제6장 계열별 전공면접 질문과 답변 전략
4. 자연과학계열의 개념·가설·검증 질문
자연과학계열에서는 과학개념을 정확하게 이해하고 관찰한 현상이나 실험결과에 적용하여 설명하는 능력이 중요하다. 개념의 정의를 외우는 것보다 어떤 조건에서 어떤 과정으로 현상이 나타나는지를 자신의 말로 설명할 수 있어야 한다. 탐구에서는 관찰에서 질문을 만들고 측정 가능한 가설을 세운 뒤 독립변인과 종속변인, 통제조건을 구분하여 자료를 수집하는 과정이 필요하다. 예상과 다른 결과가 나타나더라도 원하는 결론에 맞추어 자료를 바꾸지 않고 측정과 기록, 실험조건과 처음 가설을 다시 검토해야 한다. 과학적 연구는 결과의 정확성뿐 아니라 연구대상자의 안전과 권리, 자료를 정직하게 기록하고 한계를 공개하는 연구윤리까지 포함한다.
1) 과학적 개념 하나를 선택해 실제 현상과 연결하여 설명해 주세요
이 질문은 과학개념을 정의하는 수준을 넘어 실제 현상이나 실험자료에 적용하여 설명할 수 있는지를 확인하기 위한 것이다. 개념이 작용하는 조건과 변화의 과정을 정확하게 설명해야 한다. 관찰된 현상이 왜 그 개념으로 설명될 수 있다고 판단했는지 근거도 제시할 필요가 있다. 하나의 개념만으로 모든 결과를 설명하기보다 다른 변수와 조건의 영향도 함께 검토해야 한다. 실제 수업이나 탐구에서 개념을 적용했던 경험이 있다면 그 과정과 결과를 연결하여 설명하는 것이 좋다.
- 과학개념의 의미를 자신의 말로 설명한다.
- 개념이 나타나는 조건을 제시한다.
- 실제 현상이나 실험을 하나 선택한다.
- 현상과 개념이 어떻게 연결되는지 설명한다.
- 다른 요인과 해석의 한계를 함께 제시한다.
제가 선택한 개념은 관성입니다. 관성은 물체가 외부에서 힘을 받지 않으면 현재의 운동상태를 유지하려는 성질이라고 이해하고 있습니다. 자동차가 갑자기 출발하면 몸이 뒤로 움직이는 것처럼 느껴지고 급정지할 때 몸이 앞으로 쏠리는 현상을 관성으로 설명할 수 있습니다. 실제로는 몸이 뒤나 앞으로 움직이려는 별도의 힘이 생긴다기보다 몸이 이전의 운동상태를 유지하려 하기 때문에 자동차와 상대적인 움직임이 나타나는 것입니다. 다만 실제 교통상황에서는 안전벨트와 마찰, 자동차의 가속도 등 여러 조건이 함께 작용하므로 하나의 개념만으로 전체 상황을 설명해서는 안 된다고 생각합니다.
– 관성을 자신의 말로 다시 설명해 보십시오.
– 관성과 힘은 어떤 관계가 있습니까?
– 급정거 때 몸이 앞으로 쏠리는 이유는 무엇입니까?
– 안전벨트는 이 상황에서 어떤 역할을 합니까?
– 다른 실제 사례를 하나 더 들어 보십시오.
– 하나의 개념만으로 실제 현상을 설명하기 어려운 이유는 무엇입니까?
2) 과학탐구에서 검증 가능한 가설을 세우려면 무엇을 고려해야 합니까?
이 질문은 막연한 예상이나 의견을 실제 자료를 통해 확인할 수 있는 가설로 바꿀 수 있는지를 확인하기 위한 것이다. 가설에는 어떤 조건이 달라질 때 무엇이 어떻게 변할 것으로 예상하는지가 명확하게 나타나야 한다. 독립변인과 종속변인을 구분하고 다른 조건은 가능하면 일정하게 유지해야 한다. ‘좋다’나 ‘잘 자란다’처럼 모호한 표현은 수치나 관찰 가능한 기준으로 바꾸어야 한다. 가설은 반드시 맞아야 하는 주장이 아니라 자료에 따라 지지되지 않을 수도 있으며 결과에 맞게 수정될 수 있다는 점을 이해하는 것이 중요하다.
- 관찰한 현상을 구체적인 질문으로 바꾼다.
- 독립변인과 종속변인을 정한다.
- 통제해야 할 조건을 구분한다.
- 결과를 측정할 수 있는 기준을 정한다.
- 반복측정과 기록방법을 계획한다.
- 결과에 따라 가설을 수정할 수 있다고 설명한다.
검증 가능한 가설을 세우려면 먼저 무엇을 변화시키고 무엇을 측정할 것인지 명확하게 정해야 한다고 생각합니다. 식물에 주는 빛의 시간이 성장에 영향을 주는지를 알아본다면 ‘일정 범위에서 하루 빛을 받는 시간이 길수록 일정 기간 동안 식물의 평균 키 증가량이 커질 것이다’라고 가설을 세울 수 있습니다. 이 경우 빛을 받는 시간은 독립변인이고 식물의 키 증가량은 종속변인이 됩니다. 식물의 종류와 초기크기, 물의 양과 온도는 가능한 한 같게 유지하고 같은 조건의 식물을 여러 개 관찰해야 합니다. 결과가 예상과 다르다면 자료를 바꾸기보다 측정방법과 조건, 처음 가설에 부족한 부분이 없었는지를 검토하겠습니다.
– 독립변인과 종속변인은 무엇입니까?
– 어떤 조건을 통제해야 합니까?
– 성장이라는 표현을 어떻게 측정할 수 있습니까?
– 반복실험이 필요한 이유는 무엇입니까?
– 결과가 가설과 다르면 무엇을 먼저 확인하겠습니까?
– 가설이 지지되지 않았다는 것은 실험이 실패했다는 뜻입니까?
3) 과학적 연구에서 결과의 한계와 연구윤리가 중요한 이유는 무엇입니까?
이 질문은 연구결과를 무조건적인 사실로 받아들이지 않고 어떤 조건과 대상에서 얻은 결과인지 구분할 수 있는지를 확인하기 위한 것이다. 표본의 규모와 선정방법, 실험환경과 관찰기간, 측정도구의 정확성은 결과의 적용범위에 영향을 줄 수 있다. 예상과 다른 결과를 임의로 삭제하거나 수치를 바꾸는 행위는 연구의 신뢰성을 훼손한다. 사람을 대상으로 하는 연구에서는 참여자의 자발적인 동의와 개인정보 보호, 중도 철회와 안전을 보장해야 한다. 연구과정과 결과의 한계를 투명하게 밝히는 것이 오히려 연구결과를 올바르게 활용하도록 돕는다는 점을 이해할 필요가 있다.
- 연구결과는 특정 조건에서 얻은 것임을 설명한다.
- 표본과 연구환경, 측정방법의 한계를 제시한다.
- 예상과 다른 자료를 임의로 제외해서는 안 된다고 말한다.
- 사람을 대상으로 할 때 필요한 윤리기준을 설명한다.
- 연구과정과 원자료, 분석방법을 정확하게 기록해야 한다고 정리한다.
과학적 연구결과는 특정한 대상과 조건에서 얻은 결과이기 때문에 적용할 수 있는 범위를 함께 밝혀야 한다고 생각합니다. 한 학교 학생을 대상으로 운동시간과 스트레스를 조사했다면 그 결과를 전체 청소년에게 그대로 적용하기는 어렵고 자기보고식 설문도 실제 행동과 차이가 날 수 있습니다. 예상과 다른 응답이 나타났다고 해서 원하는 결론에 맞지 않는다는 이유로 삭제하거나 값을 바꾸어서는 안 됩니다. 사람을 대상으로 조사한다면 연구목적을 설명하고 자발적인 참여를 보장하며 개인을 확인할 수 있는 정보는 필요한 범위에서만 수집해야 합니다. 연구의 과정과 한계를 정직하게 공개하는 것이 연구결과의 의미를 낮추는 것이 아니라 오히려 사람들이 그 결과를 올바른 범위에서 활용하도록 돕는다고 생각합니다.
– 연구결과를 일반화하기 어려운 경우를 설명해 보십시오.
– 이상치가 발견되면 어떻게 처리해야 합니까?
– 자료를 제외해야 할 경우도 있습니까?
– 연구대상자의 동의가 왜 필요합니까?
– 개인정보는 어떤 방식으로 보호해야 합니까?
– 연구한계를 공개하는 것이 왜 중요합니까?
