새 물건을 만들 때 무엇까지 따져야 하는지 살펴보기
중등과학 3-2 · 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: 전기 자동차를 만들 때 정한 다섯 가지 문장 (가)~(마) (비교용: 값을 낮추려고 경보 장치를 빼고 값싼 축전지를 넣은 자동차)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①아래 다섯 문장을 읽으세요. (가) 교체 비용을 줄이려고 수명이 긴 축전지를 쓴다.
- ②(나) 소음이 거의 없어 보행자가 알아채도록 경보 장치를 단다. (다) 한 번 충전으로 먼 거리를 가도록 용량이 큰 축전지를 쓴다.
- ③(라) 배기가스가 나오지 않도록 전기로 도는 전동기를 쓴다. (마) 주요 소비자층의 취향을 조사해 겉모습을 정한다.
- ④다섯 문장이 각각 무엇을 좋게 하려는 것인지 짧은 말로 이름 붙여 [칸 A]에 다섯 개 적으세요.
- ⑤(가)와 (다)는 둘 다 축전지 이야기입니다. 고른 까닭이 어떻게 다른지 [칸 B]에 한 줄로 적으세요.
- ⑥다음 네 가지에 1~4 번호를 붙여 [칸 C]에 적으세요: 불편한 점 알아채기 / 해결 방법 떠올리기 / 알맞은 과학 원리 고르기 / 만들어 확인하기
- ⑦값을 낮추려고 경보 장치를 빼고 값싼 축전지를 넣은 자동차가 있습니다. 지켜지지 않은 문장의 기호를 [칸 D]에 적으세요.
- ⑧다섯 중 내가 가장 중요하다고 보는 두 개의 기호를 [칸 E]에 적으세요.
칸 A — (가)~(마)에 붙인 짧은 이름 다섯 개
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 A]에 붙인 다섯 이름은 서로 겹치나요, 아니면 각각 다른 것을 좋게 하나요? 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ (가)는 ___을(를) 좋게 하고, (라)는 ___을(를) 좋게 하므로 …
(2)다섯 가지를 모두 따지는 일은 자동차라서 생긴 특별한 경우일까요, 어떤 물건을 만들어도 생기는 규칙일까요? 물건 하나(예: 우산, 전기밥솥)를 직접 골라 다섯 가지를 따져 본 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (특별한 경우 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 물건 ___로 해 보니 …
(3)[칸 D]의 자동차는 값은 싸졌지만 무엇을 잃었나요? 값 하나만 보고 정하면 왜 곤란한지 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. 빼도 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) | 다섯 문장에 각각 이름을 붙였고, 순서 번호와 기호 고르기를 빠짐없이 수행함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 다섯 가지가 서로 다름을 근거로 설명하고, 다른 물건을 직접 골라 확인함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 다시 짜고, 자기 경험에 알맞은 이름(용어)을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
새 물건을 만들 때 무엇까지 따져야 하는지 살펴보기 · 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.공학적 설계란 무엇인지 '과학 원리나 기술', '개선', '새로운 제품 또는 시스템'이라는 말을 모두 넣어 한 문장으로 쓰시오.
2.공학적 설계는 무엇을 하는 것으로 시작하는지 쓰고, 그 뒤에 이어지는 과정을 순서대로 쓰시오.
3.전기 자동차 개발에서 '수명이 긴 축전지를 사용한다'와 '용량이 큰 축전지를 사용한다'는 각각 어떤 조건을 고려한 것인지 쓰시오.
4.다음은 전기 자동차 개발에서 고려한 점이다. 각각 어떤 조건인지 쓰시오. (가) 보행자가 알 수 있도록 경보 장치를 설치한다. (나) 배기가스를 배출하지 않는 전동기를 사용한다. (다) 주요 소비자층의 취향을 분석하여 설계한다.
5.값을 최대한 낮추려고 경보 장치를 빼고 수명이 짧은 값싼 축전지를 사용한 자동차를 만들었다. 이 제품이 공학적 설계로서 부족한 까닭을 고려 조건을 들어 서술하시오.
정답
1. 공학적 설계는 과학 원리나 기술을 활용하여 기존의 제품을 개선하거나 새로운 제품 또는 시스템을 개발하는 창의적인 과정이다.
2. 일상생활에서 불편한 점을 인식하는 것으로 시작한다 → 불편한 점을 해결할 최적의 방법을 생각한다 → 적절한 과학 원리나 기술을 활용하여 제품을 만든다.
3. 수명이 긴 축전지 = 경제성(교체 비용 절감), 용량이 큰 축전지 = 편리성(한 번 충전으로 먼 거리 주행)
4. (가) 안전성 (나) 환경적 요인 (다) 외형적 요인
5. 경제성만 고려하고 안전성(경보 장치 제거로 보행자가 접근을 알 수 없음)과 경제성의 장기적 이익·편리성(수명이 짧아 교체 비용 증가)을 함께 고려하지 않았기 때문이다. 공학적 설계는 여러 조건을 함께 고려해야 한다.