Physics/Math Olympiad (물리/수학 올림피아드)
물리 올림피아드
소개 (요약)
- 물리 올림피아드 시험 방법 및 시기: 물리의 역학 (Mechanics) 분야를 테스트 하는 F=ma 시험이 매년 2월 중에 시행됩니다. 이 시험 결과로 미 전국에서 약 400명의 학생이 준결승자로 선발됩니다.
- 준결승 선발 F=ma 테스트에 필요한 수학 레벨은 Algebra 2 혹은 Pre-Calculus이며, Calculus를 요구하는 문제는 나오지 않습니다. (단, 준결승 진출자들이 보는 결승 시험에는 Calculus 로 풀어야 하는 문제도 나옵니다.)
- 수학과 물리에 흥미와 소질이 있는 학생은 1년 반 ~ 2년 정도 준비하면 미 전국 400 명 정도의 준결승자로 선발될 가능성 많습니다. 그 이유는 대부분의 고등학교에서 11학년 이후에 물리를 가르치는 미국의 교육제도에 따라 물리를 일찍 접해본 학생들이 많지 않고, 물리 올림피아드에 도전하려는 학생이 많지 않아서 경쟁이 심하지 않기 때문입니다.
수업
- 대상: 수학과 물리학 등 자연 과학에 관심과 열정을 가진 8 – 11 학년 학생.
- 지도 방법: 학생 개개인의 능력과 이해 수준에 따른 지도
물리 올림피아드 소개
미국 물리 올림피아드는 학생들에게 물리학에 대한 관심을 불어 넣고, 그 이해도를 높이며 과학 분야에서 차지하는 물리학의 역할을 알리기 위해 1986년 발족되었습니다. 물리 올림피아드에 대한 일반적인 정보는 http://aapt.org/physicsteam에서 얻을 수 있습니다.
물리 올림피아드에 참여하는 학생들은 매년 1월 하순에 첫 시험을 보게 되는데, 이 시험을 통과하면 곧바로 준결승자로 선발됩니다. 수학 올림피아드의 준결승자가 되기 위해서는 AMC와 AIME 등 두 단계의 시험을 거쳐야 되는 것과 대조되는 면을 눈여겨 볼 필요가 있습니다.
수학 올림피아드에 비해서 학생들에게 잘 알려지지 않은 물리 올림피아드는 모든 고등학생들에게 첫 번째 시험을 볼 수 있는 문을 열어 놓고 있습니다. 첫번째 시험 출제 문제들은 물리학 중에서도 가장 기본이 되는 역학 (Mechanics)에 중점을 두고 있으며 전반적인 이해도를 측정하는 객관식 문제로 구성되어 있습니다. 이 첫 번째 시험에 전국적으로 약 5000 명의 학생이 시험에 응시하는데, 이들 중 약 400명이 준결승에 진출하게 됩니다. (수학 경시대회에는 매년 약 12 만 명의 학생이 응시하고 이들 중 약 400 ~ 450명의 학생이 USA(J)MO 퀄리파이어가 됩니다.)
미국 물리 올림피아드에 도전하는 것이 학생들에게 과연 좋은 선택인지 판단하려면, 미국 물리 올림피아드 수상자들의 지난 결과들을 살펴볼 필요가 있습니다. 버지니아에 있는 TJHSST 과학고등학교에서는 매년 약 10 명 정도의 학생이 물리 올림피아드 준결승에 진출하고 있고, 이들 중에는 거의 매년 한국 학생이 포함되어 있습니다. 물리 올림피아드에 선발되는 거의 모든 학생들은 아이비 + MIT + Stanford 대학 등 미국의 최고 대학에 진학하고 있습니다. 뉴욕의 Stuyvesant 과학고등학교에 다녔던 본인의 조카는 10학년과 11학년 때에 연속으로 물리 올림피아드 준결승에 진출했고 11학년이었을 때 MIT에 조기합격하기도 했습니다.
본인이 한국에서 교육을 받을 당시, 중학교 때 물리를 배우기 시작했고, 고등학교 일학년 때에는 이미 깊이 있는 물리를 배웠던 기억이 있습니다. 미국의 Phillips Exeter Academy와 같은 유명 기숙 사립학교와 일부의 유명 과학고등학교 학생들은 9학년부터 물리 과목을 택할 수 있는데, 물리를 11학년 이후에 가르치는 대부분의 고등학교와 달리 이들 학교들은 물리 올림피아드에서 매년 우수한 결과를 내고 있습니다.
물리 올림피아드에서 세미파이널리스트가 되면 수학 올림피아드의 USAMO 퀄리파이어 같이 아이비 + MIT + Stanford 대학 등 최우수 대학에 강력한 훅 (hook)으로 작용할 것입니다. 수학을 좋아하고 흥미를 갖고 있는 학생들은 다른 학생들 보다 조금 일찍 물리를 배울 수 있는 기회를 찾아보고 많은 학생들에게 잘 알려지 않은 물리 올림피아드를 염두에 두고 올림피아드 세미파이널리스트에 선발될 수 있는 가능성을 모색해 보기를 권합니다.
수학 올림피아드
수업
- AMC 8/10/12
- 대상: 수학에 흥미와 열정을 가진 5 – 10 학년 학생
- 지도 방법: 학생 개개인의 능력과 이해 수준에 따른 지도
수학 올림피아드 소개
미국 내에는 여러 가지 수학 경시대회가 있습니다. 한국과학기술재단이 주최하는 수학 경시대회, 신문사 주최 수학 경시대회 등 다양한 수학경시대회가 있습니다. 한국 학생들도 수학 경시대회라고 하면, 초등학교에서 부터 관심을 갖고 많은 시간을 할애하며 준비하고 있다고 알고 있습니다. 무척 고무적인 현상입니다.
초등학교 학생들은 이런 경시대회에 참가하면 수학에 더 많은 관심을 갖게 되는 등 간접적인 동기 유발이 될 수 있습니다. 따라서, 초등학교 학생 자녀를 키우고 있는 학부모들은 자녀의 현재 수학 실력에 관계 없이 쉽게 참가할 수 있는 지역 수학 경시대회에 참가해 보라고 권하고 싶습니다.
하지만, 자녀가 8~9학년 등 고학년으로 올라가게 되면 상황이 달라지고, 자녀를 지도하는 방법도 달라져야 합니다. 수학, 과학을 잘하지 못하는데도 경시대회에 참가하면 이제부터는 동기유발이 되지 않을 뿐더러, 오히려 좌절감만 키울 수 있습니다. 대학 진학도 고려해야 하는 고학년 학생들은 수학 경시대회 등에 현실성 있는 목표를 세우는 것이 무척 중요합니다. 비록, 자녀들이 수학을 좋아하고 잘한다고 하더라도, 수많은 학생들이 경쟁하는 USAMO와 같은 권위있는 경시대회에서 선발되는 것은 무척 힘들기 때문에 자녀들이 수학경시대회에 나가기 위해서 준비하는 시간과 노력이 정말 의미있는지 잘 판단할 필요가 있습니다.
수학 경시대회 중에서 많은 사람들이 가장 권위있다고 인정하는 미국 수학 올림피아드(USAMO, United States of America Mathematical Olympiad)를 예로 들어 수학 경시대회가 갖고 있는 여러 가지 장단점을 분석하고자 합니다.
수학올림피아드는 여러 단계를 통과해야지만 비로소 USAMO 퀄리파이어 시험을 볼 수 있는 자격이 주어집니다. 전국에서 10여 만 이상의 많은 학생들이 수학경시대회에 참가하고 있는 상황을 고려해서 택하게 된 시험 방식인 것 같습니다. USAMO의 첫 번째 관문을 통과하기 위해서 학생들은 AMC 10 혹은 AMC 12시험을 봅니다. 모든 초·중·고교 학생들은 신청서만 제출하면 이 시험을 볼 수 있습니다. AMC시험에서 성적이 상위 5%에 속하거나, 출제 문제 중에서 66.6% 이상 정답을 맞춘 학생들은 AIME에 선발됩니다. 매년 미국 전체에서 약 5,000 여 명이 AIME에 선발되는데, 버지니아의 TJHSST 과학고등학교에서는 약 100 여 명의 학생이 AIME에 선발됩니다.
그다음, 제 2차 관문으로 미 전역에서 AIME 시험을 본 학생들 중에서 상위 약 3% 학생 수에 해당하는 약 400 명 (2020년 기준, 223 USAMO & 158 USAJMO qualifiers)의 학생들은 2차 관문을 통과하게 되며, 이 학생들에게는 USA(J)MO 시험을 볼 수 있는 자격이 주어집니다.
USAMO 퀄리파이어가 된 후 그 다음 단계는 매년 40 명으로 구성된 MOSP에 선발되는 것인데, TJHSST 과학 고등학교를 포함해서 이곳 버지니아 패어팩스 지역의 한국 학생들 중에서는 지난 7~8 년 동안 약 10여 명 정도의 극소수 학생만이 선발되었고 한국 학생은 없었던 것으로 기억합니다. MOSP에 진출하기 힘든 이유는 모두 증명/서술 문제로 되어 있는 대다수 학생들이 손도 못댈 정도로 어렵기 때문에 학생 스스로 효과적으로 준비하기 힘들었기 때문이었을 것 같습니다.
미국 수학 올림피아드는 이렇게 피라미드 구조를 갖고 있는데 다음 단계로 올라가기 위해서는 많은 시간과 노력을 투자해야 합니다. 따라서 부모님들은 각각의 단계에서 학생들이 누릴 수 있는 혜택을 이해하고, 많은 시간과 노력을 투자를 요구하는 다음 단계를 준비하기 전에 자녀의 수학 실력을 객관적으로 판단해서 어느 단계까지 올라가는 것이 현실적인지 현명하게 판단할 필요가 있습니다.