서울과학교육단체총연합회가 주관하는 2018 과학탐구실험 전국대회에서 목운중학교 윤건·조성민 학생이 최우수상을, 신서중학교 갈민서·고광준 학생이 은상을 받았다. 과학탐구실험대회는 학교에서 학습한 과학 전반에 관한 내용을 평가하며, 제시된 실험주제를 2명이 협력해 실험을 설계하고, 창의적으로 실험을 해 그 과정과 결과를 보고서로 제출하는 대회다.

“동아리 활동, 창의적 아이디어 얻는데 도움 됐어요”
목운중학교 윤건·조성민 학생(지도교사 송주영)

목운중학교(교장 김종안) 윤건 학생은 학교 홈페이지에서 과학실험 대회 공고를 보고 같은 동아리 친구인 조성민 학생과 함께 출전해보기로 했다. 먼저 교내대회를 거쳐 서울시대회에 출전권을 얻었다. 서울시대회는 1~2차 시험을 치르는데, 1차는 지필시험으로 중학교 교과 과정에 나오는 내용이 출제됐다. 2차는 실험으로 ‘단열’을 주제로 열을 오랫동안 보존하는 용기를 만들고, 온도를 잘 보존할 수 있는 물질을 찾기 위해 단열재 비교 테스트 등 다양한 실험을 했다. 실험 시간과 실험 결과를 정리해 보고서를 작성하고 관련 문제를 풀기까지 시간이 부족해 쓰지 못한 부분이 있어서 사실상 상을 받을 것이라고는 생각하지 못했다. 하지만 서울시 대회 금상이라는 성적으로 전국대회에 나갈 수 있는 출전권을 얻었다.
“전혀 예상하지 못했고 사실 금상이라고 해서 황당했습니다. 어떻게 금상을 받을 수 있었는지 곰곰이 생각해보니 실험기구와 재료를 보고 실험을 정확히 맞췄던 게 가산점을 얻었을 것으로 추측합니다. 또한 보고서를 쓸 때 실험 결과를 그래프와 표로 정리했는데 한 눈에 결과치를 볼 수 있게 보기 좋은 보고서를 작성했던 것이 유리하게 작용한 것 같아요.”
서울시 대회 결과가 나오고 전국대회 출전하기까지 남은 시간은 한 달. 이 기간 팀원들은 보고서 쓰는 연습을 했다. 서울시대회에서 시간 내에 다 쓰지 못한 아쉬움에 시간을 재면서 연습하니 쓰는 시간을 줄이는 데 도움이 됐다.
전국대회 당일, 실험주제는 ‘거울과 렌즈’에 관한 것으로 중학교 2학년 과정에 나오는 것이었다. 주제는 익숙했지만 몇몇 실험은 진행하기 까다로운 것이 있었다. 레이저 평행을 맞춰야 하는데 홀더나 기구가 없으니 손으로 잡아서 진행해 부정확한 부분이 있었다. 레이저도 방향이 부정확하고 평형 맞추기가 어려웠다.
“볼록거울에서 빛의 경로를 찾기가 어려웠어요. 어떻게 할까 고민하다 동아리에서 다뤘던 ‘구면계’가 떠올라 주어진 재료로 구면계를 이용한 중심을 구하고 초점도 구할 수 있었습니다. 동아리 활동이 실제 대회에서 도움이 많이 됐어요.”
실험 결과 정리는 앞부분과 뒷부분으로 나눠 쓰고 바꿔서 검토하는 방법으로 진행했다. 수상을 기대하지 못했는데 최우수상을 받았다. 팀원들은 동아리 시간에 다뤄본 ‘구면계’라는 창의적인 방법을 이용해 실험했던 점에서 좋은 점수를 얻은 듯하다고 추측한다.
윤건·조성민 학생은 “대회 경험이 과학 실력을 올리는 기회가 될 것”이라며 “과학에 관심 있다면 도전해 볼 것”을 권했다.

“새로운 경험에 도전하는 마음으로 출전했어요”
신서중학교 갈민서·고광준 학생(지도교사 이숙경)

신서중학교(교장 황원기) 갈민서·고광준 학생은 우연히 친구들이 하는 이야기에서 과학탐구실험대회를 알게 됐고 경험상 도전해보자는 생각으로 대회에 참가했다. 먼저 학교 대표로 선발되기 위해 학교 예선을 거쳤다. 과학을 좋아하고 잘하는 친구들이 많아 경쟁률은 높았다. 갈민서, 고광준 학생은 초등과정과 중1까지 과학을 아우르는 지필시험을 치른 뒤 당당하게 학교 대표로 선발됐다.
“따로 시험공부를 했다기보다 평소 흥미로운 부분이 생기면 조사해보고 찾아 노트에 정리해두는 습관이 지필시험에서 좋은 성적을 얻는 데 도움이 됐어요.”
서울시대회의 주제는 ‘효율적인 단열재’였다. 민서와 광준군은 모래, 자갈, 신문지, 철, 얼음 등 여러 가지 재료의 단열을 조사하는 실험을 했다. 단열재에 대한 실험은 중학교 교과서에 나오는 과정이라 그렇게 어렵게 느껴지지는 않았다. 온도를 잘 보존할 수 있는 용기를 찾기 위해 단열재 성능 테스트와 효율적인 보온용기를 만드는 실험도 진행했다.
1시간 동안 실험과 보고서 작성을 병행해야 하므로 민서군과 광준군은 이론과 실험값 정리로 역할을 분담해 보고서를 작성했다. 보고서를 다 쓰고 정리하던 중 실험 때 만들었던 보온병을 제출해야 하는 줄 모르고 버려버렸다. 좋은 경험이 됐으니 동상만 받아도 좋겠다는 생각을 했는데 금상이었다.
전국대회는 ‘렌즈의 초점거리와 구면반지름’이 주제였다. “당황스러웠어요. 구면반지름과 초점거리를 구하는 과정을 알고 있으면 바로 적용할 수 있는데 이론을 모르면 가설을 세워 실험하고 검증까지 하려면 시간이 촉박했거든요.”
팀원들은 최대한 아는 것부터 작성했다. 이론적으로 아는 것을 다 쓰고 한쪽에서는 실험을 병행했다. 실험설계부터 보고서 제출까지의 전 과정을 평가하기 때문에 렌즈에서 초점과 구면반지름 거리 구하기 등은 실험을 통해 확인했다.
“잘해도 동상을 받겠구나 싶었고, 다른 팀들이 실험하는 과정에서 하는 대화에서 과학적 지식이 상당하게 느껴져 위축되기도 했어요.”
동상보다 높은 은상을 수상했다. “과학탐구실험대회는 실험 주제를 얼마나 이해하고 보고서를 작성하느냐를 평가합니다. 교과서에 나오는 실험과 실험도구의 쓰임을 정확히 알면 대회 현장에서 당황하지 않습니다. 문제풀이보다 실험으로 과학 이론을 검증하기 때문에 대학을 가기 위해 과학을 배운다기보다 이론을 실험으로 증명할 수 있어 과학에 대한 흥미를 불러일으킬 좋은 기회가 될 것입니다.” 

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