[경기교육 대전환] 용인 삼계고등학교 '과학 캠프·프로젝트'

탐구하는 학생들, 미래 과학자로 쑥쑥

달빛 과학캠프
물로켓 발사·비타민C 정량 분석
특강·천체 관측 등 14시간 진행

학생 주도형 과학프로젝트 발표회
초흡수성 고분자 팽윤 등 30개 선봬
팀원과 고민·연구…전교생에 소개

▲ 용인삼계고등학교 학생들이 과학 프로젝트 발표회에 전시된 포스터들을 감상하고 있다./사진제공=용인삼계고등학교

미래 사회를 이끌어갈 과학 인재를 길러내기 위해서는 학생들이 이른 시기부터 과학을 직접 경험하고 탐구하는 교육이 중요하다. 단순히 교과서 속 개념과 공식을 암기하는 데 그치지 않고 스스로 질문을 던지고, 가설을 세우고, 실험과 관찰을 통해 답을 찾아가는 과정이 과학적 사고력의 밑바탕이 되기 때문이다. 특히 청소년기에 쌓은 탐구 경험은 과학에 대한 흥미를 높이는 것은 물론 문제를 논리적으로 분석하고 실패의 원인을 되짚는 힘을 길러준다. 최근 학교 현장에서도 일회성 체험을 넘어 학생이 연구 주제를 직접 정하고 장기간 실험과 분석을 수행하는 심화형 과학교육이 확대되고 있다. 용인삼계고등학교 역시 과학캠프와 학생 주도형 프로젝트를 연계하며 학생들이 교실 밖에서 과학을 직접 경험하고 자신의 질문을 연구로 발전시키는 교육 환경을 만들어가고 있다.

▲ 용인삼계고등학교 학생들이 다른 학생들이 발표한 탐구 결과를 관람하고 있다. /사진제공=용인삼계고등학교

27일 인천일보 취재를 종합하면 용인삼계고등학교는 지난 11일 학생들의 과학적 호기심과 탐구 역량을 극대화하기 위한 특별 하루 프로그램인 '달빛 과학캠프를' 성공적으로 개최했다. 이번 캠프는 오전 8시30분부터 오후 10시30분까지 약 14시간 동안 집중적으로 진행됐으며, 참가 학생들은 다채로운 융합 과학 활동을 통해 과학적 사고력, 탐구력, 문제해결력뿐만 아니라 동료들과 소통하고 연대하는 협업 능력까지 아낌없이 발휘했다.

▲ 용인삼계고등학교 학생들이 달빛 과학 캠프에서 과학골든벨을 마치고 사진을 찍고 있다./사진제공=용인삼계고등학교

이날 캠프는 단순한 이론 학습을 넘어 학생들이 직접 가설을 세우고 분석에 참여하는 학생 주도 심화 프로그램들로 채워졌다.

오전에 시작된 첫 세션에서는 '물리법칙을 적용한 물로켓 제작 및 발사' 활동이 진행돼, 학생들이 물리적 역학 구조를 몸소 체득하는 시간을 가졌다. 이어 화학과 생명과학 분야의 깊이 있는 실험이 펼쳐졌다. 학생들은 '산화환원 적정을 활용한 비타민 C 정량 분석' 실험을 통해 정밀한 화학 분석 과정을 경험했으며, '신경전달물질 및 각성물질에 따른 물벼룩의 심장박동 변화 탐구'를 통해 약물이 생명체에 미치는 영향을 현미경으로 직접 관찰하고 데이터화하는 고난도 탐구 과제를 수행했다.

▲ 용인삼계고등학교 학생들이 달빛 과학 캠프 오리엔테이션을 진행하고 있다./사진제공=용인삼계고등학교

아울러 지역 사회와의 교육 협력을 강화하기 위해 마련된 '지역연계대학(단국대) 교수 특강'이 이어졌다. 이번 특강은 'MBTI와 환경가치관'과 '기후 한국사'를 주제로 진행돼, 학생들이 자신의 성향을 이해하는 것을 넘어 지구환경을 바라보는 다각적인 관점을 정립하는 인문·사회·과학 융합의 장이 됐다.

오후 시간 이후에는 축제 분위기 속에서 그동안 쌓아온 과학 지식을 겨루는 '과학 골든벨'이 진행돼 뜨거운 열기를 더했으며, 캠프의 대미는 운동장과 과학실 등에서 진행된 '야간 천체관측'이 장식했다. 학생들은 밤하늘의 행성과 별자리를 직접 망원경으로 관측하며 우주에 대한 무한한 상상력을 키웠다.

▲ 용인삼계고등학교 학생들이 과학 골든벨을 진행하고 있다./사진제공=용인삼계고등학교

이번 캠프에 참여한 한 학생은 "아침부터 밤늦게까지 친구들과 머리를 맞대고 실험 결과를 분석하고, 밤하늘의 별까지 관측할 수 있어 잊지 못할 추억이 됐다"라며 "교과서로만 보던 과학 법칙들을 직접 실험으로 증명해 보면서 과학이 훨씬 더 흥미롭게 느껴졌다"고 밝혔다.

류용걸 용인삼계고등학교 교장은 "이번 '달빛 과학캠프'는 학생들이 스스로 질문을 던지고 해답을 찾아가는 진정한 탐구의 장이었다"며 "앞으로도 우리 학생들이 창의성과 문제해결력을 갖춘 미래 과학 인재로 성장할 수 있도록 융합형 과학 교육 프로그램을 지속적으로 지원하겠다"고 밝혔다.

▲ 용인삼계고등학교 학생들이 달빛과학캠프에서 물로켓을 발사하고 있다./사진제공=용인삼계고등학교

이어 13일에는 점심시간을 활용해 강당에서 한 학기 동안 학생들이 스스로 주제를 정해 깊이 있게 연구한 결과를 공유하는 '학생 주도형 과학 프로젝트 발표회'를 개최했다.

이번 발표회는 학생들이 조별로 협력하며 연구한 산출물을 전교생과 교직원 앞에서 선보이는 자리로 마련됐다.

▲ 용인삼계고등학교 학생들이 달빛과학캠프에서 특강을 듣고 있다./사진제공=용인삼계고등학교

강당을 가득 채운 전교생은 연구 결과 요약 포스터를 관람하고, 직접 구현된 연구 결과를 시연해보며 열띤 관심을 보였다. 발표에 참여한 학생들은 자신들이 탐구한 이론을 열정적으로 설명하고 시연했으며, 발표회장에서는 역시 높은 집중도와 만족도를 보이며 활발한 질의응답을 이어갔다.

이번 학술 탐구 활동은 과학 및 컴퓨터 관련 교사 전원이 지도교사로 참여해 학생들의 아이디어를 구체화하고 과학적 탐구 능력 및 과학적 사고력을 높일 수 있도록 밀착 지도했다. 발표회장에는 물리, 화학, 생명과학, 지구과학, 컴퓨터공학 등 다양한 분야를 넘나드는 총 30개의 다채로운 연구 주제를 선보였다.

한 학생은 '용액의 이온 농도 변화가 초흡수성 고분자의 팽윤 거동에 미치는 영향에 대한 탐구'를 발표했다. 해당 학생은 포스터를 통해 "현대 사회에서 플라스틱 사용이 급증하면서 미세플라스틱과 같은 환경 문제가 심각해지고 있다"며 "환경 조건에 따른 기능성 고분자의 거동을 이해하고 플라스틱 기반 소재의 응용 가능성을 탐구하고자 한다"며 탐구 동기를 밝혔다.

이어 각 종류의 기저귀에서 분말 형태의 초흡수성 고분자를 추출하고 추출한 흡수성 고분자를 일정한 질량으로 측정해 7개의 시료를 만드는 등 구체적인 탐구 방법을 밝혔다.

또다른 학생들은 '옥탄올-물 분배계수를 통한 리보플라빈과 커큐민의 세포막 투과성 비교에 대한 탐구'를 발표했다. 학생들은 포스터를 통해 "약물의 지용성과 세포막 투과에 대해 관심을 갖게 됐다"며 "약물의 물리화학적 특성이 신약 개발과 약물전달시스템 설계에 어떻게 활용되는지 탐구하고자 한다"며 탐구동기와 목적을 밝혔다. 이어 "본 실험에서 커큐민이 리보플라빈보다 지용성이 크다는 것을 확인할 수 있었다"며 "커큐민이 완전히 용해되지 않았을 가능성 등이 원인이며 이를 줄이기 위해 실험을 3회 이상 반복해야 한다"며 결과를 분석하기도 했다.

발표회에 참여한 학생은 "한 학기 동안 팀원들과 밤낮으로 고민하고 실험했던 결과를 전교생 앞에서 시연할 수 있어 무척 뿌듯했다"며 "선생님들의 세심한 지도 덕분에 이론으로만 접하던 과학적 원리를 직접 눈으로 확인하고 해결하는 값진 경험을 했다"고 소감을 밝혔다.

프로그램을 기획한 창의융합교육부장은 "학생들이 스스로 질문을 던지고 해답을 찾아가는 과정에서 미래 사회가 요구하는 창의적 문제해결 능력과 융합적 사고력을 기를 수 있었을 것"이라고 밝혔다.

/추정현 기자 chu3636@incheonilbo.com

※ 본 글은 경기도교육청 지원으로 작성되었습니다.