사교육 없이 키우기-아들과 물리 생각해 보기 - 케플러 법칙 & 구심력(180222)

큰 아들 YJ가 고등학교 2학년에 올라가기 전에 예습을 한다며 물리를 공부하고 있다. 인도에서 4년간 체류하면서 한창 사춘기를 보냈기에 물리를 배웠지만 진지하게 생각해보진 못했다. 

 시간이 지나니 아이가 청소년이 되고 자신의 미래에 대해 고민도 하면서 생각이 점점 성숙해감을 느낀다. 겨울방학 동안 나름 계획을 세우고 계획에 맞춰 부족했던 수학과 물리에 대해 생각하는 시간을 가지고 있다. 가끔은 좋아하는 운동과 경기 중계방송에 산만해지기는 하지만 괄목상대가 이럴 때 하는 말 아닐까 한다. 

 물리에 대해 물어볼게 있다고 해서 함께 생각해 보는 시간을 가져보자고 했다. 케플러 법칙, 구심력, 만유인력의 법칙 등에 대한 부분으로 여러 식이 자습서에 기록되어 있다. 

 학원을 다니지 않기에 잘 모르는 부분은 인강이나 유튜브 강의를 통해 이해하고 그래도 힘든 부분은 주변 사람들에게 많이 물어보라고 권유한다. 

 물리는 많은 식을 접해야 한다. 하지만 자연현상에 대한 일종의 규칙을 똑똑한 과학자들이 찾아내고 식으로 나타낸 것이기에 그 현상에 대한 호기심을 가지고 식을 이해하자고 했다. 

• 태양 주위를 도는 행성들의 운동을 케플러의 법칙으로 이해해 본다. 
• 구심력은 속도 v 관점에서 또는 각속도 w의 관점에서 생각할 때 반지름 r의 역할은 반비례 할수도 있고 비례할 수도 있다. 이것을 이해하기 위해 상상력을 발휘할 필요가 있다. 조금은 과장되게 r을 1m와 100m로 생각해본다. 
• 비례상수란 개념이 왜 생겼을까도 생각해본다. 
• 물체가 지나간 거리는 반지름과 각속도와 관계가 있는데 왜그렇지. 

물리나 수학을 우리나라에서는 너무 어렵고 재미없게 일방적으로 가르치는 것 아닐까? 짧은 시간에 많은 문제를 푸는 것이 바람직할까? 사회에 진출해서 자기의 역할을 하고 있는 성인들에게 물어보자. 어떤 문제에 직면했을 때 그 문제를 얼마나 빨리 해결하느냐가 중요한가? 아니면 그 문제를 어떻게 풀어갈까 생각해보고 전문가에게 묻든, 인터넷의 자료를 조사하든 어떻게 풀어가야 할지 고민하고 문제를 분석하고 접근방법을 찾는 것이 중요할까? 

 물론 후자가 중요하다 하루에 수학이나 물리, 다른 과목도 마찬가지다. 한 문제라도 진지하게 고민해서 자기 것으로 만드는 연습이 우리 아이들에게 필요하다. 식을 외워서 식을 대입해 풀 수 있는 문제를 빨리 풀어내는 것은 이제 컴퓨터에 맡겨야 한다. 식을 만들어 내고 더 나아가서 현상 가운데서 문제를 만들어 내는 것을 연습해야 한다. 이것이 교육의 방향이 되야한다. 

 30년이 지났지만 여전히 물리나 수학책의 기본개념은 동일하고 문제도 유사하다. 19세기의 교실에서 20세기의 교사가 21세기의 아이들을 가르친다는 말이 아직도 유효하다. 학교에서 아이들을 가르치는 교사들의 마인드가 중요하다고 본다. 그런 교사는 적겠지만 마지못해 20년 근무후 연금을 위해 아이들을 가르친다면 얼마나 교사나 아이들이나 불행한가.

 어느 직업이나 마찬가지지만 교사도 자신의 존재가치를 생각하고 자신만의 교육철학을 가지고 끊임없이 배우며 아이들이 미래를 준비해갈 수 있도록 주어진 시간을 꼭꼭 채워가야 한다. 잠자는 아이가 있으며 나의 교습방법에 대해 생각해 봐야 한다. 아이들이 좋아하는 운동을 할 때는 눈이 말똥말똥하다. 수포자가 되어 수학시간에 잠자는 아이들에게 시간이 정지되어 있지는 않다. 그들에게도 호기심을 발동할 것들을 던져야 하지 않을까? 

 아들과 함께 구심력을 얘기해보며 아이들은 문제푸는 기계가 아니라 생각하는 연습을 통해 생각하는 힘을 길러야 한다고 주장하는 바이다.