DIY 사이언스: 만들면서 배우는 과학탐구

과학교육의 꽃은 탐구학습입니다. 지난 반세기 동안 교육 사조가 끊임없이 변해도 탐구학습은 한결같이 그 위상을 유지하고 있습니다. 탐구란, 길 없는 길을 걸어 소리 없는 소리를 듣고, 형상 없는 형상을 찾는 학습 활동입니다. 마치 수행자가 오매불망 도를 찾아 헤매는 과정과 같고, 목마른 사람이 지척을 분간 못하는 허허벌판에서 물을 찾아내는 일과 같으며, 오리무중의 미제 사건을 쫓아다니는 형사의 사건 해결 과정과도 흡사합니다. 탐구학습은 무에서 유를 창조하는 과정이 되어 무엇보다 창의력을 요하는 학습입니다.
이런 탐구가 메이커 교육을 만나면 어떤 일이 생길까요? 메이커 교육의 궁극은 산출물이기 때문에 탐구가 메이커 교육에 접목되었을 때는 그 어떤 것 보다 가장 확실한 창의적 산출물이 나오지 않을까하는 것이 저자가 DIY-사이언스를 만들어 낸 배경입니다.

ㆍ DIY-사이언스 내용 구성
이 책은, 생활의 과학[1], 생활의 과학[2], 놀이의 과학, 응용 과학, 전통과학 등 5개 장으로 되어 구성되어 있습니다.

'생활의 과학[1], [2]' 테마들은, 우리 생활 주변에서 접하는 현상들 중 단열 및 환경 보전, 신비로운 현상, 취미 생활 속 과학을 다루었습니다. 또, '놀이의 과학'은 종이새비행기, 제기, 팽이, 방패연 등 간단한 놀이기구를 만들어 즐겁게 놀이하는 동안 과학을 탐구함으로써 흥미를 북돋우고 창의력을 키우는 데 초점을 두었습니다.
그리고, '응용 과학'은 과학을 응용하는 기술 분야 중 토목(교량) 분야를 다루었습니다. 실제 교량을 가설하는 과정을 따라 모형 교량을 만들어 봄으로써 장차 직업 탐색 자료로 활용할 수 있게 하였습니다.
마지막으로 '전통과학'은 물시계 등 실제 제작 과정을 따라 모형물을 만들어 봄으로써 옛 선인들의 창의적 발상을 터득하는 데 초점을 맞추었습니다.

ㆍ 『DIY-사이언스』 프로그램의 체제
각 프로그램은, DIY과제, DIY활동, DIY-s. 탐구하기, 개선점 찾기(창의설계), 고쳐만들기, 개념·원리, 한걸음 더… 등의 순으로 구성하였습니다.
각 프로그램 첫머리에 제시된 DIY과제를 DIY활동에서 안내하는 순서대로 만들어 보고 DIY-s.탐구에서는 원리탐구를 안내받습니다. 이 탐구 코너는 혼자 또는 팀을 구성하여 탐구할 수 있게 하였습니다. [Home exp.] 탐구는 스스로 탐구하거나 엄마와 함께(가족끼리) 탐구하기, 친구와 함께 탐구하기 등 다양하게 활용할 수 있습니다. 또, [선생님과 함께] 탐구는 학교 안 교육에서 수업 중 또는 교사 지도하에 방과후프로그램이나 동아리 활동 자료로 활용할 수 있습니다.

특히, 개선점찾기, 창의 설계는 DIY 과제가 대체로 간단한 재료로 약식으로 만들어지므로 활동하는 과정에서 불편한 점, 개선점을 찾아보고 보완하는 설계를 통해 창의성을 기를 수 있게 하였습니다. 고쳐만들기는 창의 설계에 의해 DIY 과제를 고쳐 만드는 과정으로 실생활에 사용할 수 있는 제품을 만들거나 창의적 산출물을 만드는 과정입니다.
개념원리는 DIY과제의 과학 원리를 설명하는 데 필요한 관련 개념을 교육과정과 연결시켰습니다. 한걸음 더…는 테마의 확장 개념, 창의적 아이디어, 발전 기술, 테마 관련 직업 탐색을 위한 안내를 담았습니다.

ㆍ 왜 DIY-사이언스인가?

DIY-사이언스의 프로그램들은 대부분 우리 생활 주변에서 쉽게 구해지는 재료를 활용하여 가능한 한 간단하게 만들어 볼 수 있는 테마들이 주를 이룹니다. 단순할수록 찾아내야 할 것이 많고 사고를 열어야 답을 얻을 수 있습니다. 시작은 이렇게 간단하지만 그러나 그 끝은 간단하지가 않습니다. 실세계에서 일어나는 현상들과 연결되어 있어 이를 설명하려면 적용력, 창의력이 필요하기 때문입니다. 이를 위해 각 테마의 DIY 과제를 수행하는(만드는) 동안 일어날 수 있는 의문점을 중심으로 탐구를 유도하였습니다. 그리고, 그 결과를 바탕으로 실세계의 물리 현상들을 설명할 수 있게 사고를 확장하는 방안을 제시하고 있습니다.
이러한 까닭으로 DIY-사이언스의 프로그램들은 다양한 학습자들이 활용할 수 있습니다. 초등학생들이 활용하면 과학에 대한 흥미가 날로 높아져 과학자의 꿈을 더욱 키워나갈 수 있는 계기를 만들 수 있을 것이며, 중·고등학생들이 활용하면 진로, 직업 탐색에 도움을 얻을 수도 있을 것입니다. 왜냐하면, 매 프로그램들이 창의적 산출물로 이어지기 때문입니다.
사실, 과학을 배우는 학습자들이 겪는 아이러니는 과학을 열심히 배우고도 어디에 쓰이는지를 모르는 경우가 많다는 데 있습니다. 교실에서 배운 과학으로 실제 세계에서 일어나는 현상을 설명하는데 곤란을 겪는다면 얼마나 안타까운 일일까요? 열심히 배운 과학이 일상에서 어떻게 쓰이는지를 알면 더 이상 과학이 지루하지가 않을 것입니다. 그 대안으로 DIY 사이언스가 역할을 할 수 있을 것으로 보입니다.
이 책은 교실의 과학과 실세계의 과학 사이를 이어주는 브릿지 역할을 하고 있습니다. DIY 사이언스를 통해 실제 세계에서 일어나는 현상을 설명하기 위한 창의적 아이디어를 얻는 데 지침이 될 수 있을 것입니다.

이 책의 활용법
ㆍ DIY-사이언스학습 단계
이 책은 학교 수업에서 '창의적체험활동'이나, 실험 수업, 홈스쿨링을 위한 'home experiment 탐구' 자료로 활용할 수 있습니다. DIY-사이언스 학습 단계는 다음과 같습니다.


제작설계
만들기
원리탐구
개선점 찾기
고쳐만들기
창의설계
DIY-사이언스학습 단계


독자들은 제시된 만들기 활동을 통해 DIY 과제를 해결하고, 실험을 통해 관련되는 과학 원리를 탐구하는 과정을 거쳐 DIY 활동을 하는 동안 불합리한 점, 개선점을 찾는 활동을 하게 됩니다. 개선점을 중심으로 하는 창의적 설계를 통해 고쳐 만드는 과정에서 창의성을 기를 수 있습니다.

ㆍ DIY 재료 및 DIY 활동 지원
제작상의 어려운 점이나 DIY 포인트가 되는 내용은 필요시 출판사를 통해 연락함으로써 DIY 제작활동 지도 및 강의, 유튜브 영상를 지원받을 수 있습니다.
또, DIY 활동에 사용되는 재료는 대체로 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료들이지만 특별히 제작해야 하는 재료들에 대해서는 협력 과학사를 별도로 섭외할 계획입니다. 출판사로 연락하여 도움을 받을 수 있습니다.
저자 조 오 근

조오근 ㆍ 부산대학교 물리교육과를 졸업하고, 동 대학에서 석사, 박사과정을 졸업하였으며, 중고등학교에서 38년간 물리를 가르쳤다.
ㆍ '놀이기반과학탐구(PBI, Play based inquiry)'를 전공하였으며, 'Art Scienc 탐구'를 창안하여 2004년부터 16년간 프로그램을 개발하고 지도하였다. 또, 탐방교육에 관심이 커 1999년부터 17년간 경주, 창녕, 안동, 해인사 등지의 '우리문화재 과학탐방 프로그램'을 개발하고 학생들을 인솔하여 지도하였다. 또, 지역탐방프로그램 RSM 탐방 프로그램, '부산의 명소 과학탐방'을 개발하고 다년간 지도하였다.
ㆍ 부산과학고(前 장영실과학고) 개교 업무에 참여하였고, 영재교육에도 기여하였으며 부산대학교 영재교육원, 부산교육청 영재교육원에서도 7년간 지도한 경력이 있다. 또, 2005, 2007년 2회에 걸쳐 과학재단 주최, 영재교육프로그램 개발 공모에 'Art Science' 관련 프로그램을 응모하여 최우수상을 수상한 바 있다.
ㆍ 퇴직 후에는 부산과학체험관에서 맞춤 교육 프로그램 DIY-사이언스프로그램을 개발하고 6년간 지도하였다.
ㆍ 현재 교사 연구회, '부산상황물리연구회'를 운영하고 있다.