3 식물의구조와기능 단원개관 이단원은교육과정중 5학년 (3) 식물의구조와기능 에해당한다. 4학년 식물의세계 단원에서다루지않은식물의뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의구조와기능에대해서알고, 이들기관의관계 단원학습목표 영역 학습목표 를통합적으로이해할수있도록설정하였다. 따라서 식

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1 3 식물의구조와기능 단원개관 이단원은교육과정중 5학년 (3) 식물의구조와기능 에해당한다. 4학년 식물의세계 단원에서다루지않은식물의뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의구조와기능에대해서알고, 이들기관의관계 단원학습목표 영역 학습목표 를통합적으로이해할수있도록설정하였다. 따라서 식물의뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의구조와기능, 뿌리, 줄기, 잎, 열매사이의관계 등의내용을포함한다. 이단원의주요학습목표는식물의뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의구조와기능을이해하는것이 지식 1. 식물의뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의구조와기능을설명할수있다. 2. 식물의뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의관계를설명할수있다. 다. 이를위해먼저 식물의구조와기능 에대해자연스럽게흥미와호기심을유발하는기억놀이를수행한다. 이놀이는종이컵속에들어있는같은식물을찾아짝짓는활동으로, 앞으로다루어야할식물을제시하고있다. 본격적인탐구활동으로우선식물뿌리의구조와기능에대해서먼저알아볼수있도록하였다. 뿌리는삽화를관찰하는활동을통해지지기능을이해하고, 양파재배탐구활동을통해흡수기 탐구 1. 식물의구조를관찰하여구조와연관된기능을추리할수있다. 2. 광학현미경조작법을알고식물의여러구조를관찰할수있다. 3. 줄기를통한물의이동을확인하는실험을할수있다. 4. 광합성산물을알아보는실험을설계할수있다. 능을이해하며, 당근뿌리의관찰활동을통해저장기능과뿌리의구조에대해서이해하도록구성하였다. 줄기는외부모양을관찰하는활동과줄기에서물이이동하는과정을알아보는탐구활동 태도 1. 식물의구조와기능에대해흥미와호기심을느낀다. 2. 주위식물을자세히관찰하는태도를가진다. 을제시하여구조와기능을이해하도록하였다. 잎의구조는잎의모양뿐만아니라광학현미경을 3. 식물의다양성과생명의소중함을인식한다. 사용하여기공의구조도관찰하게하였다. 잎의기능은증산작용과광합성작용의산물을알아보 는탐구활동으로제시하였다. 이두활동은교육과정에필수로제시되어있으며, 활동을통해잎 의기능에대하여잘알수있다. 생식기관인꽃은쌍떡잎식물인유채꽃과외떡잎식물인백합꽃을 통해꽃의기본적인구조와기능을이해할수있도록하고, 복숭아와배의단면을관찰하며열매의 구조와기능을알도록구성하였다. 두번째학습목표는뿌리, 줄기, 잎, 열매의관계를설명할수있는것이다. 이를위해꽃에서 단원학습계열 선수학습 이단원의학습 후속학습 열매가형성되는과정을제시하였으며, 정리단계에서뿌리에서흡수된물이줄기와잎을통하여이동하는과정을그려보고글쓰기활동을하게함으로써뿌리, 줄기, 잎, 열매의상호관련성을인 과학 (4) 과학 (5-1) 과학 (7) 식하도록하였다. 마지막으로는우리학교식물도감만들기활동을제시하여학생들이식물의구조와기능을종합적으로인식할수있도록하였다. 이단원은 4학년 식물의세계 와 7학년 식물의영양 과직접연계된다. 4학년과정에서는여러가지식물들의특징을관찰하고비교하는데중점을두었고, 이단원에서는식물각부위의구조와기능에중점을두며, 7학년과정에서는식물의영양기관의구조와기능을보다상세하게학습하도록되어있으므로학년별내용을벗어나서선행학습이되지않도록유의한다. 특히탐구활동 현 식물의한살이 - 식물의한살이변화 - 식물의한살이종류 식물의세계 - 식물의다양성 식물의구조와기능 - 뿌리의구조와기능 - 줄기의구조와기능 - 잎의구조와기능 - 꽃과열매의구조와기능 - 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의관련성 생물의구성과다양성 - 생물의유기적구성 식물의영양 - 식물의영양기관 미경으로식물관찰하기 에서는학생들에게현미경조작경험을가능한한많이갖도록한다. 현미 경의자세한구조와기능에대해서는 7 학년과정에서다루게된다 식물의구조와기능 277

2 단원학습체계 단계차시차시명학습목표 탐구과정요소 권장수업모형 준비물유의점핵심용어 해당쪽수 교과서 ( 쪽 ) 실험관찰 ( 쪽 ) 지도서 ( 쪽 ) 재미있는과학 1/12 같은식물을찾아볼까요? 기억놀이를통해식물의구조와기능에대해흥미를갖는다. 종이컵 20 개, 식물카드 ( 실험관찰 부록 103~109 쪽 ) 4 학년에서배운식물의특징을활용하여재미있게진행한다. 기억왕 되기라는게임적요소를활용하여학생들의호기심을이끌어낸다 /12 뿌리의구조와하는일을알아볼까요? 관찰을통해뿌리의지지기능을추리할수있다. 양파의재배활동을통해뿌리의흡수기능을설명할수있다. 예상, 측정 POE 3 종류의식물사진, 양파 2 개, 비커 2 개, 물, 가위 관찰을통해뿌리의지지작용을추리할수있도록한다. 양파의재배활동을통해뿌리의흡수작용을설명할수있도록한다. 지지작용흡수작용 /12 뿌리의구조와하는일을알아볼까요? 당근뿌리의관찰을통해뿌리의구조를설명할수있다. 당근뿌리의관찰을통해뿌리의저장기능을추리할수있다. 관찰, 추리, 측정 경험학습 당근, 칼, 돋보기 당근은곁뿌리가있는것으로준비한다. 칼을사용할때다치지않도록주의한다. 저장작용 /12 줄기의겉모양과하는일을알아볼까요? 식물줄기의관찰을통해줄기의겉모양을설명할수있다. 줄기의겉모양과하는일을연관시켜설명할수있다. 예상, 측정, 추리 경험학습 교과서사진 가능한한학교정원에있는식물줄기를직접관찰할수있도록한다. 마디, 눈 /12 줄기에서물은어떻게이동할까요? 식물줄기에서물이지나가는과정을물관을이용하여설명할수있다. 예상, 측정 POE 백합, 붉은색색소, 삼각플라스크, 유리판, 면도칼, 페트리접시, 돋보기, 실체현미경, 핀셋 백합 ( 셀러리 ) 줄기는붉은색색소를탄물에 3 시간이상담가두어관찰한다. 붉은색색소대신잉크를사용하지않는다. 물관 과학실험방 6/12 7/12 잎의구조를알아볼까요? 잎에서만들어지는물질은무엇일까요? 잎을관찰하여잎의구조를설명할수있다. 광학현미경을사용하여잎의기공을관찰할수있다. 식물의잎에서빛을받아녹말이생성됨을설명할수있다. 광합성산물을알아보는실험을설계할수있다. 관찰, 추리, 의사소통 의사소통, 변인통제 발견학습 POE 식물잎 ( 개나리, 자주달개비 ) 광학현미경, 식물잎의영구프레파라트 1종식물의잎, 알루미늄포일, 비커, 알코올, 알코올램프, 아이오딘-아이오딘화칼륨용액, 셀로판테이프 현미경구조에대한자세한설명은생략하고영구프레파라트를사용하여현미경조작법을익힌다. 프레파라트는직접만들지않는다. 실험하기 2~3 일전에미리준비하여수업시간에는녹말확인실험만하도록한다. 잎몸, 잎맥, 기공 녹말 /12 잎에도달한물은어떻게될까요? 가설을세워물방울이생긴이유를설명할수있다. 가설을검증할수있는실험을설계할수있다. 가설설정, 변인통제, 자료해석, 탐구학습 잎이달린식물줄기 2 개, 눈금실린더 2 개, 물, 비닐봉지 2 개, 고무줄 주어진재료로가설을검증할수있는가장적합한실험설계를선정하여실험한다. 증산작용 /12 꽃의구조와하는일을알아볼까요? 꽃의구조와기능을설명할수있다. 광학현미경을사용하여꽃가루를관찰할수있다. 관찰, 자료해석 발견학습 식물의꽃 ( 유채꽃, 백합꽃 ), 면도칼, 돋보기, 광학현미경, 스포이트, 거름종이, 받침유리, 덮개유리, 식물도감 유채꽃대신벚꽃, 냉이같은종류의십자화과꽃도괜찮다. 꽃가루프레파라트를제작하여관찰한다. 꽃가루받이 /12 열매의구조와하는일을알아볼까요? 열매의구조와기능을설명할수있다. 꽃과씨, 열매의관계를설명할수있다. 관찰, 의사소통 순환학습 복숭아, 배, 칼, 식물도감 씨와열매의차이점을인식할수있도록한다. 씨, 열매 과학생각모음 11/12 식물의구조와각부분의기능에대하여정리해볼까요? 물의이동과정을뿌리, 줄기, 잎, 열매에나타낼수있다. 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매에관한글쓰기를할수있다. 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매등의독립된기능보다연관된기능을강조한다 나도과학자 12/12 우리학교식물도감을만들어볼까요? 주위식물을자세히관찰하고, 식물의다양성을인식한다. 친구들과협동하여우리학교식물도감을만들수있다. * 위에제시된내용은예시이므로지역및학교의실정, 학생의발달정도에따라목표에알맞은활동내용으로학교에서재구성하여운영할수있다. 식물도감, 풀, 종이 학생이선택한식물이중복되지않도록한다. 식물도감을만든후전시할수있는기회를제공한다 식물의구조와기능 279

3 단원의유의점 1. 이단원은 4학년 식물의세계 와함께식물의구조와기능을이해하는데중점을두고있다. 따라서식물의세계에서배운내용을적절히활용하여야한다. 7차교육과정에서는이단원의내용이 3개학년에걸쳐나오지만, 현재는이단원으로통합되어시간이많이줄어들었기때문에식물의구조와기능에관한핵심적인개념을이해하도록지도해야한다. 7학년과정에서식물의영양기관의구조와기능을보다상세하게학습하기때문에, 이단원에서는기본적인구조와기능을중점적으로다룬다. 특히겉씨식물, 속씨식물, 쌍떡잎식물, 외떡잎식물과같은용어는도입하지않는다. 2. 식물의구조와기능과의관계를통합하여다루는것이주요학습목표이므로, 식물의구조를관찰할때에는현상적인사실뿐만아니라, 구조가가질수있는기능을추리하여연관할수있도록항상유의하여야한다. 3. 탐구활동중 광합성작용을알아보는실험 은 7학년에서하도록되어있으므로, 5학년에서는광합성산물을알아보는실험을하도록지도한다. 광학현미경관찰활동인경우, 가능한한학생들이광학현미경조작경험을많이가질수있도록지도하고, 현미경의상세한구조나원리등은학습하지않도록한다. 4. 이단원에서제시하는식물종은식물의구조와기능을잘알아볼수있는학습소재로선별하였으나, 각지역의특성을고려하여손쉽게채집하거나, 구할수있는것으로대체하여사용해도무관하다. 5. 1차시에서는가능한한학생들에게많은부담을주지않으면서식물의구조와기능에대하여흥미와호기심을유발하는방향으로기억놀이를진행하며, 동영상자료를활용하는것도좋은방법이다. 12차시단계는우리학교식물도감을만들어보는활동이므로자신이관심을가지고있는식물에대해조사할수있도록지도하고, 전시활동을권장한다. 단원핵심용어 탐구 태도 1. 지지작용 뿌리는줄기와함께식물체를지탱해주는작용을한다. 2. 흡수작용 식물의뿌리가가지고있는고유기능으로, 토양속에있는물과무기양분을식물의몸안으로빨아들이는작용이다. 뿌리는이를위해뿌리털을발달시켜물의흡수량을증가시킨다. 3. 저장작용 8. 광학현미경으로식물의꽃가루를관찰할수있는가? 9/12 9. 식물의꽃과열매의구조를관찰하여기능을추리할수있는가? 9~10/12 1. 식물의구조와기능에흥미와호기심을가지는가? 1~12/12 2. 주위식물을자세히관찰하는태도를가지고있는가? 1~12/12 3. 식물의다양성과소중함을인식하고있는가? 1~12/12 재미있는과학, 과학이야기, 창의활동, 더탐구해볼까요?, 나도과학자 부분은지식및탐구평가대상이아닙니다. 단원학습평가 영역 평가관점 관련차시 1. 식물뿌리의구조와기능을설명할수있는가? 2~3/12 식물의뿌리는지지와흡수작용외에양분을저장하는기능도가지고있다. 당근의뿌리는광합성결과만들어진양분이저장됨에따라점점더크게자라게되며, 양분이저장되는바깥부위는단맛이더난다. 저장작용은식물의뿌리뿐만아니라줄기에서도일어난다. 감자, 연, 양파등이줄기에양분을저장하는대표적인식물이다. 지식 탐구 2. 식물줄기의구조와기능을설명할수있는가? 4~5/12 3. 식물잎의구조와기능을설명할수있는가? 6~8/12 4. 식물꽃의구조와기능을설명할수있는가? 9/12 5. 식물열매의구조와기능을설명할수있는가? 10/12 6. 식물의뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매와의관계를설명할수있는가? 11/12 1. 식물뿌리의구조를관찰하여기능을추리할수있는가? 2~3/12 2. 뿌리의기능을알아보는실험을수행할수있는가? 2~3/12 3. 식물줄기의구조를관찰하여기능을추리할수있는가? 4/12 4. 줄기를통한물의이동을확인할수있는실험을수행할수있는가? 5/12 5. 식물잎의구조를관찰하여기능을추리할수있는가? 6~8/12 6. 광학현미경으로식물의기공을관찰할수있는가? 6/12 7. 광합성산물을알아보는실험을설계할수있는가? 7/12 4. 마디 식물의줄기가가지는특징으로, 줄기에서잎이붙어있는자리이다. 5. 눈 식물의줄기가가지는분열조직으로, 줄기끝에는끝눈, 마디에는곁눈이있다. 6. 물관 식물줄기는뿌리에서흡수한물을이동시켜주는중요한역할을담당하고있다. 식물의줄기에서는물이이동할수있도록하는특별한구조가있는데이를 물관 이라고한다. 물관의형태와분포는식물마다다르다. 7. 잎몸 잎을이루고있는부분으로, 잎맥이분포해있다. 8. 잎맥 식물의잎몸에는물과영양분의이동통로이며, 잎의모양을유지시키는잎맥이있다. 9. 기공 식물의잎표피에는물, 산소, 이산화탄소가이동할수있는 기공 이라는구멍이존재한다 식물의구조와기능 281

4 10. 증산작용 식물의잎표피에있는기공을통해수증기가빠져나가는작용을의미한다. 11. 녹말 식물의잎에서광합성작용의결과만들어진영양분의종류이다. 처음에는포도당이지만, 저장형태는주로녹말이다. 물관 : 물과무기양분이동통로 곁뿌리 : 표피를뚫고나옴 12. 꽃가루받이 수술의꽃가루가암술머리로이동하는현상으로 수분 이라고도한다. 13. 씨 꽃가루와밑씨가수정이되면, 밑씨는자라서씨가된다. 씨는 종자 라고도한다. 줄기와의연결부분 둥근고리모양 : 형성층 - 부피생장 양분저장공간 체관 : 유기양분이동통로 14. 열매 당근의외부형태와횡단면의구조 씨를보호하기위해겉에는여러층의껍질이있다. 열매는씨와껍질을합하여부르는것으로 과일은씨와껍질사이에영양분이저장되어있는것을말한다. 단원배경지식 1. 식물의구성 이단원을제대로이해하고가르치기위해서는식물의구조와기능에대해자세히알고있어야 한다. 식물의구조는식물체에서특정한곳을차지하고독립적인형태와기능을가지는조직체를의미한다. 식물의기관은뿌리, 줄기, 잎처럼양분을만들거나흡수, 저장하는영양기관과꽃, 씨, 열매처럼번식에관여하는생식기관으로크게나눌수있다. 또한, 땅표면을경계로땅위에나와있는줄기와잎등의지상부와땅속에들어있는뿌리의지하부로나눌수있는데, 줄기가땅속에있거나 ( 이를땅속줄기라고함.), 뿌리가땅위에있기도하다. 이러한구분은사람들이식물의부위를어떻게이용하는가를정확하게알기위해서반드시필요한것이다. 양배추, 시금치등은잎을먹고, 백리향, 스피어민트의잎에서는향료를얻으며, 어떤식물의잎으로는담배와차를만들기도한다. 줄기의용도도다양한데, 많은나무에서목재와펄프를얻으며, 아마, 황마, 삼등에서는섬유를, 계피나무에서는계피를, 고로쇠나무에서는수액등을얻는다. 감자, 양파, 생강등의땅속줄기와고구마, 무, 사탕무등의뿌리는주로식품이나향신료로쓰인다. 꽃은주로향신료로많이쓰이지만, 꽃자체를생활에이용하기도한다. 열매는사람에게매우중요한부분으로, 사과, 감, 배, 딸기등은과일로, 오이, 호박, 가지등은채소로쓰이며, 후추는향신료로, 양귀비열매껍질에서나오는아편은사람의질병을치료하는약으로쓰인다. 씨도중요하게이용되는데, 커피, 초콜릿, 콜라는씨로만들어진음료이고, 콩과식물에서나오는여러가지의콩들과쌀, 보리, 밀, 수수, 옥수수등은사람에게없어서는안될중요한식품이다. 2. 뿌리 뿌리는식물을지탱해주며땅속의무기염류를빨아들이는기관으로, 주로땅속에들어있다. 땅속에들어있는땅속줄기와뿌리를혼동하기쉬우나, 뿌리는고구마처럼한쪽끝이조금뾰족한뿌리골무를지니고있어감자처럼잎이나눈이달려있는땅속줄기와구분할수있다. 뿌리골무바로위쪽에는정단분열조직이있어세포분열로표피, 피층, 중심주가형성된다. 정단분열조직의한가운데는세포분열능력이주변보다낮은데, 이곳에서는주위의세포가분열할수있도록식물생장물질을분비하는것으로알려져있다. 정단분열조직위쪽에는뿌리털이나있는데, 뿌리털은뿌리전체의면적을넓혀땅속에서더많은물과무기염류를빨아들일수있 뚜렷한띠 - 형성층 : 부피생장 곁뿌리 : 표피를뚫고나옴 당근종단면의구조와물과양분의이동경로 식물의구조와기능 283 길이생장점 원뿌리 물과무기양분의이동방향 유기양분의이동방향 물관 : 형성층의안쪽 체관 : 형성층의바깥쪽 양분저장공간 길이생장방향 게한다. 뿌리는씨에서싹이나올때줄기와함께만들어져나온다. 씨속에들어있는어린뿌리는자라뿌리가되는데이렇게만들어진뿌리를 1차뿌리 또는 원뿌리 라고한다. 겉씨식물과쌍떡잎식물의경우 1차뿌리의관다발을둘러싸고있는중심주에서 2차뿌리또는곁뿌리가만들어진다. 외떡잎식물의경우 1차뿌리가거의자라지않고죽어없어지며, 줄기의마디근처에서부정근이라는 2차뿌리가형성된다. 부정근은수염뿌리처럼자라는데, 쌍떡잎식물의땅속줄기에서도부정근이만들어진다. 수염뿌리는어린뿌리가자라서된원뿌리에비해식물체를잘지지하지는못하지만땅표면가까이에있는물은더잘흡수한다. 뿌리의맨바깥에는표피가있으며, 그안쪽에는피층과중심주가있다. 목본의뿌리는줄기처럼 2 차생장을하여주피를만들기때문에오래된수목의뿌리와줄기를구분하기는매우어렵다. 뿌리는진화과정을거치면서다양한모양으로변형되었다. 당근이나무의뿌리는양분을저장할수있도록두툼해졌으며, 물속에서자라는맹그로브뿌리는공기를빨아들이기위해공기중에서자라기도한다 ( 공기뿌리 ). 어떤식물은곰팡이에게양분을제공하는대신곰팡이로부터물과무기염류를얻기위해균근 ( 菌根 ) 을만들기도하며, 다른식물에서양분과물을빨아들이기위해땅이아닌다른식물의줄기나뿌리에뿌리를내리는기생식물도있다. 당근은주위에서쉽게구할수있을뿐만아니라뿌리의구조와기능을학습할수있는좋은소재이다. 또한, 물관과체관이뚜렷이구별되어있고, 뿌리의지지, 흡수, 저장작용을추리할수있는구조를갖추고있다.

5 3. 줄기 줄기는둥근기둥같은하나의축으로, 식물체를지탱해주고잎과뿌리를연결시켜주며생식기관이매달리는장소이기도하다. 줄기는씨에서싹이나오면서만들어지기시작하는데, 씨안에들어있던 ( 나중에줄기로될 ) 유축 ( 幼軸 ) 이자라면서씨밖으로나와어린줄기가된다. 줄기끝에는계속적인세포분열로세포수를늘리는정단분열조직이있어줄기가길어진다. 정단분열조직은식물이자라기에좋지않은계절에는눈 ( 芽 ) 이비늘에덮여서, 식물이자랄때에는어린잎으로덮여서보호된다. 눈은줄기를따라계속해서만들어지는데, 눈이달리는곳을 마디 라고하며, 마디와마디의사이를 마디사이 또는 절간 ( 節間 ) 이라고한다. 풀의경우, 마디사이가뚜렷하지만나무줄기는 2차생장을하기때문에마디사이가희미해지는데, 대나무는마디에분열조직이있어마디가다른식물들에비해뚜렷하다. 줄기가위로향해서자라는것은빛에대한적응현상때문이다. 아래그림과같이줄기에잎이날때는최대한빛을많이받기위한위치에배치된다. 줄기의관다발은물관부와체관부로이루어져있는데, 그위치는식물의종류에따라약간씩다르다. 양치식물과물속에서자라는몇몇종류의속씨식물에는줄기가운데물관부가있고그주위를체관부가둘러싼다. 쌍떡잎식물에서는물관부와체관부가서로붙은관다발이둥그렇게배열되어있으나, 외떡잎식물에서는줄기속에흩어져있다. 관다발과피층및수를합하여 중심주 ( 中心柱 ) 라고하는데, 중심주의형태는식물의진화과정을보여주는중요한증거로쓰인다. 가장원시적인형태의중심주는줄기속에수가없고줄기가운데의물관부를체관부가둘러싸는원생중심주 ( 原生中心柱 ) 로, 이러한원생중심주가진화하여쌍떡잎식물의진정중심주 ( 眞正中心柱 ) 와외떡잎식물의부제중심주 ( 不齊中心柱 ) 가형성된것으로여기고있다. 줄기에달리는가지나잎속에들어있는관다발은중심주가갈라지면서그일부가들어간것으로여기고있는데, 따라서가지나잎또는눈이떨어지고나면관다발흔적이남는다. 끝눈눈비늘곁눈마디사이마디 소나무, 느티나무, 장미와같은나무들은자라면서길이뿐만아니라부피도커지는데, 이를 부피생장 또는 2차생장 이라고하며, 풀처럼키만자라는것을 길이생장 또는 1차생장 이라고한다. 나무들은물관부와체관부사이에있는부름켜와껍질과체관부사이의코르크형성층에서세포분열이일어나부피가커진다. 부름켜를경계로안쪽에는물관부가, 바깥쪽에는체관부가해마다새로형성되는데, 이때물관부에 나이테 라고하는층이만들어진다. 한편, 줄기의구조를알아보는실험재료로백합이나봉숭아가많이사용되었지만, 최근에는시장에서쉽게구할수있는셀러리를이용하기도한다. 셀러리는봉숭아보다물관의수가더많아물관을쉽게관찰할수있는장점이있다. 셀러리 (celery) 줄기의단면 4. 잎 잎은광합성을하여양분을만들어내는주된기관으로, 넓적한잎몸과길쭉한잎자루로이루어져있으며, 줄기와함께지상부를이룬다. 잎자루와줄기가만나는곳에는조그만잎처럼생긴턱잎이나잎자루또는잎을감싸는잎집이달리기도한다. 잎의맨바깥에는표피층이있으며, 그안쪽에엽록소가있어광합성을하는울타리조직 ( 잎위쪽에있으며길다란세포들이나란히배열됨.) 과해면조직 ( 잎아래쪽에있으며조금둥그런세포들이불규칙하게배열됨.) 이, 해면조직사이에잎의관다발인잎맥이있다. 표피는잎속의물이바깥으로빠져나가지못하도록큐티클층이만들어져있으며, 공기가들어가고나가는조그만구멍인기공 ( 氣孔 ) 이있다. 기공은보통잎위쪽보다아래쪽에많으나, 물속에서자라는식물들은이와반대이다. 관다발은유세포로이루어진관다발집 ( 유관속초 ) 에감싸여있는데잎위쪽에는물관부가, 아래쪽에는체관부가있다. 줄기 동백나무줄기의구조 줄기에붙는잎차례의모양 잎몸 잎맥 ( 나란히맥 ) 잎몸 표피 ( 앞면 ) 피층 체관형성층물관 관다발 내피 구분쌍떡잎식물외떡잎식물 형성층있다. 없다. 관다발의배열상태 고리모양으로규칙적으로배열되어있다. 불규칙적으로흩어져있다. 곁눈 줄기 울타리조직 표피 체관 물관 단면모양 예복숭아, 무궁화백합, 옥수수 줄기 잎맥 ( 그물맥 ) 잎집 마디 해면조직 표피 ( 뒷면 ) 공변세포 기공 물관 체관 잎맥 줄기의내부구조 ( 쌍떡잎식물 ) 쌍떡잎식물과외떡잎식물의비교 쌍떡잎식물외떡잎식물잎의내부구조 식물의구조와기능 285

6 5. 꽃 속씨식물에서가장뚜렷한특징은생식기관인꽃이다. 꽃은포자를만드는씨방 ( 심피 ) 과수술, 암술과수술을둘러싸고있는꽃잎과꽃받침으로이루어져있는데, 모두짧은줄기인꽃받기위에달라붙어있다. 한꽃에암술과수술이모두있으면양성화, 둘중하나만있을경우에씨방만있으면 암꽃, 수술만있으면 수꽃 이라고부른다. 암꽃과수꽃이한그루에달리면 암수한몸, 다른그루에달리면 암수딴몸 이라고한다. 꽃받기는줄기의일부로마디사이가극히짧아져만들어졌는데, 원시적인식물에서는상당히길게발달하여있다. 이꽃받기에암술, 수술, 꽃잎, 꽃받침잎들이용수철처럼꼬이면서달린다. 진화하여이꽃받기가짧아지고, 암술, 수술, 꽃잎, 꽃받침잎들의수가줄어들어이들이한열에빙둘러달리게되었다. 꽃받침잎은초록색으로조그만잎처럼생겼는데잎이변해만들어졌으며, 꽃받침잎모두를말할때에는 꽃받침 이라고한다. 꽃받침의주된기능은꽃이눈에서나올때꽃의필수기관과꽃잎을보호하는것으로, 꽃잎보다바깥쪽에달려있다. 어떤식물에서는꽃받침잎이마치꽃잎처럼생겨꽃잎의기능을대신하기도하며, 백합과 (Liliaceae) 식물이나원시적인목련과 (Magnoliaceae), 붓순나무과 (Illicaceae) 식물의경우꽃잎과꽃받침잎이너무비슷하게생겨이둘을외관상구분하기가매우힘들다. 꽃잎은흔히꽃받침잎과서로어긋나게꽃의안쪽에달리는데, 대개꽃받침잎에비해더크고화려하며부드럽다. 꽃잎모두를말할때에는 꽃부리 라고한다. 꽃잎의주된기능은꽃가루받이를시켜주는매개자를유인하는것으로, 매개자종류에따라꽃잎의형태도다양하게진화되어왔다. 수술은꽃가루 ( 소포자 ) 를만드는기관으로서, 일반적으로꽃잎안쪽에달려포자를만드는꽃밥과이를받치고있는수술대로되어있다. 하나하나의수술은좀더진화된종류에서볼수있다. 꽃밥은보통 4개의방으로되어있으며, 그안에꽃가루가들어있다. 꽃가루벽은내벽과외벽 2층으로되어있는데, 외벽은여러가지독특한무늬를가진다. 심피는대포자를만드는기관으로, 이들모두를말할때는 암술기 라고한다. 하나의심피는밑씨를둘러싸며수정이되면열매로될씨방, 꽃가루가떨어지는암술머리, 씨방과암술머리를연결하는암술대등으로이루어져있다. 하나의심피와여러개의심피가합쳐서하나로묶여있는암술기모두를 암술 이라고했으나, 개념의혼동으로요즈음에는이말은거의쓰지않고있다. 씨방이꽃의다른기관보다위쪽에있는경우를 씨방상위 라고하는데, 아래쪽에있는씨방하위보다더원시적인무리에서나타난다. 6. 씨와열매 수술의꽃밥에서만들어진꽃가루가심피의암술머리에달라붙는것을 꽃가루받이 ( 수분 ) 라고한다. 대부분속씨식물들은한꽃의꽃가루가그꽃의암술머리에닿는제꽃가루받이보다한꽃의꽃가루가다른꽃의암술머리에닿는딴꽃가루받이를하고있다. 딴꽃가루받이는새로운유전자조합을가능하게하며, 꽃은자가불염성같은방법이발달되어제꽃가루받이가잘일어나지않도록적응되어있다. 꽃가루받이가끝나면꽃가루에서꽃가루관이나와암술머리와암술대를뚫고밑씨속의씨방으로들어가수정이일어난다. 속씨식물의경우다른식물과는달리 1개의정자가 1개의난자와수정하고, 또 1개의정자가 2개의극핵세포와동시에수정하는중복수정의특징이있다. 정자와난자의수정이끝나면이들은배 ( 胚 ) 로, 정자와극핵세포는배젖으로만들어진다. 밑씨가자라서씨로, 씨방이자라서열매가된다. 씨는종족의번식수단으로아주중요하며, 열매가씨를감싸서보호한다. 원시적인속씨식물의씨에는배젖이많고배가작으나, 진화된식물의씨에는배젖이적거나아예없으며큰배가들어있다. 겉씨식물은속씨식물처럼씨를만들지만씨방이없기때문에진정한의미의열매를맺지못한다. 열매는감, 봉숭아, 귤, 토마토, 호박처럼씨방부분이자라서되는참열매가있고, 씨방이외의꽃받기나꽃받침등이자라서열매가되는헛열매가있다. 꽃받기로이루어지는열매로는사과, 배, 딸기등이있다. 이열매는수정후씨방이거의자라지않고꽃받기가비대해져서형성된다. 꽃받침으로이루어지는열매는석류가대표적이다. 작은꽃이많이붙어있는꽃대가비대해져서된열매로는파인애플, 무화과등이있다. 열매의껍질은외과피, 중과피, 내과피로구성된다. 외과피는우리가먹는열매의겉껍질부분이고, 중과피는우리가주로먹는부분이며, 내과피는열매의속껍질부분이다. 초등학교에서는 3 개의겉껍질을모두 껍질 이라고한다. 꽃가루암술머리꽃가루관정핵씨방밑씨 난세포 수정란 수술대 수술 씨가만들어지는과정 꽃밥 씨방 씨방 외과피 암술머리 밑씨 종자 중과피 암술대씨방 암술 꽃받침 꽃받침 내과피 감의속구조 ( 참열매 ) 꽃잎 밑씨 속씨식물의꽃구조 꽃받침 씨방 밑씨꽃받기 씨방 종자 꽃받기 외과피 중과피 내과피 사과의속구조 ( 헛열매 ) 식물의구조와기능 287

7 단원표지설명 식물은빛과물이없으면살아갈수가없다. 따라서식물의잎은빛을많이받기위하여햇빛을향하고있으며, 식물의뿌리는물을찾아땅속으로계속내려간다. 시간이지나면서땅속에있던뿌리가땅위로드러나기도한다. 또한, 뿌리는땅옆으로도계속뻗어나간다. 이것은빗물등을더많이흡수하기위해서이다. 땅위에는줄기가식물을지탱하고있고, 줄기의끝에는수많은잎들이달려있다. 잎은빛을받아영양분을만들기때문에최대한많은빛을받기위해서펼쳐져있다. 이나무밑에서는빛이잘들어오지않는다. 따라서이렇게많은잎들을지탱하고필요한영양분을공급하기위해서는매우튼튼한줄기가필요하다. 이와같이식물은동물과달리스스로이동할수없기때문에주변환경에적응하면서오랜세월동안한곳에서살아간다. 위사진은녹나무 (Cinnamomum camphora) 로서제주도삼성혈부근의숲에서자생하는 장뇌목 ( 樟腦木 ) 이라고불리는늘푸른넓은잎나무이다. 위로보이는한라산정상을모두등에업고있는듯한이녹나무는수관 ( 樹冠 ) 그늘이 330m2넓이를드리우고있어멋지고우람차다. 나무의잎은달걀모양의타원형이며, 윤기가있고향기가난다. 황백색의작은꽃들이잎겨드랑이에서피며, 열매는둥글고흑자색으로익는다. 녹나무는제주도풍토에맞는수종으로, 제주도상징나무로지정되어있다. 산림청녹색사업단홈페이지 ( 에들어가면, KBT(Korea Big Tree) 프로젝트사업이소개되어있다. 이프로젝트는우리나라숲에생육하고있는큰나무를조사 발굴하여그중요성을널리알리고보전하기위한프로젝트이다. 이를통해우리나라숲에서살고있는큰나무를모두알수있다. * 사진및글출처 : 조현재 / 이창배저, 우리숲큰나무제주도편, 산림청녹색사업단. 단원의흐름 재미있는과학 식물의구조와기능에대해흥미를갖기위한차시로, 같은모양의식물을찾는기억활동으로구성하였다. 표지사진에서봤던식물과 4학년에서배웠던식물의특징을살려서같은식물을찾아보고, 그식물에대해자세히이야기하는활동은식물의구조와기능에대한인식을심어주고, 식물에대한친밀도와호기심을높여재미있는과학단계로의진입을자연스럽게할수있다. 특히기억놀이는식물에대한흥미를증진시키며, 기억왕이되기위한활동은몰입도를증가시킨다. 과학실험방 식물의뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의구조와기능을이해하는활동을위주로 9차시로구성하였다. 주로식물의구조를관찰하고구조와관련된기능을추리하는활동으로구성하였고, 현미경관찰활동, 줄기에서의물의이동, 증산작용, 광합성산물알아보기활동등을포함하였다. 이러한탐구활동들은식물각부위의구조와기능을이해하는활동이며, 식물전체의기능을이해하는과정이된다. 과학생각모음 전차시에서배운뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의구조와기능을통합적으로정리할수있도록식물모식도에물의이동통로를나타내는활동과직접물방울이되어빗물에서토양속, 식물의뿌리, 줄기, 잎, 열매, 기공등을통과하는과정을과학글쓰기활동으로구성하였다. 이를통해식물의뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매가개별적으로떨어져있는것이아니라서로매우밀접하게연관되어있다는것을깨닫게할수있다. 나도과학자 식물학자들이식물의특징을찾아내는방법을이용하여우리학교주변에서서식하는식물을중심으로우리학교식물도감만들기활동으로구성하였다. 이활동을통해학생들은식물을자세히관찰할수있는태도를기를수있으며, 식물의구조와기능에흥미를느낄수있다 식물의구조와기능 289

8 1 12 차시 학습목표 같은식물을찾아볼까요? 주요개념과후속차시 뿌리의구조와기능 : 2~3차시 줄기의구조와기능 : 4~5차시 잎의구조와기능 : 6~8차시 꽃, 열매의구조와기능 : 9~10차시 잎, 줄기, 뿌리, 꽃, 열매의관련성 : 11차시 1. 기억놀이를통해식물의구조와기능에대해흥미를갖는다. 지도상의유의점 이단계에서가장중요한것은재미있게활동하는것이므 수업의개관 1 토마토관찰하기 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매관찰하기 식물각부분의기능생각하기 기억놀이하기 - 기억왕되기 식물이름과하는일알아보기 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의하는일생각하기 제시된놀이방법에따라기억놀이하기 가장많은식물카드를가진사람이기억왕되기 식물카드의설명부분읽기 로, 식물의이름이나기능을너무강조하지않도록한다. 이러한활동은교실에서도가능하지만, 가능하다면학교의숲근처에서하는것을권장한다. 만약숲이없거나숲으로이동하는것이힘들경우나무밑에서해도좋다. 기억놀이 라는것은종이컵속에들어있는식물카드를기억했다가적용시켜야되므로기억놀이라는명칭을붙였다. 그러므로다른학생들이컵을뒤집을때그안에들어있는식물을관찰하여기억하도록한다. 기억왕되기 라는게임적요소를활용하여학생들의호기심을이끌어내는데유의점을둔다. 5 식물의모양과하는일이야기하기 차시구성의도 식물의모양과하는일에대해모둠별로이야기하기 이단원의주요목표인식물의구조와기능을이해하기위 해서는먼저식물에대해흥미를갖도록하는것이가장필요하다. 따라서이단계에서는기억놀이를재미있게함으로써식물의구조와기능이서로밀접하게관련되어있다는것을자연스럽게인식할수있도록구성하였다. 일반적으로식물은동물에비해학생들의흥미가상대적으로낮다. 그러나게임은학생들의참여도가높고동기유발이쉬운활동이다. 그러므로이단계에서는식물의특성과관련한게임을결합시킴으로써식물의모양과하는일에대해서흥미를유발할수있도록하였다. 1. 토마토관찰하기 4학년때배운식물의세계에대한내용을떠올려보고, 토마토가어떤부분으로구성되어있는지관찰하여봅시다. - 토마토는뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매로구성되어있습니다. 2. 식물각부분의기능생각하기 이러한식물의부분들이하는일을생각하여봅시다. - 뿌리는물을흡수하고, 줄기는식물체를지탱하고, 잎은영양분을만들고, 열매에는씨가들어있습니다. 3. 기억놀이하기 - 기억왕되기 실험관찰 부록4에있는식물카드 20장을섞어서책상위에놓고종이컵을덮어둡니다.! 다른모둠원이식물카드를섞어책상위에놓고종이컵으! 학생들은모둠별로기억놀이를시작한다. 두종이컵밑의식물카드가같을경우카드와종이컵을가져가고, 다른경우에는종이컵을원래대로놓습니다. 두종이컵밑의식물카드가같을경우첫번째학생이계속진행하고, 다른경우에는다음학생에게기회가돌아갑니다. 다른학생이종이컵을뒤집을때, 어떤식물카드가있는지잘관찰합니다. 20개의식물카드짝을모두맞추면놀이는끝납니다. 가장많은식물카드를가진사람이 기억왕 이됩니다. 4. 식물이름과하는일알아보기 놀이가끝나면, 기억왕부터식물카드뒷부분의설명을읽어봅시다.! 모둠별로설명을읽는다. 동영상자료활용 동영상은식물의구조와기능을쉽게알수있도록제작한다큐멘터리의일부를편집한것이다. 겉으로보기에는아무움직임이없는것처럼보이지만, 실제내부에는동물못지않은많은움직임이있다는것을보여준다. 학생들의흥미를유발시키는데적합한자료이다. 보조자료 다큐멘터리자료 : KBS의 식물의사생활 1부 ~6부 다큐멘터리자료 : EBS의 잡초 등참조 준비물 종이컵 20 개 ( 모둠별 ), 식물카드 ( 실험관찰 부록 103~109 쪽 ) 로덮는다. 모둠원끼리놀이의순서를정합니다.! 가위바위보같은놀이를해서순서를정한다. 첫번째학생이두개의종이컵을동시에뒤집습니다. 5. 식물의모양과하는일이야기하기 각식물의모양과하는일에대해모둠별로토의하여결과를발표해봅시다 식물의구조와기능 291

9 2 12 차시 뿌리의구조와하는일을알아볼까요? 관찰을통해뿌리가하는일알아보기 1. 예상 <1> 학습목표 1. 관찰을통해뿌리의지지기능을추리할수있다. 2. 양파의재배활동을통해뿌리의흡수기능을설명할수있다. 수업의개관 1 예상 <1> 땅위의식물모양을보고땅속 의식물뿌리예상하기 2 관찰 <1> 실제식물의뿌리사진관찰하기 3 설명 <1> 식물의크기와뿌리의길이는 어떤관계가있는지설명하기 식물뿌리의기능을정리하기 4 예상 <2> 양파의뿌리가없다면양파가 어떻게될지예상하기 5 관찰 <2> 양파두개중한개는뿌리를자르고, 나머지한개는그대로두고, 물이든비커에올려물의양을관찰하기 6 설명 <2> 줄어든물의양이다른이유를 설명하기 식물뿌리의기능을정리하기 수업모형선정의이유 이차시의학습목표는뿌리의관찰과양파수경재배를통해뿌리의기능을알아보는것이다. 먼저뿌리가노출되지않은식물의사진을보고식물뿌리의형태를예상하게하고, 실제식물의사진을보고관찰하여식물지상부위와뿌리와의관계를설명하도록한다. 또뿌리가없다면식물이어떻게될지예상해보고, 양파를이용하여뿌리가없을경우물의흡수작용이일어나지않는것을관찰하여설명하게한다. 이과정에적합한수업모형은 POE 모형이다. 수업동기유발 뿌리가정상적으로있는식물의화분과뿌리없이줄기만으로식물을지탱하는화분을준비한다. 학생들에게이두화분의식물을뽑아보게함으로써뿌리의기능에대한흥미를느끼게한다. 준비물 양파 2 개, 비커 2 개, 물, 가위 식물의지상부위를보고, 땅속뿌리부분의형태를예상하게한다. 봉숭아, 해바라기, 느티나무의줄기와잎을보고, 땅속에있을뿌리를예상하여 실험관찰 에그려봅시다. 실관 땅속뿌리의모양을발표하여봅시다. 2. 관찰 <1> 뿌리까지나와있는실제식물의사진을관찰하게한다. 실제식물의뿌리가나와있는사진을관찰하여봅시다. 땅속뿌리의모양을발표하여봅시다.! 지도서또는 DVD에들어있는식물뿌리의사진을학생에게제시한다. 3. 설명 <1> 예상한결과와관찰결과를비교하여설명하게하고, 두가지활동을통하여식물뿌리의기능을정리하도록한다. 식물의크기와뿌리의길이는어떤관계가있는지설명하여봅시다. 뿌리가길면어떤이로운점이있을까요? 실관 각식물을손으로뽑는다면어떻게될지생각하여봅시다. 실관 바람이불때뿌리가없다면식물이어떻게될지생각하여봅시다. 실관 식물뿌리의기능을정리하여봅시다. 실관 양파뿌리가하는일알아보기 4. 예상 <2> 뿌리가없다면, 양파가어떻게될지예상하게한다. 만약, 뿌리가없다면식물은어떻게될까요? 실관 - 땅위에서있을수없습니다. 물을흡수하지못합니다. 5. 관찰 <2> 양파를수경재배하여줄어든물의양을관찰하여측정한다. 뿌리의길이와크기가비슷한양파 2개를준비하여하나는뿌리를그대로두고, 다른하나는뿌리를잘라서같은크기의비커에물을담아양파를올려 3~4일후에줄어든물의양을측정하여봅시다. 두비커에남은물의양을비교하여봅시다 식물의구조와기능 293

10 6. 설명 <2> 줄어든물의양이다른이유를설명하게하고, 식물뿌리의기능을정리하게한다. 비커의물이줄어든까닭을생각하여봅시다. 뿌리를자른양파쪽의물은거의줄어들지않았습니다. 그까닭은무엇일까요? - 뿌리가없어서물을흡수하지못했기때문입니다. 식물뿌리의기능을정리하여봅시다. 실관 자료실 창의활동 나무를옮겨심을때나무가쓰러지지않고, 말라죽지않게할수있는방법을생각하여봅시다.! 식물을옮겨심으면뿌리가제대로형성되지않기때문에쉽게쓰러진다. 따라서옮겨심은다음지지대를받쳐주는방법, 줄을이용하여줄기를고정하는방법등다양한방법을생각할수있다. 또한, 말라죽지않게하려면최대한뿌리를많이가져가야되고, 비닐봉지를이용하여뿌리와흙부분을함께싸서옮겨심는다. 이활동은독창성과유창성을신장할수있다. 수업도우미 세종류의식물뿌리사진 식물뿌리의사진을학생들에게보여주고관찰하게한다. 형성평가 지도상의유의점 고추묘목지지대 1. 식물뿌리의사진을관찰하여추리할수있는뿌리의기능은무엇인가? ( 지지작용 ) 2. 뿌리가없는식물의수경재배를통해추리할수있는뿌리의기능은무엇인가? ( 흡수작용 ) 식물뿌리는지지작용과흡수작용때문에대개지상부의식물크기와거의비슷한크기의뿌리를가지고있지만, 바람이많이부는지역이나물이부족한경우에는뿌리가훨씬더클수있다는것을유의한다. 양파실험은 3~4일전에미리준비하여이차시에서는비커의물이줄어든이유를설명하게한다. 탐구활동이간단함으로두활동을한차시에함께할수있도록한다. 화분안에서의뿌리벽을타고내려오는뿌리땅밖으로드러난뿌리 참고자료 다양한종류의뿌리 교과서의그림과표설명 뿌리의흡수작용을알기위해서양파두개를사진과같이준비한다. 양파하나는뿌리를자르고, 다른양파는뿌리를그대로둔다. 따라서뿌리를그대로둔양파는뿌리를통한물의흡수가왕성하게일어나서물이많이줄어드는현상을관찰할수있다. 뿌리를자른양파에서도물이조금씩줄어드는것을볼수있다. 뿌리를절단한면에서도물의흡수가일어나고, 공기를통해서도물이증발되기때문이다. 옥수수의지지뿌리 고구마의저장뿌리 뿌리를자른양파 맹그로브나무의뿌리 ( 호흡, 지지 ) 무의저장뿌리 뿌리가있는양파 식물의구조와기능 295

11 3 12 차시 뿌리의구조와하는일을 1. 자유탐색 알아볼까요? 당근뿌리를자유롭게탐색한다. 당근뿌리의구조와하는일알아보기 당근뿌리를자유롭게관찰해볼까요? 생김새, 모양, 색깔, 무늬등을관찰하여봅시다. 모둠별로관찰한결과를발표할수있도록 실험관찰 에써봅시다. 실관 학습목표 1. 당근뿌리의관찰을통해뿌리의구조를설명할수있다. 2. 당근뿌리의관찰을통해뿌리의저장기능을추리할수있다. 수업의개관 1 자유탐색 자유롭게당근뿌리관찰하기 2 탐색결과발표 관찰결과를모둠별로발표하기 3 교사의인도에따른탐색 당근뿌리의겉모습관찰하기 당근뿌리의종단면과횡단면관찰하기 당근을겉부분과속부분으로나누어맛보기 4 정리 뿌리의단면색깔이다른이유를생각하기 겉부분과속부분의맛이다른이유생각하기 관찰결과를바탕으로뿌리의기능정리하기 수업모형선정의이유 이차시는당근뿌리를직접관찰하여뿌리의구조와기능을연관시켜학습할수있도록구성하였다. 당근의모양과내부구조를관찰하고, 또한맛을보는관찰활동을통해뿌리의기능을이해할수있으므로경험학습모형으로수업을진행한다. 수업동기유발 우리가먹을수있는식물의이름대기놀이를한다. 뿌 리의기능중저장작용과먹을수있는식물을연관시켜동기를유발한다. 준비물 당근, 칼, 돋보기 2. 탐색결과발표 관찰결과를모둠별로발표한다. 관찰결과를모둠별로발표하여봅시다.! 뿌리의모양, 색깔, 잔뿌리여부, 줄기부분등을발표한다. 내가관찰하지못했던부분을다시관찰하여봅시다. 3. 교사인도에따른탐색 학생들의관찰활동을원활하기위해서 색깔이동일한가요?, 구조적인특징은무엇인가요? 등과같은질문을한다. 당근뿌리를가로와세로로자르고, 자른단면의특징을세심히관찰해봅시다. 어떤특징이있는지 실험관찰 에써봅시다. 실관 색깔이동일한가요? 구조적인특징은무엇인가요? 당근뿌리의겉부분과속부분을나누어먹어봅시다. 부위별로맛이다르다면, 어떻게다른지 실험관찰 에써봅시다. 실관 - 겉부분이단맛이더강합니다. 4. 정리 당근뿌리의관찰결과를바탕으로뿌리의기능을정리한다. 당근뿌리단면의색깔은왜다를까요? 좀더밝은부위가관처럼연결된이유는무엇일까요? 그이유를생각하여써봅시다. 실관 - 물이나영양분이이동하는통로입니다. 색깔은같은데당근뿌리의겉부분과속부분의맛이다른이유는무엇일까요? 왜겉부분이더단맛이날까요? 그까닭을생각하여써봅시다. 실관 - 영양분이저장되어있는곳이더단맛이납니다. - 물이나영양분의이동통로인곳은단맛이잘나지않습니다. 실관 이러한관찰결과를바탕으로식물뿌리의기능을정리해볼까요? - 뿌리는영양분을저장하는기능을가지고있습니다 식물의구조와기능 297

12 더탐구해볼까요? 흙속의물은당근뿌리로흡수되어줄기로이동합니다. 그렇다면당근뿌리의어느부위를통해줄기로이동하는지단면도를보면서생각하여봅시다. 물관 : 형성층의안쪽 자료실 수업도우미 길이생장방향 물과무기양분의이동방향 뿌리의구조 땅속의뿌리도잎이나줄기처럼점점자란다. 뿌리의성장은뿌리끝에있는생장점에서이 루어지는데, 생장점은 뿌리골무 라는죽은세포로둘러싸여보호받고있다. 뿌리는표피로둘러싸여있는데, 이표피의일부가밖으로길게자란것이뿌리털이다. 뿌리 당근종단면의물이동경로! 당근의번식은무엇으로하는지생각해보는활동을제시한 길이생장점 털은흙속에녹아있는물과양분을빨아들이는일을한다. 표피안쪽에는뿌리에서빨아들인물과양분이올라가는통로인물관과잎에서만든양분이내려오는통로인체관이있다. 이러한물관과체관은줄기와연결되어있다. 다. 당근도그림처럼꽃을피우고꽃이지고나면씨가맺힌다. 이씨를심으면당근이자란다. 물관체관 피층 형성평가 1. 당근뿌리가가지고있는기능을모두정리해보시오. ( 저장작용, 흡수작용, 지지작용 ) 당근꽃 표피뿌리털 지도상의유의점 교과서의그림과표설명 당근뿌리는곁뿌리와잎이있는완전한형태의당근을관찰하는것이좋다. 세척되어뿌리만있는것은실험용으로적합하지않다. 잎이있는당근을구하기어려운경우에는최소한원뿌리와곁뿌리가있는당근을사용하도록한다. 당근뿌리를자를때손을베지않도록각별히주의한다. 뿌리털이하는일에대해서생각해보도록지도한다. 곁뿌리와수염뿌리의끝에는모두뿌리털이있어서물의흡수를도와준다. 그러나맨눈으로는뿌리털을관찰하기어렵다. 참고자료 당근의구조와기능 생장점뿌리골무뿌리의구조 당근뿌리의겉모습은아래로내려갈수록가늘다. 이는가늘수록땅속으로쉽게들어가기때문이다. 겉에는곁뿌리가붙어있거나, 곁뿌리가있었던흔적이많이보인다. 단맛이나는부위는영양분이저장되는부위이고, 안쪽부분은물이지나가는물관부위이므로단맛이별로나지않는다.! 당근의줄기부분은매우짧고두툼하다. 우리가볼수있는대부분은당근의잎이다. 민들레뿌리 강아지풀뿌리 당근의줄기부위 식물의구조와기능 299

13 4 12 차시 줄기의겉모양과하는일을알아볼까요? 1. 자유탐색 여러가지식물의줄기를자유롭게탐색한다. 학습목표 1. 식물줄기의관찰을통해줄기의겉모양을설명할수있다. 2. 줄기의겉모양과하는일을연관시켜설명할수있다. 수업의개관 1 자유탐색 다양한식물의줄기를자유롭게 관찰하기 2 탐색결과발표 관찰한결과를모둠별로발표 하기 3 교사의인도에 줄기외부형태의공통점을생 따른탐색 각하면서관찰하기 4 정리 식물줄기의겉모양의공통점정리하기 줄기의겉모양과하는일을연관하여설명하기 수업모형선정의이유 이차시에서는식물줄기의구조와하는일을알아본다. 개나리, 소나무, 대나무줄기가잘나타나는사진이나실물을자유롭게관찰하여관찰결과를발표한다. 이과정에서는단순한관찰이주로이루어지므로발표가끝난후, 교사의인도에의해서줄기의외부형태의공통점과차이점을생각하면서관찰하도록지도한다. 탐색결과를바탕으로식물줄기의공통점을정리하는과정과겉모양과하는일을연관하는과정을가진다. 그러므로경험학습모형을적용하였다. 수업동기유발 식물의줄기가없다면, 어떤일이벌어질지생각하게해 봄으로써줄기의구조와기능에대해흥미를유발시킨다. 학교화단에있는식물의줄기를자유롭게관찰하여볼까요? 무엇을관찰할수있을까요? 실관 - 잎이달려있고, 뿌리는보이지않고, 땅위에나와있고, 줄기의색깔은녹색은아닙니다. 모둠별로관찰한결과를발표할수있도록 실험관찰 에써봅시다. 실관! 가능하면학교에있는식물의줄기를직접관찰하게하고, 어려울경우에는교과서사진을이용한다. 2. 탐색결과발표 자유롭게탐색한결과를모둠별로발표하여자신이탐색하지못했던부분이있음을알게한다. 식물줄기를탐색한결과를모둠별로발표해볼까요? 자신이탐색하지못했던부분을다시한번생각합니다. 3. 교사인도에따른탐색 줄기외부형태의공통점을생각하면서다시한번관찰하게한다. 줄기외부형태의공통점을생각하면서식물줄기를관찰한결과를써봅시다. 실관 줄기와잎의관계를생각하면서줄기의외부형태를관찰해봅시다. 실관 4. 정리 식물줄기의겉모양공통점을정리하고, 줄기가하는일과연관하여설명하게한다. 탐색결과를바탕으로식물줄기의겉모양을정리하여봅시다. 실관 - 줄기의끝에는눈이있습니다. - 줄기에는잎이달려있습니다. - 줄기는땅위로나와있습니다. - 줄기에는껍질이있습니다. 줄기가가지고있는기능을생각하여봅시다. - 뿌리와잎을연결해주는기능이있습니다. - 식물을지탱하고보호해주는기능이있습니다 식물의구조와기능 301

14 창의활동 식물의줄기종류는다양하지만줄기의단면은대부분원통형입니다. 식물줄기가원통형인이유를생각해보고, 같은원리로만들어진사물을찾아봅시다. - 식물줄기의종류는다양하지만, 대부분원통형입니다. 그이유는원형의형태가가장안전하고식물체를지지하는데가장효율적이기때문입니다. 터널의모양도원통형이고건물을지탱하는철근의단면도원통형인이유와같습니다. 또한, 원통형구조가줄기에잎이가장많이달릴수있어빛을많이받을수있습니다. 자료실 수업도우미 형성평가 줄기에붙는잎차례모양 1. 식물줄기의관찰에서추리할수없는줄기의기능은무엇인가요? ( 4 ) 1 보호기능 2 잎의지지 3 지지작용 4 양분합성 줄기의기능 줄기는구조와기능측면에서빛과물에예민하게반응함으로써끊임없이변화하는환경에식물이적응하도록하기때문에많은변형형태가존재한다. 일부식물은기어오르고, 곤충을잡고, 생식을하기위해서줄기와잎의모양을변화시켰다. 땅위로변형된줄기로는기는줄기, 덩굴손, 가시, 잎모양줄기등이있고, 땅속으로변형된줄기로는땅위줄기 ( 대나무 ), 비늘줄기 ( 양파, 마늘 ), 알줄기 ( 사프란 ), 덩이줄기 ( 감자 ) 등이존재한다. 줄기가잎을만드는데필요한물질을최소로소비하여최대의통도조직과지지작용을하기위해서둥근모양의줄기가필요한것이다. 지도상의유의점 교과서의그림과표설명 생명과학의기본은기능적관점에서구조를해석하는것임을유의한다. 식물줄기의표피는뿌리나잎에비해상대적으로딱딱하고껍질이두껍게발달되어있다. 이러한식물표피의특징을바탕으로표피의보호기능을추리할수있도록지도한다. 줄기와뿌리의공통점은지지작용과이동작용이다. 가장큰차이점은줄기에는잎이달려있다는것이다. 이점을유의해서잎차례를설명해야한다. 줄기에잎이달려있는것이지, 잎이줄기에달려있는개념은아니다. 동백나무의줄기는식물줄기의전형적인특징을가장잘나타내준다. 줄기에서잎이붙어있는자리를마디라고하는데, 마디가뚜렷하며줄기의끝에는새로운줄기와잎을만드는끝눈이있고, 줄기사이에는곁눈이명확하다. 참고자료 줄기에물을저장하는바오밥나무 끝눈 곁눈 마디사이 마디줄기 바오밥나무 동백나무줄기의구조 식물의구조와기능 303

15 5 12 줄기에서물은어떻게이동할까요? 백합또는셀러리, 붉은색색소, 삼각플라스크, 유리판, 면도칼, 차시페트리접시, 돋보기, 실체현미경, 핀셋 준비물 1. 식물줄기에서물이지나가는과정을물관을이용하여설명할수있다 예상 관찰 설명 학습목표 수업의개관 수업모형선정의이유 백합뿌리에서흡수한물은어떤경로로줄기끝까지이동하는지예상하기 백합줄기의단면도에예상한이동통로를빨간색으로표시하기 붉은색색소를탄물이들어있는삼각플라스크에백합을담가 3 시간이상놓아두기 줄기를가로와세로로잘라단면을돋보기로관찰하기 예상했던경로와실제경로와의차이점비교하기 뿌리에서줄기끝까지물이이동하는경로생각하기 이차시의학습목표는줄기의이동기능을알아보는것 이다. 따라서백합이나셀러리의줄기에서물이어떤경로로이동하는지예상하게한다음, 실제붉은색색소물이들어있는삼각플라스크에줄기를절단한백합이나셀러리를넣고물의이동과정을확인한다. 따라서단순한절차에의해줄기에서의물의이동과정을확인하는것이아니라, 학생스스로예상하게하고, 관찰하게함으로써자신의생각을검증해볼수있는 POE 학습모형을선택하였다. 수업동기유발 시든식물을제시하고, 식물이시든이유에대하여생각 한다. 물을주면식물이다시싱싱해지는원인을생각하게하여, 물이뿌리와줄기를통해이동한다는사실에흥미를느끼게한다. 시든식물이다시싱싱해지는사례를통해식물의줄기에서물이어떤경로로이동하는지예상하게한다. 식물의뿌리에서흡수한물은어떻게줄기에서이동할까요? 오늘은백합을이용하여식물의뿌리에서흡수한물이어떻게이동하는지알아보는활동을해봅시다. 물이지나가는통로는하나일까요? 여러개일까요? 물의이동통로는가운데모여있을까요? 사방에골고루퍼져있을까요? 그렇다면백합줄기에서물은어떻게이동할지 실험관찰 의단면도에여러분이예상한이동통로를빨간색으로표시해봅시다. 실관! 줄기에서물이어떻게이동하는지를미리생각해보도록하는것이매우중요하다. 예상한결과를확인하기위해식물줄기를횡단면과종단면으로잘라관찰하게한다. 이삼각플라스크에둔백합 ( 셀러리 ) 은 3시간전에미리넣어둔것입니다. 이백합 ( 셀러리 ) 줄기를가로와세로로잘라단면을돋보기또는실체현미경으로관찰하여특징을 실험관찰 에그려봅시다. 실험관찰 에는백합 ( 셀러리 ) 단면도가그려져있습니다. 실관! 백합 ( 셀러리 ) 줄기를자를때에는칼에손을베지않도록조심히사용한다. 예상한것과관찰한결과를비교해보게하고, 맞다면맞는이유를, 틀렸다면틀린이유를설명하게한다. 원래예상했던경로와실제경로사이에차이가있는지비교해볼까요? 어떤차이점이있는지발표하여봅시다. 실관 1. 예상 2. 관찰 3. 설명 - 통로가하나인것으로생각했는데여러개가있습니다. 이런차이점이생기는원인을발표하여봅시다. 관찰결과를바탕으로뿌리에서줄기끝까지물이이동하는경로를생각하여정리하여봅시다. 실관 식물의구조와기능 305

16 창의활동 키가큰느티나무물관과우리학교주변에핀개나리물관의굵기를비교하여봅시다. - 식물줄기에는물의이동통로인물관이존재합니다. 키가큰나무인느티나무는물관의굵기가굵고, 키가작은개나리는물관의굵기가작을것으로생각하기쉽지만, 실제로물관하나의굵기는거의비슷합니다. 줄기가두꺼운나무는물관의숫자가그만큼많은것입니다. 그러므로물관하나의굵기는차이가거의없습니다. 자료실 형성평가 1. 식물의줄기에있는구조로서물이지나가는통로역할을하는것은무엇인가? ( 물관 ) 수업도우미 지도상의유의점 외떡잎식물의관다발구조는백합줄기로관찰이가능하고, 쌍떡잎식물의관다발구조는봉숭아나셀러리를이용하면좋다. 특히셀러리줄기의단면에있는물관은봉숭아줄기의단면에있는물관보다약 1.5배더많기때문에훨씬쉽게관찰할수있다. 그러나지역여건상셀러리를구하기힘들면봉숭아를사용해도좋다. 쌍떡잎식물과외떡잎식물의관다발차이는언급하지않고, 관다발체관, 형성층등의용어도언급하지않는다. 다만, 식물의종류에따라물관의형태가다양하다는정도만설명한다. 실험결과를명확히보기위해서는잎이많이달려있는셀러리를구하여빛이들고통풍이잘되는곳에놓아둔다. 식물의줄기구조 체관형성층물관 관다발 물관체관 관다발 교과서의그림과표설명 봉숭아줄기에서물관의위치는줄기의가장자리에있다. 이는쌍떡잎식물의전형적인형태이다. 물관의바깥쪽에는체관이존재하고, 그사이에는형성층이존재한다. 백합은물관이줄기에산재해있다. 이는외떡잎식물의전형적인형태이다. 체관은물관의바깥쪽에위치하고있으며, 그사이에는형성층이없다. 물관체관쌍떡잎식물의줄기구조 물관체관외떡잎식물의줄기구조 참고자료 셀러리줄기의구조 물관 식물의줄기는식물체를지지하는작용이외에물과영양분을이동시키는중요한기능을하고있다. 이기능을위해식물줄기에는물관과체관이발달되어있다. 아래그림은실제셀러리를이용한실험결과이다. 줄기를반으로나누어붉은색색소물과파란색색소물에담가두는실험도가능하다. 봉숭아 백합 셀러리줄기의단면 식물의구조와기능 307

17 과학이야기구성의도 식물은우리주위에서도쉽게볼수있지만, 식물원이나수목원에가면다양한식물을많이볼수있으므로이단원을학습하는데최적의장소이기때문에이 과학이야기 를제시하였다. 우리주위에다양한형태의식물원, 수목원, 생태공원등이있으므로조사활동으로도바람직하다. 서울을비롯하여각지방에도크고작은식물원이많이있으므로우리고장의식물원을조사하는것도좋은탐구활동이된다. 한국식물원수목원협회 ( 에접속하여식물원찾기코너를이용하면내가살고있는고장에서가까운식물원, 수목원을찾을수있다. 사고확장하기 나이테가의미하는것은무엇인가요? - 나이테는나무의성장정도를나타내는것으로, 나무의나이를알수있습니다. 열대지방과온대지방의나무에는나이테가모두있나요? - 나이테는봄, 여름에자라는정도와가을, 겨울에자라는정도가달라서생기는현상입니다. 따라서온대지방에서자라는나무는나이테가있지만, 열대지방에서자라는나무는나이테가생기지않습니다. < 나이테 1> 과 < 나이테 2> 의사진처럼나이테의간격이차이가나는이유를생각하여봅시다. - 나이테는식물이광합성을하여성장하는정도입니다. 광합성에는햇빛이필수적입니다. 그러므로햇빛을많이받는부분에서는적게받는부분보다생장량이많습니다. 따라서 < 나이테 1> 은빛의방향이차이가나는곳에서자란나무이고, < 나이테 2> 는빛의방향이차이가나지않는일정한곳에서자란나무라는것을알수있습니다. 과학이야기보조자료 나이테이야기 한국의수목원 ( 국립수목원인터넷누리집기준 ) 나무의키는위로, 굵기는옆으로커지면서자란다. 나무의조직은작은세포로구성되어있는데, 매년이세포도늘어나밖으로성장하기때문에굵기가굵어진다. 나무를가로로자른다음, 잘라진면을살펴보면색깔이약간짙은원형의테가중심으로부터밖으로퍼져나가는모양을볼수있는데이것을 ` 나이테 라고한다. 나무는봄부터여름까지왕성하게성장하므로, 이시기에만들어진세포는크고부드러우며색도연하게보이는반면, 가 강원도립화목원 ( 경상남도수목원 ( 경상북도수목원 ( 고운식물원 ( 그림이있는정원 ( 금강수목원 ( 기청산식물원 ( 대구수목원 ( 을부터겨울에걸쳐만들어진세포는작고세포벽이두터우므 전북대아수목원 ( 로그부분은단단하고색도진하게나타난다. 들꽃수목원 ( 나무의이러한성장은매년반복되므로 1년동안성장한흔적을알수있는 `나이테가만들어지는것이다. 그렇기때문에추운겨울철이있는지방의나무는나이테가확실히나타나지만, 1년내내성장을계속하는열대지방의나무는나이테가없다. 나이테를세어보면나무의나이를알수있고, 넓이로는나무가성장한상태를알수있다. 일반적으로성장이느린천연림의나이테는폭이좁고, 성장이빠른인공림의나이테는폭이넓다. 어떤나무의나이테에는상처가있는것을볼수있는데, 이상처는과거에산불이일어났었거나, 병해충의피해가있었던것을알려준다. 이렇듯나이테를보고나무의성장에미친많은일들을추측할수도있다. 춘재 추재 방사단면접선단면연륜나무의횡단면 수피 나이테 1 나이테 2 목도수목원 ( 물향기수목원 ( 미동산수목원 ( 아침고요원예수목원 ( 안면도수목원 ( 완도난대수목원 ( 장흥자생수목원 ( 장흥자생수목원.kr/) 제주한라수목원 ( 천리포수목원 ( 평강식물원 ( 한국도로공사수목원 ( 한국자생식물원 ( 한택식물원 ( 한국식물원수목원협회 ( 식물의구조와기능 309

18 6 12 차시 학습목표 1. 잎을관찰하여잎의구조를설명할수있다. 2. 현미경을사용하여잎의기공을관찰할수있다. 수업의개관 수업모형선정의이유 이차시의학습목표는잎의구조를알아보는것이다. 따 라서식물의잎을관찰하게하고, 현미경으로잎의미세구조까지관찰하게함으로써식물의잎이가지는공통점을발견하게하고, 이를다른문제상황에적용시켜보는발견학습모형을적용하였다. 수업동기유발 잎의구조를알아볼까요? 1 자료탐색및 식물을볼때가장먼저관찰할수 문제파악 있는잎의구조알아보기 2 자료제시및 개나리와자주달개비잎을자세히 관찰탐색 관찰하여구조적인특징탐색하기 3 추가자료제시 현미경을사용하여식물잎의영구 및관찰탐색 프레파라트관찰하기 4 규칙성발견및 잎에서나타나는공통점정리하기 개념정리 잎의모양, 기공등의개념정리하기 5 적용및응용 식물에따라잎맥의모습이다른 경우생각하기 잎맥이하는일생각하기 식물을바라볼때가장먼저관찰할수있는부분이무엇 인지생각해보게한다. 이를통해잎의구조에대한동기를유발하여이차시학습과자연스럽게연결한다. 1. 자료탐색및문제파악 일상생활에서식물의잎과관련된경험사례들을발표해봄으로써잎의구조와기능에대한문제인식을하게한다. 식물의잎은다양한형태를가지고있습니다. 느티나무나오동나무처럼넓은잎을가진나무도있고, 소나무처럼좁은잎을가진나무도있습니다. 식물의잎은어떤구조를가지고있을까요? 2. 자료제시및관찰탐색 개나리와자주달개비잎을직접제시하여잎의여러가지특징을관찰하게한다. 개나리잎과자주달개비잎이있습니다. 두잎은어떤특징이있는지관찰하여봅시다. 실관! 반드시개나리잎과자주달개비잎을사용하지않아도된다. 3. 자료추가제시및관찰탐색 식물잎의영구프레파라트를추가자료로제시하여잎의미세구조를관찰하게한다. 광학현미경을사용하여잎의표피를관찰할수있는식물잎의영구프레파라트를관찰해봅시다. 광학현미경사용법은 실험관찰 부록 111쪽에있습니다.! 부록을보면서광학현미경조작방법설명한다. 현미경으로관찰탐색한결과를 실험관찰 에써봅시다. 실관! 프레파라트를직접만들지는않는다. 다만시간이남는경우자주달개비프레파라트를만드는활동을추가할수있다. 4. 규칙성발견및개념정리 잎을관찰하여알수있는공통적인특징들을발견하게함으로써잎의구조에관한개념을정리하게한다. 관찰결과를바탕으로잎의공통점을정리하여봅시다. 실관 잎몸, 잎자루, 잎맥, 기공의개념을정리하여봅시다. 5. 적용및응용 준비물 식물의잎 ( 개나리, 자주달개비 ), 광학현미경, 식물잎의영구프레파라트 1 종 ( 잎의앞면과뒷면 )! 현미경을처음사용하는차시이므로영구프레파라트를이용하여현미경조작법을익히는데많은시간을할애한다. 잎의구조중에서잎맥이다른경우를찾아보고, 잎맥의기능을줄기의기능과연관시켜적용할수있게한다. 식물에따라잎맥이다른경우를생각하여봅시다. 잎맥이하는일은무엇일까요? 잎맥이하는일을줄기의기능과연관시켜생각하여봅시다 식물의구조와기능 311

19 더탐구해볼까요? 기공은잎의앞면과뒷면중어디에많은지관찰하고, 그까닭을생각해봅시다. 무엇이필요할까요? - 잎의앞면과뒷면을관찰할수있는영구프레파라트 2개가필요합니다. 광학현미경을사용하여잎의앞면을관찰하여기공의수를세어봅시다. - 잎의뒷면에기공이많은이유는앞면에는엽록체가집중적으로분포해광합성을하기때문이며, 더불어잎뒷면에기공이있어야빛에의한수분손실을줄일수있기때문입니다. 수업도우미 형성평가 얼룩자주달개비잎의앞면 ( 좌 ) 과뒷면 ( 우 ) 1. 잎을구성하는것에는무엇이있을까요? ( 잎몸, 잎자루, 잎맥등이있습니다. ) 2. 잎의기공이하는일은무엇일까요? ( 줄기에서이동한물이빠져나가는곳입니다. ) 기공의개폐기작 기공은쌍떡잎식물, 외떡잎식물, 육상식물, 수중식물등에따라서그분포가매우다르므로일률적으로정의를내릴수없다. 중요한것은기공이분포한다는것과기공이하는일을이해하는것이다. 기공은공변세포로둘러쌓여있고, 공변세포의팽압이높아지면기공쪽의세포벽이늘어나기공이열리게되고, 팽압이낮아지면기공이닫히게되며주로낮에열린다. 부레옥잠과같은식물의기공은뒷면보다앞면에주로분포한다. 지도상의유의점 잎을관찰하여잎의구조적인특징을알고, 잎몸과잎맥의기능은추리하여설명이가능한점을유의한다. 영구프레파라트를이용하여광학현미경의사용법위주로활동하고, 현미경의원리나구조에대해서는설명하지않는다. 가능한한과학실에서활동하기를권장한다. 광학현미경사용법은부록에나와있으나, 재물대의위치, 조동나사조정방법, 반사경유무등에따라사용법이조금씩다르다. 직접프레파라트를만드는것보다영구프레파라트를이용하는것이좋다. 개나리나자주달개비가없을때에는학교에서구하기쉬운다른식물의잎을사용하여도무방하다. 기공이열렸을때 기공이닫혔을때 교과서의그림과표설명 잎의구조 잎맥 참고자료 잎의앞면이뒷면보다진한이유 표피 ( 앞면 ) 잎자루 식물의기공사진 잎의구조 잎몸 일반적으로식물잎의앞면이뒷면보다진한이유는광합성때문이다. 식물은광합성을할때빛을필요로하고, 이빛을받아들이는것은엽록체이다. 따라서광합성을하기위해서는필요한빛을더많이받아들이기위해엽록체가빛이비치는앞면쪽으로많이분포하기때문에진한녹색을띠게되는것이다. 울타리조직 해면조직 표피 ( 뒷면 ) 공변세포 기공 물관체관 잎맥 잎의내부구조 기공 기공 개나리의기공 (100배) 자주달개비의기공 (100배) 식물의구조와기능 313

20 7 12 차시 학습목표 1. 식물의잎에서빛을받아녹말이생성됨을설명할수있다. 2. 광합성산물을알아보는실험을설계할수있다. 수업의개관 1 예상 잎에서만들어지는물질의종류 예상하기 2 관찰 실험하기 2~3일전에화분에있는식물의일부잎에알루미늄포일씌우기 두잎을알코올중탕시킨다음, 아이오딘-아이오딘화칼륨용액을떨어뜨려색깔변화관찰하기 3 설명 색깔변화가나타나는이유생각해보기 햇빛을받은잎에서만든물질의종류설명하기 수업모형선정의이유 이차시는식물의잎에서만들어지는물질을예상하고, 실제조작관찰을통해서잎에서만들어지는영양분을확인한다음, 색깔변화가나타나는이유와식물의잎에서만들어지는물질을설명해야한다. 그러므로 POE 학습모형이적절하다. 이수업모형은특정탐구활동을절차에따라서단순히수행하는것이아니라, 예상하고, 관찰 설명함으로써학생들이과학적인사고과정을촉발시킬수있다. 수업동기유발 봄이되면, 식물에서새순이나고, 새순이자라서점점잎 이커지게된다. 이렇게커진잎이하는일을생각해보게한다. 잎이커져서식물이이로운점이무엇인지실생활과연관시켜학생들의동기를유발한다. 준비물 잎에서만들어지는물질은무엇일까요? 식물의잎 ( 나팔꽃, 봉숭아, 제라늄등 ), 알루미늄포일, 큰비커, 작은비커, 알코올램프, 물, 아이오딘 - 아이오딘화칼륨용액, 셀로판테이프, 알코올, 페트리접시, 스포이트, 핀셋, 유리막대 1. 예상 학생들의사고과정을촉진하기위해식물의잎에서만들어지는물질이무엇인지예상하게한다. 식물의잎에는엽록체라는색소가있어서녹색으로보입니다. 이엽록체에서물과이산화탄소를이용하여영양분을만들어내는작용을합니다. 그렇다면광합성으로만들어지는영양분은어떤물질일까요? 이영양분이무엇인지예상해서 실험관찰 에써봅시다. 실관 우리가매일먹는쌀은어디에서만들어진것일까생각해봅시다. 2. 관찰 미리준비한잎을이용해실험하고, 관찰결과를기록하게한다. 식물의잎에서광합성이일어나는조건과일어나지않는조건을만들어서관찰해봅시다. 어떻게하면될까요? - 광합성에는빛이필요하기때문에빛을없게하면될것같습니다. 그렇다면, 빛을없애는방법은무엇일까요? - 검은비닐주머니로씌웁니다. 알루미늄포일을씌웁니다. 알루미늄포일을씌운잎과씌우지않는잎을 2~3일동안햇빛에노출시킨다음, 두종류의잎을알코올중탕시킨후, 아이오딘-아이오딘화칼륨용액을떨어뜨려색깔변화를관찰합시다. 색깔변화결과를 실험관찰 에써봅시다. 실관 3. 설명 학생들이예상한결과와관찰결과를비교하여예상이맞았는지틀린지를검증하고, 그이유를설명하게한다. 이러한과정은학생들의사고과정을촉진한다. 색깔변화가나타나는이유를생각해봅시다. 왜색깔변화에차이가나는까닭은무엇일까요? 실관 - 아이오딘-아이오딘화칼륨용액과반응하는물질이있기때문입니다. 햇빛을받은잎에서만든영양분이무엇인지설명해봅시다. - 아이오딘-아이오딘화칼륨용액은녹말과반응하여청남색으로변하는성질을가지고있습니다. 그러므로광합성작용의결과만들어지는물질은 녹말 이라고할수있습니다 식물의구조와기능 315

21 더탐구해볼까요? 밀가루, 밥, 우유, 식빵등에아이오딘-아이오딘화칼륨용액을떨어뜨린후, 감자의색깔변화와비교하여봅시다. - 밀가루, 밥, 식빵의주성분은녹말이기때문에감자의색깔변화와비슷하지만, 우유의주성분은지방, 단백질등이므로감자의색깔변화와많이다를것입니다. 자료실 형성평가 지도상의유의점 1. 광합성작용으로만들어지는영양분은무엇인가요? ( 녹말 ) 2. 식물의잎에서만들어진영양분은어디에저장될까요? ( 곡식은주로씨에, 감자는줄기, 고구마, 무등은뿌리, 과수나무는열매에영양분을저장한다. ) 이차시는광합성작용을학습하는것이아니고, 광합성산물만알아보는것이다. 구체적인광합성작용은 7학년에서학습하므로광합성과정을상세히설명하는것은지양한다. 식물재료는잎이충분히있고생명력이왕성한식물이면모두가능하다. 수업실시며칠전에미리준비해두어야한다. 알코올램프를사용하므로불조심등안전에특별히신경쓴다. 실험과조작관찰을구별해야한다. 일반적으로실험은가설을검증하기위한변인이통제된상황이고, 조작관찰은예상이나추리내용을확인하기위한활동이다. 알코올중탕과같은방법을사용하는이유를설명해주고실험을실시한다. 참고자료 식물의광합성작용 식물의엽록체에서최초로만들어지는영양분은포도당이다. 단맛이나는포도당은수용성이므로체관을통해쉽게이동할수있다. 이포도당의일부는녹말로변해서잎에저장되기도하고, 줄기, 뿌리, 열매등에저장되기도한다. 양분의저장형태는식물마다다르지만, 가장많은저장형태가녹말이다. 식물의잎은햇빛을받는앞면에주로엽록체가분포되어있어서광합성작용을하고, 뒷면에는기공이분포되어이산화탄소와산소의출입이일어나고있다. 물론증산작용도기공을통해일어난다. 아이오딘-아이오딘화칼륨용액은녹말과반응하여색깔변화가일어난다. 포도당과는반응이일어나지않는다. 빛 교과서의그림과표설명 감자는녹말을많이함유하고있는대표적인식물이다. 여기에아이오딘-아이오딘화칼륨용액을떨어뜨리면청남색으로변한다. 이것은녹말과아이오딘-아이오딘화칼륨용액이반응을하여색깔을나타내기때문이다. 아이오딘-아이오딘화칼륨용액은요오드-요오드화칼륨용액 ( 요오드용액 ) 의표준적인표기법에따른용어이다. 물, 무기양분 잎맥 광합성생성물 물관체관 표피 울타리조직 해면조직 관다발 체관물관 기공 co 2 o 2 o 2 co 증산증산 2 호흡광합성 표피 o 2 호흡 co 2 물, 무기양분 광합성작용 6CO 2 + 6H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 식물의광합성 감자에아이오딘 - 아이오딘화칼륨용액을떨어뜨렸을때의변화 식물의구조와기능 317

22 8 12 차시 학습목표 1. 가설을세워물방울이생긴이유를설명할수있다. 2. 가설을검증할수있는실험설계를할수있다. 수업의개관 1 탐색및 비닐봉지를씌워둔잎에서물 문제파악 방울이생긴현상관찰하기 이현상에대한의문생성하기 2 가설설정 물방울이생긴이유를가설을세 워설명하기 3 실험설계 가설을검증할수있는실험설계를주어진재료를이용하여세워보기 모둠별로발표하여가장타당한실험설계선정하기 4 실험 설계대로실험수행하기 5 가설검증 실험결과를수집및해석하여가 설의진위여부판단하기 6 적용 여름에숲속에들어가면시원 한이유를햇빛차단이외의원 인생각하기 수업모형선정의이유 이차시의학습목표는잎에서일어나는증산작용을알 아보는것이다. 따라서식물의잎에서일어나는증산작용현상을직접관찰하여왜이런현상이생기는지가설을설정한다. 설정한가설을검증하기위하여직접실험을설계하고수행하는활동으로가장적합한탐구학습모형을적용하였다. 수업동기유발 우리나라에서가장키가큰용문산의은행나무를보여주 면서뿌리에서빨아올린물이잎에서어떻게되는지자연스럽게수업동기를유발한다. 준비물 잎에도달한물은어떻게될까요? 잎이달린식물줄기 2 개, 눈금실린더 2 개, 물, 비닐봉지 2 개, 고무줄 1. 탐색및문제파악 비닐봉지를씌워둔잎에서물방울이생긴현상을제시하여학생들의의문을유발하여증산작용에대한문제인식을하게한다. 잎이들어있는비닐봉지에는물방울이왜생겼을까요?! 학생들은물방울이생긴원인을자신의경험속에서찾는다. 2. 가설설정 물방울이생긴이유를설명하기위해가설을세우게한다. 가설설정이어렵다면, 제시된현상의차이점을관찰하게한다. 잎이달려있는곳에만물방울이생긴이유를가설을세워설명을해봅시다. 실관 물방울이생기는비슷한현상을생각하여가설을세워봅시다. 3. 실험설계 가설을검증하기위한실험설계를한다. 주어진재료를이용하여가설을검증할수있는실험을설계해봅시다. 설계한것을발표해봅시다. 실관 모둠별로발표한내용중가장타당한실험설계는무엇일까요? 실관! 학생들은자신이생각한실험설계이유를설명한다. 4. 실험 변인통제가잘된실험설계를선정하여실험을진행한다. 가장타당한실험설계대로실험하여봅시다. 실관 5. 가설검증 실험결과를해석하여가설이맞는지틀린지를검증해본다. 실험결과를수집및해석하여가설의타당성을판단하여봅시다. 실관 - 잎이있는곳에서물방울이생기는것으로보아, 잎에서물방울이나오는것으로생각할수있습니다. 6. 적용 실험결과를일상생활에적용시켜본다. 여름에숲속에들어가면시원한이유로햇빛차단이외의다른원인을생각하여봅시다. - 잎에서물방울이나오는것이아니라수증기가나오므로기화열이필요해서공기중의온도가낮아지는것입니다. 마치우리몸에서땀이나면시원해지는것과같은원리입니다 식물의구조와기능 319

23 창의활동 나무가증산작용으로하루동안공기중으로내보내는수증기의양을측정할수있는방법을생각하여봅시다.! 나무가하루동안증산작용에의해방출하는물의양을정확히측정할수있는방법은매우어렵다. 작은식물인경우아래그림과같은장치 (Potometer) 를사용하여줄어든물의양을측정할수있다. 또다른방법으로는나뭇잎하나가하루종일방출하는물의양을측정하여전체나뭇잎수를곱하는것도창의적인방법이될것이다. 수업도우미 자료실 잎이달린식물줄기 증산작용의의의 고무마개 ( 공기출입차단 ) 물이있는 U 자관 눈금피펫 식물에게서증산작용은매우중요한의미를가지고있다. 첫째, 뿌리에서흡수한물과무기양분이식물체전체로공급할수있는원동력이된다. 증산작용이일어나지않는다면, 이과정의효율이매우떨어진다. 둘째, 새로운물과무기양분을계속흡수하여무기양분을농축시키기도한다. 셋째, 체온조절기능도있다. 여름날숲속에들어가면시원한이유는식물의증산작용으로주위의공기에서기화열을빼앗기때문이다. 증산작용에따른물의방출량측정장치 형성평가 지도상의유의점 교과서의그림과표설명 1. 잎의기공을통해수증기가나오는현상은무엇인가요? ( 증산작용 ) 2. 가설을검증하는실험을설계할때가장고려해야하는것은무엇인가요? ( 잎의조건을제외한나머지조건은동일하게하는것입니다. ) 탐구학습모형이므로가설을설정하는데수업의주안점을둔다. 학생들이가설을잘설정하지못할때에는물방울이생기는유사현상을단계적으로제시하여가설설정을돕는다. 식물재료는줄기와잎이있는식물이면모두가능하다. 실험은빛이있고통풍이잘되는곳에서실시한다. 잎에서물방울이생기는것은식물체내에서물방울이나오는것이아니라, 수증기가나와서비닐봉지속에서응결되어우리눈에보이는것이다. 수증기상태로증산작용이일어나므로식물의잎에서직접물방울이나오는모습을관찰하기어렵다. 물은행나무의잎은모두줄기를통해뿌리와연결되어있다. 따라서은행나무잎속에있는물이기공을통해빠져나가면기공줄기와뿌리에있는물이위로올라갈수있게된다. 그림의화살표는물의이동과정을나타낸것이다. 참고자료 물의상승에작용하는요인 높은나무꼭대기까지물이올라갈수있는것은증산작용뿐만아니라, 뿌리의흡수력 ( 삼투압 ), 물관의모세관, 물분자의응집력등이종합적으로작용한결과이다. 물의이동 물관기공물분자증산작용대기물관물분자 뿌리털 토양입자 토양에서물의흡수 물 물의상승에작용하는요인 식물의구조와기능 321

24 과학이야기구성의도 식물의잎에서일어나는가장극적인변화는 단풍 이라고할수있다. 단풍이드는이유를이해함으로써식물의구조와기능에흥미를더갖게할수있으며, 자연현상을과학적으로설명할수있는기회를제공할수있다. 단풍나무의종류온대지방의잎이넓은활엽수는가을이되면모두단풍이들고낙엽이지지만, 이중특히우리눈을즐겁게해주는것은단풍나무과식물이다. 단풍나무의잎은잎가장자리가손가락처럼갈라지는것이특징이다. 갈라진작은나뭇잎이 9~11 개이면당단풍, 7개이면단풍나무, 5개는고로쇠, 3개는중국단풍이다. 3개의잎이같이나는복자기는가장붉게물드는나무이다. 이들나무의열매에는모두날개의역할을하는잎이달려있다. 과학이야기보조자료 단풍이생기는이유 단풍나무 당단풍나무 복자기 중국단풍 단풍이생기는직접적인원인은온도이다. 식물 ( 낙엽수 ) 은 우리나라첫단풍예상도 하루최저기온이 5 이하로떨어지기시작하면단풍이들기 시작한다. 그러므로우리나라의단풍시작시기는 9 월상순이 후이다. 이것은기온이높고낮음에따라좌우되며일반적으 로기온이낮을수록빨라진다. 단풍시기는산전체높이로보아 20% 가량물이들었을때를첫단풍, 80% 가량물이들었을때를단풍절정기라고한 고로쇠나무 다. 단풍은노란색계통과붉은색계통의두가지가있다. 노란색계통은기온이떨어지면서엽록소합성이중지되고이미 초록색 빨간색 사고확장하기 잎속에있던엽록소가없어짐에따라잎속에남아있던노란색또는주황색색소인크산토필 (Xanthophyll) 과카로티노이드 (Carotinoid) 가드러나단풍이만들어진다. 붉은색은엽록소의분해와함께나뭇잎속에붉은색소인안토사이아닌 (Anthocyanin) 이생성되어나타나게되는것이다. 단풍은평지보다산지, 강수량이많은곳보다는적은곳, 음지보다는양지바른곳, 기온의일교차가큰곳등에서아름답게나타나고나무의종류와수령, 토질등환경에따라서도달라진다. 엽록소 + 카로티노이드 ( 엽록소활동활발 ) 초록색 밤시간이길어지고기온이떨어짐. 노란색 안토시이닌색소생성엽록소소멸 카로티노이드색소노출엽록소소멸 소나무는낙엽이질까? 소나무와같은상록수들도단풍과낙엽현상이생기는지를학생들에게질문하여잎의기능에대해흥미를유발할수있다. 소나무와같은상록침엽수들도낙엽이진다. 낙엽은보통가을에지지만, 상록침엽수들은 2~3년에한번씩낙엽이진다. 즉, 소나무등침엽수도묵은잎을떨어뜨리기는하지만, 이시기가일반활엽수와같이꼭가을이아니라사계절어느때고낙엽이진다는것이다. 물론낙엽이일어나기전에노란색또는갈색의단풍이든다. 학교의소나무밑을관찰하면많은 낙엽들이있는것을쉽게관찰할수있다 식물의구조와기능 323

25 9 12 차시 학습목표 1. 꽃의구조와기능을설명할수있다. 2. 현미경을사용하여꽃가루를관찰할수있다. 수업의개관 1 자유탐색 꽃의구조와기능에대해알아 보기 2 자료제시및관찰탐색 모둠별로유채꽃과백합꽃을관찰하여꽃의구조와기능에대해탐색하기 핀셋과면도칼을사용하여꽃의내부관찰탐색하기 3 추가자료제시및 꽃가루프레파라트만들기 관찰탐색 광학현미경으로꽃가루모습 관찰하기 4 규칙성발견및개념정리 꽃에서나타나는구조적인공통점정리하기 꽃잎, 꽃받침, 암술, 수술등의개념정리하기 5 적용및응용 꽃이잎과다른색깔을갖고있 는이유와향기가나는이유생 각하기 수업모형선정의이유 이차시의학습목표는꽃의구조와기능을설명하고, 현 미경을사용하여꽃가루를관찰하는것이다. 이를위해서유채꽃과백합꽃을직접관찰하여꽃의구조를이해한다. 또한, 꽃가루를프레파라트로만들어꽃가루모양을자세히관찰하는활동을통해꽃에서나타나는공통점을정리하고, 암술, 수술등의개념을정리한다. 학생스스로꽃의공통점을찾아내서정리하는과정이므로발견학습모형을사용하였다. 수업동기유발 꽃과관련된경험을이야기하도록유도하여학생들이꽃 에대한호기심을갖도록한다. 준비물 꽃의구조와하는일을알아볼까요? 식물의꽃 ( 유채꽃, 백합꽃등 ), 면도칼, 핀셋, 돋보기, 광학현미경, 받침유리, 덮개유리, 거름종이, 스포이트, 식물도감 1. 자유탐색 다양한꽃의대한관심을유도하며문제를파악하게한다. 식물의꽃은다양한모양과색깔을가지고있습니다. 백합처럼희고큰꽃도있고, 꽃다지처럼노랗고작은꽃도있습니다. 이러한식물의꽃들은어떤구조와기능을가지고있는지알아봅시다. 2. 자료제시및관찰탐색 유채꽃과백합꽃을제시하여관찰한다. 유채꽃과백합꽃을관찰하여외형직인특징을찾아봅시다. 관찰결과를 실험관찰 에써봅시다. 실관 핀셋과면도칼을사용하여꽃내부의구조적인특징도찾아봅시다. 관찰탐색한결과를 실험관찰 에써봅시다. 실관! 유채꽃대신에봉선화, 냉이, 무등의쌍떡잎식물의꽃을이용해도좋다. 3. 추가자료제시및관찰탐색 꽃가루를관찰할수있는프레파라트를제작하여관찰하게한다. 꽃가루를받침유리에놓고스포이트로물을한방울떨어뜨린다음, 덮개유리를덮어꽃가루프레파라트를만들어봅시다. 광학현미경사용법은 실험관찰 부록 111쪽에있습니다. 부록을보면서광학현미경조작방법을알아봅시다. 광학현미경으로꽃가루를관찰탐색한결과를 실험관찰 에써봅시다. 실관! 준비한꽃에서꽃가루가없을경우백합이나소나무꽃가루를미리준비하여사용해도좋다. 4. 규칙성발견및개념정리 꽃이가지고있는구조적인공통점을정리하도록한다. 탐색결과를바탕으로꽃이가지고있는공통점과차이점을비교하여꽃의규칙성을정리해봅시다. 실관 암술, 수술, 꽃잎, 꽃받침의개념을정리하여봅시다.! 교과서의개념들을적절히활용한다. 5. 적용및응용 꽃과관련된다양한현상을설명할수있도록한다. 꽃이잎과다른색깔을갖고있는까닭을생각해봅시다. 꽃이하는일과연관지어생각해봅시다. 실관 꽃에서향기가나는까닭을생각하여봅시다. 꽃이하는일은무엇일까요? 실관 꽃과꽃가루의기능을정리하여봅시다. 실관 식물의구조와기능 325

26 더탐구해볼까요? 꽃에서꽃가루받이가일어나는다양한방법을알아봅시다. - 식물의꽃가루가꽃가루받이가되기위해서는수술에서암술로이동해야합니다. 꽃가루의이동방법은여러가지가있습니다. 곤충을이용하는충매화, 바람을이용하는풍매화, 물을이용하는수매화, 새를이용하는조매화등이있습니다. 꽃의모양과향기, 꽃이사는곳을보면꽃가루는어떤이동방법을이용하는지알수있습니다. 자료실 형성평가 1. 꽃을구성하는것에는어떤것들이있을까요? ( 꽃잎, 꽃받침, 암술, 수술 ) 수업도우미 꽃잎 꽃의내부기관을둘러싸서그안에있는암술과수술을보호한다. 꽃잎의색깔은곤충을유인하여꽃가루받이가잘이루어지도록한다. 암술 꽃의가장안쪽중앙에위치한다. 암술머리, 암술대, 씨방의세부분으로구성되어있다. 씨방쪽에는장차씨가될밑씨가들어있다. 나리꽃의구조 암술머리 수술 꽃받침 꽃밥 꽃잎의바로안쪽에둥글게배열되어있다. 가늘고긴수술대와꽃밥으로구성되어있다. 꽃밥에서는꽃가루가만들어지고꽃밥이성숙하면꽃가루가터져나온다. 2. 광학현미경으로꽃가루를관찰할때무엇을가장먼저만들어야할까요? ( 프레파라트 ) 꽃의아랫부분에있는푸른잎모양의구조이다. 꽃이자랄때꽃을덮어서보호하고, 꽃이필때꽃을받쳐준다. 수술대 암술대 씨방 나리꽃의구조 꽃잎 지도상의유의점 교과서의그림과표설명 유채꽃을구하기어려우면십자화과의다른꽃 ( 무, 냉이, 꽃다지등 ) 을이용해도무관하다. 꽃가루를관찰하기어려우면백합또는철쭉의수술을사용해도좋다. 학교정원에는다양한종류의철쭉품종이있다. 수술이 10개면철쭉, 5개이면영산홍일가능성이높다. 백합은연중꽃가게에서구입이가능하다. 광학현미경사용법위주로활동하고, 현미경의원리나구조는설명하지않는다. 가능한한과학실에서활동하기를권장한다. 꽃가루프레파라트는만들기가쉬우므로학생이직접제작하여관찰하도록한다. 유채꽃등으로꽃해부를직접해보는것이좋다. 갖춘꽃이므로꽃의구조를쉽게이해할수가있다. 유채꽃은십자화과로서꽃잎이 4장이다. 각각의꽃잎에는꽃받침이 4장이있다. 가운데에는암술이있고주위에는 6개의수술이둘러쌓여있다. 참고자료 식물의꽃가루받이방법 충매화는꽃이화려하고꿀샘이있다. 장미, 벚나무, 무궁화등으로주로곤충에의해꽃가루받이가된다. 풍매화는바람에의해꽃가루받이가되므로꽃이눈에잘띄지않는다. 옥수수, 벼등이여기에속한다. 조매화는새를이용하며꽃가루받이를한다. 따라서꽃이비교적크고꿀도많은경우가많다. 우리나라에서는동백꽃에날아오는동박새가대표적이다. 수매화는물을이용하며꽃가루받이한다. 대부분수생식물이수매화에속하며, 검정말, 나사말등도여기에속한다. 꽃밥 꽃잎 수술대 암술머리암술대씨방꽃받침 동백꽃과동박새 유채꽃해부도 식물의구조와기능 327

27 열매의구조와하는일을 1. 탐색 10 알아볼까요? 12 차시 열매 ( 복숭아와배등 ) 를직접관찰하고, 또잘라봄으로써열매의구조와기능을탐색한다. 학습목표 1. 열매의구조와기능을설명할수있다. 2. 꽃과씨, 열매의관계를설명할수있다. 수업의개관 1 탐색 복숭아와배를잘라속구조관찰하기 열매의각명칭에대해서알아보기 열매의각부분은꽃의어느부분이자라서된것인지토의하기 2 개념도입 씨와껍질용어도입하기 학생들이나름대로표현한내용과과학적개념사이의공통점과차이점을대해설명하기 3 개념적용 사과는꽃의어느부분이자라서열매가되는지생각하기 식물이열매를만드는이유생각하기 열매 ( 복숭아와배등 ) 를잘라서열매의구조를관찰해볼까요? 실관 열매각부분의이름이무엇인지식물도감을찾아서알아볼까요? 실관 열매각부분의기능이무엇인지추리해볼까요? 실관! 계절적으로구하기쉬운열매를사용해도좋다. 앵두, 자두, 매실등도좋다. 2. 개념도입 교과서또는식물도감을읽어보면서열매의다양한구조에대한명칭을도입하여개념을명확하게가진다. 열매의안에는씨가있습니다. 씨는종자라고합니다. 씨에는식물의유전자 (DNA) 가있어서매우중요합니다. 따라서이씨를보호하기위해껍질이존재합니다. 씨와껍질을합해서 열매 라고부릅니다. 과일은씨와껍질사이에많은영양분이저장되어있어우리가즐겨먹습니다. 여러분이나타낸내용과도감에서조사한내용사이의공통점과차이점에대하여발표해볼까요? 수업모형선정의이유 이차시는열매의구조와기능을설명하고꽃과씨, 열매와의관계를설명하는것을목표로한다. 따라서처음에는열매를탐색한다. 배와복숭아를직접잘라서구조를탐색하게한다. 씨와껍질의개념을도입하고, 이개념을식물이열매를만드는과정으로적용시키는순환학습모형으로구성하였다. 수업동기유발 4월의벚나무에꽃이핀모습을떠올린다음, 잎이나고열매가맺힌현재의상황을떠올리게하여, 열매가만들어지기위해서는이런과정이필요하다는것을상기시킨다. 3. 개념적용 새롭게알게된개념을이용하여식물이열매를만드는이유를생각하게한다. 사과가어떤구조로되어있는지생각하여발표해봅시다. 실관 식물이열매를만드는과정은많은에너지를소모하는과정입니다. 이렇게많은에너지를소모하면서열매를만드는이유는무엇일까요? 생각해서 실험관찰 에쓰고발표해봅시다. 실관 준비물 열매 ( 복숭아, 배등 ), 칼, 식물도감 식물의구조와기능 329

28 더탐구해볼까요? 형성평가 열매가익기전에는주로녹색을띠고있으나, 익으면빨간색, 노란색등으로바뀝니다. 열매의색깔이바뀌는까닭을생각하여봅시다. - 열매는씨를보다멀리, 넓게퍼지게하는식물의전략입니다. 그런데씨가성숙되기전에동물들이먹으면소용이없기때문에, 익기전에는잎과같은색깔을유지해서구별하지못하게하고, 성숙되면노란색, 빨간색등으로색깔을변화시켜동물들의눈에잘띄게만드는것입니다. 1. 식물이열매를형성하는까닭을쓰시오. ( 씨를보호하고, 자손을멀리퍼뜨리기위해서입니다. ) 2. 꽃과씨열매의관계를쓰시오. ( 꽃이수정되면, 씨가만들어지고, 이씨를보호하고, 자손을멀리퍼뜨리기위해서열매를만드는것입니다. ) 수업도우미 오이의성숙과정 자료실 지도상의유의점 교과서의그림과표설명 복숭아를구하기어렵다면감으로대체해도되고, 배를구하기어렵다면사과로대체해도된다. 요즈음에는과일을계절에관계없이쉽게구할수있다. 꽃이점점자라서열매가되는과정을유의하면서지도한다. 꽃과열매를분리해서가르치지않도록주의한다. 참열매, 헛열매의개념과용어는도입하지않는다. 식물의씨가잘퍼지기위해서열매가필요하다는개념을인식시키도록한다. 우리가먹는과일은인간의필요에의해개량된종이라는점도유의한다. 사과나무는봄에꽃이핀다. 벌과같은곤충에의해꽃가루받이가되고, 일정한시간이지나면수정되어밑씨가형성된다. 이밑씨가점점자라다른영양분들이첨가되면서인간이먹을수있는열매가완성되는과정을나타낸것이다. 참고자료 열매의형성과정 오이꽃에서오이열매까지 씨는종족의전파수단으로서아주중요하다. 원시적인속씨식물의씨에는배젖이많고배가적으나, 진화된식물의씨에는배젖이적거나아예없으며큰배가들어있다. 겉씨식물은속씨식물처럼씨를만들지만, 씨방이없기때문에진정한의미의열매를맺지못한다. 씨방이자라서열매가되는참열매에는포도와같은육과와건과로나눌수있고, 건과는콩과같은개과, 도토리같은폐과가있다. 씨방이아닌부위가자라서열매가되는헛열매에는배나사과등의이과, 오디등의다화과, 벼는씨껍질과열매껍질이하나로붙어서씨와열매가하나처럼되었는데이런열매는 영과 라고한다. 아래그림은사과의꽃과열매를구조적으로비교하여나타낸것이다. 꽃의어느부위가열매가되는지확실하게알수있다. 사과꽃 수술 꽃받침 암술 꽃잎 씨방배꽃받기 사과꽃과열매 사과의성숙과정 식물의구조와기능 331

29 과학이야기구성의도 식물은동물과달리움직일수없다. 한개체수준에서는움직일수없지만, 종의수준에서는움직인다고할수있다. 이과학이야기는생물을바라보는관점을개체의수준이아니라, 종의수준으로바라보았을때달라지는현상을제시함으로써생명현상을이해하는데도움이되도록구성하였다. 꽃이나열매는식물을분류하는데매우중요한역할을하는기관이다. 왜냐하면변이가잎이나줄기등다른기관에비해적은편이기때문이다. 보조자료 애기똥풀과개미식물은매우다양한방법으로씨를퍼뜨린다. 애기똥풀의경우는다음과같다. 줄기를자르면노란액체가나오는애기똥풀의씨에는개미가좋아하는단물질이붙어있다. 개미는이것을먹기위해서애기똥풀의씨를여러장소로옮긴다. 이과정에서애기똥풀의씨는여기저기로이동할수있다. 되면갑작스러운환경의변화가왔을때멸종을하거나, 유전적으로좋지않은형질이나타날확률이커지게된다. 반대로타가수분을하게되면다양한형질을가진자손을만들어환경변화에도살아남을수있는자손이나타날확률이그만큼커지게된다. 사고확장하기 식물이씨를퍼뜨리는방법을다양하게발달시킨이유는무엇일까요? - 개개의식물은오랜진화의과정속에서생존하기위해서제각기특별한씨퍼뜨리는방법을발달시켰습니다. 조상의종에가까울수록비슷한번식방법을가지고있을것입니다. 식물의씨퍼뜨리기를관찰할수있는시기와장소 꽃가루받이와수정꽃가루받이가이루어진후, 꽃가루가발아하여꽃가루관핵 식물이름 꽃이피는때 열매가맺는때 자라는곳 식물이름 꽃이피는때 열매가맺는때 자라는곳 과학이야기보조자료 ( 화분관핵 ) 과정핵이나온다. 이꽃가루관핵이길잡이가되어암술대를뚫고내려가면서꽃가루관을만든다. 뒤따라오는 2 개의정핵은이꽃가루관을타고내려가밑씨와결합하게된다. 밑씨에서도세포분열이일어나난세포와극핵등이만들 버드나무 4 월 5 월들, 냇가 제비꽃 4~5 월 5~6 월들, 밭 딸기 4~5 월 6 월밭 밀 5 월 6 월밭 씀바귀 5~7 월 6 월산, 들, 밭 단풍나무 4~5 월 9~10 월골짜기, 정원 도깨비바늘 8 월 9~10 월산, 밭근처 도꼬마리 8~9 월 9~10 월들, 길가 도둑놈의갈고리 7~8 월 9~10 월산, 들 머루 6 월 9~10 월산기슭, 골짜기 애기똥풀 어지는데, 정핵하나는난세포와결합하여배가되고, 나머지정핵하나는극핵과결합하여배젖이된다. 이와같은수정을 중복수정 이라고한다. 많은수의꽃에서는암술머리가꽃밥보다위로돌출되어있는데, 이것은자가수분 ( 꽃가루가한꽃에있는암술과꽃가루받이가되는것 ) 을피하기위한것이다. 설령꽃가루가자기꽃의암술머리에앉았더라도꽃가루관이잘형성되지않는것과같은방법으로많은식물이자가수분을피하기위한방법 민들레 4~5 월 6~7 월길가, 공원, 들판 살구나무 4 월 6~7 월과수원 복숭아나무 4~5 월 6~8 월과수원 수박 5~7 월 6~9 월밭 토마토 5~8 월 6~9 월밭 가지 6~9 월 7~10 월밭 참외 6~7 월 7~8 월밭 포도나무 6 월 7~8 월밭, 과수원 키위 6~7 월 8~10 월밭, 과수원 개망초 6~8 월 8~9 월들, 길가 배나무 4 월 9~10 월과수원 벼 7~8 월 9~10 월논 소나무 5 월 9~10 월산, 정원 수련 7~8 월 9~10 월연못, 저수지 은행나무 4~5 월 9~10 월집주변, 길가 찔레나무 5~6 월 9~10 월산기슭, 집주변 콩 7~8 월 9~10 월밭, 밭둑, 논둑 산수유나무 3~4 월 10 월산기슭, 집주변 감나무 5~6 월 10 월밭, 집주변 귤나무 5~6 월 10 월과수원 을나름대로가지고있다. 그렇다면대부분의식물이자가수분을하지않고타가수분 ( 다른그루의꽃에서나온꽃가루와꽃가루받이가되는것 ) 을하는이유는무엇일까? 봉숭아 7~8 월 8~9 월꽃밭 사과나무 4~5 월 8~9 월과수원 참깨 7~8 월 8~9 월밭 분꽃 6~10 월 9 월꽃밭 우엉 7~8 월 9 월밭 목화 8~9 월 10 월밭 무궁화 7~9 월 10 월학교, 정원 사철나무 6~7 월 10 월바닷가, 꽃밭 억새 8~9 월 10 월산 연꽃 7~8 월 10 월연못 암술대의내부모습 자가수분을하게되면결국같은유전자끼리만나게되어다양한자손을만들기가어렵기때문이다. 일종의근친교배가되는셈인데, 대부분의생물들은근친교배를피하는방향으로생식을하는경향이있다. 다양한자손을만드는데실패하게 비자나무 4 월 9~10 월산 잣나무 5 월 9~10 월산, 집주변 가막사리 8~9 월 9~10 월들, 길가 괭이밥 5~9 월 9~10 월길가, 빈터 나팔꽃 7~9 월 9~10 월울타리, 길가 진득찰 8~9 월 10 월들, 길가 팥 8 월 10 월밭 해바라기 8~9 월 10 월꽃밭, 밭 동백나무 1~4 월 10~11 월바닷가 플라타너스 5 월 10~11 월길가, 공원 식물의구조와기능 333

30 차시 1. 물의이동과정을뿌리, 줄기, 잎, 열매에나타낼수있다. 2. 뿌리, 줄기, 잎, 열매에관한글쓰기를할수있다. 수업의개관 토양속물이사과나무로이동하는과정나타내기 빗물이토양속에스며들면사과나무의어느부위로이동하는지파란색으로나타내기 2 물이사과나무내부 사과나무내부로들어온물이 를이동하는과정 사과나무내부를어떻게이동하 나타내기 는지파란색으로나타내기 3 학습목표 물이사과나무밖으로나가는과정나타내기 물이사과나무밖으로나가는과정을파란색으로나타내기 4 식물의 뿌리, 잎, 줄기, 꽃, 열매의기능 기능정리하기 을빈칸에써보기 5 과학글쓰기 물방울이되어흙속에서식물 내부로들어가는과정을상상하 는여행기완성하기 지도상의유의점 식물의구조와각부분의기능에대하여정리해볼까요? 전차시에서학습했던뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의구조와기능을개별적인관점이아닌통합적인관점에서이해할수있도록유의하여지도한다. 물관은뿌리에서부터시작하여줄기로이동하고잎의잎맥으로모두연결되어있다. 줄기에만물관이있다고생각하는학생들이많이있으니유의한다. 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의각기능을빈칸에써보도록한다. 제시되어있는식물을사과나무로한것은고구마나감자는과학실험방단계에서이미다루었기때문이다. 사과나무를다룸으로써식물의꽃과열매, 잎과의관계를통합적으로설명할수있다. 글이완성되면발표하고, 다른학생의글과자신의글을비교하도록한다. 1~3. 물의이동과정표현하기 지금까지식물을구성하고있는뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매의구조와기능을알아보았습니다. 이러한부분들은따로떨어져서작용하는것일까요? 아니면함께작용하는것일까요? 이번시간에는흙속에있던물이어떻게사과나무를지나가는지사과나무그림에파란색화살표붙임딱지를사용하여나타내어봅시다. 붙임딱지는 실험관찰 부록 113 쪽에있습니다. 사과나무안으로들어간물은어떻게될까요? 사과나무안에계속머물러있을까요? 파란색붙임딱지를사용하여나타내어봅시다. 4. 식물의기능정리하기 뿌리의기능을정리하여써봅시다. 실관 줄기의기능을정리하여써봅시다. 실관 잎의기능을정리하여써봅시다. 실관 꽃의기능을정리하여써봅시다. 실관 열매의기능을정리하여써봅시다. 실관 5. 과학글쓰기 우리모두눈을감고내몸이물방울이되었다고생각하고하늘에서빗물이내려오는느낌을느껴보세요. 물방울이되어흙속에서식물로이동하여식물의구석구석을여행한다고상상하여봅시다. 교과서에제시되어있는글을읽고, 그다음부터글을연결하여봅시다. 지금까지배웠던식물의구조와기능을생각하며글을완성하여봅시다. 실관 글을완성했으면큰소리로발표하여봅시다. 다른친구들의발표를들으면서나와는어떤차이점이있는지생각하여봅시다.! 식물의구조와기능에대한용어를적절하게사용할수있도록한다 식물의구조와기능 335

31 12 12 차시 학습목표 우리학교식물도감을만들어볼까요? 1. 주위식물을자세히관찰하고, 식물의다양성을인식한다. 2. 친구들과협동하여우리학교식물도감을만들수있다. 실험실에서식물의특징을찾아내는방법을구체적으로알아봅시다. - 식물을채집하는방법은여러가지가있습니다. 초본류같은경우는뿌리부터잎까지식물체전체를채집하여표본을만들수있습니다. 목본류같은경우는잎또는꽃만부분적으로채집합니다. 특히씨는실험실에서배양하여식물의성장과정을분석하기도합니다. 요즈음은식물유전자를분석하여식물간의가까운정도를알아내기도합니다. 또한, 광학현미경이나전자현미경과같은기구를사용하여식물체의미세구조의특징을알아내기도합니다. 수업의개관 1 식물학자가식물의특징찾아내는방법알아보기 식물이사는곳에가서식물의특징찾아내기 식물을채집하여실험실에서식물의특징찾아내기 2 우리학교식물도감만들기 차시구성의도 학교에서좋아하는식물선택하기 선택한식물의사진이나그림그리기 그림이나사진에식물의특징나타내기 식물도감이나인터넷자료를활용하여식물의특징을추가적으로나타내기 자신이만든식물도감발표하기 학술적인식물도감도있지만, 최근에는우리꽃을쉽게찾기위해서다양한종류의식물도감이많이출판되고있다. 나도과학자 단계인이차시에서는학교주변에서식하는식물을중심으로하는우리학교식물도감을모둠별로협동으로만드는학습을하게된다. 식물도감은수많은종류의식물에대한정보가너무많아실제로학교주변이나우리주변에서서식하는식물을찾기에는어려운점이많다. 그렇기때문에우리학교주변에서식하는식물로우리가알기쉽게도감을만들어보려는의도이다. 1. 식물학자가식물의특징찾아내는방법알아보기 식물학자가하는일을알아봅시다. - 식물학자는식물을특징에따라분류하고, 식물을구성하고있는각기관, 즉뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매등의구조를관찰하고구조를기능의관점에서해석하고이해하는일을하는과학자입니다. 식물학자가식물의특징을찾아내는방법을알아봅시다. - 첫번째방법은식물이서식하고있는곳에가서식물의특징과주위환경의특징을조사하는것입니다. - 두번째방법은식물을채집하여실험실에서현미경과같은기구를사용하여세밀하게식물의특징을조사하는것입니다. 식물이살고있는곳에서식물의특징을찾아내는방법을구체적으로알아봅시다. - 가장기본적인방법은오감을사용하여식물의특징을관찰하는것입니다. 이경우돋보기와같은간단한도구를사용할수도있습니다. 그리고사진기를이용하여식물의사진을찍기도합니다. 주의해야할점은관찰하고있는식물뿐만아니라, 주위의다른식물과환경도똑같이관찰해야한다는것입니다. 또한, 식물은계절적으로다른형태를띠기때문에계절이다른경우도고려해서관찰해야합니다. 식물도감과식물의특징을관찰하면서식물을분류하는모습 준비물 식물도감, 풀, 종이, 색연필등 식물의구조와기능 337

32 2. 우리학교식물도감만들기 지도상의유의점 학교주변에서볼수있는식물들을쉽게찾아볼수있도록우리학교식물도감을만들어봅시다. 우리가만드는식물도감에꼭들어가야할내용은무엇일까요? - 식물의이름, 식물의그림이나사진, 식물의구조와특징, 식물이사는곳의환경에대한특징은반드시나타내야되고, 꽃말이나식물에대한전설같은것도조사하여기록해두면더좋습니다. 우리학교식물도감을 5단계의과정을따라만들어봅시다. - 첫번째단계는학교에서자기가가장좋아하는식물을선택하는것입니다. 이때, 다른친구들이선택한식물과겹치지않도록합니다. 우리반에서최대한많은종류의식물을선택하는것이좋습니다. - 두번째단계는선택한식물의사진을찍거나전체모습을그리는것입니다. 사진이나그림은선택한식물의특징이 1 단계에서주위식물들의특징을관찰하는것이어렵다면, 4학년에배운식충식물을언급하거나, 배운식물자료를이용하는것이좋다. 한식물의종마다한장의종이를사용하게하고, 나중에꽃이피거나추가적인사항을쓸수있는공간을마련해두어도좋다. 식물학자가식물의특징을찾아내는방법을일부이용하여식물도감을만들도록지도한다. 주의사항 1. 학교에서보는식물의사진가져오기또는그림그려오기를과제물로내어주면, 1차시활동으로마무리가가능하다. 2. 식물의개수를증가시켜자유탐구활동의주제로활용이가능하다. 잘나타나도록하는것이중요합니다. 특히사진을찍을때 는초점맞추기에유의하여야합니다. - 세번째단계는그림이나사진에뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매 등에관한특징을나타내는것입니다. 주로글을사용하여 나타내도록합니다. - 네번째단계는식물도감이나인터넷을활용하여얻은식 물의특징을추가로나타내는것입니다.! 인터넷은다음과같은주소를이용하면편리하다. 교과서보조자료 네이버테마백과사전 : ( 색만알고꽃이름을찾을때에유용한테마백과식물원으로계절에따라피는꽃들도찾을수있도록분류되어있다. ( 미니북만들기 식물도감은교과서에제시된형태로만들수도있지만, 미니북형태로도제작이가능하다. 다음은미니북제작과정이다. Daum 자연박물관 : ( 가나다별찾기, 종류별찾기, 지역별찾기를통해손쉽게 식물을찾을수있다. ( top.do) - 다섯번째단계는자신이만든식물도감을발표하고친구 들이만든식물도감을합하여우리학교식물도감을만드 는것입니다. 1 종이와가위를준비한다. 3 세로로한번접는다. 5 펼쳐서가운데접힌부분을절반만자른다. 7 사진처럼접는다. 2 가로로한번접는다. 4 접은상태에서다시한번씩접는다. 6 자른다음펼쳐서자른방향을접는다. 8 접으면미니북이된다 식물의구조와기능 339

33 단원마무리 질문에알맞은답을쓰거나고르시오. 교과서 108~109 쪽 116~117 쪽 6. 다음 ( ) 안에들어갈알맞은말을쓰시오. 교과서 98~101 쪽 1. 뿌리가하는일로생각할수없는것은무엇입니까? ( 5 ) 1 지지작용 2 저장작용 3 흡수작용 4 이동작용 5 증산작용 해설 : 식물뿌리의기능은지지, 흡수, 저장그리고물과무기양분의이동작용도있다. 증산작용은잎이하는일이다. 기공 식물의 ( ) 은 / 는매우작은구멍으로주로잎에위치하고있으며, 식물의증산작용은이곳을통해일어난다. 교과서 104~105 쪽 ( 가 ) 2. 오른쪽그림은봉선화줄기를가로로잘라나타낸 ( 나 ) 것입니다. ( 가 )~( 라 ) 중줄기를붉은색잉크물에 ( 다 ) 담가두었을때붉게물들것으로예상하는부분은 ( 라 ) 어디입니까? ( ( 라 ) ) 해설 : 식물줄기에는물과영양분이지나가는관이별도로존재한다. 백합줄기의실험에서나타난바와같이안쪽이물관이므로정답은 ( 라 ) 이다. 교과서 116~117 쪽 해설 : 잎의표피에위치하고있는기공은현미경으로만볼수있는구조로서증산작용과기체교환이일어나는장소이다. ( 나 ) ( 다 ) ( 가 ) 7. 오른쪽그림은어떤꽃을자른단면의구조를나타 낸것입니다. 꽃의구조와하는일에대한설명으로 옳지않은것은어느것입니까? ( 2 ) 1 ( 가 ) 에서꽃가루가만들어진다. 2 ( 나 ) 에서수정이일어난다. 교과서 100~101 쪽 3. 뿌리에가장많은영양분을저장하는식물은무엇입니까? ( 4 ) 1 감자 2 유채 3 귤 4 당근 5 사과 3 ( 다 ) 는암술과수술을보호한다. 4 ( 라 ) 는꽃잎을보호하는역할을한다. ( 라 ) 해설 : 감자는줄기에양분을주로저장하고, 귤과사과는열매에주로양분을저장한다. 당근은뿌리에양분을주로 5 ( 마 ) 는씨방으로밑씨를보호하는역할을한다. ( 마 ) 저장한다. 교과서 110~111 쪽 교과서 110~111 쪽 4. 식물은필요한영양분을빛을이용하여스스로만듭니다. 이러한식물의작용을무엇이라고합니까? 광합성 ( ) 해설 : 식물이빛을이용하여필요한영양분을만드는작용을광합성 ( 光合成 ) 이라고한다. 광합성을하기때문에식물은이동하지않아도살수있다. 5. 다음은식물이빛을이용하여만드는영양분에대한설명입니다. 옳지않은것은어느것입니까? ( 3 ) 1 영양분은녹말의형태로저장된다. 2 영양분은주로녹색잎에서만들어진다. 3 영양분은뿌리에서줄기를통해이동한다. 4 영양분은뿌리, 줄기, 열매등에저장된다. 5 영양분과아이오딘-아이오딘화칼륨용액은반응하여청남색으로변한다. 해설 : 빛을이용하여만드는영양분은최종적으로녹말의형태로저장된다. 주로녹색잎에서만들어지기때문에잎에서뿌리또는열매로이동한다. 아이오딘-아이오딘화칼륨용액은녹말과반응하는특성을가지고있다. 해설 : ( 가 ) 는수술로서꽃밥에서꽃가루가만들어진다. ( 나 ) 는암술로서꽃가루받이가일어나는장소이다. ( 다 ) 는꽃잎으로서암술과수술을보호하는역할을한다. ( 라 ) 는꽃받침으로서꽃잎을보호하는역할을한다. ( 마 ) 는씨방으로서밑씨를보호하는역할을한다. 교과서 118~119쪽 8. 오른쪽사진은사과와사과를자른단면을나타낸것입니다. 각부분에대한설명으로옳은것은어느것입니까? ( 4 ) ( 가 ) 1 ( 가 ) 부분의맛이가장달다. ( 나 ) 2 ( 나 ) 는밑씨가성장한부분이다. ( 다 ) 3 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는씨앗으로서동물의먹이가된다. 4 ( 다 ) 는꽃가루와밑씨가결합한부분이다. 5 ( 다 ) 에는영양분이없다. 해설 : ( 가 ) 는껍질로서열매전체를보호하는역할을한다. 색깔때문에매개동물에게신호를보내는역할을하기도한다. ( 나 ) 는껍질과껍질사이에있는물질로서매개동물의먹이가되는부분이다. ( 다 ) 는씨이며, 꽃가루와밑씨가결합한후성장한부분이다. 씨에도배젖이있기때문에씨가싹트는데필요한영양분을가지고있다 식물의구조와기능 341