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빅히스토리 3 - 물질을 이루는 원소는 어디서 왔을까? : 원소와 물질의 생성

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출판사 서평

인문 역사 과학을 아우르는 융합인재교육의 구체적 솔루션!

"빅히스토리를 모든 청소년들에게 가능한 일찍 교육해야 한다."
- 빌 게이츠(마이크로소프트 회장 빅히스토리 프로젝트 그룹 공동대표)


2001년 첫 출간된 [Why?]시리즈를 읽었던 초등학교 3학년 독자가 벌써 대학생이 되었다. 현재 누적 판매부수 6,000만 부를 넘겨 '국민학습만화'의 경지에 오른 [Why?]시리즈에서 비롯된 지식과 정보의 세례를 받고 자란 세대가 이제 우리 사회를 떠받치는 동량이 된 것이다. [Why?]시리즈가 대한민국 어린이들의 인문과 과학, 역사 교육에 이바지하였음을 부인할 수 없다. 하지만 [Why?]시리즈를 통해 과학과 역사, 인문학에 관심을 갖게 된 어린이들이 중 · 고등학생이 되었을 때, 이어서 읽을 만한 적당한 책을 만나지 못하고 과목별로 분절된 교과서와 참고서로 돌아가야만 했다. 그들은 호기심과 궁금증을 채우기 위해 성인 과학, 인문서를 들춰보기도 하지만 여전히 기존의 지식을 심화하고 확장하는 데에 적절한 답을 얻기에 목말라 할 수 밖에 없었다.
과학과 세계사, 한국사, 인문학에 대한 기본기를 다진 청소년들에게 가장 필요한 것이 무엇일까? 시리즈는 이 기본적인 물음에서 시작되었다. 답은 인문과 역사, 과학을 아우르는 [빅히스토리]에 있었다.
[Why?]시리즈가 '왜?'에 주목했다면, 빅히스토리 시리즈를 기획하면서 고민하고 주목했던 것은 바로 '어떻게?'라는 질문이다. 우주가 어떻게 만들어졌는지, 생명이 어떻게 탄생했는지, 인류는 어떻게 문명을 이룩했는지에 대한 질문들의 중심에는 다시 우리는 어떻게 존재하고, 어떻게 이 모든 것을 인지하게 되었는가에 대한 실존적인 질문이 서 있었고, 그 질문들의 해결점에는 '통찰력'이 자리 잡고 있었다. 빅히스토리야말로 우주의 시작에서 생명의 진화, 인류 문명의 역사를 융합하는 거대한 이야기를 통해 통찰력을 키우는 가장 강력한 수단이었다.
빅히스토리는 전 세계적으로 가장 주목 받고 있는 교육 담론이며, 지적 흐름이다. 마이크로소프트 창업자 빌 게이츠는 인류의 역사와 우주의 역사를 통합해 배우는 빅히스토리 교육의 중요성을 인식하고 "빅히스토리를 모든 청소년들에게 가능한 일찍 교육해야 한다"라고 주장한 바 있다. 애플의 성공신화를 이룩한 잡스가 추구했던 것도 기술과 인문학의 만남, 즉 학문 간의 통합에서 발휘되는 시너지 효과였다.
빅히스토리 시리즈는 거대한 역사를 통합적으로 이해시키기 위해 인문과 역사, 과학을 아우르며 다양한 학문적 관점을 제시한다. 이를 통해 새롭고 놀라운 지식의 융합과 그 시너지를 마주할 수 있다. 나아가 우주와 생명의 탄생을 비롯하여 인류가 이룩한 문명과 오늘날의 눈부신 과학의 발달에 이르기까지 모든 것의 역사가 유기적으로 연결되어 있다는 점을 깨닫게 함으로써 인문과 과학이 융합된 통합적 사고를 기를 수 있게 했다.
빅히스토리는 우리 교육계의 화두인 문, 이과 통합을 비롯한 융합교육 구현이라는 당면한 과제에 대한 하나의 대안이 될 수 있다. 그렇기에 빅히스토리 시리즈가 지난 몇 년간 대한민국의 융합형 인재를 양성하기 위해 애써왔던 융합인재교육의 구체적인 솔루션이 될 수 있기를 기대한다.

지식 전달의 현장에서 학문 간 융합을 꾸준히 실천해 온
최고의 전문가들이 이뤄낸 통합교육 프로젝트 빅히스토리!


빅히스토리 시리즈는 전국의 18개 학교 교사와 방송 · 교육 컨설팅 등 다양한 분야에서 활약하는 전문적인 집필진들로, 권 별마다 서로 다른 분야를 전공한 복수의 필자가 공동 집필하여 융합적인 글쓰기를 도모했다. 기획위원인 조지형 · 이명현 · 장대익 교수, 국내 유일의 빅히스토리 학위 소유자인 김서형 연구교수를 비롯한, EBS 대표 강사 강방식 · 강현식, 교사 스터디 모임인 [신과람]·[사랑터] 등의 소속교사와 [한국빅히스토리학회]1기 교사연수를 마치고 시범수업을 진행하는 교사들이 집필진으로 참여했다.
빅히스토리 시리즈는 천문학 · 지구과학 · 생물학 · 역사학 등의 학문 간 융합과정을 거치면서 '기록된, 일어났던 일들의 나열'이 아니라 '과거의 모든 것이 종횡으로 연관되어 지금에 이르기까지 변화를 일으키는 원동력'이라는 서사구조를 갖추고 있다. 우주 · 생명 · 인류 문명으로 대별되는 카테고리 안에 137억 년의 타임라인 위에 펼쳐진 10개의 대전환점과 20개의 중대한 질문으로 구성되었다.
[1부]우주 5권, [2부]생명 6권, [3부]인류 문명 9권까지 모두 20권으로 구성되어 있고, [1부]우주는 빅뱅에서 지구의 형성까지, [2부]생명은 생명의 탄생에서 인류의 기원과 진화까지, [3부]인류 문명은 인류가 이룩한 문명의 역사를 빅히스토리의 관점으로 보여 주게 된다. 각 권마다 하나의 빅퀘스천을 중심으로 스토리텔링하여 우주의 탄생인 빅뱅부터 인류가 이룩한 문명에 이르기까지 주요 사건과 인물, 에피소드를 곁들여 융합 지식의 뼈대를 구성했다. 시리즈 후속 권은 생명 편부터 순차적으로 출간될 예정이다.

세 번째 대전환점이자
생명의 재료가 탄생한 135억 년 전, 원소와 물질의 생성!

나와 이 지구, 그리고 태양계
이 세상 모든 물질은 원소로 이루어져 있다!


최초의 원소는 빅뱅으로 탄생한 우주에서 만들어졌다. 수많은 별들의 탄생과 죽음 속에서 핵융합이 끊임없이 일어났고, 이때 가벼운 원소에서부터 무거운 원소까지 생성되었다. 이렇게 만들어진 원소는 일정한 규칙성을 갖고 있고 그 규칙에 의해 결합하여 다양한 분자들을 이룬다. 분자로 이루어진 유기화합물 중에 우연히 자기 복제와 물질대사를 할 수 있는 생명이 나타났다. 원소가 생명의 재료라고 일컬을 수 있는 이유도 여기에서 비롯되었다.
빅히스토리의 세 번째 대전환점인 원소와 물질의 생성, [물질을 이루는 원소는 어디서 왔을까?]편은 모든 물질의 기원인 원소가 우주에서 어떻게 만들어지고, 이 원소들의 규칙성을 찾아내고 연구한 화학자들로부터 밝혀진 다양한 화학적 이론을 설명하고 있다.
지구에 살고 있는 무수한 생명체는 왜 탄소를 기반으로 이루어진 것일까? 탄소는 유기물질을 이루는 주요 원소인 수소, 질소, 산소보다 많은 원자들과 여러 가지 방식으로 결합하여 복잡하고 다양한 화합물을 만들 수 있다. 때문에 생명은 화학적 규칙으로 만들어진 탄소 화학의 산물이라 해도 과언이 아니다. 이처럼 원자들은 화학결합을 통해 분자를 만들고 분자들은 서로를 연결하여 물질을 만든다. 이들에 의해 우리 인간이 존재할 수 있었던 것이다. 우주의 역사 속에서 탄생한 원소가 우주를 순환하며 우리 몸의 구성 성분이 되었다는 사실을 통해 인류의 고향은 별(우주)이라는 관점을 비로소 마주할 수 있게 된다.
별도의 박스로 처리한 [ZOOM IN]코너에서는 본문에서 다 풀어 놓지 못한 배경지식과 추가정보를 담아, 원자모형의 변천사 힉스 입자 · 아보가드로의 법칙 등에 대한 보다 상세한 지식을 폭넓게 다뤘다. 또한 단편 지식이나 어려운 학술 용어는 사이드 팁을 따로 두어 독자의 궁금증과 호기심을 풀어준다. 아울러 본문의 직관적 이해를 돕는 일러스트와 인포그라피를 풍부하게 실어 난해한 정보는 알기 쉽게 보여 준다.
이번에 펴내는 [물질을 이루는 원소는 어디서 왔을까?]편이 만물의 근원인 '원소의 생성'에 대한 지적인 탐험을 도와 우리 몸을 이루는 원소가 '나'와 우주를 잇고 있다는 의미를 되새김으로써 세상을 바라보는 거시적 안목을 키울 수 있는 계기가 될 것이다.

목차

서문
추천사
타임라인
우리는 어디서 왔는가?
우리는 무엇인가? 우리는 어디로 가는가?

1 모든 물질의 기원
최초의 원소
생명 재료의 탄생
원소의 고향, 별
초신성 폭발로 탄생한 원소
별의 핵융합, 왜 철에서 멈추는가?
철보다 무거운 원소의 생성

2 물질의 기본 구조
원자와 원소
원자의 구조
원자량과 원자번호
기본 입자와 기본 상호작용

3 주기율표에 숨은 비밀
원소 리듬의 감지
멘델레예프의 카드놀이
현대의 주기율표
주기율표의 규칙

4 물질의 생성
분자의 출현
화학결합
분자 사이에 작용하는 힘

5 화학적 진화로 살펴보는 생명의 탄생
생명의 기원에 대한 가설
유기물 합성에 관한 밀러의 실험
외계 유입설과 심해 열수구설
원시세포의 탄생
생물학적 진화

빅히스토리의 관점으로 본
'원소와 물질의 생성'
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저자소개

생년월일 -
출생지 -
출간도서 0종
판매수 0권

단국대학교 과학교육과 학사 및 석사를 마치고 현재 죽전고등학교에서 화학을 가르치고 있다. 대학에서 11년 동안 화학교과교재연구 및 지도법, 중등 화학학습지도법, 중학과학 이론 및 실험을 강의했다. 과학 교사 교과 연구 모임인 [사랑의 과학나눔터]에서 활동하면서 소외 지역의 학생들을 찾아가 과학 봉사 활동을 해 오고 있다. 2014년 베트남 과학교육 ODA 사업에 참여했고, 8년째 동티모르에서 현지 교사들을 대상으로 하는 과학 실험 수업 연수 강사로 활동하는 등 지구촌의 낙후된 나라에서 과학교육 나눔 활동을 하고 있다. 2010년 제43회 과학의 날에 교육과

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생년월일 -
출생지 -
출간도서 0종
판매수 0권

서울대학교 물리교육과를 졸업하고 현재 세종과학고에서 물리를 가르치고 있다. 과학 교사 교과연구 모임인 [사랑의 과학나눔터]에서 활동하고 있으며, 지역아동센터에서 방과 후 과학 실험 수업을 통해 학생들과 소통의 장을 마련하고자 노력하고 있다. 2014년 동티모르 과학교육 나눔 활동에 연수 강사로 참여하였다.

생년월일 1968~
출생지 서울
출간도서 0종
판매수 0권

홍익대학교 시각디자인과를 졸업했다. 가족만화 [비빔툰]을 비롯해 [만화 21세기 키워드], [빅뱅스쿨] 시리즈, [소년 파브르의 곤충모험기] 등의 과학만화와 [반딧불이 통신], [와인에 담긴 과학], [미술 속 시간여행], [펼쳐라 세계지도] 등에 카툰 일러스트를 그렸다. 빅히스토리 시리즈 중 [물질을 이루는 원소는 어디서 왔을까?], [생명은 왜 성을 진화시켰을까?], [생명이란 무엇일까?]의 일러스트를 작업했다.

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