실험으로 이론을 확인하는 즐거움

하루 중 대부분의 시간을 보내는 교실에서 여러분은 어떤 연구활동을 할 수 있을까요? 좋은 장비가 없기 때문에 연구활동을 할 수 없다거나, 거창한 주제여야만 멋진 연구활동이라 생각하며 시간을 보내고 있다면 이번호에 소개하는 연구를 한번 참고해보세요.
※ 이 코너에서는 생활 속에서 탐구 주제를 찾아 연구하고 연구보고서를 작성하는 다양한 사례와 방법을 알려줍니다. 자기주도적 학습을 통해 과학 실력과 창의력을 키우는 소중한 시간이 되기를 바랍니다.

흔히 학생들은 연구활동을 통해 엄청난 결과를 얻어야 된다고 생각합니다. 그러나 하찮은 연구활동이라도 그 속에서 과학자의 길을 잠시나마 체험하고, 또 성취의 희열을 맛봤다면 의미있는 경험이 되겠죠. 당연하다고 생각하는 실험도 그냥 머릿속으로 떠올리는 것과 실제 한번 해본 것의 차이는 분명 다릅니다. 그것이 여러분이 앞으로 더 큰 결과를 얻을 수 있는 밑거름이 될 것입니다.

한 학생이 교실에서 ‘교실 창문을 열면 어떤 온도변화가 일어날까?’란 궁금증을 떠올립니다. 이때 ‘당연히 온도가 변하겠지’라는 답보다는 어떤 식으로 변화할 것이며, 그러한 변화를 어떻게 측정할 수 있을지를 고민한다면 연구활동으로 발전할 수 있겠죠. 그 과정에서 느낀 점들을 함께 기록한다면 값진 활동이 될 것입니다.

다음의 연구 보고서를 쓴 학생들은 히터를 켠 교실에서 창문을 열었을 때 교실 온도에 어떤 변화가 일어나는지에 호기심을 가졌습니다. 그래서 ‘온도장’이라는 개념을 활용해 연구했습니다. 평범한 주제로 보이지만 귀납적 탐구방법을 성실히 수행했습니다. 이러한 연구 방법은 다양한 주제에 응용할 수도 있으니 관심을 갖고 읽어봅시다.





‘당연하다’는 생각을 버리자이 학생들도 처음에는 스스로의 질문에 당연한 결과를 말하고 실험하지 않으려 했습니다. 그러나 막상 실험하려고 보니 수많은 물음이 나타났습니다. ‘온도계로 측정할 경우, 어떻게 과학적으로 측정하고 그 변화를 기술할 수 있을까?’. 학생들은 스스로 토의를 통해 그 답을 찾았습니다. 연구활동이 끝난 후 학생들은 3차원적인 온도변화에 대해서도 알아보고 싶어했습니다. ‘어떻게 측정할 수 있을까?’라는 교사의 질문에 학생들의 답은 바로 튀어나왔습니다. 입체적 공간을 나눠 측정하는 방법을 제시했습니다. 2차원 평면적 실험 후, 3차원 공간적 실험에 대한 생각이 바로 연결된 것입니다.

이 책을 읽는 독자들에게 질문하고 싶습니다. 여름이 다가오고 있습니다. 교실에는 곧 에어컨을 켤 것입니다. 창문을 열면 더 시원할까요? 이 연구에 도전해 보고 싶지 않나요?

글 : 장운태 (* 과학동아