중학교 과학 · 날씨와 기후변화 · 2022 개정 교육과정
[9과17-03] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[9과17-03] 상대습도, 단열 팽창 및 응결 현상의 관계를 이해하고, 구름의 생성과 강수 과정을 설명할 수 있다.
성취기준 해설
대기 중의 수증기량과 이슬점, 포화 수증기압, 상대습도 등의 관계를 파악하고, 구름의 생성은 모형실험으로 다룬다. 강수 과정은 빙정설과 병합설에 대해 정성적으로 간단하게 설명한다.
쉽게 풀어 보면
공기 속 수증기량과 포화 수증기량으로 상대습도를 구하고, 공기가 올라가며 부피가 커지면 온도가 내려가 이슬점에 이르러 구름이 생긴다는 흐름을 설명하는 성취기준이에요. 구름 속 작은 물방울이나 얼음 알갱이가 커져서 비나 눈이 되는 빙정설과 병합설도 간단히 다뤄요.
학습지 문항 예시 예시
상대습도와 구름의 생성
- 포화 수증기량이 20 g/kg인 공기에 수증기가 10 g/kg 들어 있다면 상대습도는 몇 %인지 계산 과정과 함께 쓰세요.
- 수증기량은 그대로인데 기온만 올라가면 상대습도는 어떻게 변하는지 까닭과 함께 쓰세요.
- 페트병에 물과 향 연기를 넣고 압축 펌프로 공기를 넣었다가 마개를 열었을 때 병 안이 뿌옇게 흐려지는 이유를 단열 팽창과 이슬점을 넣어 설명하세요.
- 빙정설과 병합설을 비교하여, 각각 어떤 온도의 구름에서 비가 만들어지는 과정을 설명하는지 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 차가운 음료 컵 겉면에 물방울이 맺히는 장면을 보여 주고, 그 물이 어디에서 왔는지 예상을 나눠요.
- 전개 1: 기온별 포화 수증기량 곡선을 읽으며 이슬점과 상대습도를 구하는 방법을 짝과 함께 연습해요.
- 전개 2: 페트병 구름 발생 모형실험을 하고, 마개를 열 때 온도계 눈금 변화와 병 안의 모습을 기록해요.
- 정리: 공기 상승, 단열 팽창, 기온 하강, 응결로 이어지는 순서도를 그리고 빙정설과 병합설로 강수 과정을 덧붙여요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
산 아래에서 수증기를 머금은 공기가 산비탈을 따라 올라가면서 산허리에 구름이 생겼다. 공기 덩어리의 부피, 온도, 상대습도가 어떻게 변하는지 단계별로 밝혀 구름이 생기는 과정을 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 상승에 따른 단열 팽창, 기온 하강, 상대습도 증가, 이슬점 도달 후 응결의 순서를 빠짐없이 인과 관계로 연결하여 설명함 |
| 중 | 공기가 올라가면 온도가 내려가 응결한다는 점은 설명했으나 단열 팽창이나 상대습도 변화 중 하나가 빠짐 |
| 하 | 높은 곳은 추워서 구름이 생긴다는 수준으로만 쓰고 부피나 수증기 변화를 언급하지 않음 |
세특 기재 예시 예시
구름 발생 모형실험에서 페트병 속에 향 연기를 넣었을 때와 넣지 않았을 때를 비교하여 응결핵이 있어야 뿌연 구름이 잘 생긴다는 점을 확인함. 마개를 여는 순간 병 안 온도가 내려가는 것을 온도계로 측정하고 이를 단열 팽창과 연결하여 설명함. 실험 결과를 바탕으로 공기 상승부터 응결까지의 과정을 순서도로 정리하여 모둠원에게 발표함.
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
구름을 수증기 덩어리라고 생각하는 학생이 많아요. 수증기는 눈에 보이지 않는 기체이고, 구름은 수증기가 응결해 생긴 아주 작은 물방울이나 얼음 알갱이의 모임이에요. 주전자 입구 바로 앞의 투명한 부분과 조금 떨어진 곳의 하얀 김을 비교해 보면 차이를 쉽게 이해해요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 초등학교 5∼6학년군 ‘날씨와 우리 생활’, 고등학교 ‘통합과학 2’의 환경과 에너지, ‘지구과학’의 대기와 해양의 상호작용, ‘지구시스템과학’의 강수 과정과 대기의 운동, ‘기후변화와 환경생태’의 기후위기와 환경생태 변화, 기후위기에 대응하는 우리의 노력과 연계된다.
- 대기권의 높이에 따른 온도 분포 그래프를 그려보는 활동을 통해 대기권이 4개의 권역으로 이루어져 있음을 이해하도록 지도한다.
- 복사 평형, 단열 팽창, 바람의 생성, 전선의 형성은 모형이나 실험을 통해 이해할 수 있도록 한다.
- 온실 기체 농도 측정이 시작된 이래로 온실 기체량과 기후변화에 관한 자료를 검색하여 변화 경향성과 관련성을 분석한다.
- 기후변화와 환경 재난 등에 대한 심각성을 인식하고, 환경과 인간이 공존할 수 있는 다양한 방법을 모색하도록 지도한다.