과학을 쿠키처럼

어린 자녀를 키우다보니, 또래 아이들을 볼 기회가 많다. 모든 아이들이 자연과 과학과 관련된 내용에 흥미가 많다. 집에 작은 현미경을 하나 놓아두었더니, 아이들이 수시로 나뭇잎을 떼고, 종이도 찢어 현미경으로 관찰한다. 이처럼 어렸을 때에는 주변 모든 현상이 신기하고 과학에 관심을 가지다가 중학교에 들어오는 순간 과학을 좋아하는 아이가 절반으로 줄어들고, 고등학교에 진학 했을 때에는 과학을 즐겁게 하는 학생들 찾기 드물다. 왜 그럴까?
학생들에게 물어보면, 과학이 재미 없고 수업은 따라가기 어렵다고 한다. 어렸을 때처럼 과학 실험을 통해 현상을 관찰하는 것을 즐겁지만, 이론적인 내용은 무슨 말인지 도통 알아 들을 수 없는 외계어라고 한다. 이런 말을 들으면 괜히 과학 교사로서 뒷통수가 뜨거워 진다.
학생들에게 과학 내용을 쉽고 재미있게 알려주기 위해 더 노력을 해야겠다는 마음으로 ‘과학을 쿠키처럼’ 책을 읽었다.

책은 역학 -> 전자기학 -> 양자역학 -> 열역학 -> 기본단위계 순서대로 나온다. 저자는 과학을 대중화를 꿈꾸며 책 내용을 정말 쉽게 서술했다. 다만, 물리학을 전혀 모르는 사람보다는 최소한 고등학교 물리학 수업을 들어본 사람이 읽으면 도움이 될 듯하다. 책 내용의 수준이 고등학교 물리학 1, 2, 대학 물리학까지 이르는 내용이 광범위하게 나온다. 이러한 내용을 아무리 쉽게 설명하더라도 기본적으로 용어와 개념은 바탕이 되어 있어야 저자가 설명하고자 하는 맥락이 이해될 듯하다. 그나마 다행인 것은 물리학 내용보다는 과학사에 조금 더 초점이 맞춰져 있다. 이런 특징이 잘 드러나는 부분은 양자역학 챕터이다.

닐스 보어, 막스 보른, 베르너 하이젠베르크가 대표하는 불연속성의 세계관과, 알베르트 아인슈타인, 막스 플랑크, 에르빈 슈뢰딩거가 대표하는 연속성의 세계관.
두 세계관은 결국 1927년, 제5차 솔베이 회의 속에서 격돌하게 됩니다. -p.201-

두 세계관의 충돌에서 아인슈타인이 여러가지 의문과 반박을 제시했지만, 오히려 슈뢰딩거가 제시하고도 제대로 설명하지 못했던 파동의 의미까지도 코펜하게 학파가 설명함으로써 결국 닐스 보어의 코펜하겐 학파의 승리로 돌아가게 된다. 이 과정에서 과학자들이 제시한 사고 실험과 직접 시행한 실험들이 책에 소개가 된다. 과학적 내용을 너무 깊지 않게 재미있게 서술한 저자의 능력이 돋보이는 대목이였다.

과학 개념이 만들어지는 과정에서 과학자들이 한 실험이나 토론의 내용을 학생들에게 설명을 한다면 학생들도 다시 과학에 흥미를 가질까? 라는 일말의 기대를 품게 되었다. 모두가 똑같이 치뤄야하는 일제고사와 같은 평가 방법과 그 결과를 활용하여 학생들을 한가지 잣대로 줄을 세우는 지금의 교육 현실에서 과학에 대한 흥미가 금방 수그러 들겠지만, 그럼에도 교육에서 다양한 시도를 해보아야 하는 것이 교사의 숙명이라는 생각이 든다.