교육을바꾸는사람들

학습과학 원리는 ‘뇌에서 학습이 어떻게 일어나는가?’와 ‘뇌에 대한 이해를 통해 학습을 어떻게 최적화할 수 있는가?’에 대한 과학적 이해를 돕기 위한 것들이다. 이번 칼럼에서는 뇌의 ‘학습·기억’ 관련 원리에 속하는 ‘<원리 4> 모든 사람의 뇌는 각기 다르기 때문에 차이점(differences)을 고려한 수업이 효과적이다.’에 대해 살펴보기로 한다.

♣ 설명

모든 아동들은 동일한 뇌의 시스템을 가지고 있다. 그러나 유전적으로 각자 고유한 청사진을 가지고 태어날 뿐만 아니라 후천적인 환경의 차이로 인해 모든 아동의 뇌는 서로 다른 특성을 갖는다.

교육이 직면한 역설(paradox)은 아동들이 비슷하면서도 다르다는 점이다. 아동들이 유사하다는 것은 아동들의 뇌의 각 기관의 구조, 크기, 기능 등에 있어서 남녀 모두 비슷하고, 지능도 비슷한 아동의 수가 가장 많으며, 또 학습자 유형 – 시각형 학습자(visual), 청각형 학습자(auditory), 읽기·쓰기형 학습자(verbal), 신체활동형 학습자(kinesthetic) – 역시 개인별로 각기 우세한 유형이 있지만 이 4가지 중 복수유형 학습자(multimodal)가 약 64%나 될 정도로 많다는 것을 의미한다.

<도표 1> 학습유형별(VARK) 선호도 비율(Neil Fleming)

[주] Visual 시각형 학습자; Auditory 청각형 학습자; Verbal 언어형(읽기/쓰기) 학습자; Kinesthetic 신체활동형 학습자 ※ VAK 모델에서는 Verbal(Reading)을 Visual에 포함시킴.

학습자 간의 차이는 어디서 오는가? 크게 유전적 요인에 의한 것과 환경적 요인에 의한 것이 있다. 관련 연구에 따르면 인간의 유전자 구성은 넉넉히 잡아도 30%~50% 정도를 부모로부터 물려받으며 50%~70% 정도는 후천적 요인에 의해 결정되는 것으로 밝혀졌다(Plomin, DeFries, Knopik, & Neiderhiser, 2016). 한편 쌍둥이 아동들을 대상으로 한 한 연구에 따르면 유전적 요인이 학업성취도에 미치는 영향이 50~80%나 되는 것으로 판명되었다(Brian Byrne et al., 2016). 이런 연구 결과를 종합하면 아동의 뇌 차이는 유전으로부터 오는 것도 크지만 후천적 요인으로부터 오는 것 역시 크다. 후천적 요인에 의한 차이란 아동이 태어나 다른 환경에서 다른 경험을 하면서 자라면 서로 다른 뇌를 가지게 된다는 것을 의미한다.

또한 학습자들 간의 뇌의 차이에 대해서는 뇌가 얼마나 전형적인가(typical)와 변칙적인가(atypical)를 기준으로 살펴본 연구도 있다. 수십 년 전까지는 사람들의 뇌가 비슷한(표준적이고 전형적인) 특성을 갖는다고 믿어왔다. 그러나 21세기 들어 새로운 연구에 의해 이런 믿음은 뒤집혔다. 전형적인 뇌를 가진 사람은 기껏해야 10% 정도이고 90%의 사람들은 비전형적인의 뇌를 가진 것으로 드러났다(Mazziotta et al., 2009). 아래 <도표 2>처럼 21세기 사람들은 90% 정도가 사회적·정서적으로 건강하지 못할 뿐만 아니라 수많은 역경 속에서 겪은 부정적 경험으로 인해 건강하지 못한 뇌를 가지고 있으며 사회적·정서적으로 건강하고 트라우마를 겪지 않은 건강한 뇌를 가진 사람들은 10%에 불과하다. 젠슨(Jensen, 2020)은 이러한 차이는 나이, 유전, 환경, 성, 운 등에 기인한다고 설명한다. 이는 학교교육이 마주한 큰 도전이 아닐 수 없다.

<도표 2> 뇌의 유사성에 대한 신구 인식 비교(Mazziotta et al., 2009)

또 교사가 수업을 디자인할 때 학습유형(learning style: 시각형, 청각형, 읽기·쓰기형, 신체활동형), 다중지능(Haward Gardner, 2006), 로버트 스텐버그(Robert Sternberg, 1988)의 3가지 지능 유형(창조적 지능, 분석적 지능, 실용적 지능), MBTI 성격 유형(Briggs & Myers, 1976) 등의 차이에도 주목할 필요가 있다.

학습자의 공통점과 차이점을 고려한 수업을 어떻게 할 것인가는 교사에게 언제나 늘 중요한 과제였다. 국가수준의 획일적인 교육과정과 교과서를 바탕으로 한 수업은 학습자들은 모두 유사하다는 가정을 바탕에 두고 있다. 이런 가정은 낡은 패러다임이다. 학습자들은 유사한 점보다 서로 다른 점들이 훨씬 더 많다. 이런 상황에 바르게 대처하기 위해서 국가와 학교는 새로운 고민과 대응을 할 필요가 있다.

♣ 수업에 주는 함의

교사가 수업지도와 관련해 특별히 관심을 기울여야 할 것은 아동의 뇌가 유전적·환경적 요인에 의해 서로 많이 다르다는 점과, 비전형적인 뇌를 갖는 특히 사회적·정서적으로 건강하지 못한 뇌를 갖는 아동의 비율이 90%라는 충격적 사실에 어떻게 대응할 것인가이다.

오늘날 교실 속의 다양한 학생들에 대응하기 위해서는 최소한 다음과 같은 3가지 전략이 필요하다.

첫째, 교육과정 운영이 좀 더 유연해질 필요가 있다. 공통으로 배울 내용을 무엇으로 하고 개인화는 어디까지 허용할 것인가는 매우 뜨거운 주제다. 기본적으로 고교 학점제 시행을 통해 개인의 선택의 폭을 넓히려는 노력은 바람직하다. 고교 수준의 교육에서 국가가 배울 내용을 강제하는 것은 바람직하지 않다. 인간의 뇌는 국가가 배울 내용을 강제한다고 해서 이를 배우는 것이 아니다. 인간의 뇌는 생존을 위해 자신에게 “의미” 있는 내용이 아니면 주의를 기울이지 않기 때문이다. 이미 오래전부터 학생들은 자신들에게 “의미 없는” 수업을 거부해왔다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는 최소한 고교 수준에서는 과거보다 개인의 필요와 요구를 더 많이 수용해줄 수 있도록 교육과정 운영이 지금보다 더 유연해질 필요가 있다. 이제 국가 교육과정을 불변의 기준으로 두고 학생이 이에 맞추도록 요구할 것이 아니라 학생의 요구에 교육과정이 맞추는 시대를 열어야 한다. 이는 패러다임의 대전환과 현재 시스템의 대변화를 요구한다. 지금 추진 중인 기초학력 책임교육도 이런 대변화 속에서만 가능한 일이다.

둘째, 학생들의 차이점 패턴을 깊이 이해하고 이를 존중하는 수업이 필요하다. 즉 학습자의 다양한 차이(학습 유형, 지능, 준비도, 흥미, 필요 등)를 고려해 가르칠 내용의 제시와 가르치는 방법, 그리고 평가 방법 등을 다양화할 필요가 있다. 이를 위해서는 개별화 지도(differentiated instruction: DI)와 이를 위한 기초공사로 보편적 학습설계(universal design for learning: UDL)의 원리와 전략이 도입될 필요가 있다. 특히 기초학력 책임지도를 위해서는 이런 접근이 필요하다. DI와 UDL의 개념을 소개하면 아래와 같다.

“개별화 지도(DI)란 수업지도를 학습자의 준비도, 흥미, 선호하는 학습 양식(learning profile)과 일치시키는 과정이다. 개별화 수업의 성공은 가르치는 내용, 과정, 학습 결과의 평가, 학습환경, 지속적인 형성평가, 유연한 모둠 등을 얼마나 개별화하는가에 달렸다.”(Tomlinson, 2008)

 

“개별화(differentiation)란 학습자들의 정보 이해를 위해 다양한 선택의 여지를 제공하는 것을 의미하고, 개별화 지도(differentiated instruction)는 학습자들 간의 유사점과 차이점을 관찰을 통해 이해하고 이를 수업 설계에 활용하는 것을 말한다.”(Tomlinson)

 

“개별화 수업의 핵심원리는 지속적인 형성평가, 다양성의 이해, 짝활동 혹은 모둠활동을 통한 협동학습, 문제해결수업(PBL), 과제 수행 관련 선택의 여지를 제공하기 등이다.”(Laura Robb)

‘개별화 지도(DI)’를 ‘개인별 맞춤지도’와 혼동하는 사람들이 많다. 개별화 지도는 개인별 맞춤지도가 아니다. 하지만 이는 학습자들의 고유한 차이를 고려해 모든 학생들이 가장 잘 배울 수 있게 하기 위한 수업지도의 접근법이라는 점에서는 개인별 맞춤지도와 맥을 같이 한다. 개별화 지도의 가장 큰 특징은 다양하게 모둠을 구성하여 지도한다는 점이다. 개인, 소그룹, 반 전체가 개별화 지도의 단위가 될 수 있다. 참고로, 개인별 맞춤지도는 개인별 지도(Individualized Instruction: II)를 말하는데 이는 특수교육에서나 가능한 방법이며 일반적인 교실 수업에서는 거의 불가능하다. 그래서 개별화 지도는 소 모둠별 지도를 기본으로 한다. 개별화 지도 중에도 개인별 지도가 가끔 일어나지만 이는 매우 예외적인 경우라 할 수 있다.

다음은 보편적 학습설계(UDL)의 개념이다.

“보편적 학습설계는 사람이 어떻게 배우는가에 관한 과학적 통찰력에 기초해 학습에서 소외되는 사람들이 없도록 교수·학습을 개선하고 최적화하기 위한 틀(framework)이다.”(CAST.org)

 

“보편적 학습설계는 교수학습에 관한 사고방식이며 모든 학습자들에게 동등한 성공의 기회를 제공하기 위한 원리다. 학습자가 배울 내용, 배우는 방법, 배운 내용을 표현하는 양식 등을 복수로 제공하는 등 교육과정의 유연한 접근성을 특징으로 한다. 또한 보편적 학습설계는 모든 아동들에게 도움이 되지만 특히 느린 학습자에게 효과적이다.”(Amanda Morin)

보편적 학습설계(UDL)는 특수교육 분야에서 개발된 원리로서 신체적, 인지적 장애를 가진 학생들이 일반 교육과정에 따라 학습할 때 겪는 어려움을 극복하도록 도움을 주기 위한 방법론으로 도입되었지만, 근래에는 장애 아동뿐만 아니라 전통적인 학교 환경에서 어려움을 겪는 모든 학생들도 혜택을 받을 수 있도록 교수학습 시스템을 설계하는 이론으로 주목을 받고 있다. 최근 국내 교육공학 분야에서는 디지털교과서 설계, 개발을 위한 원리로 보편적 학습설계 원리를 적용함으로써 다양한 학습자들의 교육적 요구에 부합하는 보편적인 디지털교과서를 개발, 활용하기 위한 노력을 기울이고 있다(HRD 용어사전, 2010). 보편적 학습설계에 대해서 아직 한국은 맹아기를 넘지 못하고 있다. 최근 경기도교육연구원에서 「학습격차 해소를 위한 새로운 도전: 보편적 학습설계 수업」이라는 책을 펴냈는데 이것은 보편적 학습설계원리를 일반 교육에 도입하려는 시도로써 매우 반가운 소식이 아닐 수 없다. 보편적 학습설계(UDL)의 전략과 가이드라인을 간략히 소개하면 아래와 같다.

<도표 3> 보편적 학습설계 3가지 원칙의 적용(Allison Posey, MEd, CAST, Inc.)

[주] 보조과학기술(assistive technology: AT): 장애인이 과제나 작업을 할 때 그것이 없으면 할 수 없거나, 또는 더 쉽고 나은 방법으로 할 수 있게 해주는 등 장애인의 기능적인 능력의 개선, 유지, 확대에 필요한 도구나 물품 및 생산 시스템.

즉 보편적 학습설계(UDL)란 요약하면 학생 개개인의 흥미와 관심, 준비도, 선호하는 학습 유형에 따라서 복수의 기회와 선택의 여지를 제공하고 개별 학습자가 학습의 과정에서 마주할 가능성이 있는 장애요인을 사전에 제거함으로써 누구든 자신의 강점을 살리고 교육과정에 접근이 가능하게 한다는 교수·학습의 철학이자 원리이다.

아울러 학생들의 차이점을 존중하는 수업의 하나로서 학습유형(learning style: 시각형, 청각형, 읽기·쓰기형, 신체활동형 등)에 따른 수업지도가 있는데, 이의 효과에 대한 잘못된 통념을 바로잡을 필요가 있다. 과거 수십 년 동안은 물론 심지어 지금 이 순간까지도 세계의 수많은 사람들은(한국의 학자 및 교사들을 포함해) 학습유형에 대해 ‘학습자들은 자신만의 고유한 학습유형이 있고 이 유형에 맞추어 지도하는 것이 더 효과적이다.’라는 믿음을 강하게(비교사 96%, 교사 91% – a research team from Michigan) 가지고 있다. 20세기 후반부터 최근에 이르기까지 수많은 연구에 의해 이에 대한 검증이 지속적으로 이루어져 왔고 그 결과 학습 유형에 대한 그런 믿음은 근거가 부족하다는 결론에 이르렀다. 앞에서 살펴보았듯이 두 가지 이상의 학습유형에 적응할 수 있는 복수유형 학습자(multimodal)의 비율이 64%나 된다. 새로운 연구들은 학습자가 선호하는 학습유형이 있다 하더라도 다양한 유형을 통해서 배울 때 더 잘 배울 수 있다는 점을 밝히고 있다. 얼마 전 애틀랜틱 잡지(The Atlantic, 2018-4-11)는 “학습유형이라는 속설 – 어떤 사람은 시각적으로 혹은 청각적으로 더 잘 배운다는 이론은 잘못된 믿음이라는 것이 지속적으로 밝혀지고 있어”라는 제목의 글을 소개한 바 있다.

개별화 지도(DI)나 보편적 학습설계(UDL)는 모두 공통적으로 학생 선택의 여지를 넓히는 것을 강조한다. 이는 매우 중요한 의미를 갖는다. 이는 임파워링(empowering)을 통해 자기주도학습자로 성장시키고 창의성을 높이는 길이며, 활발한 참여를 이끌어내고 학습동기를 높이며 학습의 자기책임 의식을 높이는 길이며, 깊이 있고 실질적인(authentic) 학습으로 나아가는 것을 의미한다. 선택권과 자율성을 부여하는 데에도 기본 원칙이 있다. 먼저 교사가 학생을 잘 이해해야 하고 필요할 때 적절한 안내와 도움을 제공할 필요가 있다.

학생에게 선택권을 제공하는 방법으로는 가령 글쓰기의 주제를 학생들에게 정하게 하기, 질문하게 하기, 읽을 책을 학생이 직접 선택하게 하기, 결과물을 만들어 내기 위해 사용해야 할 자료나 자원을 학생이 선택하게 하기, 목표 달성에 필요한 전략을 학생이 선택하게 하기, 제공하는 스캐폴딩도 학생에게 선택의 여지를 주기, 발표 형식(비디오, 파드캐스트, 블로그, 유튜브 등)을 학생이 선택하게 하기, 발표 관련 청중을 누구로 할지를 학생이 결정하게 하기, 상황을 봐서 모둠활동에서 학생에게 모둠 구성의 자율성을 부여하기 등 여러 가지가 있을 것이다.

셋째, 웰빙을 교육의 최우선 목표로 삼을 필요가 있다. 이때의 웰빙이란 행복한 삶을 중심에 둔 것이 아니라, 신체적·정서적·사회적·정신적 건강함에 초점을 둔 개념이다. <도표 2>가 말해주듯이 오늘날 건강한 뇌를 가진 아동은 10%밖에 되지 않고 90%가 비전형적인 특성을 보이는 ‘예외적인 뇌’를 가졌다는 점에 대해 사회 전체가 경각심을 가질 필요가 있다. OECD Education 2030 연구에서 교육의 최종 목표를 개인적·사회적 웰빙으로 삼은 점, 그리고 핀란드나 온타리오주 등이 교육의 비전과 목표로 웰빙을 명시적으로 포함시키고 있는 것은 우연한 일이 아니다.

수업지도는 크게 오늘날 대부분의 학교 수업처럼 모든 아동에게 동일한 내용과 수준으로 지도하는 직접지도 방법(Direction Instruction), 프로젝트 기반 학습(PBL), 안내를 수반하는 경험중심 학습(Guided Experience Approach) 등으로 나눌 수 있다. 아동은 각기 서로 다른 뇌를 가졌지만 유사점도 적지 않아 공통성을 기반으로 한 직접지도 방법도 매우 유용하다. 다만 이 방식을 적용할 때도 UDL의 접근방식처럼 학습자의 다양성을 고려해 가르칠 내용, 방식 등을 복수로 제공하거나 선택할 여지(choice)를 주는 것이 필요하다. 이런 접근을 할 때 공정한 수업이 이뤄지며 모든 학생들을 참여시킬 수 있는 가능성이 높아진다.

“모든 사람의 뇌는 각기 다르기 때문에 차이점(differences)을 고려한 수업이 효과적이다.”라는 학습과학 <원리 4>가 교육에 주는 함의는 그 어느 때보다도 크다. 아동들의 다양성이 학교 수업에서 존중받고 보편적 학습설계 등을 통해 누구도 배움과 성장에서 소외되지 않을 때 우리는 공정하고 정의로운 사회, 나아가 진정한 민주주의까지 이룰 수 있을 것이다.

♣ 생각 거리

1. 나는 학생의 공부머리는 타고난 것과 후천적인 것 중 어떤 것이 더 우세하다고 생각하는가, 그 이유는 무엇인가?

2. 나의 수업은 얼마나 학생의 다양성을 고려하여 디자인되고 있는가?

3. 여건이 된다면 나는 나의 수업에서 가르치는 내용, 과정, 평가, 교실 환경 등에서 어떤 선택의 여지를 줄 것인가?

[참고 문헌]

• 이찬승(2020). 학습부진, 학습과학에서 해결책을 찾다. 미래세대를 위한 새로운 교육체제의 모색 토론회 자료집.
http://21erick.org/notice/5453
• Allison Posey, MEd, CAST, Inc.(?). Universal Design for Learning (UDL): A teacher’s guide. How can I use the three principles of UDL?
https://www.understood.org/en/school-learning/for-educators/universal-design-for-learning/understanding-universal-design-for-learning
• Amanda Morin. What is Universal Design for Learning (UDL)?
https://www.understood.org/en/learning-thinking-differences/treatments-approaches/educational-strategies/universal-design-for-learning-what-it-is-and-how-it-works
• Brian Byrne et al. (2016). Genes can have up to 80% influence on students’ academic performance.
• Caine & Caine 외(2016). 12 Brain/Mind Learning Principles in Action: Teach for the Development of Higher-Order Thinking and Executive Function, Third Edition. Corwin, A SAGE Company.
• CAST.org. About Universal Design for Learning.
https://www.cast.org/impact/universal-design-for-learning-udl
• Jensen et al.(2020). Brain-Based Learning: Teaching the Way Students Really Learn. Third edition. Corwin Press.
• Mazziotta et al.(2009). The myth of the normal, average human brain?
The ICBM experience: (1) Subject screening and eligibility. Neuroimage, 44, 914-922.
• Neil Fleming(?).
https://www.quora.com/How-true-is-the-Visual-Auditory-Kinesthetic-learners-theory
• Plomin, DeFries, Knopik, & Neiderhiser(2016). Top 10 replicated findings from behavioral genetics. Perspectives on Psychological Science, 11(1), 3-23.
• researchgate.net(?). First-year medical students prefer multiple learning styles
https://www.researchgate.net/figure/Of-the-students-who-preferred-three-modes-of-information-presentation-some-students_fig3_7294677
• The Atlantic(2018-4-11). The Myth of ‘Learning Styles’ A popular theory that some people learn better visually or aurally keeps getting debunked.
https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/04/the-myth-of-learning-styles/557687/

[시리즈 칼럼 소개]

• 학습과학의 이해와 적용(4) – <원리3> 작업기억의 용량과 주의력에는 한계가 있어 너무 많은 정보가 일시에 주어지면 인지과부하가 일어나 이해에 실패한다.

http://21erick.org/column/5743/

• 학습과학의 이해와 적용(3) – <원리2> 의미의 탐색은 인간의 타고난 특성이며, 정보의 패턴화(patterning)를 통해 일어난다.

http://21erick.org/column/5676/

• 학습과학의 이해와 적용(2) – <원리1> 새로운 지식의 이해는 사전지식의 참조를 통해 일어난다.

http://21erick.org/column/5633/

• 학습과학의 이해와 적용(1) – 학습과학이란 무엇이고 어떤 도움을 주나?

http://21erick.org/column/5474/

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