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야광 별자리판 만들기(교사용)
작성일 2003-02-23 (일) 20:42
분 류 8학년
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영역 지구와 별
ㆍ추천: 0  ㆍ조회: 11786      
야광 별자리판 만들기(교사용)

야광 별자리판 만들기(교사용)

본 활동은 8학년 3단원 '지구와 별'에 해당하는 단원으로서 야광 별자리 판을 만드는 활동이다. 별자리는 그 이름만으로도 여학생들의 호기심을 자극한다. 그러나 실제로 밤하늘에서 별자리를 찾거나 별자리 판에서 원하는 날짜의 별자리를 찾아보는 것은 공간 개념을 요구하므로 접근하는 것 자체를 어려워한다. 그러므로 별자리 판에 축광액을 묻혀서 야광 별자리 판을 직접 만들어 보게 하여 흥미를 유발하여 별 이해하게 하고 이로부터 지구의 자전을 이해하게 한다.

① 별자리 판을 보는 법을 익힌다.
② 지구의 자전과 별의 일주 운동과의 관계를 안다.

1. 수업의 진행과 시간 배정: 45 분 수업

가) 도입 : 5분

- 북두칠성에 얽힌 우리 나라 전래 동화를 이야기한다.(Experience)
- 북두칠성이 다른 별자리를 찾을 때 기준 위치가 되는 길잡이별임을 설명하고 야광 별자리 판을 만들어 별들을 찾아보자고 동기 유발을 한다.(Encouragement)
- 밤에도 볼 수 있는 야광 별자리 판을 만들어 각자 가질 수 있음을 강조한다.(Encouragement)

나) 공작 실험 : 30분

- 야광 별자리 판 만들기(20분)
  * 축광액이 많이 필요한 것은 아니므로 조금씩 만들어서 사용한다.
  * 축광액으로 점을 찍는 동안 풀이 마르면 물을 조금 넣어 묽혀서 사용한다.
  * 별자리의 모양을 익히면서 점을 찍도록 한다.
  * 수업이 다 끝난 후 야광액을 묻힌 별자리 판은 코팅하여 사용하면 오래 동안 쓸 수 있다.

- 별자리 판 보기(10분)
  * 별자리 판에 적힌 지평 좌표계를 익힌다.
  * 1시간 단위로 3번 정도 별자리의 이동을 관찰하면서 별자리가 동→서로 이동하는 것을 이해하게 한다.
  * 각자 자신이 만든 별자리 판으로 별자리를 찾는다는 즐거움을 강조한다.(Exciting) 

다) 결과 정리 및 토의 : 10분

- 생각 모으기(하루 밤 동안 별이 뜨고 지는 이유)에 대해 토론하고 기록한다.
  * 문제에 대해 각자 의견을 제시하고 서로의 의견을 기록한 뒤 마지막에 자신의 의견을 다시 정리하여 기록한다.(Environment)

평가 기준

평가척도

평가

별자리 판을 잘 만드는가

별자리 판을 만들고 이를 이용하여 별자리의 시운동을 설명할 수 있다.

A

별자리 판을 만들었지만 이를 이용하여 별자리의 시운동을 설명하지 못한다.

B

별자리 판을 만들지 못한다.

C

①별자리판에서 별의 크기와 밝기의 관계 별이 밝을수록 잘 보이므로 크게 그린 것이다.

②축광액의 원리
  축광액이 스스로 빛을 내는 것이 아니라 외부에서 받은을 축적해 놓았다가 빛을 발하는 것이다.

③ 별의 위치를 나타내는 좌표계
  방위각, 고도로 표시하는 지평좌표계를 설명해준다.

 

지평 좌표

방위각(A)

고 도(h)

기준선

지평선

수직권

기준점

북점 or 남점

 

방향

시계 방향

위로

표기

0°∼360°

0°∼ 90°

④ 별자리 보기판을 이용하여 별자리를 찾기
  활동 날짜에 해당하는 별자리를 찾아보게 한다.

⑤ 생각 모으기 해답
   지구의 자전에 의한 별의 일주 운동을 이해하게 한다. 지구가 서에서 동으로 자전하기 때문에 반대로 별이 동에서 서로 이동하는 것으로 관찰됨으로 서쪽의 별이 일찍 사라지는 것을 이해하게 한다.

⑥ 한 걸음 더 해답
  지구가 구형으로 생겼기 때문에 지구상의 관찰자의 위치에 따라 볼 수 있는 밤하늘의 영역은 각각 다르다. 남반구의 호주에서는 우리 나라에서 볼 수 있는 별들 중 볼 수 없는 것이 많이 있다.

⑦ 참고 자료

<별의 위치>

수많은 별들이 빛나는 밤하늘은 커다란 공의 반쪽처럼 보인다. 지구를 중심으로 한 이 공모양의 하늘을 천구라고 한다. 지평면을 기준으로 하여 천구상의 위치를 고도와 방위각으로 나타내는 좌표계를 지평좌표라고 한다.

* 자오선
    천정과 천저를 통하고, 지평선에 수직인 대원을 수직권이라 하는데 그 수는 무수히 많다. 그 많은 수직권 중 특히 천구의 북극과 남극을 지나는 수직권을 그 지방의 자오선이라 한다.

* 북점과 남점
    자오선과 지평선이 만나는 두 점 중에서 북쪽에 있는 점을 북점, 남뽁에 있는 점을 남점이라 한다. 그러므로 어느 지방의 자오선은 그 지방의 남점, 천정, 천구의 북극, 북점을 지나는 대원이다.

* 고도와 방위각
  위의 그림에서 지평선으로부터 천체 S까지의 각 h를 고도라 하고, 0 ∼ 90 까지의 값을 갖는다. 천정에서 천체 S까지의 각 Z=90 - h를 천정거리라고 한다. 또, 천체 S를 지나는 수직권의 면과 관측지점의 북중 자오선이 이루는 각 A를 천체 S의 방위각이라 하며, 북점으로부터 동쪽으로 돌며 0 ∼360 로 나타낸다.

<형광물질>
  
빨간색 잉크는 빨간색 이외에 녹색을 띠며, 밤에 형광등 밑에서는 푸른색이 도는 것을 관찰할 수 있다. 또 수은등에 비친 우리의 피부나 손톱은 황록색으로 보인다. 이들 물질은 일광이나 수은등에서 나오는 무색인 자외선을 흡수하여 흡수한 빛의 파장보다 긴 파장을 가진 녹색, 청색 및 황록색의 가시광선을 방사하기 때문이다. 이렇게 물질이 광선을 받았을 때 2차적으로 방사되는 광을 형광(fluorescense)이라 부르며, 흡수된 광선보다 장파장의 것이다.그리고 이 형광을 발하는 물질을 형광체-라고 한다.
  보통 형광체라 불리는 것에는 크게 두 종류가 있다. 광을 비치고 있는 동안만 발광이 되는 '형광'과 광의 흡수가 없어도 잠시 발광을 계속하는 '인광'으로 구분된다. 자동차의 전조등의 빛을 받으면 빛나는 도로 표지판과 같은 것은 형광이고, 아무런 빛이 없는 곳에서도 나는 빛은 인광이다. 인광을 발하는 물질을 인광체라고 한다.형광체로는 로오다민 B, 오우라신, 에오신의 레이크 등 유기형광안료들이 주요한 것이다.
  인광체로는 특수하게 처리한 CaS, SbS alc BaS 등이 있으며, 야광도료는 인광도료에다 라듐, 토륨 등 방사성 물질을 미량 첨가시킨 것으로, 따로 빛의 자극이 없어도 발광한다. 시계, 기계 장치, 계측기 등에 사용되고 있다. 물질이 인광을 내는 원리는 다음과 같다. 인광체가 햇빛과 같은 광원으로부터 자외선을 받은 후 광원이 없는 곳에서 축적되어 있던 자외선 에너지가 다시 발산되는 것이다. 이런 이유로 인광체를 축광체라고도 한다. 이와 같이 자외선의 자극으로 빛을 내는 인광은 인광체에 따라 여러 가지 색이 있다. 텅스텐칼슘은 백색을 내고, 황화아연·구리는 황록색을, 황화아연·은은 청색을 낸다. 본 실험에서 사용하는 물질은 황화아연구리계로서 황록색이다.

천문학자 인터뷰- 서울대 천문학과 이상각 교수

묵묵히 연구에 몰두한 외길 20년

  아직까지 여성 과학자조차 흔치 않은 국내 현실에 20년 이상 천문학 연구에 몰두하고 있는 여성 천문학자가 있다. 분광학 분야의 연구 업적으로 존경받고 있는 서울대 천문학과 이상각 교수가 바로 그다.


20년 외길의 분광학자

이상각 교수는 구상 성단에 속해 있는 나이가 많은 별의 분광선을 측정, 금속 함량이 적은 별들에 대한 광도함수를 연구하고 있는 분광학자이다. 20여년 동안 보현산 천문대의 1.8미터 망원경 관측과 일년에 두 번 미국 국립천문대에서의 관측을 통해 태양 같은 일반적인 별과 원소 함량 패턴이 다른 별들의 물리적 특성을 탐구해왔다. " 장비가 발전함에 따라 과거에는 관측하기 힘들었던 어두운 별들에 대한 정보를 얻을 수 있게 되었습니다. 그러니 우주에는 아직도 연구할 것이 많은 거지요." 라고 설명하는 이 교수- 그런 그의 모습에 '엘리'가 센터에 보내오는 정보에 따라 평원의 고독 속을 이리 저리 차로 이동해 가며 외계에서 오는 전파를 추적하던 영화 속 장면이 오버랩되는 것은 부자연스러운 일이 아닐 것이다.

「별과 우주. 1999년 11월호 」

   
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2011-03-03 13:51
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