왜 낮과 밤이 생기는가?

목적

이 활동의 목적은 지구의 움직임이 어떻게 낮과 밤을 만드는지 알려주는 것이다.

학습 목표

이 활동을 수행한 학생들은 다음을 할 수 있다.:

• 지구가 어떻게 기울어졌고 자전축을 어떻게 돌고 있는지 설명한다.
• 자전하는 지구가 어떻게 낮과 밤을 만드는지 설명한다.
• 태양이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지는 것이 지구의 자전 때문이라는 것을 설명한다.
• 지구에서의 위치가 연간 낮과 밤의 길이에 어떻게 영향을 미치는지 설명한다.

평가

학생들에게 다음의 질문을 하고 마지막에 답을 듣는다. 이것은 무료 온라인 웹 사이트나 ‘Socrative’ 같은 아이패드 앱에서 퀴즈로 만들 수 있다. (https://itunes.apple.com/au/app/teacher-clicker-socrative/id477620120?mt=8) → 당신에게 개별적으로 피드백을 줄 것이다.

1) 태양, 다른 별들, 행성들과 같은 천체는 하늘에서 움직이는 것처럼 보인다. 우리는 이 천체들이 뜨고 지는 것을 본다. A)북쪽 → 남쪽 B)남쪽 → 북쪽 C)동쪽 → 서쪽

2) 지구가 도는 모습을 뭐라고 부르는가? A)회전 B)자전 C)공전

3) 지구와 팽이 사이의 유사점은 무엇이 있는가? A)동그랗다는 점 B)자신만의 축을 따라서 자전한다는 점 C)회전하고 멈춘다는 점

4) 지구가 자전축을 중심으로 어떻게 회전하는가? A)똑바른 상태로 회전한다. B)한쪽으로 살짝 기울여진 채로 회전한다. C)속도를 올리고 내리면서 회전한다.

5) 황도에 대해서 지구의 적도는 몇 도 정도 기울어졌는가? A)0° B)23.5° C)45°

6) 지구상의 모든 공간에서 낮과 밤이 12시간씩이다. A)참 B)거짓

7) 위에서 당신이 고른 정답에 대하여 다음의 설명 중 옳은 것은? A)지구의 각 지역은 모두 같은 양의 빛을 받는다. B)태양이 항상 지구의 반을 비추고 있다. C)지구의 축이 기울어져 있어서 어떤 지역은 다른 지역보다 태양 빛을 많이 받고 어떤 지역은 적게 받는다.

8) 필리핀 사람들은 거의 정확하게 낮이 12시간, 밤이 12시간이다. A)참 B)거짓

9) 위에서 당신이 고른 정답에 대하여 다음의 설명 중 옳은 것은? A)필리핀이 적도 근처에 위치한다. B)필리핀이 북점 근처에 위치한다. C)필리핀이 남점 근처에 위치한다.

10) 우리는 별이 반짝이는 것을 저녁에만 볼 수 있는가?

정답 :

1)C 2)B 3)C 4)B 5)A 6)B 7)C 8)A 9)A 10)태양은 낮 시간에도 항상 하늘에 있지만 태양이 우리와 가장 가까이에 있어서 다른 별들보다 훨씬 밝게 보이므로 낮 시간에는 다른 별들을 볼 수 없다.

준비물

• 일러스트레이션 보드
• 스티로폼 공
• 형광펜
• 바비큐 꼬치
• 플라스틱 빨대
• 테이프
• 손전등

배경지식

우리는 낮과 밤을 교대로 경험한다. 우리는 이른 아침에 태양이 동쪽에서 뜨고 황혼이 질 때 서쪽으로 지는 것을 본다. 저녁 시간에는 별들이 동쪽에서 서쪽으로 천천히 움직이는 것도 볼 수 있다. 실제로 태양과 별들은 우리 주위를 움직이지 않는다. 지구가 태양 주위를 움직이고 있다.

지구의 자전은 팽이와 같다. 팽이 윗부분의 중간을 통과하는 뾰족한 끝은 팽이의 축이다. 이와 비슷하게 지구도 자전축을 가지고 있지만 수직으로 뻗어있지 않다. 이는 지구가 똑바로 선 상태로 자전하지 않기 때문이다. 지구는 동쪽(북극 위에서 바라볼 때 반시계 방향)으로 회전하면서 23.5°정도 옆으로 기울어져 있다.

태양 빛은 지구의 오직 한쪽 면으로만 떨어진다. 태양 빛을 받는 면은 낮이다. 지구가 자전하기 때문에 태양으로부터 반대편에 있는 쪽은 밤일 것이다. 시간이 조금 지나면 낮이었던 지역은 밤이 될 것이다. 지구의 자전이 낮과 밤을 교대로 일으킨다.

지구의 자전축이 기울어졌다는 것을 배웠기 때문에 적도는 태양을 직접 마주보지 않고, 지구의 서로 다른 지역에서도 낮과 밤의 길이는 항상 12시간씩 같지 않을 것이다.

지구의 서로 다른 지역들은 다른 길이의 낮과 밤을 경험한다. 필리핀처럼 적도 근처의 지역들에서만 낮과 밤이 12시간씩이다. 북극과 남극 대륙은 24시간이 넘게 해가 떠 있는 백야나 밤이 24시간 이상 지속되는 극야를 경험하기도 한다.

전체 활동 설명

• 스티로폼 공은 지구를 나타낸다. 연필을 이용해서 공에 대륙의 윤곽을 그린다. 도면으로 선생님이 보여주시는 지구본이나 프로젝터에 띄워진 지구의 지도를 사용한다. 상세하게 그리지 않아도 된다. 필리핀만은 정확하게 그리고 필리핀의 반대편에 브라질도 그린다.
• 형광펜을 사용하여 대륙은 초록색, 해양은 파란색으로 색칠한다. 학생들은 자신만의 “지구”를 그리고 색칠하면서 협동해야 한다.
• 스티로폼 공의 가운데를 바비큐 꼬치로 조심스럽게 뚫는다. 표시를 참고하여 뚫을 것. 바비큐 꼬치는 지구가 도는 선을 나타낸다. 이것이 지구의 자전축을 의미한다.
• 빨대 두 개를 준비한다. 스티로폼 공을 관통하는 꼬치의 양 끝에 끼운다. 바비큐 꼬치를 완전하게 감싸도록 한다.
• 일러스트레이션 보드를 가져와 조사한다. 보드에 적혀진 숫자(각도, °로 표시되어있다.)는 지구의 기울어진 정도를 측정한 값이다. 지구의 축은 5°만큼 기울어졌다는 것을 기억하라. 축의 양쪽에 꽂은 빨대를 테이프로 감아 고정한다. 덮개를 접어서 받침대를 만든다. 지구를 회전시키려고 할 때 지구는 자유롭게 회전해야 한다.
• 거의 다 됐다. 필리핀의 위치에 필리핀 깃발을 꽂고 반대편에 브라질 깃발을 꽂는다. 깃발들은 지구의 ‘극단적인’ 두 곳의 위치를 나타낸다.
• 방을 완전히 어둡게 한다. 손전등(태양을 의미한다)을 이용해서 지구에 손전등을 비춰준다. 손전등은 움직이면 안 된다. 빛이 필리핀에 내리쬘 때(낮) 브라질에는 빛이 닿지 않는다는 것(밤)을 기록한다. 필리핀이 “정오”일 때 빛은 정확하게 필리핀을 비춘다.
• 필리핀과 브라질의 위치가 뒤바뀔 때까지 지구본을 천천히 동쪽으로(왼쪽 -> 오른쪽) 회전시킨다. 브라질은 이제 낮이고 필리핀은 밤이다. “지구”가 자전하면서 이런 현상이 계속된다.

커리큘럼

결론

이 활동을 마무리할 때 학생들은 지구의 자전이 낮과 밤을 일으킨다는 것을 이해해야 한다. 추가로 지구에서 서로 반대편에 있는 두 명의 사람은 동시에 낮 혹은 동시에 밤을 경험할 수 없다는 것도 이해해야 한다.