고등학교 청소년 과학 추천도서 (고등학생 필독서, 이과, 물리, 화학, 생명과학, 지구과학)

 고등학교 필독서 

고등학교 청소년 과학 추천도서

1. 이기적인 유전자 (저자 - 리처드 도킨스)

이기적인 유전자

《이기적 유전자》는 진화생물학자 리처드 도킨스가 쓴 책이다. 이 책은 진화의 주체가 인간 개체나 종이 아니라 유전자이며 인간은 유전자 보존을 위해 맹목적으로 프로그램된 기계에 불과하다고 주장하여 생물학계의 논쟁을 불러일으켰다고 흔히 알려져 있다

2. 총 균 쇠 (저자 - 재레드 다이아몬드)

《총, 균, 쇠》는 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스의 지리학 교수 재러드 다이아몬드가 지은 문화 이론서이다. 저자는 '모든 이들의 최근 1만 3천 년간의 짧은 역사'라는 별도의 제목을 붙였다.

3. 코스모스 (저자- 칼 세이건)

《코스모스》는 미국의 천문학자 칼 세이건이 1980년에 저술한 책이다. 우주의 탄생, 은하계의 진화, 태양의 삶과 죽음, 우주를 떠돌던 먼지가 의식 있는 생명이 되는 과정, 외계 생명의 존재 문제 등이 250여 컷의 사진과 일러스트, 우아한 문체로 흥미롭고 박진감 넘치게 묘사되었다.

현대 천문학을 대표하는 저명한 과학자인 칼 세이건은 이 책에서 사람들의 상상력을 사로잡고, 난해한 개념을 명쾌하게 해설하는 놀라운 능력을 마음껏 발휘한다. 그는 에라토스테네스, 데모크리토스, 히파티아, 케플러, 갈릴레오, 뉴턴, 다윈 같은 과학의 탐험가들이 개척해 놓은 길을 따라가며 과거, 현재, 미래의 과학이 이뤘고, 이루고 있으며, 앞으로 이룰 성과들을 알기 쉽게 풀이해 들려준다. 그리고 과학의 발전을 심오한 철학적 사색과 엮어 장대한 문명사적 맥락 속에서 코스모스를 탐구한 인간 정신의 발달 과정으로 재조명해 낸다.

 

 

4. 정재승의 과학콘서트 (저자 - 정재승)

《정재승의 과학 콘서트》는 우리가 사는 세상 가까이로 성큼 다가온 과학의 세계를 활짝 열어 보인다. 그동안 머나먼 우주의 운동이나 눈에 보이지 않는 미시 세계에 머물렀던 물리학은 이제 사람이 만들어내는 행동 패턴, 즉 '복잡한 사회현상'에 눈길을 보내고 있다.

 

5. 사피엔스 (저자 - 유발 하라리 저)

2011년 이스라엘에서 히브리어로 처음 출간되었으며 2014년 영문 번역본으로 재 출간 되었다. 제레드 다이아몬드 저 《총, 균, 쇠》 는 집필에 있어 가장 큰 영감을 준 도서 중 하나이며 이에 대해 그는 "덕분에 집필에 관련한 주요한 질문 및 답변을 과학적으로 얻으며 참조할 수 있었다."고 밝혔다. 최근 새로운 학문으로 자리잡은 ‘빅 히스토리(Big History)’의 한 분류로, '빅 히스토리'를 다룬 도서로 앞서 언급한 제레드 다이아몬드 저 <총, 균, 쇠>가 있다. 세분화된 학문의 한계를 극복하기 위해 우주의 시작부터 태양계 종말이 예상되는 45억년 후까지 전체를 연구 주제로 삼는다. 유발 하라리도 7만년 전 일어난 인지혁명, 1만2000년 전의 농업혁명, 500년 전부터 시작된 과학혁명을 주제로 ‘사피엔스’를 서술한다. 후속작으로 신이 된 인간에 대해 저술한 '호모 데우스'가 있다.

6. 호모 데우스 (저자 - 유발 하라리 저)

호모 데우스

신이 된 인간, 우리는 어디로 가고 있는가?

‘사피엔스 신드롬’을 일으키며 전 세계적으로 폭발적 반응을 불러왔던 《사피엔스》의 저자 유발 하라리가 미래에 대한 전망을 담은 『호모 데우스』로 돌아왔다. 지구를 평정하고 신에 도전하는 인간은 어떤 운명을 만들 것인지, 인간의 진화는 거듭할 것인지 쓸모없는 존재가 될 것인지, 인간이 만들어갈 유토피아 혹은 디스토피아 미래에 대한 논쟁을 펼친다.

유발 하라리는 이번 책에서 7만 년의 역사를 거쳐 지구를 정복한 인류가 이제 무엇을 추구해야 하는지 어디로 나아가야 하는지 이야기한다. 역사학과 심리학, 종교부터 기술공학과 생명과학까지 여러 학문의 경계를 종횡무진한다. 사피엔스 정이 협력이란 도구를 집단으로 만들고 허구를 믿는 능력으로 사회를 이룬 과정처럼, 과학의 발달로 인본주의가 퇴색하여 더 이상 신의 가치나 인간 중심 이데올로기 의미가 사라질 미래도 설득력 있게 그려낸다.

호모데우스 HOMO DEUS의 ‘호모HOMO’는 ‘사람 속을 뜻하는 학명’이며 ‘데우스DEUS’는 ‘신GOD’이라는 뜻이다. 즉, ‘신이 된 인간’이라 번역할 수 있다. 우리는 인류를 괴롭히던 기아, 역병, 전쟁을 진압하고 신의 영역이라 여겨지던 ‘불멸, 행복, 신성’영역으로 다가가고 있다. 이제 우리는 진지하게 ‘그래서 무엇을 인간이라고 할 것인지, 어디까지 타협하고 나아갈 것인지’ 종의 차원에서 논의해야 한다.

 

7. 대량살상 수학무기 (저자 - 캐시 오닐)

대량살상 수학무기

민주주의를 위협하는, 아무도 알려주지 않았던 빅데이터 이야기!

『대량살상 수학무기』는 불평등을 확산하고, 민주주의를 위협하는 WMD의 특징을 상세한 사례와 분석을 통해 파헤친다. 알고리즘의 힘을 ‘신’ 같은 존재로 비유한다. 알고리즘의 의사결정 과정은 수학과 IT기술로 숨겨져 있어서 일반인들이 이해하기 힘들다. 각 영역의 최고 사제들, 즉 수학자와 컴퓨터 과학자 들을 제외하고는 그 누구에게도 내부의 작동 방식을 알 수 없다. 페이스북의 사례에서 보듯이 오히려 인간은 알고리즘의 결정을 자발적인 선택이라고 믿는다.

WMD의 특징은 3가지로 요약된다. 첫째 불투명성이다. 2007년 워싱턴 DC 시장으로 취임한 에이드리언 펜티는 관내 학생들의 낮은 학업 성취도가 무능한 교사들 때문이라고 결론 내리고 새로운 교사 평가 시스템을 도입한다. 둘째, 확장성. 빅데이터 모형은 수천 장에 이르는 각기 다른 사연이 담긴 이력서나 대출 신청서 중에서 가장 유망한 후보자의 이름이 맨 위에 올라가도록 1~2초 안에 깔끔한 목록으로 정리할 수 있다. 마지막으로, 피해의 악순환이 있다. WMD 모형 덕분에, 어떤 학생은 잠재력을 인정받아 하버드대학교에 진학하고, 누군가는 저금리 대출을 받거나 좋은 직장을 구한다, 일부 운이 좋은 범죄자는 가벼운 양형을 받기도 한다. 하지만 일부 예외를 제외하면 고통받는 사람이 너무 많다.

 

 

8. 빛의 물리학 (저자 - EBS 다큐프라임 빛의 물리학 제작팀, 김형준(PD))

빛에 매혹된 과학자들의 발자취를 따라가다!

빛이라는 키워드로 꿰뚫어보는 물리학의 역사『빛의 물리학』. EBS 다큐프라임《빛의 물리학》을 단행본으로 엮은 책으로, 빛을 키워드로 삼아 현대 물리학의 두 축인 상대성 이론과 양자역학을 쉽게 풀어냈다. 역사상 가장 위대한 과학자들이 던졌던 탁월한 질문들과 끈질긴 탐구과정을 생생하게 담아냈다.

갈릴레오, 뉴턴, 맥스웰, 아인슈타인, 코펜하겐 학파 과학자들부터 현대 끈이론 과학자들에 이르기까지, 빛이라는 하나의 키워드를 중심으로 현대 물리학의 역사를 들여다본다. 빛 속에 색이 있는 것인지 탐구했던 뉴턴, 빛처럼 빠른 속도로 날아가면 빛이 어떻게 보일지 궁금했던 아인슈타인 등 빛을 추적했던 물리학자들이 답을 찾아내가는 드라마틱한 순간들을 만나볼 수 있다.

 

9. 수학이 필요한 순간 (저자 - 김민형)

우리 안의 수학적 사고를 발견하다!

한국인 최초 옥스퍼드 대학 정교수이자 세계적인 수학자 김민형 교수의 명강의 『수학이 필요한 순간』. 인간의 사고 능력을 확장시켜온 수학이라는 장대한 세계에 관한 7개의 명강의를 담은 책이다. 옥스퍼드 수학과의 명강의를 포함하여 저자가 한국에서 진행한 각종 수학 강의의 내용을 바탕으로 탄생한 것으로, 마치 강연의 현장에 찾아온 듯 수학에 대해 묻고 답하는 세밀한 대화로 가득하다.

우리가 인문학의 문제라 여겼던 윤리적 판단에서부터 우주의 무한한 세계에 이르기까지 인간이 세상을 이해하는 데 수학이 필요하지 않은 순간이란 없다. 저자는 기본적인 수학의 원리부터 정보와 우주에 대한 이해, 윤리적인 판단이나 이성과의 만남 같은 사회문화적인 주제에 이르기까지 수학이라는 방대한 세계에 대해 평생을 걸쳐 탐구해온 주제를 녹여 우리에게 보여준다. 세상 모든 순간을 이해하는 데 바탕이 되는 수학적 사고의 정수를 담은 이 책을 통해 우리에게 수학적으로 세상을 바라보는 기쁨, 깊고 넓은 시야로 세상을 읽어내는 그 순수한 지적 즐거움을 만끽할 수 있게 한다.

 

10. 공학이란 무엇인가 (저자 - 성풍현)

스스로 인류의 미래를 개척하고 싶다면 공학의 문을 두드려라!

카이스트 교수들이 이야기하는 공학의 현재와 미래『공학이란 무엇인가』. 공학을 전공하고자 하는 미래 공과 학생들과 공학이 어떤 학문인지 궁금해 하는 이들을 위한 책으로 19명의 카이스트 교수들이 들려주는 이야기를 담았다. 기계공학, 화학공학, 신소재공학 등 비교적 오래된 학문과 원자력공학, 항공우주공학, 지식서비스공학, 생명화학공학 등 최근에 각광을 받는 새로운 공학까지 14가지 다양한 공학 분야를 소개한다.

과학과 공학의 차이가 무엇이고 공학에는 어떤 것들이 있고 공학을 전공한 공학자들의 삶은 어떠하였으며 공학을 전공했을 때 인류에게 어떻게 이바지할 수 있는지 등에 대해 자세하게 알려준다. 기술적 문제를 대상으로 하는 학문인 공학의 모든 것을 이야기하며 세상을 바꾸고 삶을 변화시키며 미래를 창조해 낼 기회를 공학을 통해 얻을 수 있도록 이끌어준다.

 

11. 열두발자국 (저자 - 정재승)

《과학콘서트》 《알쓸신잡》 대한민국을 매혹시킨 KAIST 정재승 교수의 최고의 강연이 펼쳐진다. 스마트한 선택을 위한 뇌과학의 지혜에서부터 4차 산업혁명 시대 미래의 기회를 발견하기 위한 과학의 통찰까지! 지식이 지혜로 바뀌는 열두 번의 놀라운 경험! 경계를 넘어 새로운 생각의 우주로 안내하는 최고의 지식 콘서트

정재승의 강연은 가보지 않았던 새로운 생각의 숲으로 이끄는 발자국이다. 그의 발자국을 따라 들어간 숲에서 청중들은 ‘과학 지식이 삶과 세상에 대한 통찰과 지혜로 바뀌는 경험’을 하게 된다. 대한민국의 청년들에서부터 조직의 리더들까지, 세대와 성별을 넘어 많이 이들이 그의 이야기에 귀 기울이는 까닭이다.

이 책은 지난 10년 간 저자의 강연 중 가장 많은 호응을 받았던 12개의 강연을 선별하여 다시 집필하고 묶은 것이다. 더 나은 선택, 더 나은 미래를 위해 고군분투하고 있는 청춘들과 이 땅의 리더들에게 주는 뇌과학의 지혜와 통찰이 이 책에는 가득하다. 통념을 뒤집고 뒤통수를 후려치는 생각의 전복, 관계없어 보이던 사실과 지식이 연결되는 놀라운 생각의 모험, 차갑게 보이는 과학과 지성의 성찰이 어느새 가슴 뛰는 삶의 통찰로 바뀌는 이야기들이다.

창의적인 사람들의 뇌에서는 어떤 일이 벌어지고 있을까, 더 나은 선택과 의사결정을 위한 뇌과학의 지혜는 무엇일까, 4차 산업혁명 시대, 새로운 기회를 어떻게 발견할 것인가, 인공지능 시대를 살아갈 서툰 사피엔스들을 위한 조언은 무엇인가. 언제나 새로고침하고 싶은 인생의 난제들 앞에서, 숨 가쁘게 변화하는 시대의 한 가운데에서 저자는 질문을 던지고 해답을 독자들과 함께 탐색한다. 그리고 독자들은 생각의 모험으로, 지성의 숲으로, 지도 밖의 세계로 이끄는 저자의 발자국을 따라 인간이라는 거대한 우주를, 아직 오지 않은 세상을 탐험하는 근사한 여행을 떠날 수 있을 것이다.

 

12. 입속에서 시작하는 미생물 이야기 (저자 - 김혜성)

입속에 사는 미생물은 온 몸에 사는 미생물의 축소판이다

미생물과 건강

2009년 80세를 넘긴 기대수명이 머잖아 100세에 근접할 것이라는 전망이 나오면서, 건강에 대한 사람들의 관심은 막연히 잘 먹고 적당히 운동하는 것을 넘어서고 있다. 개인의 건강 상태에 맞는 식습관과 라이프스타일을 추구하는 사람들이 늘고 있는 것이다. 일반인을 상대로 출간되는 건강 관련 도서들만 보아도 다루는 분야가 점점 더 전문적으로 세분화되는 추세이다.

미생물에 대한 관심 역시 어느 때보다 높다. 유전자를 분석한 기술을 바탕으로 미생물에 대한 연구가 활발히 이루어져 결과가 속속 발표되면서, 미생물이 우리 건강과 삶에 미치는 영향이 우리의 상상을 넘어선다는 것이 알려지고 있기 때문이다. 우리 몸에는 세군이 살지 않는데 특정 세균이나 바이러스가 침투해 병을 일으킨다는 생각은 이미 오래 전에 무너졌고, 우리 몸에는 몸 세포보다 훨씬 더 많은 수의 미생물이 살고 있다는 것이 밝혀진 것이다.

그에 따라 감염성 질병은 물론 면역 질환이 일어나는 과정에 대한 설명도 다시 이루어지고 있다. 특히 입속에 사는 미생물은 모든 미생물 연구자들의 주목을 받는다. 구강은 우리 몸 전체에서 가장 다양한 미생물이 서식하는 곳이고, 구강 미생물은 온몸에 영향을 미치기기 때문이다. 이 책은 입속에 사는 미생물에 대한 이야기이지만, 이 이야기가 입안에만 국한되지 않는 이유이다.