분자 마법으로 부피를 변화시켜라 – 수학으로 통하는 과학7

강선화

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

그림 : 이지후
그린이 이지후는 어렸을 때부터 그림 그리기를 좋아하였고 대학에서도 붓과 연필을 놓지 않았다. 현재 회화 작업도 하면서 일러스트레이터로 활동하고 있다. 어린 시절 흙바닥에 손가락으로 그린 그림처럼, 어린이들의 순수한 감성을 자유로운 선에 담아낸다. 그린 책으로 『게으름뱅이 탈출 학교』 『세상을 뒤흔든 위인들의 좋은 습관』 『과학 귀신』 『일기가 나를 키웠어요』 『인기 폭발! 공룡 팬티』 『나를 바꾼 그때 그 한마디』 『에디슨과 발명 천재들』 『삼각형으로 스피드를 구해줘!』 『시간의 규칙을 찾아서』 『그림자로 지구 크기를 재어라!』가 있다.

책머리에
등장인물
프롤로그 | 요트 여행을 떠나다

1. 무인도에 갇히다
2. 돌고 도는 물
3. 무인도 탈출
4. 마법의 세계로
5. 마법 수업을 받다
6. 기화 액화 마법
부록 | 열에너지 출입에 의한 물질의 상태 변화
7. 비밀 편지를 해독하라
부록 | 지시약
8. 최강의 마법, 승화 마법

에필로그 | 다시 집으로
분자 마법 퀴즈 정답
융합인재교육(STEAM)이란?
사진 저작권

수학을 만난 과학
기초에서 응용까지 끝장나게 분해된다

과학과 수학의 가장 입체적인 만남!
스토리텔링으로 과학 창의력 ㆍ 수리 사고력을 잡는다

『과학자가 들려주는 과학 이야기』, 『수학자가 들려주는 수학 이야기』, 『철학자가 들려주는 철학 이야기』로 유명한 자음과모음에서 『수학으로 통하는 과학』 시리즈로 과학과 수학의 입체적인 융합을 찾았다. 과학의 디딤돌이 되는 수학으로 명쾌하게 과학의 해답을 찾는다. 독자에게 과학적 창의력과 이해력, 수학적 사고력과 해석력을 동시에 선사한다.
이 시리즈는 우연히 마주한 사건 속에서 자연스럽게 생기는 과학적 수학적 호기심에 주목한다. 하나의 주제를 중심으로 한 여덟 가지 호기심을 흥미로운 에피소드로 풀었다. 『수학으로 통하는 과학』은 등장인물들이 시행착오를 거치며 문제를 해결해나가는 ‘원리 탐구 과정’에 초점을 맞췄다.
단순히 대화체로만 바꾼 나열식 스토리텔링이 아니다. 사건과 대화의 맥락 속에 핵심 개념과 원리를 조화롭게 담아낸 것이 『수학으로 통하는 과학』의 강점! 무엇보다 어린이의 눈높이에 맞는 사건을 통해 자연스럽게 핵심 개념에 다가간다. 특히 『수학으로 통하는 과학』 6권 《밤하늘에 숨은 도형을 찾아라!》는 2014 미래창조과학부 인증 우수과학도서로 선정되었으며 현재 일곱 권이 출간되었다.

분자로 부피를 재고 밀도를 구하다!
마법으로 배우는 상태 변화의 비밀

삼각형의 빗변에서 가속도를 이끌어 낸 《삼각형으로 스피드를 구해줘!》, 거울과 렌즈를 이용해 빛의 직진ㆍ반사ㆍ굴절을 알아내는 모험 이야기 《각도로 밝혀라 빛!》, 시간의 개념과 단위, 시계의 구조에 담긴 수학적 규칙을 푼 시간 여행 《시간의 규칙을 찾아서》, 지구의 생김새와 지구 내부의 움직임을 밝히는 서바이벌 TV쇼 《그림자로 지구 크기를 재어라!》, 신비로운 유전자의 조합을 확률로 따져보는 《확률로 유전의 비밀을 풀어라!》, 별자리에서 점, 선, 면을 찾아보는 《밤하늘에 숨은 도형을 찾아라!》.
체계적으로 과학과 수학을 융합해 온 『수학으로 통하는 과학』 시리즈가 2014년 8월, 그 일곱 번째 이야기를 선보인다. 『수학으로 통하는 과학』 일곱 번째 이야기 《분자 마법으로 부피를 변화시켜라》는 열두 번째 생일을 맞은 황 찬이 생일을 맞아 엄마와 함께 동남아시아 요트 여행을 갔다가 바다에 빠지고 마법사를 만나 마법을 배우게 된 이야기다. 무인도에서 눈을 뜬 황 찬은 빨리 엄마 품으로 돌아가야 한다는 생각으로 모래사장에 ‘SOS’를 크게 쓰고 구조 요청을 해 보았지만 아무 소용이 없었다. 그런데 황 찬을 구해 준 마법사 아론의 마법 지팡이만 있으면 집에 갈 수 있다지 않은가! 찬이는 아론의 제자가 되어 함께 마법 지팡이를 찾아 나선다.
마법 대회에서 우승을 해야 마법 지팡이를 되찾을 수 있었기에 아론은 황 찬에게 기화 ㆍ 액화 ㆍ 승화 등 상태 변화에 따른 부피와 밀도 변화는 물론 분자와 원자의 성질 등 분자 마법에 필요한 지식을 많이 알려 주었다. 황 찬은 자신이 배운 지식을 총동원해 분자 마법으로 우승 트로피를 거머쥔다.

초등 3~6학년 수학 ㆍ 과학
물질의 상태 변화를 통해 부피를 유추하고, 밀도도 구한다

분자 마법으로 상태 변화를 배우는 『수학으로 통하는 과학』 7권 《분자 마법으로 부피를 변화시켜라》에서 각 장 말미에는 핵심 내용을 정리하는 ‘분자 마법 퀴즈’를 싣고, 심화 학습이 필요한 곳에는 열에너지 출입에 의한 물질의 상태 변화, 지시약에 관한 실용적인 부록을 담아 이해를 도왔다.
초등학생 황 찬과 마법사 아론, 그리고 쌍둥이 동생 케인과 그의 제자 루나가 분자 마법을 배우고 그 마법으로 물질의 상태 변화를 이루어 내는 이야기로 기화 ㆍ 액화 ㆍ 승화 등의 과학 개념을 배운다. 또한 원자와 분자의 성질 등 물질의 상태 변화에 따른 부피와 밀도 변화를 함께 배우며 과학과 수학을 아우르는 통합적 사고를 기를 수 있다.