매일 9분, 습관이 되고 실력이 되는 공부 루틴

학습과 진로를 긴급 구조하는 〈119 시리즈〉

 

〈119 시리즈〉는 ‘1일 1주제 9분 공부’로 교과 개념, 사고력, 진로 탐색을 한 번에 잡는 새로운 학습 루틴을 제안한다. 교실에서 아이들과 호흡해 온 선생님들이 직접 집필한 이 시리즈는 초등 고학년과 중학생이 반드시 이해해야 할 개념을 질문에서 시작해 이야기로 풀어내는 방식으로 쉽고 흥미롭게 안내하고 있다. 학습이 끝나면 〈실력 쑥쑥 119〉 문제로 바로 복습하고, 〈더 알아보기 119〉를 통해 관련 책·영상·사이트로 배움을 넓힌다. 각 챕터의 진로 탐색 코너에서는 배운 내용을 나의 미래와 연결하며 스스로 진로의 방향을 찾아볼 수 있다. 매일 9분, 50일 동안 다양한 주제를 차근차근 공부하다 보면 생각하는 힘, 정리하는 힘, 스스로 미래를 상상하는 힘이 자라난다.

 

열 번째 책 〈통합과학〉

과학을 통해 세상을 바라보는 눈을 기르면

미래를 상상하고 우리 생활과 연결하는 힘을 기를 수 있다

 

〈119 시리즈〉의 열 번째 주제는 ‘통합과학’이다. 과학은 왜 배워야 하는 걸까? 과학은 단지 교과서 속 지식이나 시험을 위한 과목이 아니다. 우리가 살아가는 세상을 더 잘 이해하고 보다 나은 미래를 만들기 위한 언어이자 도구이다. 또한 과학은 학교에서 잠깐 배우고 끝나는 것이 아니라 우리의 삶과 미래를 바꾸는 시작점이기도 하다. 이 책은 초중등 과학 교과서에 배우는 내용을 50개의 주제로 쉽고 재미있게 공부할 수 있도록 구성했다. 분리된 교과가 아니라 통합적으로 사고할 수 있도록 실생활과 연결해 과학에 호기심을 불러일으킨다.

[목 차]

119 시리즈 만점 활용범

머리말

 

1부. 과학의 시작, 세상의 원리를 보다

01일차. 시간과 길이를 마음대로 쓰는 게 아니라고?

02일차. 기본량을 재는 단위는 어떻게 사용하는 걸까?

03일차. 물질을 쪼갤 수도 있다고?

04일차. 입자가 스스로 움직인다고?

05일차. 과학 연구를 하려면 원소 기호가 필요하다고?

06일차. 주기율표의 원소들은 어떤 기준으로 정리된 걸까?

07일차. 원자의 전자도 얻거나 잃을 수 있을까?

08일차. 원자끼리 결합한다고?

09일차. 화합물도 성질을 가진다고?

10일차. 물질끼리 반응할 때 식으로 나타낸다고?

진로탐구 119. 과학자를 양성하는 과학 교사

 

2부. 물질의 변화, 숨겨진 세계를 파헤치다

11일차. 물질끼리 반응할 때도 규칙이 있다고?

12일차. 산성과 염기성은 어떤 성질을 갖고 있을까?

13일차. 식초는 먹을 수 있는데, 염산은 왜 먹으면 안 될까?

14일차. 산과 염기가 반응을 한다고?

15일차. 물질은 어떻게 산화하고 환원될까?

16일차. 불은 물질일까?

17일차. 물질이 반응할 때 왜 온도가 변할까?

18일차. 효소는 우리 몸에서 어떤 역할을 할까?

19일차. 감기는 왜 걸리는 걸까?

20일차. 방사성을 띠는 원소가 있다고?

진로탐구 119. 과학을 이용해 범죄를 해결하는 법과학자

 

3부. 에너지의 움직임, 힘과 변화를 만들다

21일차. 우리 주변에는 어떤 에너지가 있을까?

22일차. 우리가 던진 공도 에너지를 가지고 있을까?

23일차. 전기는 어떤 원리로 작동할까?

24일차. 힘이란 무엇일까?

25일차. 물체의 운동을 이해해야 하는 이유는 뭘까?

26일차. 운동량과 충격량은 어떤 차이가 있을까?

27일차. 온도와 열에너지는 같은 걸까?

28일차. 지구온난화는 왜 일어나는 걸까?

29일차. 신재생에너지는 어떤 에너지일까?

30일차. 과학은 완벽할까?

진로탐구 119. 과학의 원리를 이용해 음식을 만드는 요리사

 

4부. 지구 밖의 이야기, 우리 별의 비밀을 푸는 여행

31일차. 우주가 점점 커지고 있다고?

32일차. 태양계는 어떻게 만들어졌을까?

33일차. 태양과 지구는 어떻게 만들어졌을까?

34일차. 태양이 없어질 수도 있다고?

35일차. 지구가 공전과 자전을 하고 있다는 걸 어떻게 알았을까?

36일차. 별자리가 달라질 수 있다고?

37일차. 비행기가 날 수 있는 높이가 정해져 있을까?

38일차. 지구 중심에는 무엇이 있을까?

39일차. 지구계라는 건 무엇일까?

40일차. 바닷속 온도는 깊어질수록 점점 높아질까?

진로탐구 119. 인류의 삶에 도움을 주는 응용과학 연구원

 

5부. 생명의 연결, 지구 안의 살아 있는 과학

41일차. 지진과 화산활동은 왜 일어나는 걸까?

42일차. 공룡이 살던 시대의 대륙은 지금 모습과 달랐다고?

43일차. 우리 몸과 지각을 구성하는 물질에도 순위가 있다고?

44일차. 세포는 무슨 일을 할까?

45일차. 부모님과 나는 왜 닮았을까?

46일차. 생물은 어떻게 멸종할까?

47일차. 생태계란 무엇일까?

48일차. 생물 종이 다양하게 유지되어야 하는 이유는 뭘까?

49일차. 한 생물 안에서도 다양한 모습을 갖고 있는 이유가 뭘까?

50일차. 과학 연구를 할 때 왜 윤리가 필요할까?

진로탐구 119. 지구, 그보다 더 작은 세계를 탐구하는 순수과학 연구원

[본 문]

모든 물질은 ‘원자’로 이루어져 있어. 의자로 변신한 나무, 그 나무를 구성하는 많은 세포들, 그것을 이루는 세포막과 엽록체, 핵 그리고 그것을 이루는 가장 작은 기본 단위, 그게 바로 원자야.

원자는 쪼갤 수 없는 걸까? 엄밀히 말하면 원자는 ‘양성자, 중성자, 전자’로 구성되고 양성자와 중성자는

‘쿼크’로 이루어져 있어. 하나씩 자세히 살펴볼까? ‘원자핵’은 양성자와 중성자들의 조합으로 이루어졌고, ‘전자’는 이 원자핵을 중심으로 빙글빙글 돌면서 전자구름을 형성하고 있어.

- pp.22~23

 

공유 결합 물질은 그 질량이 작은 물질과 높은 물질에 따라 조금 달라. 질량이 작은 공유 결합 물질은 상온에서 고체, 액체, 기체 상태로 다양하고, 용융점이 200도 이하이며, 대체로 물에 잘 녹지 않아. 전기 전도성과 열 전도성도 없는 것이 많지. 질량이 큰 공유 결합 물질은 고체이고, 용융점이 매우 높으며, 물에 잘 녹지 않고 전기 전도성은 없는 편이야. 공유 결합 물질이 전기 전도성이 없는 이유는 이온 결합 화합물과 마찬가지로 존재하는 형태 때문이야. 대표적인 공유 결합 물질인 설탕을 예로 들면 설탕은 물에 녹이더라도 이온화가 되지 않고 중성인 분자 상태로 존재해. 따라서 설탕 수용액에 전원을 연결하더라도 설탕 분자들이 어느 쪽으로도 이동하지 않아서 전류가 흐르지 않지. 반면 다이아몬드나 석영처럼 열 전도성이 있는 물질도 있어.

- pp.50~51

 

화학반응은 우리 몸속에서도 ‘물질 대사’라는 방식으로 일어나고 있어. 물질 대사란 생명체 내에서 물질이 분해되거나 합성되는 모든 화학반응을 뜻해. 물질 대사는 동화 작용과 이화 작용으로 나눌 수 있어. 동화 작용은 작은 분자가 큰 분자가 되는 합성 반응을 말해. 광합성이나 단백질을 합성하는 반응이지. 반대로 이화 작용은 큰 분자에서 작은 분자가 되는 분해 반응이야. 세포 호흡과 소화 등이 이화 작용이지. 동화 작용이나 이화 작용을 할 때 열에너지가 흡수되거나 방출되는 이유는 반응물과 생성물이 갖고 있는 에너지 때문이야.

- p.89

 

에너지는 지구와 생명체가 존재하는 자연을 조용히 움직이고 있어. 태양에너지를 예로 들어 볼게. 태양에너지가 일으키는 현상에는 어떤 것들이 있을까? 태양에너지는 식물이 광합성을 하도록 도와주고 기온을 높여서 물이 얼지 않게 해 주고 있어. 그래서 생명체가 살기 위해 필요한 물을 적당한 상태로 유지해 주지. 또 태양을 이용해 전기에너지를 만들어 사용할 수도 있어. 지구에서 일어나는 많은 자연현상은 에너지의 흐름에 따라 나타나고 있는데, 대표적으로 태풍은 따뜻한 바다에서 해수가 증발하면서 발생하는 기상 현상이야.

- p.108

 

지구의 내부는 지각, 맨틀, 외핵, 내핵의 4개 층으로 이루어져 있다고 생각해 왔어. 그런데 기술이 지금보다 발전해서 더 자세한 탐사가 가능해지면 또 다른 층이 발견될 수도 있어. 이처럼 지금까지의 탐구나 연구로 확실하다고 믿었던 이론이 다양한 증거가 발견되면서 바뀌는 일이 과학 분야에서는 무수히 많이 일어났었어. 앞으로도 그런 일이 벌어질 수 있다는 거지. 그래서 과학을 공부할 때는 항상 의심하는 자세로 받아들여야 해. 그런 면에서 과학은 완벽한 학문이라고 볼 수 없다는 거야.

- p.149

 

별은 질량에 따라 진화하는 과정이 달라. 태양 정도의 질량을 가진 별은 어떻게 진화하는지 한번 알아볼까? 온도가 낮고 밀도가 높은 성운은 수축 과정을 거치면서 질량이 작은 원시별로 진화하고, 수소 핵융합

반응을 통해 주계열성 상태가 돼. 그러면 수소가 다 사라질 때까지 별의 일생 90%를 보내지. 그러다가 수소가 다 없어지면 적색거성이 되는 거야. 적색거성이 되면 헬륨 핵의 수축 반응이 주로 일어나고, 탄소 또는 산소가 생성되지. 중심부가 아닌 바깥쪽에서 계속 수소 핵융합반응이 일어나다 보니까 점점 팽창하게 돼. 그래서 중심부에 비해 바깥쪽 온도가 상대적으로 낮아지면서 중심과 바깥이 구분되는 행성상성운이 되는 거야. 행성상성운은 곧 백색왜성으로 진화해. 백색왜성은 중심부에 생성되었던 탄소가 핵융합과 수축을 거치면서 동시에 발생하는 에너지와 평형을 이룬 상태라고 볼 수 있어.

- pp.171~172

 

사람을 구성하는 원소는 산소, 탄소, 수소, 질소가 약 96%를 차지해. 이 중 70%가 물로 존재하고 나머지 30%는 유전자와 영양소를 만드는 데 사용되고 있어. 사람은 음식을 먹어서 영양소를 얻잖아. 유전자는 DNA나 RNA와 같은 것들을 포함하고 있어. 탄수화물, 단백질, 지방의 3대 영양소 중 탄수화물과 지방은 기본적으로 탄소와 수소, 산소가 결합해서 만들어지는 화합물이고, 단백질은 탄소, 수소, 산소에 질소까지 포함해서 만들어지지. 단백질을 구성하는 기본 단위를 아미노산이라고 하는데, 이 아미노산의 종류에 따라 황이나 인 원소를 포함할 수도 있어.

- p.210~211

 

과학 윤리란 과학 연구나 활동을 수행할 때 지켜야 하는 원칙이나 규범을 뜻해. 과학뿐만 아니라 모든 연구를 할 때는 반드시 윤리적인 판단과 접근이 필요하단다. 과학 연구는 인류의 발전과 행복을 위해 이루

어지지만 때로 그 결과가 부정적인 방식이나 비윤리적인 곳에 사용되는 경우도 있기 때문이야. 인공지능 연구가 시작될 때를 떠올려 봐. 많은 사람들이 인공지능 때문에 일자리가 줄어들거나 윤리적으로 문제가 생길까 봐 굉장히 불안해했잖아. 과학 연구를 통해 만들어진 핵이 무기로 만들어지면서 여러 문제를 일으키는 것처럼 말이야. 따라서 과학을 연구할 때 지켜야 할 윤리는 과학자뿐만 아니라 과학에 관심 있는 사람들 모두가 알아야 해. 그래야 과학과 관련된 위기나 윤리적인 문제가 생길 때 똑똑하게 나서서 해결할 수 있겠지.

- p.237~238

조가영 (중학교 현직 과학교사)

교실에서 아이들을 가르치다 보면 과학이 어렵다기보다 ‘어디에 쓰이는지 모르겠다’는 이유로 개념을 놓치는 경우가 많습니다. 이 책은 바로 그 장벽을 낮춰 주는 책입니다. 생활 속 장면에서 출발해 개념으로 자연스럽게 이어지는 구성은 학생들이 과학을 자신의 경험과 연결하며 이해하도록 돕습니다.

과학을 처음 배우는 학생도, 개념 이해에 어려움을 겪는 학생도 이 책과 함께라면 부담 없이 핵심을 잡고 스스로 생각을 확장할 수 있을 것입니다. 현장에서 아이들과 함께하는 교사로서 청소년들에게 꼭 권하고 싶은 통합과학 입문서입니다.

 

백성혜 (한국교원대학교 화학교육과 교수)

과학은 암기 과목이 아니라 세상을 이해하는 언어입니다. 이 책은 물질, 에너지, 생명, 지구와 우주라는 방대한 주제를 학생들의 일상과 연결하며, ‘왜 배워야 하는가’라는 본질적 질문에 답하고 있습니다. 저자 홍효빈 선생님은 과학교육 연구자로서, 학생들의 눈높이에서 개념의 연결고리를 찾아내는 데 탁월한 감각을 지닌 제자입니다. 단편적인 지식의 나열이 아닌 통합적 사고를 키우는 이 책은 2022 개정 교육과정이 지향하는 ‘연결과 확장’의 정신을 충실히 구현하고 있습니다. 과학을 처음 접하는 학생부터 깊이 있는 이해를 원하는 학생까지 모두에게 유익한 동반자가 될 것입니다.