5학년 과학 · 온도에 따라 녹는 용질의 양

◉ 사전 지식 활성화 및 탐구 문제 설정하기

◦ 차가운 물에 코코아 가루가 잘 녹지 않아 불편했던 경험을 이야기한다.

- 여러분은 차가운 물에 코코아 가루나 설탕을 타 마실 때 어떤 점이 불편했나요?

- 왜 차가운 물에서는 코코아 가루가 잘 녹지 않고 바닥에 가라앉는다고 생각하나요?

◦ 따뜻한 물에서는 붕산이 더 잘 녹을지 함께 탐구해볼 질문을 제시한다.

- 그렇다면, 차가운 물과 따뜻한 물 중 어느 쪽에 붕산이 더 많이 녹을까요?

- 코코아가 잘 안 녹아서 덩어리가 지거나 바닥에 가라앉았어요.

- 차가운 물이라서 그런 것 같아요. 뜨거운 물에 넣으면 더 잘 녹는 걸 봤어요.

- 따뜻한 물에 붕산이 더 많이 녹을 것 같아요.

◉ 활동1: 가설 설정 및 탐구 설계하기

◦ 오늘의 탐구 문제('차가운 물과 따뜻한 물 중 어느 쪽에 붕산이 더 많이 녹을까?')에 대한 각자의 예상을 이야기하고 가설을 세운다.

- 방금 세운 탐구 문제에 대해 어떻게 예상하나요? 예상하는 이유를 함께 말해보세요.

- 실험 결과가 자신의 예상과 다르게 나올 수도 있을까요? 그렇다면 어떤 자세로 탐구에 임해야 할까요?

◦ 가설을 검증하기 위한 실험 방법을 모둠별로 설계하고, '변인 통제'의 필요성을 강조한다.

- 우리가 세운 가설이 맞는지 확인하려면 어떤 실험을 해야 할까요?

- '물의 온도'가 붕산이 녹는 양에 영향을 미치는지 정확히 알아보려면 무엇을 같게 하고 무엇을 다르게 해야 할까요?

- 따뜻한 물에 붕산이 더 많이 녹을 것 같아요. 뜨거운 물에 설탕이 더 잘 녹는 것을 본 적이 있어요.

- 차가운 물에는 잘 안 녹을 거예요. 온도가 낮으면 물질의 움직임이 둔해져서 그런 것 같아요.

- 예상과 다르게 나올 수도 있지만, 실험 결과를 있는 그대로 받아들이고 원인을 찾아봐야 합니다.

- 물의 양, 붕산 한 숟가락의 양, 젓는 횟수 등은 같게 하고, 물의 온도만 다르게 해야 합니다.

◉ 활동2: 온도에 따른 붕산 용해 실험하기

◦ 모둠별로 탐구 설계에 따라 실험 준비물을 확인하고, 안전 수칙을 안내한다.

- 오늘 실험에서 가장 중요하게 지켜야 할 안전 수칙은 무엇일까요?

◦ 각 온도(10℃, 40℃, 70℃)의 물 50mL에 붕산을 한 숟가락씩 넣고 저으면서 녹지 않고 남을 때까지 녹은 붕산의 양(숟가락 수)을 기록하도록 안내한다.

- 붕산을 한 숟가락씩 넣으면서 어떤 점을 주의 깊게 관찰해야 할까요?

- 붕산이 더 이상 녹지 않고 바닥에 남아있다면 어떤 변화가 나타날까요?

- 뜨거운 물을 조심해야 합니다. 유리 기구가 깨지지 않도록 주의해야 합니다.

- 붕산이 물에 완전히 녹는지, 아니면 바닥에 가라앉아 있는지 잘 관찰해야 합니다.

- 바닥에 붕산 알갱이가 더 이상 사라지지 않고 그대로 남아 있을 것입니다.

◉ 활동3: 실험 결과 정리 및 가설 검증하기

◦ 모둠별로 실험 결과를 확인하고, 온도에 따른 붕산의 용해량을 막대그래프로 나타내도록 안내한다.

- 우리가 수집한 데이터(물의 온도별 붕산 용해량)를 한눈에 보기 쉽게 어떤 방법으로 표현할 수 있을까요?

- 막대그래프를 그릴 때 가로축과 세로축에는 무엇을 나타내야 할까요?

◦ 그래프를 바탕으로 처음에 세웠던 가설이 옳았는지 토의하고 결론을 도출하도록 지도한다.

- 실험 결과를 그래프로 나타내 보니, 어떤 온도의 물에서 붕산이 가장 많이 녹았나요? 그 이유는 무엇일까요?

- 우리가 세웠던 가설("물의 온도가 높을수록 붕산이 많이 녹을 것이다")이 실험 결과와 일치했나요? 만약 일치하지 않았다면, 그 원인은 무엇일까요?

◦ 물에 붕산이 녹은 용액을 식히면 붕산이 다시 나오는 현상에 대해 추가 질문을 제시한다.

- 붕산이 녹아있는 뜨거운 물을 식히면 어떻게 될까요? 왜 그런 현상이 일어날까요?

- 표로 정리하거나 막대그래프로 나타내면 좋을 것 같아요.

- 가로축에는 물의 온도를, 세로축에는 녹은 붕산의 양(숟가락 수)을 나타내야 합니다.

- 70℃ 물에서 붕산이 가장 많이 녹았습니다. 온도가 높으면 물 분자의 움직임이 활발해져서 붕산을 더 잘 녹일 수 있기 때문인 것 같아요.

- 네, 가설이 일치했습니다.

- 붕산이 다시 생겨서 가라앉을 거예요. 차가운 물에서는 붕산이 더 적게 녹기 때문입니다.

◉ 학습 정리 및 적용하기

◦ 오늘 배운 내용을 정리하고 탐구 과정에서의 배움을 되짚어 본다.

- 오늘 실험을 통해 물의 온도와 붕산이 녹는 양 사이에 어떤 관계가 있다는 것을 알게 되었나요?

- 우리가 오늘 붕산의 용해량을 비교할 때 '변인 통제'가 왜 중요하다고 생각하나요?

◦ 학습한 내용을 실생활과 연결하여 적용하는 발문을 한다.

- 따뜻한 커피나 차에 설탕이 더 잘 녹는 현상을 오늘 배운 내용과 연결하여 설명해 볼까요?

- 물의 온도가 높을수록 붕산이 더 많이 녹는다는 것을 알게 되었습니다.

- 변인 통제를 해야 물의 온도 변화만이 용해량에 영향을 미친다는 것을 정확히 알 수 있습니다.

- 따뜻한 커피는 온도가 높아서 설탕이 많이 녹고, 찬 커피는 온도가 낮아서 설탕이 잘 안 녹는 것입니다.