주방은 집에서 가장 가까운 실험실입니다. 물이 있고, 차가움이 있고, 모양과 질감이 바뀌는 음식이 있으며, 대개 곁에 어른도 있습니다. 과학 키트를 따로 살 필요는 없습니다. 얼음 한 판과 달걀 몇 개, 약간의 밀가루만 있으면 예상하고 확인하는 오후를 통째로 보낼 수 있습니다.
이 글에서는 얼음, 달걀, 밀가루로 하는 실험 세 가지를 소개합니다. 대략 4세에서 10세 아이에게 알맞습니다. 모든 실험은 같은 순서로 진행합니다. 아이가 먼저 예상하고, 함께 해 보고, 자세히 관찰한 다음, 왜 그런지 설명해 봅니다.
시작하기 전에: 누가 무엇을 하나
이 실험들에는 가스레인지도, 칼도, 화학 약품도 필요하지 않습니다. 그래도 부모님이 맡으시는 편이 좋은 일이 몇 가지 있습니다.
- 부모님이 하는 일: 달걀을 미리 삶아 두기(아이가 가스레인지 가까이 있을 필요는 없습니다), 이스트 실험에 쓸 미지근한 물을 만들고 손으로 정말 미지근한지 확인하기, 바닥에 흘린 물 닦기.
- 아이가 하는 일: 예상하기, 재료 늘어놓기, 소금 뿌리기, 젓기, 달걀 돌리기, 시계 보기, 결과 기록하기.
- 모두가 기억할 점: 실험에 쓴 재료는 먹지 않고, 날달걀을 만진 뒤에는 손을 씻습니다.
세 칸으로 나뉜 종이를 준비해 주세요. "내 예상", "일어난 일", "왜 그럴까?"입니다. 아직 글씨를 쓰지 못하는 아이는 그림을 그리거나 표시를 해도 되고, 아이가 하는 말은 부모님이 받아 적어 주세요.
실험 1: 얼음은 어디에서 가장 빨리 녹을까?
크기가 같은 얼음 다섯 조각을 준비해서 작은 접시에 한 조각씩 올립니다. 접시를 서로 다른 곳에 놓고 물어보세요. "어느 것이 먼저 녹을까?"
| 얼음을 놓은 곳 | 내 예상(몇 번째로) | 완전히 녹기까지 걸린 시간 |
|---|---|---|
| 주방 조리대 위 | ||
| 햇볕이 드는 창가 | ||
| 냉장실(냉동실이 아니라) | ||
| 조리대 위, 소금 한 꼬집을 뿌림 | ||
| 물이 담긴 컵 안 |
10분쯤마다 함께 한 바퀴씩 돌며 살펴보세요. 어린 아이는 각각의 얼음이 "아직 커요", "작아졌어요", "없어졌어요" 중 어느 쪽인지만 말해도 충분하고, 큰 아이는 시간을 적어 볼 수 있습니다.
결과를 볼 때 이런 질문을 던져 볼 만합니다.
- 햇볕 아래 놓은 얼음은 그늘에 둔 얼음보다 대개 더 빨리 녹습니다. 햇볕이 드는 곳은 왜 더 따뜻할까요?
- 소금을 뿌린 얼음은 그냥 둔 얼음보다 대개 더 빨리 녹습니다. 추운 지방에서 얼어붙은 도로에 소금을 뿌리는 이유가 이 때문입니다.
- 얼음에서 나온 물은 어디로 갔을까요? 제빙 틀에 부어 다시 냉동실에 넣으면 내일 새 얼음이 생깁니다.
실 묶기 마술: 얼음 위에 실 한 가닥을 가로로 올리고, 실이 놓인 자리에 소금을 조금 뿌린 뒤 1분쯤 기다렸다가 실의 양 끝을 들어 올려 보세요. 얼음이 실에 붙어 함께 올라오는 경우가 많습니다. 소금이 얼음 표면을 살짝 녹이고, 그 물이 다시 얼면서 실을 붙잡기 때문입니다.
실험 2: 어느 달걀이 날것이고 어느 것이 삶은 것일까?
달걀 하나를 미리 완숙으로 삶아 완전히 식혀 둡니다. 크기가 같은 날달걀 옆에 놓되, 어느 것이 어느 것인지는 아이에게 알려 주지 않습니다. 이렇게 물어보세요. "깨지 않고 어떻게 알아낼 수 있을까?"
달걀을 하나씩 평평한 접시나 행주를 깐 식탁 위에 눕혀 놓고, 팽이처럼 살살 돌려 보세요.
- 삶은 달걀은 대개 고르게, 오랫동안 돕니다. 팽이처럼요.
- 날달걀은 느리게 돌고, 비틀거리다가 일찍 멈춥니다.
- 이것도 해 보세요: 달걀이 돌고 있을 때 손가락 하나로 살짝 대서 멈추게 한 다음 바로 손을 뗍니다. 날달걀은 저절로 다시 돌기 시작하는 경우가 많고, 삶은 달걀은 가만히 있습니다.
아이에게 설명하는 방법: 삶은 달걀의 속은 단단하게 굳어 있어서 달걀 전체가 함께 돕니다. 날달걀의 속은 액체라서 껍데기는 돌아도 안쪽 액체가 출렁거리며 회전을 방해합니다. 껍데기를 멈추게 해도 안쪽 액체는 아직 빙글빙글 돌고 있어서 껍데기를 다시 끌고 갑니다.
변화에 대해 물어보기 좋은 순간입니다. 날달걀은 삶은 달걀이 될 수 있지만, 삶은 달걀이 다시 날달걀로 돌아갈 수 있을까요?
실험 3: 이스트, 부푸는 반죽, 저절로 부풀어 오르는 풍선
빵을 만들 때 쓰는 이스트는 아주 작은 생물로 이루어져 있습니다. 미지근한 물과 약간의 설탕을 주면 설탕을 "먹고" 기체 방울을 내보냅니다. 이 실험으로 아이가 그 기체가 일하는 모습을 직접 볼 수 있습니다.
- 미지근한 물을 준비하고 손목에 대 보세요. 뜨겁지 않고 기분 좋게 따뜻해야 합니다.
- 아이가 작은 플라스틱 병에 그 미지근한 물 반 컵, 설탕 한 숟가락, 건조 이스트 작은 한 봉지를 넣습니다. 살살 흔들어 줍니다.
- 바람을 불지 않은 풍선을 병 입구에 씌웁니다.
- 먼저 예상해 보세요. 풍선은 어떻게 될까요? 그다음에는 기다리면서 15분마다 확인합니다.
보통 30분에서 1시간쯤 지나면 풍선이 일어서서 천천히 부풀어 오릅니다. 차가운 물로 만든 병이나 설탕을 넣지 않은 병도 똑같이 준비해서 아이가 비교해 보게 하세요. 어느 쪽이 더 빨리 부풀까요? 병마다 다른 점이 딱 한 가지여야 무엇이 차이를 만드는지 알 수 있습니다.
진짜 반죽이 부푸는 모습을 보려면 밀가루와 물로 작은 덩어리 두 개를 만들되, 하나에는 이스트를 넣고 하나에는 넣지 않습니다. 나란히 놓고 처음 크기를 끈 두 가닥으로 표시한 뒤 한 시간 후에 다시 살펴보세요.
되돌릴 수 있는 변화와 되돌릴 수 없는 변화
세 가지 실험을 합치면 두 종류의 변화를 볼 수 있습니다. 아이와 함께 표로 나눠 보세요.
| 변화 | 되돌릴 수 있나요? |
|---|---|
| 얼음이 녹아 물이 된다 | 네: 냉동실에 넣으면 다시 얼음이 된다 |
| 날달걀이 삶은 달걀이 된다 | 아니요 |
| 밀가루와 물이 반죽이 된다 | 어렵다: 젖은 밀가루는 마른 가루로 돌아가지 않는다 |
| 빵을 굽는다 | 아니요 |
그런 다음 주방에서 더 많은 예를 찾아내는 시합을 해 보세요. 녹는 초콜릿, 요구르트, 구운 과자, 차에 녹는 각설탕 같은 것들입니다. 아이가 스스로 "다시 돌아갈 수 있어요?"라고 묻기 시작하면, 이미 과학자처럼 생각하고 있는 것입니다.
Dologi의 '딱 맞게 붓기' 퍼즐은 병과 병 사이에 물을 옮겨 부으며 한 병에 정확히 필요한 양이 담기게 하는 문제로, 물과 부피에 대해 생각하는 방식이 주방에서 양을 재는 일과 아주 가깝습니다.
정리하면
- 주방에는 얼음, 달걀, 밀가루, 이스트, 소금처럼 많은 실험에 필요한 재료가 이미 있습니다.
- 예상하기, 해 보기, 자세히 관찰하기, 설명하기의 순서를 지키고, 간단한 세 칸 표에 기록하세요.
- 삶은 달걀과 미지근한 물은 부모님이, 예상하기와 젓기, 돌리기, 기록하기는 아이가 맡습니다.
- 마지막에는 "되돌릴 수 있을까?"라는 질문으로 실험들을 서로 이어 주세요.