중학교 과학 · 힘의 작용 · 2022 개정 교육과정
[9과05-01] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[9과05-01] 물체에 작용하는 힘을 화살표를 이용하여 나타내고, 힘의 평형을 이루는 조건을 설명할 수 있다.
성취기준 해설
힘의 정의를 알고 힘을 크기와 방향으로 나타낼 수 있도록 하며, 나란한 힘의 합력만을 다루도록 한다.
쉽게 풀어 보면
힘은 물체의 모양이나 운동 상태를 바꾸는 원인이고, 크기와 방향을 함께 가진다는 것을 이해하는 성취기준이에요. 힘을 작용점, 방향, 길이를 가진 화살표로 나타내고, 한 직선 위에서 작용하는 나란한 힘의 합력과 힘의 평형 조건을 설명해요.
학습지 문항 예시 예시
화살표로 나타내는 힘과 평형
- 힘을 화살표로 나타낼 때 화살표의 시작점, 방향, 길이가 각각 무엇을 뜻하는지 쓰세요.
- 한 상자를 같은 방향으로 3 N과 5 N의 힘으로 밀 때와 서로 반대 방향으로 밀 때의 합력의 크기와 방향을 각각 구하세요.
- 줄다리기에서 줄이 움직이지 않을 때 양쪽 팀이 당기는 힘 사이의 관계를 힘의 평형 조건으로 설명하세요.
- 용수철저울 두 개로 고리를 양쪽에서 당겨 힘의 평형 조건을 확인하는 실험 과정을 간단히 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 고무찰흙을 누르는 장면과 굴러오는 공을 차는 장면을 보며 힘이 물체에 어떤 변화를 일으키는지 이야기해요.
- 전개 1: 모눈종이 위에 1 cm를 1 N으로 정하고 여러 상황의 힘을 화살표로 그리며 작용점과 방향을 정확히 표시해요.
- 전개 2: 용수철저울 두 개로 고리를 같은 방향, 반대 방향으로 당기며 눈금을 읽고 합력을 계산해 봐요.
- 정리: 두 힘이 평형을 이루려면 크기, 방향, 작용선에 어떤 조건이 필요한지 실험 결과를 근거로 정리해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
책상 위의 상자를 철수는 오른쪽으로 10 N, 영희는 왼쪽으로 10 N의 힘으로 동시에 밀었더니 상자가 움직이지 않았다. 두 힘을 화살표로 나타내는 방법을 설명하고, 이때 합력과 힘의 평형 조건을 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 두 힘을 같은 길이의 반대 방향 화살표로 나타내는 방법을 설명하고, 합력이 0이며 크기가 같고 방향이 반대이며 같은 작용선에 있다는 평형 조건을 모두 정확히 서술함 |
| 중 | 합력이 0임은 서술했으나 화살표 표현이나 평형 조건 중 일부를 빠뜨림 |
| 하 | 상자가 움직이지 않는다는 결과만 쓰고 화살표 표현이나 평형 조건을 설명하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
힘의 표현과 평형을 탐구하는 활동에서 모눈종이에 기준 길이를 정해 여러 힘을 화살표로 나타내고 작용점의 위치를 정확히 표시함. 용수철저울 두 개로 고리를 당기는 실험에서 반대 방향으로 당긴 두 힘의 눈금이 같을 때 고리가 정지하는 결과를 기록하여 평형 조건을 도출함. 합력이 0인 상황에서도 두 힘은 여전히 작용하고 있다는 점을 친구에게 줄다리기 예시로 설명함.
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
정지한 물체에는 힘이 하나도 작용하지 않는다고 답하는 경우가 많아요. 줄다리기처럼 크기가 같고 방향이 반대인 두 힘이 동시에 작용해 합력이 0이 된 것이라는 점을 용수철저울 실험으로 보여 주면 평형의 의미를 정확히 잡을 수 있어요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 초등학교 3∼4학년군 ‘힘과 우리 생활’, 고등학교 ‘통합과학1’의 시스템과 상호작용, ‘물리학’의 힘과 에너지와 연계된다.
- 학생들이 일상적으로 경험하는 힘의 개념을 글, 그림 등 다양한 형태로 표현하도록 하여 과학적인 힘의 개념이 형성되도록 지도한다.
- 힘의 작용에 대한 이해 정도를 평가하기 위해 일상생활에서 물체가 힘을 받았을 때 속력이 변하거나 운동 방향이 바뀌거나 두 가지가 모두 변하는 사례를 조사하고, 포스터 발표, 보고서 작성 등 다양한 형태의 산출물을 제작하도록 할 수 있다.