실험하면 중력·마찰력 보이네

이명랑의 명랑 과학

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6. 실험은 과학 공부의 ‘꽃’

과학은 자연현상의 궁금한 점을 실험으로 알아내 체계화한 학문이다. 실험은 ‘생명의 탄생’, ‘우주의 탄생’처럼 직접 알아내기 힘든 자연계의 지식을 추리할 수 있는 훌륭한 방법일 뿐만 아니라 중력, 마찰력 등과 같은 추상적인 지식을 이해하는 데 효과적인 학습법이다. 이런 이유로 중학교 교과서는 각 단원의 핵심 개념을 설명하기 위해 실험을 많이 소개한다.

실험은 직접 해보는 것이 가장 좋다. 하지만 교과서에 소개된 실험을 다 할 수는 없다. 어쩔 수 없이 교과서만 보고 공부해야 하는 경우가 생기는데, 귀찮거나 어려워서 그냥 넘어가기도 한다.

실험을 공부할 땐 먼저 제목을 살핀 뒤, 실험 과정을 정리하고, 주의사항을 챙기자. 제목을 보면 실험 목적을 명확히 알 수 있으며, 실험 과정과 결과까지 예측할 수 있다. 예를 들어 ‘금속원소를 구별할 수 있는 불꽃반응’이란 실험은 제목을 보고 ‘금속을 구별하는 것’이 목적임을 알 수 있다. 또 금속을 불꽃에 직간접적으로 반응시켜 결과를 얻어내겠다고 하는 실험 과정도 예측할 수 있으며, 각각의 금속이 불꽃과 만났을 때 반응이 다를 것이란 결과까지 짐작할 수 있다.

다음엔 실험 과정을 순서대로 정리하자. 단계별로 번호를 매겨 정리하면 전체 과정을 한눈에 볼 수 있기 때문이다. 한 과정을 빠뜨리거나 순서에 따라 실험을 하지 않으면 정확한 결과를 얻을 수 없으므로 실험 과정을 묻는 문제는 각종 시험에서도 많이 출제되는 편이다. 위의 불꽃반응 실험의 경우에도 니크롬선에 금속원소 시료를 묻히기 전에 묽은 염산이나 증류수에 담가둬야 하는데, 이 과정을 빠뜨릴 경우 불순물이 제거되지 않아 전혀 다른 결과가 나올 수 있다. 아울러 실험 과정에서 지켜야 할 주의사항도 반드시 챙기자. 주의사항을 잘 지키지 않았을 땐 안전 문제가 발생하거나 예측하지 못한 결과가 나올 수 있기 때문에 시험에 간혹 출제되기도 한다.

과학에서 실험은 기초이자 완성이다. 실험의 목표·과정을 묻는 문제와 결과를 적용해 풀어야 하는 문제는 각종 과학 시험에 빠지지 않고 출제될 정도로 매우 중요하다.

이명랑 1318 교육연구소 연구원