중학교 과학 · 물질의 상태 변화 · 2022 개정 교육과정
[9과04-03] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[9과04-03] 여러 가지 물질의 상태 변화를 관찰하고, 이를 입자 모형으로 설명할 수 있다.
성취기준 해설
여러 가지 물질의 상태 변화를 관찰하여 융해, 응고, 기화, 액화, 승화를 구분하고, 물질의 상태가 변할 때 부피는 변하고 질량과 물질의 성질은 변하지 않는 이유를 입자 모형으로 설명한다.
쉽게 풀어 보면
얼음이 녹거나 물이 증발하는 것처럼 물질의 상태가 바뀌는 현상을 관찰하고 융해, 응고, 기화, 액화, 승화로 구분하는 성취기준이에요. 상태가 변할 때 부피는 달라지지만 질량과 물질의 성질은 그대로인 까닭을 입자의 배열 변화로 설명해요.
학습지 문항 예시 예시
상태 변화의 종류와 입자 배열
- 초콜릿이 손에서 녹는 현상, 차가운 컵 표면에 물방울이 맺히는 현상, 드라이아이스가 점점 작아지는 현상을 각각 상태 변화의 이름으로 쓰세요.
- 녹인 양초가 굳은 뒤 가운데가 움푹 들어가는 까닭을 입자 사이의 거리로 설명하세요.
- 얼음을 비닐봉지에 밀봉해 녹이기 전과 후의 질량을 비교하는 실험을 설계하고 예상 결과를 쓰세요.
- 물이 수증기로 변해도 물이라는 물질의 성질이 변하지 않는 까닭을 입자의 종류와 관련지어 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 젖은 빨래가 마르는 모습, 겨울 창문의 물방울, 아이스크림이 녹는 사진을 보고 공통점을 찾아봐요.
- 전개 1: 고체 양초를 비커에서 녹였다가 다시 굳히며 질량과 표면 모양을 측정하고, 부피 변화와 질량 변화를 따로 기록해요.
- 전개 2: 교사가 보안 장갑을 끼고 드라이아이스 시연을 하면 학생들은 고체가 액체를 거치지 않고 기체로 변하는 모습을 관찰해요.
- 정리: 다섯 가지 상태 변화를 화살표 그림으로 연결하고, 각 변화에서 입자 배열이 어떻게 바뀌는지 짧게 적어요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
밀봉한 플라스틱 용기에 얼음을 넣고 완전히 녹인 뒤 질량과 부피를 녹이기 전과 비교했을 때 어떤 결과가 나올지 예상하고, 그 까닭을 입자의 수, 입자의 종류, 입자 배열의 변화를 들어 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 질량은 변하지 않고 부피는 변함을 예상하고, 입자의 수와 종류는 그대로이고 배열과 거리만 달라진다는 점을 근거로 정확히 설명함 |
| 중 | 질량 보존과 부피 변화를 예상했으나 입자의 수, 종류, 배열 중 일부만 근거로 제시함 |
| 하 | 결과만 예상하거나 질량이 줄어든다고 쓰는 등 입자 모형을 이용한 설명이 부족함 |
세특 기재 예시 예시
상태 변화 관찰 실험에서 양초를 녹였다가 굳히는 과정의 질량을 전자저울로 측정하여 질량이 변하지 않음을 확인함. 굳은 양초의 가운데가 움푹 들어간 모양을 관찰하고 응고할 때 입자 사이 거리가 가까워져 부피가 줄어든 결과로 해석함. 얼음이 녹을 때는 부피가 오히려 줄어드는 물의 특이한 경우를 찾아 일반적인 고체와 비교하는 질문을 제기함.
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
물이 증발하면 없어진다고 생각하거나, 얼음이 녹으면 질량도 줄어든다고 여기는 학생이 많아요. 상태가 변해도 입자의 수와 종류는 그대로이고 배열과 거리만 바뀐다는 점을, 밀봉한 용기로 질량을 재는 실험을 통해 직접 확인하게 하면 오개념을 바로잡기 쉬워요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 초등학교 3∼4학년군 ‘물의 상태 변화’, 고등학교 ‘물질과 에너지’의 물질의 세 가지 상태와 연계된다.
- 질량은 물질이 가지고 있는 고유한 양임을 설명한다. 질량은 무게를 측정하여 확인하고, 기체의 질량을 저울로 측정할 때는 부력이 측정값에 영향을 줄 수 있음을 유의한다.
- 상태 변화 시 열에너지의 출입으로 입자의 배열과 운동이 달라지는 실험 결과를 입자 모형을 사용하여 설명하도록 한다.
- 녹는점, 끓는점, 어는점의 정확한 개념은 중학교 1∼3학년군 ‘물질의 특성’에서 학습하므로 각 상태 변화가 일어나는 온도라는 측면에 주안점을 둔다.