고등학교 전자기와 양자 · 빛과 정보 통신 · 2022 개정 교육과정
[12전자02-02] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12전자02-02] 렌즈와 거울을 이용한 광학 기기의 원리와 수차를 설명할 수 있다.
성취기준 해설
카메라, 망원경, 현미경 등의 광학 기기는 정성적 원리 위주로 다루며, 렌즈, 거울, 프리즘 등이 광학 기기에서 어떻게 활용되며 어떤 원리가 관련되는지를 설명할 수 있도록 지도한다. 수차는 구면수차와 색수차에 대한 용어 도입 없이 정성적으로 다룬다.
쉽게 풀어 보면
카메라, 망원경, 현미경 같은 광학 기기에서 렌즈, 거울, 프리즘이 각각 어떤 역할을 하는지 빛의 굴절과 반사로 설명하고, 상이 흐려지거나 색이 번지는 수차가 왜 생기는지 정성적으로 이해하는 성취기준이에요. 렌즈 가장자리를 지난 빛이 한 점에 모이지 않는 현상과 색마다 굴절 정도가 다른 현상을 직접 관찰하고 이를 줄이는 방법까지 찾아보는 것이 핵심이에요.
학습지 문항 예시 예시
광학 기기 속 렌즈와 거울
- 카메라의 볼록렌즈가 이미지 센서 위에 상을 맺는 과정을 쓰고, 가까운 물체에 초점을 맞출 때 렌즈를 센서에서 멀어지게 할지 가까워지게 할지 설명해 보세요.
- 현미경에서 대물렌즈와 접안렌즈가 각각 어떤 상을 만드는지 순서대로 쓰세요.
- 굴절 망원경과 반사 망원경이 빛을 모으는 방법의 차이를 쓰고, 큰 천체 망원경에 거울이 주로 쓰이는 이유를 한 가지 쓰세요.
- 볼록렌즈로 햇빛을 모을 때 밝은 점 가장자리에 무지갯빛이 번지는 이유를 색에 따른 굴절 정도 차이로 설명해 보세요.
- 쌍안경 속 프리즘이 하는 역할을 빛의 반사와 관련지어 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 휴대전화 카메라, 쌍안경, 현미경 사진을 보며 공통으로 들어 있는 부품이 무엇인지 찾아요.
- 전개 1: 볼록렌즈와 오목거울로 촛불의 상을 스크린에 맺어 보며 물체 거리에 따라 상의 위치와 크기가 달라지는 모습을 관찰해요.
- 전개 2: 렌즈 가장자리를 지난 빛과 중심 근처를 지난 빛의 초점 위치를 비교하고, 백색광이 렌즈를 지날 때 색이 번지는 모습을 찾아 수차의 원인을 정리해요.
- 정리: 조리개 줄이기, 렌즈 여러 장 겹치기, 거울 사용처럼 수차를 줄이는 방법을 광학 기기별로 짝지어 발표해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
천체 사진을 찍는 굴절 망원경에서 별의 상이 번져 보이는 두 가지 원인을 빛의 경로로 설명하고, 반사 망원경으로 바꾸거나 렌즈를 조합하는 방법이 각 원인을 어떻게 줄이는지 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 가장자리와 중심을 지난 빛의 초점 차이, 색에 따른 굴절 정도 차이를 모두 설명하고, 거울은 반사를 이용해 색 번짐이 없고 렌즈 조합이나 조리개가 번짐을 줄이는 원리를 정확히 연결함 |
| 중 | 두 원인 가운데 하나만 정확히 설명하거나 해결 방법과 원인의 연결이 일부 어긋남 |
| 하 | 상이 흐려지는 이유를 렌즈의 흠집이나 먼지처럼 빛의 경로와 무관하게 설명함 |
세특 기재 예시 예시
광학 기기의 원리를 탐구하는 수업에서 볼록렌즈와 오목거울로 촛불의 상을 맺어 물체 거리에 따른 상의 변화를 관찰하고 카메라의 초점 조절과 연결하여 설명함. 여러 줄기의 평행 광선을 렌즈에 비추어 가장자리를 지난 빛과 중심 근처를 지난 빛이 서로 다른 곳에 모이는 모습을 확인하고, 색마다 굴절 정도가 달라 상의 가장자리에 색이 번지는 원인을 정리함. 큰 천체 망원경에 거울이 쓰이는 이유를 조사하여 발표함.
이 예시는 227자, 나이스 기준 559Byte예요. 과목별 세특은 1,500Byte(500자)까지 써요. 내 문장은 나이스 글자수·바이트 계산기로 세어 볼 수 있어요.
세특에는 학생이 실제로 한 활동과 교사가 관찰한 내용만 써요. 대회명·기관명처럼 쓰면 안 되는 내용은 생기부 기재 금지 사전에서 확인할 수 있어요.
학생들이 자주 헷갈리는 점
수차를 렌즈를 잘못 만들어서 생기는 불량으로 생각하는 학생이 많아요. 곡면 렌즈는 가장자리와 중심을 지나는 빛을 한 점에 정확히 모으기 어렵고 유리는 색마다 굴절 정도가 달라 생기는 자연스러운 한계라는 점, 그래서 여러 렌즈를 조합하거나 거울을 쓴다는 점을 짚어 주세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 중학교 1∼3학년군 ‘빛과 파동’, 고등학교 ‘물리학’의 빛과 물질과 연계된다.
- 레이저 등 광학 기기를 실물로 다룰 때 빛의 특성에서 유래하는 위험 요인을 설명하고 안전에 유의한다.
- 빛과 물질이 상호작용하는 기본 방식인 흡수와 방출을 이해하고, 광전효과와 레이저가 현대사회에서 어떻게 이용되는지 인식할 수 있도록 지도한다.
같은 영역의 다른 성취기준
왓퀴즈는 이런 AI예요
왓퀴즈는 한국 학교의 수업과 기록 업무에 맞춘 교사용 AI예요. 이 사전과 같은 2022 개정 교육과정 성취기준 데이터로 학습지, 수업 PPT, 평가계획서 초안을 만들고, 2026학년도 학교생활기록부 기재요령 원문을 바탕으로 세특 초안을 쓰고 기재 금지 표현을 검사해요.