장훈고등학교(교장 윤종훈) 2학년 김한규·변호연 학생(지도교사 기상호)이 서울과학교육단체총연합회가 주관하는 2018 고등학교과학탐구대회 서울지역 예선대회에서 금상을 수상하고, 서울시 대표로 전국대회에 출전했다. 서울지역 예선대회는 고등학교 24곳에서 48명의 학생이 팀별로 출전해 기초과학 개념과 과학적 원리를 적용한 창의적인 실험 활동 및 문제해결 능력을 겨뤘다.

서울시 대표로 전국대회 출전

고등학교과학탐구대회는 학생 2명이 1팀을 이뤄 주어진 문제에 과학적이고 창의적인 방법으로 실험을 계획하고 수행하며, 그 과정과 결과를 보고서로 작성한다. 장훈고등학교 2학년 김한규·변호연 학생은 기상호 교사의 추천으로 대회를 준비했다.
서울시대회는 24개 팀이 출전했다. 평가는 1차 과학 학력 탐구평가, 2차 과학실험평가로 진행된다. 탐구평가는 고교 2학년 교육과정 범위 내에서 과학의 기본개념, 과학적 탐구방법, 과학적 태도를 평가한다. 실험 평가는 제시된 실험주제를 2명이 함께 협력해 실험을 설계하고 창의적·탐구적인 실험 활동을 통한 탐구과정과 결과를 탐구보고서로 작성한다.
김한규·변호연 학생은 하이탑, 완자, 자이스토리 등으로 개념을 익히고 모르는 부분은 인터넷 강의를 듣기도 했다. 2차 과학실험은 기상호 교사와 전국대회 최우수 작품 8년 치 기출자료를 뽑아 보고서 쓰는 요령, 실험설계, 방향 설정에 대해 피드백했다.
2차 실험 평가가 있는 날, 실험 주제는 ‘진자의 운동을 이용한 중력과 속도의 측정’이었다. 준비된 재료는 ▲3가지 무게가 다른 추 ▲실 ▲스탠드 ▲초시계 ▲자 등이었다. 진자운동이 실의 길이에 따라 달라진다는 전제하에 실의 길이를 나눠 규칙성을 찾아보기로 했다. 학교에서 실험을 해본 경험이 있어 정답을 알고 있었다. 하지만 두 번의 실험 결과 정답과 오차가 크게 나왔다.
보고서를 정답대로 작성해야 하나, 실험결과대로 작성해야 하나를 놓고 고민하다 공기저항이 예상했던 것보다 높았다는 평가와 함께 실제 나온 실험 결과를 토대로 보고서를 작성했다. 동상이라도 받으면 좋겠다고 생각했는데 금상이었다. 이 상을 계기로 서울시 대표로 전국대회에 출전할 기회가 주어졌다.

과학적 탐구력 키우는 기회 될 것

지난 7월 28일 치러진 전국대회는 ‘빛의 회절을 이용한 머리카락 밀도측정’으로 머리카락의 두께, 질량, 밀도를 구해 30cm 안에 들어 있는 머리카락의 분자 개수를 구하는 실험이었다. 실험재료로 레이저 포인트, 머리카락, 하드보드지, 각도기, 자, 실, 빨대, 종이컵, 쿠킹포일이 놓여 있었다.  
팀원들은 대회당일 머리카락의 질량을 구하는 방법이 빨리 생각나지 않아 20분 정도 고민했다. 게다가 준비물 중 하나인 포일을 어떻게든 활용해보려고 고민했다. 재료로 나왔으니 꼭 사용해야 하는 줄 알고 하드보드지에 붙여도 보고 빛도 반사해 봤다. 하지만 아무리 봐도 이용할만한 실험이 없어서 사용하지 말자는 방향으로 결론을 내렸다.
“재료 때문에 고민하다 정작 보고서를 작성할 때 시간이 모자라 아쉬웠어요. 지난해 장훈고 선배들이 전국대회에 출전해 장려상을 받았어요. 올해도 물론 좋은 결과 있기를 기대하고, 내년에도 후배들이 전국대회에 출전권을 얻어 3년 연속 전국대회에 출전한 학교로 기록을 세우면 좋겠습니다.”
김한규·변호연 학생은 대회를 준비하는 후배들에게 최우수상을 받은 실험이 공개되기 때문에 미리 연습해보면 실험기구 다루는 것에도 익숙해지고 보고서 작성에도 유리하다고 설명한다.
“대회를 준비해보니 과학적 지식보다 과학에 대한 호기심과 열정이 더 필요하다는 것을 느꼈습니다. 이론은 조금은 부족해도 과학을 좋아한다면 이 대회가 과학적 탐구력을 키우는 좋은 경험이 될 것입니다.”
한편 전국대회 결과는 8월 중순에 발표된다.

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