정반대는 같은데, 한쪽만 쏠린다
지구과학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래 두 표를 손으로 직접 다뤄 본 뒤 그 결과를 여러분의 말로 해석·성찰하세요. [평범한 점]을 여덟 방향으로 세어 본 개수 — 오른쪽 120, 왼쪽 118, 오른위 41, 왼위 42, 오른아래 39, 왼아래 40, 위 15, 아래 14. [밝은 무리]를 같은 여덟 방향으로 세어 본 개수 — 오른쪽 30, 오른위 18, 오른아래 20, 위 6, 아래 5, 왼위 2, 왼쪽 3, 왼아래 2. 정답 문장은 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 예제: 여덟 방향으로 점 세기 (비교용: 밝은 무리의 치우침)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①[평범한 점]에서 가장 많은 두 방향에 ◯, 가장 적은 두 방향에 △ 하고 [칸 A]에 옮겨 쓰세요.
- ②정반대 방향끼리(오른쪽-왼쪽, 위-아래) 개수를 비교해 그 차이를 [칸 B]에 적어 보세요.
- ③이 개수 분포로 점 전체가 이루는 모양을 한 문장으로 [칸 C]에 그리듯 설명해 보세요.
- ④[밝은 무리]에서 가장 많이 몰린 쪽을 찾아 [칸 D]에 방향으로 적어 보세요.
- ⑤밝은 무리가 가장 적은 쪽도 [칸 D] 옆에 적고, 몰린 쪽과 화살표로 이어 보세요.
- ⑥모든 방향의 기준이 되는 내 자리가 밝은 무리 전체의 가운데인지 [칸 E]에 판정해 쓰세요.
칸 C — 점 전체가 이루는 모양(그림·설명)
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 C]에서 점들이 이루는 모양을 무엇이라고 봤나요? 정반대 방향의 개수가 거의 같다는 것([칸 B])은 내가 서 있는 자리에 대해 무엇을 뜻하는지 이유와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 정반대가 비슷하다는 건 내가 그 띠의 ___ 쪽에 가깝다는 뜻이라서 …
(2)밝은 무리가 한쪽으로 몰린 이 치우침은 이 표라서 생긴 우연일까요, 다시 세어도 나오는 규칙일까요? 오른쪽 계열과 왼쪽 계열의 개수를 각각 직접 합산해 비교한 결과와 함께 판정하세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 오른쪽 계열 합 ___ 대 왼쪽 계열 합 ___ 이므로 …
(3)평범한 점은 정반대가 거의 같은데 밝은 무리는 한쪽으로 쏠렸습니다. 두 무리 중 어느 쪽이 '내 자리가 어디인가'를 더 정직하게 알려 준다고 보나요? 왜 그렇게 달랐을지 이유와 함께 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 다룬 세 가지 — 점 전체가 이루는 모양, 한쪽으로 몰린 밝은 무리, 내 자리가 그 가운데가 아니라는 것 — 각각에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 여덟 방향 개수를 정확히 옮기고, 정반대 비교·몰린 쪽 찾기·자리 판정을 빠짐없이 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 관찰 결과의 까닭을 근거를 들어 설명하고, 치우침을 직접 합산해 우연/규칙을 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 과학 용어를 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
정반대는 같은데, 한쪽만 쏠린다 · 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.허셜이 우리은하의 모양을 알아내기 위해 사용한 방법은 무엇이며, 그 방법으로 그가 내린 결론(우리은하의 모양과 태양의 위치)은 무엇인지 쓰시오.
2.섀플리는 무엇의 분포를 이용해 우리은하의 중심 위치를 추정했는가? 또 그 천체까지의 거리를 어떻게 알아냈는지 쓰시오.
3.허셜·캅테인의 모형과 섀플리의 모형은 '태양의 위치'에 대해 어떻게 다른 결론을 내렸는지 비교하여 쓰시오.
4.캅테인은 우리은하를 실제보다 작게, 섀플리는 실제보다 크게 추정하였다. 두 사람이 크기를 잘못 추정한 공통 원인은 무엇인지 쓰시오.
5.오늘날 밝혀진 바로 태양은 우리은하 중심에서 약 얼마나 떨어져 있고, 원반의 지름은 대략 얼마인가? 이 사실은 허셜과 섀플리 중 누구의 결론을 더 지지하는지 쓰시오.
정답
1. 여러 방향으로 별의 개수를 세는 '별 세기'를 이용. 은하수 방향(원반의 평면)으로 별이 많고 그에 수직인 방향으로 적어, 우리은하를 납작한 원반 모양으로 보았고 태양을 그 중심 부근에 두었다.
2. 구상성단의 분포를 이용. 구상성단에 속한 세페이드 변광성의 주기-광도 관계로 거리를 구했고, 구상성단들이 궁수자리 쪽으로 치우쳐 분포함을 알아냈다.
3. 허셜·캅테인은 태양을 우리은하 중심 부근에 두었으나, 섀플리는 구상성단 분포가 한쪽(궁수자리)으로 치우친 것을 근거로 태양이 중심에서 크게 벗어난 변두리에 있다고 결론지었다.
4. 성간 물질(성간 티끌)에 의한 빛의 흡수·산란인 성간소광을 고려하지 않았기 때문. 이 때문에 캅테인은 먼 별빛이 어두워져 은하를 작게, 섀플리는 세페이드 거리가 보정되지 않아 크게 추정했다.
5. 태양은 중심에서 약 3만 광년(약 2.6만~2.8만 광년) 떨어진 원반부에 있고, 원반의 지름은 약 10만 광년이다. 태양이 중심에서 벗어나 있으므로 섀플리의 결론을 더 지지한다.