손의 개수가 만든 빈자리와 남는 손

통합과학 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

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: 규소 판에 붕소(B) 하나, 인(P) 하나를 끼운 경우 (비교용: 규소(Si)만으로 채운 판)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 규소·저마늄은 4, 붕소·알루미늄은 3, 인·비소는 5로 손 개수를 옮겨 적으세요.
  2. [칸 A]에서 손이 4보다 적은 재료에 △표, 4보다 많은 재료에 ▽표 하세요.
  3. 규소는 이웃 4개와 손을 하나씩 맞잡습니다. [칸 B] 위쪽에 규소만으로 채운 판을 그리세요.
  4. [칸 B] 아래쪽에 판 두 개를 그려 왼쪽 가운데는 △ 재료로, 오른쪽 가운데는 ▽ 재료로 바꾸세요.
  5. 왼쪽 판에서 맞잡지 못해 빈 자리의 수를 [칸 C]에, 오른쪽 판에서 짝 없이 남은 손의 수를 [칸 D]에 적으세요.
  6. 빈 자리는 ●, 남은 손은 ○로 표시해 두 판을 맞붙이고, 서로 경계 쪽으로 미는 화살표를 그린 뒤 만나는지 [칸 E]에 적으세요.
  7. 이번에는 ●과 ○을 경계 반대쪽으로 미는 화살표를 그리고, 경계 부근이 어떻게 되는지 [칸 F]에 적으세요.
칸 A — 재료별 손의 개수
칸 B — 판 그리기 (위: 규소만 / 아래: 왼쪽 △, 오른쪽 ▽)
칸 C — 왼쪽 판의 빈 자리 수
칸 D — 오른쪽 판의 남은 손 수
칸 E — 경계 쪽으로 밀었을 때
칸 F — 반대쪽으로 밀었을 때
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]와 [칸 D]에서 생긴 것은 서로 어떻게 다른가요? 손의 개수가 어떻게 달라서 그 차이가 생겼는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 손이 4보다 ___ 재료를 끼우면 ___이 생기고, 4보다 ___ 재료를 끼우면 ___이 남는다. 왜냐하면 …

(2)⑥과 ⑦의 결과는 붕소와 인이라서 생긴 우연일까요, 손의 개수만으로 정해지는 규칙일까요? 알루미늄·비소처럼 다른 재료를 직접 골라 해 본 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 고른 재료 ___와 ___로 해 보니 …

(3)[칸 B] 위쪽의 판은 아래쪽 두 판과 무엇이 달랐나요? 그 판만 붙여 놓고 밀면 ⑥과 ⑦ 같은 차이가 왜 생기지 않을지 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)손의 개수를 정확히 세어 표시하고, 두 판의 그림과 화살표 지시를 빠짐없이 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)두 표시의 차이에 이유를 붙였고, 다른 재료를 직접 골라 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

손의 개수가 만든 빈자리와 남는 손 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.고유(순수) 반도체와 불순물 반도체의 차이를 쓰고, 고유 반도체에 불순물을 넣어 전기 전도성을 높이는 과정을 무엇이라 하는지 쓰시오.
2.규소(Si)에 갈륨(Ga)을 소량 넣은 것과 인(P)을 소량 넣은 것은 각각 어떤 반도체가 되는지 쓰고, 그 까닭을 원자가 전자 수로 설명하시오.
3.p형 반도체와 n형 반도체에서 전하를 나르는 역할을 주로 하는 것을 각각 쓰시오.
4.p-n 접합 다이오드에서 p형 쪽에 전원의 (−)극을, n형 쪽에 (+)극을 연결하였다. 순방향과 역방향 중 어느 쪽인지 쓰고, 전류가 흐르는지 까닭과 함께 설명하시오.
5.다이오드를 이용하면 교류를 직류로 바꿀 수 있다. 이때 이용되는 다이오드의 성질을 이름과 함께 설명하시오.
정답
1. 고유 반도체는 불순물 없이 완벽한 결정 구조를 이루어 낮은 온도에서 양공이나 자유 전자가 매우 적어 절연체에 가깝다(예: Si, Ge). 불순물 반도체는 특정 불순물을 넣어 전기 전도성을 높인 것이며, 이 과정을 도핑이라 한다. 2. Ga는 원자가 전자가 3개(13족)이어서 규소와 공유 결합할 때 전자 1개가 부족해 양공이 생기므로 p형 반도체가 된다. P는 원자가 전자가 5개(15족)이어서 결합 후 전자 1개가 남으므로 n형 반도체가 된다. 3. p형: 양공, n형: (남는) 전자 4. 역방향 전압이다. 양공은 (−)극 쪽으로, 전자는 (+)극 쪽으로 끌려가 접합면에서 멀어지므로 전하 나르개가 접합면을 통과하지 못해 전류가 흐르지 않는다. 5. 정류 작용. 다이오드는 순방향(p형에 (+), n형에 (−)) 전압일 때만 전류를 흐르게 하고 역방향에서는 흐르지 못하게 하므로, 한쪽 방향의 전류만 남아 교류가 직류로 바뀐다.
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