배경

이 단원에서 학생들은 VEX GO를 사용하여 지구의 자전을 시연합니다. 이러한 회전은 태양과 함께 낮과 밤의 순환을 일으키고, 하늘을 가로지르는 태양의 겉보기 움직임을 일으킵니다. 학생들은 이 현상을 모델링하기 위해 VEX GO를 제작하고 지구의 자전에 대해 자세히 알아보며, 지구 곳곳에서 낮과 밤의 뚜렷한 패턴이 어떻게 나타나는지 알아봅니다.

지구에 낮과 밤이 생기는 이유는 무엇일까?

지구의 낮과 밤은 지구의 자전으로 인해 생기는데, 자전은 북극에서 남극까지 이어지는 축이라는 가상의 선을 중심으로 회전하는 것과 같습니다. 축을 중심으로 회전하는데, 한 바퀴 완전히 도는 데 약 24시간이 걸립니다. 따라서 지구의 한 부분이 태양을 향하고 있을 때는 낮입니다. 그리고 지구의 그 부분이 태양을 등지고 있을 때는 밤입니다. 

지구의 자전은 45억 년 전에 시작되었으며, 이는 지구가 형성된 방식에 의해 발생했습니다. 태양계가 탄생했을 때, 처음에는 거대한 가스와 먼지 구름으로 시작되었습니다. 이 구름은 자체 중력에 의해 붕괴되었고, 붕괴되면서 회전하기 시작했습니다. 이는 각운동량 보존이라는 물리학의 원리 때문입니다.

피겨 스케이터가 회전하는 모습을 상상해보세요. 팔을 안으로 당기면 회전 속도가 빨라집니다. 그 이유는 각운동량을 보존하기 때문입니다. 우리 태양계가 된 구름에도 똑같은 일이 일어났습니다. 그것은 무너지면서 점점 더 빨리 회전했습니다. 지구를 포함한 행성들이 이 회전하는 물질 원반에서 형성되기 시작했을 때, 행성들은 그 회전을 물려받았습니다. 그리고 우주 속 물체가 한 번 회전하기 시작하면, 계속 회전하려는 경향이 있습니다. 우주에는 마찰을 일으킬 공기나 지면이 없습니다. 이것이 보통 지구의 속도를 늦추는 원인입니다. 그러니까 지구는 형성된 이래로 계속해서 회전해 왔고, 이것이 우리에게 낮과 밤을 주는 것입니다.

지구의 자전 계산

2번째 실험에서 학생들은 태양이 하루 종일 하늘을 가로질러 움직이는 것처럼 보이는 이유를 조사합니다. 그들은 VEXcode GO를 사용하여 한 번에 한 시간씩 지구의 자전을 모델링할 것입니다. 학생들은 [회전] 블록을 사용하여 지구를 15도씩 회전시킵니다. 15도는 다음 계산을 통해 결정되었습니다. 

360도/24시간 = 15도/시간

지구는 24시간마다 360도 회전하므로 지구는 1시간마다 15도씩 회전한다고 계산할 수 있습니다. 

지구 자전에 대한 일반적인 오해

학생들이 지구의 자전에 대한 이해를 쌓기 시작하면서, 자주 발생하는 오해가 있다. 업무가 복잡해짐에 따라 더 많은 혼란을 야기하지 않도록 오해를 조기에 없애는 것이 중요합니다.

오해: "태양은 지구 주위를 돌면서 낮과 밤을 만든다"
학생들은 매일 하늘을 가로질러 태양이 움직이는 것을 보고 마치 지구 주위를 도는 것처럼 보이기 때문에 이런 오해에 빠지기 쉽습니다. 실제로 지구는 축을 중심으로 회전하면서도 태양을 중심으로 회전하고 있습니다. 이 STEM 실험실에서 학생들과 함께 낮과 밤 사이클을 모델링함으로써 지구 자전의 움직임을 시각화하고 자전과 낮과 밤의 연관성을 더 잘 이해할 수 있습니다.

 

오해: "모든 곳에서 낮과 밤이 동시에 나타난다"
일부 학생들은 지구의 한 지역에서 낮이면 다른 곳에서도 낮이고, 밤도 마찬가지라고 믿습니다. 그러나 낮과 밤은 지구의 자전으로 인해 전 세계의 다른 시간에 경험됩니다. 이러한 오해는 종종 시간과 시간대에 대한 오해와 함께 발생합니다. 전 세계의 다양한 시간을 시각적으로 상기시키는 것은 학생들에게 낮과 밤이 여러분이 지구 표면에 있는 장소와 관련이 있다는 것을 상기시키는 데 도움이 될 수 있다. 다른 시간대로 설정된 시계 또는 전 세계의 라이브 카메라 피드를 확인하는 것은 학생들에게 낮과 밤의 다른 시간을 경험하는 지구의 다른 영역을 상기시키는 좋은 방법입니다.

이러한 개념을 이해하는 데는 시간이 걸리고 학생들이 바로 이해하지 못해도 괜찮다는 것을 기억한다. 다른 교수법을 사용하여 아이디어를 강화하고 시간이 지남에 따라 올바른 이해가 오해를 대체해야합니다.

VEXcode GO란 무엇인가요?

VEXcode GO는 VEX GO 로봇과 통신하는 데 사용되는 코딩 환경입니다. 학생들은 드래그 앤 드롭 인터페이스를 사용하여 실험실 2에서 로봇 동작을 제어하는 VEXcode GO 프로젝트를 만듭니다. 각 블록의 목적은 모양, 색상 및 레이블과 같은 시각적 단서를 사용하여 식별할 수 있습니다. VEXcode GO 작업 방법에 대한 자세한VEX 라이브러리의 VEXcode GO 섹션을 참조하세요.

VEXcode GO의 블록은 VEXcode GO에서 프로젝트를 생성하는 데 사용되는 로봇 명령을 나타냅니다. 다음은 이 유닛에서 사용되는 주요 블록 목록입니다.

VEXcode GO 블록	행동
	{When started} 블록은 프로젝트가 시작될 때 첨부된 블록 스택을 실행하기 시작합니다.
	[눈 조명 설정] 블록은 눈 센서의 조명을 켜거나 끕니다.
	[Spin for] 블록은 주어진 거리 동안 모터를 회전합니다.
	[대기] 블록은 프로젝트의 다음 블록으로 이동하기 전에 특정 시간을 기다립니다.
	[코멘트] 블록을 사용하면 프로젝트에서 수행하려는 작업을 설명하는 데 도움이 되는 정보를 작성할 수 있습니다.