모델링 학습과 함께하는 천문 활동-태양계 천체의 궤도 운동

우리나라의 초ㆍ중등 과학교육과정 중에서 천문 학습과 관련된 내용을 살펴보면, 대부분 태양계를 이루는 천체들의 운동을 지구의 관측자가 관측했을 때 나타나는 여러 천문 현상들에 대해 다루고 있다. 여기서 태양계를 이루는 천체들은 우리가 맨눈으로 주로 관측할 수 있는 금성, 화성, 목성, 토성과 같은 행성과 지구의 위성인 달을 의미한다. 소망원경을 이용하면 목성의 4개의 위성인 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토와 토성의 위성인 타이탄의 시간에 따른 위치 변화를 관측할 수 있다. 우리 태양계와 관련된 이러한 자연 현상을 설명하기 위해서는 태양계 행성들과 위성들의 운동을 설명할 수 있는 모델이 필요하다. 이러한 모델을 구성하기 위하여 ‘화성의 겉보기 운동’ 자료와 ’금성의 위상 변화’ 자료를 이용한 태양계 행성들의 운동을 설명하는 모델 구성 학습과 ‘달의 위상변화’ 자료와 ‘일식과 월식’ 자료를 이용한 달의 운동 모델 구성 학습이 선행되는 것이 바람직하다.

첫 번째: 지구에서 달까지의 거리는 어떻게 구할 수 있을까? ········································7 두 번째: 지구에서 태양까지의 거리는 어떻게 구할 수 있을까? ····································21 세 번째: 금성의 공전궤도는 원인가? ········································································29 [보충 활동] 수성, 화성의 공전궤도 그리기 ·······························································45 네 번째: 지구의 공전궤도는 원인가? ········································································73 다섯 번째: 달의 궤도도 원 궤도인가? ····································································103 여섯 번째: 1년 뒤 행성의 위치를 예측할 수 있는가? ···············································117 일곱 번째: 갈릴레이가 관측했던 목성의 4개의 위성도 그 위치를 예측할 수 있을까? ···139 [보충 활동] 천체 관측: 달, 목성, 토성 관측하기 ·····················································193