높이 다른 토막이 뜬 깊이의 규칙
지구과학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시대로 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석·성찰하여 서술하세요. 정답 문장은 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 주어진 값 — 물에 뜬 나무토막의 (전체 높이 · 물 위로 나온 높이): A(5㎝·1㎝), B(10㎝·2㎝), C(15㎝·3㎝), 재질이 다른 D(10㎝·1㎝). 예제: 물에 뜬 나무토막 A·B·C (비교용: 재질이 다른 토막 D)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①A·B·C의 전체 높이에서 물 위로 나온 높이를 빼서 잠긴 깊이를 [칸 A]에 각각 적으세요.
- ②①의 잠긴 깊이를 그 토막의 전체 높이로 나눈 값을 소수로 구해 [칸 B]에 세 개 적으세요.
- ③물 위로 가장 높이 솟은 토막과 물속으로 가장 깊이 잠긴 토막을 [칸 A] 옆에 적으세요.
- ④A·B·C의 바닥이 물 표면에서 깊은 순서대로 토막 이름을 [칸 C]에 나열하세요.
- ⑤D의 잠긴 깊이를 구해 전체 높이가 같은 B와 무엇이 다른지 [칸 D]에 적으세요.
- ⑥D의 잠긴 깊이를 전체 높이로 나눈 값을 구해 [칸 E]에 적고 [칸 B]의 값들과 비교하세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)큰 토막일수록 물 위로 더 높이 나오면서 동시에 물속으로 더 깊이 잠기는 까닭은 무엇이라고 생각하나요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 그 토막이 클수록 ___도 함께 커지기 때문에 …
(2)[칸 B]에서 A·B·C의 (잠긴 깊이 ÷ 전체) 값이 모두 같았나요? 이것이 이 세 토막이라서 생긴 우연일까요, 같은 재질이면 늘 생기는 규칙일까요? 다른 크기의 토막을 하나 직접 정해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 정한 토막 ___로 해 보니 …
(3)D는 B와 전체 높이가 같은데 왜 물 위로 덜 나오고 더 깊이 잠겼나요? 두 토막의 무엇이 달라서 그런 차이가 생겼다고 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 관찰한 것을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 현상에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 네 토막의 잠긴 깊이·비율을 정확히 계산하고, 표시·순서·비교 지시를 빠짐없이 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 관찰 결과의 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 우연/규칙을 다른 사례로 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 관찰에 알맞은 과학 용어를 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
높이 다른 토막이 뜬 깊이의 규칙 · 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.지각이 맨틀 위에 떠서 평형을 이룬다는 지각 평형설을 한 문장으로 설명하고, 이를 잘 보여 주는 일상 현상 하나를 쓰시오.
2.얼음의 밀도 0.9 g/㎤, 바닷물의 밀도 1.0 g/㎤인 빙산이 떠 있다. 전체 부피 중 물속에 잠긴 부분과 물 위로 드러난 부분의 비율을 각각 구하시오.
3.지각의 밀도 2.7 g/㎤, 맨틀의 밀도 3.3 g/㎤인 에어리 모델에서, 주변보다 2 ㎞ 높은 산의 뿌리 깊이를 구하시오.
4.다음 설명은 지각 평형의 어느 모델인가? ㉠ 지각의 밀도는 일정하고 높은 산일수록 아래로 더 깊은 뿌리를 가진다. ㉡ 지각의 밑면 깊이는 일정하고 높은 곳일수록 밀도가 작다.
5.두꺼운 빙하로 눌려 있던 지각이 빙하가 녹아 가벼워지면 이후 지각은 어떻게 되는지 지각 평형설로 설명하시오.
정답
1. 밀도가 큰 맨틀 위에 밀도가 작은 지각이 떠서, 누르는 중력과 떠받치는 부력이 평형을 이룬 상태 · 예: 물에 뜬 빙산(나무토막)
2. 잠김 90% · 드러남 10% (잠긴 비율 = 0.9/1.0 = 0.9)
3. 9 ㎞ (2 × 2.7 ÷ (3.3−2.7) = 2 × 4.5)
4. ㉠ 에어리(Airy) 모델 · ㉡ 프래트(Pratt) 모델
5. 누르던 무게가 줄어 평형이 깨지므로 지각이 서서히 솟아오른다(융기) · 후빙기 지각 융기(반등)