태양과 지구와 달 모형

목적

학생들은 태양-지구-달의 모빌 모형을 만들고 이것을 이용하여 세 가지 천체의 상대적인 움직임에 대해서 묘사할 수 있다. 또 태양, 지구, 달의 서로 다른 특징들에 대해서 알 수 있다.

학습 목표

이 활동을 수행한 학생들은 다음을 할 수 있다:

• 지구가 태양 주위를 공전하는 것을 설명할 수 있다.
• 달이 지구 주위를 공전하는 것을 설명할 수 있다.
• 태양이 항성이라는 것을 설명할 수 있다.
• 태양, 지구, 달 사이의 상대적인 온도와 크기에 대해서 비교, 설명한다.

평가

활동의 각 부분은 다음에 의하여 평가될 수 있다 :

이미 알고 있는 것은 무엇인가?

• 학생들이 그렸던/썼던 것에 대해서 토의해본다.

태양계 기억 놀이

• 학생들이 태양계에 대해서 배웠던 것을 설명할 수 있도록 장려한다.

태양 모빌 모형

• 모빌 모형이 제대로 만들어졌는지 확인한다.
• 학생들이 태양계에 대해서 배웠던 것을 설명할 수 있도록 장려한다. 학생들이 이제 태양계 안에서 지구(행성)가 태양(항성)을 공전한다는 것과 달(위성)이 지구 주위를 공전한다는 것을 아는가?

준비물

학생마다 / 모형마다 하나씩 준비한다.:

• PDF에 있는 연습문제
• A4 종이
• 나무 꼬치 1개
• 칵테일 스틱 1개
• 색연필
• 펠트 펜 혹은 왁스크레용
• 가위
• 오려낸 걸 모빌 모형에 달아줄 수 있는 끈
• 끈적거리는 테이프
• 학급에서 같이 사용할 수 있는 자수 바늘 혹은 종이펀치

학생 2명당 한 개를 준비한다.:

• 기억 놀이를 인쇄 할 수 있는 뻣뻣한 카드

학급 당 한 개를 준비한다.:

• A2 종이 한 장

배경지식

태양

태양은 항성이고, 에너지의 원천이고, 끊임없는 핵융합을 하고 있다. 태양은 빛이 나고 굉장히 뜨겁다. 지구가 태양으로부터 1억 5천만km가 떨어져 있음에도 불구하고 우리는 태양 폭발로부터 나오는 에너지를 느낄 수 있다. 지구상의 인간들과 다양한 생물들은 태양으로부터 나오는 열과 빛에 의존한다.

우주의 많은 별은 태양보다 더 크고 더 밝다. 하지만 태양을 제외한 대부분의 별들이 지구와 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 빛의 점으로 나타난다. 지구에서 낮인 지역의 하늘에서는 태양이 너무 밝아서 다른 별들의 빛을 구별하지 못한다. 밤에는 태양이 지구의 반대편에서 보이기 때문에 밤하늘에서 다른 별들을 관측할 수 있다.

사진 출처: NASA/SDO/Steele Hill

지구

행성은 항성 주위를 공전하는 천체로 소행성보다는 크고 구형이지만 항성보다는 작다. 행성은 지구처럼 고체로 이루어져 있을 수도 있고 목성처럼 기체로 이루어져 있을 수도 있다. 지구는 우리의 고향이며 태양으로부터 세 번째로 멀리 떨어져 있는 행성으로 지구-태양 평균 거리는 1억 5천만km 정도이다. 이 거리에서 지구의 대기는 지구의 평균 표면 온도를 물의 어는점(0℃)보다는 높게, 끓는점(100℃)보다는 낮게 유지하게 하여 지구상의 물을 액체 상태로 유지하고 우리에게 바다와 해양을 제공한다. 태양과 지구보다 더 가까워 물의 끓는점보다 뜨거운 금성이나 태양과 지구보다 더 멀어 물의 어는점보다 차가운 화성의 경우는 지구와는 다르다. 우주에서 유일하게 생물이 존재하는 것으로 알고 있는 지구에서의 생물의 진화에는 액체 상태의 물이 매우 중요하다.

지구의 모양은 구형에 매우 가깝다. 지구는 24시간에 한 번씩 자전하며 우리에게 하루라는 기준을 만들어 준다. 지구는 오직 한 개의 자연 위성인 달을 가지고 있고 달은 지구가 자전하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 또 달은 지구에서의 생명 출현에도 유리한 조건이 되었을지도 모른다.

달

위성(달을 포함해서)은 행성의 궤도를 돈다. 달은 지구의 자연 위성이다. 달이 지구를 한 바퀴 공전하는 데에는 27일하고도 8시간 즉, 약 한 달 정도가 소요된다. 달과 지구는 태양으로부터 거의 비슷한 거리에 떨어져 있다. 그럼에도 불구하고 달은 대기가 거의 없기 때문에 표면에서의 온도는 지구보다 훨씬 더 높은 최고 온도와 훨씬 더 낮은 최저 온도를 보인다.

태양계

항성계는 한 개의 항성과 그 주위를 공전하는 모든 천체들을 뜻한다. 태양계는 태양과 여덟 개의 행성, 행성들의 자연 위성(지구의 달처럼), 왜소행성, 소행성, 그리고 혜성들로 이루어져 있다. 태양계는 우리 은하 나선팔의 바깥쪽에 위치하고 있다.

Adapted from source: NASA

https://solarsystem.nasa.gov/planets/moon/basic

https://solarsystem.nasa.gov/planets/earth/basic

https://solarsystem.nasa.gov/planets/sun/basic

전체 활동 설명

준비

이 활동은 네 가지 부분으로 구성되어 있다. 1)이미 알고 있는 것은 무엇인가? 2)기억 게임 3)지구의 공전 4)태양-지구-달 모빌 모형

학생들에게 태양-지구-달의 모빌 활동에 대한 연습문제를 인쇄하여 제공한다. 활동에 필요한 준비물 내역을 준비한다. 기억 게임을 위해서는 딱딱한 카드에 게임 종이를 하나 인쇄하여 두 명당 하나씩 가질 수 있게 한다.

그림 출처 : Siyavula Education (not to scale)

활동 1 : 이미 알고 있는 것은 무엇인가?

단계 1 : 학생들에게 A4 종이와 색연필을 제공한다.

단계 2 : 학생들에게 태양, 지구, 달과 관련된 아무 단어를 적도록 한다. 그리고 쓴 것에 대해 토의한다.

단계 3 : A2 종이에 학생들의 의견을 적고 교실에 전시한다. 학생들에게 단어든지 그림이든지 그들이 원할 때 이 종이에 내용을 더 추가할 수 있다고 설명한다.

활동 2 : 태양계 기억 게임

단계 1 : 태양, 지구, 달 사이의 차이점에 대해 공부하기 위해서 학생들은 기억 게임을 한다. 게임을 시작하기 전에 학생들이 기억 게임 종이에 있는 모든 카드를 볼 수 있게 한다.

단계 2 : 학생들에게 카드를 자르라고 한다. 기억 게임을 어떻게 해야 하는지 설명해준다 : 짝을 맞춘 모든 카드를 격자 모양으로 두고 내용이 보이지 않게 순서 없이 반대로 뒤집는다. 카드를 두 장 고를 수 있게 한다. 만약 카드가 짝이 맞으면 학생들은 짝이 맞는 카드를 갖고, 만약 카드가 짝이 맞지 않으면 원래 자리에 카드를 다시 뒤집어 둔다. 모든 카드의 짝을 찾으면 게임이 끝난다.

단계 3 : 그 이후에는 다음 요점에 맞게 학생들이 태양, 지구, 달의 특징에 대해 배운 것을 토의한다.

• 태양은 항성이기 때문에 지구보다 훨씬 뜨겁다.
• 항성은 행성들보다 훨씬 뜨겁고 밝다.
• 지구의 온도는 물이 어는 정도 보다는 높고 물이 끓는 정도 보다는 낮아서 우리에게 액체 상태의 물을 제공해준다. 따라서 지구에는 바다가 있다.
• 달은 높고 낮은 온도 사이에 매우 큰 차이를 나타낸다.
• 태양은 지구보다 백 배 이상 크다.
• 지구는 달보다 네 배 정도 크다.

활동 3 : 공전하는 지구

단계 1 : 보드의 중간에 지구의 그림을 그린다. 달이 지구의 주위를 공전하고 있다는 것을 설명하고 그림을 그려 넣는다. 지구와 달 모두가 태양 근처를 공전하고 있음을 설명하고 이를 보드에 그려 넣는다.

단계 2 : 세 명의 학생을 교실 앞으로 부른다. 학생 1이 달, 학생 2가 지구, 학생 3이 태양이라고 설명한다. 학생들에게 달이 지구를 둘러싸고 움직이는 것과 지구의 궤도가 태양을 공전하면서 자전하는 것을 재연하도록 지도한다. 지구의 자연 위성인 달은 지구 주위를 공전하고 지구와 달 모두 태양 주위를 공전하는 것을 설명한다.

단계 3 : 아이들의 움직임을 보여줄 수 있는 모빌 모형을 만들 것임을 설명한다.

활동 4 : 태양–지구–달 모빌 모형

단계 1 : 태양-지구-달 모빌 모형 활동지를 나누어 주고 태양의 모빌을 만들기 위해서는 10 단계가 필요함을 설명한다. 함께 지시사항을 이야기한다.

단계 2 : 나무 꼬치를 맨 위에 꽂는다. 학생들이 나무 꼬치에 끈을 묶을 수 있도록 도와준다. 그림을 이용하여 태양을 뺀 나머지 움직임을 어떻게 같이 집어넣어야 하는지 증명한다.

단계 3: 교실에 모빌 모형을 걸어둔다. 모빌 모형이 완전하게 작동하는지 확인한다. 지구가 태양의 주위를 공전하고 달이 지구의 주위를 공전하는가?

커리큘럼

결론

이 활동에서 학생들은 태양, 지구, 달의 모형을 만들고 기억 게임을 한다. 그들은 지구가 태양 주위를 공전하고 달이 지구 주위를 공전 하는 것을 배운다. 학생들은 태양이 항성이라는 것을 배우고 태양, 지구, 달에 대한 추가적인 특징을 배운다.