01 과학은 어떻게 답을 찾고, 더 나은 삶을 만들까?

과학과학과 삶중145쪽중1 과학 · 과학과 인류의 지속가능한 삶

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이 자료는

중1 과학 첫 단원 「과학과 인류의 지속가능한 삶」을 다루는 학습지입니다. 닫힌 물병 겉에 생긴 물방울에서 출발해, 궁금한 점을 확인할 수 있는 질문으로 바꾸고 자료로 설명을 판단하는 과학적 탐구의 방법과, 그렇게 얻은 지식과 기술이 생활을 바꾸고 사람과 환경에 영향을 주는 모습을 함께 살펴봅니다. ① 궁금한 점을 어떻게 과학적으로 탐구할까?(관찰·가설·탐구 계획·탐구 과정) → ② 무엇을 바꾸고, 무엇을 같게 해야 할까?(변인·표·그래프·결론의 범위) → ③ 과학과 기술은 생활을 어떻게 바꿀까?(과학 원리·기술·문명·첨단 과학기술) → ④ 현재와 미래가 함께 잘 살려면 무엇이 필요할까?(자원·환경·사회·실천·협력)의 네 유형으로 이루어집니다. '관찰과 가설은 어떻게 다를까?', '변인은 무엇이며, 왜 다른 조건은 같게 할까?', '자료가 가설과 맞으면 완전히 증명된 것일까?', '과학과 기술은 같은 말일까?'처럼 개념을 묻는 질문 Q01~Q12에 하나씩 답합니다.

유형마다 대표문제를 먼저 풀고, '질문으로 이해하기'에서 개념을 익힌 뒤, '꼭 기억할 지식'으로 정리하고 적용 문제를 푸는 순서입니다. 1쪽에는 물병을 살피는 두 학생 그림과 네 유형의 표가 있고, 4쪽 '탐구 과정과 되돌아보기' 그림, 5쪽 탐구 과정 표와 '탐구 계획서 · 물병 탐구의 예', 9쪽 '조건 하나만 바꾸어 비교하기' 그림, 11쪽 '무엇을 바꾸고 무엇을 확인할까?' 변인 그림, 12쪽 '15분 동안 물의 온도가 높아진 정도' 막대그래프, 13쪽 '나중 온도와 높아진 정도는 다르다' 온도계 그림, 18쪽 '관계의 발견에서 장치의 활용까지', 20쪽 '과학 연구와 기술 개발이 서로 돕는 예', 21쪽 과학기술 발전 표, 22쪽 '첨단 과학기술의 활용과 검토할 점', 27쪽 지속가능발전목표 17개와 K-SDGs 네 전략 표, 29쪽 '개인의 실천과 사회의 조건', 30쪽 '계획을 판단하는 네 질문', 33~34쪽 '한눈에 정리'가 실려 있습니다. '달리기 신발 비교', '지도와 길', '다시 차오르는 우물' 비유와 '흰 백조와 검은 백조' 사례에는 닮은 점과 한계가 함께 붙어 있습니다. 문항의 자료는 모두 설명을 위해 만든 가상 자료입니다.

문제는 모두 32문항으로, 유형별 대표문제 4개(01·08·15·22)와 적용 문제 24개, 통합 확인 문제 4개(29~32)입니다. 하나를 고르는 문제 9개, 옳은 것을 모두 고르는 문제 4개, O·X를 쓰고 틀린 문장을 고치는 문제 3개, 구분·짝짓기 문제 3개, 직접 쓰는 문제 13개가 있습니다. 37~38쪽 빠른 정답과 39~45쪽 정답과 해설에는 정답의 근거와 선택지마다 틀린 까닭, 서술형의 예시 답안과 인정 기준, 문항마다 '다시 볼 질문' 번호가 있습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

탐구 과정과 되돌아보기 — 물병 사진으로 1 문제 인식(확인할 질문 찾기) → 2 가설 설정('온도↓ → 물방울↑ ?') → 3 탐구 설계(조건·측정·안전 정하기) → 4 탐구 수행 → 5 자료 수집·분석 및 해석 → 6 결론 도출로 이어지는 흐름과, '예상과 다른 자료·새 질문'이 생기면 앞 단계로 되돌아가는 점선 화살표, 마지막의 '공유·의사소통' 단계를 그린 그림 · 4쪽

무엇을 바꾸고 무엇을 확인할까? — 천을 0·1·2겹 감싼 세 컵에서 조작 변인(천의 겹수)과 종속 변인(15분 동안의 물 온도 변화), 통제 변인(물 200 mL·처음 12 ℃·같은 컵·같은 장소 25 ℃·15분·같은 측정 방법)을 선으로 이어 보여 주는 그림과 '달리기 신발 비교' 비유 · 11쪽

개인의 실천과 사회의 조건 — 수도꼭지 잠그기와 누수 수리·절수 설비, 알맞게 분리배출과 수거·재활용 체계, 대중교통 이용과 편리하고 안전한 교통을 짝지어 '생활 속 행동과 시설·제도가 서로 뒷받침한다'를 보여 주는 그림과, 개인·학교·지역 사회·국가·국제 사회 수준의 실천 예 표 · 29쪽

핵심 정리 · 과학은 어떻게 답을 찾고, 더 나은 삶을 만들까?

학습지의 질문 Q01~Q12 가운데 핵심을 짧게 정리했습니다. 그림·표와 문제 32문항은 PDF에 있습니다.

관찰과 가설은 어떻게 다른가요?

관찰은 감각이나 도구로 확인한 사실을 살피는 것이고, 가설은 탐구 문제에 대해 검증할 수 있도록 세운 잠정적인 설명입니다. '물방울이 보인다'는 관찰이고, '온도가 낮기 때문에 물방울이 더 많이 생길 것이다'는 온도와 물방울의 양을 연결한 가설입니다. 가설은 그럴듯하게 들린다고 확정되는 답이 아니며, 관찰·측정 자료가 뒷받침하는지 확인해야 합니다.

탐구하기 좋은 질문은 어떻게 만드나요?

탐구 문제는 무엇을 비교하거나 알아볼지 분명하고, 관찰·조사·측정 등으로 확인할 수 있어야 합니다. '어떤 물병이 가장 멋질까?'는 취향에 따라 답이 달라지지만, '같은 시간 뒤 물의 온도는 물병을 감싼 천의 겹수에 따라 어떻게 달라질까?'는 조건과 측정할 결과가 드러납니다. 준비물·기간·장소 안에서 실제로 확인할 수 있을 만큼 구체적으로 정하고, 가설도 '무엇이 달라지면 어떤 결과가 나타날 것이다'처럼 연결을 드러내면 검증하기 쉽습니다.

과학적 탐구는 어떤 과정으로 이루어지나요?

문제 인식 → 가설 설정 → 탐구 설계 → 탐구 수행 → 자료 수집·분석 및 해석 → 결론 도출이 기본 흐름입니다. 탐구 설계에서는 비교할 조건·측정 방법·순서·안전을 정하고, 결론 도출에서는 자료를 근거로 가설이 지지되는지 판단합니다. 이 흐름은 한 번씩만 거치는 고정된 길이 아니어서, 새 질문이나 예상과 다른 결과가 나오면 앞 과정을 다시 살필 수 있습니다. 방법과 자료·결론을 발표하거나 보고서로 공유하면 다른 사람이 다시 확인하거나 빠진 조건을 찾아 줄 수 있습니다.

조작 변인·통제 변인·종속 변인은 무엇인가요?

조작 변인은 가설을 검증하려고 의도적으로 바꾸는 조건, 통제 변인은 결과에 영향을 줄 수 있어 같게 유지하는 조건, 종속 변인은 조작 변인에 따라 어떻게 달라지는지 확인하는 결과입니다. 여러 조건을 함께 바꾸면 무엇 때문에 결과가 달라졌는지 구분하기 어렵고, 모든 조건을 같게 하면 비교하려는 차이도 없어집니다. 학습지는 신발만 비교하려는데 달리는 사람·길·거리까지 모두 바꾸면 기록 차이가 신발 때문인지 알 수 없다는 비유로 설명합니다.

나중 온도가 높으면 온도가 더 많이 올라간 건가요?

아닙니다. 처음 값이 다르면 나중 값만 보고 변화량을 판단할 수 없습니다. 학습지의 예에서 갑은 4 ℃에서 11 ℃로, 을은 9 ℃에서 12 ℃로 변했습니다. 나중 온도는 을이 높지만, 온도가 높아진 정도는 갑이 7 ℃, 을이 3 ℃로 갑이 더 큽니다. 표와 그래프에서는 조건·측정한 결과·단위를 먼저 확인하고, 가로축이 조건인지 시간인지도 살펴봅니다.

자료가 가설과 맞으면 가설이 완전히 증명된 건가요?

아닙니다. 자료가 가설과 맞으면 그 자료는 가설을 지지하지만, 한 번의 결과만으로 모든 조건에서 항상 성립한다고 확정하지 않습니다. 흰 백조를 많이 보았다는 사실과 '모든 백조는 희다'는 주장은 다르며, 실제로 검은 백조도 있습니다. 그렇다고 예상과 다른 자료 하나로 곧바로 가설을 버리지는 않고, 먼저 측정·방법·조건을 점검합니다. 측정은 반복하고, 예상과 다른 값도 그대로 기록하며, 원하는 결론을 위해 값을 바꾸거나 골라 쓰지 않습니다.

과학과 기술은 같은 말인가요?

다릅니다. 과학은 현상의 원리와 관계를 탐구하고, 기술은 과학 지식을 비롯한 지식과 방법을 활용해 필요한 도구나 방법을 만들어 문제를 해결합니다. 두 분야는 서로 영향을 주어, 렌즈의 성질을 이용해 현미경을 만들고 현미경으로 세포를 관찰하면서 생물에 대한 탐구가 넓어졌습니다. 과학은 수학·공학·예술과도 연결되며, 로봇공학·인공지능·생명공학·우주항공 같은 첨단 과학기술은 기대되는 이익과 함께 안전·윤리·공정성 같은 과제를 함께 살펴야 합니다.

지속가능한 삶은 발전을 모두 멈추자는 뜻인가요?

아닙니다. 지속가능한 삶은 현재 사람들의 필요를 충족하면서 미래 세대가 살아갈 환경·자원과 기회를 함께 지키는 삶입니다. 자원을 아끼는 것뿐 아니라 건강·교육·불평등·안전 같은 사람들의 생활 조건도 함께 고려합니다. 국제 사회가 함께 추구하는 지속가능발전목표 17개도 환경 문제만 다루거나 경제 활동을 없애자는 뜻이 아니며, 과학기술과 함께 개인의 실천과 시설·제도·협력이 서로 뒷받침해야 합니다.

핵심 용어

관찰: 감각이나 도구로 확인한 사실을 살피는 것
가설: 탐구 문제에 대해 검증할 수 있도록 세운 잠정적인 설명
탐구 문제: 무엇을 비교하거나 알아볼지 분명하고 관찰·조사·측정으로 확인할 수 있는 질문
탐구 계획서: 탐구 문제·가설·기간·장소·준비물·방법·주의 사항을 미리 정리한 계획
조작 변인: 가설을 검증하려고 의도적으로 바꾸는 조건
통제 변인: 결과에 영향을 줄 수 있어 같게 유지하는 조건
종속 변인: 조작 변인에 따라 어떻게 달라지는지 확인하는 결과
변화량: 나중 값에서 처음 값을 뺀 값
과학: 현상의 원리와 관계를 탐구하는 활동
기술: 지식과 방법을 활용해 필요한 도구나 방법을 만들어 문제를 해결하는 활동
첨단 과학기술: 로봇공학·인공지능·생명공학·우주항공 등 가장 앞선 분야의 과학기술
지속가능한 삶: 현재의 필요를 충족하면서 미래 세대가 살아갈 환경·자원과 기회를 함께 지키는 삶
지속가능발전목표: 국제 사회가 함께 추구하는 17개 목표
국가 지속가능발전목표(K-SDGs): 국제 사회의 목표를 우리나라 상황에 맞게 정리한 것

다 풀고 나면

관찰한 사실과 가설을 구분하고, 궁금한 점을 관찰·측정으로 확인할 수 있는 탐구 문제로 바꿀 수 있다.
문제 인식부터 결론 도출까지의 탐구 과정을 설명하고, 탐구 계획서에 들어갈 내용을 정할 수 있다.
조작 변인·통제 변인·종속 변인을 구별하고, 표와 그래프에서 처음 값·나중 값·변화량을 나누어 읽을 수 있다.
실제로 얻은 자료와 확인한 조건의 범위 안에서 결론을 쓰고, 정직한 기록과 반복·동료 검토의 필요를 설명할 수 있다.
과학과 기술의 차이와 관계를 설명하고, 첨단 과학기술의 이익과 함께 살필 문제를 말할 수 있다.
지속가능한 삶의 뜻을 설명하고, 개인의 실천과 시설·제도·협력이 함께 필요한 까닭을 사례로 말할 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

1쪽 네 유형의 표로 전체 흐름을 확인한 뒤, 유형 1(2~8쪽)에서는 대표문제 01을 먼저 풀어 보고 Q01~Q03을 읽습니다. 4쪽 '탐구 과정과 되돌아보기' 그림과 5쪽 탐구 과정 표·'탐구 계획서 · 물병 탐구의 예'로 단계마다 하는 일을 짚은 뒤, 6쪽 '꼭 기억할 지식'을 보고 적용 문제 02~07(6~8쪽)을 풉니다.
유형 2(9~16쪽)에서는 대표문제 08을 풀고 Q04~Q06을 읽습니다. 11쪽 변인 그림으로 바꾼 것·같게 한 것·확인한 결과를 나누고, 12쪽 막대그래프와 13쪽 온도계 그림으로 나중 값과 변화량을 구별한 뒤, 14쪽 '꼭 기억할 지식'을 보고 적용 문제 09~14(14~16쪽)를 풉니다.
유형 3(17~24쪽)은 대표문제 15와 Q07~Q09를 18·20쪽 그림, 21쪽 과학기술 발전 표, 22쪽 첨단 과학기술 그림과 표로 정리한 뒤 적용 문제 16~21(23~24쪽)을 풉니다. 유형 4(25~32쪽)는 대표문제 22와 Q10~Q12를 27쪽 지속가능발전목표 표, 29쪽 '개인의 실천과 사회의 조건', 30쪽 '계획을 판단하는 네 질문'으로 정리한 뒤 적용 문제 23~28(31~32쪽)을 풉니다.
33~34쪽 '한눈에 정리'로 다섯 가지 판단 기준을 확인하고 통합 확인 문제 29~32(34~36쪽)를 풉니다. 37~38쪽 빠른 정답과 39~45쪽 정답과 해설로 맞춰 본 뒤, 틀린 문제는 해설 끝의 '다시 볼 질문' 번호를 따라 해당 질문으로 돌아가 다시 읽습니다.

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