과학과 수학의 콜라보(collaboration)
지구와 달에서의 무게와 질량(feat. 보라 토끼님 작가)
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May 5. 2022
과학 수업을 하다 보면 아이들은 질문을 한다. 왜 수학을 잘해야 과학을 잘해요?라고..
그리고 왜 원장님은 과학, 수학학원을 같이해요?라고 많이들 물으신다.
많은 질문들에 대해 필자는 오늘 수학의 이해도가 과학 학습에 미치는 영향을 이야기하려 한다.
과학은 세상을 합리적이고 이성적인 근거로 해석하는 학문이다. 특히 뉴턴은 신의 세계에서 인간의 세계로 세상을 이끈 과학혁명을 완성시킨 과학자이다. 뉴턴의 운동법칙은 관성의 법칙, 가속도의 법칙 그리고 작용과 반작용의 법칙 등 세 가지이다.
중학교 교육과정에 나오는 중력을 이해하고 풀려면 수학적 이해도도 뒷받침되어야 한다.
중력은 지구와 같은 천체가 물체를 당기는 힘이다. 이것을 학습하기 위해서는 무게와 질량의 개념도 이해가 되어야 한다. 달의 중력은 지구 중력의 약 1/6이므로 달에서 물체의 무게는 지구에서의 약 1/6이 된다.
질량은 물체의 고유한 양이므로 지구와 달에서의 질량은 같다.
무게는 질량에 비례하므로 지구에서 물체의 무게=9.8 ×질량이다. 예를 들자면 질량이 1kg인 물체의 지구에서의 무게는 약 9.8N이다.
수학적 이해도가 뒷받침되지 않는 학생들은 중력을 배울 때 이해하는 것을 어려워하고 문제 풀기를 어려워한다. 또한 탄성력에서도 비례식을 세워 풀어야 하는데 식을 세워 푸는 것조차 힘들어한다.
수학 성적이 좋은 학생들을 분석하면 과학의 이해도도 좋다. 교과과목을 따로 분리해서 학습을 하는 것이 아니라 각 학문의 지닌 특징을 파악해 통합 연계해서 이해한다면 최적의 방법이 아닐까 생각을 한다.
