4월이면 다양한 과학대회가 열린다. 대부분 학교에서 가장 먼저 치러지는 교내대회는 ‘글로벌청소년과학탐구대회’이다. 올해는 융합과학, 기계공학, 항공우주, 탐구토론 등 4종목으로 나눠 진행된다. 모두 학교별 예선을 거쳐 전국대회까지 이어진다.
그 중 가장 중요한 대회로 꼽히는 건 ‘과학탐구토론대회’이다. 수상제조기로 불리는 이홍란(문산고), 김성례(낙민초) 과학교사를 만나 과학탐구토론대회 공략법을 들어봤다.

 
(좌)김성례 교사, (우)이홍란 교사

Q. 과학탐구토론대회는 어떤 대회인가.
A. 과학탐구토론대회(주최 한국과학창의재단)는 주어진 탐구주제에 대해 스스로 탐구 문제를 발견하고, 창의적으로 문제를 해결하며, 토론을 하는 대회이다. 궁극적으로 아이들의 눈을 통해 미래를 예측하는 대회이다. 참가 대상은 초등학생, 중학생, 고등학생이며, 3인이 1팀을 이룬다. 탐구주제는 초, 중, 고 각각 다르다.
교내 대회라면 보고서 작성이 중요하다. 이외 그리 엄격한 규칙은 없다. 자유롭게 발표 및 반론을 하면 된다. 하지만 지역(시) 대회부터는 규칙이 엄격하다. 보통 지역대회에는 4팀(전체 참가 수에 따라 달라짐)이 참가해서 발표팀, 반론팀, 평론팀, 참관팀으로 나눠서 번갈아 진행된다. (김성례 교사)

 <2016년 과학탐구토론 대회 주제>

초등
(식품원료) 해외에서는 식량문제에 대한 대안으로 곤충 원료 식품에 많은 관심을 기울이고 있다. 우리나라의 경우 곤충 원료 식품에 이제 조금씩 발을 내딛는 상황이다. 곤충 원료 식품 관련 국내·외 활용현황, 장점 등을 조사하고, 곤충 원료 식품으로 가장 적합한 곤충을 찾아 활용 방법을 제안하시오.
중학
(에너지) 현대인은 화석연료, 전기 등을 생활에 필요한 에너지로 이용하고 있다. 산업혁명 이전 사람들은 주변의 자연환경을 활용하여 생활에너지(냉·난방, 동력 등)를 어떻게 얻었는지 조사하고, 환경 문제 개선에 도움이 될 수 있는 방안을 제시하시오.
고교
 (자원 재활용) 일반폐기물, 산업폐기물로부터 유용한 자원을 회수하는 것을 도시광산이라 하며, 폐냉장고나 폐PC 등과 같은 것을 도시광석이라고 한다. 다양한 도시광석 중에서 한 제품을 골라 재활용 현황과 문제점을 조사하고, 그 문제점을 개선할 수 있는 과학적 방안을 제시하시오.

Q. 과학탐구토론대회 준비과정은 어떻게 되나. 
A. 가장 완벽한 대회인 과학탐구토론대회는 ‘주어진 탐구주제에서 탐구문제 발견→ 탐구 주제 설정 → 가설 설정 및 탐구 설계 →탐구 수행 → 해석과 분석 → 결론 도출 → 보고서 작성 → ppt 발표 및 토론’의 과정을 거친다. 대회 준비는 각 단계별 소요 시간을 잘 안배해야 짧은 시간 안에 탐구 과정을 수행할 수 있다. 시간은 주로 방과 후나 주말 시간을 활용하고, 학교의 과학 선생님이나 대회 참가 경험이 있는 선배의 조언을 얻는 게 도움이 된다. (이홍란 교사)

Q. 각 준비과정에서 주의 할 점은 무엇인가.
A. <탐구 주제>는 평소 일상생활에서 경험한 것이나 수업 시간에 배운 내용 중에서 정하는 게 좋다. 처음부터 너무 어렵게 접근하면 주제 정하기가 어렵고, 주제를 정했다 하더라도 학생 수준에서 탐구 수행을 하기가 어려울 수 있다. (이홍란 교사)
<자료조사>는 각종 과학 관련 서적이나, 인터넷, 학술 보고서, 학술 논문 등을 활용해서 충분히 이뤄져야 한다. 충분한 공부가 돼야 탐구 설계와 방안을 제시할 수 있다.(김성례 교사)
<탐구 설계>는 탐구 목적에 맞게 변인 통제를 잘하고, 실험을 할 때는 반드시 실험군과 대조군을 설정해야 한다. <보고서>는 과학적 언어로 작성해야 한다. <PPT 준비>는 탐구 결과를 상대방이 한눈에 알아 볼 수 있도록 적당히 시각화 및 청각화 하는 게 좋다. <발표>는 본인이 먼저 탐구 결과를 완전히 이해한 다음 구체적으로 쉬운 언어로 전달해야 한다. (이홍란 교사)
또한 주제에 대해 철저히 탐구해서 나올 수 있을 모든 주제를 예상하고, 논리적으로 반박할 수 있어야 한다. (김성례 교사)

Q. 탐구토론대회에서 가장 중요한 것은 무엇인가.
A. 반드시 탐구 설계 및 탐구 수행 과정이 있어야 한다. 단순한 자료조사보다는 창의적인 과학실험을 통한 탐구 과정 및 결과가 뚜렷하게 나타나야 한다. 창의적으로 문제를 해결하고, 실현가능한 활용방안을 제시해야 한다. 앞으로 후속 연구과제까지 고민하는 내용이어야 한다. (김성례 교사)
또한 주제의 참신성과 탐구 과정 및 결과의 과학적 정확성도 중요하다. 즉, 탐구 주제가 기존의 것들과 차별화 돼야 하고, 누구에게나 관심을 끌 수 있어야 한다. 과학적인 오류도 없어야 한다. (이홍란 교사)

Q. 이외 또 생각해야 하는 것은 무엇인가?
A. 팀 프로젝트이므로 팀웍이 좋은 친구들과 한 팀을 이루는 게 좋다. 팀이 조직되면 역할 분담을 정확히 하고, 의사소통을 원활히 해야 한다. 그러기 위해서는 공동 연구에 대한 인식을 공유해야 하고, 서로의 의견을 존중하고, 배려하는 자세가 필요하다. (이홍란 교사)
과학적 지식을 논리적으로 말할 수 있는 능력도 중요하다. 자료조사 및 부족한 것은 서로 공유할 수 있지만 논리적인 말하기는 평소 훈련이 돼야 한다. 질문 및 답문과 반론 방법도 정해진 시간을 고려해서 연습하는 게 좋다. (김성례 교사)

Q. 과학탐구토론대회의 교육적 효과는 무엇인가.
A. 탐구 문제를 발견하고 탐구 주제를 선정하는 과정에서 의사소통하는 능력을 키울 수 있다. 자기 주도적으로 연구하는 능력과 과학지식도 얻을 수 있으며, 창의적인 문제해결력과 과학적 글쓰기 능력, 논리적인 말하기 능력 등 다양한 역량을 기를 수 있다. (이홍란 교사)
또한 하나의 주제를 깊이 있게 탐구하는 과정을 거치면 크게 성장하게 된다. 탐구능력은 물론 조사능력, 융합능력, 확장능력까지. 꼭 특목고 진학을 목표로 하지 않더라도 뭔가 하나를 깊이 있게 탐구하는 시간을 가졌으면 좋겠다. 초등학교 때부터 교내대회에 적극적으로 참여해서 다양한 능력을 차곡차곡 쌓아가길 바란다. (김성례 교사)