자극과 반응 이야기(베버가 들려주는)(과학자가 들려주는 과학 이야기 125)

외부의 자극에 대해 시시각각 반응하는 신비한 우리 몸의 세계!



베버의 법칙을 만든 베버와 함께

자극과 반응 이야기 속으로 들어가 보자!



ㆍ 생물과 무생물의 결정적 차이, 바로 외부 환경의 변화에 반응하고 행동하는 것! 내가 살아 있음은 자극에 대한 반응으로 증명된다!



더우면 땀을 흘리고, 추우면 덜덜 떠는 것은 왜일까? 또 뜨거운 것을 만지면 화들짝 놀라며 손을 떼고, 눈앞으로 위협적인 뭔가가 날아들면 눈을 질끈 감는 것은 왜일까? 이러한 모든 행위는 끊임없이 변화하는 환경 속에서 자신을 보호하며 안정적인 생명 활동을 영위하기 위해 반응하는 것으로, 이것이 생물과 무생물의 차이라 할 수 있다. 즉, 사람을 비롯한 생물은 자신을 둘러싸고 있는 환경의 변화를 자극으로 받아들이고 적절하게 반응함으로써 몸 안의 환경을 일정하게 유지하려고 하는데, 이것을 항상성이라고 한다. 생물은 항상성 유지를 위해 신경계와 호르몬이라고 하는 조절 장치가 발달되어 있으며, 사람을 비롯한 동물은 눈, 귀, 코 등과 같은 감각 기관이 발달되어 있어 외부 자극을 민감하게 감지한다.

하지만 항상 모든 자극을 감지할 수 있는 것은 아니다. 1846년 베버는 자극의 세기에 따른 감각 능력을 하나의 법칙으로 설명했는데, 이것이 그 유명한 '베버의 법칙'이다. 베버의 법칙이란 처음에 약한 자극을 주면 자극의 변화가 적어도 그 변화를 쉽게 감지할 수 있으나, 처음에 강한 자극을 주면 자극의 변화를 감지하는 능력이 약해져서 작은 자극에는 느낄 수 없고 더 큰 자극에서만 변화를 느낄 수 있다는 내용이다. 이 법칙으로 베버는 실험 심리학의 창시자로 인정받게 된다.

이 책은 위대한 과학자 베버가 강의 형식을 빌어 우리 몸의 감각 기관이 하는 일, 외부 자극에 대해 우리 몸이 반응하는 과정, 외부 환경의 급격한 변화에 우리 몸이 적응하는 과정 등을 다양한 실험을 곁들여 쉽고 재미있게 설명하고 있다. 그뿐만 아니라 동식물의 신기한 감각 기관에 대한 정보도 얻을 수 있으며, 최근 생물학계에 이슈되고 있는 인공 잠자리 눈과 전자 코 등 인공 감각 기관에 대한 정보까지 다루고 있어 청소년을 위한 대한민국 일등 <자극과 반응> 학습서로 소개할 수 있다.



― 감각 기관과 신경계, 내분비계를 통해 일어나는 자극과 반응, 그 방대한 내용을 한눈에 알기 쉽게 표, 삽화, 만화 등을 이용해 정리함으로써 그 관계를 명확히 해 주고 있다.

― 개정된 교육과정을 반영하여 각 수업마다 연관되는 교과연계표를 삽입하였다. 즉, 교과 공부에도 도움을 주도록 하였다.

― 각 수업마다 '만화로 본문 읽기' 코너를 두어 각 수업에서 배운 내용을 한 번 더 쉽게 정리할 수 있게 하였다.

― 꼭 알아야 할 중요한 용어는 '과학자의 비밀노트' 코너에서 보충 설명하여 독자들의 이해를 도왔다.

― '과학자 소개 ㆍ 과학 연대표 ㆍ 체크, 핵심 내용 ㆍ 이슈, 현대 과학 ㆍ 찾아보기'로 구성된 부록으로 독자에게 본문 주제와 관련한 다양한 정보를 제공하였다.



ㆍ 책으로 원리를 익히고, 동영상 강의로 실력이 쑥쑥!



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ㆍ 추천사



생물 내의 자극과 반응은 학생들에게 학교 시험을 위해 외워야만 하는 귀찮은 주제이거나 이해가 잘 안 되어 어려운 주제일 수 있습니다. 이 책은 원리와 개념 위주로 과학적 지식을 다루되 이야기 형식을 빌려 읽는 내내 학생들이 흥미와 관심을 유지할 수 있도록 쓰였습니다. 이 책을 통하여 독자 여러분은 수업 시간에 배운 자극과 반응에 대하여 더 쉽게 이해할 수 있을 것이며, 자극과 반응이 더 이상 생물에 등장하는 난공불락의 암기 대상이 아니라 매우 재미있으며 우리의 삶에 유용한 주제임을 깨닫게 될 것입니다.

당곡고등학교 교사, 이선길



자극과 반응이란 무엇일까요? 학생들의 눈높이에 맞추어 자극과 반응에 대하여 서술하기란 쉽지 않은 일입니다. 이 책은 자극과 반응에 대하여 심도 있게 다루었을 뿐만 아니라 학생들의 눈높이에 맞춰 평소에 궁금해했을 법한 동식물의 자극과 반응 이야기를 함께 다룸으로써 학습에 도움이 될 수 있도록 구성되었습니다. 학생들뿐만 아니라 과학을 가르치는 선생님이나 과학에 관심 있는 분들도 한번쯤은 읽어 보고, 주변의 청소년들에게 이야기처럼 들려주기에도 손색이 없을 정도로 그 내용이 풍부하고 인상적입니다.

불암초등학교 교사, 안미경

첫 번째 수업. 베버의 법칙이란 무엇일까요?

두 번째 수업. 우리는 어떻게 물체를 볼 수 있을까요?

세 번째 수업. 귀는 어떤 일을 할까요?

네 번째 수업. 우리는 어떻게 냄새와 맛을 느낄 수 있을까요?

다섯 번째 수업. 피부에서는 어떤 감각을 느낄 수 있을까요?

여섯 번째 수업. 감각 기관에서 받아들인 자극은 어떻게 전달될까요?

일곱 번째 수업. 신경계의 종류와 하는 일을 알아볼까요?

여덟 번째 수업. 호르몬은 무엇이며 어떻게 발견되었을까요?

마지막 수업. 호르몬이 하는 일은 무엇일까요?



부록

과학자 소개

과학 연대표

체크, 핵심 내용

이슈, 현대 과학

찾아보기

황신영 저자 황신영은 이화여자대학교 사범대학 과학교육과를 졸업하고, 동대학원에서 박사 학위를 받았습니다. 현재 이화여자대학교 사범대학부설 영재교육원에서 근무하고 있으며, 이화여자대학교와 서울교육대학교에 출강하고 있습니다. (주)대교의 눈높이 생물영역을 집필하였으며 주요 저서로는 《멘델이 들려주는 유전 이야기》 《톰슨이 들려주는 줄기세포 이야기》 《윌머트가 들려주는 복제 이야기》 《린네가 들려주는 분류 이야기》 《홉킨스가 들려주는 비타민 이야기》 《프리슈가 들려주는 꿀벌의 집단행동 이야기》 《베살리우스가 들려주는 인체 이야기》 《초등과학 개념사전》 《초등학생이 꼭 알아야 할 미생물 이야기 33가지》 《초등학생이 꼭 알아야 할 생물다양성 이야기 33가지》 등이 있습니다. 역서로는 《천재들의 과학노트-과학사 밖으로 뛰쳐나온 생물학자들》 《현대과학의 이정표》가 있습니다.