고등학교 통합과학1 · 시스템과 상호작용 · 2022 개정 교육과정
[10통과1-03-05] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[10통과1-03-05] 생명 시스템을 유지하기 위해서 다양한 화학 반응과 물질 출입이 필요함을 이해하고, 일상생활에서 활용되는 화학 반응 사례를 조사하여 발표할 수 있다.
성취기준 해설
생명 시스템의 기본 단위인 세포에서 일어나는 화학 반응에 효소가 필요하고, 세포막을 통한 선택적 투과를 통해 물질 출입이 일어남을 학습한다.
쉽게 풀어 보면
세포에서 일어나는 화학 반응에는 효소가 필요하고, 세포막의 선택적 투과로 물질이 드나든다는 것을 이해하는 성취기준이에요. 생명 시스템이 유지되려면 반응과 물질 출입이 함께 일어나야 함을 알고, 발효 식품이나 효소 세제처럼 생활 속 화학 반응 사례를 조사해 발표하게 해요.
학습지 문항 예시 예시
효소와 세포막의 물질 출입
- 과산화 수소수에 생감자 조각을 넣었을 때 기포가 발생하는 까닭을 효소의 작용으로 설명해 보세요.
- 효소가 반응 후에도 변하지 않고 다시 쓰일 수 있다는 특징을 확인하려면 어떤 실험을 하면 좋을지 설계해 보세요.
- 배추를 소금물에 담가 두면 숨이 죽는 현상을 세포막을 통한 물의 이동으로 설명해 보세요.
- 생활에서 효소를 이용하는 사례를 두 가지 찾아 각각 어떤 반응을 돕는지 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 밥을 오래 씹으면 단맛이 나는 경험을 떠올리며 몸속 화학 반응에 무엇이 필요한지 질문해요.
- 전개 1: 과산화 수소수에 생감자와 삶은 감자를 각각 넣어 기포 발생을 비교하고 효소의 특성을 정리해요.
- 전개 2: 양파 표피 세포를 소금물과 증류수에 담가 관찰하며 세포막을 통한 물의 이동과 선택적 투과를 이해해요.
- 정리: 모둠별로 발효 식품, 효소 세제 등 생활 속 화학 반응 사례를 조사해 발표 자료를 만들어요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
생감자와 삶은 감자를 과산화 수소수에 넣었을 때 나타나는 결과의 차이를 효소의 성질로 설명하고, 생명 시스템이 유지되려면 효소의 작용과 세포막을 통한 물질 출입이 함께 필요한 까닭을 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 생감자에서만 기포가 많이 생기는 까닭을 열에 의한 효소의 기능 상실로 설명하고, 반응에 필요한 물질의 유입과 생성물의 배출을 세포막의 선택적 투과와 연결함 |
| 중 | 실험 결과의 차이는 설명했으나 세포막을 통한 물질 출입과의 관계를 구체적으로 제시하지 못함 |
| 하 | 효소를 반응에 소모되는 물질로 설명하거나 실험 결과를 해석하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
효소와 물질 출입 실험에서 생감자와 삶은 감자를 과산화 수소수에 넣어 기포 발생량을 비교하고 열에 의해 효소가 기능을 잃는다는 사실을 설명함. 양파 표피 세포를 소금물과 증류수에 담가 관찰하며 세포막을 통한 물의 이동을 그림으로 기록함. 김치의 발효 과정을 조사하여 미생물의 효소가 일으키는 화학 반응을 생활과 연결한 발표를 진행함.
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
효소가 반응에 참여하면서 함께 소모된다고 생각하는 학생이 많아요. 효소는 반응을 빠르게 하고 그대로 남아 다시 쓰인다는 점을 짚어 주세요. 세포막을 모든 물질이 똑같이 통과하는 그물로 여기는 오해도 선택적 투과 사례로 바로잡아 주세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 중학교 1~3학년군의 ‘힘의 작용’, ‘운동과 에너지’, ‘생물의 구성과 다양성’ 및 ‘생식과 유전’, 고등학교 ‘지구시스템과학’의 지구 탄생과 생동하는 지구, ‘물리학’의 힘과 에너지, ‘역학과 에너지’의 시공간과 운동, ‘생명과학’의 생명 시스템의 구성, 생명의 연속성과 다양성, ‘세포와 물질대사’의 세포, 물질대사와 에너지, 세포호흡과 광합성 및 ‘생물의 유전’의 유전자와 유전물질, 유전자의 발현과 연계된다.
- 지구시스템의 균형이 깨짐으로써 인간세계에 주는 영향에 대해 조사·토론할 때, 주제와 관련된 과학이론이나 보도, 영상물, 전 지구 규모의 빅데이터와 시뮬레이션을 통해 지구시스템 차원의 연계성을 확인하고 디지털·인공지능 소양을 함양한다.
- 지구시스템을 구성하는 권역들 간의 상호작용이 지구 생명체의 존속에 기여하고 있으며, 미래세대를 위해 지구시스템을 최적의 상태로 보전해야 할 인류의 생태적 책임감을 인식시킨다.
- 자유 낙하와 수평으로 던진 물체의 운동을 시각화하여 비교하기
- 교통수단과 스포츠 등에서 충격을 줄이는 방법 탐색하기
- 막을 통한 물질의 이동을 실험하고 생명 활동 유지에서 세포막의 역할 탐구하기
- 효소 작용의 원리에 관한 실험하기
- 안전사고 예방 대비책 및 장치에 대한 고안은 과제 연구나 프로젝트 학습을 통해 창의적 산출물을 고안하도록 지도할 수 있다.
- 스마트 기기의 앱을 활용한 다중섬광사진, 가상현실 기기로 달에서의 중력 체험하기 등과 같이 디지털 탐구 도구를 적극 활용하여 디지털 소양을 함양함과 더불어 학생의 능동적 탐구를 유발한다.