◎자연현상 등 가상체험… 과학원리 터득/회오리 바람 형성·DNA 태아발전 과정 등 생생히/700여 전시물 관람객 직접 조작… 쌍방향 작용

미국 샌프란시스코 북서쪽 해안의 명소인 피셔맨스 워프(선창)에서 금문교쪽으로 10분남짓 걷다보면 로마궁전을 연상케 하는 거대한 돔이 한눈에 들어온다.

1915년의 파나마·태평양전시회를 위해 지어진 「예술궁」중 유일하게 남아 있는 것으로 꽤나 미적 감각을 갖춘 건물임을 알 수 있다.고색창연한 돔을 배경삼아 호수에서 한가로이 노니는 새들의 모습은 마치 한 폭의 그림과 같다.

이곳이 바로 과학의 원리에 대한 체험을 통해 자연법칙을 터득케 해주는 세계유일의 체험과학관 「엑스플로라토리엄」이다.또한 샌프란시스코가 금문교와 더불어 최고의 자랑거리로 여기는 명물이기도 하다.

지난 69년 핵물리학자 프랭크 오펜하이머(1912∼1985)형제가 창설한 엑스프롤라토리엄은 한마디로 관객이 직접 참여하고 체험하는 탐구과학관.「거대한 실험실」이라는 말이 잘 어울리는 엑스플로라토리엄은 정적이고 관람위주인우리나라의 과학관과는 큰 차이가 난다.

우리나라 과학관이 진열된 전시물을 그냥 보고 지나치는 「일방적인 곳」이라면 엑스플로라토리엄은 관람객과 전시물이 적극적으로 상호작용하는 「쌍방향의 체험관」인 셈이다.입장객은 전시물을 직접 만져보거나 움직여보면서 온 몸으로 과학의 불가사의를 체험할 수가 있다.7백여점에 이르는 전시물도 모두 직접 조작해보지 않고 보기만 해서는 아무 의미를 느낄 수 없도록 만들어놓았다.우리나라 과학관처럼 규격화된 전시대속에 전시물이 단정히 들어 있는 것이 아니라 작달막한 전시물이 여기저기 흩어져 있는 것도 인상적이다.

○관람센터 3천여평

3천여평에 이르는 일반관람센터에 들어서면 먼저 곳곳에서 들려오는 기계음과 관객의 탄성 때문에 마치 오락실을 찾은 것이 아닌가 하는 착각이 들게 한다.

우선 과학관 1층에 들어가 처음 접하게 되는 「날씨관」에서는 온갖 기상현상에 대한 궁금증을 풀 수가 있다.사막이 기후조건에 따라 어떻게 형성되고 바뀌는지에 대한 원리를 바람과 미세한 모래를 이용해 직접체험할 수 있도록 해준다.또 인공위성이 지구의 기상조건을 포착하는 방법에 대해서도 스스로 추적하며 알 수 있게 해주고 있다.

「회오리바람」이 생기는 이유가 긍금할 경우 컴퓨터화상의 「토네이도」를 마우스클리닉하면 왼쪽의 거대한 다른 화면에 회오리바람이 생기는 과정에 대한 자세한 설명이 나온다.이어 바로 앞에서는 거대한 유리관속에서 바람과 수증기를 이용해 실제로 회오리바람이 생기는 과정을 생생히 보여준다.

「그랜드캐니언」에 대해 알고 싶은 사람은 스스로 기계작동을 해봄으로써 현재의 모습과 식물분포도는 물론 1천7백만년 전부터 지금까지 진행돼온 침식과 융기과정을 소상히 알 수가 있다.

「생명과학관」에서는 해초와 형광등을 이용해 광합성작용이 일어나는 과정을 알려주는 한편 DNA가 태아로 발전하는 시간대 과정에 대해서도 직접 체험할 수 있도록 해준다.

이밖에도 「전기관」「빛관」「소리관」「인터넷관」등 13개의 소주제별 전시관에서는 관람객을 수동적 관망자가 아닌 능동적인 참여자로 끌어들임으로써 각자의 창의력을 계발하고 기초·첨단과학에 대한 각종 원리를 재미있게 터득할 수 있도록 만든다.

엑스플로라토리엄에서는 이같은 일상생활중의 과학원리뿐 아니라 이해하기 힘든 자연현상에 대해서도 명쾌한 답을 제시해준다.예컨대 저쪽에 있는 사과를 집으려 해도 집을 수 없다든지,들릴 수가 없는 소리가 들린다든지,거울에 비친 자신의 얼굴이 어느 샌가 다른 사람의 얼굴이 돼버리기도 하는 것에 대한 이유를 빛과 소리,렌즈의 굴곡현상등으로 설명해줌으로써 궁금증을 덜어주고 있다.

○연평균 70만명 방문

엑스플로라토리엄의 고어리 디레이코트관장은 『학교밖의 과학교육이란 일방적으로 지식을 주입하는 것이 아니라 자연의 속성에 대해 진지하게 실험하고 관찰할 수 있는 기회를 제공하는 것이어야 한다』며 이를 위해 과학이 얼마나 재미있는지를 일깨워주는 데 가장 역점을 두고 있다고 말했다.

그는 『자연현상에 대한 의문을 풀기 위해서는 백번 보는 것(백견)보다 한번 실천해보는 것(일항)이 훨씬 효과적』이라고 전제,수동적인 감각교육이 아닌 체험을 중시하는 지각교육의 필요성을 강조한다.

엑스플로라토리엄이 갖고 있는 7백여점의 전시물은 모두 자체 제작하고 있다는 점도 색다른 점이다.과학자·발명가·예술가등으로 구성된 30여명의 전시물전담제작팀을 두고 과학에 대한 호기심을 자극하는 각종 교구를 만들어내고 있다.

『자연을 이해하기 위해서는 예술과 과학이라는 2가지 요소가 필수불가결하다』는 창설자 오펜하이머의 뜻에 따라 전시물제작 때 예술적 효과가 최대한 반영되도록 노력한다.기계적인 측면만 지나치게 강조해서는 진정한 교육효과를 얻을 수 없다는 판단에서다.

따라서 전시물은 인위적인 현상보다 자연현상에서 얻은 영감을 바탕으로 제작되게 마련이다.바람부는 거리의 한 모퉁이에서 생겨난 흙먼지기둥을 보고 아이디어를 얻은 뒤 자연상태에 최대한 가까운 토네이도장치를 만들어내는 식이다.

전시장안에 공작실이 함께 있기 때문에 전시물의 연구·제작과 전시·보수작업이 유기적으로 이뤄질 수 있는 것도 장점이다.엑스플로라토리엄을 찾는 방문객은 한해 평균 70만명정도.

과학관이라면 으레 초등학생이나 찾는 곳으로 여기는 우리 현실과 달리 대학생과 성인이 눈에 띄게 많이 방문하는 것도 특징적이다.

최근 이곳을 다녀온 서울대 박승재 교수(물리교육학과)는 『한 나라의 과학저력을 알아보려면 과학관을 방문해보면 알 수 있다』면서 『우리도 이제 학교 과학교육을 보완하고 일반인에 대한 과학계몽의 장이 될 수 있도록 살아 숨쉬는 과학관 하나쯤 세우려는 노력이 있어야 할 것』이란 견해를 내놓았다.

◎전문가 인터뷰/운영·교구개발 총괄 로버트 샘퍼 부관장/“「체험적 과학학습법」 인터넷 보급”/2천년까지 온라인망 구축,각국에 프로그램 제공

『엑스플로라토리엄의 체험적 과학학습법을 온라인으로 각국의 학교와 가정에 연결시켜 이를 과학교육에 적극 활용할 수 있도록 할 계획입니다』

엑스플로라토리엄의 운영 및 교구개발을 총괄하고 있는 로버트 샘퍼 부관장(48)은 샌프란시스코를 찾지 않고도 이 박물관의 각종 프로그램을 인터넷에서 만날 수 있게 해주는 「온라인 탐구관」을 곧 선보이겠다고 밝혔다.

애플 컴퓨터사의 학습교재 소프트웨어 개발연구원으로 일하다 지난 77년 이곳 실무 책임자로 자리를 옮긴 샘퍼 부관장은 『지금까지 엑스플로라토리엄이 미국 과학교육의 질적 향상에 기여한 점에 대해 많은 자부심을 느낀다』고 말했다.

그는 특히 91년부터 실시하고 있는 과학교사 연수프로그램을 큰 자랑거리로 꼽았다.『과학관이 단지 전시관으로서의 기능에 안주해서는 곤란하다고 생각합니다.과학관은 학교 과학교육의 보조적인 수단으로서 또 다른 기능이 요구되기 때문이지요.이런 점에서 볼 때 우리 과학관의 과학교사 연수프로그램은 상당한 성과를 거뒀다고 봅니다』

과학교사 연수프로그램이란 주로 방학기간중에 엑스플로라토리엄식의 독창적인 체험학습법을 과학교사들에게 가르치는 과정을 말한다.교과서 중심의 학교 과학교육환경을 체험과 실험위주로 바꾸어 보자는 의도에서 출발한 것이다.

그는 『지금까지 4백여명의 과학교사들이 연수과정을 거쳐 갔다』면서 자신이 이들을 위해 펴낸 「엑스플로라토리엄 체험학습법」은 이제 과학교사들 사이에서 꽤인기있는 책이 됐다고 설명했다.

『지난해에는 국립과학재단(NSF)과 캘리포니아 주정부로부터 과학교육 개혁 프로젝트 자금으로 1천만달러를 지원받았습니다.이 보조금중 일부로 엑스플로라토리엄안에 「과학교사 연수센터」를 건립할 생각입니다』

샘퍼부관장은 이와함께 온라인과학학습망(SLN)을 오는 2000년안에 구축하는 것도 빼놓을 수 없는 당면 과제라고 소개했다.유니시스사와 애플컴퓨터등의 지원을 받아 추진중인 온라인 과학학습망은 인터넷을 통해 엑스플로라토리엄의 모든 실습교구를 학교 교실과 가정에서 활용할 수 있도록 하자는 야심찬 계획이다.

그는 『앞으로 과학관상은 갈수록 체험이 중요시되는 형태를 띨 것』이라고 전망한 뒤 『기회가 주어진다면 한국을 비롯한 세계 각국에 엑스플로라토리엄의 노하우를 전해줄 용의도 있다』고 밝혔다.< 샌프란시스코 박건승·이종원 기자>