중학교 과학 · 힘의 작용 · 2022 개정 교육과정
[9과05-04] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[9과05-04] 다양한 사례에서 작용하는 힘과 힘의 평형 관계를 설명하고, 일상생활에서 힘의 특징을 이용한 기구나 장치를 설계할 수 있다.
성취기준 해설
바닥에 놓인 물체에 작용하는 힘을 설명할 때, 중력과 함께 바닥이 물체를 떠받치는 힘을 도입한다.
쉽게 풀어 보면
여러 생활 사례에서 물체에 어떤 힘들이 작용하는지 찾고 그 힘들이 평형을 이루는지 설명하는 성취기준이에요. 바닥에 놓인 물체에는 중력과 함께 바닥이 떠받치는 힘이 작용한다는 점을 익히고, 마찰력이나 탄성력, 부력의 특징을 이용한 간단한 생활 장치를 설계해 봐요.
학습지 문항 예시 예시
생활 속 힘의 평형과 장치 설계
- 책상 위에 놓인 필통에 작용하는 두 힘의 이름과 방향을 쓰고, 두 힘이 평형을 이루는지 판단하세요.
- 천장에 매단 전등이 정지해 있을 때 전등에 작용하는 힘들을 화살표로 나타내는 방법을 쓰세요.
- 물에 떠 있는 튜브에 작용하는 중력과 부력의 크기를 비교하세요.
- 비 오는 날 현관 앞에서 미끄러지지 않도록 하는 장치를 마찰력을 이용해 설계하고, 재료와 원리를 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 책상 위 책은 중력을 받는데 왜 떨어지지 않는지 질문하고, 스펀지 위에 책을 올려 바닥이 눌리는 모습을 관찰해요.
- 전개 1: 정지한 전등, 물에 뜬 배, 벽에 기대 선 사다리 그림에서 작용하는 힘을 찾아 화살표로 그리고 평형 여부를 판단해요.
- 전개 2: 모둠별로 미끄럼 방지 신발 밑창, 용수철 완충 장치, 페트병 뗏목 중 하나를 골라 이용할 힘과 설계도를 작성해요.
- 정리: 설계한 장치를 발표하고, 장치에 작용하는 힘들이 평형을 이루는지와 개선할 점을 서로 피드백해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
택배 상자 속 유리컵이 깨지지 않도록 보호하는 포장 장치를 설계하려고 한다. 이용할 힘의 종류와 그 힘의 특징을 밝히고, 상자가 바닥에 정지해 있을 때 상자에 작용하는 힘들의 평형 관계를 함께 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 탄성력이나 마찰력의 특징을 장치 구조와 구체적으로 연결하여 설계하고, 정지한 상자에 작용하는 중력과 바닥이 떠받치는 힘이 크기가 같고 방향이 반대인 평형임을 정확히 설명함 |
| 중 | 이용할 힘과 장치는 제시했으나 힘의 특징 연결이 단순하거나, 평형 관계에서 떠받치는 힘을 빠뜨림 |
| 하 | 장치의 모양만 제시하고 이용한 힘이나 평형 관계를 설명하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
힘의 평형을 탐구하는 활동에서 스펀지 위에 책을 올려 눌리는 모습을 관찰하고 바닥이 물체를 떠받치는 힘이 위쪽으로 작용함을 설명함. 장치 설계 활동에서 용수철의 탄성력을 이용한 유리컵 보호 포장 상자를 고안하고 용수철의 개수와 위치를 바꾸며 설계를 수정함. 정지한 상자에 작용하는 중력과 떠받치는 힘을 같은 길이의 화살표로 나타내어 평형 관계를 표현함.
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
책상은 버티고 있을 뿐 책에 힘을 주지 않는다고 여기기 쉬워요. 스펀지나 얇은 판자가 눌리는 모습을 보여 주며 바닥도 살짝 변형되어 위로 떠받치는 힘을 낸다는 점을 확인하게 하면, 정지한 물체의 힘의 평형을 정확히 이해할 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.