[신나는 공부]과학올림피아드 ‘그것이 알고 싶다’

물리 화학 생물 천문 중 자신이 좋아하는 분야를 골라 깊이 있게 공부하면 입시는 물론 창의력과 사고력을 키우는 데도 큰 도움이 된다. 동아일보 자료 사진

▼물리, 최상위권의 수학실력 요구▼

물리올림피아드는 중등부와 고1반부, 고2반부, 고3반부로 나눠 실시한다. 중학생부는 객관식(1교시 30문항, 2교시 30문항)이고 고등부는 주관식(10문항)으로 5시간 동안 치러진다. 중등부의 경우 물리의 대중화라는 물리학회의 목표에 따라 다소 쉬워지는 추세다. 특히 암기나 계산보다는 기본 개념을 깊이 있게 묻는 문제가 많아지는 추세다. 하지만 고교 물리Ⅰ 수준은 숙지해야 하고 물리 Ⅱ 이상의 내용을 묻는 질문도 있다.

역학과 전자기의 출제 비중이 70% 정도 되고 열역학이나 빛과 파동 등이 출제된다. 지난해부터 주관식에서 객관식으로 바뀌면서 체감 난이도가 낮아지고 복잡한 계산이 많이 줄었다. 수학 성적이 큰 영향을 미치지는 않지만 이차방정식 연립방정식 미적분 삼각함수 등의 개념을 알아두면 직접 활용하지 않더라도 그래프를 해석하거나 계산을 하는 데 도움이 된다.

물리의 경우 기본 개념이 중요하기 때문에 중등부 과정을 거치지 않고 고등부부터 시작하기에는 다소 버겁다. 수학이 최상위권에 올라 있어야 한다는 것이 전문가들의 조언이다. 고교 과정의 진도로는 역부족이므로 일반물리와 공업수학 등 선행학습을 충실히 해야 좋은 성적을 거둘 수 있다.

▼화학, 중등부 난이도 高1반 수준▼

화학올림피아드는 중등부와 고1반부, 고2반부로 나뉘어 실시된다.

객관식으로 실시되는 중등부 지원자격에 학교장 추천은 필요하지 않다. 화학올림피아드 여름·겨울학교 수료자나 지자체 수학 과학 경시대회 출전자, 전국과학전람회 화학분야 출전자, 중학교 과학 과목에서 한 학기 이상 수를 받은 학생 등이면 된다.

중등 과정 외에도 고교 화학Ⅰ, Ⅱ의 기본원리까지 이해해야 풀 수 있는 문제들이 출제되기 때문에 선행학습은 필수다.

물질의 상태와 구조는 지난해까지 주로 화학Ⅱ 범위에서 출제됐지만 올해는 일반화학 개념이 많이 나왔다.

따라서 단순히 고난도 문제 풀이를 반복하기보다는 기본 개념을 체계적으로 정리하는 것이 더 중요하다. 중등부의 난이도는 점차 높아져서 고1반부 수준에 맞먹는다.

고1반부는 객관식과 단답형으로 출제되고, 고2반부는 객관식, 단답형과 함께 국제대회 유형의 풀이 주관식이 출제되는데 난이도가 높다.

올해는 객관식은 계산보다 개념 이해를 묻는 문제가 집중 출제됐고, 주관식은 일반화학과 유기화학을 광범위하게 다루면서 소문제가 늘어나 시간 부족을 호소하는 학생이 많았다. 이런 출제 경향이 그대로 유지될지는 불투명하지만 주관식 문제의 중요성은 계속 높아질 것으로 전망된다.

▼천문, 수학-물리 실력 좋은 학생 유리▼

천문올림피아드는 지구과학 중 천문학 관련 영역만 대상으로 하기 때문에 다른 과목에 비해 비교적 짧은 기간에 대비할 수 있다는 평가다.

뒤늦게 준비를 시작하는 학생이라도 내신이나 특수목적고 준비와 병행하기에 부담이 적은 편이다. 수학이나 다른 과학 과목 올림피아드와 병행하기에도 큰 무리가 없다.

천문학의 특성상 수학과 물리, 특히 역학 부분의 실력이 좋은 학생은 더욱 쉽게 접근할 수 있다. 만유인력이나 원운동, 에너지 및 운동량 보존 정도 등은 충분히 익혀두어야 한다.

중등부는 천체와 태양계의 관측 및 움직임, 행성의 운동 법칙 등 개괄적인 내용을 모두 다룬다. 고등부는 천체 탐사의 역사나 별의 진화 및 내부구조, 우주 팽창과 우주론 등이 추가된다.

기출문제에서 조선시대 별자리가 나온 경우도 있어 간접적인 학습도 중요하다. 천문 관련 잡지를 꾸준히 보는 것이 좋다. 1차 시험은 5월경 실시되는데 수학올림피아드와 겹치는 경우가 있어 주의해야 한다. 응시 자격은 중학생과 고교 1, 2학년생 중 학교장의 추천을 받은 학생으로 학교당 인원 제한은 없다. 시상은 중등부 1, 2학년과 중등부 3학년, 고등부로 나눠 50명씩 대상부터 장려상까지 골고루 주어진다.

▼생물, 출제범위 대부분 대학교 과정▼

생물올림피아드는 중등부와 고등부(1, 2학년만 해당)로 나뉘는데 출제 범위는 둘 다 고교 생물Ⅰ, Ⅱ와 대학 일반생물학이다. 2004년까지는 중등부와 고등부가 같은 문제로 시험을 보고 시상만 따로 했지만 지금은 시험도 분리해 치르고 있다.

생물올림피아드는 출제 범위가 대부분 대학 과정이다. 다른 과목에 비해 응시 인원이 적어 수상자도 적은 편이다. 다른 과목에 비해 학습량이 방대하고 외워야 할 것이 많아 학생들이 기피하는 경우가 많다.

예년에는 100문항 이상 출제됐지만 올해는 문항이 80여 개로 줄었다. 전반부 문항이 5지선다의 객관식이지만 후반부 40% 정도는 ‘답을 모두 고르시오’로 나와 오답률이 높다. 여기서 변별력이 갈리는 경우가 많다.

생물올림피아드 준비생들은 일명 기린책(원제 생명: 생물의 과학), 호랑이책(원제 생물: 생명의 과학), 고사리책(생명과학) 등으로 불리는 원서 번역본을 주로 본다.

생물학의 전반적인 내용이 출제되며 생태학과 분류학의 비중이 높다. 어떤 현상의 원리나 원인을 많이 묻지만 단순 암기 문제도 적지 않다. 일반생물학은 난이도가 높아 화학의 주기율이나 공유결합, 배위결합 등은 기본 개념으로 숙지해야 하고 특히 유기화학은 잘 알아두는 것이 좋다.

전국 과학올림피아드 일정과 출제방식
분야	시기	수상자 수	문제 유형
물리	8월 말	상위 20%, 금상은 상위 3%	중 객관식 60문항, 고 주관식 10문항 5시간
화학	9월 초	상위 20∼30%	60문항, 2시간(중 객관식, 고 객관식+단답형+주관식)
생물	9월 초	상위 20∼30%, 금상 이상은 상위 2.5%	85∼95문항 2시간(5지선다형 객관식 60%+다답형 객관식 40%)
천문	5월 초	중 1·2 50명, 중3 50명, 고 50명	1교시 주관식, 2교시 객관식

김희균 기자 foryou@donga.com