로 발생하는 열 — 우라늄·토륨·칼륨 등 방사성 동위원소의 붕괴열.
2. 1/8 = (1/2)³ → 반감기 3번 → 3 × 14억 = 42억 년
3. 점점 적어진다. 방사성 동위원소가 붕괴하여 그 양이 계속 줄어들므로, 단위 시간당 방출되는 붕괴열도 함께 감소하기 때문이다.
4. ㉣ (태양 복사 에너지는 지구 바깥에서 오는 열원으로 지표를 데울 뿐, 지구 내부 열의 근원은 아니다)
5. B. A는 45억 년 동안 반감기를 약 6번 넘게 거쳐 처음의 약 1%만 남아 거의 소진되었지만, B는 반감기를 한 번 지나 아직 절반가량 남아 지금도 붕괴열을 꾸준히 공급하기 때문이다.