커질수록 식고, 갈수록 더 빨리 커진다
지구과학 1 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 용어가 일부러 빠져 있습니다. 아래는 관측을 바탕으로 정리한 어떤 대상의 시간별 기록입니다. 표를 보고 지시대로 손으로 계산한 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석·성찰하여 서술하세요. 정답 문장은 정해져 있지 않으니 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 기록 — 경과 시간(억 년): 0 · 40 · 70 · 100 · 138(지금) / 크기(상대값): 0 · 20 · 40 · 65 · 100 / 온도(상대값): — · 30 · 15 · 9 · 6 예제: 시점별 크기·온도 기록 (크기 20·40·65·100 / 온도 30·15·9·6) (비교용: 처음 빠르기로만 일정하게 커졌다고 가정한 경우)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①이웃한 두 시점끼리 (뒤 크기 − 앞 크기)를 네 번 계산해 [칸 A]에 차례로 적으세요.
- ②[칸 A]의 각 값을 그 구간에 걸린 시간(억 년)으로 나누어 [칸 B]에 적으세요.
- ③[칸 B]의 네 값 중 가장 큰 값이 나온 구간을 찾아 [칸 C]에 적으세요.
- ④표에서 크기가 20일 때와 100일 때의 온도를 찾아 [칸 D]에 나란히 적으세요.
- ⑤처음부터 [칸 B]의 첫 값과 같은 빠르기로만 커졌다면 138억 년 뒤 크기가 얼마일지 계산해 [칸 E]에 적으세요.
- ⑥[칸 E]의 값을 실제 마지막 크기 100과 비교해 어느 쪽이 더 큰지 [칸 E] 옆에 적으세요.
칸 A — 구간마다 늘어난 크기 (뒤 − 앞)
칸 D — 크기 20일 때 / 100일 때의 온도
칸 E — 첫 빠르기로만 커졌다면 (실제와 비교)
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)[칸 B]의 네 값은 앞에서 뒤로 가면서 어떻게 변했나요? 시간이 지날수록 커지는 빠르기가 어떻게 되는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)
✎ 시간이 지날수록 커지는 빠르기는 점점 ___. 왜냐하면 …
(2)[칸 D]에서 크기가 클 때와 작을 때 온도는 어떻게 달랐나요? 이것이 이 표라서 생긴 우연일까요, 어떤 값에서도 생기는 규칙일까요? 표에 없는 크기 값을 하나 직접 정해 온도가 어떻게 될지 예상하고, 그 이유와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 크기를 ___로 정하면 온도는 ___ 이라고 본다. 왜냐하면 …
(3)[칸 E]의 값과 실제 마지막 크기 100은 왜 달랐나요? 실제 대상이 커진 방식의 무엇이 그 차이를 만들었을지 여러분의 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) | 여섯 단계의 계산과 비교를 빠짐없이 수행하고 각 칸에 정확한 값을 적음 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 빠르기와 온도의 변화를 근거를 들어 자기 말로 설명하고, 다른 값을 직접 정해 규칙을 확인함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 세 문장 각각에 알맞은 이름(용어)을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
커질수록 식고, 갈수록 더 빨리 커진다 · 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.빅뱅 우주론에서 우주가 시작된 시기와 그때의 상태를 한 문장으로 서술하시오.
2.다음 사건을 우주의 역사에서 일어난 순서대로 나열하시오. (가) 우주 배경 복사 방출 (나) 빅뱅 (다) 급팽창(인플레이션) (라) 은하와 별의 탄생
3.우주 배경 복사는 초기 우주에서 매우 뜨거웠으나 현재는 약 몇 K로 관측되는지 쓰고, 온도가 그렇게 낮아진 까닭을 우주의 변화와 연결하여 서술하시오.
4.다음 중 빅뱅 우주론을 뒷받침하는 관측 증거를 모두 고르시오. (가) 우주 배경 복사 (나) 수소와 헬륨의 질량비 약 3 : 1 (다) 우주가 팽창할수록 온도가 높아진다는 관측 (라) 멀리 있는 은하일수록 빠르게 멀어짐
5.현재 우주의 팽창 속도가 시간이 갈수록 어떻게 변하고 있는지 쓰고, 이러한 팽창을 일으킨다고 여겨지는 것의 이름을 쓰시오.
정답
1. 약 138억 년 전, 초고온·초고밀도의 매우 작은 한 점에서 대폭발(빅뱅)로 우주가 시작되었다.
2. (나) 빅뱅 → (다) 급팽창 → (가) 우주 배경 복사 → (라) 은하와 별의 탄생
3. 약 2.7 K. 우주가 팽창하면서 온도가 계속 낮아져(초기 고온 복사의 파장이 길어져) 현재 약 2.7 K에 해당하는 전파로 관측된다.
4. (가), (나), (라) · (다)는 틀림 — 팽창하면 온도는 낮아진다
5. 팽창 속도가 점점 빨라지는 가속 팽창을 하고 있으며, 이를 일으킨다고 여겨지는 것은 암흑 에너지이다.