각도로 밝혀라 빛! – 수학으로 통하는 과학2

강선화

저자 : 강선화
저자 강선화는 경상대학교 과학교육과를 졸업한 후 포항공대에서 금속과 유기물의 결합체를 이용해 물질을 합성하는 새로운 방법을 연구하였다. 다년간 연구소에서 신약을 개발하였고 현재 시흥매화고등학교에서 과학과 화학을 가르치고 있다. 외우는 데에만 치우친 수업 방식에 안타까움을 느껴, 스스로 탐구력을 키우는 영재 교육에 관심을 갖게 되었다. 학교와 ‘경기도과학교육원 영재교육원’에서 학생들과 함께 과학을 재미있게 즐길 수 있는 길을 찾아가고 있다. 그와 동시에 ‘STEAM 교사연구회’에서 한 가지 문제를 다양한 방식으로 풀어내는 융합 교육을 연구하고 있다. 《과학이 좋아지는 STEAM 중등》을 공동집필하였다.

그림 : 가온길
그린이 가온길은 숙명여대 시각영상디자인학과에서 그림을 그리는 동갑내기 친구 이서진, 김세영, 황지영, 최다솜 네 명으로 이루어진 디자인 팀. 세밀한 무채색 배경과 친근한 캐릭터가 어우러지는 따스한 그림을 그려낸다. 가운데를 뜻하는 순우리말 ‘가온’에 ‘길’을 더해, 중심을 잃지 않고 진심이 담긴 그림을 찾자는 의미를 담았다. 가온길의 그림을 보는 사람에게 편안하고 포근한 느낌을 주는 것이 앞으로의 소망이다.

책머리에
등장인물
프롤로그

1. 회색의 나라
부록| 시시각각 변하는 하늘 색

2. 거울에 비친 바나나
부록| 반사의 마법, 만화경

3. 원기둥 거울 속 사자
부록| 원기둥 거울로만 보이는 그림

4. 보이지만 진짜가 아냐
부록| 굴절이 만든 신기루

5. 해적 창고를 엿보다
부록| 거울을 품은 카메라

6. 빛이 꺾이는 비밀
부록| 빛은 입자일까? 파동일까?

7. 망원경 수리 작전
부록| 상을 확대하는 망원경

8. 볼록 렌즈로 빛을 모아
부록| 인체 렌즈 교정술, 라식

에필로그
빛의 나라 퀴즈 정답

『수학으로 통하는 과학』 두 번째 이야기
각도로 밝혀라 빛!

수학을 만난 과학
기초에서 응용까지 끝장나게 분해된다

◆빛의 직진·반사·굴절을 각도와 함께 이해한다
빛과 색이 모두 사라진 거울 속 나라에 빨려든 향이와 빛나. 거울 속 나라에서 만난 까칠한 마법사 스넬리우스와 함께 잃어버린 빛의 조각을 찾아 나선다. 『수학으로 통하는 과학』 두 번째 이야기, 《각도로 밝혀라 빛!》에서는 세 명의 주인공이 빛의 성질을 이해하고 빛을 찾는 놀라운 모험이 꼬리에 꼬리를 물고 펼쳐진다. 거울과 렌즈를 이용해 빛의 직진, 빛의 반사, 빛의 굴절을 알아내는 과정을 흥미진진한 이야기 속에 촘촘히 담겨 있다. 특히 빛의 성질을 이해하기 위해 꼭 알아야 하는 ‘각도’의 개념을 함께 이야기에 녹여 ‘빛’과 ‘각도’의 개념을 구체적·입체적으로 풀어냈다.

◆과학과 수학의 가장 입체적인 만남!
2013년 2월, 삼각형의 빗변에서 가속도를 이끌어 내는 흥미진진한 모험을 담아 화재를 모았던 《삼각형으로 스피드를 구해줘!》. 체계적으로 과학과 수학을 융합한 『수학으로 통하는 과학』 시리즈가 2013년 6월, 그 두 번째 이야기 《각도로 밝혀라 빛!》을 선보인다. 『수학으로 통하는 과학』 은 주입식 과학 교육과 문제 풀이 위주 수학 교육의 문제점에 대한 해결책을 ‘수학과 과학의 연결 고리’에서 찾았다.

과학에 다가가는 디딤돌이 되는 수학, 수학적으로 바라보면 훨씬 명쾌한 과학. 수학이나 과학 과목을 두려워하는 어린이·청소년 독자의 책장에, 이 두 마리의 토끼를 모두 선사하는 입체적인 기획이다. 무엇보다 독자의 눈높이 맞춰, 다양한 실례와 적합한 비유를 통해 여러 각도로 다양한 방식으로 개념을 제시한다. 과학과 수학의 교점에서 입체적인 융합을 짚어낸다.

◆알짜 스토리텔링을 이끌다
단순히 대화체로만 바꾼 나열식 스토리텔링이 아니다. 『수학으로 통하는 과학』 의 등장인물들은 우연히 마주한 사건 속에서 스스로 해결책을 찾아나간다. 그리고 그 과정에 자연스럽게 과학과 수학이 도구로 쓰인다. 소재가 아닌 맥락을 따라 자연스럽게 생기는 호기심. 등장인물들이 시행착오 속에서 그 호기심을 풀기 위해 궁리하는 ‘탐구 과정’에 초점을 맞춘다. 이야기 속 생각거리와 대화 속에 개념과 원리를 조화롭게 담아낸 것이 강점! 사고력과 수리적 상상력을 키울 수 있는 알짜 스토리텔링을 통해 ‘수학으로 과학보기’의 세계로 초대한다.

각도를 알면 빛이 속속들이 밝혀진다!

“나는 향이. 내 동생 빛나가 깨우는 바람에 깊은 밤에 잠에서 깼어. 그런데 이게 무슨 일이지? 내 방에 있는 거울이 달빛을 삼키고 있잖아. 영문도 모르고 거울에 손을 대는 순간 우리는 거울 속으로 빨려들고 말았어. 도착한 곳은 어둠의 마법사가 빛을 빼앗은 거울 속 세상. 우리는 마법사 스넬리우스와 함께, 잃어버린 빛과 색을 찾아 나서기로 결심했어. 내가 겁은 많아도 궁금한 건 못 참거든. 그런데 빛을 제대로 이해하려면 꼭 알아야 하는 게 따로 있었어. 바로 각도! 호기심 대장 빛나, 까칠한 스넬리우스와 함께 빛의 조각을 찾다 보니, 나는 어느새 빛의 성질을 속속들이 파악하게 됐어. 거울과 렌즈로 빛을 반사하고 모으고 퍼트려 여러 번 위험을 모면하기도 했지. 빛의 조각을 찾는 신나는 모험, 함께 할래?”

◆2013 개정 교육 과정을 담은 과학-수학 융합 교과서
1. 과학과 수학이 입체적으로 만났다
틀에 갇혀 있던 과학적 창의성과 수학적 사고력이
과학과 수학의 융합으로 깨어납니다

2. 기초부터 응용까지 통으로 배운다
수학과 과학 교과 과정을 바탕으로
기초부터 응용까지 단계별로 풀어냅니다

3. 스토리텔링 기법으로 논리력까지 잡았다
재미있게 풀어낸 이야기와 함께
생각하는 힘이 커지고 논리력이 자랍니다