[핀란드 교육] 신경-뇌 과학 연구와 교육 분야의 융합

by gyobasaNPO | 2024-06-04 16:57

“이번 칼럼에서는 핀란드의 신경과학, 뇌 과학, 학습과학(science of learning) 연구 현황과 교사 교육 프로그램 교육과정 분석, 그리고 이들의 상호협력이 교육 현장에서 어떻게 활용되고 있는지에 대해 알아보겠습니다.” (본문 발췌)

 

 

1. 들어가는 말

 

변화 교육 석사 과정 프로그램(Master’s Programme in Changing Education)을 아시나요? 핀란드 헬싱키대학에서 2020년에 새롭게 신설한 교육 프로그램으로, 타 교육 과학 프로그램에서 다루지 않는 두 가지 측면, 신경과학(neuroscience)과 사회정의(social justice)를 중점적으로 연구합니다. 프로그램의 학습 목표는 교육적이며 사회적 문제들을 변화의 측면에서 고민하는 것입니다. 예를 들어, 만약 우리가 (사회적으로) 무엇인가 잘못되었다고 인식했을 때, 문제를 정의하고, 문제 해결을 위한 이론적 답을 탐구하고, 이어서 실행 가능한 해결 방안을 발전시키는 것이 목표입니다. 이러한 독특하면서 혁신적인 프로그램은 헬싱키 대학교를 중심으로 여러 연구 센터와 함께 진행되고 있습니다.

 

첫째, 인지적 뇌 연구 유닛(Cognitive Brain Research Unit; CBRU)은 심리학과, 의학부, 교육학과, 교육–과학 학부가 함께하는 연구 협력체입니다. 둘째, CICERO learning 유닛은 학생들에게 최신의 학습 환경을 제공하는 학습 및 뇌와 기술 영역 연구 네트워크입니다. 셋째, AGORA 센터는 교육에서 사회정의와 평등성을 연구하며, 국내외 대학교와 연구자들의 네트워크로 이루어져 있습니다.

 

한편, 핀란드 교육문화부는 2022년 5월, 새로운 교사 교육 개발 프로그램을 발표했습니다. 2022-2026 개정된 이 프로그램은 예비 교사의 핵심 교육, 현직 교사의 입문(초기)과 경력 기간 동안의 지속적인 학습을 위한 능력 개발을 목표로 합니다. 또한, 2020년대 교육계가 직면한 과제를 해결하기 위해 (1) 다 학문적 접근과 연구 중심 교사 교육(Multidisciplinary approach and research-based teacher education), (2) 협력과 네트워크 수단을 통한 교사의 평생 학습 지향(Robust teacher education and continuous teacher learning by means of cooperation and networks)을 강화할 것이라고 명시했습니다. 즉, 이는 사회 변화(기후 변화, 통합, 적극적인 시민의식, 디지털화, 필요 역량의 변화, 민주적 발전의 영향, 지역적 분할, 이주, 비차별과 공평성 등)에 따라 교육과 교사의 역할을 재정비할 필요가 있음을 시사합니다.

 

이번 칼럼에서는 핀란드의 신경과학(neuroscience), 뇌 과학(brain science), 학습과학(science of learning) 연구 현황과 교사 교육 프로그램(teacher training) 교육과정 분석, 그리고 이들의 상호협력이 교육 현장에서 어떻게 활용되고 있는지에 대해 알아보겠습니다.

 

 

2. 핀란드 뇌 과학 연구(Neuroscience Center): 뇌와 마음(Brain and Mind)

 

뉴로 센터 핀란드(Neuro center Finland)는 신경과학 연구를 위한 협력 네트워크 센터로 최신 연구 프로젝트, 기반 시설, 연구 방법, 자료 등을 제공하며 6개 지역의 종합대학과 대학병원에 자리 잡고 있습니다.

 

[그림 1] 핀란드 신경과학센터 분포

출처: https://neurocenterfinland.fi/en/

 

뇌와 마음 네트워크(Brain & Mind networks)는 2021년 동부 핀란드 대학교(University of Eastern Finland)에서 시작한 프로그램으로 지금은 거의 모든 대학에서 학사, 석사와 박사 과정을 운영하고 있습니다. 주요 연구 영역으로는 발달 신경과학, 시냅스 전달 및 신경 네트워크, 신경계 장애, 감각 및 운동 시스템, 신경면역학, 인지 및 행동학 등이 있습니다. [그림 1]에서 알 수 있듯이 6개의 센터는 종합대학에 소속되어 있으며, 뇌과학을 심리학(psychology), 교육학(education), 사회과학(social science) 등과 융합하여 매우 다양하게 활용하고 있습니다. 헬싱키 대학교, 유바스큘라 대학교, 그리고 탐페레 대학교의 사례는 다음과 같습니다.

 

가. 헬싱키 & 유바스큘라 대학교: 음악, 마음, 신체 그리고 뇌 센터1(Centre of Excellence in Music, Mind, Body and Brain)

 

이곳은 음악을 다양한 인간 경험이자 변화의 엔진으로써 연구하는 센터로, 음악의 인지적, 감정적, 상호작용적 경험과 그 기반이 되는 뇌 메커니즘이 인간의 삶에 혹은 다양한 장애에 걸쳐 어떻게 변화하는지, 그리고 음악 기반 개입이 학습과 웰빙을 향상시키기 위해 어떻게 최적화될 수 있는지 연구하고 있습니다. 이 센터의 담당자인 Minna Huotilainen 교수는 헬싱키 대학교에서 교육과학의 신경과학(Neuroscience in Educational Sciences, 5학점)을 개설하여 학사와 석사 과정 학생들을 가르치고 있으며, 여름에는 이 분야에 관심 있는 누구나 수업을 들을 수 있도록 온라인 플랫폼으로 강의를 제공하기도 합니다. 이 강의에서는 뇌 연구 도구의 기본 지식, 취약점과 강점, 뇌 관점에서 학습 이해하기, 뇌와 음악 및 예술과의 관계, 뇌와 신체 활동과의 관계, 뇌와 언어 학습(모국어와 외국어)의 관계, 뇌 발달과 노화 이해, 유아 뇌의 가소성, 신경과학을 바탕으로 한 행복한 학습 환경 만들기 등을 다룹니다. 그녀는 핀란드에서 뇌 과학 및 교육 분야의 전문가로 알려져 있으며 약 200편 이상의 논문과 9권의 일반도서를 출판했습니다.

 

[표 1] Minna Huotilainen의 대표 저서 4권

음악이 뇌에 미치는 영향은 뇌파검사(Electroencephalogram; EEG)로 확인합니다. 아동의 뇌파검사는 발달 지연이나 비정상적인 움직임 또는 행동과 같은 증상이 있을 때 뇌의 전기적 활동을 측정하는 검사입니다. 아래 [그림 2]와 같이 실험 참가 아동이 영상을 시청하거나, 놀이하거나, 특정 작업을 수행할 때 뇌파의 움직임을 기록하고 탐색하면서, 건강한 아동의 발달과 학습에 있어서 최적의 뇌 상태는 어떠한지, 그리고 어떤 학습 환경을 조성해야 하는지를 연구합니다.

 

[그림 2] 아동의 뇌파측정영상 캡쳐본 (Minna Huotilainen 교수 연구팀)


나. 탐페레 대학교: 행동 분석 프로그램(Behaviour analysis)과 VirNe 애플리케이션

 

탐페레 대학교는 2024년 봄학기에, 사회(society), 건강(health), 그리고 교육 전문가(educational professional)가 협력하여 응용 및 임상 행동 분석 교육 프로그램(Applied and Clinical Behaviour Analysis training programme, 30 학점)을 개설했습니다. 응용 행동 분석은 실제 행동에 초점을 맞춰 인간의 행동을 설명하는 심리학의 한 분야로, 자폐 스펙트럼 장애 및 학습 장애 치료, 직원의 수행 능력 향상 그리고 약물 오남용 치료 등에 적용될 수 있습니다. Martti Tuomisto 교수에 따르면, 행동 분석이란 인간에게 행동 변화가 필요할 때 적용할 수 있는 연구 학문으로, 넓게 보면 거의 모든 상황에 활용할 수 있다고 합니다. 행동 분석의 역사를 살펴보면 최근까지도 연구 분야와 네트워크가 미국 중심으로 형성되어 있으며, 미국에서는 행동 분석 전문가 자격증도 발급하고 있습니다. 핀란드에서도 이 분야가 성장 가능성이 매우 높고 미래 지향적인 방향으로 가고 있다고 보고 있습니다.

 

한편, 탐페레 대학의 TAUCHI(Tampere Unit for Computer-Human Interaction; 컴퓨터-인간 상호작용을 위한 탐페레 유닛)과 TamCAM(Tampere Center for Child, Adolescent and Maternal Health Research; 아동, 청소년 및 모성 건강 연구를 위한 탐페레 센터) 연구 센터는 의료 시술 시 불안으로 고통받는 어린이 환자를 치료하는 데 사용할 수 있는 애플리케이션을 개발했습니다.

 

[그림 3] 치료 불안을 위해 개발된 VirNe 애플리케이션2


사진 출처: Jonne Renvall/탐페레 대학교

 

가상 현실 애플리케이션은 병원을 찾는 아동과 청소년들의 치료 불안을 감소시키기 위해 뇌의 안정화를 유도하는 방향으로 개발되었지만, 현재 정신적 불안증을 포함한 학습 불안 감소 등으로의 확대 사용을 모색하고 있습니다.

 

그렇다면 예비 교사와 현직 교사 교육 프로그램에는 학습 과학 혹은 뇌 과학 분야가 어떻게 활용되고 있을까요?

 

 

3. 예비 교사 교육: 과학적 연구 방법을 기반으로 한 교육 연구 전문가

 

핀란드의 뇌 과학 센터는 주로 의학 관련 연구를 중심으로 운영됩니다. 교사 교육 프로그램과 뇌 과학 센터가 같은 대학 내에 있지만, 이 두 프로그램이 직접적으로 연계되어 있지는 않습니다. 헬싱키 대학교의 교육과학의 신경과학(Neuroscience in Educational Science) 과목도 선택 과목일 뿐 필수 과목이 아닙니다.

 

그러나 교사 교육 프로그램의 구성과 교육과정을 살펴보면, 핀란드 교사 교육이 과학적 방법을 기반으로 연구하는 교육 전문가를 양성한다는 목표를 공고히 하고 있음을 알 수 있습니다. 헬싱키 대학의 교사 교육 프로그램은 교육 과학학부(Faculty of Educational Sciences)에 속해 있으며, 총 300 ECTS 중 기본 과정(60 ECTS)은 다음과 같이 구성되어 있습니다:

 

• 교수법 (Didactics, 2 cr)
• 교육 심리학 (Educational Psychology, 5 cr)
• 주제 교수법: 교육과정과 교수법 (Subject Didactics: Curriculum and Teaching, 10 cr)
• 연구자로서 교사 (Teacher as a Researcher, 8 cr)
• 기본 실습 (10 cr)
• 학습과 웰빙 지원 (Support for Learning and Well-being, 5 cr)
• 교육의 사회적, 문화적, 철학적 기초 (Social, Cultural and Philosophical Foundations of Education, 5 cr)
• 주제 교수법: 평가와 발전 (Subject Didactics II: Assessment and Development 5 cr)
• 심화 실습 (10 cr)

 

핀란드 교육의 주요 정책 과제를 수행하는 유바스큘라 대학교의 교사 교육 프로그램은 교육과학 및 심리학부(Faculty of Educational Sciences and Psychology)에 속해 있으며, 탐페레 대학교는 교육 문화학부(Faculty of Education and Culture)가 교사 교육을 담당합니다. 핀란드 교육문화부는 교사 자격증 발급을 위한 기본 학점과 실습 이수 시간을 정할 뿐, 세부적인 교육과정은 각 대학교에서 정할 수 있습니다. 예를 들어 탐페레 대학교는 교육과 문화 분야를 강조하고 있으며, 유바스큘라 대학교는 학습 심리학 분야를 강조합니다.

 

이들 대학의 공통 교육과정에는 교육 심리학과 교육의 사회적, 문화적, 철학적 기초 강의가 포함되어 있습니다. 교육은 교육 과학의 일부로서 과학적이며 학문적인 방법으로 교수 학습에 접근해야 한다는 점이 기본 원칙입니다. 예비 교사들은 학습과학이나 뇌 과학에 대한 직접적인 내용을 배우지 않더라도, 학습과 미래 교실에서의 교수 행위가 학문적인 접근으로 정당성을 가져야 한다는 인식을 하고 있습니다. 이 학문적 접근은 실증적으로 입증된 연구 결과나 이론적 지지 기반을 가져야 하며, 이것이 연구하는 핀란드 교사 교육의 자부심이자 핵심입니다.

 

 

4. 현직 교사 연수: 뇌 기반 학습–학생의 실제 학습 이해하기

 

핀란드의 뇌 기반 교육 프로그램은 현장 워크숍이나 온라인 모듈 학습으로 진행됩니다. 예를 들어, eNorssi와 FTTS3는 핀란드 교사 양성 학교 네트워크의 핀란드어 약자로, 2000년에 교사 양성 학교 간의 협력을 장려하기 위해 설립되었습니다. 이곳은 예비 교사와 현직 교사 교육 지원을 모두 진행하고 있으며, 핀란드 교사 교육을 담당하는 8개 종합학교와 기타 교사 교육 담당 기관, 6개의 하위 그룹(교육과정, 학문연구, ICT, 교수법 훈련 및 실행, 유네스코 학교 프로젝트, 학생회 활동)으로 이루어져 있습니다. 정기적으로 봄학기 세미나, 여름방학 워크숍, 그리고 가을 학기 세미나로 진행됩니다. 직접적인 뇌 기반 교육보다는 뇌 기능 이해를 바탕으로 한 통합 교육, 특수 교육 및 웰빙에 관한 주제로 2024년 세미나와 워크숍이 구성되었습니다.

 

반면, 교사 아카데미4(Teacher Academy)는 유럽 29개국 교사 교육 협력체로 교사들의 평생 학습을 지원하고 있으며, 이곳에서 학생의 진정한 학습을 이해하려는 방법으로 뇌 기반 학습 연수를 제공합니다. 연수 내용은 이론과 실행의 통합 과정으로, (1) 주의 집중과 참여, (2) 기억 기술, (3) 감정과 학습, (4) 동기와 흐름, (5) 활동 디자인하기 등의 내용으로 구성되어 있습니다. 다만 구체적으로 얼마나 많은 핀란드 교사가 뇌 기반 교육 연수를 받는지에 대한 정확한 통계는 찾을 수 없었습니다.

 

연구 중심의 교육 전문가 양성 과정과 핀란드 내 교육 기관 및 유럽 연합 아카데미 네트워크를 통한 교사의 평생 교육이 가능하지만, 모든 핀란드 교사가 자신을 교육 전문가로 여기고 있지는 않습니다. 많은 신규 교사는 이론 중심의 대학교 교육이 실제 교육 현장과 잘 연계되지 않는다고 느끼며, 가장 시급한 교육 문제를 교사 교육에서 다루어 주길 희망합니다. 교육 현장에서 교사들이 가장 힘들어하는 문제는 학습 장애가 있는 학생들(students with learning difficulty)을 이해하는 방법입니다.

 

 

5. 뇌과학과 교육 현장과의 연계: Let’s Nepsy Talk!

 

2016년에 도입된 새 국가 교육과정의 큰 특징 중 하나는 통합 교육(Inclusive education)입니다. 통합 교육은 특별한 도움이 필요한 학생들을 일반 학급에 통합하여 조화로운 발달을 도모하려는 취지로 시작되었습니다. 하지만 특별 교육 교사(특수 교사; Special Education Teacher) 수가 턱없이 부족한 상태에서, 학급 담임교사가 다양한 학습 장애가 있는 학생들, 그중에서 매우 빠르게 증가하고 있는 ADHD 혹은 자폐 스펙트럼 장애 아동들을 함께 교육하면서 많은 문제가 발생하고 있습니다. 이러한 신경학적 장애가 있는 아이들을 핀란드어로 Nepsy Child(발음: 넵슈 차일드, Neuvolapsykologi; 영어로 Counseling psychologist)라고 부르며, 최근 몇 년 전부터 각 지역 보건센터에서 Nepsy 아동 및 청소년과 가족들을 위한 상담 및 치료 서비스를 시작했습니다. 또한 학부모와 교사를 상대로 Nepsy Training 프로그램을 운영하고 있습니다.

 

Nepsy 교사 훈련 프로그램의 주 목적은 일반 교사들에게 자폐 스펙트럼과 ADHD가 뇌의 신경생물학적 발달 장애에 속하며 다양한 증상에 따른 개별적 지원 계획이 중요함을 알리고, 해당 아이들에 대한 교사의 학문적 서류5(Pedagogical Documents) 작성을 돕는 것입니다. 더 나아가 이 프로그램은 많은 아이들이 낮은 자존감과 왜곡된 자아상으로 고통받고 있다는 것을 이해하고 이들에게 지나치게 엄격한 피드백하는 것을 지양하며, 강점을 찾아 칭찬하는 것이 중요하다는 것을 강조합니다.

 

이번에 대학생이 된 자폐 스펙트럼 아들을 둔 핀란드 교사 Anu는 지난 부활절 연휴에 아들과 있었던 일화를 전해주었습니다.

 

“부활절 연휴에 아들에게 외출을 하자고 했어요. 그런데 아들은 집에 있겠다고 했고, 나와 다른 가족들은 12시 점심 때 집에 오기로 약속하고 나갔지요. 그런데 생각보다 돌아오는 시간이 늦어져서 (한 시간 정도) 집에 왔는데, 아들은 매우 화가 난 상태로 소리를 지르고 있었어요. 정해진 시간과 규칙에 매우 예민한 아이라는 것을 잘 알고 있어서, 나는 곧 넵슈 토크(Nepsy Talk)를 하자고 했답니다. 진정을 되찾은 아들이 그러더군요. 어릴 때는 엄마가 내 마음을 잘 알아주었는데, 왜 지금은 모르냐고요. 그래서 나는 ‘너는 더 이상 아이가 아니다. 힘들어도 너 스스로 살아가야 한다.’라고 말했지만, 아들은 잘 이해하지 못했어요. 그래도 Nepsy 정보를 통해 내가 엄마로서, 그리고 교사로서 어떻게 아이를 도와줘야 하는지 잘 알게 되었어요.”

 

 

6. 맺음말

 

우리는 종종 교육에 과학적으로 접근하기를 꺼리며, 교육자들에게 높은 도덕적 성품과 인간적인 접근을 요구합니다. 특히 신경학적 장애가 있는 아이들을 도울 수 있는 정보나 시스템이 부족한 교육 현장에서 교사에게 많은 책임을 전가하고 있습니다. 반면, 핀란드 사회와 교사들의 인식에서 우리와의 가장 큰 차이점을 꼽자면 교육을 과학으로 바라본다는 점입니다. 왜냐하면 핀란드의 교사 교육 프로그램이 교육을 과학적, 학문적 접근으로 이해하고, 실증적으로 입증된 연구 결과와 이론적 기반을 중요시하기 때문입니다. 이와 같은 접근 방식은 예비 교사들이 학문적이고 체계적인 방법으로 교육을 연구하고 실제 적용하는 능력을 길러줍니다. 따라서, 핀란드 각 종합대학 교육 과학부에 소속된 교사 교육 프로그램은 예비 교사들이 교육의 사회적, 문화적, 철학적 기초를 이해하고, 연구자로서의 자세를 갖추도록 지원합니다.

 

또한, 뇌 과학과 신경과학은 교육 현장에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 핀란드의 뇌와 마음 연구 센터는 각 종합대학에서 체계적으로 운영되며, 다양한 분야와의 융합 프로젝트가 활발하게 진행되고 있습니다. 이러한 다 학문적 연구 네트워크와의 협력은 핀란드 교육에서 새롭게 추진하고 있는 교사 교육 프로그램 2022-2026과 밀접하게 연계되어 있고, 뇌-신경과학과 교육 분야와의 융합 형태는 다음과 같이 진행되고 있습니다.

 

∎ 신경학적 장애의 이해와 지원:
신경학적 장애가 있는 아동, 청소년, 성인의 어려움을 이해하고 정확한 정보를 제공함으로써, 교사들이 더 효과적으로 이들을 지원합니다. 이는 학습 장애가 있는 학생들을 위한 맞춤형 교육 계획을 수립하고 실행하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

∎ 학습 효과 극대화6:

뇌의 기능을 연구하여 학습의 효과성을 최대화하고, 다양한 중간 매개 변인(스마트폰, 음악 등)의 영향을 파악함으로써, 학생들의 학습 환경을 최적화할 수 있습니다. 이는 학생들의 학습 능력을 향상하고, 보다 효과적인 교수 방법을 개발하는 데 이바지합니다.

 

∎ 자기조절능력과 사회성 발달7:

아동의 뇌 발달 연구를 기반으로 자기조절능력과 사회성을 발달시키는 방법을 연구하고 적용함으로써, 학생들이 더욱 건강한 사회적 관계를 형성하고, 학습 환경에서 긍정적으로 상호작용을 할 수 있도록 돕습니다.

 

결론적으로, 핀란드의 뇌-신경과학 연구와 교사 교육과의 융합은 과학적 연구와 다 학문적 접근을 통해, 교육을 보다 체계적이고 효율적으로 개선하는 데 기여하고 있습니다. 이는 교사들이 교육 현장에서 더욱 효과적으로 학생들을 지원하고, 신경학적 장애가 있는 학생들을 이해하고 도울 수 있는 능력을 배양하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 접근 방식은 교육의 질을 높이고, 학생들의 학습 경험을 향상시키는 데 이바지할 것입니다.

 

 

※ 본 칼럼은 필자의 고유 의견이며 ‘교육을바꾸는사람들’의 공식 견해가 아닙니다.

 

 

참고문헌

 

• 핀란드교육문화부 (12 May 2022). Teacher Education Development Programme 2022–2026. http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022053140998
• 탐페레 대학교 (11 March 2024). New international training programme in behaviour analysis starting in Finland.
• 탐페레 대학교 (26 February 2024). Deep breathing exercises in a virtual natural environment lower children’s stress levels in health care.
• Childrens’ EEG measurements 동영상:
https://www.helsinki.fi/fi/unitube/video/9cff242b-5acb-4b04-a763-2fda2d7c5950
• Doctoral Programme Brain & Mind. 헬싱키 대학교와 알토 대학교에서 뇌와 마음에 관한 연구를 하는 박사과정 학생들을 위한 네트워크.
• Nepsy (Neuvolapsykologi; Counseling psychologist) Nepsy – Lasten, nuorten ja perheiden palvelut – Nepsy – neuropsykiatriset vaikeudet – pirha.fi. 피르칸마 지역의 심리상담서비스 10
• Hotokka (22 January 2024). Lue, mitä opettajan on syytä tietää nepsyistä [Nepsy에 대해 교사가 알아야 할 내용을 읽어보세요.] Opettaja 매거진.

 

각주

  1. Centre of Excellence in Music, Mind, Body and Brain: Learning Research and Educational Psychology (EdPsy)
  2. 치료 불안을 위해 개발된 VirNe 애플리케이션은 환자에게 편안한 자연 경험과 가이드된 심호흡 운동을 제공한다. 치료 과정에서 어린이는 VR 헤드셋을 사용하여 운동을 따라 한다.
  3. https://ftts.fi/
  4. https://www.teacheracademy.eu/course/brain-based-learning/#learning-outcomes
  5. 유치원부터 학급 교사가 개별 아동을 상대로 작성하는 문서로서 교육과정에 명시된 학습, 정서, 사회적 관계 등의 발달을 관찰 기록함. 이 문서는 이후 초등학교로 이관되어 특별 지원 대상 아동 선발에 중요한 자료가 됨.
  6. Pelander (19 February 2024). Overload and dopamine rewards – a smartphone makes your brain buzz. 핀란드 뇌 연구 연합회와 아동복지 연합회가 협력 추진하는 파일럿 연구로, 아라비아(Aravi) 종합학교에서 스마트폰 사용 감소가 학생들의 뇌 건강에 미치는 영향을 연구하고 있다.
  7. Korkeakivi (25 January 2019). What is a five-year-old’s brain made of and how should it be fed? 아동의 뇌 발달 연구를 기반으로 자기조절능력을 향상시키는 방법을 연구하는 헬싱키 대학교 신경과학부와 교육학과 연합 프로그램이다. ‘Small Learning Mind programme’ (아동의 사회성 발달 향상 목적)

Source URL: https://21erick.org/column/12724/

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