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생소한 물리수업의 완결편, 세 번째 이야기 -
과학에 특별한 관심이 있는 학생이라면,
초등학교 이후의 과학을 준비해야 합니다

물리학을 포함한 과학에 많은 관심을 가지고 있던 초등학생이 중학생, 고등학생이 되며 과학을 어렵고 지겨운 과목으로만 생각하게 되는 경우를 많이 목격하게 됩니다. 〈생소한 물리수업〉은 이러한 안타까운 현실을 되돌리고 싶은 저자선생님들의 마음을 담은 책입니다. 〈생소한 물리수업〉을 통해 과학을 좋아하던 어린아이에서 멈추어 있는 많은 이들이 과학에 대한 호기심과 관심을 학습으로 연결하여 잠재력을 계발하고 더 큰 꿈이 실현되는 성장을 이룰 수 있기를 기대합니다.

남다른 과학의 호기심을
실력으로 연결해 주는 본격물리입문서

〈생소한 물리수업〉은 단순한 흥미로 과학을 접했던 아이들이 학문의 과학으로 넘어가면서 생길지 모르는 어려움을 해소하기 위해 기획되었습니다. 이 책을 통해 앞으로 공부하게 될 과학의 큰 그림을 그려보고, 심화 과학도 경험해보는 좋은 기회가 될 것입니다.
본격적인 과학 학습을 시작하기가 막막했던 학생과 학부모에게 이 책이 희망의 단비와도 같은 책이 되기를 바랍니다.

프롤로그_004
이 책을 활용하는 법_010
등장인물 소개_012

PART 1 [파동의 전파 교실]
파동은 때론깊은 감동을 준다_014
개념문제/응용문제/영재문제

PART 2 [파동의 간섭과 회절 교실]
꽉 막힌 우리 사이에도
대화가 통하는 이유_048
개념문제/응용문제/영재문제

PART 3 [소리(음파) 교실]
중요한 소식은
땅이 먼저 알려준다_074
개념문제/응용문제/영재문제

PART 4 [기하광학 교실]
태양빛 아래에서
모든 것이 드러난다_118
개념문제/응용문제/영재문제

PART 5 [파동광학 교실]
선글라스라고 다 같은
선글라스가 아니다_158
개념문제/응용문제/영재문제

PART 6 [빛과 물질의 이중성 교실]
보이는 모습이
전부는 아니다_194
개념문제/응용문제/영재문제

PART 7 [보어 원자 모형 교실]
원자를 이해하는
가장 친절한 설명_228
개념문제/응용문제/영재문제

PART 8 [불확정성 원리 교실]
불확실한 오늘 하루도
잘 지내는 방법_266
개념문제/응용문제/영재문제

PART 9 [상대성 이론 맛보기 교실]
엄마와 나의
슬픈 상대성 이론_298
개념문제/응용문제/영재문제

PART 10 [등가 원리와 일반상대성 이론 교실]
블랙홀의 매력에
빠져들다_332
개념문제/응용문제/영재문제

정답 및 풀이_361

프롤로그
chat GPT로 세상이 떠들썩합니다.
인공지능이 사람의 지적 능력을 대체할 가능성을 보여주기 때문이지요. 상상만 했던 일들이 현실이 되는 것을 보면 과학기술의 발전이 정말 놀랍다는 생각이 듭니다. 그런데 돌이켜보면 인류의 역사에 이런 놀라운 경험은 늘 있어 왔습니다. 코페르니쿠스의 태양중심설, 뉴턴의 고전역학, 상대성이론과 양자역학을 기반으로 한 현대물리학 등 새로운 학문이 등장할 때마다 인류는 장밋빛 미래상을 기대했었지요. 그러고 보면 지금 우리가 경험하고 있는 인공지능 기술은 새로운 시대를 여는 서막에 불과한 것일지도 모릅니다. 머지않은 장래에 인공지능을 포함한 정보기술뿐만 아니라 생명과학의 획기적인 발전을 기반으로 한 새로운 과학기술이 등장하게 될 것이기 때문이지요.

앞으로는 정보와 생명과학이 융합된 새로운 과학기술 시대가 시작될 것이고, 웬만한 문제는 인공지능이 해결하게 될 것입니다. 이렇듯 새로운 과학기술은 예측 불가한데다가, 인간의 정체성에 대한 의문도 담고 있어서 간혹 희망보다는 불안이 더 크게 보이기도 합니다.
이런 시대를 살아가야 할 사람이 갖추어야 할 능력은 무엇일까요? 적어도 문제 해결 방법을 스스로 설계할 수 있는 역량은 갖추어야 하지 않을까요? 이러한 역량을 갖추고, 나아가 시대를 이끌어 가는 인재로 성장하려면 어떻게 해야 할까요?
기본으로 돌아가야 합니다. 현대 과학기술의 겉모습에 취하지 말고 과학의 본질을 파고들어야 합니다. 특별히 물리학은 이러한 현대 과학 기술의 본질을 이루고 있기에 더욱 관심을 가져야 할 학문입니다.

호기심을 실력으로 바꾸는 브리지 영재 학습, 생소한 물리수업은 과학에 흥미를 갖고 있는 초등학교 고학년 이상의 학생을 대상으로 집필되었습니다. 물리학을 포함한 과학에 많은 관심을 가지고 있던 초등학생이 중학생, 고등학생이 되며 과학을 어렵고 지겨운 과목으로만 생각하게 되는 안타까운 현실을 되돌리고 싶었습니다. 그래서 꼭 필요한 내용을 쉽고 재미있게 전달하기 위해 노력하였고, 책을 읽고 나면 자연스럽게 물리학의 큰 그림이 그려질 수 있도록 구성하였습니다.

이 책이 초등과학을 뛰어넘어 더 깊은 과학으로 가는 가교가 되고, 물리학의 기초를 제대로 공부하려는 학생에게 하나의 길잡이가 되어주길. 그래서 이 책을 읽은 학생들이 훌륭한 과학 인재로 성장하는데 작은 도움이 되길 희망합니다.

저자 일동