• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.214-225
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• 2017

지구크기에 대한 최초의 정확한 측정은 기원전 230년, 헬레니즘의 과학자인, 에라토스테네스 (276-195 B.C.)에 의하여 이루어졌다. 역사적으로 수학적 추상화는 유럽의 고대 그리스인의 천재성을 보여주는 좋은 예이다. 그 당시에는 상상하기 어려운 태양이 멀리 떨어져 있기에 태양광선이 평행하게 지구에 입사한다는 전제를 요구하는, 논리적이고 과학적인 기법의 에라토스테네스의 과학적 방법의 성공이었다. 중요한 것은 간단한 수학적 비례식을 성립하기 위해서는 지구가 둥글고, 광선이 지구에 나란하게 들어온다는 가정이 필요하였다. 즉 천상으로부터 지상으로 유클리드 기학학이 연결된다는 내용이다. 그것은 최초로 태양중심을 주장한 아리스타쿠스의 제안을 받아들여야 했고, 아리스토텔레스의 자연관인 우주는 아름답고 우아하다는 사상에 기반을 두어 지구는 구처럼 대칭적이라는 것이다. 우리는 이러한 가정들을 현대가 아닌 그 당시 어떻게 정당화 했는지를 탐색하는 것이다. 또한 실험의 미적 관점에서 에라토스테네스의 지구측정의 중요한 특징은 단순성에 있다는 것을 강조하는 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권3호
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• pp.639-649
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• 2013

The purpose of this study is to figure out how teachers conduct an experiment in measuring the size of the Earth and how students recognize it. For this study, an in-depth interview was conducted one week after the lesson on the experiment about measuring the size of the Earth. The participants were five secondary school teachers and five secondary school students. The in-depth interview was recorded and transcribed. The result of the interview was drawn through an inductive categorized analysis method. As a conclusion of this study, the teachers taught the students the lesson using alternate angles instead of using the altitude of the Sun. Their lessons were based on Eratosthene's story or some related illustrations suggested in the textbook and not based on an explanation of the principle. Also, students measured the Earth's size only by using alternate angles and didn't understand the meaning of the shadow in the experiment. The results of this study show that teachers need to reconstruct the textbook and understand the accurate experimental principle for the students to have a meaningful experience of the experiment on measuring the size of the Earth.

• 한국지구과학회지
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• 제40권5호
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• pp.518-537
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• 2019

본 연구는 중학교 교육과정에서 수학과 연계된 지구과학 실험 중 지구의 크기 측정을 중심으로 총 30시간 동안 지구과학 교육봉사 활동에 참여한 예비 지구과학교사와 중학생들에게 본 프로그램이 주는 의미를 살펴보고 혁신적 수업으로의 가능성을 탐색해 보았다. 중학교 과학 교과서에 소개된 고대 그리스 시대 에라토스테네스의 그림자 길이를 이용한 지구 크기 측정 실험에서 나타나는 오차를 최소화하기 위하여, 멀리 떨어진 수도권과 지방의 두 개의 중학교에서 삼각비를 이용한 탐구 활동을 수행 한 후, 실측한 자료를 두 학교 학생들이 공유하여 지구의 크기를 최종적으로 계산하였다. 이 과정을 통해 실측 자료를 효과적으로 표현하는 수학적 방법을 배우며, 반복적이고 정확한 자료 획득 과정의 중요성과 어려움을 체험하고, 도출된 결과에 포함된 오차의 원인들에 대해 토론하였다. 본 연구 결과는 학생들이 지구과학 탐구의 특성을 이해하고, 2015 개정 교육과정에서 과학과 수학교과에서 공통적으로 강조하고 있는 교과 역량인 문제 해결력, 사고력, 의사소통 능력을 함양할 수 있는 수학 과학 통합 프로그램 개발에 기초 자료를 제공할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권7호
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• pp.901-907
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• 2010

The purpose of this study is to analyze methods for measuring the size of the Earth, put forth in 6 different Korean 8th grade science textbooks. The research questions are as follows: 1) Do they adequately map out the experiments for measuring the size of the earth by using the concept of the sun's altitude? 2) Do they reduce the size of the sun like as the Earth is similarly downsized to the globe? 3) Do they suggest the precise experimental conditions for selecting two equal longitudinal spots for measuring the size of the earth? 4) Do they design adequate experiments for exact measurement? 5) Do they offer a proportional expression for seeking the size of globe which is easily understood by students? 6) Do they develop experiments to measure actual size of the earth? Four graduate students and one researcher took part in this study. All conditions were unanimously agreed upon by the participants. The results are as follows. First, one publishing company must include the concept of the sun's altitude to accurately measure the size of the Earth. However, some textbooks fail to mention this. As such, the concept of the sun's altitude must be introduced to accurately measure the size of the Earth. Second, a reduced size globe is used as the actual earth so; the sun should be factored in with a reduced light value. Third, you have to lay a stress on two points at the same longitude. In other words, a shadow located at the same longitude from two randomly selected points. Most textbooks mention two points at the same longitude but two of them design the experiment with a shadow at the same longitude. Fourth, we need a method to precisely measure the angle between a stick and its shadow. The angle between the stick and the tip of its shadow is the sun's altitude difference. Fifth, we need to present more specific proportional expressions for calculating the size of the globe. Only 3 out of the 6 texts employed a proportional expression. Sixth, we need to calculate the size of the earth by accurately presenting the scale of the globe to attain the goal of the experiment. Two of the texts analyzed, designed the experiment for the purpose of calculating the size of the globe. Three of the texts designed their experiments to calculate the radius of globe which is not even relevant to the purpose of experiment.