오각형 꽃, 삼각형 줄기, 육각형 눈

수학 시간에 배우는 도형만 생각하면 머리가 지끈지끈 아픈 윤아. 그런 윤아를 데리고 엄마는 온실로, 동굴로, 동물원으로, 또 산으로 갑니다. 그리고 자연 속에 숨어 있는 도형과 모양, 무늬를 보여 주지요. 윤아는 엄마와 함께 자연 속에서 다양한 도형과 모양, 무늬를 찾으며 그것들이 모두 기하학이라는 것을 알게 됩니다. 그리고 점점 기하학의 세계에 빠져들지요. 윤아를 따라 자연 속에 꼭꼭 숨어 있는 도형과 모양, 무늬를 찾아보아요!



기하학의 눈으로 자연을 살펴본 책!



다양한 도형과 모양, 무늬를

엄마와 함께 자연 속에서 찾아보다!



가지를 쭉쭉 뻗으며 서 있는 나무, 활짝 핀 꽃, 펄펄 내리는 하얀 눈, 단풍나무에서 떨어지는 씨앗. 이 아름다운 자연의 모습에는 어떤 공통점이 있을까요? 바로 기하학이 숨어 있다는 거예요. 기하학이라고 하면 생소하고 어렵게 느껴지지만 사실 그렇게 생소하고 어려운 게 아니에요. 주위를 둘러보면 곳곳에서 발견할 수 있는 삼각형, 오각형, 육각형과 같이 아주 기본적인 도형부터 복잡하고 다양한 모양과 무늬까지 모두 기하학의 세계랍니다. 이 책 속에서 엄마는 수학, 특히 도형을 어려워하는 딸 윤아를 데리고 자연의 곳곳을 살핍니다. 그리고 식물의 줄기에서는 삼각형을, 벌집에서는 육각형을 찾아보지요. 또 호랑이 얼굴에서는 대칭을, 기린의 몸에서는 보로노이 다이어그램을 찾기도 해요. 이렇게 윤아는 엄마와 함께 자연 속에 숨어 있는 도형과 모양, 무늬들을 찾으며 기하학은 어렵고 복잡한 것이 아니라 쉽고 재밌는 것임을 깨닫게 됩니다.



우리는 이 책에서 기하학의 관점으로 자연을 바라보는 즐거운 경험을 해 보겠습니다. 뻣뻣한 직선과 부드러운 곡선, 다면체들이 넘쳐나는 수학 속의 기하학보다는 기하학이 담고 있는 원리들을 따라가며 자연을 이해하고, 자연에 공감해 보려고 합니다. 자연이 품은 신비한 원리와 생명이 표현하는 기하학의 언어는 그 특별함을 더해 줄 것입니다.

- 감수 이재혁(이화여자대학교 수리물리과학부 수학전공 교수)



1. 엄마와 함께 자연의 곳곳을 돌아보며 기하학을 공부해요!



4학년인 윤아는 수학을 어려워합니다. 특히 도형만 보면 머리가 아파 오지요. 그런 윤아를 보며 엄마는 윤아가 재미있게 수학 공부를 할 수 있는 방법이 무엇일까 고민하다가 윤아를 온실과 동굴로 데리고 갑니다. 그러고는 온실과 동굴 속에서 각각의 장소에 숨어 있는 다양한 도형들을 찾아보기 시작했어요. 그 다음에는 공원에서 대칭을, 동물원에서는 다양한 모양과 무늬를 찾아보지요. 그리고 산에서도 무언가를 찾습니다. 이 책에서는 자연의 곳곳을 돌아보며 도형과 모양, 대칭, 무늬를 차례차례 찾아봅니다. 또한 이 과정을 엄마라는 친근한 존재를 통해 아이들의 눈높이에 맞도록 쉽고 재미있게 풀어 아이들이 엄마에게 직접 듣는 것처럼 이야기를 이어갑니다. 이렇게 엄마가 들려주는 기하학 이야기는 아이들이 수학의 도형과 무늬를 자연스럽게 받아들일 수 있게 도와줄 거예요.



2. 삼각형부터 테셀레이션까지, 자연 속에 숨겨진 기하학을 찾아요!



기하학은 무엇일까요? 선뜻 대답할 수 있는 사람들이 많지 않을 겁니다. 하지만 기하학은 우리 주변 곳곳에 널려 있지요. 넘치는 호기심으로 아이들이 만들어 내는 질문만 보아도 알 수 있습니다. 꿀벌의 집은 어떤 모양이에요? 나비의 왼쪽 날개와 오른쪽 날개의 무늬는 똑같은가요? 기린 몸에 있는 무늬는 어떤 무늬인가요? 아이들이 쉽게 던지는 이 질문들은 사실 모두 기하학과 관련되어 있습니다. 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 나선, 대칭, 테셀레이션, 프랙탈 같은 다양한 도형과 모양, 무늬를 연구하는 학문이 바로 기하학이거든요. 용어가 생소해 보이는 테셀레이션과 프랙탈 등도 우리 주변 곳곳에서 찾아볼 수 있어요. 도형들이 같은 순서로 배열되어 있는 테셀레이션은 보도블럭을 규칙적으로 깔아 놓은 인도에서 발견할 수 있습니다. 전체와 일부분의 형태가 비슷한 구조인 프랙탈은 나무에서 발견할 수 있고요. 이처럼 쉬운 것부터 어렵고 생소한 부분까지, 이 책을 통해 자연 속에 숨어 있는 다양한 도형과 모양, 무늬들을 찾다 보면 아이들은 어느새 기하학을 재밌어 할 거예요.



3. 학교에서 배우는 기하학 수업이 재미있어져요!



아이들은 초등학교 3학년이 되면 평면도형을 시작으로 원, 다각형, 대칭을 거쳐 입체도형과 원기둥, 원뿔까지 기하학에 대해 꾸준히 배우게 됩니다. 하지만 교과서를 통해서만 배우는 기하학의 세계를 다소 어려워하는 아이들도 있지요. 그래서 이 책에서는 교과서 속 도형과 모양, 무늬들을 쉽고 친근하게 익혀 아이들이 학교에서 수업을 들을 때 좀 더 즐겁게 공부하는 데 도움이 될 수 있도록 하였습니다. 이 책을 읽은 아이들은 삼각형을 배울 때는 향부자 줄기를, 대칭을 배울 때는 배추흰나비를, 원뿔을 배울 때는 종유석을 떠올리며 재미있게 공부할 수 있을 거예요.

감수자의 말 8



글쓴이의 말 10





도형만 생각하면 머리가 지끈지끈! 14





온실과 동굴 속에서 도형을 찾아라! 16





눈에서 찾은 육각형 18



온실에서 찾은 삼각형과 오각형, 나선 28



동굴에서 찾은 입체 도형 42



건축물 속 기하학 68





대칭이 뭐지? 70





종이접기에서 찾아보는 대칭과 비대칭 72



우리 몸의 대칭과 비대칭 92



음식 속 기하학 110





자연의 무늬 속에 법칙이 있다고? 112





동물원에서 만난 재미있는 무늬 114



무늬 속 기하학 134





산에서도 기하학을 찾아라! 136





산에 숨은 기하학은 뭘까? 138



미스터리 기하학 150





자연은 멋진 아이디어를 주는 보물창고! 152





《기하학이란?》 점, 선, 면, 부피의 관계를 연구해요! 154

이윤숙 저자 이윤숙 선생님은 이화여자대학교에서 생명과학을 전공하고, 동 대학원 에코과학부에서 공부했습니다. 졸업 후 이화여자대학교 자연사박물관 연구원으로 재직하면서 《자연 속의 기하학》 전시를 기획했습니다. 자연과 생태를 비롯한 과학 교육에 관심을 두고 활동하고 있습니다.