재외교육기관포털 온라인소식지 Vol.11

2025년부터 하노이한국국제학교는 재외한국학교 동남아시아 지역의 권역별 온라인 공동교육과정 운영 거점학교로 선정되었다. 호치민한국국제학교와 방콕한국국제학교가 협력 학교로 함께 참여하였으며, 다음은 2025년 1학기에 개설된 '창의융합연구' 과목에 대한 수업 사례이다.

2025학년도 1학기 권역별 온라인 공동교육과정의 일환으로 운영된 ‘창의융합연구’ 과목은 과학교과군의 최상위 과목에 해당하는 수준 높은 과목으로 한국의 학교에서 잘 개설되지 않는 과목이지만, 수준 높은 과학 연구수업과 이공계 진학을 목표로 하는 학생을 대상으로 온라인 공동교육과정으로 개설이 되었다. 개설과 동시에 고2 학생들에게 가장 인기 있는 과목이었으며, 신청자 수도 26명으로 가장 많았다. 해당 과목은 물리학 이론과 데이터 과학, 프로그래밍을 융합하여 학생 스스로 탐구 주제를 설정하고 정량적 분석을 수행할 수 있도록 설계되었으며, 온라인 기반의 협업 환경에서도 자율성과 연구 역량을 강화하는 데 중점을 두었다.

첫 번째 수업 과정은 ‘Tracker를 활용한 역학 수업의 영상화’로 구성되었다. 학생들은 자유낙하 운동, 포물선 운동, 용수철의 단진동 운동, 단진자의 주기운동 등 네 가지 주요 역학 현상을 직접 촬영하거나 공개된 실험 영상을 활용하여 영상 분석 도구인 Tracker를 통해 동작을 프레임 단위로 분석하였다. 분석된 결과는 CSV 형태의 데이터로 변환하였고, 각 학생은 이를 바탕으로 파이썬 언어를 활용하여 속도, 가속도, 주기 등 역학적 물리량을 계산하고 시각화하는 과제를 수행하였다. 모든 분석은 개별 수행으로 진행되었으며, 각자의 관찰 시점과 오차 범위, 실험 조건 차이에 따라 도출된 결과값의 정밀도와 해석에 차이가 발생하였다. 이를 통해 학생들은 동일한 물리 현상에 대해서도 다양한 해석과 분석이 가능하다는 점을 학습하고, 실험 설계 및 데이터 수집의 중요성을 체감하였다.

두 번째 수업 과정은 ‘비누 박막과 Tracker를 활용한 빛의 간섭 실험’으로 구성되었다. 이 과정에서 학생들은 직접 실험 영상을 촬영하여 분석에 활용하였다. 먼저, 둥근 금속 링에 비누막을 형성한 후 이를 수직으로 세워 중력에 의해 비누막이 하강하도록 유도하였으며, 이때 발생하는 간섭무늬를 고해상도 영상으로 기록하였다. 비누막이 얇아지면서 나타나는 보강 간섭과 상쇄 간섭의 패턴이 시간의 흐름에 따라 반복적으로 변화하는 점에 착안하여, Tracker를 활용하여 파장별(RGB) 위치 데이터를 1,700여 개 이상 수집하였다. 이후 수집된 데이터를 바탕으로 파이썬을 활용한 정량적 분석을 수행하였고, 파장별 간섭 주기의 차이를 통계적으로 비교하였다. 분석 결과, 빛의 간섭은 파장에 따라 공간적 주기가 다르게 형성된다는 결론을 도출하였으며, 이는 간섭 조건식과 이론값과도 일치함을 확인하였다.

두 가지 프로젝트형 수업은 단순한 이론 전달을 넘어, 과학적 사고와 프로그래밍 능력, 실험 설계 및 분석 역량을 통합적으로 함양하고자 한 시도였다. 특히, 모든 학생이 주도적으로 데이터를 수집하고 분석하였다는 점에서 학습자의 자기 주도성과 탐구 능력을 고양할 수 있었으며, 온라인 협업 환경에서도 고난이도 프로젝트를 수행할 수 있다는 가능성을 입증하였다. 과학과 정보 기술을 융합한 본 사례는 향후 융합교육의 확산과 심화에 유의미한 시사점을 제공한다고 판단된다.