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인물과 실험을 통해 과학적으로 사고하고 생각하는 힘을 키워주는 책! “과학적 사고를 경험한다.” 이 책은 과학적 사고에 대한 자연스러운 동기부여를 통해 독자가 스스로 사고하는 세계로 들어가도록 유도하며, 고전물리학의 발전 과정과 신기한 실험들을 살펴보고 지식과 지식을 연결하기 위해 하나하나 따져 가며 논리를 전개하는 과학자들의 사고방식을 따라간다. 이제껏 외서(영미권이나 일본)에 치중되었던 번역서에서 탈피해 물리학의 태동부터 시작해 생생하고 고급진 실험으로 학생들이 과학적 태도로 생각하는 힘을 키우도록 만들었다. “그들은 어떻게 과학적 사고를 발전시켰는가?” 지금은 10대 후반이 되면 과학적 지식과 사고 방법에 대해서 누구나 교육받는 시대이고 좋든 싫든 그만큼 과학은 일상적으로 접하는 것이 되었다. 하지만 과학적 사고방식은 인류의 태동 때부터 존재했었던 것이 전혀 아니다. 과학은 인류가 개척하고 발명해낸 하나의 세계이고 오랜 시간에 걸쳐 구축된 계속 다듬어져 가는 체계이다. 우리는 아리스토텔레스, 뉴턴, 맥스웰을 중심으로 고전물리학의 발전 과정을 집중적으로 되짚어보고 과학적 사고의 원형에 접근하고자 한다. 본문에서 다루는 실험을 이해하는 과정 중에 등장하는 여러 가지 배경 이야기들은 이런 과학적 방법의 발전 과정을 좀 더 입체적으로 느낄 수 있게 돕는다. “파편화된 과학이 연결된 이야기로.” 물이 비커 사이에 걸쳐서 다리를 만들고, 평범하게 굳힌 유리가 총알을 맞고도 깨지지 않고, 마트에서 구한 사탕이 쪼개지면서 빛을 낸다. 이 책에서 다루는 실험들은 대단치 않은 겉모습에 비해서 극적인 효과를 주는 것들이다. 하지만 이 현상들의 핵심을 이해하는데 첨단의 이론이 필요하지는 않다. 단편적으로 알고 있던 이미 배운 과학 지식들을 유기적으로 꿰어낼 수만 있으면 된다. 우리는 각각의 실험에서 이런 개념들의 유기적 연결과 그런 연결을 가능하게 하는 과학적 사고를 만난다. 세심한 독자라면 책 전반에 걸친 과학적 사고의 연결망을 발견할 수도 있을 것이다. 고전 물리학자들과의 대화를 통해 고전물리학의 변천과정을 들여다본다! 이 책은 곳곳에 물리학적 관점의 발전사가 등장하여 물리학의 배경에 대한 독자들의 이해를 돕는다. 특히 1부에서는 아리스토텔레스, 뉴턴, 맥스웰을 차례로 만나면서 자연에 대한 과학적 사고의 변천 과정을 집중적으로 살펴본다. 아리스토텔레스와의 대화에서는 원소설과 우주론을 중심으로 고대 그리스의 자연관을 탐색한다. 자연철학의 원형이라고 할 수 있는 아리스토텔레스 철학의 사고 틀과 세계에 대한 통합된 체계를 만드는 시도의 원조를 우리는 만나게 된다. 뉴턴과의 대화에서는 만유인력과 광학에 대한 뉴턴의 연구를 살펴보고, 아리스토텔레스의 자연관이 뉴턴의 기계론적 역학을 따르는 우주관으로 정립되는 전환을 확인한다. 맥스웰과의 대화에서는 전자기학과 기체 운동에 관한 맥스웰의 연구를 통해 역학적 세계관의 장이론(field theory)적 확장과 확률론적 역학관의 등장을 만난다. 뉴턴과 맥스웰을 통해 고전물리학의 정립과정을 전반적으로 살펴보면서 관찰과 실험으로부터 수집한 정보를 활용하여 과학적 지식을 생산하는 이성의 사용법을 재확인한다. 신기한 실험들을 과학적 사고로 통찰해본다! 2부에서는 1부에서 드러내고자 했던 과학적 사고 과정을 현대로 옮겨와 독자 스스로 음미해 보도록 하였다. 언뜻 이해하기 힘들어 보이는 실험을 제시한 후 과학자들의 생각법을 이 실험들에 적용한다. 2부에 등장하는 실험들은 물질-빛-에너지를 아우를 수 있는 현상들로, 종합적이고 흥미로운 설명을 제공할 수 있는 것들로 주로 선정하였다. 이 실험들을 이해하는 과정 중에 1부에서 만났던 과학적 안목을 반복해서 만나게 된다. 과학적 사고를 통해 배경 지식들이 맞물려서 최종적으로 현상이 이해되는 경험을 독자들이 누리도록 안내한다.

저자 소개 (2명)

저 : 강다현

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과학책을 읽고 질문하며 토론하는 새로운 교육 방식의 런스탠딩 아카데미 대표. 대학을 졸업하고 중?고등학교에서 물리를 가르쳤다. 교사란 무릇 잘 가르치면 되는 줄 알았다. 가르치면 가르칠수록 잘 가르치는 것이 독이 될 수도 있다는 사실을 알게 되었다. 교사란 어떻게 배움에 호기심이 일게 할지 고민해야 하는 사람이었다. 우연하게 파견을 나간 영재학교에서 질문 토론 수업을 하게 되었다. 책을 읽고 질문을 찾고, 논리적 사고 단계를 거쳐 답을 찾는 토론을 하는 과정에서 그동안 물리를 배우면서 느끼지 못했던 새로운 즐거움을 발견했다. 그제야 수없이 많은 아이들이 물었던 질문, “과학... 과학책을 읽고 질문하며 토론하는 새로운 교육 방식의 런스탠딩 아카데미 대표.

대학을 졸업하고 중?고등학교에서 물리를 가르쳤다. 교사란 무릇 잘 가르치면 되는 줄 알았다. 가르치면 가르칠수록 잘 가르치는 것이 독이 될 수도 있다는 사실을 알게 되었다. 교사란 어떻게 배움에 호기심이 일게 할지 고민해야 하는 사람이었다. 우연하게 파견을 나간 영재학교에서 질문 토론 수업을 하게 되었다. 책을 읽고 질문을 찾고, 논리적 사고 단계를 거쳐 답을 찾는 토론을 하는 과정에서 그동안 물리를 배우면서 느끼지 못했던 새로운 즐거움을 발견했다. 그제야 수없이 많은 아이들이 물었던 질문, “과학을 왜 배워야 하죠?”에 대한 답을 찾았다. “과학은 재미있기 때문이야!!”

연구와 시행착오 끝에 질문 토론 수업의 초등학생 버전을 만들었다. 놀랍게도, 머리를 끙끙 싸매며 얼굴이 빨갛게 상기될 정도로 생각하고 고민하는 아이들의 표정에 즐거운 미소가 번졌다. 과학이 재미있다고 말한다. 과학에는 전혀 흥미가 없던 아이들이 과학고에 가고 싶다는 꿈을 꾸기 시작했다. 과학을 더 깊이 공부해보고 싶어졌다는 멋진 이유를 덧붙였다.
런스탠딩 아카데미에서 질문하고 사고하는 과정을 배운 아이들은 과학적 사고라는 날개를 달기 시작했다. 뒤늦게 과학에 꽃을 피우는 아이들의 성장 과정을 지켜보면서, 가르치는 교육이 아닌, 이끌어내는 교육을 전달하기 위해 강연을 시작했다. 전국 도서관, 학교 등에서 학부모와 교사, 교육담당자들을 대상으로 ‘과학 독서 질문 토론 수업’을 강연하고 있으며, 블로그, 네이버 카페, 유튜브로 엄마들과 소통하고 있다.

쓴 책으로 《10대, 나만의 꿈과 마주하라》《어린이를 위한 과학개념어 100》(공저), 《스토리 물리학》(공저)(이) 있다.

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저 : 김현벽

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KAIST 물리학과를 졸업하고 같은 대학원에서 입자물리학 및 우주론에 관한 연구로 박사학위를 받았다. 삼성전자 반도체연구소의 차세대 메모리 개발 부서에서 연구했다. 현재 KAIST 부설 한국과학영재학교 교사로, 과학 영재들의 재능과 열정 속에서 이론 물리학, 반도체 메모리, 수치 시뮬레이션, 3D 프린터, 아두이노 등 물리학과 공학에 대한 지식을 나누고 같이 배워 가고 있다. 공동 저서로 《어린이를 위한 과학 개념어 100》이 있다. KAIST 물리학과를 졸업하고 같은 대학원에서 입자물리학 및 우주론에 관한 연구로 박사학위를 받았다. 삼성전자 반도체연구소의 차세대 메모리 개발 부서에서 연구했다. 현재 KAIST 부설 한국과학영재학교 교사로, 과학 영재들의 재능과 열정 속에서 이론 물리학, 반도체 메모리, 수치 시뮬레이션, 3D 프린터, 아두이노 등 물리학과 공학에 대한 지식을 나누고 같이 배워 가고 있다. 공동 저서로 《어린이를 위한 과학 개념어 100》이 있다.