안녕, 지구의 과학 : 새롭게 다시 읽는 지구과학 교과서

소영무

지리산아래에서유년을보냈고,바다와섬이보이는남도에서초중고학창시절을보냈다.땅한번,바다한번그리고하늘한번바라보는것이좋아서울대학교지구과학교육과에들어가좋은벗들을만나고,자연과인간세상이야기를배우고공부했다.통합과학과지구과학교과서를집필하며교과서의문장을다듬고과학지식너머의사유에도관심을가졌다.길위에서의여행을좋아하며,자연과인간이함께어우러지는세상...

들어가는글

1부땅과돌

1.물질의결합:나눔과공유011
2.작으나위대한존재:모래020
3.1억년의시간:북한산028
4.가장오래된돌과의대화:변성암037
5.두다리사이로20억년:지층의부정합042
6.인간과자연이그린땅의역사:지질도와지도054
7.암석에서우주를보다:암석과광물의미시세계063
8.자연과인간의이야기:부침바위와세검정070
9.사람을닮은돌:마애석불과석굴암079
10.경계와문명:판구조론088

2부대기와바람그리고물

11.온하늘을덮는구름:비와구름101
12.균형과불균형사이:온대저기압과편서풍파동110
13.섞임에대하여:혼합층118
14.바람과물의흐름:에크만수송125
15.움직여서균형을맞추다:지형류와지균풍132

3부하늘과우주

16.하늘의별,땅의별:천문학의시작141
17.빛이중력을뚫고나오기까지:태양151
18.보이는것과실제:밝기등급161
19.한옥과중국가옥:남중고도171
20.8월의크리스마스:달력182
21.무엇이중심인가:좌표계188
22.우리는무엇을,왜분류할까?:H-R도로본별의진화197
23.〈월하정인〉이야기:달의공전과위상변화204
24.같은혹은반대의회전에관하여:기조력과은하의나선팔213
25.거대한네트워크:우주,뉴런,인간의길,숲,예술작품222

맺음말

“교과서를보기전에이책부터읽어야한다!”
“우리가발딛고사는지구의땅과돌과바람과비와물과하늘과우주의이야기에관심이있는독자라면누구나흥미롭게읽을수있을것이다.”

20년이넘게고등학교에서지구과학을가르치고있으며,2009개정교육과정과2015개정교육과정의지구과학교과서집필에참여했던지구과학선생님과함께새롭게다시읽는지구과학교과서.물질의결합,모래와암석,지질에서부터대기와물의흐름그리고별과하늘,우주에대한이야기까지지구과학에등장하는핵심줄기를짚고그개념을설명할뿐만아니라오랫동안학생들과함께부대끼며공부하면서깨달은것들을생생하게담아냈다.이과정에서지은이는교과서에나오는과학이야기와지식을인간의역사,문화와예술,삶에대한이야기까지확장한다.자칫딱딱하고재미없어보일수있는교과서,과학,수업이라는단어는오랜시간고민하고궁리하고겪은현장감넘치는이야기들로활기를되찾는다.우리가발딛고사는지구의땅과돌과바람과비와물과하늘과우주의이야기에관심이있는독자라면누구나흥미롭게읽을수있을것이다.

지구과학선생님의아주특별한지구과학교과서다시읽기

책은일단큰틀에서지구과학교과서의체제를따른다.1부에서는돌과암석,지질등고체지구를2부에서는대기와바람그리고물의흐름에관한이야기인유체지구를3부에서는천문학과우주를다룬다.다루는주제와개념들도지구의과학에서가장핵심적인내용들이다.책은물질의결합부터암석,지질,광물,판구조론,대기의흐름,해류,지균풍,편서풍,태양,밝기등급,좌표계,H-R도,달의공전,은하와우주등핵심개념을간결하면서도명료하게해설한다.
하지만교과서의과학적개념과그림은지은이의손에서새롭게해석되고다른이야기로엮인다.그도그럴것이책에는오랫동안학교에서학생들을가르치면서어떻게하면효과적으로설명할수있을까를궁리하고또다양한방식으로시도했던이야기들이담겨있기때문이다.이를테면물질의결합규칙성에관한이야기에서는이온결합과공유결합에대해교과서적개념설명과함께지은이는자신만의해설을덧붙인다.물질의결합에서이세상을풍요롭게하고움직이게하는나눔과공유의원리를보는식이다.또북한산의암석이우리에게오기까지걸린1억년의시간을계산하고그역사를과학적으로설명하면서지은이는오랜세월을견뎌우리앞에다가온1억살먹은암석할아버지가건네는세상살이의지혜를이야기한다.대기와구름과물의흐름에서는무엇을끌어낼까?지은이는온대저기압과편서풍파동에서는균형과불균형의의미에대해다시생각해보고,해수의혼합충에대해서는섞임의의미를또지형류와지균풍에서는변화와균형의아름다움을생각한다.이렇게지구과학의주요개념은단순히교과서에머무르지않고우리인간세상의이치와삶의원리까지확장된다.서산마애석불과석굴암의불상은우리땅의지질특성그리고그땅을딛고사는우리의역사와문화와떼려야뗄수없는이야기들로이어지며,편광현미경으로본암석에서거대우주와인간이오고가는숲길,예술작품과아름다운네트워크로서로얽혀있음을넌지시보여준다.이책의장점과미덕은여기에있다.지은이만의서사와시각이교과서속과학이야기와아주유기적으로연결된다는것이다.그연결의끈은다름아니라오랜시간(학생들과)함께공부하고(매일매일일상의주변을)관찰하고(어떻게하면정확하고효과적으로가르칠수있을까를)궁리한지은이의생생한생각들이다.

한알의모래에서우주를보고,
물과대기의흐름에서삶의지혜를엿보며,
하늘의별에서세상의질서를읽는다.

옛말에백번을읽으면뜻이자연히나타나며,오래두고보아야그진면목을볼수있다고했다.매일지나는길,너무익숙하여평상시라면눈에들어오지않는나무한그루와풀한포기와돌멩이하나도어느순간달리보이고삶의깨달음을주는그런존재들이될수있다.이책도마찬가지이다.교과서하면따분하고딱딱하고또지루하며,하기싫지만해야하는것이고,시험에나필요한것이라생각하는사람이라면이책을한번읽어보길바란다.교과서속평범한한문장은어느날눈에들어온출퇴근길의북한산처럼삶의지혜를넌지시가르쳐주고,시험에나오는교과서의그림은나눔과공유,균형과변화,그리고연결이라는인생의지혜를품고있는이야기가된다.

책속에서

교과서가제시한지구의과학을조금다른각도로바라보며쓴이글에서자연과학과사람에관한이야기가서로만나고이어지기를기대한다.돌의결합규칙성에서나눔과공유를끄집어내보기도하고,산의바위가우리앞에오기까지겪은힘과시간을생각해보았다.흐르는물과바람으로부터균형과불균형의역동성을,하늘의천체로부터보이는것과실제그러한것의차이를읽어보았다.우주의거대구조와자연의길,그리고인간의길혹은무늬가서로연결될수있음을이야기했다.─‘들어가는글’에서

염화나트륨은바닷물의염류중하나이다.바닷물을짜게하는대표주자이다.나트륨은가장바깥전자껍질의전자가1개이다.가장바깥전자껍질의전자가8개가되기위해서는다른원소로부터7개를끌어오든지아니면자신의전자1개를버리면된다.염소원자는가장바깥전자껍질의전자가7개이다.염소원자는7개를버리기보다1개를얻어오는것이훨씬나을것이다.만약나트륨원자가사람이라면어떻게하는것이효율적일까?당연히내가가진1개를필요한다른이에게나눠주면나도비활성기체처럼안정적으로되고,필요한사람이그하나를받아그도안정화될수있다.
이처럼이온결합은나에게남는전자를나눠서필요한이에게주는것과같다.그럼으로써서로안정적으로결합하여상생하는것이다.나눔의미덕이자연세계에숨어있다.(15쪽)

날이맑았다가비가오고,바람이불고,구름의모습이다양하게바뀌는그모든것이그냥일어나는것이아니었다.상공에서의편서풍파동이라는운동이지상공기의하강과상승을끌어내며날씨의변화를이끌고있다.날씨의변화를주는거대한힘이있었다.그힘은균형과불균형사이의몸부림에서탄생하였다.균형과불균형이날씨와세상의생명을변화시키고있었다.마치냉정과열정사이에서삶이이어지듯이지구는균형과불균형사이에서그모든생명을잇고있다.(117쪽)