Ⅰ. 과학이란

비상교육 교과서

출판사별 교과서 밀착 문제

단원 마무리 문제

다음은 자연을 탐구하는 방법을 순서 없이 나열한 것이다.

㈎ 자료 해석   ㈏ 결론 도출   ㈐ 문제 인식

㈑ 가설 설정   ㈒ 탐구 설계 및 수행

① ㈎-㈐-㈏-㈑-㈒

② ㈏-㈎-㈑-㈒-㈐

③ ㈐-㈑-㈒-㈎-㈏

④ ㈐-㈒-㈑-㈎-㈏

⑤ ㈑-㈐-㈎-㈒-㈏

다음은 슬비가 과학 시간에 경험한 탐구 활동을 적은 것이다.

오늘 수업 시간에 석영, 장석 등 여러 가지 광물을 보았다. 각각을 살펴보았더니 광물마다 색깔도 다르고, 모양과 크기 등이 다양하다는 것을 알게 되었다. 그리고 색깔을 기준으로 광물을 밝은 색 광물과 어두운 색 광물로 나눌 수 있다는 것을 알게 되었다. 탐구 활동을 해 보니 어렵지 않았고, 많은 사실을 알게 되어 좋았다.

위 자료를 통해 슬비가 사용한 탐구 기능은 무엇인지 쓰시오.

다음은 건우가 실험한 과정의 일부이다.

건우는 어느 추운 겨울날 강물은 얼어 있는데 바닷물은 얼지 않았다는 사실을 관찰하고, 바닷물은 왜 얼지 않는 것인지 호기심이 생겼다. 건우는 의문을 해결하기 위해 크기와 모양이 같은 그릇 3개에 물, 10 % 농도의 소금물, 20 % 농도의 소금물을 넣고 각 그릇이 어는 온도를 측정하였다.

자료를 통해 건우가 설정한 가설은 무엇이었는지 쓰시오.

아람이는 아침에 춥다는 엄마 말씀을 듣고 두꺼운 겉옷을 입었다. 그런데 낮이 되니 조금 더웠다. 아람이는 아침에는 추웠는데 낮에 더운 이유가 궁금하여 실험을 해 보기로 하였다.

⑴ 아람이가 먼저 해야 할 것은 무엇인지 아래에서 고르고, 이에 대한 내용을 쓰시오.

㈎ 자료 해석   ㈏ 결론 도출   ㈐ 문제 인식

㈑ 가설 설정   ㈒ 탐구 설계 및 수행

⑵ 다음 준비물 중 필요한 것을 골라 어떻게 실험할지 설계하시오.

|준비물| 전등, 막대, 망치, 온도계, 각도기,

페트병, 모눈종이

다음 글은 같은 시대에 살았던 두 과학자의 삶을 소개한 것이다.

노벨(Nobel, A. B.; 1833~1896)은 나이트로글리세린이 규조토에 흡수되는 것을 관찰한 후, 뇌관을 이용하여 다이너마이트를 발명하였다. 다이너마이트는 광산에서 암석을 부수고 도로와 터널 등을 건설하는 데 이용되었다. 그러나 전쟁에도 사용되어 수많은 목숨을 빼앗는 무기가 되기도 하였다. 노벨은 자신의 발명품이 세계 평화를 위해 사용되기를 바라면서 노벨상의 기틀을 마련하였다.

하버(Haber, F.; 1868~1934)는 기체 상태의 질소와 수소를 반응시켜 암모니아를 합성하여 인공 비료를 만드는 방법을 발견하였다. 비료를 이용하면서 식량 생산량이 크게 증가하였고, 사람들은 식량 부족 문제를 해결할 수 있었다. 그런데 1차 세계 대전이 일어나자 하버는 암모니아 합성 방법을 이용한 다양한 무기와 독가스 개발에 힘을 쏟았다.

두 과학자에 대한 글을 통해 과학자의 올바른 자세에 대해 서술하시오.

정답과 해설

Ⅰ. 과학이란

1. ③        2. 관찰, 분류        3. 소금물의 농도가 변하면 어는 온도가 달라진다.

4. ⑴ 가설 설정: 태양 고도가 높아질수록 기온이 높아질 것이다.

⑵ 준비물: 막대, 온도계, 각도기

실험 설계: 막대를 세워 놓고, 아침과 낮에 막대 그림자를 이용하여 각도기로 태양 고도를 측정하고, 온도계로 기온을 측정한다.

5. 두 사람의 삶을 통해 과학자는 윤리와 책임 의식을 가져야 한다는 것을 알 수 있다. 과학자는 과학을 통해 발견한 원리와 법칙이 인류에게 도움이 되는지 해가 되는지에 대해 진지하게 고민하고, 연구 결과에 대해 책임지는 자세가 필요하다.

1. 과학의 주요한 탐구 방법으로 문제 인식－가설 설정－탐구 설계 및 수행－자료 해석－결론 도출－일반화 단계를 거친다.

2. 관찰은 감각 기관과 도구를 사용하여 사물이나 현상을 살피는 활동이고, 분류는 관찰된 현상이나 사물을 공통적인 성질에 따라 나누는 활동이다.

3. 물과 농도가 다른 두 소금물의 어는 온도를 측정하는 실험을 하였으므로 건우가 설정한 가설은 ‘소금물의 농도가 변하면 어는 온도가 달라진다.’이다.

4. 아람이는 아침에는 추웠는데 낮에 더운 이유가 궁금하였으므로 문제 인식 단계는 지났다. 그 후에는 가설을 설정하고 실험을 설계한다.

5. 노벨이 발명한 다이너마이트는 암석을 부수고 도로를 건설하는 데 이용되어 사람들의 생활에 큰 도움을 주었고, 하버가 발견한 암모니아 합성법은 비료를 만들어 식량 부족 문제를 해결해 주었다. 그러나 다이너마이트와 암모니아 합성 기술은 전쟁의 무기로도 사용되어 많은 목숨을 빼앗았다.

이와 같이 과학과 기술의 발달은 사람들에게 편리함을 주지만 큰 피해를 입히기도 한다. 노벨은 과학과 기술의 긍정적인 영향력을 알리고자 인류를 위해 공헌한 사람들을 위해 노벨상을 제정하였다. 반면, 노벨상을 수상한 하버는 자신의 명예와 이익을 위해 무기와 독가스 연구에 몰두하였다.

두 사람의 삶을 통해 과학자는 윤리와 책임 의식을 가져야 한다는 것을 알 수 있다. 과학자는 과학을 통해 발견한 원리와 법칙이 인류에게 도움이 되는지 해가 되는지에 대해 진지하게 고민하고, 연구 결과에 대해 책임지는 자세가 필요하다.