이번에는 지구과학 둘러보기 마지막.
3단원을 살펴보려고 한다.
1. 내용체계
3단원의 내용 체계는 이전 지구과학1의 천체 단원에서 외계 행성과 생명체 탐사가 빠지고 지구과학2에 있던 태양계 모형과 일식과 월식이 새로 들어왔다.
다른 단원들보다는 내용이 상당히 축소된 느낌이다.
2. 3단원 성취기준 보기
[12지구03-01] 태양-지구-달 시스템에서의 식 현상을 이해하고 모형을 이용하여 태양계 행성의 겉보기 운동을 설명할 수 있다.
[12지구03-02] 별의 분광형 결정 및 별의 분류 과정을 이해하고, 흑체복사 법칙을 이용하여 별의 물리량을 추론할 수 있다.
[12지구03-03] 다양한 질량을 가진 별의 진화 과정을 H-R도에 나타내고 해석할 수 있다.
[12지구03-04] 허블의 은하 분류 체계에 따른 은하의 특징을 비교하고 외부은하의 자료를 이용하여 특이 은하의 관측적 특징을 추론할 수 있다.
[12지구03-05] 허블-르메트르 법칙으로 우주의 팽창을 이해하고 우주의 진화에 대한 다양한 설명 체계의 의의를 현대 우주론의 관점에서 비교할 수 있다.3. 내용 살펴보기
1) 태양-지구-달 시스템과 식 현상, 태양계 행성의 겉보기 운동[12지구-03-01]
해당 내용은 2009 개정 교육과정의 지구과학1과 2015 개정교육과정의 지구과학2를 참고하는게 좋다.
첫번째로 태양-지구-달 시스템과 식현상에 대한 문제는 아래 문제를 읽어보자.
이 문제는 2019년 9월 고3 지구과학1 모의고사 문제이다.
실험의 형태로 달의 위상 변화를 알아보는 문제이다.
북반구에서의 달의 위상 변화이므로, 회전 방향은 북반구 기준으로 반시계 방향으로 돌아야 한다.
또한 0도 부근에서는 일식 일어날 것이고, 나무판과 빔의 각도가 커지면 지구의 그림자가 달에 닿지 못하므로 월식이 발생하지 않을 수 있다.
따라서 답은 3번이다.
다음 문제는 행성의 겉보기 운동에 대한 문제이다.
2015 개정 교육과정 지구과학2에서 천체의 좌표계만 뺀, 쉬운 맛이라고 생각하면 된다.
9월 모의고사 문제인데도 난이도가 그리 높지 않다.
금성이 내행성이기에 공전 속도가 더 빠르다는 것, 그리고 지구-행성의 상대적인 위치를 고려해 문제를 풀면 된다.
2) 별의 분류와 여러가지 물리량[12지구-03-02]
최근 3년 정도는 아래와 같은 형태의 문제가 많이 출제되었다.
숫자 맞추기도 쉽지 않고, 추론을 통해 해결해야 하기 때문에 보기 하나하나가 많은 시간을 요구했다.
보기 ㄷ 같은 경우를 보자.
별 ㉠까지의 거리가 400pc이므로 밝기가 3등급보다 (10x4)^2배 만큼 더 밝아야 하고, 별 ㉢까지의 거리는 2pc이므로 4등급보다 5배 어두어야 한다.
그리고 한 등급의 밝기 차이는 2.5, 두 등급의 밝기 차이는 6.25배, 그리고 5등급의 밝기 차이는 100배 차이가 난다.
이 내용을 바탕으로 추론하면 두 별의 절대등급은 ㉠은 대략 3등급 - 5등급 - 2등급 이상 = -5등급 이하 이고, ㄷ의 절대등급은 4등급 + 1~2등급 정도 이므로 두 값의 합은 4보다 작다.
이렇게 풀어야 하기에 시간이 오래 걸린다.
3) H-R도와 별의 특징, 별의 진화와 에너지 생성[12지구-03-03]
H-R도 자체만을 이용한 문제는 난이도가 낮아 출제된 적이 많이 없다.
보통 H-R도 + 다른 개념을 합쳐서 아래처럼 문제가 나온다.
H-R도 상에서 별의 진화 경로를 표시하고 진화 과정에서 만들어질 수 있는 원소, 별의 크기, 진화 과정에서의 에너지원 등의 개념을 합해서 출제했다.
단순히 별의 에너지원과 구조에 대한 문제만 이용한다면 아래와 같은 문제도 있다.
2025년 3월 고3 시험문제라 그리 난이도는 높지 않지만 3점이다.
어렵게 보여도 배워보면 쉬울 것이다.
4) 은하의 분류와 특이은하[12지구-03-04]
허블의 소리굽쇠도와 특이은하에 대한 내용이다.
은하의 분로도 쉽게 생각했다가는 당할 수 있다.
10년차 지구과학 선생도 매번 볼 때 마다 어떻게 이런 처음보는 그래프를 구해오나 싶다.
위에서 핵심 개념은 나선은하는 나선팔에서 별의 생성이 활발하고, 타원은하는 별의 생성이 거의 없다는 것이다.
그리고 특이은하 문제도 하나 보자.
특이은하의 스펙트럼은 위의 그림만 외우면 끝이다.
말 그대로 '특이은하'이기 때문에 문제로 출제할 수 있는 스펙트럼이 그리 많지 않다.
5) 우주 팽창과 우주론의 정립 과정[12지구-03-05]
2015 개정 지구과학1에서 암흑 에너지, 암흑 물질, 보통 물질 등의 개념이 빠진 조금 더 순한맛이라고 생각하면 된다.
정말 다양한 형태의 문제를 예로 들 수 있을 것 같다.
2025년 9월에 나온 문제는 허블의 법칙을 이용해 위와 같은 문제를 출제했다.
어떻게 푸는건지는 알겠지만, 시간이 많이 들어서 풀기 귀찮다.
4. 정리
통합과학에 들어가는 개념은 별로 없다.
통합과학에서 배운 개념들
- 스펙트럼의 종류, 빅뱅 우주론의 증거, 우주의 역사 등
새로운 개념
- 나머지 모두5. 맺음글
이렇게 예제 문제들을 이용해 교육과정을 한번 살펴보았다.
기존의 지구과학을 아는 사람이면 알겠지만, 그리 크게 변하지 않았다.
이 과목을 배우는 학생의 입장에서는 수능을 치르지도 않을 과목을 반 학기 이상 공부해야하니 정말 잘 고민해서 선택하길 바란다.
왠만하면 자신의 진로와 대학에서 제공하는 이수 권장 과목을 보고 그대로 선택하자.
아래는 경희대에서 발표한 「2028 자연계열 학문분야의 고등학교 교과 이수 권장과목」이다.
이 글을 읽는 모두가 건승하길 바란다.
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