서울대 석학이 알려주는 자녀교육법 과학

[eBook] 서울대 석학이 알려주는 자녀교육법 : 과학 ㅣ 서울대 석학이 알려주는 자녀교육법
송진웅 / 서울대학교출판문화원 / 2024년 4월

서울대학교 사범대학 물리교육과 교수님께서 자녀를 상위 1%로 만드는 공부법,

오래가고 멀리 가는 똑똑한 과학 공부법을 알려주시는데,

너무나 옳은 말씀이었지만 이상적이라는 생각이 많이 들었다.

수포자에 이어 과포자가 속출하고 있는 상황은

부모와 아이들이 과학교육의 필요성을 몰라서는 아니다.

많은 아이들이 초등학교 과학을 쉽게 느끼고 재미있어하다가

중학교 과학은 어렵고 재미없다고 생각하는데다

어려워진 중학교 수학 때문에 수포자들이 많이 생기면서 과포자가

더 늘어나는 경향이 있기 때문에 초등 고학년은 좀 더 중학교 과학과 가깝게,

중학교 과학은 좀 더 초등학교 과학과 가깝게

학교급 간 차이를 최대한 줄일 필요가 있음에 동의한다.

하지만 사실 우리나라 교육 체제에서 가장 큰 변수는 대입이다.

과포자들이 많이 발생하게 된 것은 수능 과목에 서서히 배제되면서부터이다.

앞으로 통합과학으로 모든 학생이 수능 과목으로 과학을 공부해야 하는 것으로

개편되는 것처럼 보이지만, 아주 예전에 과학 1, 2 교과를 이수했던 시절과 비교하면

계속해서 과학교육은 하향 평준화의 길을 가고 있는 것 같다.

고등학교 시절은 현실적으로 과학을 폭넓고 밀도 있게 공부할 수 있는 마지막 기회이므로

가능한 한 다양한 분야의 과학을 공부할 수 있는 마지막 기회이므로

융합 선택과목의 과학의 <역사와 문화>, <기후변화와 환경생태>, <융합과학 탐구>를

학생의 진로와 관심, 취향에 따라 자유롭게 선택할 수 있으니 적극 권장한다고 하나

제대로 운영될지는 미지수이다. 너무나 중요하고 의미 있는 것을 배울 수 있는 과목이지만,

이런 교과가 없어서 스토리텔링이 제대로 되지 않다 과포자가 발생한 것이 아니라

입시에 불필요하기 때문임은 외면할 수 없는 현실이다.

대학교에서 과학 2 교과 이수를 필수 조건으로 했을 때는 학교 현장에서

과학 2 교과 운영이 정상적이었지만, 입시 필수 조건에서 제외된 이후부터는

정상 운영되지 않고 있는 것이 안타깝지만 대부분 학교에서의 현실이다.

교수님께서도 지적하셨듯이 입시에서 과학 과목에 대한 비중이 매우 낮은 것이 문제이다.

영어권 국가에서 가장 중요한 세 과목은 영어, 수학, 과학으로

과학의 위상이 높지만 우리나라에서는 전혀 그렇지 않다.

영국의 웨스트민스터 사원에 안장될 것을 권유받았으나,

마지막까지 평범한 패러데이로 남고 싶어 런던의 공동묘지에 묻히길 선택하며

마지막 순간까지 실험과학자로서의 삶을 철저하게 지켰던 패러데이는

"자신이 옳다고 확신하는 사람이 있다면 그 사람은 거의 틀릴 것이 확실하다."라고 했다.

100% 확실할 때까지 확실하다고 말하지 않는 자세와

자기중심적 관점에서 탈피하여 인간 중심적, 지구 중심적 관점에서 벗어나

현상을 관찰할 수 있는 능력, 그 누구도 아직 답을 모르는 질문을 던지기 위해

답에 집착하기보다는 의미 있는 질문을 찾는 습관을 형성하게 해주는

과학교육은 인문사회계열, 이공계열할 것 없이 모든 인간에게 필요한 능력이다.

많은 교육자들과 부모님들과 학생들의 노력으로 우리나라 과학교육이 정상화되길

염원하며, 날로 발전하고 있는 전국의 크고 작은 과학관 방문 팁을 잘 숙지해서

과학관 피로 없이 즐겁고 살아 있는 과학 교육이 진행되길 간절히 바라게 되는 책이다.

"리뷰어스 클럽으로부터 책을 제공받아 주관적으로 작성한 글입니다"

#서울대석학이알려주는자녀교육법과학 #자녀교육법 #서울대

숨 쉬는 것들은 어떻게든 진화한다

숨 쉬는 것들은 어떻게든 진화한다 - 변화 가득한 오늘을 살아내는 자연 생태의 힘
마들렌 치게 지음, 배명자 옮김 / 흐름출판 / 2024년 4월

박사 과정을 밟으며 학업 압박으로 신체적, 정신적 문제를 겪는 자신과 달리

도심 공원을 가득 채운 토끼들이 신나게 살아가고 있는 것을 보며,

인간에게 스트레스가 가득한 도시가 왜 토끼에게는 만족스러운 서식지가 된 걸까라는

의문에서 시작한 스트레스에 대한 심도 있고 재미있는 탐구서이다.

스트레스가 없는 환경은 없다. 인간뿐 아니라 동식물과 미생물을 포함한

모든 생명체는 스트레스를 받는다. 

생명체가 생존을 위해 목푯값을 계속 변경하게 되면

모든 에너지를 생존에 쏟아야 하므로 번식이나 성장에 쓸 에너지가 없어지고 

스트레스가 발생한다. 스트레스는 삶에서 뭔가 달라져야 한다고 알리는 일종의 신호다.

환경요인이 최적에 도달하면 생물학적 적합성(직간접 자손의 수)이 가장 높다.

다음 세대에 DNA를 많이 물려줄수록 적합성은 최상이 되는데,

높은 적합성을 회복하기 위해 생명체가 궁리한 것이 스트레스 반응이라 할 수 있다.

서식지는 생명체의 수행 능력과 적합성에 영향을 끼치는데,

현재 도시만의 고유한 생태계가 형성되었다. 

집약 농업과 교통을 위해 개간된 지역에서 동물들은 보금자리를 짓는 데 필요한

빽빽한 덤불을 거의 찾을 수 없고, 식량도 도심만큼 풍부하지도 않기 때문에

살기 위해 도시로 오게 되고, 우리는 도시의 야생에 점차 익숙해지고 있다는

사실이 뭔가 슬펐다.

우리는 무의식중에 너무 동물 중심의 생각을 하는데 식물뿐 아니라 곰팡이,

심지어 세균도 스트레스 요인을 기억할 수 있다니 놀라웠다.

신경계가 없어 기억이 뇌에서 일어나는 건 아니지만, 

화학물질의 내용물이나 특정 반응이 활성화하면서 저장된다고 하니 

다른 종들의 세계에는 더 밝혀내야 할 비밀이 많은 것 같다.

식물처럼 한번 선택한 서식지를 그냥 버리고 떠날 수 없는 생명체는

자기 서식지에 매우 영리하게 적응한다. 진정한 스트레스 요인 관리의 고수이다.

담배풀이 니코틴으로 애벌레 같은 포식자한테서 자신을 보호하고,

박각시 같은 적응한 포식자에게 속절없이 당하지 않기 위해

애벌레가 먼 거리를 이동할 수 있을 만큼 자랄 때까지 기다렸다 화학물질을 분비해

이웃 식물로 옮겨 가게끔 만들고, 참노린재와 말벌을 부르는 화학 메시지를 보내

애벌레들을 퇴치하는 전략을 보니 정말 놀라웠다.

모든 생명체는 다 다르고, 저마다 삶의 전략도 다 다르다는 것을 

새삼 느끼게 되었다. 자연의 놀라운 힘인 회복 탄력성이 모든 생명체에게 공평하게

작동하므로 인간 또한 그들과 다름 없는 생물임을 인정하고

"자연을 거스르는 것은 오래 존속하지 못한다."라는 찰스 다윈의 말을 

잊지 않아야겠다는 생각이 들었다.

#숨쉬는것들은어떻게든진화한다  #스트레스  #회복탄력성  

쓸모의 과학, 신소재

쓸모의 과학, 신소재 - 세상에 이로운 신소재 이야기
조용수 지음 / 교보문고(단행본) / 2024년 4월

물리화학 덕후 아이에게 건네주고 싶은 책이다.

신소재 공학은 물리, 화학, 전기 전자, 기계, 건축, 의류, 에너지, 바이오 등

관련 이공계 전공에서 연구하는 세분화되고 융합적인 학문이다.

소재를 구성하는 원자나 분자의 역할을 이해하고 일어나는 현상을 규명하기 위해

물리화학을 전제로 한 재료 과학과 소재를 만들기 위한 공정과 원하는

응용 특성에 대한 해석과 분석을 하는 재료 공학으로 구성된다.

과학 이론을 바탕으로 가치를 창출하는 것을 전제로 하는 공학 분야인 만큼

실제 사용되거나 응용을 목적으로 연구하므로 

우리 일상생활과 매우 밀접하게 연결되어 있다.

반도체, 핸드폰, 자동차, 에너지, 바이오 등의 소재를 이해한다면

미래 사회를 예측할 수 있을 정도이다.

세라믹, 금속, 폴리머, 반도체, 나노, 탄소, 복합체 소재 등에 대해

대표적인 예를 친절하게 설명하고, 외부에서 들어오는 자극,

즉 전기, 빛, 힘, 열에 반응하는 결과에 대한 과학적인 해석과 이해를 상식적인 수준에서

소재의 물성을 어떻게 정의하는지를 알아볼 수 있어 전문적이라

과학 문외한에게는 다소 어렵게 느껴지는 면도 있다. 그럼에도 불구하고 

소재의 발견과, 새로운 활용법, 거듭된 소재의 개선으로 

환경 문제, 에너지 문제, 건강 문제를 해결하는 데 어떻게 기여하고 있는지 알 수 있어

쓸모의 신소재에 대한 지적 호기심을 채우기에 적합했다.

초기 인류가 생존을 위해 소재를 선택해왔고

수많은 경험을 통한 소재의 선택과 쓰임새가 인류 문명의 발전과 함께 했다.

석기, 청동기, 철기 시대로 초기 인류 문명을 명명하고 있음은

소재가 인류의 생존과 번영에 직결되어 있음을 알려준다.

물과 음식을 담고 보관하기 위해 흙을 빚고 구워서 단단하게 만들어 사용했고,

우연히 알게 된 투명하고 빛나는 특성의 유리는 장신구로 사용하였고

부식이 일어나지 않아 깨지지만 않는다면 영구 보존이 가능해 

비교적 많은 고대의 유리 유물이 남게 되었다.

청동기 시대가 되면서 정복의 시대가 열리게 되고, 청동에 비해 강하고

천연적으로 더 풍부한 철기 시대의 도래와 함께 인류 문명의 발전과 경쟁은 더욱 심화되었다.

산업 혁명 시대를 거치며 전기 에너지가 보급되면서 대량 생산의 기틀이 마련되었고

고분자 화학의 발전으로 플라스틱, 나일론을 중심으로 일상생활이 변하는

폴리머 시대가 열렸다. 2차 세계 대전 이후 실리콘을 핵심 소재로 하는 반도체의 

본격적인 등장으로 트랜지스터, 다이오드 소자의 개발로 이어저 전자 정보화 시대를 열었다.

제3차 산업 혁명이라 불리는 반도체, 컴퓨터, 모바일 시대의 도래는 

그래핀과 같은 또 한 번 획기적인 변화를 일으키는 소재의 등장으로 더 진보해가고 있다.

소재의 한계는 부품의 한계이고 완제품의 한계가 되므로 원천 소재 개발에 매진하고 있다. 

더 가볍고 충격에 잘 버티는 노트북, 더 오래가는 배터리 등 우리가 원하는 모든 첨단 기능은

소재 선택에 따라 거듭 개선되고 있다. 전 세계적으로 소재 기술력을 바탕으로 한

자국 산업의 보호와 경쟁력을 확보하기 위한 노력을 계속하고 있음을 인식하고,

소재 기술을 확보하는 것이 국가의 생존과 번영과 직결됨을 많은 사람들이 인식했으면 좋겠다.

#쓸모의과학신소재 #신소재
"책과 콩나무의 소개로 출판사로부터 책을 제공받아 주관적으로 작성한 글입니다"

지구 디톡스

지구 디톡스
줄리언 크립 지음, 박명수 옮김 / 로이트리프레스 / 2023년 12월

우리가 1년 동안 섭취하는 식품 첨가제가 무려 24kg이나 된다고 해서

너무나 놀랐었는데, 21세기판 <침묵의 봄>이라 불리게 될 

'지구 디톡스'를 읽고 나니 인류가 초래한 재앙적 위험에 너무 경악스러웠다.

불행 중 다행스러운 것은 인간이 자초한 일이니 인간만이 풀 수 있는 저주라는 점이다.

더 이상 저주의 규모와 속도와 영향을 외면하지 말고,

인간이 쏟아내는 수천억 톤의 화학물질이 지구 생명체들의 생존을 위협하는 원인을

제대로 이해하고 지구 대청소에 동참해야겠다.

1970년대 이후로 70%의 바닷새가 사라졌다.

호주 과학자들이 조사한 바닷새의 90%가 플라스틱을 먹었고,

2050년이 되면 모든 생물종의 99%가 이런 상황에 직면할 것으로 추정되고 있다.

합성섬유로 된 옷을 세탁할 때마다 미세 플라스틱 바늘이 환경으로 배출된다.

일반 플리스 재킷을 한 번 빨때마다 7360개의 초미세 합성섬유 조각이 나와

바다로 흘러가 우리에게 결국 돌아오고 있다.

살충제, 플라스틱, 기타 오염물질을 생산하는 회사들은 자신들의 제품이

소량으로는 무해하다고 주장하며 신생아에 여러 경로로 전달되는

전반적인 독성에 대해서는 모르쇠 입장을 보인다.

그런데 모유를 먹는 아기들이 잔류성 유기화학물질의 최종 표적임은

여러 실험을 통해 명백히 밝혀졌다.

신생아 중독의 주원인이 공기 중 독성인데, 대부분 가정의 가구에서 방출되며

엄마가 독성을 흡입하고 혈액 또는 모유를 통해 아기에게 전달한다니

정말 충격적이다. 현대 도시인들이 90% 이상의 시간을 실내에서 보내며

거의 모든 호흡마다 독소를 흡입할 수 있기 때문에 실내 공기 독소에 노출되는 것은

심각하고 평생 동안 잠재적인 병의 원인이 된다. 

현대인들이 매일 아침 일어나자마자 제일 먼저 하는 일이 암에 걸리기 위해 노력하는 것이라니

너무나 충격적이었다. 깨끗이 하려고 씻는데 사용하는 화학물질의 대부분이 

독성, 암, 알레르기를 유발하거나 유발 의심 물질이다.

보통 여성들이 하루에 개인 미용, 위생용품 12가지를 사용하고, 매년 2kg의 화장품을

몸에 바르는데 개인 미용, 위생용품이 아니라 개인 유해용품이라 불러야 할 정도로 위험하다.

특히 향수, 데오드란트, 섬유 유연제 등 향기 제품은 공기 중으로 기화되어

주변 사람들의 건강에도 문제를 일으킬 수 있다. 

향수와 화장품을 애용하는 사람들이 흡연자들과 마찬가지로 스스로를 독성에 오염시키고

자신의 아기, 가족들에게 독성 화학물질에 노출시키고 있다고 믿게 하는 건 쉽지 않다.

미용, 위생용품이라는 기만적인 이름의 제품의 독성을,

화장품 같은 사치품이 주는 순간의 만족과 건강을 바꾸는 위험함을 제대로 알 필요가 있다.

식품 첨가물에 사용되는 인공 화학물질의 범위가 늘어나면서 16000가지가 넘는 화학물질들이

어린이들을 위협하고 있다. 내분비 시스템 교란의 가능성은 신체 기관의 발달 시스템이 영구적이고

평생의 손상을 받기 쉬운 어린 시기에는 특히 우려가 된다.

식품의 글로벌화, 패스트푸드 체인, 식품가공 기업이 단일 농산물을 더 저렴하게 공급하려면

소비자는 살충제와 산업 화학물질 흡입량의 증가를 감수해야만 한다. 

소비자가 더 싸고 더 보기 좋은 식품을 원한다는 것은 위험한 역설임을 잊지 않아야 한다.

가나의 아그보그블로시는 디지털 폐기물 처리장으로 악명 높다.

부유한 소비자가 사용하던 핸드폰, 태블릿PC, 노트북컴퓨터를 태운 유독가스 속에서

사치품 쓰레기를 뒤적이며 근근이 생계를 이어가는 어린이들을 생각하면,

다시 사용할 수 있는 엄청난 양의 전자 제품을 그냥 버리는 일을 멈출 수 있지 않을까 싶다.

최신 기술이 탑재된 신형 제품으로 교체하기 위해, 최소한 유행에 뒤처진 상태를 벗어나기 위해

빠르게 교체되고 버림받는 전자 쓰레기의 양을 줄이기 위한 소비자의 행동 변화가 요구된다.

전자제품 매장에서 첫눈에 매력적으로 보이는 제품을 아무 생각 없이 집어 드는 소비자가 아니라

제품의 재료, 제조 과정과 처분 방법에 대해 궁금해하는 소비자가 있어야만

제조업자는 보다 안전한 제품을 만들게 된다.

독성 화학물질로 인해 인구 전반에 걸친 뇌 손상이 글로벌 지능 저하를 가져왔고

민주주의가 눈에 띄게 쇠락하게 하는데 일조한다는 이론은 슬프지만 

인정할 수밖에 없는 게 현실이다. 거대한 화학물질 범람은 점점 더 오염이 심해지는 지구에서

우리의 건강과 안전을 위한 전쟁이 치열한데, 현재는 이 전투에서 패배하고 있다.

화학적 아마겟돈에서 살아남기 위해 현명한 소비자가 되는 법에 대해

고민하게 만드는 책이었다. 

#지구디톡스  #화학적아마겟돈

내가 먼저 지구에 살았어!

내가 먼저 지구에 살았어! ㅣ 와우! WOW!
맥 판 하크동크 지음, 한도인 옮김 / 알라딘북스 / 2024년 4월

소년한국우수어린이 도서 <와우! WOW!>를 얕봤다가는 큰 코 다친다.

내가 원시 지구 환경과 생물의 출현에 대한 기초 지식이 너무 없는 것인지,

너무나 전문적이고 해박한 지식의 대거 등장에 어린이 책이 맞나 싶기도 하고

이런 책을 어릴 때부터 자주 접한 아이들은 얼마나 똑똑하게 클까 싶기도 하고

많은 생각이 들었다. 

생생하고 색감이 너무 좋은 사진과 깊이 있는 내용으로 

45억년 전 지구의 탄생부터 현재까지 지질학 연대표의 핵심 사건들이

알뜰살뜰 잘 요약되어 있다.

46억 살 지구의 1살 이야기 핵심요약판으로 최고인 것 같다.

끝없이 펼쳐진 우주에서 어떤 별이 폭발하면서 우주 먼지도 같이 터져 나가는

수백만 년에 이르는 과정에서 우주 먼지들은 하나의 새로운 별이 되기도 하고,

그 새로운 별 주위를 도는 행성이 되기도 한다. 

그렇게 46억 년 전에 우리 태양과 행성도 만들어졌고

그 때의 태양은 지금처럼 강력하지도 않았고, 지구도 불덩이에 지나지 않았다.

우주에서 막 태어난 지구에 별똥별이 포탄처럼 떨어지면서

최초의 물을 가져왔고, 최초의 물은 훗날 지구의 바다와 대양이 된다.

지구의 나이가 5억 년이 조금 넘었을 때 바다 안에서

최초의 생명체인 박테리아가 태어나는 기적이 시작되었다.

오스트레일리아의 샤크 베이에 가면 스트로마톨라이트라는

수백만 개의 박테리아로 이루어진 암석들을 볼 수 있는데,

35억 년 전에 만들어지기 시작해서 지금도 계속되고 있다. 

아주 오랫동안 바닷속에서 사는 자그마한 유기체로만 존재했던 

지구의 생명체는 광합성을 하는 남세균의 등장과 함께 

지구 수면을 거대한 녹색 수프처럼 만들어 버렸고 산소가 등장하면서

지구에서 생명체가 생겨나기 시작한다.

그 즈음 두께가 1km가 넘는 얼음층이 지구를 덮어서 눈덩이 지구가 되며

많은 생명체들이 죽었지만, 환경에 잘 적응한 생명체는 살아남았다.

삼엽충 화석은 왜 그렇게 많이 남아 있을까 궁금했었는데,

삼염충만큼 오랫동안 지구에서 돌아다녔던 종도 드물다고 한다.

3억 년 전 바다가 삼엽충으로 가득했던 이유는 

플랑크톤만으로도 살아남을 수 있을 만큼 먹잇감이 많은데다,

쥐며느리처럼 자기 몸을 말아서 공처럼 굴릴 수 있어 

다른 포식 동물들이 잡기 힘든 먹잇감이었기 때문이다.

아무 것도 없었던 육지에 이끼와 지의류가 등장하면서 

육지에 생명체가 자리잡을 수 있었는데, 

프로토택사이트라고 부르는 나무처럼 키가 어마어마한 기둥들이 숲을 이루었다.

뉴질랜드의 나무고사리 숲을 통해 선사 시대 숲의 모습을 어렴풋하게 짐작할 수 있다.

3억 6천만 년 전 한 동물이 육지로 내디딘 작은 발걸음이

더 높은 단계로 진화할 수 있는 큰 기회가 되었고, 육지에 척추 동물이 등장했다.

기온이 높고 먹이가 풍부한 덕분에 몸집이 거대해진 동물들이 많아졌는데

최초의 잠자리 날캐 크기가 테니스 라켓만 했고,

지네는 2m 로 사람의 평균 키보다 더 컸다.

아이들이 좋아하는 공룡의 시대와 수백만 년 동안 지구를 누볐던 공룡들이

순식간에 멸종된 이유와 그 이후 포유류의 시대가 되기까지 

이름도 생소한 과거의 생명체들을 알게 되는 유익한 책이었다.

지구의 역사를 하루 24시간에 비유하면

공룡은 너젹 무렵에 진화했을 것이고, 인간은 자정이 되기 20초 전부터 살기 시작했다.

20초 전의 세상에 대해 얼마나 무지했는지 깨달으며

막 태어난 지구로 시간 여행을 떠난 시간이 정말 흥미로웠다.

#내가먼저지구에살았어  #지구의탄생   #생물의출현