법칙 계보 파악하면 이해 쉬워져

이명랑의 명랑 과학

이명랑의 명랑 과학 /
10. 계통도 그리면 법칙 이해가 저절로

‘뉴턴의 제1법칙, 질량보존의 법칙, 일정성분비의 법칙, …’ 과학을 공부하다보면 낯선 법칙이 많이 나온다.

과학은 자연현상의 원리를 찾아 설명하고, 적용하는 학문이다. 따라서 처음 배우는 내용은 새로운 법칙을 적용해 이해해야 하기 때문에 법칙의 수가 늘어날 수밖에 없다. 그런데 법칙들이 너무 많다 보니 익히기도 힘들고, 이해했던 내용들도 잊거나 헷갈린다.

복잡할수록 체계화해 정리하면 이해와 기억에 도움이 된다. 관련 있는 법칙들을 계통에 따라 시간순서대로 적어서 ‘나만의 과학 법칙 계통도’를 만들어보자. 그리고 법칙의 등장 배경, 바탕이 되는 개념, 영향을 준 법칙, 관련 공식까지 함께 정리해두자. 비슷한 단원들의 내용을 묶으면 흐름과 법칙 사이의 관계를 쉽게 파악할 수 있으며, 필요한 공식을 제때에 찾을 수 있어 효과적이다. 이런 방식은 최근 크게 늘고 있는 서술형 문제를 대비하는 데에도 도움이 된다.

예를 들어 돌턴의 원자론(Dalton’s atomic theory)을 설명한다면 이 법칙에 영향을 준 고대 그리스 자연철학자 데모크리토스가 주장한 “원자는 모양·위치·크기처럼 기하학적 성질에 따라 구별된다”는 원자론을 쓴 뒤, 돌턴의 원자론 가운데 “화학 반응 때 원자는 없어지거나 새로 생기지 않으며 다른 종류의 원자로 변하지 않는다”는 세번째 법칙과 “서로 다른 원자들이 일정한 비율로 모여서 새로운 물질을 만든다”는 네번째 법칙이 각각 영향을 준 ‘질량보존의 법칙’(1772, 라부아지에)과 ‘일정성분비의 법칙’(1799, 프루스트)에 관한 내용을 적어두자. 다음에 게이뤼사크가 원자론으로 ‘기체반응의 법칙’을 설명하려다 분자의 개념을 이끌어낸 사실과 아보가드로가 “같은 온도와 압력 아래에서 모든 기체는 같은 부피 속에 같은 수의 분자가 있다”는 법칙을 주장하는 데 영향을 줬다는 것까지 정리하면 원자론을 중심으로 관련 지식을 한 번에 정리할 수 있다.

하나의 법칙을 중심으로 관련 법칙과 배경 지식을 연결하면 법칙을 이야기처럼 이해해 기억을 오래 유지할 수 있고, 이해가 잘 안될 땐 필요한 단원을 찾아 복습할 수 있다.

이명랑 1318 교육연구소 연구원