모형 예측과 실제 자료의 차이를 평가합니다.
고2 수준에 맞춰 이 단원에서 꼭 알아야 할 내용을 정리했어요.
모든 측정값에는 불확도가 있어 ‘값 ± 불확도’로 나타내요.
모형의 예측값이 측정의 불확도 범위 안에 있으면 자료와 일치한다고 볼 수 있어요.
예측과 자료의 차이가 한 방향으로 일정하면 계통 오차나 모형이 빠뜨린 요인을 의심해요.
모형은 현상의 중요한 특징을 단순화한 것이라, 새 증거에 따라 수정되거나 적용 범위가 제한돼요.
공을 4.9 m 높이에서 떨어뜨려 낙하 시간을 1.03 ± 0.04 s로 측정했어요. 공기 저항을 무시한 모형 t = √(2h ÷ g)의 예측과 일치할까요? (g = 9.8 m/s²)
답예측값이 불확도 범위 안에 있으므로 자료와 일치한다고 볼 수 있어요.
실의 길이가 0.25 m인 진자의 주기를 모형 T = 2π√(L ÷ g)로 예측하고, 10번 왕복 시간을 재어 주기 1.04 ± 0.02 s를 얻었어요. 결과를 어떻게 해석할까요? (g = 9.8 m/s²)
답예측과 일치하지 않으므로, 길이 측정 방법 같은 계통 오차의 원인을 찾아 확인해요.
일기 예보의 ‘강수 확률 60 %’는 예보 모형의 불확실성을 숫자로 알려 주는 방법이에요.
수학적 모형과 불확실성을 고려해 과학적 주장을 논증합니다.
배운 개념이 주변에서 실제로 맞는지 관찰하고, 핵심 용어로 설명해 보세요.
진자 주기 모형 T = 2π√(L/g)로 예측한 값과 실제 측정값을 길이별로 표에 비교한다.
반복 측정의 평균과 표준 편차로 오차 막대를 그려 예측값이 그 범위 안에 드는지 확인한다.
진폭이 클 때 모형이 잘 맞지 않는 까닭을 모형의 가정(작은 진폭)으로 설명한다.
이 사이트가 정한 단원별 학습 목표예요. 국가 교육과정의 공식 성취기준이 아니에요.
모형의 예측값과 측정값의 차이를 계산해 모형을 평가할 수 있다.
측정 불확실성을 표시하고 모형을 고쳐야 하는지 판단할 수 있다.
바꾼 조건: 공을 떨어뜨린 높이(1·2·3·4 m) · 측정한 값: 낙하 시간(공기 저항 무시 모형) (ms)
| 공을 떨어뜨린 높이(1·2·3·4 m) | 낙하 시간(공기 저항 무시 모형) (ms) |
|---|---|
| 조건 1 | 452 |
| 조건 2 | 639 |
| 조건 3 | 782 |
| 조건 4 | 903 |
모형의 예측이 실제 자료와 조금 다르면 그 모형은 틀린 걸까요?
‘실험 설계와 자료 해석’ 핵심 단원: 가설, 독립·종속·통제 변인과 반복 측정을 사용해 믿을 만한 결론을 만듭니다.
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