교육을바꾸는사람들

목차
1. 수업지도안 작성 시 고려해야 할 뇌의 타고난 학습 원리 및 특성

1) 뇌의 타고난 학습 자원
2) 뇌의 타고난 학습 원리/특성

2. 수업지도안 작성을 위한 전략과 도구

1) 뇌친화적 수업지도안 작성을 위한 6가지 전략
2) 뇌친화적 수업지도안 작성을 위한 7단계 프레임(Eric Jensen)
3) 뇌친화적 수업지도안 작성을 위한 9가지 요소(David Sousa)
4) 뇌친화적 수업지도안 작성 양식
5) 뇌친화적 수업지도안 작성을 위한 체크리스트

♣ 수업 적용
• 수업지도안 예시1
• 수업지도안 예시2

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‘학습과학의 이해와 적용’에 관한 칼럼은 ‘뇌에서 학습이 어떻게 일어나는가?’와 ‘뇌에 대한 이해를 통해 학습을 어떻게 최적화할 수 있는가?’에 대한 과학적 이해를 돕기 위한 것들이다. 이러한 원리의 이해와 적용은 모든 학생들에게 도움이 되지만 관련 연구에 따르면 특히 기초학력이 부족한 학생들에게 적용할 때 그 효과가 더 큰 것으로 알려져 있다. 이번 칼럼에서는 ‘<원리 29> 뇌친화적 수업지도안(lesson plan), 이렇게 작성한다.’를 소개하고 이를 수업에 활용할 수 있는 방안에 대해 알아보기로 한다.

 

<원리 29> 뇌친화적 수업지도안(lesson plan), 이렇게 작성한다.

 

잘 설계된 수업지도안은 교사의 성장을 위한 비타민에 비유되기도 한다. 이것이 부족하면(수업지도안을 작성하지 않거나 질이 떨어질 때는) 교사의 성장 결핍을 가져올 수 있다. 또한 수업에 투입되는 교사와 학생의 소중한 에너지와 노력이 헛되이 쓰이지 않기 위해서도 수업지도안이 잘 만들어질 필요가 있다. 그래야 원하는 방향대로 수업을 할 수 있으며 학습 목표도 달성할 수 있게 된다.

 

수업지도안을 작성할 때 우선적으로 고려해야 할 것이 두 가지 있다. 하나는 ‘타고난 뇌의 학습 방식/특성(how the brain learns)’을 이해하고 이를 반영하는 것이고, 다른 하나는 ‘두뇌기반 수업지도안 작성을 위한 전략(brain-based teaching strategies)’을 적용하는 일이다.

 

먼저 수업지도안을 작성할 때 고려해야 할 뇌의 타고난 학습 방식과 특성을 살펴보고 이어서 수업지도안 작성을 위한 전략과 도구를 소개할 것이다. 아울러 수업지도안을 작성할 때 필요한 질문 형식의 체크리스트도 소개하고 실제 수업지도안의 평가도 해볼 것이다.

 

1. 수업지도안 작성 시 고려해야 할 뇌의 타고난 학습 원리 및 특성

 

최적화된 수업을 위해서는 수업지도안이 뇌친화적으로 작성될 필요가 있다. 이를 위해 교사는 뇌의 타고난 학습능력(natural learning ability)과 방법에 대한 깊은 이해가 필요하다. 기존의 전통적인 교수학습 방식은 뇌의 자연적 학습방식과 거리가 먼 것들이 많다.

 

다음은 뇌가 선천적으로 가지고 태어난 학습을 위한 자원(resources)과 뇌의 타고난 학습 원리/특성에 대해 살펴본다.

 

1) 뇌의 타고난 학습 자원

 

(1) 뇌의 타고난 자연적 학습 능력
사람은 지각-행동(perception-action) 기반의 자연적 학습(natural learning)¹ 능력을 가지고 태어난다.

 

(2) 뇌의 타고난 논리적 사고 능력
아기는 말할 수 있기 전에 논리적으로 사고한다(Scientific American, 2018).

 

(3) 뇌의 타고난 패턴 탐색 능력
의미의 탐색은 인간의 타고난 능력이며 의미의 탐색은 패턴화(patterning)²를 통해 일어난다.

 

(4) 뇌의 타고난 문제해결 능력
고대 그리스의 수학자·물리학자였던 아르키메데스가 현실 세계의 관찰을 통해 많은 문제를 해결한 것이 인간의 타고난 문제 해결능력의 좋은 예다.

 

(5) 뇌의 타고난 기억 능력
인간은 단기기억과 장기기억 기능을 태생적으로 갖추고 태어난다.

 

(6) 뇌의 타고난 내적 동기
뇌의 자연적 학습 원리에 따라 학습하면 우리의 뇌에는 엔도르핀(endorphin)³이 분비되어 기분이 좋아지고 이는 계속 학습하고 싶게 만드는 내적 동기 시스템으로 작동한다.

 

2) 뇌의 타고난 학습 원리/특성

 

신경과학(neuroscience)에서의 학습(learning)이란 외부의 자극과 경험에 의해 신경세포들 간에 새로운 연결을 만들고, 기존 연결을 더 단단하게 하며, 불필요한 것을 제거함으로서(pruning) 새로운 연결망(network)을 형성하는 것을 말한다.

 

뇌의 타고난 학습 원리/특성을 ‘신경과학에서의 학습의 특성’과 ‘학습 최적화에 관련된 원리’로 나누어 다음과 같이 제시한다.

 

(1) 신경과학에서의 학습의 특성
• 학습은 새로운 패턴 형성을 통해 이루어진다.
• 새로운 학습과 경험을 통해 새로운 신경세포가 자라고 연결이 무성해지는 것이 학습이다.
• 뇌는 연습을 통해 배운다(연습을 통해 실수하고, 실수를 바로 잡고, 실수로부터 배운다).
• 새로운 학습은 기존에 알고 있는 것을 바탕으로 일어난다(학습은 신정보와 사전지식의 연결을 통해 일어난다).
• 사용하지 않는 신경망은 지워진다(사용하지 않는 정보는 잊혀 진다)(Use it or Lose it).

(2) 학습 최적화에 관련된 원리
학습 최적화에는 ‘편안한 각성 상태(Relaxed Alertness), 세심히 설계된 학습 경험 속 몰입(Orchestrated Immersion in Complex Experience), 경험의 능동적 처리(Active Processing of Experience)’라는 3가지 요소가 있고, 뇌의 대부분의 학습 원리는 이 세 가지 중 어느 것에 속하게 된다.

 

① 편안한 각성 상태(Relaxed Alertness)
• 학습은 도전(challenge)과 기대에 의해 강화되고 위협(threat), 학습된 무력감, 스트레스에 의해 억제된다.
• 감정은 학습, 기억, 회상의 모든 측면에 영향을 미친다.
• 뇌는 사회적이어서 상호작용을 통해 더 잘 배운다.
• 뇌는 새롭고 의미 있는 것에 주의를 기울이며 더 잘 배운다.

 

② 세심히 설계된 학습 경험 속 몰입(Orchestrated Immersion in Complex Experience)
• 학습에는 인지적, 정의적, 심동적 영역이 모두 개입한다.
• 뇌는 패턴 탐색을 통해 의미를 파악한다.
• 뇌는 구체적인 맥락 속에서 가장 잘 배운다.

 

③ 경험의 능동적 처리(Active Processing of Experience)
• 시연(rehearsal)은 정보의 단기적 파지나 장기기억 속에 저장을 위해 필수적이다.
• 학습자의 삶과 관련된 것일 때 쉽게 이해하고 기억할 수 있다.
• 모든 아동의 뇌는 각기 다르다.
• 작업기억의 용량은 제한적이다.

 

뇌가 어떻게 자연적으로 학습하는지를 알면 우리는 이러한 자연적 학습 절차에 따라 효과적으로 배우게 할 수 있다. 따라서 수업지도안을 작성할 때는 뇌가 선천적으로 가지고 있는 학습을 위한 자원(resources)을 활용하고 뇌의 타고난 학습 원리를 적용할 필요가 있다.

 

2. 수업지도안 작성을 위한 전략과 도구

 

수업지도안 작성은 교사가 어떤 방식으로 수업하는가에 따라 즉, 직접 교수법, 개념의 이해, 소크라테스 문답법(Socratic method), 협동학습, 개인별 지도, 반복연습 등 어떤 수업 유형을 택하느냐에 따라 구성이 달라질 수 있다. 또, 학습자의 사전학습, 경험, 선호하는 학습 양식, 지도하는 기능의 종류에 따라 수업지도안의 내용도 달라져야 할 것이다.

 

먼저 뇌친화적인 수업지도안을 작성할 때 염두에 두어야 할 가장 기본적인 수업 전략을 소개하고 이어서 수업지도안 틀(framework)과 핵심 요소들을 살펴볼 것이다.

 

1) 뇌친화적 수업지도안 작성을 위한 6가지 전략

 

매우 많은 뇌친화적 수업 전략이 존재하지만 여기에서는 가장 기본적인 것 6가지를 소개한다. 이는 모든 수업에 예외 없이 적용할 필요가 있는 것들이라 할 수 있다.

 

(1) 긍정적 분위기의 조성

학습이 일어나기 위해서는 가장 먼저 학습자가 신체적, 정서적으로 안전하다고 느낄 수 있게 해야 한다. 뇌의 학습 원리에 따르면 ‘학습은 도전(challenge)과 기대에 의해 강화되고 위협(threat), 학습된 무력감, 스트레스에 의해 억제되기’⁴ 때문이다. 그래서 많은 학교들이 교문에서 반갑게 아동들을 맞이하고 수업 전 경쾌한 음악을 들려주면서 긍정적 교실 분위기를 유지하고자 한다. 또 수업 직전이나 수업 중에 가벼운 활동으로 학생들의 마음상태를 수업에 적합한 긍정적인 것으로 변경하는 것도 필요하다.

 

(2) 교사의 단원 목적·목표 제시와 시범 보이기
어린이에게 운동화 끈을 매는 것을 가르칠 때 먼저 어른이 시범을 보이는 것이 효과적이듯이 학교 수업에서도 마찬가지다. 수학 문제를 푸는 경우라면 교사가 시범적으로 문제 풀이 과정을 찬찬이 보여주는 것이 필요하다. 읽기라면 교사가 글을 읽으며 내용을 어떻게 이해하고 문제를 어떻게 해결하는지의 과정을 소리 내어 말로 직접 학습자에게 보여주는 것(think aloud)도 필요할 것이다. 이것이 독립적 학습자(independent learner)가 될 수 있도록 점진적으로 학습의 책임을 학습자에게 이양하는 모델(gradual release of responsibility)의 4단계 과정, “I Do it”, “We Do it”, “You Do it Together”, “You Do it Alone” 중에서 ‘I Do it, (You Watch)’에 해당된다. 이는 학습의 목적(purpose)과 목표(objective)를 분명히 하면서 교사가 시범을 보이는 단계이다. 이를 통해 학습자는 관찰을 통해 스스로 할 수 있는 발판을 마련하고 불안감과 시행착오를 줄일 수 있다. 필요할 경우 교사의 시범을 두세 차례 반복해서 보여줄 수도 있다. 다만 횟수를 더할수록 교사가 하는 부분을 점진적으로 줄이고 학습자가 스스로 하는 부분을 늘려가는 방식이 좋다.

 

(3) 배운 내용에 대해 짝과 함께 이야기 나누기
효과적인 학습은 교사의 설명을 경청하는 것만으로는 부족하다. 들은 내용을 확실히 이해하고 나의 것으로 만들기 위해서는 배운 내용에 대해 짝 활동이나 모둠 활동을 통해 ‘자신의 언어와 방식으로’ 이야기해 봐야 한다. 이렇게 할 때 정보를 더 잘 이해하는 것은 물론 확실히 기억할 수 있게 된다. 배운 내용에 대해 이야기를 나누는 과정은 반 전체와 공유하기 전 활동으로 적합하며, 학습하면서 가지고 있던 의문점을 해소하는 데도 도움이 된다. 또 이 활동은 배운 내용을 정리하는 데도 효과적이다.

 

(4) 시각적 요소를 포함시키기
‘배운 내용에 대해 짝과 함께 이야기 나누기’는 언어를 매개로 한 학습이다. 하지만 사람의 뇌는 이중부호화 이론(dual-coding theory)⁵에 따라 언어 정보 외에 관련 시각 정보가 함께 제공될 때 내용을 더 잘 이해하고 기억할 수 있게 된다. 한 연구(Dale, 1969)에 따르면 어떤 내용을 글의 형태로 읽거나 소리로 들었을 때는 3일 후 약 10-20%밖에 기억하지 못했지만, 이런 언어정보와 함께 관련 시각 이미지를 제공했을 때는 3일 후 65%를 기억할 수 있었다고 한다. 또한 시각 이미지의 처리는 비슷한 양의 문자 정보를 처리하는데 걸리는 시간보다 60,000배나 빠르다고 한다. 또 다른 연구에 따르면 삽화가 포함된 읽기 자료의 경우 글자뿐인 읽기 자료의 경우보다 학습 후 즉시 측정한 이해력 평가에서는 점수가 9%가 더 높았지만 시간이 지난 후 평가에서는 83%가 더 높은 것으로 드러났다. 시각 자료의 기억 효과는 이렇게 크다. 이는 시각 자료가 언어 자료와 달리 직관적으로 이해되고 되뇌기의 노력 없이도 장기적으로 기억되기 때문이다.

 

(5) 학습 자료와 수업을 잘게 쪼개기
새로운 정보는 음식과 같다. 음식의 경우 씹어서 잘게 부술 때 소화가 잘 되듯이, 학습의 경우도 한꺼번에 다루기 부담스러운 내용은 몇 개로 나누어 제공할 때 뇌가 인지 과부하(cognitive overload)⁶를 일으키지 않고 무난히 이해할 수 있어 효과적이다. 정보를 잘게 쪼개는 것을 전문적인 용어로는 청킹(chunking)이라고 한다. 이는 기억 대상이 되는 정보(자극)를 서로 의미 있게 묶는 인지 과정을 말하는데 우리말로는 ‘덩이짓기’, ‘의미 있는 체계로 묶어주기’로 표현할 수 있다. 이러한 인지 과정은 결과적으로 단기기억의 용량을 확대시키는 효과가 있다. 휴대폰 번호를 OOO-OOOO-OOOO처럼 3개의 덩이로 묶고, 신용카드 번호를 OOOO-OOOO-OOOO-OOOO식으로 4개의 덩이로 묶는 것이 대표적인 예다. 단기기억 시스템에 유지시킬 수 있는 정보의 수는 3-5개(chunks) 정도이다. 전화번호의 경우 11개의 숫자를 3개의 묶음으로 줄였기 때문에 기억하기가 더 쉽다. 이러한 쪼개기는 정보의 경우에만 해당되는 것이 아니고 수업에도 적용될 수 있다. 가령 50분 수업을 하나의 단위로 이어서 하는 것보다 10분-20분-20분처럼 2-3개로 나누는 것이 더 효과적이다(http://21erick.org/column/6456/).

 

(6) 신체 움직임 포함시키기
아동의 평균적인 주의 지속 시간은 10~20분 정도로 알려져 있다. 학생들은 수업을 시작한 후 수업 내용이 지루하거나 재미있지 않은 경우 10~20분이 지나면 뇌 시냅스(synapses)⁷에 정보를 전달하는 데 필요한 신경전달물질이 고갈되면서 주의가 산만해진다. 따라서 신체 움직임을 수반하는 학습 활동이 바람직하다. 고갈된 신경전달물질의 보충을 위해서는 뇌 휴식(brain break) 활동을 가질 필요가 있다. 이는 수업 지도 중간에 피곤해진 뇌에 산소 공급을 늘리고 집중력을 다시 높이기 위해 짧게 신체 활동 등을 하는 것을 말한다. 신체를 움직이면 심장 박동이 빨라지고 뇌를 포함하여 신체 곳곳에 산소 공급이 원활해지기 때문에 집중력이 다시 살아난다. 뇌 휴식 활동의 구체적인 예는 ‘<원리 14> 학습에는 몸과 마음/뇌가 동시에 관여한다(http://21erick.org/column/6796/)’에 자세히 소개되어 있다.

 

2) 뇌친화적인 수업지도안 작성을 위한 7단계 프레임(Eric Jensen)

 

뇌친화적 수업지도안 작성을 할 때 참고할 수 있도록 두뇌기반 교수·학습 분야의 세계적 학자인 젠슨(Jensen)의 7단계 수업지도안 작성 프레임(framework)을 소개한다. 이 프레임을 상황에 맞게 변형해서 사용할 수 있을 것이다.

 

젠슨은 수업지도안이 템플릿이 될 수 없는 이유가 모든 아동의 뇌는 다르기 때문이라고 설명한다. 어떤 내용을 어떤 방식으로 누구에게 가르치느냐에 따라 수업지도안은 달라질 수밖에 없다는 것이 그의 입장이다.

 

단계(stage)	전략(strategy)
① 사전 활동 (Pre-exposure): 새로 학습할 내용의 개요를 제공하고 마음 상태를 갖추는 과정	• 새로운 주제의 개요를 게시판에 게시한다. • 학습자의 흥미와 배경지식을 파악하고 이를 출발점으로 삼는다. • 학습자로 하여금 개인적 목표를 설정하게 하고 반 전체의 목표에 대해 논한다. • 깊이 몰입할 수 있는 학습 환경을 조성하고 흥미 있는 수업이 되게 한다. • 좌우교차 동작(cross-lateral movement)이나 스트레칭을 통해 뇌를 각성시킨다. • 높은 긍정적 기대를 갖는다. • 학습자들과 친밀한 관계(rapport)를 형성한다. • 학습자들의 마음 상태를 읽고 학습에 적합하게 변화시킨다.
② 준비 (Preparation): 호기심과 흥미를 불러일으키는 과정	• 실제적인 과제로 5감을 자극하는 ‘현장감 있는 경험(you are there)’을 제공한다. • 주제의 개요 반복 등을 통해 학습 맥락을 제공한다. • 주제 속에서 학습자 개인의 관련성, 가치를 찾아낸다. • 실제적이고 구체적인 것의 제공을 위해 실험, 현장 실습, 외부 연사의 초빙 등을 한다. • 학습자를 정서적으로 몰입시키기 위해 흥미를 끄는 것, 놀랍고 새로운 것을 제공한다.
③ 시작과 습득(Initiation and Acquisition): 풍부한 내용으로 몰입 환경을 만드는 과정	• 사례연구, 야외 실습, 인터뷰, 체험학습 등을 통해 구체적인 학습 경험을 제공한다. • 다중지능의 발휘를 요구하는 활동을 제공한다. • 발전, 탐색, 탐구, 설계 등을 포함하는 팀 프로젝트를 제공한다. • 연극 관람, 촌극 상연, 상업 광고 제작, 학급 신문 제작 등을 한다. • 시각, 청각, 운동감각 등 학습자가 선호하는 유형을 사용하여 탐구할 수 있는 기회를 다양하게 제공한다.
④ 정교화 활동 (Elaboration): 공이 많이 들어가고 의미 있는 정보처리 과정. 이를 통해 깊은 이해에 도달함.	• 바로 직전에 수행한 활동에 대해 열린 보고회를 개최한다. • 평가문항 만들기, 동료평가(peer review), 마인드맵 작성 등을 통해 자신의 학습을 평가할 절차와 루브릭을 작성케 한다. • 학습 주제에 대해 인터넷에서 혹은 도서관에서 탐구하게 한다. • 주제에 관한 비디오, 슬라이드, 연극 공연 등을 보게 한다. • 소그룹 토론을 한 뒤 이를 반 전체에 보고하게 한다. • 교내 포럼, 토론회, 에세이 대화, 패널 토론 등을 개최한다. • 질의응답 시간을 갖는다. • 학생이 소 그룹을 대상으로 직접 가르치게 한다.
⑤ 숙려와 기억 부호화 (Incubation and Memory encoding)8 : 휴식 시간과 재음미하는 시간을 통해 정보를 장기기억의 기존 정보와 연결시키기	• 교사의 개입/안내 없이 학습자 혼자서 조용히 휴식하며(downtime) 배운 것을 재음미하는 시간을 갖게 한다. • 학습일기를 쓰게 한다. • 짝과 함께 산책하며 학습 주제에 대해 의견을 나눈다. • 새로 배운 내용을 가족이나 친구들과 토론하게 한다. • 스트레칭과 긴장을 푸는 운동을 하게 한다. • 음악 감상 시간을 갖는다.
⑥ 검증과 자신감 확인 (Verification and confidence check): 학습자가 자신의 학습을 스스로 입증하는 과정	• 학습자로 하여금 학습한 내용을 타인에게 발표하게 한다. • 상호 인터뷰를 통해 서로를 평가한다. • 배운 내용에 대해 에세이, 신문 기사, 보고서 등의 글을 쓰도록 장려한다. • 프로젝트 수행을 통해 배운 것을 증명해 보이게 한다. • 배운 것을 역할극, 촌극, 연극 등의 형식으로 발표하게 한다. • 구두나 글로 학생들에게 질문하고 답하게 한다.
⑦ 축하 행사와 통합 (Celebration and Integration): 학습의 중요성과 즐거움을 자축하는 과정	• 주스 등의 음료로 축배를 든다. • 학습한 내용을 인정해주고 공유하는 시간을 제공한다. • 색 테이프를 천장에 매달고 음악을 연주한다. • 프로젝트 발표를 보도록 다른 반, 학부모, 지역사회 인사를 초청한다. • 새로 학습한 것을 미래 학습에 반영한다.

 

3) 뇌친화적 수업지도안 작성을 위한 9가지 요소(David Sousa, 2017)

 

수업지도안 작성 모델로 Sousa는 아래 9가지 요소를 담은 수업지도안 틀(framework)을 제시하고 있다. 모든 교수 유형에 다 적합한 수업지도안 모델이 존재할 수는 없지만 아래 틀은 인지과학이 요구하는 수업지도 원리를 비교적 충실히 반영한 수업지도안 템플릿이라고 할 만하다.

 

수업 요소	목적	예
① 주의 끌기	학습자가 학습 목표에 주의를 기울이게 하기. 새로움, 호기심, 유머의 사용, 긍정적 정서적 분위기 조성 등으로 주의를 끌 필요가 있음.	“지난 시간에는 ‘접두사’에 대해 생각해보고 배웠지요. ‘접미사’라는 말을 들어보았나요?”
② 학습 목표 (learning objective)	이번 시간에 배울 학습 목표의 확인	“이번 시간에는 접미사에 대해 배우고 이를 활용해 단어를 만들어볼 거예요.”
③ 목적 (purpose)	학습 목표를 달성해야 하는 이유	“접미사를 학습하면 더 많은 단어를 이해하고 활용할 수 있죠.”
④ 내용의 제시 (input)	배울 정보, 절차(기능)의 제시	“접미사는 단어 끝에 붙이는 철자들인데 이를 붙이면 의미가 달라지죠.”
⑤ 예시/시범(modelling)	교사의 시범 보이기	“예를 들면 helpless의 ‘–less’ drinkable의 ‘-able’ doubtful의 ‘-ful’ 같은 것이죠.”
⑥ 이해 확인 (check for understanding)	학습자가 학습 목표를 달성했는지 교사가 확인하는 과정	“지금까지 배운 접미사는 어떤 것이고 이를 배우는 목적은 무엇이었죠?”
⑦ 안내를 수반하는 실습 (guided practice)9	교사의 안내와 도움을 받으며 학습자가 배운 것을 실제 적용해 보는 과정	“다음 10가지 단어에 적절한 접미사를 붙이고 의미의 변화를 설명해 보세요.”
⑧ 정리하기 (closure)	교사의 지시에 따라 학습자가 새로 배운 것을 마음속에 정리하고 의미를 부여함으로써 기억을 강화하는 과정	“자, 여러분 스스로 지금까지 배운 접미사에 대한 특성과 사용 방법에 대해 생각해보고 자신의 언어로 정리해 보기 바랍니다.”
⑨ 독자적 실습 (independent practice)	학습자가 스스로 실습해봄으로써 능숙해지는 과정	“숙제로 내주는 다음 단어들에 접미사를 붙여 의미를 변화시켜 보기 바랍니다.”

 

4) 뇌친화적 수업지도안 작성 양식

 

다음은 뇌친화적 수업지도안 작성 양식인데 템플릿에 가깝다. 핵심질문 설정을 통해 학습목적을 분명히 밝히고 학습에 의미를 부여하는 것은 좋은 전략이다. 또한 마음상태 변경, 주의끌기, 뇌 휴식활동 등은 뇌친화적 수업지도안에서 빼놓을 수 없는 필수 요소라고 할 수 있다.

 

• 핵심질문(essential questions) 1. 2. • 학습목표(learning targets) 1. 2. 3.	• 단원명(unit of study)
• 마음상태 변경/기운 북돋우기(일어나 신체 움직이기)	스트레칭, 경쾌한 음악 들으며 교실 한 바퀴 돌기, 좌우협응동작(cross lateral movement) 등
• 흥미 끌기(사전지식 활성화, 복습, 배울 내용 예고)	KWL 차트, 개념 안내로 기대감 높이기(anticipation guide), 시각자료 해석하기, 생각한 것을 짝과 나누기(think/pair share) 등
• 학습자료(새로 학습할 내용을 어떤 형식으로 제시할 것인가?)	직접교수법, 필기 가능한 핸드아웃(guided notes), 상호작용노트북, 웹에서의 조사활동, 시범보이기, 비디오클립 등
• 뇌 휴식 활동(brain break)	음악, 교실에서 걷기, 스트레칭, 좌우협응동작 등
• 숙달을 위한 모둠활동	교실 4모서리 돌며 하는 학습활동, 포스터 작성, 질문과 대답, 설문활동, 어휘 학습, 촌극 등
• 요약활동(형성평가)	질문하기, 쪽지시험 등
• 독자적 실습(학습자 스스로 배운 내용에 대해 생각하게 하는 활동)	파드캐스트, 마인드맵, 비교/대조, 빈칸 채우기 등
• 적용(transfer)과 마무리(closure) 활동	새로운 상황에 배운 개념의 적용; 요약하기, 복습하기, 이해한 것 시범보이기 등
• 출구 카드(exit card)와 숙제	3-2-1 등
• 되돌아보기(reflection)(이 단원을 다시 지도한다면 어떻게 다르게 가르칠 것인가?)

 

5) 뇌친화적 수업지도안 작성을 위한 체크리스트(David Sousa 변형)

 

다음은 수업지도안 작성을 할 때 교사가 던져야 할 중요한 질문들이다. 우측 칸의 ‘논리적 근거’는 왜 그런 질문이 필요하고 중요한지에 대한 이론적 근거(rationale)라고 할 수 있다.

 

질문	논리적 근거
① 학습자에게 의미 있는 학습이 되기 위해 어떤 전략을 사용하고 있는가?	의미가 기억을 낳는다.
② 이번 수업에서 어떤 유머를 사용할 것인가?	유머는 마음상태를 긍정적으로 바꾸고 집중력을 높인다.
③ 수업 내용을 10-20분 단위로 쪼갰는가?	수업을 10-20분 단위로 쪼개서 할 때 집중력이 떨어지는 시간이 줄어든다.
④ 동기 유발을 위해 어떤 신기함/새로움(novelty)을 동원하고 있는가?	신기함/새로움은 동기를 유발시키고 흥미와 책임의식을 강화한다.
⑤ 이번 학습에서 어떤 유형의 시연(rehearsal)을 언제 사용할 것인가?	유지시연(rote rehearsal )과 정교화 시연(elaborate rehearsal)은 각기 목적이 다르다.
⑥ 학습에 최적인 시간(prime-time)을 최대한 활용하고 있는가?	최적의 시간에 학습한 것이 기억이 더 잘 된다.
⑦ 집중력이 떨어지는 시간(down-time)에는 어떤 활동을 계획하고 있는가?	집중력이 떨어지는 시간에는 학습과 기억이 저조하다.
⑧ 질문을 할 때 기다려주기 시간(wait time)을 충분히 제공하는가?	많은 학습자들에겐 회상할 수 있도록 기다려주는 시간이 필요하다.
⑨ 이 학습 목표 달성을 위해서는 어떤 청킹 전략이 필요한가?	적절한 청킹 전략을 사용하면 작업기억의 인지적 부담을 줄일 수 있다.
⑩ 배운 것의 발표 방식을 학습자가 선택할 수 있도록 하는가?	발표 방식을 학습자가 선택할 수 있을 때 몰입도와 학습 동기가 향상된다.
⑪ 어떻게 긍정적 전이(positive transfer)를 극대화하고 부정적 전이(negative transfer)를 최소화할 수 있는가?	긍정적 전이는 학습에 도움이 되지만 부정적 전이는 학습에 방해가 된다.
⑫ 학습 중인 개념의 중요한 속성이 무엇인지 확인하였는가?	주요 속성은 개념 간의 차이를 구분하는데 도움이 된다.
⑬ 다루고 있는 개념과 기능이 너무 유사하지 않은가?	매우 유사한 개념과 기능을 동시에 가르치지 말아야 한다. 혼동이 되기 때문이다.
⑭ 배우는 것이 미래에 쓸모가 있다는 것을 어떻게 보여줄 것인가?	배우는 것이 미래에 활용 가능성이 높을 때 학습자의 동기와 의미가 강화된다.
⑮ 이 학습 목표와 관련해 비유(metaphor)를 사용하는 것이 적절한가?	적절한 비유의 사용은 전이와 정보의 기억을 강화한다.
⑯ 다중감각을 사용하는 활동을 포함시켰는가?	다중감각을 사용하면 정보의 기억과 회상이 용이하다.
⑰ 여기에 개념도(concept map)를 사용하는 것이 도움이 되는가?	개념도의 사용은 죄우뇌의 통합과 기억을 강화한다.
⑱ 생생하게 마음속에 그리기(imaging)와 상상하기(imagining)를 촉진하는 전략을 사용하고 있는가?	생생하게 마음속에 그리기와 상상하기는 의미 부여와 기억을 향상시킨다.
⑲ 음악의 사용이 적절한가? 그렇다면 어떤 음악을 언제 어떤 목적으로 사용할 것인가?	음악을 들으면 기분이 좋아지고 동기가 유발되며 기억이 향상된다.
⑳ 이 학습 목표는 블룸의 교육목표 분류표 중 어떤 수준까지 높일 것인가?	블룸의 교육목표 분류표의 상단의 목표일수록 고등사고력을 요구하고 더 흥미롭다.
㉑ 이 학습 목표 달성을 위해서는 어떤 감정(정의적 영역)의 동원을 고려하거나 기피할 것인가?	감정은 주의와 학습을 이끌며 학습으로 가는 관문이다.
㉒ 기술(technology)을 학습에 어떻게 통합해서 학습자의 참여와 학습을 강화할 것인가?	기술의 사용은 몰입을 위한 효과적인 동기유발자가 되고, 참여의 도구며, 정보의 접근에 필수적이다.

 

 

♣ 수업 적용

 

다음의 수업계획서 예시는 뇌가 학습하는 원리를 고려하면서 뇌친화적 수업지도안을 초등학교 교사가 직접 작성해본 것이다. 둘 다 체험 중심 수업 활동이어서 뇌의 자연적 학습법(natural learning)이자 뇌친화적인 요소를 매우 많이 포함하고 있다. 하지만 앞에서 살펴본 뇌친화적 수업지도안 작성을 위한 기본적인 틀이 담고 있는 필수 요소들과 비추어 봤을 때 보강할 점도 있다.

 

• 수업지도안 예시1

<보강할 점>

 

1) 마음상태 변경/기운 북돋우기(일어나 신체 움직이기)
수업 시간에 자리에 앉은 아이들 중에는 스트레칭을 필요로 하는 경우(특히 비가 와 밖에서 뛰놀 수 없는 날)도 있을 것이고, 아직 쉬는 시간에 놀던 생각으로 수업을 시작할 준비가 안 된 아이들도 있을 것이다. 간단한 스트레칭이나 기분 전환을 위한 활동으로 아이들의 마음 상태를 수업 친화적으로 바꿀 필요가 있다.

 

2) 사전지식 활성화
그림이나 동영상을 보여주면서 관련 이야기를 들려줄 수 있다면 이는 좋은 흥미끌기가 될 수 있을 것이다. 그러나 이 과제를 해결하기 위해서는 ‘kg’이라는 무게 단위를 이해하고 있는지, 또 아직 덧셈의 개념을 이해하지 못하고 있는 아이들은 없는지 간단한 진단평가를 통해 확인하고 수업을 시작하면 더 좋을 것이다.

 

• 수업계획서 예시2

<보강할 점>

 

1) 개인의 흥미와 관심 반영
질문 5개를 사전에 교사가 정해서 제공하지 않고 학생들이 동료들에게 궁금한 것이 무엇인지를 먼저 조사하여 이를 바탕으로 질문을 만든다면 더 몰입도가 높고 의미 있는 수업이 될 수 있을 것이다.

 

2) 안내와 시범의 필요성
기본 모둠에서 학생들이 자신이 해야 할 질문을 연습하기 전 교사가 각 질문의 발음과 억양의 모범을 보여주고 인터뷰 시 어떤 태도와 예의를 갖추어야 하는지도 함께 가르쳐주면 더 좋을 것이다. 교사의 시범은 학습자의 불안감을 줄이고 자신감을 높여줄 수 있다. 이를 통해 궁극적으로 학습에의 실패를 줄일 수 있다.

 

3) 발표 방식의 개인 선택(choice) 허용
앞에서 소개한 ‘4. 뇌친화적 수업지도안 작성을 위한 체크리스트’에 나오는 아래 ⑩번 내용을 적용하여, 학습자로 하여금 문자로 인터뷰하고 문자로 답을 하는 것도 허용하면 좋을 것이다.

 

⑩ 배운 것의 발표 방식을 학습자가 선택할 수 있도록 허용하는가?

발표 방식을 학습자가 선택할 수 있을 때 몰입도와 학습 동기가 향상된다.

 

 

[이전 칼럼] • 학습과학의 이해와 적용(28) – <원리 27> 예술 활동은 뇌의 주의 시스템을 강화하고 사회적·인지적 능력을 향상시킨다. • 학습과학의 이해와 적용(29) – <원리28> 학습은 ‘지각-행동’ 기반의 타고난 자연적 학습 능력(natural learning power)을 활용할 때 효과적이다.

 

 

[참고문헌]

 

• blog.edmentum.com. 5 Brain-Based Learning Strategies to Boost Learning, Retention, and Focus.
https://blog.edmentum.com/5-brain-based-learning-strategies-boost-learning-retention-and-focus
• Dale (1969). Cone of experience, in Educational Media: Theory into Practice. Wiman RV (ed). Charles Merrill: Columbus, Ohio.http://changingminds.org/explanations/learning/active_learning.htm
• David Sousa, (2017). How the Brain Learns. 5th edition. Corwin Press.
• Eric Jensen. Brain-Based Lesson Planning Strategies.
https://www.brainbasedlearning.net/brain-based-lesson-planning-strategies/
• Scientific American, (2018). Babies Think Logically Before They Can Talk:
A new study shows language is not a prerequisite for some basic reasoning.
https://www.scientificamerican.com/article/babies-think-logically-before-they-can-talk/

 

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1. ‘지각-행동(perception-action) 기반의 자연적 학습(natural learning)’에 대한 자세한 내용은 다음 주소의 글에서 확인이 가능하다 – http://21erick.org/column/8078/
2. 패턴화(patterning) – 정보를 의미 있게 조직하고 범주화하는 것
3. 엔도르핀(endorphin) – 동물의 뇌 등에서 추출되는 모르핀과 같은 진통효과를 가지는 물질의 총칭이다. 1975년, 우리 뇌에는 모르핀보다 1백 배 정도 강력한 작용을 가진 마약이 존재하고 있음이 발견되었다. 이 물질을, 뇌 속에 존재하고 있는 내인성 모르핀(endogenous morphine)이라는 의미로 줄여서 엔도르핀(endorphine)이라 부르게 되었다. 양귀비꽃에서 추출한 아편의 주성분인 모르핀 등의 마약은 심한 외상이나 수술 후 통증을 효과적으로 없애주는 진통작용과 하늘을 나는 듯한 황홀감을 주는 약이다.
4. 관련한 자세한 내용은 다음 주소의 글에서 확인이 가능하다 – http://21erick.org/column/7323/
5. 이중 부호화 이론(dual-coding theory) – ‘우리의 기억은 시각적 자극과 음성적 자극을 다루는 두 가지 경로를(채널을) 가지고 있고, 이 두 자극은 각기 분리되어 저장되지만 서로 연결·통합되는 것을 일컫는다. 이렇게 연결된 기억은 그렇지 않은 경우보다 인출이 훨씬 더 용이하다.
6. 인지 과부하(cognitive overload) – 특정 시점에 작업기억으로 유입되는 정보의 양이나 특성이 이를 저장하고 처리할 수 있는 인지 능력을 넘어설 때 주의가 산만해지고 정보처리 속도가 느려지는 현상
7. 시냅스(synaps) – 신경세포 상호간 또는 신경세포와 다른 신경세포 사이의 접합부위를 말하며 세포들이 정보를 전달하는 장소다. 시냅스에서 한 쪽 세포의 정보가 신경전달 물질을 통하여 다른 쪽 세포에 전해진다.
8. 기억 부호화(memory encoding) – 정보 학습의 첫 단계로서 정보가 뇌에서 정보 처리할 수 있는 기호 형태로 바뀌어 우리 뇌의 시스템 속으로 입력되는 과정이며, 이 과정에서 정보는 뇌에 오래 저장할 수 있고 인출하기 쉬운 구조로 전환되고 기존의 관련 정보와 연결된다.
9. 안내를 수반하는 실습(guided practice) – 독립적으로 과제를 수행할 수 있기 이전에 교사의 시범을 보고 지원을 받으면서 하는 실습 활동. “I Do it”, “We Do it”, “You Do it Together”, “You Do it Alone”의 단계로 구성되며 책임의 점진적 이양(gradual release of responsibility)이라고도 부른다.