사비오 칼럼

Physics 물리에 재능이 있는 학생을 위한 조언 Part 1

Written on March 31, 2012

By James H. Choi
http://Korean.SabioAcademy.com
원문출처

주:  2014년부터 AP 물리 과정이 바뀝니다.  새로 바뀌는 AP Physics 1 과 2에 대해를 참고 하세요.

고등학교에서 배우는 과목 중에 학생의 선천적인 소질에 따라 난이도가 극과 극으로 차이가 나는 과목이 물리라고 생각된다.  “물리”라는 단어 자체가 듣는 사람으로부터 극과 극의 반응을 가져온다.  악몽을 재생하는 사람도 있고 “재미있고 쉬운 과목”이었다고 생각하는 사람도 있다.

나에게는 물리가 재미있고 쉬웠다.  배우면 배울수록 우주가 더 이해할만한 곳이 되어갔고 더 흥미로운 곳이 되어갔다.  그리고 무엇보다 별 준비 없이 쉽게 점수를 받을 수 있다는 것이 가장 큰 매력이었다.  물리는 (최소한 classical physics는) 당연한 이야기로 들렸고 문제를 아무리 꼬아 놓아도 좀 생각하면 간단하게 볼 수가 있었다.  물리의 한가지 배워 100개의 문제를 풀 수 있는 효율에 익숙해지고나니 역사나 지리 같은 과목은 하나를 배워 하나를 답해야 하기 때문에 “못할 짓” 이라 느껴졌었다.   티 스푼으로 눈을 치우는 사람처럼 느껴기 때문이다.  (그 후 나이가 들면서 철학, 역사, 문학에 관심을 가지게 되었다)

누구나 다 나 같은 줄 알았는데 대학교 시절 친구들 숙제 도와주며 물리가 누구나에게 쉽게 보이지 않는다는 것을 알게 되었다.  한데 그것이 내게 미스터리였다.  이들은 다 자전거도 탈 줄 아는데 왜 dynamics를 어려워 하나?  배구를 잘 하면서 왜 projectile motion을 가지고 고전하는가?  내 눈에는 마치 “물건이 비싸면 안사고 싸면 사는 사람”이 경제학에 나오는 “수요와 공급”의 개념을 도저히 이해 못하겠다고 버티는 것과 마찬가지로 믿기 어려운 소리로 들렸다.

이 친구들은 물리도 역사/지리처럼 한가지 배워 한가지를 답하려 했다.  같은 개념을 가지고 이러저리 돌려 나오는 문제를 보면서 문제마다 뭔가 새로운 원리를 묻고 있는 것 처럼 대하고 따로 배우려 했다.  물론 아무리 준비해도 시험에서는 “안 배운 것”이 나왔다고 불평하면서 물리는 아무리 공부해도 소용없는 어려운 과목이라고 선언했다.

나는 그들을 이해 못했고 그들은 나를 이해 못했다.

물리에 대한 양극의 반응은 지나간 한 시대의 단상이 아니다.  이제 높은 수준의 simulation이 무료로 제공되는 인터넷 시대고 도래 했으니 누구나 다 물리를 이해할 수 있을 것 같지만 실은 정 반대다.  물리에 관심있는 학생은 그런 자료를 찾아보며 더 발전해 나갔고 무관심한 학생은 피해 가서 이 두 유형의 상대적인 차이는 어느시대보다 더 크게 벌어졌고 앞으로 교육 테크놀로지가 발달해 나갈 수록, 무료 강의가 보급될수록, 수준차이는 더 벌어지게 될 것이다.
나는 물리에 선천적인 관심과 소질을 보이는 학생의 수가 얼마나 되는지 모른다.  내가 학생을 가르치면서 보면 많은 것 같지는 않다.  열명에 한명이거나 스무명에 한명정도로 보인다.  한데 한가지 확실한 것은 그들이 소질을 살리지 못하고 평범해 지는 경우가 대부분이라는 것이다.

미국의 고등학교 교육은 운동과 음악을 강조한다.  내가 방문한 미국의 고등학교 중에 학생의 과학경시대회 결과를 운동경기 결과보다 더 크게 포스터로 걸어 놓은 곳은 토마스 제퍼슨 Thomas Jefferson 과학고 뿐이었다.  나머지 고등학교는 다 대대적으로 운동팀의 결과를 최 우선으로 강조하고 자랑한다.  그런 지침으로 운영되는 미국의 학교 제도에서는 운동이나 음악에 천부적인 소질을 가진 학생이 발견되지 않는 것이 거의 불가능하다.  소질이 있다면 반드시 발견될 기회가 주어지고 일단 발견이 되면 State, National, 심지어는 Olympics까지 학교측이 적극적으로 학교의 명예를 걸고 지원이 따른다.

하지만 수학이나 물리에 소질을 가진 학생이 평범한 공립학교를 다니고 있다면 그대로 묻힐 가능성이 훨씬 더 크다.  공립학교는 인성을 더 중요시 여기기 때문에 학구적인 실력으로 일찍부터 두각을 나타내는 것에 대해서는 무관심을 지나 거부반응까지 보인다.  학교에 새로운 운동 종목을 제안하면 진지하게 듣고 심각하게 고려하는 교장도 학교에 새로운 AP Environmental Science 과목을 도입하자는 제안을 하면 “대체 애들이 무엇이 되기를 바라는 것입니까?”하고 어이없는 일침을 하고 화를 내며 그자리에서 거절 한다.  과학 경시대회 제도에 참가하자는 제안을 하면 “그럴 시간이나 재정이 없습니다”라고 답이 온다.   그리고 몇 달 후 학교 외모 리모델링을 대대적으로 한다.  (실화)

그런 환경 속에서 물리에 소질을 가진 학생은 다른 학생과 같은 때 같은 물리를 배우고 “쉽게 A를 받는 학생”이 되는데서 그친다.  대학 지원서 보면 “간신히 A 받은 학생”과 똑같다.   나중에 SAT 물리, AP 물리에서도 만점을 받지만 이 역시 간신히 만점을 맞는 수많은 학생 중에 한명이 되고 만다.

미국에 과학경시대회가 있는지도 모르는 미국 과학 선생님의 지도를 받아가며 고등학교 시절을 보내며 특별 활동도 “봉사”같은 식의 활동으로 질보다는 양으로 차별화를 모색하는 활동을 선택하여 시간부족하고 피곤하게 살기만 했지 큼직한 기록은 하나도 없는 고등학교 시절을 보내고 만다.

MIT를 지망한 학생이 이런 식으로 고등학교 시절을 보내는 것은 우선 합격자체도 요원하게 되지만 혹시 합격하더라도 준비부족으로 고전하게 된다.

물리에 흥미를 보이는 학생의 소질을 살리는 것은 아주 중요하다.  물리학자가 되기 위해서가 아니다.  과학 엔지니어링 모든 분야의 기본이 물리다.  물리 학부를 전공하면 Law School, Medical School 뿐 아니라 모든 엔지니어링과 대학원으로 진학할 수 있을 정도로 과학의 기본을 익히게 된다.  나 자신도 학부에서 물리를 전공했기 때문에 석사는 Computer Science 그리고 박사는 Mechanical Engineering로 다르게 선택해도 다 해낼 수가 있었다.   엔지니어링으로 시작하면 물리로 갈 수 없다.

그러니 물리의 소질을 살린다는 것은 물리학자가 되는 준비를 한다는 뜻이 아니라 과학/엔지니어링의 모든 분야, 그리고 법, 의학의 문을 열어준다는 뜻이 된다.    참고로 물리학자가 노벨 의학상을 받는 경우는 있지만 (내가 아는 것만 두번) 의사가 물리 노벨상을 받는 경우는 못 보았다.  그리고 이집트의 고대 문자를 해석해 낸 첫 실마리를 풀은 사람도 언어학자가 아니라 물리학자인 Thomas Young 이었다.  물리는 그만큼 우리에게 모든 분야의 원리를 찾아내는 능력을 길러준다.

어떻게 하면 같은 고등학교에서 같은 시간을 들여 같은 물리를 배우고 같은 시간을 활동하면서도

1. 물리의 수재로 보이고
2. 과학경시대회에서 큼직한 상을 받은 기록을 세우고
3. 자신의 연구를 할 수 있을까?

앞으로 “물리에 재능이 있는 학생을 위한 조언” 시리즈를 통해 하나씩 설명하겠다.

다음편:  Physics 물리에 재능이 있는 학생을 위한 조언 Part 2