치명적인 위성

목적

미술과 과학에 대한 창작 활동을 통해 태양계 내의 자연 위성에 대해서 배울 수 있다.

학습 목표

• 태양계 내의 서로 다른 위성의 특징을 알 수 있다.
• 그림이나 말로 하나 이상의 위성에 대해서 묘사할 수 있다.
• 태양계 내의 서로 다른 위성들과 지구의 위성의 역할을 구분할 수 있다.

평가

Socrative와 같은 온라인 퀴즈 제작 소프트웨어나 앱을 이용하여 퀴즈를 만들어라.

https://itunes.apple.com/au/app/teacher-clicker-socrative/id477620120?mt=8:

• 지구는 몇 개의 위성을 가지고 있는가?
• 위성과 행성을 짝지어 본다(복수응답).
• 각 위성의 세부 특징에 대해서 묘사한다.
• 위성에서 낮과 밤의 경계선을 무엇이라고 하는가?

학생들에서 다음을 질문한다:

• 치명적인 위성 활동이 재미있었는가?
• ‘가장 치명적인 위성’은 무엇이었는가?
• 왜 그 위성이 가장 좋은가?
• 달에 대해서 새로운 사실을 알게 되었는가?
• 밤에 달을 볼 때 어떤 것을 볼 수 있는가?
• 태양계에 있는 많은 위성들은 신화나 전설 속 인물들의 이름을 딴다. 만약 위성의 이름을 지을 수 있다면 우리 달에 어떤 이름을 붙이고 싶은가?
• 이번 활동을 통해 배운 것 중에서 가장 놀라운 것은 무엇인가?

준비물

• 검은 종이
• 하얀 종이
• 연한 분필
• 크레파스
• 펠트 펜
• 회화용 붓
• 연필
• 파워포인트

배경지식

달의 위상변화

보름달

태양 빛이 우리가 볼 수 있는 달의 한쪽 면에 비치게 되면 보름달이라고 불린다. 보름달일 때 달은 지구를 공전하는 궤도의 절반 정도를 지나온 것이다. 보름달이면서 낮은 고도에서 보일 때 주로 짙은 노란색으로 보인다. 왜냐하면 우리가 지표와 가까운 대기층의 두껍고 먼지가 많은 부분을 통해서 달을 보기 때문이다.

초승달

달에서 어두운 부분은 밤이다. 태양은 이곳에 빛을 비추지 않는다. 달의 좀 더 밝은 부분은 낮인데 태양 빛이 달의 표면을 밝게 비추고 있는 것이다. 달에서 낮과 밤의 경계선을 ‘명암 경계선(영화 제목과 동일하게 터미네이터)’이라고 한다. 어두운 부분의 가장자리로 보이는 밝은 영역은‘지구 반사광’이라고 한다. 태양은 지구를 비추고 그 빛은 지구의 해양에 의해서 반사되어 달의 일부 어두운 부분을 비춘다.

상현달

달이 이런 형태를 보이면 달은 한 달의 공전주기 중 1/4 지점까지 온 것이다. 우리는 밝게 빛나는 반달의 모습을 지구에서 볼 수 있다. 하지만 태양 빛이 달의 표면을 비추는 절반만 밝게 보인다. 북반구에서 상현달의 모습은 점점 더 커가는 ‘D’의 모습인 반면, 남반구에서 상현달의 모습은 ‘C’ 형태이다.

하현달

달이 공전궤도의 3/4 지점에 왔을 때 이러한 형태로 관측된다. 북반구에서 하현달은 “C”형태로 보이는 반면, 남반구에서는 “D”처럼 보인다.

그믐달

달이 공전궤도를 거의 다 돌았을 때 보이는 형태이다. 이 지점에서 그믐달은 거의 삭이다. 달이 삭의 위치에 있을 때 우리는 달에서 빛을 전혀 볼 수 없다. 태양 빛은 삭 동안 우리가 볼 수 없는 달의 반대편만을 비추게 되고 따라서 지구에서 달은 전혀 볼 수 없다.

태양계의 다른 위성들

토성은 가장 많은 위성을 가지고 있다. 토성의 위성들 중 하나인 엔셀라두스는 태양계에서 가장 아름다운 위성 중 하나이다. 엔셀라두스는 지표 아래에 매우 차가운 물로 만들어진 바다가 있다. 가끔씩 이 물은 이 위성의 남반구에서 분출된다. 그 물은 위성의 표면에 있는 틈으로 분출되고 수백 킬로미터까지 치솟는다. 토성의 또 다른 위성인 히페리온은 특이하다. 대부분의 위성은 자신의 행성 주위의 공전궤도를 잘 따르지만 히페리온은 토성 주위를 제멋대로 움직인다. 토성의 가장 큰 위성인 타이탄은 메테인과 에테인으로 이루어진 대기를 가지고 있다.

유로파

목성의 위성 중 하나로 신비한 얼음 위성이다. 유로파는 일직선 모양을 보이는 부드러운 얼음표면을 가진다. 유로파의 표면 아래는 차가운 바다이다. 먼 미래의 어느 날 우주선이 이 위성에 도착하여서 표면에 드릴로 구멍을 뚫고 유로파에 생명체가 살고 있을까를 확인하기 위해서 잠수함을 보낼 것이다. 이오는 목성의 또 다른 위성이다. 일부 사람들은 이오가 피자 조각처럼 보인다고 하지만 사실 우리가 보는 부분은 활화산들에 의해서 만들어진 곳이다. 이오의 화산들은 황과 이산화황을 표면으로부터 수백 킬로미터까지 분출 할 수 있다. 뿜어져 나간 것들이 다시 떨어질 때 이오의 표면에 거대한 원형의 빨간색, 노란색, 하얀색, 검은색 무덤들을 만든다. 목성의 또 다른 위성인 칼리스토는 작은 망원경으로도 관측이 가능하다. 칼리스토는 갈릴레오에 의해서 1610년에 처음으로 발견되었다.

포보스

포보스는 화성에서 가장 가까운 자연 위성이다. 포보스는 화성에 너무 가까워서 화성의 자전주기 보다 포보스의 공전주기가 더 빠르다. 결과적으로 화성의 표면에서 포보스는 하루에 두 번 서쪽에서 뜨고 4시간 15분 혹은 그보다 짧게 하늘에 떠 있다가 동쪽으로 진다. 포보스는 그리스 신화의 아레스(화성)와 아프로디테(금성)의 아들로 공포를 의인화하는 포보스에서 이름을 따왔다.

전체 활동 설명

준비 과정

홈페이지 우측의 ‘첨부파일(jpg, pdf, ppt)’링크에서 달에 대한 슬라이드를 다운로드 한다.

활동

단계 1 :

치명적인 위성 프레젠테이션을 연다. 학생들에게 밤하늘에서 달을 본 적 있는지 묻는다. 지구는 몇 개의 위성을 가지고 있는가? 태양계의 다른 행성은 위성을 가지고 있는가?

단계 2 :

(조 구성원의 연령대에 따라) 개별 슬라이드 마다 1 ~ 2분 정도 설명하고 관련 과학 자료를 전달한다. 간략하게 설명한 후 처음부터 조별로 발표하게 한다. 각각의 위성에 대해서 학생들이 해당 위성이 어떻게 생겼는지 묘사하도록 한다. 예 : 포보스는 감자처럼 생겼다. 유로파에 대해서 – 생명체가 차가운 얼음 바다에서 살아가는 것에 대해서 어떻게 생각하는가?

단계 3 :

슬라이드 설명 끝부분에 학생들에게 자신이 가장 좋아하는 위성을 투표하게 한다.

단계 4 :

말로는 투표 과정을 진행하면서 슬라이드를 반복한다. 학생들에게 자기가 좋아하는 위성에는 큰소리로 ‘예!’를, 좋아하지 않는 위성에는 ‘우~’를 하도록 한다.

단계 5 :

학생들에게 가장 인기 있는 위성을 그리도록 한다. 좀 더 상세하게 선택할 수 있도록 도와준다. 학생들이 위성의 모양, 색, 질감 등을 다시 생각할 수 있게 한다.

단계 6 :

만약 학생들이 위성에 대한 기억을 떠올리기 위해서 시각적인 자료를 필요로한다면, 직접 이름이나 특징들을 말하면서 그 위성을 다시 보기를 원한다고 직접 선생님에게 말하도록 지도하여라. ‘화산이 있는 위성이 보고 싶니?’, ‘표면 아래에 차가운 얼음 바다가 있는 위성 중 하나니?’

단계 7 :

학생들에게 검은색 종이(지저분하지만 효과적이다.) 위에 그림을 그릴 수 있도록 파스텔을, 하얀색 종이에는 크레용을, 그리고 펠트펜 혹은 수채화 물감을 주어라.

단계 8 :

학생들이 반 친구들에게 자신만의 치명적인 위성에 대한 발표를 할 수 있게 하여라.

단계 9 :

제시된 질문에 대한 평가를 하여라. 학생들이 완전히 모든 것들을 기억하고 이해하는 것이 중요한 것은 아니지만 학생들은 (A)태양계 내에서 서로 다른 행성들 주변으로 많은 위성들이 있고, (B)이러한 위성들은 다른 모양과 크기를 가진다는 것을 잊어버리지 않게 도와준다.

후속 활동(선택적):

“치명적인 위성”이라는 제목으로 학교에서 학생들이 만든 위성을 전시하여라. 그러면 다른 학생들이 그것을 보고 즐거워하면서 학습할 수 있다.

커리큘럼

추가 정보

북반구와 남반구, 적도에서 달의 위상변화 :

http://ilovemedia.es/proyectos/moon-phases/

태양계의 위성들: http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Display=Moons

결론

치명적인 위성들 활동을 통해 학생이 태양계의 위성에 대해서 학습할 때 조금 더 창의적인 면을 이끌어낼 수 있도록 한다. 미술과 과학의 결합은 학생들이 자신의 생각을 좀 더 생생하게 표현할 수 있게 하고 다른 학생들의 작품을 통해서 학습할 수 있게 도와준다.