작전동 과학과외

작전동 생활권 과학과외에서 시작한 먹이그물 추론

이곳의 작전동과외 수업에서는 먹이그물 그림을 보고 한 생물의 개체수 변화가 다른 생물에게 어떻게 이어지는지 추적하는 활동을 진행했다. 이번 작전동과학과외의 핵심은 그림에 나온 모든 관계를 한꺼번에 외우는 것이 아니라, 변화가 시작된 생물에서 연결된 경로를 빠짐없이 확인하는 것이었다.

화살표 하나에서 멈춘 풀이

새로 제시한 자료에는 다음과 같은 먹이 관계가 여러 방향으로 연결되어 있었다.

• 풀 → 메뚜기, 풀 → 들쥐
• 메뚜기 → 개구리, 메뚜기 → 참새
• 들쥐 → 뱀, 들쥐 → 매
• 개구리 → 뱀, 개구리 → 매
• 참새 → 매, 뱀 → 매

질문은 “메뚜기의 개체수가 크게 줄었을 때 처음으로 직접 영향을 받는 생물과, 그 뒤 변화를 받을 수 있는 생물을 쓰라”는 것이었다. 학생은 메뚜기에서 개구리로 이어지는 선만 확인한 뒤, “개구리가 줄고 뱀은 늘어난다”고 적었다. 이는 학생의 오류였다. 메뚜기는 개구리뿐 아니라 참새에게도 먹히므로, 한 연결만 보고 전체 변화를 단정한 것이 결과가 틀리기 전의 최초 판단이었다.

학생은 그림에서 메뚜기 옆에 표시를 하고 개구리와 참새로 향하는 두 화살표를 각각 따라갔다. 그러나 뱀은 들쥐와 개구리를 모두 먹고, 매는 들쥐·개구리·참새·뱀과 연결되어 있었다. 따라서 메뚜기 감소의 영향을 말하려면 직접 연결된 생물부터 확인한 뒤, 그 생물에서 다시 이어지는 경로를 살펴야 했다.

한 문장을 세워 그림을 다시 읽다

“변화가 시작된 생물에서 직접 연결된 생물을 모두 찾고, 각 생물에서 다음 연결을 한 단계씩 따라간다.”

이 기준만 추가하고 이미 정확했던 화살표 표시와 자료 읽기는 그대로 유지했다. 메뚜기가 줄면 메뚜기를 먹는 개구리와 참새는 먹이 관계가 줄어 개체수가 감소할 가능성이 있다. 개구리가 줄면 개구리를 먹는 뱀과 매의 먹이 관계에도 변화가 생기며, 참새가 줄면 참새를 먹는 매도 영향을 받을 수 있다. 다만 뱀과 매는 다른 먹이와도 연결되어 있으므로, 특정 생물의 변화를 하나의 방향으로 단정하지 않고 연결된 경로를 함께 적어야 한다.

학생은 풀이 뒤 출발점에 다시 돌아와 메뚜기에서 나가는 선을 모두 찾았는지 확인했다. 이어 개구리와 참새에서 한 단계씩 더 나가는 선을 대조하고, 들쥐에서 시작한 경로를 메뚜기 감소의 직접 경로로 잘못 포함하지 않았는지도 검산했다.

배열을 바꾼 두 번째 자료

며칠 뒤에는 그림 대신 세로 목록으로 바꾼 먹이그물이 제시되었다. 이번에는 “들쥐의 개체수가 증가하면 어떤 생물이 영향을 받을 수 있는가?”가 질문이었다. 자료에는 다음 관계가 섞여 있었다.

• 풀은 메뚜기와 들쥐에게 먹힌다.
• 들쥐는 뱀과 매에게 먹힌다.
• 메뚜기는 개구리와 참새에게 먹힌다.
• 개구리와 참새와 뱀은 매에게 먹힌다.

학생은 이전 그림의 위치나 풀이 순서를 기억해 적용하지 않고, 먼저 ‘들쥐’를 표시했다. 그다음 들쥐를 먹는 뱀과 매를 찾고, 뱀에서 매로 이어지는 관계를 다시 확인했다. 들쥐 증가가 곧 모든 생물의 증가나 감소를 뜻한다고 쓰지 않고, 직접 연결된 생물과 추가로 이어지는 경로를 구분해 설명했다. 질문 방향이 ‘감소’에서 ‘증가’로 바뀌었지만, 같은 먹이 관계를 단계별로 추적해 답을 구성한 것이다.

힌트 없이 다시 확인한 기록

마지막에는 수치나 화살표가 없는 빈 용지와 새 먹이그물이 주어졌다. 한 생물의 개체수가 제거된 조건에서 학생은 먼저 변화가 시작된 이름에 동그라미를 치고, 그 생물을 먹는 생물을 모두 찾아 번호를 붙였다. 이후 번호가 붙은 생물에서 이어지는 먹이 관계를 따라가며 직접 영향과 다음 단계 영향을 나누어 적었다.

학생은 “한 선만 보고 결론을 내리지 않고, 출발점에서 나가는 모든 연결을 찾은 뒤 단계별로 확인했다”고 판단 근거를 밝혔다. 마지막으로 출발 생물의 이름, 직접 연결된 생물의 목록, 두 번째 단계의 연결이 서로 맞는지 다시 대조했다. 힌트 없이도 필요한 정보를 스스로 골라 먹이그물의 개체수 변화를 검산한 장면에서 활동을 마무리했다.