고등학교 과학글쓰기 특강: 실험보고서 피드백 자료

2018년 겨울에 일반고 1학년(10학년)을 대상으로 하는 과학글쓰기 특강을 했습니다. 이 특강 중 진자의 등시성을 실험하고 실험보고서를 작성하는 실습을 수행했고, 이 포스트는 실습 결과를 평가하면서 발견한 난점과 오개념을 정리한 것입니다.

개요

처음 주어지는 실험 과제는 진자운동의 성질이며, 학생들은 진자의 등시성을 모르는 상태에서 실험을 진행합니다. 진자는 무엇이며, 진자 운동이 어떤 것인지를 알아보며, 진자운동과 관련하여 관심을 가질만한 주제나 질문들을 이야기합니다. 마지막에는 진자의 주기에 영향을 주는 요소를 확인하는 것을 실험 목적으로 삼을 수 있도록 유도합니다.

실험에서 다루는 변인은 추의 무게와 끈의 길이, 최고점의 각도입니다. 준비한 실험 장비를 보여주기 전에 실험 설계 과정을 소개합니다. 실험에 영향을 미칠 수 있는 외부요인을 생각해보고 조치방법을 탐구합니다. 실험의 모든 과정에서 사용하는 장비와 소모품을 정리합니다. 이 과정이 끝나면 학생들은 예비보고서를 작성하고 실험을 시작합니다.

실험을 모두 마친 후, 학생들 스스로 양식에 맞춰 결과보고서를 작성하도록 합니다.

예비보고서

예비보고서는 실험에 들어가기 전에 작성합니다. 실험을 하려는 목적과 필요한 기구와 소모품, 실험 방법으로 이루어져 있습니다.

실험 목적

• 무엇을 알기 위해 실험하는지 작성합니다.
• 중요한 것을 추려서 간결하게 작성합니다.

실험 수업이라면 실험 목적이 주어진 상태로 시작하지만, 창의동아리나 과학 탐구 등은 실험 목적과 실험 설계를 직접 결정해야 합니다. 과학적으로 의미있는 질문을 하도록 합니다.

실험 도구

• 실험 방법에서 요구하는 재료의 특징과 조건을 빠짐없이 적어야 합니다.
• 실험 방법에서 요구하는 재료를 빠짐없이 적습니다.

실험보고서를 보며 재현실험을 한다고 했을 때, 실험 설계 과정에서 결정한 실험 도구와 실험 도구의 조건들을 함께 작성해야 합니다. 그래야 재현실험을 하고자 할 때 대체재를 찾아 실험을 수행할 수 있습니다.

실험 방법

• 재현실험을 수행했을 때 같은 결과가 나올 수 있도록 작성해야 합니다.
• 측정하는 과정에서 측정 기준을 명확하게 작성해야 합니다.
• 반복구간이 있는 경우 어디서부터 반복하는지 명시합니다.
• 가급적 하나의 단계에 하나의 행동을 지시합니다.

실험 방법은 요리 레시피와 비슷합니다. 하나의 행동을 하나의 단계로 두고 무엇을 얼마나 수행해야 하는지 작성합니다.

결과보고서

결과보고서는 실험 동안 얻은 데이터를 이용해 결론에 이르는 과정을 작성합니다. 실험 결과와 결과 분석, 결론, 토의로 이루어져 있습니다.

실험 결과

• 결과는 줄글로 설명하는 것이 좋습니다.
• 줄글로 설명하기 위해 사전에 표와 그림에는 적당한 이름을 붙이는 것이 좋습니다.
• '거의 변화하지 않았다' 등의 명확하지 않은 구어체 문장보다는 '유의미한 변화를 보이지 않는다' 등의 문어체로 작성하는 것이 좋습니다.

결과표를 설명할 때 개조식으로 서술하는 경우가 많았습니다.

결과 분석

• 데이터로부터 결론으로 가는 과정을 제시해야 합니다. 따라서 종합평가보다는 데이터의 개평평가부터 이루어집니다. 여기서는 데이터에서 주목해야 할 점을 위주로 작성하고, 이것으로부터 어떤 결론을 낼 수 있는지를 작성합니다. 단, 실험 목적과 관련 없는 특징이 나타나는 경우는 모아서 따로 설명합니다.

실험 목적과 실험 방법을 간략하게 정리한 후 얻어낸 결과를 간단히 소개한 후 결론을 서술합니다. 앞서 작성한 내용을 반복해서 작성한다는 생각 때문에 비효율적이고 비논리적이라 판단하여 몇 가지 요소를 생략하는 경우가 많았습니다. 또한, 실험 목적에서 제시한 목표를 벗어난 결론도 많았습니다.

결론

• 고찰에서는 실험을 하는 이유를 적고 실험 방법을 간략히 서술한 뒤 결과를 소개합니다.
• 실험 목적은 실험의 이유를 실천하기 위한 것이므로 실험 목적의 이유를 먼저 서술하는 것이 자연스럽습니다.
• 결론이나 고찰에서는 결과분석 때와 같은 말을 반복해서 쓰기보다는 가능한 압축해서 쓰는 것이 좋습니다.
• 느낌표나 물음표는 보고서를 신뢰할 수 없게 합니다.
• "급하게 실험하느라" 등 연구자 개인의 감상은 쓰지 않습니다.

토의

• 제안하는 이유를 구체적으로 작성합니다.
• 실험에 어느정도 영향을 미쳤는지 알 수 없는 오차는 작성하지 않습니다.
• 도구나 방법의 제안이 아닌 "더 정확하게", "더 정밀하게"등 대안 없는 개선요구는 쓰지 않습니다.