들어가는 말

한국물리학회(이하, 학회)는 물리학에 탁월한 능력을 갖춘 꿈나무를 발굴, 격려하고, 우리나라를 이끌어갈 물리학 영재들에게 체계적인 교육을 제공하고자 “중고교 물리올림피아드”를 시행해 왔다. 그리고 이를 2011년부터 중등부를 분리하여 “한국중학생물리대회(이하, 중물대회)”라는 별도의 대회로 개최해 왔다. 중물대회는 중학생들에게 물리에 관한 관심을 고취하고, 높은 수준의 물리에 도전하는 데 동기를 부여하는 길라잡이 역할을 해왔다. 2020년에는 코로나19 사태로 기존의 대면 방식에 의한 시험을 시행할 수 없게 되어 대회 시행에 큰 위기를 맞게 되었다. 그래서 7월에 예정되었던 대회를 한 차례 연기할 수밖에 없었지만, 그간 중물대회가 맡아온 역할과 수요를 고려할 때, 개최를 포기하고 무기한 연기할 수만은 없었다. 코로나19 시대의 뉴노멀로 기업과 정부에서 시험을 비대면 방식으로 치르는 경우가 점차 늘어나자, 학회는 중물대회를 전면적인 비대면 시험으로 시행하기로 하였다. 중물대회 TFT(Task Force Team)를 [표 1]과 같이 구성하고 대회 준비에 착수하였으며 2020년 9월 5일에 시험을 성공적으로 개최하였다. 본 보고서는 이에 대한 상세한 기록이면서 학회의 교육사업을 온라인 비대면으로 확장, 발전시킬 방안에 대한 간략한 제안을 담고 있다. 본 보고서에서 지난 10년간의 중물대회를 전면적으로 검토하지는 못하였다. 고교 입시의 성격 변화에 따라 응시자 수가 변동이 있었고 시상 규모도 점차 증가하는 방향으로 진행됐다. 추후 이에 대한 상세한 백서가 발간되기를 기대해 본다.

[표 1] 2020년 온라인 한국중학생물리대회 TFT 위원 명단.

2020년도 중물대회의 온라인 시행 진행 및 결과

1. 온라인 시험 시행에 대한 주요 검토사항

(1) 문제의 출제와 검토

2019년도 출제위원회가 출제와 검토를 담당하고 있었으므로 이를 온라인 시험의 형태로 탑재하는 문제가 중요하게 논의되었다.

(2) TFT의 구성 및 온라인 시험 솔루션 업체의 선정

TFT의 임무는 2,000명 이상의 온라인 동시 시험을 시행하기 위한 전산업체 선정, 온라인 시험지 탑재 및 채점, 온라인 시험감독 및 진행 등 제반 이슈를 해결하는 것이었다. TFT는 교육위원회 실무이사와 부실무이사를 중심으로 구성되었으며 네이버 사전 집필의 경험을 가진 임원들도 참여하였다.

온라인 시험 솔루션을 제공하는 업체가 최근 국내에 많이 생겼으나 학회의 상황에 맞는 업체를 선정하는 것이 중요하였다.

(3) 모의테스트와 예비테스트

온라인 솔루션 업체의 준비 상황을 확인하고 시험의 진행을 시뮬레이션하기 위한 테스트 2가지를 시행하였다. TFT의 자체테스트인 모의테스트와 감독관 훈련과 응시자들의 예행 연습을 겸한 예비테스트를 시행하였다.

(4) 본시험

코로나19의 추이를 예측하기 어렵고 사회적거리두기 2.5단계 상황이라 진행본부와 감독관의 업무 공간 확보가 매우 어려웠다. 인터넷 환경에 절대적으로 의존하는 시험이라 네트워크 인프라에 중점을 두고 대회본부 공간을 확보하고자 노력하였다.

(5) 채점, 학업성취평가서, 시상

예년의 경우 정답, 채점결과, 시상 관련하여 응시자측으로부터 많은 항의성 문의를 받았다. 이를 줄이고자 신속히 정답을 공개하였다. 또한, ‘학업성취평가서’라는 형태로 응시자의 문항별 정오표뿐만 아니라 유형별 평균과 응시자 성적의 정량적 비교에 바탕을 둔 분석 및 진단 자료를 제공하였다.

2. 온라인 시험 준비

앞서 기술한 바와 같이, 코로나19 사태로 인해 개최 여부가 불분명했던 중물대회는 중학생들의 물리학에 대한 큰 관심과 열망에 부응하기 위해 처음으로 온라인 시험으로 개최할 것을 결정하였다. 2020년 7월 2일 중물대회 첫 TFT 회의가 소집되었다. 첫 TFT 회의에서 두 가지 중요한 사항이 결정되었다. 첫 번째 사항은, 그동안 중물대회에서는 제공하지 않았던 응시자별 물리학 ‘학업성취평가서’를 시험 종료 후 제공하기로 한 것이다. 두 번째 사항은, 시험의 객관성 및 공정성 확보를 위해 온라인 시험지와 실시간 시험감독을 위한 가상 고사장을 이용하는 것이다. 한편, 온라인 시험을 지원할 업체 선정에 대한 논의가 있었다. 모든 것이 처음인 어려운 상황에도 불과 두 달 후인 2020년 9월 5일 토요일에 중물대회를 개최하기로 결정하였다.

7월 9일 두 번째 TFT 회의에서는 온라인시험 사이트 업체 선정을 위한 후보 업체 설명회를 진행하였다. 이 자리에 3개의 업체가 참여하여, 업체별 강점과 특화된 서비스에 대해 설명하였다. 업체 선정에서 중요하게 고려된 사항은, 응시자별로 시험 문제의 순서를 무작위로 할 수 있는지, 수용 가능한 최대 응시자 수가 얼마인지, 기존 온라인 시험 진행 경험이 있는지였다. 업체로부터 온라인상에서 일어날 수 있는 다양한 상황에 대처할 수 있는지, 특히 불공정행위에 대한 대비책이 있는지를 들었고, 문제점을 보완할 방안을 개발할 수 있는지도 고려하였다. 선정 과정에서 TFT 위원들의 일치된 의견은, 온라인 시험 업체는 여러 세부적인 변경사항에 대하여 능동적으로 대처할 수 있는 능력이 있어야 한다는 것이다. 시험 종료 후 신속한 응시자별 점수 확인 및 채점표 제공 가능 여부까지 확인하여 업체를 선정하였다. 온라인 시험의 응시자 수에 따른 업체 측의 수익모델도 시험 시행에 따른 총비용을 고려할 때 검토할 사항이다. 선정 업체에 대한 평가는 본 보고서에서 다루지 않겠다.

7월 15일 세 번째 TFT 회의에서는 중물대회 진행을 위한 예산 및 운영방안이 결정되었다. 특히, 본시험 전에 TFT와 대표 시험감독들이 모여 모의테스트를 치르고, 이를 토대로 시험 방식을 다듬어, 응시자들이 온라인 시스템에 접속하여 시험 방식을 경험할 수 있는 예비테스트를 치르기로 하였다.

3. 온라인 시험의 공정성 확보를 위한 감독 방식 결정

다른 모든 온라인 시험들이 그렇듯 중물대회를 온라인으로 시행하기로 결정하기까지 가장 큰 난점 중 하나는 시험의 공정성을 확보할 수 있느냐는 것이었다. 사실 공정성만 확보할 수 있다면 오프라인 시험에 비해 온라인 시험이 갖는 장점들 또한 분명했다. 인터넷 연결만 되어 있다면 응시자들은 전국 어디서든 고사장에 접근할 수 있고, 시험 감독관 전원이 한 공간에 모여서 학회의 직접적인 통제와 관리 하에서 시험을 진행할 수 있다. 또한 시험 문제의 관리와 보관에 있어서도 오프라인에 비해 훨씬 높은 수준의 보안을 유지할 수 있다. 이런 모든 장점에도 불구하고, 결국 모든 응시자들이 인정할 수 있는 수준에서 시험의 공정성을 확보할 수 있는지 여부는 중요한 문제였다.

시험의 공정성을 확보할 방법은 크게 두 가지 틀에서 검토하였다. 공정성과 관련한 첫 번째 문제는 누구나 염려하는 바와 같이 응시자들이 부정 행위를 시도할 경우 원격으로 확인할 수 있느냐의 문제였다. 온라인 시험에서는 시험 감독관이 각 응시자를 전후좌우에서 입체적으로 감독할 수 없기 때문에, 발생할 수 있는 불공정한 상황은 매우 다양하다. 이를 어떻게 통제하고 감독할 수 있는지 여부는 시험의 성패에 중요한 문제였다. TFT는 원격 감독의 문제를 감독관이 시험 시간 동안 응시자의 수험 상황을 Zoom 앱을 사용하여 실시간으로 감시하고 녹화함으로써 해결하고자 하였다.

공정성과 관련된 두 번째 문제는 조금 더 미묘한 문제이다. 응시자들이 각자 집에서 중물대회에 응시할 수 있다는 것은 접근성의 측면에서는 긍정적으로 작용할 수 있지만, 가정의 학업 환경에 따라 최적의 인터넷 환경 및 수험 공간 확보에서 차이가 날 수 있다. 따라서 다른 응시자들은 나와 다른 환경과 조건에서 시험을 치를 수도 있다는 사실을 수긍해야만 성립할 수 있는 시험이다.

이런 문제를 완화하기 위해 다소 엄격한 시험 환경에 대한 조건을 제시할 수 밖에 없었다. 모든 응시자들은 모니터 1대가 달린 PC 또는 노트북으로 시험 문제를 열람하고 답안지를 기재해야 했으며, 감독관은 응시자의 스마트폰에 설치된 Zoom을 통해 응시자를 감독하였다.

4. 시험 시행(모의 테스트, 예비 테스트, 본시험)

(1) 모의테스트 시행

이런 모든 요소들을 고려하여 판단하고 결정을 내렸다고 하더라도, 시험 당일의 진행이 매끄럽지 못하다면 아무 의미가 없을 것이다. 이런 이유로, 온라인 중물대회 본시험 이전에, 중물대회 온라인 시험 TFT 위원들과 학회 직원들, 시험 감독관들 중 일부가 참여한 모의 테스트, 응시자들이 각자 시험 당일과 유사한 환경에서 온라인 시험을 치러보는 예비 테스트를 시행하였다.

8월 12일 모의테스트에서는 운영상의 문제점이나 보완이 요구되는 사항들을 탐색하는 시간을 가졌다. 실제 중물대회에서 감독관으로 활동할 조교들이 응시자로서 테스트 문제를 풀어보며, 다양한 문제점을 파악하였고, TFT는 이를 온라인 시험 업체와 공유할 기회를 얻었다. 특히, 응시자 신분 확인, 장소 확인 절차를 검토하였고, 온라인 시험지 접속을 통한 문제 풀이 방식이 학회의 요구사항과 맞는지를 확인해 보았다. 모의테스트를 통해 시험 전에 감독관이 응시자의 신분 및 장소를 확인할 수 있는 현실적인 절차를 마련하였다. 이러한 과정을 통해, 응시자 가이드가 1차로 완성되었으며 이를 기초로 감독관 가이드와 총괄 매뉴얼을 마련하였다.

(2) 예비테스트 시행

모의 테스트 경험을 토대로 8월 29일과 30일 양일에 걸쳐 응시자가 참여하는 예비 테스트를 진행하였다. 예비 테스트의 목적은, 처음 시행되는 온라인 시험을 생소하게 여길 응시자들이 본시험과 같은 시험 환경 및 방법을 경험해 보고 유의점을 익히는 데 있었다. 이를 통해 응시자들이 시험 당일 본인들에게 허용되는 시험 환경과 행위를 사전에 파악하여 본시험에서 우왕좌왕하는 일을 피할 수 있었다. 상당히 많은 응시자가 예비테스트를 경험함으로써, 뒤에 기술한 바와 같이, 본시험을 무난히 치러낼 수 있었다.

한편, 예비테스트에 앞서 예비테스트 감독관에게 Zoom을 통한 감독 방법을 상세히 안내하고 교육하였다. 감독관들은 응시자의 신분 확인 절차를 밟고, 이들에게 시험 환경을 어떻게 갖추어야 할지 안내하고, 예비테스트 감독을 하였다. 이런 과정 속에서 감독관들은 응시자들이 반복적으로 저지르는 실수들을 파악하여 본시험에서는 응시자들의 어떤 행위들을 눈여겨보아야 할지 미리 숙지할 수 있었다. 이틀간의 예비 테스트를 통해 감독관들은 온라인 중물대회의 진행 방식을 속속들이 이해할 수 있었고, 시험 당일 새로 참여한 감독관을 보조하며 시험이 매끄럽게 진행되게끔 하는 데 결정적인 역할을 하였다. 즉, 사전 교육과 예비테스트 운영을 통해 감독관들이 실전 연습을 할 수 있는 소중한 기회가 되었다.

(3) 본시험 시행

Zoom의 직관적이고 편리한 사용법 덕분에, 큰 어려움없이 감독관들을 교육할 수 있었고, 예비 테스트를 시행한 덕분에 다수의 응시자가 이미 시스템에 익숙해졌고, 감독자들도 적절하고 효과적인 감독 방법을 정립하고 습득할 수 있었다. 시험 감독 내내 응시자들을 수시로 살피며 불공정행위로 의심되는 행위들을 바로잡도록 안내하고 이런 요청에 잘 응해준 응시자들의 노력이 더해져 많은 우려에도 불구하고 최초의 온라인 중물대회는 많은 응시자들이 만족할 수 있는 공정한 대회로 개최되었다.

대회의 성공적인 개최는 다각도의 노력에 의해 가능했다고 생각된다. 응시자 가이드와 감독관 가이드를 각각의 관점에서 바라보아 최대한 알기 쉽고, 간략하게, 그리고 모순되거나 상충하지 않게 만들었으며, 그 내용을 알리고 교육에 활용하였다. TFT는 수차례 오프라인 및 Zoom 온라인 회의를 하여 문제점을 지속해서 수정, 보완하였다. 테스트 후에 감독관이나 모의테스트 응시자들로부터 문제점 및 개선 사항들을 청취하여 적극적으로 반영하였다. 특히 예비테스트 중에 응시자 또는 그 가족이 스마트폰을 이용한 Zoom 사용(또는 설정)에 대해서 어려움을 느끼고 있음을 깨닫고 응시자 가이드에 Zoom 사용법을 상세히 보완하여 재배포하였다. 코로나19 시대로 말미암아 빈번히 받게 되는 재난 경보 문자가 온라인 시험이나 Zoom 고사장 접속 중에 문제가 됨을 발견하고 각각 안드로이드폰과 아이폰에 대해 재난 경보 수신 끄기를 알기 쉽게 안내해주었다. 그리고 감독관들의 수고를 덜기 위해서 최대한 간편하고 직관적인 감독 방법 및 가이드를 제시하였으며, 응시자의 관점을 이해하는 것이 때로는 필수적이므로 감독관이 응시자의 관점을 이해하게 하는 데도 노력을 기울였다.

비대면 온라인 시험은 혼란이 발생하면 제어가 쉽지 않을 것이므로 시험 중에 정보를 전달하는 경우를 최소화하려고 노력하였다. 절차를 최대한 간략하고 간편하게 하려고 하였다. 그런데도 다양한 상황과 문제에 대처하기 위해 응시자와 본부, 감독관과 본부 사이에 소통은 필수적이다. 이를 위해 감독관-TFT가 함께 카카오톡 오픈채팅방을 마련하여 신속히 소통하였으며 문제가 있으면 즉각적으로 대처하였다. 한편, 응시자에게 발생한 문제는 콜센터에서 접수하여 대처하였는데, 예비테스트 때와 달리, 본 시험에서는 충분히 감당 가능한 수준의 질문과 요청을 받게 되었다. 이 모두 철저히 준비한 덕분이라고 할 수 있다.

감독관들은 TFT가 요청하고 구상한 방식을 충실히 실천하여 감독관 보고서를 성실히 작성해주었고, 의심 행동을 포함하여 특이 사항들을 꼼꼼히 보고해주었다. 그리고 Zoom 영상을 녹화하는 임무를 확실히 완수하였다. 이는 추후 대회 사정 과정에서 필수적인 증빙 자료로 활용되었다.

한편, 시험 종료 후 문제의 정답을 신속히 공개하여 소모적인 문제 제기를 줄일 수 있었다. 그리고 이로써 응시자들은 최종 결과 공지 전에도 자신의 성적을 가늠해볼 수 있게 되었다.

5. 채점 및 시상

채점 결과를 여느 때보다 일찍, 신속히 제공할 수 있게 된 것도 온라인 시험을 시행한 데서 얻은 혜택이었다. 시험 결과를 바탕으로 각 단계 상의 수상자를 결정하는 사정 회의를 9월 17일에 개최하였고 물리 공부 장려와 고생한 응시자를 격려하는 차원에서 전체 수상권을 예년보다 상향된 약 36%로 정하였다. 시상 결과는 아래 홈페이지에 게시되었으며 [표 2]와 같다.
(https://kphc.kps.or.kr/bbs/index.asp?bbs_code=notice&page=1&number=6449&mode=view)

[표 2] 한국중학생물리대회 시상 결과.

학회 교육사업의 중요성과 전망

본 보고서에서는 학회의 모든 교육사업을 전반적으로 짚어보는 내용을 담기는 어려우므로 상세한 논의는 별도의 지면에서 하기로 한다. 다만, 온라인 중물대회를 마치면서 국제올림피아드 지원사업(한국과학창의재단 지원), 물리인증제, 그리고 중물대회 이 3가지 교육사업이 한국 물리학계와 학회에 미치는 의미와 영향에 대해서는 간단히 언급하고자 한다.

1. 한국 물리학의 교육 현장과 학회의 역할

(1) 무너져 가는 과학교육의 현실

한국 초중고와 대학에서 물리학을 중심으로 한 기초과학에 대한 교육은 점점 규모와 수준에서 축소 및 하향되는 상황에 있다. 가장 중요한 대학입시 수학능력시험의 과목 선택 및 고등학교 교육과정에서 물리의 비중은 점점 약화하고 있으며 학생의 선택에서도 외면받고 있다. 이를 해결하기 위하여 학회의 집행부와 물리교육관련 전문가들이 오랫동안 정부 및 교육과정 설계 전문가들과 협의를 해왔으나 상황이 점점 더 나빠지고 있다. 최근 대학에 입학하는 이공계 학생들의 물리학 관련 학력은 일반물리학을 학습하기에 매우 부족한 것이 현실이다.

(2) 학회 교육사업의 사명

학회의 다양한 교육사업은 최근 10여 년간 많은 부침이 있었다. 고교/대학 입시에 시험 결과가 활용되는 상황에서는 응시자가 늘었다가 그렇지 않은 경우는 응시자가 현저히 줄어드는 현상을 반복하고 있다. 공교육인 학교 교육에서 최상위 물리교육을 받기 어렵고 학원가의 고급 물리교육은 제한된 소수의 학생들에게만 기회가 주어진다. 학회는 교육사업의 목표를 재정 수입에만 두지 말고 학회가 무너지는 과학교육을 재건하는 준공교육의 역할을 담당한다는 목표를 가지고 임해야 한다.

(3) 영재교육과 과학 즐기기

물리학은 아름다운 학문이다. 아주 어려운 문제를 풀어서 상을 받거나 그 결과를 진학에 사용하는 데만 목적이 있는 것이 아니라, 자연과 우주에 관한 깊은 신비를 풀어내는 과학 중의 과학으로서 모든 인류가 마땅히 누려야 할 지식이다. 이런 관점에서 학회의 교육사업은 영재 발굴과 훈련도 목표 중 하나로 삼아야겠지만, 물리학을 탐구하고 즐기고자 하는 많은 학생과 일반인도 대상으로 삼아야 한다. 이러한 관점을 가지고 교육사업의 방식과 체계를 혁신하여야 하며, 단순한 문제 풀이 방식을 지양하고 다양한 형식의 과학즐기기 프로그램을 개발해야 한다.

2. 학회 교육사업의 중요성과 미래 전망

(1) 교육사업의 목표와 대상

각 교육사업별로 사업의 목표를 재정비해야 한다. 영재 발굴 및 국제올림피아드 참가(올림피아드 사업), 물리학 학습 단계별 평가(물리인증제), 물리 영재 조기 발굴(중물대회)이라는 기존의 목표에서 전체적으로 유기적인 연계성을 가질 수 있어야 하며, 초등학생들과 이공계열 대학생들도 아우를 방법을 찾아야 한다. 이번 온라인 방식의 중물대회는 이러한 해결책을 찾는 데 실마리가 될 수 있을 것이다.

(2) 문제은행 방식에 따른 출제방식의 변경

교육사업별, 학습 단계별 문제의 난이도를 적절히 달리 하는 등, 출제에 상당한 노력을 기울여야 한다. 그동안 출제위원회를 이끌어 온 출제위원장들과 출제위원들의 헌신이 없었다면 아마도 이러한 교육사업들은 지탱되기 어려웠을 것이다. 그러나, 이러한 노력을 좀 더 체계적인 데이터베이스로 분류하여 묶고 문제의 출제와 검토과정을 모두 문제은행화하여 시행할 수 있다면, 기존의 대면 방식이 아닌 “전면 비대면 상시 시행”으로 시험을 전환할 수 있다. 특히, 물리인증제는 이러한 방식에 가장 알맞으므로, 이에 대한 검토를 늦어도 2021년에 마치고 시행에 들어가야 한다.

(3) 새로운 플랫폼의 제공

코로나19로 인해 초중고대 모든 학생이 가정에서 온라인으로 수업에 참여하는 경험을 하게 되었다. 이러한 시기에 누가 우수한 콘텐츠를 제공하는가는 앞으로 모든 교육종사자가 관심을 가질 문제이다. 학회는 교육사업을 제공하는 입장에서만 사업을 보지 말고 물리를 배우는 학생의 관점에서 수용성을 더 고려할 필요가 있다. 유튜브 또는 네이버TV와 같이 동영상 기반 서비스에 교육사업을 직접 탑재하거나 공유하는 것도 고려할 필요가 있고, 기존의 학회 사업인 UCC 공모전도 교육사업의 영역에서 접근하는 것이 바람직하다.

맺음말과 감사의 글

모든 참여자의 성실한 노력 덕분에, 불확실하고 험난한 과정을 잘 헤쳐나가 온라인 중물대회라는 큰 실험을 성공적으로 마무리할 수 있었다. 이는, 세심하고 철저한 준비를 한다면 큰 규모의 비대면 온라인 시험을 성공적으로 치를 수 있다는 것을 알게 한 귀중한 경험이었다. 이에 중물대회뿐 아니라 학회가 실시하고 있는 물리인증제도, 코로나19 사태가 장기화될 수 있다는 암울한 전망에도 불구하고, 유사하게 시행될 수 있음을 의미한다. 비대면 대회의 성공적 실시는, 한국의 물리교육에 이바지할 수 있고 물리에 대한 중학생들의 갈증을 해소할 기회를 계속 안정적으로 줄 수 있음을 의미한다.

본 대회의 성공은 많은 사람들의 노력으로 맺어진 값진 결실이다. 제28대 이범훈 회장은 코로나19의 위기 속에서도 학술대회를 온라인으로 성공적으로 개최하였을 뿐만 아니라 교육사업에서도 최초의 온라인 비대면 시험을 성공적으로 치러냄으로써 뉴노멀 시대에 걸맞은 큰 발걸음을 내디뎠다. 정옥희 교육위원장과 교육위원회 관계자들의 성원에도 깊이 감사를 드린다. 좋은 문제와 철저한 검토를 해주신 출제위원회의 수고에도 깊이 감사의 말씀을 전한다. 감독관과 운영조교들은 책임감 있게, 성실하고 정확하게 임무를 수행했다. 학회 사무국의 헌신적인 노력이 이 모든 과정에 중요한 역할을 하였다. 모의테스트, 예비테스트, 본시험에서 각자 중요한 역할을 맡아서 차질없이 수행해준 공이 매우 크다고 할 수 있다. 특히, 물리교육사업을 맡은 이수정 주임의 헌신적인 노력이 없었다면 실현되기 어려운 성공이었다고 생각된다. 마지막으로, 한국물리학회의 물리 교육 사업에 큰 관심을 두고 참여한 응시자 모두와 그러한 자녀들의 노력을 전폭적으로 지원해주신 학부모님들에게도 심심한 감사의 말씀을 드리며 앞으로도 지속적인 참여와 제언을 부탁드리며 글을 끝맺고자 한다.