[Wabu대표] 물리1 독학 가이드라인 - 일반편

이 가이드라인은 ①학원, 인강 등의 사교육비를 들이지 않을 예정이고 ②중학교 내신 때 공부했던 것 이외에는 노베이스인 ③만점 목표의 수험생을 위한 것입니다. 그리고 당연히 이미 물리1을 수능에서 응시하기로 한 수험생을 위한 것이고요. 딱히 물리1 소개글은 아닙니다.

물리1의 공부 방법을 이해하려면 당연히 물리1이 어떤 과목인지를, 그러니까 과목의 성격을 먼저 알아야겠죠. 물리1은 ‘계산’과 ‘이해’, ‘암기’가 1/3씩 균형을 이루고 있는 과목입니다. 계산의 정도도, 이해의 정도도, 암기의 정도도 크게 높지 않습니다. 화학보다 계산이 쉽고, 2과목보다 이해하기 쉽고, 생물 지구과학보다 암기할 것이 적습니다. 그렇지만 어느 한 부분도 무시할 수 없어요.

물리1은 크게 ‘역학’, ‘비역학’으로 나누어집니다. 역학은 1단원 일부와 4단원 일부의 정량 계산 단원을, 비역학은 나머지 단원을 말합니다.보통(물리 안 하는 사람들이) 역학은 발상과 센스가 필요하고 수학적이며, 비역학은 외우면 된다고 알고 있습니다. 절반씩만 맞는 말입니다. 일반적으로 사람들이 생각하는 물리 역학의 이미지에 이과 수학을 대응시킨다면, 물리1 수준의 역학에는 기껏해야 문과 수학을 대응시켜야 합니다. 간단히 말해서, 일찌감치 포기하지 않았다면 누구나 어느 정도 극복할 수 있는 수준입니다. 그런데 문제가 있습니다. 기출 문제가 별로 없다는 것입니다. 그리고 우리는 실전 훈련이 많이 필요하다는 것도요.

한편, 비역학은 단순 암기 과목이 아니라 심화적인 이해가 필요한 부분과 단순 암기하는 부분이 절반씩 결합된 과목입니다. 암기의 수준은 높지 않습니다. 생명과학이나 지구과학에 비하자면 부끄러운 수준입니다. 그런데 그래서 학생들이 암기 사항들을 잘 외우지 않습니다. 대신에 이해해야 하는 파트를 열심히 외웁니다. 결과만 외워서 간단한 문제들을 풀 수 있겠지만, 응용된 고난도 문제를 풀기는 어려울 것입니다. 원리를 이해해야겠지요. 그런데 문제가 있습니다. 물리1 교육과정 내에서, 이 원리를 이해하기는 어렵습니다. 내용이 정성적으로 서술되어 있거든요.

물리1의 전반적인 내용은 객관적으로 어렵지 않은 것들로 구성되어 있습니다. 어려운 분야들, 예를 들어 상대성 이론이나 에너지 준위, 교류 회로, 유체 역학 등등 이름만 들어도 무시무시한 분야들은 정말 그 분야의 도입부 1장 정도만 공식 없이 대강 배우는 수준입니다. 문제는 그래서 배우는 입장에서는 더 어렵다는 겁니다. 이해가 안 되거든요. 결과들만 나열되어 있는데, 도무지 혼자 힘으로 연결고리를 찾을 수가 없거든요. 역학은 어렵다는 인식이 수학보다 더 팽배해있는데, 남들은 단순 암기 과목이라는 비역학마저 이해가 안 되고 응용도 안 되니……. 이런 문제점을 메울 방안이 필요합니다.

우리의 전제를 다시 생각해보면, 우리는 인강을 듣지 않습니다. 제가 인강이 별로 효용성이 없다고 생각한다는 것도 한 이유고, 제가 사설 인강을 안 들었기 때문에 잘 모른다는 것도 한 이유고, 비싸다는 것도 한 이유입니다. 물리1 공부할 때 책만 사면 아무리 많이 사도 물리1인강 풀커리보다 훨씬 싸게 먹힐 겁니다. 수험 생활 때 들인 책값은 과외 한 방에 충당할 수 있습니다. 예전에는 컨텐츠가 너무도 부족했지만……지금은 굳이 인강의 컨텐츠에 기대지 않더라도 물리1 정도의 과목을 만점 받는데 필요한 컨텐츠는 충분합니다.

※ 인강을 듣지 말라는 말이 아닙니다. 이 가이드라인이 인강 없이 공부하는 독학생을 기준으로 한다는 말입니다. 그리고 인강 없이 공부할 수도 있다는 말이기도 하고요.

자, 우리가 직면한 문제를 둘로 나누어보죠. 첫째, 역학을 어떻게 공부할 것인가? 둘째, 비역학을 어떻게 공부할 것인가? 이제 이에 답해가면서 공부할 거리들과 그것들을 잘 활용하는 방법을 살펴봅시다.

역학은 수학과 비슷합니다. 개념을 공부한다고 개념을 아는 것이 아닙니다. 다른 과학탐구의 기본 문제들은 내가 공부한 그대로 적으면 됩니다. 생물에서 세포 소기관인 미토콘드리아는 자체 유전물질을 가지고 있는데, 탄수화물의 에너지를 ATP로 전환하는 역할을 합니다. 그러면 나는 문제에서 그걸 고르면 되는 겁니다. 응용되면 묻는 것을 뒤집거나 실험, 그래프 자료 해석을 시키겠지만, 하여튼 기본적인 문제는 쉽습니다. 기본 문제에서 미토콘드리아는 항상 미토콘드리아이고, 자기가 할 역할을 합니다. 배우면 풀 수 있습니다.

그런데 역학은 기본 문제부터 심상치 않습니다. 내가 아는 것은 공식 밖에 없고, 당연해보이고 어디다 써야 할지 모르겠는 법칙들이 좀 있습니다. 이걸 그대로 적는 문제는 안 나옵니다. 시작부터 처음 보는 상황에서 계산하는 문제만 나옵니다. 여기서 어렵지 않으면 뇌가 이상한 겁니다. 우리는 노베이스 양민으로 가정했으므로, 어려울 수밖에 없습니다. 물리 문제집은 그리 친절하지 않기 때문에, 쎈으로 치자면,곧바로 B단계에서 시작합니다. 여기에 첫 번째 진입 장벽이 있습니다. 중학교 때 도르래나 빗면을 봤던 기억도 나지 않는다면 장벽은 더더욱 높아집니다.

이 장벽을 넘는 동안은 실력이 거의 변하지 않습니다. (성취도)-(공부량) 그래프를 그리면, 보통의 과목들은 원점에서 출발하는 로그함수 같은 그래프를 그릴 겁니다. 처음에는 공부하는 만큼 잘 나오죠. 점차 공부해도 잘 안 늘고요. 그런데 수학이나 물리 같은 과목은 가우스 함수를 그립니다. 눈이 트이기 전까지는 문제가 하나도 안 보입니다. 다 전혀 다른 문제로 보이고, 발상은 다 천재적인 것 같고, 나는 공대나 자과대에 가면 안 될 것 같고... 그런데 무언가 내 안의 오개념이 고쳐지거나, 무언가 문풀 알고리즘이 체화되거나, 무언가 패턴을 알아챈 순간 내가 풀 수 있는 문제 수가 제곱으로 늘어납니다. 갑자기 문제들의 난이도가 확 내려가는 경험을 할 수 있습니다.

역학은, 그리고 일부 비역학은 고수와 하수의 문제 풀이 절차가 전혀 다릅니다. 하수가 8단계를 (+시행착오까지 겪어가며) 거쳐서 풀어야 하는 계산을 단 2단계 정도로 풀어낼 수 있습니다. 그런데 그게 그 사람만이 찾아내는 개쩌는 풀이는 아니고요, 90% 정도는 지극히 유형화된 방식입니다. 역학은 정말 대부분의 경우에 사고의 3~4단계를 1단계로 압축해버릴 수 있습니다.

타고난 센스, 계수 맞추기, 경우의 수를 감으로 잘 나누기 같은 것이 아닙니다. 수학과 비슷하게 기본 유형들을 체화해버리면 3점 문제를 아무 생각 없이 한 번에 풀 수 있는... 그런 느낌입니다. 그리고 4점 문제는 나오지 않습니다. 그래서 물리는 항상 30분이 모자라는 사람과 항상 15~20분 컷을 해버리는 사람이 공존하는 과목이죠. 공부를 많이 한 사람들의 입장에선, 개정 후 물리1은 너무 단순한 절차들을 거쳐서 사칙연산 1~2번이면 되는 문제들만 계속 나오고 있는 상황인 겁니다. 그런데 계산을 3~4번 해도 다 맞추는 데는 충분합니다.

역학을 공부하는 일반적인 방법은 바로 피드백을 하며 반복하는 것입니다. 수학과 거의 동일합니다. 풀었던 문제를 다시 풀고, 또 다시 풀면서 복습합니다. 이게 가장 단순하고 가장 강력한 방법입니다. 경험상 풀었던 문제들을 다시 푸는 것, 어려운 문제를 푸는 것이 가장 효과가 좋습니다. 도저히 모르는 문제나 처음 보는 실험 기구 같은 것은 학교 선생님이나 커뮤니티에 질문하도록 하세요. 한 번 알면, 눈이 뜨입니다.

(여담이지만 파이널 뭐시기 교재는 이 부분에서 쓸 만한 교재가 전무하니 기본 문제를 풀 수 있는 실력을 쌓은 다음에 그냥 그거 한 권으로 끝내라는 의미에서 낸 것인데, 사용법을 잘 모르는 사람들이 많더군요. 상위권을 위한 고난도 문제집이 아닙니다……ㅜㅜ)

그런데 사설 문제집들은 대체로 질이 좋지 않습니다. 교과외인 운동량 보존, 마찰계수, 탄성계수가 끼어있는 것은 기본입니다. 그러면 어떤 교재를 잡고 반복해서 풀어야 할까요? 평가원 기출은 당연하죠. 그리고 기출 이외에 우리가 구할 수 있는 가장 좋은 교재는 바로 EBS와 교육청 학력평가입니다. EBS와 교육청도 3년치가 쌓이면서 점차 진화해왔기 때문에, 독학하기에 충분히 좋은 문제가 많습니다.

비역학의 경우, 가능한 한 원리를 이해하는 방향으로 학습해야 합니다. 특정 케이스에 대한 작동 원리라기보다 근본적인 부분에서의 원리를 이해해야 합니다. 비역학 킬러 풀이 실력은 원리 이해에서 나옵니다. 비역학 킬러 문제집 같은 것은 시중에 아예 없어요. 수능 유형에서의 최고난이도가 EBS 교재라고 생각하시면 됩니다. 그런 교재가 있다 하더라도, 원리를 이해하지 못한다면 소용이 없을 겁니다.

비역학은 사실 (역학도 마찬가지지만) 오개념과의 싸움입니다. 다른 과목들에 비해서 물리 비역학의 오개념 상황은 심각합니다. 

그런데 물리1 참고서 중에서는 한 권으로 비역학 이해를 달성할 수 있는 교재가 없습니다. 참고서 저자들에게 문제가 있는 것은 아니고, 과목 자체의 한계와 내신 학습 때문입니다. 어떤 과목이든 내신과 수능은 성격이 다르지만, 물리는 기본부터 상당히 다릅니다. 우리는 수능을 칠 것이기 때문에 여기서 좀 애매해집니다.

그래서 비역학을 어떻게 오개념 없이 이해할 수 있느냐는 질문에 일반적인 방식으로 답하기는 어렵습니다. 각 부분들의 성격이 또 달라서,한 큐에 해결하기 쉽지 않습니다. 상대성 이론과 회로는 상당히 다르지요. 다시 말하지만 우리는 독학생들입니다.

다음은 생각나는 대로 적어본 것입니다. 다른 방법이 있을 수도 있겠지요. 완자... 등의 기본서를 읽는 것은 내용이 부실해서 추천하지 않습니다. 교과서가 나을 겁니다.

첫 번째, 논술을 칠 생각이 있는 경우 비역학에 한해서 겹치는 부분의 물리2 내용을 공부하는 방법이 있습니다. 물리1 비역학의 이해 파트는 물리2 비역학의 정량 파트에 대응됩니다. 수능특강을 다운 받아 비교해 보면 내용이 거의 그대로 겹치면서, 공식만 추가되는 것을 알 수 있습니다. 그러면서 물리1에서는 빠졌지만 이해에 핵심이 되는 개념들도 일부 배울 수 있습니다. 도움이 되게 겹치는 부분은 열역학, 전자기, 교류 회로, 파동이며 아예 무관한 부분을 버리면 거의 동일한 내용을 공식과 의미만 넣어서 반복합니다. 물리1에서 학생들이 어려워하는 비역학 테마가 물리2에도 등장한다는 것이죠.

두 번째, 하이탑과 숨마쿰라우데 같은 심화서를 공부하는 방법이 있습니다. 심화서를 주 교재로 공부하면 의미 없는 교과외도 많고 문제의 질도 별로여서 시간 낭비가 많지만, 참고용으로 사용하면 많은 도움을 받을 수 있습니다. 예를 들어서 수능특강 물리1에서 물질의 자성을 공부한다면, 수능특강에 쓰인 키워드를 심화서에서 찾아서, 교양 과학 책을 읽듯이 그냥 읽는 겁니다. 거기에 쓰인 수식도 한 번 따라 써보면서요. 간단히 말해서 교과외를 이해를 돕는데 이용하는 것입니다. 외울 필요 없으니 생각보다 별로 부담 되지 않습니다. 제가 아는 구하기 쉬운 심화서는 저 둘 밖에 없는데요, 과고 심화 물리 교재도 읽기 좋은 것 같으니 가지고 있다면 참고서로 쓰셔도 좋습니다. 그리고 문제는 심화서의 것은 버리고 수능특강을 푸는 겁니다.

핵심은 이것입니다. 교과외는 전혀 외울 필요가 없습니다. 그러나 처음 이해하는 과정에서 적극적으로 활용하세요. 물리1의 비역학은 한 번 이해하고, 까먹었을 때 한 번 더 찾아보면 충분히 파악할 수 있는 수준입니다다. 교육과정에 문제가 있어서 학교 공부만으로는 한 번이라도 이해하는 사람이 거의 없을 뿐이죠.

여기까지는 그냥 두루뭉술한 일반론이었습니다. 커리는... 6평까지 문제 풀이를 통해 개념을 탄탄히 하시고, 기출도 한 번씩 다 풀어보시고, 9평까지 좀 더 어려운 문제 풀이를 반복 하시고, 이후에 한 달 정도 실전 연습을 하시고, 복습은 항상 하세요. 수특과 수완, 그러니까 과년도 EBS교재와 EBS 연계교재를 잘 활용하시고 교육청 모의고사를 종종 연습용으로 사용하세요. 사설 학원 모의고사는 본인 생각대로 하세요. 구체적인 커리큘럼은 소개하지 않습니다. 커리큘럼은 마음의 안정 같은 면 외에는 아무런 의미가 없거든요. 자신의 상황에 맞게 채워나가면 됩니다. 앞에 써놓은 것도 내 상황에 따라 당겨서 해도 되고 미뤄서 해도 됩니다. 그냥 느낌만 가져가시면 됩니다.

명심해야 할 것은 처음에 시간 투자를 생각보다 많이 해야한다는 것입니다. 노베이스니까요. 지금부터 시작한다면 1년이나 남았으니 충분합니다. 다만 지구과학처럼 6개월 완성! 같은 것은 어렵습니다. 처음 궤도에 올려놓는데 시간이 많이 걸립니다. 사실 지구과학 6개월 완성도 될놈될일텐데... 하여튼 문제 풀이 반복이 꼭 필요하고요. 개념 학습할 때도 반드시 EBS나 기출 문제 풀이를 동시에 하세요. 물리는 개념을 공부하면 문제를 풀 수 있는 과목이 아닙니다. 수학처럼요. 문제를 풀려면 문제를 풀어야 하는 (...) 과목입니다.

다음에는 이런 쓰잘데기 없는 말을 좀 더 구체적으로 적용해서, 각 내용 영역에서 어떤 것을 공부해야 하는지를 살펴보고 실제로 문제를 풀 때의 사고과정이 어떻게 흘러가는지를 적어보려 합니다. 예를 들어서 속도 가속도라면 그래프, 평균속도, 수식풀이를 각각 어떻게 배워서 적용하는지, 회로에서 직류 회로의 기초는 무엇이고 교류 회로를 어떻게 이해하는지 등등... (과연 시간이 있을까요...)