별자리 손전등 만들기

목적

학생들은 별자리가 여러 별들로 구성되어 있다는 것을 배우고 여러 별자리들을 알고 이름을 말할 수 있다. 손전등을 만들고 그리면서 창의력과 상상력을 향상시킨다. 밤하늘에 대한 호기심을 자극하고 설명하는 능력을 향상시킨다.

학습 목표

활동을 수행하고 나면 학생들은 다음을 할 수 있다. :

• 별자리들의 이름을 알고 모양을 묘사할 수 있다.
• 별자리는 여러 별들을 이어 만든 무늬임을 설명할 수 있다.
• 별자리는 옛날 사람들이 상상하여 만든 무늬임을 설명할 수 있다.

평가

• 학생들에게 별이 무엇인지 물어본다.
• 학생들이 자신이 그린 별자리를 친구들에게 보여주면서 이 별자리들이 무엇을 표현하는지 말해보라고 한다.
• 학생들에게 밤하늘의 별들에서 어떤 형상을 볼 수 있을지 묘사해보라고 한다.
• 활동의 막바지에 밤하늘 사진을 보여주고 별자리를 찾아보라고 한다.

준비물

• 활동지(PDF) (프린터를 가지고 있지 않다면 미리 준비해둔 모형을 사용해도 된다. 학생들은 손전등에 별자리를 만들기 위해서 모형을 사용할 것이다.)
• 학생 한 명당, A3 색지 카드 1장
• 학생 한 명당, 손전등 1개
• 자수용 바늘과 신문지
• 학생 한 명당 손전등을 고정할 스티커(혹은 투명 테이프)
• 다른 색의 주름 종이와 티슈
• 붓
• A4 용지 혹은 인쇄한 성도
• 발광 물감(혹은 일반 물감)
• 풀
• 스테이플러
• 끈
• 카메라(선택)

배경지식

별은 무엇인가?

별은 중력에 잡혀 핵융합하는 가스(특히 헬륨과 수소)로 가득 찬 커다란 공으로 묘사될 수 있다. 별은 빛과 열을 내뿜으며 태양 이외의 별은 수많은 빛나는 점으로 밤하늘에서 볼 수 있다. 지구와 가장 가까운 별은 태양이다. 지구와 태양의 거리를 1m라고 가정한다고 해도, 태양 다음으로 가장 가까운 별(Proxima Centauri, 프록시마 센타우리)은 지구로부터 26만km 가량 떨어져 있다(주, 지구의 반지름이 6천 km 정도이다.).

왜 별은 저녁에 더 잘 보이는가?

별은 낮에나 밤에나 항상 하늘에 있다. 하지만 낮에는 태양이 하늘을 너무 밝게 비추고 있어서 멀리 떨어져 있는 다른 어두운 별들은 볼 수가 없다. 반대로 밤에는 하늘이 어두워지게 되므로 멀리 있는 어두운 별이 잘 보인다. 이것을 아이들에게 증명하기 위해서 낮과 밤에 대한 활동 자료를 사용할 수 있다.

별자리의 기원

사람들이 지구 위를 처음으로 걸어 다녔던 이후부터 지금까지 사람들은 하늘에 보이는 천체들에 많은 의미를 부여했다. 역사를 통틀어 여러 문화권의 신화적인 이야기가 밤하늘 별들의 무늬에 덧씌워져 별 무늬의 이름을 짓고 더 잘 기억하게 하였다. 이렇게 우리가 알고 있는 별자리가 탄생하였다.

별자리는 언제 최초로 기록되었을까? 고고학 연구에 따르면 프랑스 남부의 Lascaux의 동굴에서 발견된 17,300년 전에 그려진 벽화가 첫 번째 별자리를 나타낼 가능성이 높다고 보고했다. 그리고 고대 그리스인들이 만들었던 세계 최초의 별자리들은 현재 국제천문연맹(International Astronomical Union, IAU)에서 지정한 별자리 88개 중 절반 이상을 차지한다. 16 ~ 17세기 유럽 천문학자들과 천체 지도 제작자들은 옛날에 Ptolemy가 만든 48개의 별자리에 새로운 별자리를 추가했다; 이 새로운 별자리들은 처음 남반구를 탐험한 유럽인들이 주로 만들었다.

사람들은 여러 가지 이유로 별자리를 사용한다. 이것은 새로운 별자리의 발견을 북돋웠다. 첫 번째 이유는 아마도 종교적인 것이었겠지만 사실 주로 실용적인 용도로 활용되었다. 예를 들면, 달력을 사용하기 이전 시대에는 농업에서 계절이 언제 다가오는지 결정하는데 별자리의 도움을 받았다. 또한 항해자들이 지구상에서 자신의 길을 찾는 것에 도움을 주었다. 요즘에도 천문학자들은 천체들이 하늘의 어느 곳에서 보이는지 쉽게 알기 위해서 별자리 이름을 사용하고 있다.

별자리의 모양

별 지도 위에다가 별자리를 만들기 위해서는 별들을 이어 줄을 긋고 모양을 만든다. 유명한 별자리에는 오리온자리와 큰곰자리가 있다(아래에 그림이 있다). 하지만 IAU는 별자리를 이러한 무늬가 아닌 (하늘을 구성하는) 영역으로 정의하였고 같은 별자리는 이 영역 안에서 여러 가지 모양으로 변형될 수 있다.

별자리는 성좌와 차별화되어야 한다. 성좌는 잘 알려진 별자리들과는 연관되지 않은 별들의 무늬 혹은 모양이다. 이는 비전문가들과 아마추어 천문 단체들에게 잘 알려져 있다. 성좌의 예시로 미국에서는 ‘the Big Dipper(북두칠성)’, 유럽에서는 ‘the Plough(북두칠성)’로 알려진 큰곰자리에 있는 일곱 개의 밝은 별을 포함하고 있는 별자리가 대표적이다(주, 이 문단은 서양 별자리 관점에서 설명한 것이다. 실제로 동양 별자리에서는 북두칠성이 하나의 별자리이다.).

북두칠성은 큰곰자리의 일부이다.

위 문서는 국제천문연맹의 별자리에 관한 페이지에서 발췌되었다. http://www.iau.org/public/themes/constellations/

전체 활동 설명

준비

‘별자리 손전등 만들기’를 진행하기 위해서 활동지의 별자리들을 여러 가지 색깔의 A3 카드에 복사한다. 손전등을 켜고 학생들에게 자신의 손전등을 가지고 가라고 한다.

사진 : 지상에서 찍은 이 사진은 까마귀자리와 바다뱀자리의 일부를 넓은 시야로 보여준다. (Credit: NASA, ESA, Z. Levay (STScI) and A. Fujii.)

활동 1 : 어떤 별자리를 알고 있니?

단계 1 :

학생들과 원 모양으로 앉는다. 별이 무엇인지, 알고 있는지를 학생들에게 묻는다.

단계 2 :

밤에 별을 가장 잘 볼 수 있다고 설명한다. 별은 항상 빛을 내고 있지만 낮에는 태양이 너무 밝아서 우리가 다른 별을 볼 수 없다.

단계 3 :

학생들이 앉아서 만든 원의 중간에 활동지에 있는 별자리 그림을 둔다. 아래 그림 참고 – 사자자리(Leo) / 물고기자리(Pisces) / 전갈자리(Scorpius)

단계 4 :

학생들에게 별무리 그림에서 어떤 모양을 볼 수 있는지 묘사해보라고 한다. 우리는 이런 모양들을 별자리라고 부른다고 설명한다.

활동 2 : 별자리 손전등 만들기

단계 1 :

개별 학생들에게 별자리가 복사된 A3 카드, 자수용 바늘, 두꺼운 신문을 나누어 준다.

단계 2 :

카드 아래쪽에 신문지를 깔고 별자리의 별 부분에 구멍을 뚫으라고 한다. 구멍을 크게 뚫으라고 한다. 그렇지 않으면 빛이 선명하게 통과하지 않는다.

단계 3 :

원통 모양으로 카드를 말고 끝을 스테이플러로 찍는다.

단계 4 :

맨 위쪽에 두 개의 구멍을 만들고 끈으로 묶는다.

단계 5 :

막대기에 손전등을 걸고 손전등 안에 전구를 걸기 위해서 끈을 사용한다. 손전등은 준비되었다.

팁: 학생들에게 주름 종이로 작은 공을 만들라고 한다. 이 공을 손전등 안에 붙이되 구멍은 막지 않도록 주의한다. 학생들이 카드 꾸미는 일을 끝내면 손전등을 옆에 두고 말린다. 더 좋은 효과를 위해서 색이 있는 티슈를 손전등 안에 붙일 수 있다.

활동 3 : 별을 빛나게 하자

단계 1 :

불을 끄고 교실의 블라인드를 내린다.

단계 2 :

학생들에게 손전등을 켜보라고 한다.

단계 3 :

손전등에서 무엇을 볼 수 있는지 물어본다.

단계 4 :

손전등에 있는 빛의 점이 별자리를 보여주고 있다고 설명한다. 빛이 별이다.

선택 활동: 학생들이 자신의 손전등 사진을 찍고 인쇄하게 한다. 사진에 나타난 별자리가 보이는가? 하늘의 진짜 별자리와 비교할 수 있는가?

유명하고 밝은 다른 별자리들의 사진을 보여줘도 좋다.

단계 5 :

우리가 항상 같은 별자리를 볼 수 있는 것이 아님을 설명한다. 지구가 자전하고 태양 주위를 공전하고 있기 때문에 몇몇 별자리는 일 년 내내 볼 수 없다. 이것은 우리로 하여금 별이 움직이고 있다고 생각하게 만든다.

사진 : 황도 12궁의 이름과 계절별 위치. 출처: LPI USRA

나만의 별자리를 디자인하자

단계 1 :

학생들은 야광 물감을 이용해서 자신의 별자리를 종이 위나 성도 위에 그린다. 학생들은 자신이 원하는 모양대로 별자리를 만들 수 있다. 성도에 있는 별을 사용할 수도 있고, 흰 종이에 자신만의 별자리를 그려도 된다.

단계 2 :

학생들은 점을 칠해도 되고(각각의 별을 나타낸다), 야광 물감을 사용해서 별자리의 그림을 그려도 된다고 설명한다. 창턱이나 발열기 옆에 그림을 두고 말린다.

단계 3 :

그림이 마르고 나면 교실을 어둡게 만든다. 학생들에게 자신이 만든 별자리를 보여주고 별자리의 이름을 지어 그것이 무엇을 나타내는지 말하라고 한다.

단계 4 :

활동이 끝날 때 밤하늘의 사진을 보여주고 학생들에게 별자리를 찾았는지 물어본다.

단계 5 :

학생들에게 진짜 밤하늘을 보고 별자리를 찾아보라고 한다.

주의: 이 활동은 손전등을 만들 때 바늘을 이용하기 때문에 감독이 필요하다.

커리큘럼

추가 정보

이 활동 동안 논의된 별자리가 활동하는 시간에 하늘에서 보이는지 확인하기 위해서 무료 프로그램인 Stellarium을 다운로드 받을 수 있다(http://stellarium.org/). 더 유명하고 밝은 별자리들도 사용될 수 있다. (예: 카시오페이아, 북두칠성, 오리온, 백조자리 등)

결론

학생들은 별자리 손전등을 만든다. 이 활동을 통해서 학생들은 사람들이 별자리를 만들었다는 것을 배운다. 별자리가 여러 별들로 구성되어 있다는 것을 배우고 그 중 몇몇을 직접 밤하늘에서 찾을 수 있다.

 감사의 글

이 활동의 번역을 검토해주신 송인옥 박사님과 이정애 박사님, 허현오 박사님에게 감사의 인사를 전합니다.