높이에는 반응하고, 굵기에는 꿈쩍 않는 기둥
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: 여러 높이에서 잰 액체 기둥 (비교용: 같은 곳에서 관만 굵게 한 경우)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[칸 A]에 주어진 값을 옮겨 적으세요 — 0m:76, 1500m:63, 3000m:53, 5500m:38 (단위 cm).
- ②[칸 A]를 보고 높이가 올라갈 때 기둥이 높아지는지 낮아지는지 화살표로 표시하세요.
- ③이웃한 두 지점의 기둥 높이를 빼서 줄어든 양을 위에서부터 차례로 [칸 B]에 적으세요.
- ④[칸 A]에서 기둥 높이가 0m 값의 약 절반이 되는 지점을 찾아 ◯표 하세요.
- ⑤같은 0m에서 관만 두 배 굵게 해 다시 쟀더니 76이었습니다. 이 값을 [칸 C]에 적으세요.
- ⑥높이를 바꾼 것과 굵기를 바꾼 것 중, 기둥 높이를 달라지게 한 쪽을 [칸 C] 옆에 적으세요.
칸 A — 높이(고도)별 액체 기둥의 높이 (cm)
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]에서 높이가 올라갈수록 기둥이 낮아졌습니다. 왜 그렇게 되었다고 생각하나요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 높은 곳일수록 그 위에 쌓여 있는 ___이 ___기 때문에 …
(2)높이가 올라갈수록 기둥이 낮아진 것이 이 네 지점에서만 생긴 우연일까요, 어떤 높이에서도 생기는 규칙일까요? 표에 없는 높이(예: 2000m)를 하나 정해 이웃한 값으로 예상 기둥 높이를 어림하고, 규칙이 맞는지 확인해 이유와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 높이 ___m의 예상 기둥 높이는 약 ___이고, 왜냐하면 …
(3)⑤에서 관을 두 배 굵게 해도 기둥 높이는 76으로 그대로였습니다. 높이를 바꿨을 때와 달리, 굵기는 왜 기둥 높이를 바꾸지 못했을까요? 기둥 높이가 무엇에 따라 정해지는지 여러분 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) | 네 지점의 값을 빠짐없이 옮기고, 뺄셈·◯표·비교 지시를 정확히 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 관찰한 변화의 까닭을 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 규칙을 예측·확인해 봄 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
높이에는 반응하고, 굵기에는 꿈쩍 않는 기둥 · 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.기압이란 무엇인지 한 문장으로 쓰고, 표준이 되는 1기압을 수은 기둥의 높이와 헥토파스칼(hPa)로 각각 나타내시오.
2.어느 곳의 기압을 재었더니 수은 기둥 높이가 70 cmHg였다. 이를 mmHg로 바꾸고, 1기압 = 76 cmHg = 1013 hPa임을 이용해 약 몇 hPa인지 구하시오.
3.토리첼리 실험에서 유리관을 더 굵은 것으로 바꾸거나 관을 비스듬히 기울이면 수은 기둥의 수직 높이는 어떻게 되는지 쓰고, 그 까닭을 설명하시오.
4.다음 두 곳 중 기압이 더 낮은 곳을 고르고 이유를 쓰시오. (가) 해수면 (나) 높이 3000 m인 산 정상
5.산을 오르며 잰 기압이 지면 1013 hPa, 정상 800 hPa였다. 정상의 기압이 더 낮은 까닭을 쓰고, 기압이 높이에 따라 규칙적으로 변하는 성질을 어떤 도구로 활용할 수 있는지 쓰시오.
정답
1. 기압 = 공기(대기)가 단위 넓이에 누르는 압력. 1기압 = 76 cmHg(760 mmHg) ≈ 1013 hPa
2. 700 mmHg · 70÷76×1013 ≈ 933 hPa
3. 둘 다 수직 높이는 76 cm로 변하지 않는다. 높이는 관의 굵기·기울기가 아니라 대기압에 의해 정해지기 때문(기울이면 관을 따라 잰 길이만 길어짐).
4. (나) 산 정상. 높이 올라갈수록 그 위에 쌓인 공기가 적어져 누르는 힘이 줄어 기압이 낮아지기 때문.
5. 정상은 위에 쌓인 공기가 적어 기압이 낮음. 기압이 높이에 따라 규칙적으로 낮아지므로, 기압을 재어 높이(고도)를 아는 고도계로 쓸 수 있다.