사비오 칼럼

AP Physics B에서 고전을 하는 학생을 위한 조언

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

해마다 멀쩡하게 잘 나가던 학생이 예상외로 벽돌 벽에 부딛혀 고생하는 모습을 보게 되는데 그 과목은 거의 다 물리와 기하이다.  (기하와 물리: 반복이 되더라도 미리 배워야 하는 과목  참고)

특히 미국의 AP Physcis는 5월에 있을 시험 준비를 시켜야 하기 때문에 “학생 모두가 다 완전히 이해할 때까지” 가르칠 여유가 없다.  정신없이 몰아쳐서 가르치기 때문에 웬만한 학생이면 고전을 하게 되는데 그렇다고 해서 학생 모두가 이해할 때까지 가르칠 수있는 Honors Physics 로 가게 되면 SAT 시험 출제 범위의 반 정도 밖에 배우지 못하기 때문에 그 나름대로의 문제가 있다.  진퇴양난이 된다.  (Honors Physics의 현실  참고)

게다가 AP Physics B는 조금 익숙할만하면 배우는 내용이 완전히 바뀌어 버리는 문제까지 있다.  이 다양하고 무관한 주제가 한 과목에 속해 있다는 것이 믿어지지 않을 정도이다. 물리를 배우고 나면 “세상이 모두 다 물리다”라는 말이 실감난다.

고등학생이 배우는 과목중에 물리가 가장 원리의 파악을 요구한다.  이해 못하더라도 열심히 외우고 유형을 익혀 넘어가려는 공부 방법의 소유자가 임자를 만나는 외나무 다리가 바로 Physics 물리이다.  특히 물리의 저변에 깔려있는 철학인 “세상은 간단하며 뻔한 규칙으로 움직이는 곳이다”에 동의를 못하고 “세상은 우리의 희망과 감정에 따라 매번 다른 결과가 나오는 복잡한 곳이다” 라고 생각하는 학생들은 고전을 한다.

AP Physics B나  C 수준의 물리란 “세상은 겉으로는 복잡해 보이지만 실은 간단한 원리로 모두 설명이 되며 앞으로 진행될 과정까지 예측까지 할 수 있다”를 배우는 학문이다.  이 간단한 원리를 파악하지 못하고 열가지 현상을 보면 열가지를 배우려는 학생은 물리에서 좌절하게된다.  즉, 다리를 만져도 꼬리를 만져도, 귀를 만져도 “또 코끼리구나” 하고 결론을 내려야 하는데 만지는 곳마다 새로운 동물을 발견하는 학생은 “다리라는 동물은 꼬리라는 동물 수의 4배이고 귀라는 동물의 2배이다.” 같은 식의 공식을 만들어 외우지만 코라는 동물에 대한 문제가 출제되면 공식을 몰라 답을 할 수 없게 된다.

일단 이런 난관에 처하면 어떻게 헤쳐 나가야 할까?

우선 눈을 뜨고 코끼리 한마리뿐이라는 것을 알아야 한다.  이는 문제를 더 많이 푼다고 되는 것도 아니고 직감적으로 깨닫지 못한는 학생을 위해서는 누군가가 지적을 해 주어야 한다.  눈을 뜨고 나면 안 만져 보아도 각 부분의 촉감을 정확히 추측할 수 있게 된다.  몇 주에 한번씩 주제가 바뀌며 온갖 요상한 내용을 배우는 물리가 실은 한 코끼리의 여러 부분일 돌아가며 보고 있을 뿐이라는 것을 깨닫기 위해서는 그 깨달음에 초점을 맞추고 가르치는 선생님에게 배워야 한다.  한데 이 것이 간단하지 않은 것이 이미 직감적으로 물리를 이해하는 선생님은 “당연한 소리”를 강조할 필요를 못 느껴서 소홀히 할 수 있고, 공식만 가르치는 선생님은 전체 그림을 보여줄 능력이 없다.  인터넷에 수 없는 물리 강의가 산재하지만 기분 내키는 대로 산발적으로 만든 강의가 대부분이어서 mechanics 부터 modern physics 까지 한 코끼리를 가지고 일관성있게 가르치는 강의는 본 적이 없다.  이런 부분적 강의는 모든 것을 다 이해하고 있고 한 부분만 필요한 학생, 또는 물리의 신기함을 알고 싶어하는 학생, 일반인에게는 유용하지만 지금 당장 전체 그림을 보고 각 부분을 파악해서 시험을 봐야 하는 학생에게는 도움이 되지 않는다.  YouTube를 보면 각 개념마다 강의가 1000개 정도 되어 한번씩 보는데 가장 좋은 강의를 선택하는데 몇 달의 시간이 필요하다.  홍수의 범람으로 식수가 고갈되는 현상이다.

그러면 누구에게 어떻게 배워야 하는가?  우선 내가 만든 강의를 들어 보시는 것을 권한다.  내가 이 물리 강의를 만들 때는 위에 강조한 전체 그림을 먼저 보여주고 각 부분을 설명했다.  강의의 수준과 범위는 SAT Physics인데 여기에 내가 다루는 개념은 AP Physics와 같은 내용이다.

일단 내 강의거나 다른 선생님의 도움으로 전체 그림을 볼 수 있게 되면 그 다음은 제대로 보고 있는지를 확인해야 한다.  그러기 위해서는 각 부분의 공식에 수치를 대입하는 문제를 풀 것이 아니라 그림 자체에 대해 묻는 문제를 접해야 한다.  그 문제는 이 두 권의 책을 구입하여

Giancoli Physics 5th Edition (중고 $2 미만)

Serway Physics 6th Edition (중고 $2 미만)

각 chapter 끝에 나오는 Questions를 풀어 보아야 한다.  Questions는 Problems와 달리 원리를 이해 했는지 확인하는 정곡을 찌르는 질문이고 SAT Physics문제가 대부분 바로 이런 식으로 출제된다.

학교 물리 수업에 고전하는 학생은 반드시 시간을 내어 내 강의 무료 trial을 신청하고 위의 책 두 권을 주문하여 위에 설명한 방법으로 물리 공부에 접근해 보기를 권한다.  물리에 소질이 없다고 자포자기 했던 학생도 일단 눈을 뜨고 나면 물리가 가장 쉬운 과목이라는 것을 알게될 것이다.

위의 책 두권은 가격도 저렴함으로 구입하여 비치해 놓는 것이 현명하다.  한 책의 설명으로 이해를 못 한 개념도 다른 설명을 들으면 이해할 수가 있게 된다.  물리에서 고전하는 학생은 풀어놓은 문제를 보고 그 문제의 풀이 요령을 익히며 그것이 공부라고 생각하는데 그런 방법으로 준비하면 다른 식으로 출제된 문제에서 다시 막히게 된다.