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Elly & Julie

과학 탐구의 방법

  1. 그네는 왜 어떤 때 빨리, 어떤 때 천천히 흔들릴까?문제 7
  2. 실 길이와 추를 한꺼번에 바꾸면 무엇을 알 수 있을까?문제 9
  3. 초시계로 잰 값은 왜 사람마다 다를까?문제 7
  4. 표보다 그래프가 더 잘 보여 주는 것은?문제 7

그네는 왜 어떤 때 빨리, 어떤 때 천천히 흔들릴까?

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진자 실험대 3D

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자료 · 계산 코드로 그린 설명용 모형(실제 진자 주기 식, g = 9.8 m/s²)

해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 — 무거운 추가 더 빨리 흔들릴까요? 실 길이 · 추의 질량 · 각도를 하나씩 바꿔 주기를 견줘요.

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가설 세우기

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자료 · 계산 진자의 주기는 큰 각 보정을 넣은 진자 식(g = 9.8 m/s²)으로 계산, 모둠 측정값은 반응 시간 ±0.2 초로 만든 설명용 값

해 볼 것 · 네 문장 가운데 실험으로 맞는지 확인할 수 있는 것을 모두 고르세요.

탐구는 궁금한 것을 문제로 정하는 데서 시작해요. 그다음 ‘~하면 ~할 것이다’처럼 문제에 대한 잠정적인 답인 가설을 세워요. 가설은 실험으로 참 · 거짓을 가릴 수 있어야 해요 — ‘기분에 따라’, ‘~해야 한다’는 잴 수 없어 가설이 될 수 없어요.

실 길이와 추를 한꺼번에 바꾸면 무엇을 알 수 있을까?

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변인 정하기

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자료 · 계산 진자의 주기는 큰 각 보정을 넣은 진자 식(g = 9.8 m/s²)으로 계산, 모둠 측정값은 반응 시간 ±0.2 초로 만든 설명용 값

해 볼 것 · 처음 두 진자는 실 길이와 추의 질량이 함께 달라요. 한 가지만 다르게 고쳐 공정한 실험을 만들어 보세요.

실험에서 일부러 바꾸는 조건이 조작 변인, 같게 두는 조건이 통제 변인, 그 결과로 재는 것이 종속 변인이에요. 조작 변인을 하나만 바꾸고 나머지를 같게 해야(변인 통제) 결과가 무엇 때문인지 알 수 있어요. 둘을 함께 바꾸면 주기가 달라져도 원인을 가릴 수 없어요.

초시계로 잰 값은 왜 사람마다 다를까?

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직접 재기

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자료 · 계산 진자의 주기는 큰 각 보정을 넣은 진자 식(g = 9.8 m/s²)으로 계산, 모둠 측정값은 반응 시간 ±0.2 초로 만든 설명용 값

해 볼 것 · 추가 맨 아래를 지날 때마다 눌러 보세요. 그다음 모둠 측정을 ‘1 번 재기’와 ‘10 번 재고 ÷ 10’으로 바꿔 점들이 얼마나 퍼지는지 견줘요.

측정에는 늘 오차가 있어요. 초시계를 누르는 반응 시간이 사람마다, 할 때마다 조금씩 달라서예요. 여러 번 재서 평균을 내고, 한 번 대신 10 번 왔다 갔다 하는 시간을 재서 나누면 오차가 줄어 결과를 더 믿을 수 있어요.

표보다 그래프가 더 잘 보여 주는 것은?

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표 · 그래프 · 결론

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자료 · 계산 진자의 주기는 큰 각 보정을 넣은 진자 식(g = 9.8 m/s²)으로 계산, 모둠 측정값은 반응 시간 ±0.2 초로 만든 설명용 값

해 볼 것 · 네 길이를 모두 재어 표와 그래프를 채우고, 가설이 맞는지 골라 보세요.

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탐구 계획서 만들기

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자료 · 계산 적은 내용은 기기 안에서만 쓰고 저장 · 전송하지 않음

해 볼 것 · 진자가 아니어도 좋아요. 내가 궁금한 것으로 칸을 채우고 PNG 로 저장해 모둠과 나눠요.

측정 결과를 표로 정리하고 그래프로 바꾸면 두 변인의 관계가 한눈에 보여요. 자료에 근거해 가설이 맞는지 결론을 내리고, 틀렸다면 가설을 고쳐 다시 탐구해요. 탐구 전에는 문제 · 가설 · 변인 · 준비물 · 과정을 탐구 계획서로 정리해요.

잠깐 퀴즈

진자의 주기가 추의 질량에 따라 달라지는지 알아보려고 해요. 옳은 실험 방법은?

이 단원에서 자주 하는 실수
  • 여러 조건을 한꺼번에 바꾸면 빨리 결론을 낼 수 있다? — 원인을 가릴 수 없어요. 한 번에 하나만 바꿔요.
  • 한 번만 정확히 재면 충분하다? — 측정에는 늘 오차가 있어 여러 번 재어 평균을 내요.
  • 가설이 틀리면 탐구는 실패다? — 틀린 가설도 알게 된 것이에요. 가설을 고쳐 다시 탐구해요.
  • 무거운 추일수록 빨리 흔들린다? — 진자의 주기는 추의 질량과 거의 상관없고 실 길이에 따라 달라져요.

한 장 요약

한 장 요약

  1. 탐구 과정: 문제 인식 → 가설 설정 → 탐구 설계 → 탐구 수행 → 자료 해석 → 결론 도출(→ 새 문제).
  2. 가설 = 문제에 대한 잠정적인 답, 실험으로 참 · 거짓을 가릴 수 있어야 해요.
  3. 조작 변인(바꾸는 것) · 통제 변인(같게 두는 것) · 종속 변인(재는 것) — 조작 변인은 하나만.
  4. 측정에는 오차 — 여러 번 재어 평균, 10 번을 재서 나누기.
  5. 표 → 그래프로 관계 찾기 → 자료에 근거한 결론. 진자: 실이 길수록 주기가 길고, 추의 질량과는 상관없어요.

교육과정 · 2022 개정 중학교 과학 · 1학년 · 과학과 인류의 지속가능한 삶 [9과01-01] 과학적 탐구 방법 · 탐구 활동 ‘탐구 계획서 작성하기’ · 진자의 주기를 구하는 식은 다루지 않고 관계만 실험으로 찾아요.

Practice

문제 풀기 30문제

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맞힘 0 · 틀림 0 · 푼 문제 0/30(이 기기에 저장돼요)
  1. 과학적 탐구에서 가장 먼저 하는 일은?

  2. 문제에 대한 잠정적인 답을 무엇이라고 할까?

  3. 실험에서 일부러 바꾸는 조건을 무엇이라고 할까?

  4. 실험에서 같게 유지하는 조건을 무엇이라고 할까?

  5. 측정할 때 생기는 오차를 줄이는 방법으로 알맞은 것은?

  6. 두 변인의 관계를 한눈에 알아보기에 가장 알맞은 것은?

  7. 진자에 대한 문장 가운데 가설로 알맞은 것은?

  8. 과학적 탐구 과정을 차례로 바르게 나열한 것은?

  9. “실 길이에 따라 진자의 주기가 달라질까?”를 알아볼 때 조작 변인은?

  10. 위 탐구에서 종속 변인은?

  11. 진자 가는 실 0.5 m · 추 10 g, 진자 나는 실 1 m · 추 100 g 이에요. 이 실험의 문제점은?

  12. 같은 진자의 주기를 다섯 모둠이 초시계로 쟀더니 값이 조금씩 달랐어요. 가장 큰 까닭은?

  13. 진자가 10 번 왔다 갔다 하는 데 14.2 초가 걸렸어요. 주기(한 번 왔다 갔다 하는 시간)는 몇 초일까요?

    답초
  14. 표는 실 길이를 바꾸며 잰 진자의 주기예요. 알 수 있는 것은?

    실 길이(m)0.250.50.751
    주기(초)1.011.421.742.01
    실 길이와 진자의 주기(추 50 g, 흔드는 각도 10°)
  15. 실험 결과가 가설과 다르게 나왔을 때 알맞은 태도는?

  16. 탐구 계획서에 쓰지 않아도 되는 것은?

  17. 진자의 주기가 추의 질량에 따라 달라지는지 알아보려고 해요. 통제 변인끼리 바르게 짝지은 것은?

  18. 진자 실험대 3D 에서 실 길이 0.5 m, 각도 10° 로 두고 추를 10 g · 50 g · 100 g 으로 바꿨어요. 결과로 옳은 것은?

  19. 다섯 모둠이 진자가 한 번 왔다 갔다 하는 시간을 재었더니 1.52, 1.45, 1.40, 1.33, 1.55 초였어요. 평균은 몇 초일까요?

    답초
  20. 한 번 왔다 갔다 하는 시간 대신 10 번 왔다 갔다 하는 시간을 재서 10 으로 나누는 까닭은?

  21. 위 표에서 실 길이가 0.25 m 에서 1 m 로 4 배가 될 때 주기는 대략 몇 배가 될까요?

    실 길이(m)0.250.50.751
    주기(초)1.011.421.742.01
    실 길이와 진자의 주기(추 50 g, 흔드는 각도 10°)
  22. 위 표의 그래프를 이어 그렸을 때, 실 길이 0.6 m 인 진자의 주기는 0.5 m 와 0.75 m 사이의 값이에요. 두 값의 가운데쯤으로 어림하면 약 몇 초일까요? (소수 둘째 자리까지, 1.42 와 1.74 의 가운데)

    실 길이(m)0.250.50.751
    주기(초)1.011.421.742.01
    실 길이와 진자의 주기(추 50 g, 흔드는 각도 10°)
    답초
  23. “그네를 타면 왜 줄이 긴 그네가 천천히 흔들릴까?”라는 의문에서 세운 가설을 확인하는 실험으로 가장 알맞은 것은?

  24. 측정 자료를 다룰 때 옳지 않은 것은?

  25. “흔드는 각도에 따라 진자의 주기가 달라질까?”를 알아보는 실험을 설계하세요. 조작 변인 · 통제 변인 · 종속 변인을 쓰세요.

  26. Q26도전③ 초시계로 잰 값은 왜 사람마다 다를까?서술형 · 스스로 채점

    초시계로 진자의 주기를 잴 때 생기는 오차를 줄이는 방법을 두 가지 쓰세요.

  27. Q27도전④ 표보다 그래프가 더 잘 보여 주는 것은?서술형 · 스스로 채점

    가설 “추가 무거울수록 진자가 빨리 흔들릴 것이다”를 실험했더니 추의 질량이 달라도 주기가 같았어요. 이 탐구의 결론과 다음 탐구 문제를 하나 쓰세요.

  28. 생활 속에서 궁금한 것 하나를 골라 탐구 문제와 가설을 쓰세요.

  29. Q29실전 · 4점② 실 길이와 추를 한꺼번에 바꾸면 무엇을 알 수 있을까?학교 시험(내신) · 변인 통제와 탐구 설계 · 변형 유형

    진자 실험 (가) 실 0.5 m · 추 50 g · 각도 10°, (나) 실 1 m · 추 50 g · 각도 10°, (다) 실 1 m · 추 100 g · 각도 10° 에 대한 설명으로 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. (가)와 (나)를 견주면 실 길이의 영향을 알 수 있다. ㄴ. (가)와 (다)를 견주면 추의 질량의 영향을 알 수 있다. ㄷ. (나)와 (다)에서 통제 변인은 실 길이와 각도이다.)

  30. Q30실전 · 3점④ 표보다 그래프가 더 잘 보여 주는 것은?학교 시험(내신) · 자료 해석과 결론 · 변형 유형

    위 표(실 길이와 진자의 주기)에 대한 설명으로 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. 실이 길수록 주기가 길다. ㄴ. 실 길이가 2 배가 되면 주기도 정확히 2 배가 된다. ㄷ. 이 실험의 종속 변인은 주기이다.)

    실 길이(m)0.250.50.751
    주기(초)1.011.421.742.01
    실 길이와 진자의 주기(추 50 g, 흔드는 각도 10°)
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