과학을 공부함에 있어서 수학이 필요한가. 자연계열 진학을 꿈꾸는 중,고등학생들에게 쓰는 글

과학을 공부하는 것에 있어서 중요한 것은 사고력입니다.

저는 물리학과 실험실에 있고, 비록 학부생이지만 여러가지 실험을 하고 있습니다.

제 경험을 몇줄 적어보자면 실제 실험에서 예를 들 수 있습니다.

교수님이 어떤 실험에 대해 주제를 제시하고 방향성을 제시하면 연구실에서는 석사분들, 없다면 학부생이 그 주제에 대해 자세한 실험 계획을 세우고 실제 진행합니다. 그러나 실험이란 것은 이론과 다르기 때문에 많은 문제에 부딫히게 됩니다.

측정이 부정확 할 수도 있고, 변수가 아니라고 생각했던 것들이 변수로 다가오거나, 변수를 줬음에도 변하지 않는 기이한 경우들도 발견하게 됩니다. 이러한 문제들이 있다는 것을 인지하고 풀어나가는 과정은 유연한 사고력을 요구합니다. 이런 유연한 사고력은 삶의 다양한 경험에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 노가다를 통해서 얻을 수도 있고, 여행을 통해 얻을수도, 논문과 책을 통해서도 얻을 수 있습니다.

그러나 가장 가깝고 효율적인 방법은, 고등학교 과정에서 배우는 수학입니다.

직접적인 예를 들자면 어떤 샘플을 어떤 경우에 따라 측정해야 할 때, 우리는 고교 수학과정에서의 확률과 통계, 경우의수 (nCr, nPr)를 이용하면 몇회의 실험이 필요한지, 이 횟수를 어떻게 하면 더 줄일 수 있는지(실험 많이하면 귀찮습니다.) 알 수 있습니다.

더군다나 여러분이 고등학교 과정에서 배우는 것과 달리, 대학에 와서 배우는 모든 과학은 '수학'이라는 언어로 쓰여져 있습니다.

생물은 멘델이 한 실험처럼 통계가 발달하면 같이 발달하는 학문이고, 화학은 아주 기초적인 반응속도와 산염기에서 부터 분자의 벡터힘에 대한 파트만 봐도 수학덩어리 입니다. 물리는 말 할 필요가 없겟죠. 지구과학은 대학에 실제로 없는 학과이지만, 천문학 파트에서 케플러 법칙을을 이야기 한다면 말 다했죠.

실제 실험을 하는데 결과가 어떻게 나오는지 먼저 알고 실험하면 매우 좋습니다. 그러나 실험을 햇는데 분석도, 이유도 모르면 낭패죠.

과학을 배우는 사람은 수학을 이용하여 표현 합니다.

여러분이 지금 배우는 수학은 일을 할 때 연장과 같은 것입니다.

여러분은 미래에 거대한 기계(여러분의 목표)를 만들어야 하는데 연장도 없이 달려 들면 기계를 만드는데 힘들 뿐더러, 나중엔 포기하게 됩니다.

그러나 여기서 수학을 잘 안다는 것은 중,고등학생 여러분이 아는 '성적을 잘받는' 것과는 많이 다릅니다.

수학의 시작. 처음. 왜 배우는가. 어디에서 응용할 수 있는가 정도를 알 고, 그 수학적인 사고력을 실제 상황에서 적응하는 훈련을 하는 것입니다. 그게 진짜 중요한 것인데 대한민국 교육이 그런 파트를 주목하고 있지 않은것은 사실입니다.

절이 개판이라서 싫으면 여러분은 그 절을 뜯어 고쳐야 합니다. 그게 안될 지언정, 최소한 여러분 마음속에 절이 개판이란 것을 인지하였다면 스스로는 그렇게 해선 안됩니다.