중학교 과학 · 빛과 파동 · 2022 개정 교육과정
[9과10-04] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[9과10-04] 파동의 발생과 전달 과정을 이해하고, 소리의 특성을 진폭, 진동수, 파형 등의 과학적 용어로 표현할 수 있다.
성취기준 해설
소리는 파동의 일종으로 매질을 통해 전달됨을 설명하고, 다양한 소리의 파형을 비교하여 파동의 진폭, 진동수, 파장의 개념을 설명하도록 한다. 종파와 횡파를 구분하여 설명하지는 않는다.
쉽게 풀어 보면
파동이 한 곳의 진동이 매질을 따라 퍼져 나가는 현상임을 이해하고, 소리의 크기, 높낮이, 맵시를 각각 진폭, 진동수, 파형으로 표현하는 성취기준이에요. 매질은 제자리에서 진동할 뿐이고 에너지가 전달된다는 점이 핵심이에요.
학습지 문항 예시 예시
파동과 소리의 특성
- 소리의 크기, 높낮이, 맵시는 각각 파동의 어떤 특성과 관계있는지 짝지어 쓰세요.
- 긴 용수철에 리본을 묶고 한쪽 끝을 흔들 때 리본이 어떻게 움직일지 예상하고, 이를 통해 알 수 있는 파동의 성질을 쓰세요.
- 파형 그림에서 소리 A는 B보다 같은 시간 동안 진동 횟수가 많고, B는 A보다 진폭이 크다. 더 높은 소리와 더 큰 소리를 각각 고르세요.
- 종이 울리는 용기에서 진공 펌프로 공기를 빼면 소리가 어떻게 변할지 예상하고 그 까닭을 매질과 관련지어 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 물결 위에 띄운 스타이로폼 조각이 파동이 지나가도 제자리에서 오르내리는 영상을 보며 무엇이 전달되는지 물어요.
- 전개 1: 긴 용수철로 파동을 만들어 마루, 골, 진폭, 파장을 표시하고, 손을 빨리 흔들 때 파장이 어떻게 변하는지 살펴요.
- 전개 2: 소리 파형 측정 장치로 소리굽쇠, 리코더, 목소리의 파형을 화면에 띄워 모양을 비교해요.
- 정리: 같은 음을 피아노와 바이올린으로 낼 때 귀로 구별할 수 있는 까닭을 파형의 차이로 정리해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
같은 리코더로 '도'를 작게 불 때, 크게 불 때, 그리고 한 옥타브 높은 '도'를 불 때의 파형을 그림으로 비교하고, 각 경우 진폭과 진동수가 어떻게 달라지는지 소리의 특성과 연결하여 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 크게 불 때는 진폭만 커지고 높은 음은 진동수가 커지는 파형을 구분해 그리고, 세 경우를 소리의 크기와 높낮이에 정확히 연결함 |
| 중 | 진폭과 진동수의 변화 중 하나는 바르게 설명했으나 다른 하나를 혼동하거나 파형 그림과 설명이 일치하지 않음 |
| 하 | 소리가 크다, 높다는 표현만 쓰고 진폭이나 진동수 같은 과학 용어로 나타내지 못함 |
세특 기재 예시 예시
소리의 파형 관찰 활동에서 소리굽쇠와 목소리의 파형을 측정 장치로 비교하여 소리의 맵시가 파형의 모양과 관계있음을 찾아냄. 긴 용수철에 묶은 리본이 제자리에서 진동하는 모습을 근거로 파동은 매질이 아닌 에너지를 전달함을 설명함. 고무줄 기타를 만들어 줄의 굵기와 팽팽한 정도에 따라 음의 높낮이가 달라지는 현상을 진동수로 해석함.
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
큰 소리와 높은 소리를 같은 것으로 섞어 생각하는 학생이 많아요. 크기는 진폭, 높낮이는 진동수로 서로 다른 특성이라는 점을, 같은 음을 세기만 바꾼 파형과 세기는 두고 음만 바꾼 파형을 나란히 놓고 비교하게 하면 구분이 쉬워져요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 초등학교 3∼4학년군 ‘소리의 성질’, 5∼6학년군 ‘빛의 성질’, 고등학교 ‘물리학’의 빛과 물질과 연계된다.
- 학생들의 이해와 흥미를 위해 빛과 파동의 성질을 이용한 다양한 기구나 악기를 활용할 수 있다.
- 파동을 이용한 에너지와 정보의 전달 사례를 조사하여 동영상, 포스터, 보고서 등 다양한 형태의 산출물을 제작하도록 하고 이를 평가할 수 있다.
- 음악, 미술 등 다른 교과와 주제 통합 수업으로 구성할 수 있다.