달의 위상변화 가상실험

You can simulate the phase change of the moon by rotating the sun or moon.

달의 위상변화를 가르치다 보면 태양의 위치가 달라졌을때 학생들이 어려워 하는 경향이 있다. 이는 달의 위상변화에 대한 개념을 정확하게 이해하지 못하고 있기 때문이다.

기존에 만들었던 달 위상변화 관찰프로그램과 차이점은 달과 태양을 마음대로 이동시켜 볼 수 있다는 것이다. 물론 지구도 자전시켜 볼 수 있고, 태양과 달을 동시에 이동시킬 수도 있다.

학생들이 스마트폰에 앱을 설치해서 마음대로 조작해 보고, 익숙해 지면 문제출제를 눌러 프로그램이 무작위로 배치한 달과 태양의 위치를 보고 달의 위상을 맞춰 보게 할 수도 있다.

1. 상현달까지는 잘 이해 하는데 하현달을 어려워 한다.

- 달을 하현달 위치에 놓고 지구를 180도 자전시켜서 관측자 머리위에 하현달이 오게 하면 된다. 그럼 관측자 오른손 방향이 아니라 왼손방향이 보인다는 것을 알 수 있다.

(시험지에 문제가 나오면 시험지를 거꾸로 돌려 놓고 관찰하라고 가르친다. ^^)

- 아니면 태양과달 버튼을 동시에 선택하고 태양과달을 180도 회전시켜도 된다. 그럼 관측자의 위치는 변하지 않고 태양은 왼쪽으로 달은 머리위로 오게 된다. 이렇게 위치시켜 주면 하현달이 외 왼쪽만 보이는지 쉽게 이해할 수 있다.

2. 달이 뜨거나 지는 시간 관찰

- 원하는 달의 위상을 만들어 놓고 지구를 서에서 동으로 자전시켜 가면서 달이 언제 뜨고 지는지 알아낼 수 있다.

- 달의 모습은 지구의 자전과는 상관이 없다는 것도 깨닫게 되고, 북반구에 사는 사람들은 몇시에 달을 관찰하든 같은 모양의 달을 관찰할 수 있다는 것도 깨달을 수 있다.

*참고로 남반구에서는 상현달과 하현달의 모습이 반대가 된다.

3. 달이 하루에 50분씩 늦게 뜨는 것 설명

- 지구가 1바퀴 자전하는 동안 달도 지구 자전방향으로 하루에 약 13도씩 이동해 간다. 따라서 태양을 기준으로 보면 달은 하루에 50분씩 늦게 뜬다는 것을 알 수 있다.

4. 문제출제

- 문제출제를 눌러 달의 위상을 생각해 보고 자신의 생각이 맞는지 확인해 볼 수 있다. 어렵게 출제를 하면 태양의 위치가 무작위로 배치되어 어렵게 느껴질 수 있다. 이때는 태양과 달을 동시에 회전시켜 태양을 교과서에 나오는대로 동쪽이나 서쪽에 위치시며 놓고 생각하면 쉽다.

출처: https://sciencelove.com/2346 [김정식 허명성의 과학사랑]