지오지브라(GeoGebra)를 활용한 화성의 공전궤도 작도 교육 프로그램 개발

초록

본 연구에서는 지오지브라를 활용하여 화성의 공전궤도를 작도하는 수학-과학 융합 교육 프로그램을 개발하고, 학년과 학습 수준이 다른 3개 집단에 적용한 사례를 소개한다. 교과서에 수록된 화성의 공전궤도 작도 탐구활동은 행성의 공전궤도가 타원임을 확인한 과학사의 중요한 발견이었으며, 학생들이 과학의 본성을 이해할 수 있는 소재이기도 하다. 개발된 교육 프로그램은 교육과정 이수와 학생들의 수준을 고려하여 투입하였고, 탐구활동을 진행하기에 부족한 부분은 추가적인 내용 요소를 첨가하여 진행하였다. 케플러는 화성궤도면에 대해 보정된 황경을 이용하였으나 행성의 상대적인 운동을 이해하는데 어려움이 있는 두 집단(영재교육원 중2, 영재학급 고1)의 경우 적경을 이용하였다. 과학고 2학년 학생의 경우 1~2차시에서 과학사적인 의의를 설명하고, 황경을 이용하여 탐구를 진행하였으며 탐구활동 수행 후 과학의 본성에 대한 태도를 확인하였다. 프로그램에 참여한 대다수 학생들은 탐구에 재미를 느끼고 긍정적인 반응을 보였으며, 과학고 학생들은 과학의 가변성을 잘 이해하고 있었다. 그러나 과학의 가변성을 습득한 경위는 추후 연구를 통해 확인할 필요가 있다.

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