비형식 교육기관의 천문대를 활용한 토성 분광 관측 및 분석 교육 프로그램의 개발과 수행 = Development and Performance of an Educational Program on Saturn Spectroscopic Observation and Analysis Using Informal Educational Observatory

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Despite their significance, spectroscopic observation and data analysis activities often present challenges in astronomy education. In this study, we propose an educational program utilizing an astronomical facility of an informal education institution to observe Saturn spectroscopy and analyze the corresponding data. The educational activities followed the R&E (Research and Education) process. Gifted middle school students submitted their prepared proposal to the Goheng Deokheung Observatory, which allowed them to use a spectrometer for observing Saturn and analyzing the collected data. Throughout this process, the students applied individually developed research plans and activity sheets, allowing us to analyze the difficulties and educational effects they encountered during the investigative activities. The Deokheung Observatory, affiliated with a youth training institute in Goheng and equipped with a high-dispersion spectrometer, was selected as the collaborating institution. The focus of the educational activity was on spectroscopic observation of Saturn, investigating its rotation and the orbital direction of its rings. During the initial stages of the education, students were guided to understand the observation target, develop research plans, and acquire the necessary background knowledge for processing and analysing spectroscopic observation data. In the middle of the activity, students performed scientific investigations by directly analyzing data related to Saturn and its rings. Towards the end of the education, data processing and analysis were conducted, allowing students to derive investigative results by comparing them with actual research outcomes and subsequently writing reports. Through this research, we were able to specifically identify the challenges students face during spectroscopic observation activities and R&E educational processes, confirming the potential for collaboration with external astronomical institutions and the feasibility of spectroscopic education.

국문 초록 (Abstract)

천문 교육에서 분광 관측과 자료 분석 교육활동은 그 중요성에 비해 실제로 수행해 보기 어려운 경우가 많다. 본 연구는 학교 밖 교육기관의 천문시설을 활용하여 토성을 분광 관측하고 관측한 데이터를 분석하는 교육 프로그램을 개발하였다. 교육활동은 중학교 영재 학생을 대상으로 R&E(Research and Education)과정에 따라 진행되었으며, 고흥 덕흥 천문대로 학생들이 직접 작성한 제안서를 제출하여, 분광기를 사용한 토성 관측자료를 얻을 수 있었고, 데이터를 직접 분석하였다. 각각의 과정별로 개발한 탐구 계획서와 탐구 활동지를 적용하여 학생들이 탐구활동을 수행하면서 겪는 어려움과 교육적 효과를 확인하였다. 협력 기관으로 고분산 분광 관측 기기를 보유하고 있으며, 분석 교육 경험이 있는 고흥 청소년 수련원 소속의 덕흥 천문대를 선택하였다. 교육활동에서는 토성을 분광 관측 대상으로 선정하여 행성의 자전과 그 행성 고리의 공전 방향을 조사하였다. 교육의 초기 단계에서는 학생들이 관측 대상에 대한 이해와 탐구 계획서 작성, 분광 관측 데이터 처리 및 분석 방법에 필요한 배경지식을 습득하도록 지도하였다. 활동 중반에서는 학생들이 직접 토성과 토성 고리에 관한 정보를 분석하면서 과학적 탐구를 수행하였고, 교육 후반에서는 데이터 처리 및 분석을 진행하며 실제 연구 결과와의 비교를 통해 탐구 결과를 도출하고 보고서를 작성하였다. 이를 통해 학생들이 분광 관측활동과 R&E 교육과정에서 겪는 구체적인 어려움과 학교 밖 천문 기관과의 협력 및 분광 교육의 가능성을 확인할 수 있었다.

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