과학에서 시작하는 '생각의 탄생'

과학에서 시작하는 '생각의 탄생'

과학창의축전의 주요 창의교육 프로그램들

 

많은 교사들이 읽고 있는 루트번스타인 부부의 '생각의 탄생'은 창조적인 생각이 어떻게 진행되고 있는지 설명하고 있는 책이다. 자연과학, 인문학의 경계를 넘어 양쪽을 넘나들면서 창조적인 생각이 어떻게 만들어지고 있는지 이야기하고 있다.

상상력을 학습하기 위한 관찰, 형상화, 추상화, 패턴 인식, 유추 등 13가지 생각하는 방식을 통해 버지니아 울프, 파블로 피카소, 레오나르도 다빈치, 알버트 아인슈타인 등 분야를 넘어선 창의적 인간들이 탄생했다고 쓰고 있다.

▲ 시진은 STEAM 미래형 과학교실에서 진행된 '내가 만드는 T퍼즐' 프로그램. 학생들의 창의성 발굴에 초점을 맞추고 있다. ⓒScienceTimes

이번 '2012 대한민국과학창의축전'에서는 교육과정을 통해 학생들의 창조적인 생각을 발굴하려는 다양한 창의 프로그램을 선보여 관람객들로부터 큰 주목을 받았다.

에너지보존법칙, 스트링아트의 조화
광주시 동구 지산로에 있는 조선대학교여자고등학교는 평소 '창의적 체험활동'을 활발하게 하고 있는 학교다. 이 학교 과학부에서는 여학생들에게 적합한 창의교육 콘텐츠를 14-16일, 3일간 전시했다.

▲ 조대여고의 '과학, 예술을 만나다! 스트링아트'를 통해 완성한 예술작품들. 이 프로그램은 에너지보존법칙에 스트링아트를 연결해 과학, 예술적인 사고력을 키워나고 있다. ⓒ조선대학교여자고등학교

'과학, 예술을 만나다! 스트링아트'란 교육 프로그램의 목적은 창의력이다. 학생들이 교과과정에서 배운 '역학적 에너지 보존법칙(law of energy conservation)'을 체험을 통해 다시 이해하고, 이 과학법칙에 예술방식을 추가해 정말로 아름다운 곡선을 만들어내자는 것.

이 프로그램은 에너지 형태는 변해도 전체 에너지 량은 변하지 않는 에너지 보존법칙에서 시작된다. 조대여고 강주애 교사는 운동·위치·열·빛·소리·전기 에너지 등으로 모습은 바뀔 수 있어도 에너지 총량은 변하지 않는다는 법칙에 스트링 아트(string art)란 예술장르를 적용했다.

스트링 아트란 도형 안에 규칙적인 점을 찍은 다음 모든 점을 선으로 연결시켜 새로운 모양을 만들어내는 예술방식이다. 강 교사는 학생들과 함께 스트링 아트를 하면서 에너지 보존법칙을 체험하고 수학과 과학의 예술적 아름다움을 동시 체험하게 하는 두 마리 토끼를 잡고 있다.

색실, 검정색 우드락, 바늘, 테이프, 가위, 자, 컴퍼스 등의 재료를 가지고 진행하는 이 교육 프로그램은 여러 색실들이 끼워져 있지만 그 안에서 공통적인 위치·운동 법칙이 적용되고 있다는 사실을 보여준다. 이러한 방식을 통해 학생들은 본인의 상상에 따라 얼마든지 아름다운 작품을 만들 수 있게 된다.

과학적인 법칙과 예술적 감수성이 결합된 이 프로그램은 자수(刺繡)에 익숙한 여학생들의 관심을 불러 모았다. 이 프로그램이 전시된 조대여고 부스에는 연일 학생들의 발길이 끊이지 않았다.

학생 스스로 깨우치는 학문의 세계
학생들의 창의성을 일깨우기 위한 프로그램으로 스미소니언 교육·박물관연구센터(CEMS, Center of Education Museum Studies)에서 전시한 '교실 안 스미소니언(In Your Classroom)' 시리즈를 빼놓을 수 없다.

▲ 나뭇잎 화석을 관찰하면서 5천500만 년 전 온난화에 대해 토론해나가는 스미소니언의 교육 프로그램 'Prehistoric Climate Change and Why it Matters Today'. ⓒSmithsonianeducation.org

스미소니언은 전시장을 통해 4개의 프로그램을 공개했는데 우주 체험 프로그램인 'The Universe: An Introduction'은 학생 스스로 자신의 이론에 따라 행성의 크기, 거리 그리고 나이를 추적하면서 태양계를 완성해보는 과정이다.

또 아메리칸 인디언의 인형 수집을 통해 다른 문화와 전통을 추적해나가면서 자신의 박물관을 꾸며나가는 'Native American Doll', 다양한 종류의 나뭇잎 화석을 관찰하면서 5천500만 년 전 온난화에 대해 토론해나가는 'Prehistoric Climate Change and Why it Matters Today' 등을 전시했다.

스미소니언 프로그램 역시 학생들의 창의성 발굴에 목적을 두고 있다. 학생들의 관심을 끌 수 있는 자료들을 제공하고, 학생 스스로 새로운 것을 깨우쳐, 새로운 창의세상을 열어갈 수 있도록 하자는 것이다.

서울교육대학교 과학영재교육원에서는 '막대기를 세울 수 있을까?'란 프로그램을 소개했다. 자석에 의한 자석장이 3차원적인 현상이라는 것을 이용해 자석의 성질을 배우고, 이를 활용해 자석꼬치를 세우는 방법을 터득해나가는 과정이다.

부천고등학교에서는 평행이동, 회전변환, 선대칭이동 법칙을 이용해 대칭 그림을 제작한 후 이를 출력해 입체물을 만드는 쉽지 않지만 흥미를 끄는 프로그램을 선보였다. 이 프로그램에는 'Tess'라는 수학 소프트웨어가 활용됐다.

이 프로그램에 참여하기 위해서는 도형 이동에 관한 수학적 지식과 함께 '동일한 모양을 이용해 틈이나 포개짐이 없이 평면이나 공간을 완전히 덮어나가는' 테셀레이션(tessellation) 원리를 이해해야 한다.

테셀레이션의 기초가 되는 다각형 변들을 곡선화한 후 평행이동, 회전변환, 선대칭이동과 이들의 합성변환을 도모할 경우, 무궁무진한 작품들을 만들 수 있는데 많은 학생들이 관심을 보인 창의 프로그램 중의 하나다.

이강봉 객원편집위원 | aacc409@naver.com 저작권자 2012.08.23 ⓒ ScienceTimes