잘라 낼수록 떠오르는 균형
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: 물에 뜬 같은 재질의 나무토막 ㄱ(10㎝)·ㄴ(15㎝)·ㄷ(20㎝) (비교용: 꼭대기를 5㎝ 잘라 낸 토막 ㄷ)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①세 토막 ㄱ·ㄴ·ㄷ의 물에 잠긴 부분 길이(전체의 5분의 4)를 각각 계산해 [칸 A]에 적으세요.
- ②각 토막이 물 위로 나온 길이(전체 길이 − 잠긴 길이)를 계산해 [칸 B]에 적으세요.
- ③세 토막마다 '잠긴 길이 ÷ 전체 길이'를 계산해 [칸 C]에 적고, 세 값이 서로 같은지 확인하세요.
- ④[칸 B]에서 물 위로 가장 높이 솟은 토막에 ◯표, [칸 A]에서 가장 깊이 잠긴 토막에 △표 하세요.
- ⑤ㄷ의 꼭대기를 5㎝ 잘라 전체가 15㎝가 되었습니다. 새로 잠긴 길이·나온 길이를 계산해 [칸 D]에 적으세요.
- ⑥자르기 전 ㄷ의 바닥은 물 밑 16㎝, 자른 뒤는 물 밑 12㎝입니다. 바닥이 어느 쪽으로 몇 ㎝ 옮겼는지 [칸 E]에 적으세요.
칸 A — 각 토막이 물에 잠긴 부분의 길이 (ㄱ·ㄴ·ㄷ)
칸 B — 각 토막이 물 위로 나온 부분의 길이 (ㄱ·ㄴ·ㄷ)
칸 C — 잠긴 길이 ÷ 전체 길이 (ㄱ·ㄴ·ㄷ)
칸 D — 5㎝ 자른 뒤 ㄷ의 잠긴·나온 길이
칸 E — ㄷ 바닥의 이동 (위/아래·몇 ㎝)
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]의 세 값이 모두 같았나요? 이것은 이 세 토막이라서 생긴 우연일까요, 같은 재질이면 어떤 길이의 토막에서도 생기는 규칙일까요? 다른 길이의 토막을 하나 직접 골라 계산한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 토막 길이 ___㎝로 해 보니 …
(2)⑤⑥에서 ㄷ의 꼭대기를 5㎝나 잘랐는데 물 위로 나온 높이는 4㎝에서 3㎝로 1㎝만 낮아졌습니다. 5㎝를 잘랐는데 왜 1㎝만 낮아졌을까요? 자른 뒤 토막의 바닥이 어떻게 되었는지와 연결해 설명하세요. (15점)
✎ 잘라 낸 5㎝ 중 ___㎝만큼은 토막의 바닥이 ___로 옮겨 갔기 때문에 …
(3)[칸 A]와 [칸 B]를 보면 전체가 긴 토막일수록 물 위로 더 높이 솟는 동시에 물속으로도 더 깊이 잠겼습니다. 토막의 전체 길이와 잠긴 깊이 사이에 어떤 관계가 있다고 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 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 토막의 잠긴·나온 길이를 정확히 계산하고, 자른 뒤 바닥의 이동을 바르게 구함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 관찰한 규칙을 다른 토막으로 직접 검증하고, 5㎝를 잘랐는데 1㎝만 낮아진 까닭을 근거를 들어 설명함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 과학 용어를 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
잘라 낼수록 떠오르는 균형 · 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.물이나 맨틀처럼 밀도가 큰 물질 위에 밀도가 작은 물질이 떠서 정지해 있을 때, 떠 있는 물체가 받는 부력과 그 물체의 무게 사이의 관계를 쓰시오.
2.밀도가 0.9 g/㎤인 얼음이 밀도 1.0 g/㎤인 물에 떠 있다. 전체 부피 중 물에 잠긴 부분의 비율(%)을 구하시오.
3.밀도가 일정한 지각이 그보다 밀도가 큰 맨틀 위에서 지각 평형을 이루고 있다. 높은 산 아래의 지각은 평지 아래보다 두꺼운가 얇은가? 그 까닭과 함께 쓰시오.
4.다음 중 지각 평형을 회복하는 과정에서 일어나는 조륙 운동에 해당하는 것을 모두 고르시오. ㉠ 빙하가 녹은 뒤 스칸디나비아반도가 서서히 융기함 ㉡ 두 대륙판이 충돌해 히말라야 같은 습곡 산맥이 형성됨 ㉢ 두꺼운 퇴적물이 쌓인 해안 지역이 서서히 침강함 ㉣ 마그마가 분출해 화산이 형성됨
5.밀도 2.7 g/㎤인 지각이 밀도 3.3 g/㎤인 맨틀 위에서 지각 평형을 이루고 있다. 침식으로 지각 맨 위 1 ㎞가 깎여 나갔다. 지각은 융기하는가 침강하는가? 또 융기하는 높이는 대략 얼마인가?
정답
1. 부력 = 무게 (두 힘의 크기가 같아 평형을 이룬다)
2. 0.9 ÷ 1.0 = 0.9 → 90 % (물 위로 나온 부분은 10 %)
3. 두껍다 — 산이 높을수록 맨틀 속으로 잠긴 뿌리가 더 깊어야 평형을 이루므로 지각이 더 두껍다(에어리설)
4. ㉠, ㉢ (㉡은 조산 운동, ㉣은 화산 활동)
5. 융기한다 · 융기량 ≈ 1 ㎞ × (2.7 ÷ 3.3) ≈ 0.82 ㎞ (지표는 순 0.18 ㎞ 정도만 낮아짐)