[교육]여름방학 과학탐구활동 이렇게

“지난 여름방학 때 과학탐구활동 주제를 ‘매미’로 정했죠. 그런데 도심에서 매미를 찾을 수 없었어요. 개학 전에 부랴부랴 인터넷으로 자료와 사진 등을 찾아 과제를 마쳤어요. 올 여름방학에는 주변에서 흔히 볼 수 있는 소재를 찾아 볼 생각입니다.”

20일부터 방학에 들어간 서울 여의도 윤중중 2학년 김진우군(14)은 여름방학 과학탐구 활동 주제에 대해 고민하고 있다. 의욕만 앞세워 무리한 계획을 세웠다가 결과가 좋지 못했던 실수를 반복하고 싶지 않기 때문이다. 김군은 이번 여름방학에 주변에서 흔히 볼 수 있는 자연 현상 등을 주제로 정해 매일 꾸준히 관찰해 보고서를 작성할 계획.

여름방학이면 과학탐구활동 과제 때문에 고민하는 학생이 많다. 과학탐구활동은 수행평가 등에 반영되기 때문에 소홀히 할 수도 없다. 스스로 주제를 정해 탐구한 경험이 부족한 학생들은 차일피일 미루다가 개학이 코앞에 닥쳐서야 서두르다 큰 낭패를 보기도 한다.

주제 선정과 보고서 작성 등 몇 가지 기본 사항만 익히면 여름방학 동안 효율적이고 유익한 과학탐구활동을 하면서 생생한 교육을 통해 부쩍 성장할 수 있다.

▽과학탐구활동은 이렇게〓눈 높이에 맞는 과학탐구활동을 계획하는 것이 좋다. 과학탐구 활동 경험이 부족한 초등학생은 간단한 현상을 관찰한다. 중고교생은 실험 조건을 바꿔가며 비교 분석한다. 과학탐구활동은 ‘탐구주제 선정→탐구계획 수립→탐구활동→정리 및 결론 도출→보고서 작성’ 식으로 진행하는 것이 좋다.

▽과학탐구 주제 선정〓평소 무심히 지나쳤던 주변의 사소한 현상도 훌륭한 주제가 된다. 교과서나 책에서 흔히 볼 수 없는 주변의 소재는 주제의 참신성에서도 좋은 평가를 받을 수 있다.

서울대 생물교육과 김영수 교수는 “과학 탐구활동은 거창한 주제보다 일상적이고 쉬운 주제를 과학적인 시각으로 접근하는 것이 좋다”면서 “고가의 실험기자재나 시약 등이 필요한 주제는 혼자 탐구하기 힘들뿐만 아니라 시간이 많이 걸리고 과학적인 탐구능력을 기르는 데도 부적절해 피하는 것이 좋다”고 말했다.

▽탐구계획 세우기〓과학탐구활동 방법은 △관찰(식물 재배 동물 사육 등) △실험(기구나 약품 사용) △현장조사(수목원 식물원 견학) △문헌조사(백과사전이나 과학전문 서적 조사) 등이 있다. ‘왜 그럴까’라는 문제 의식을 해결하는 데 가장 적합하다고 생각되는 방법을 고르면 된다.

예컨대 ‘시간에 따른 달의 모양 변화’라는 주제에는 ‘관찰’ 방법이 적절하다. ‘비료성분에 따른 강낭콩의 성장’이란 주제는 직접 강낭콩을 길러보는 ‘실험’을 통해 탐구하는 것이 좋다.

탐구 방법을 결정한 뒤 구체적으로 할 일을 기록하고 우선 순위에 따라 탐구 절차를 정한다. 구체적인 활동 내용에 맞춰 적절히 시간을 배분하고 실천할 수 있는지 꼭 확인한다.

만약 식물을 관찰한다면 방학 동안 원하는 결과를 얻을 수 있는지 검토해야 한다. 식물의 성장속도 등이 느려 방학기간에 관찰하기가 불가능할 수 있다.

계획을 세울 때는 탐구 내용 기록 방법이나 참고 자료 등을 포함시켜야 실수할 가능성을 줄일 수 있다. 탐구 내용은 △노트 정리 △녹음 △녹화 △사진 찍기 등으로 매일 꾸준히 기록해야 한다.

▽보고서 작성하기〓보고서는 자신이 얻은 지식을 다른 사람에게 알리는 글. 관찰 동기와 내용 및 결과 등을 사진이나 그래프 등 시각화된 자료를 이용해 일목요연하게 정리한다. 예상과 다른 결과가 나왔다면 원인 등을 분석해 같이 기록하는 것이 좋다.

▽주의할 점〓탐구활동에 나서기 전에 준비물을 미리 확인하는 것이 시간을 절약하는 방법이다. 약품 등을 이용해 실험할 때는 안전사고에 유의해야 한다. 결과를 조작하거나 다른 사람의 보고서를 베끼면 감점요인이 된다.

윤중중 이옥희 과학교사는 “과학탐구활동은 ‘정보검색대회’가 아니라 스스로 주제를 정해 탐구하는 자기주도적인 학습”이라며 “시간에 쫓겨 인터넷 등에서 자료를 찾아 베끼면 학습효과도 떨어지고 평가에서 불이익을 받을 수 있다”고 말했다.

▼보고서 작성 요령▼

과학탐구활동은 보고서를 잘못 작성하면 여름방학 동안 땀흘린 노력을 제대로 평가받을 수 없다. 서울대 학생과학탐구활동 홈페이지(bioedu.snu.ac.kr)에 게재된 ‘바람직한 보고서 작성 요령’ 중 일부를 간추려 보았다.

▽제목과 참고문헌〓아차산의 식물에 대해 쓴다면 ‘내가 본 아차산’보다 ‘아차산의 식물분포 조사’라는 제목이 주제를 뚜렷하게 한다. 참고자료 목록에는 책 이외에 인터넷 비디오 오디오 자료까지 기록한다. 책은 지은이 제목 출판사 출판연도를 기재한다. 인터넷 자료는 웹사이트 주소를 적는다.

▽실험보고서〓실험계획과 방법 등을 정확히 기록한다. 실험에 실패하면 실패 원인을 찾아 함께 적는다. 실험 결과를 해석해 과학적인 결론을 이끌어내는 것이 중요하다.

▽관찰보고서〓관찰 대상을 꼼꼼히 살펴보고 기록해야 한다. 나팔꽃을 관찰한다면 △꽃의 모양(전체 모양, 꽃잎 형태 등) △꽃받침 꽃잎 암술 수술 개수 △씨방의 모양 △향기 △줄기가 감기는 모양 △번식방법 등을 자세히 기록한다. 시간에 따른 관찰, 환경 등을 정확히 기록해야 올바른 결론을 내릴 수 있다. 글로 설명하기 힘들면 그림이나 도표 사진 등을 활용하는 것이 방법. 관찰자의 느낌을 솔직하게 적는다면 생생한 관찰 기록문이 될 수 있다.

▽조사보고서〓직접 실험하거나 관찰할 수 없을 때는 문헌이나 인터뷰 등을 통해 조사 보고서를 작성한다. 조사 기간을 정해놓으면 짧은 시간 동안 효율적으로 보고서를 작성할 수 있다.

▽견학보고서〓견학 동기를 보고서 앞머리에 밝힌다. 견학 도중 필요한 내용은 그때그때 메모를 해둬야 보고서를 작성할 때 어려움이 없다. 메모 내용은 보고 들은 내용을 순서대로 기록한다. 견학 후 새롭게 배운 내용을 잘못 알고 있었던 내용과 비교해 정리하면 견학 효과가 잘 드러난다.

<박용기자>parky@donga.com

캐나다 초중고생의 과학탐구활동 주제 목록
구 분		주 제 목 록
초등학교 저학년 (1∼4학년)		치아는 어떻게 썩는가?, 곤충 관찰(파리, 개미 나비 등), 수집(돌, 나무, 식물 씨, 꽃), 모형 손 만들기, 새의 이동, 나무의 일생, 새 기르기, 식물의 발아, 이산화탄소와 인간, 학교 운동장의 생태, 새의 각 부분, 녹말이 들어 있는 음식, 인간의 기관(눈, 심장 등), 태양계, 수족관 꾸미기, 음식물의 영양분 등
초등학교 고학년 (4∼6학년)		목화 씨 뽑기, 조개의 나이, 달의 위상, 주변에서 관찰할 수 있는 화학적 변화, 연료의 종류, 화산의 내부, 라디오 제작, 소금의 이용, 열은 전기를 만들어 낸다. 유전의 구조, 전기는 어떻게 만들어지는가, 물의 증류, 공기의 흐름, 소리, 기후, 바다로부터 얻는 에너지와 식품, 지문, 액체의 수축과 확장, 어떤 금속이 열을 전도하나, 기계의 원리와 기능 등
중학생	물리	연소에 영향을 주는 요인, 악기의 과학적 원리, 소리와 소음의 차이, 진자의 주기를 증가시키는 방법, 나일론 낚시줄과 플라스틱 덮개의 강도, 잘 날 수 있는 모형 비행기 모양, 정전기를 띠는 물질, 빛의 반사에 영향을 주는 물질은?, 소리가 생기는 원인, 무엇이 소리의 크기와 고저에 영향을 미치나?, 페인트에 미치는 온도 변화의 영향
	공학	태양 에너지의 이용, 온도계의 정확성 실험, 다양한 물질의 온도를 올리는 데 필요한 열량 등
	지구 과학	하늘의 색깔, 습도의 영향(머리카락 변화, 머리카락과 동물의 털 비교), 직사광선과 그늘의 차이, 물체의 표면에 따른 햇빛의 반사와 흡수 정도, 바닷물과 민물의 열 보존 차이, 바다와 육지가 날씨에 미치는 영향, 떨어지는 비의 속도나 힘의 크기 측정, 장소와 높이에 따른 바람의 속도와 방향 변화 등
	화학	브라운 운동에 미치는 온도의 영향, 일상 생활에서 화학법칙 찾기, 고무 잉크 종이에 대한 빛의 영향, 동물과 인간의 입 안의 산성도 변화 비교, 화학폐기물 처리, 도로의 위치(높이 거리 등)에 따른 오염물질 양 등
	생물	쌍떡잎 식물과 외떡잎 식물의 차이, 열 빛 이산화탄소 등이 발아에 미치는 영향, 광합성의 속도에 미치는 영향, 식물에서 이용하는 물의 양, 식물의 성장(영양, 물의 양, 햇빛, 오염물질, 온도, 산성도 등에 따른 변화), 눈의 색깔 등
고교생	물리	계산기의 정확도에 관한 연구, 태양 변화 관찰, 전자회절에 관한 실험, 향기와 소리의 전달에 영향을 미치는 요인, 촉매 반응 연구 등
	지구 과학	태양의 흑점 주기와 지진의 발생 관계, 행성의 공전주기 관찰, 침식을 막는 방법, 날씨가 사람의 기분에 미치는 영향, 공기의 흐름에 관한 연구, 바람의 방향과 온도의 변화, 건물 주변의 바람 연구 등
	환경	주변의 식물상 연구, 도시의 야생 생물 관찰, 해안선 관찰, 공기 정화방법, 미생물의 분해 등
	생물	소리가 식물에 미치는 영향, 다양한 환경에서 식물의 성장, 곰팡이의 성장에 미치는 니코틴 공기 효모의 영향, 식물의 수경재배, 박테리아에 대한 방부제와 비누의 영향, 인공광선이 식물의 성장에 미치는 영향, 청각 정보와 시각 정보 중 오래 기억되는 것은?, 머리카락의 표백과 염색의 효과 등