우리의 뇌는 생각하기를 싫어한다?

“앗, 오늘도 교문이 무섭게 노려보며 서 있다.” 어린 시절 읽은 동시의 한 구절이다. 지은이도, 시의 전문도 기억나지 않지만 이 한 구절은 잊히지가 않는다. 싫지는 않았지만 나에게도 학교는 좋은 곳은 아니었던 모양이다.

학생들이 학교를 좋아하지 않는 이유에 대해 대니얼 윌링햄 교수는 매우 놀라운 이야기를 한다. “우리의 뇌는 생각하는 용도로 설계되지 않았”기 때문에 어려운 문제를 던져 주면서 생각하기를 강요하는 학교와 교사를 좋아하지 않는 것은 당연하다는 것이다. 그는 인지과학적 관점에서 이렇게 설명한다.

인간다움이란 무엇일까? 인간은 다른 동물과 어떻게 다를까? 인간은 생각하는 존재라고 답하는 사람이 많을 것이다. 새는 날고 물고기는 헤엄치고 사람은 생각한다. 셰익스피어는 『햄릿(Hamlet)』에서 인간의 인지 능력에 대해 이렇게 감탄했다. “인간은 얼마나 위대한 작품인가! 생각하는 인간은 얼마나 고귀한가!” 그러나 300여 년 뒤에 헨리 포드는 다소 씁쓸한 어조로 이렇게 말했다. “생각만큼 어려운 일도 없다. 그래서 생각하는 인간이 그토록 드문 모양이다.”

둘 다 일리 있는 말이다. 사실 인간은 다른 동물에 비해 몇 가지 유형의 추론을 잘하기는 하지만 그런 뛰어난 재능을 자주 보여 주지는 않는다. 그런데 인지과학자라면 아마도 다른 설명을 덧붙일 것이다. “인간의 뇌는 생각하기 위해서가 아니라 생각하기를 회피하는 용도로 설계되어 있기 때문에 사람들이 자주 생각하지 않는 것”이라고. 포드가 지적했듯 생각은 어려울 뿐 아니라 속도도 느리고 믿을 만하지 못한 작업이다. _이 책 18쪽 중에서

사실 뇌의 여러 가지 기능 가운데 생각은 그다지 뛰어난 기능이 아니며, 생각하는 기능보다는 시각이나 운동 기능이 훨씬 효율적이고 믿을 만한 방식으로 작동한다. 뇌의 실제적인 영역 가운데 대부분이 보고 움직이는 활동에 간여하는 것도 결코 우연이 아니다.

일례로 인간을 컴퓨터와 비교하면 시각 기능이 얼마나 대단한 능력인지 알 수 있다. 수학과 과학처럼 전통적인 의미의 생각과 관련된 분야에서는 인간이 기계를 당해 내지 못하지만, 세계 최강 성능을 자랑하는 컴퓨터로도 트럭을 운전하지는 못한다. 컴퓨터에는 시각 기능이 없기 때문이다. 운전할 때 만나는 복잡하고 변화무쌍한 환경에서 컴퓨터는 아무것도 보지 못한다.

나아가 대니얼 윌링햄은 공부를 하거나 문제를 푸는 동안 학생들의 뇌에서 일어나는 사고 과정을 설명하면서, 학생들이 타고난 호기심은 많아도 그것을 오래 유지하지 못하는 이유와 생각이 일어나는 과정 등을 설명한다.

지금 학교는 학생들에게 무엇을 가르치나?_ 지식일까? 창의력일까?

대학 신입생 시절 기숙사 내 옆방에는 위대한 물리학자 아인슈타인이 머리를 산발한 모습의 포스터가 붙어 있었다. 거기엔 아인슈타인이 생전에 한 말이 적혀 있었다. “상상력이 지식보다 중요하다.” 왠지 심오한 의미가 담겨 있는 말 같았다. 아마도 성적이 좋지 않을 때 부모님께 이렇게 변명하고 싶었을 것이다. “그래요, C를 받았어요. 그래도 제겐 상상력이 있다고요! 아인슈타인이 말하기를….” _이 책 48쪽 중에서


최근 몇 년 교육 관계자들은 사실 학습에 치우친 학교 교육의 문제점을 지적하며 비판적 사고 훈련, 창의성 교육, 자기주도 학습 등 온갖 학습 방법을 고안해 냈다. 그에 따라 교사들도 ‘주입식 교육’이니 ‘암기’니 하는 말을 뒤로하며 사고력 향상과 창의성을 내세운 다양한 교수법을 시도하고 있다. 그런데 혹 그러한 교육의 다른 한편에서는 아인슈타인의 포스터와 같은 일들이 일어나고 있지는 않은지….

대니얼 윌링햄은 최근의 교육 흐름에 문제를 제기하며 이렇게 강조한다. “무미건조한 사실만 달달 외우게 하면 풍부한 교육 경험을 제공하지 못한다는 주장에는 이의가 없다. 하지만 학습의 가장 기본은 사실적 지식 습득이다.” 사실적 지식이 부족한 학생들에게 분석적이고 비판적 사고, 상상력, 창의력을 기대하기는 어렵기 때문이다. 이 책에 나온 예를 하나 들어 보겠다.

언젠가 4학년 교실에서 교사가 열대우림에 살면 어떨지 생각해 보라고 지시했다. 학생들은 이틀에 걸쳐서 열대우림에 관해 토론했지만 배경지식이 없는 탓에 “비가 많이 오겠죠.”라는 정도의 피상적인 대답밖에 내놓지 못했다. 그러나 한 단원이 끝날 무렵 같은 질문을 다시 하자 이번에는 다양한 대답들이 나왔다. 열대우림에서 살고 싶지 않다고 단언한 학생도 있었는데, 토질이 나쁘고 흐린 날만 이어지는 곳이라 채식주의자인 자신도 하는 수 없이 고기를 먹어야 한다는 이유를 들었다. _이 책 76쪽 중에서

다른 예를 하나 더 들어보자. 학생들에게 XCN NPH DFB ICI ANC AAX를 외우도록 하는 것보다 X CNN PHD FBI CIA NCAA X를 외우도록 하는 것이 더 쉽다. 그 이유는 평소에 자주 보던, 다시 말해 우리의 머릿속에 배경지식으로 자리하고 있는 머리글자 조합이기 때문이다.(그런데 혹시 눈치챘는가? 두 번째 목록은 첫 번째 목록에서 띄어쓰기만 달리한 조합이다.) 국어나 사회는 물론이고 수학에서도 수학적 사실을 암기한 학생이 전혀 암기하지 못하는 학생에 비해 문제를 더 잘 푼다.

이처럼 사실적 지식 축적은 이해력, 사고력, 기억력을 높여 학습을 더 쉽게 만든다. 따라서 학교에서는 새로운 교수법을 무리하게 적용하거나 개발에 힘쓰기보다는 기본에 충실한 수업을 강조해야 한다. 또 다양한 지식 습득과 사고력 향상을 위해 학생의 수준에 맞춰 풍부하고 깊이 있는 독서를 권장해야 한다.

교사와 학생 모두 즐거운 수업, 인지과학자에게 물어보다

그러면 교사와 학생이 모두 만족하는 알차고 즐거운 수업은 어떤 수업일까? 인지과학적 관점에서 그것은 학습 효과가 높은 수업이다. 이와 관련해 대니얼 윌링햄은 교사와 학부모가 가장 궁금해하는 9가지 의문, “왜 학생들은 학교를 좋아하지 않을까? 시험에 꼭 필요한 기술은 어떻게 익힐 수 있을까? 반복은 유용한 학습 방법인가? 학생들이 과학자나 수학자, 역사가처럼 생각하려면 어떻게 해야 할까? 학교에서 학생별 맞춤 수업이 가능한가?” 등등에 대해 그간의 연구 성과와 풍성한 교육 사례를 들어 알기 쉽게 설명하고 학교 수업을 질을 높이기 위한 방법을 제안한다.

1. 왜 학생들은 학교를 좋아하지 않을까? 대니얼 윌링햄은 이렇게 답한다. “사람들이 흔히 생각하는 것과 달리 우리의 뇌는 생각하는 용도로 설계되어 있지 않다. 오히려 뇌는 생각하는 수고를 덜어 주도록 설계되어 있다. 뇌는 본래 생각을 잘하지 못한다. 생각은 느리고 미덥지 못한 과정이다. 그래도 우리는 생각이 술술 풀리기만 한다면 생각을 즐긴다. 하지만 풀리지 않는 문제에는 오래 매달리려 하지 않는다. 따라서 수업 중에 선생님이 하는 말을 잘 알아들을 수 없고 과제가 어렵기만 하다면 학생들이 학교를 좋아하지 않는 것은 당연하다.”

그러므로 교사는 인간의 이러한 특성을 받아들이고 학생들이 생각하도록 하기 위해 어떻게 용기를 북돋울지 다시 고민해야 한다. 또 학생들이 성공적인 생각에 뒤따르는 짜릿한 쾌감을 최대한 느끼게 해 줄 방법을 찾아야 한다. 대니얼 윌링햄은 이렇게 조언한다. “먼저, 학생들의 인지적 한계를 존중하고 둘째, 학생들이 해결할 수 있는 과제를 내주되 일정 이상 노력하면 풀 수 있는 난이도여야 하며 셋째, 학생들이 관심 있어 할 질문이나 실험을 수업 중 어느 때에 끼워 넣을지 생각해 보고 넷째, 학생마다 수업을 위해 준비되어 있는 수준이 다 다르다는 사실을 인정하고 학생에 따라 적절한 조치를 취한다….”

2. 시험에 필요한 기술, 학생들에게 어떻게 가르칠 수 있을까? 대니얼 윌링햄은 이렇게 답한다. “무미건조한 사실만 달달 외우게 하면 풍부한 교육 경험을 제공하지 못한다는 주장에는 이의가 없다. 하지만 사실적 지식이 부족한 학생들에게 분석하거나 통합하는 기술을 가르치는 것도 불가능하다. 인지과학 연구에 의하면, 학생들이 풍부한 사실적 지식을 갖추고 있을 때 분석하고 비판적으로 생각하는 방법을 가르칠 수 있다.”

사실적 지식이 있어야 인지 과정이 제대로 작동한다면 교사는 학생들에게 지식을 많이 가르쳐야 한다. 어떻게 해야 할까? 대니얼 윌링햄은 이렇게 조언한다. “먼저 무엇을 가르쳐야 할지 분명히 한다. 인지과학에서는 여러 번 등장하는 개념, 곧 한 과목에서 통일된 개념을 가르쳐야 한다고 강조한다. 이를테면 저학년부터 시작해서 몇 해에 걸쳐 교과 과정에 주요 개념을 넣고, 여러 가지 주제를 하나 이상의 개념 틀로 바라보고 이해하도록 가르쳐야 한다는 것이다. 둘째, 학생들이 배경지식을 쌓도록 한다. 셋째, 책을 읽히기 위해 모든 방법을 동원한다….”

3. 왜 학생들은 텔레비전에서 본 건 다 기억하면서 교사가 한 말은 다 잊어버릴까? 대니얼 윌링햄은 이렇게 답한다. “모든 경험을 기억 속에 저장할 수는 없다. 살면서 너무 많은 일을 경험하기 때문이다. 그렇다면 우리의 기억 체계는 어떤 정보를 받아들일까? 여러 번 반복되는 경험일까? 하지만 결혼식처럼 평생 한 번 경험하는 중대한 사건도 있지 않은가? 그러면 감정을 불러일으키는 경험일까? … 기억 체계는 다음과 같은 방식으로 내기를 건다. 네가 어떤 일을 깊이 생각한다면 아마도 그것에 대해 여러 번 다시 생각해야 기억에 저장될 것이다. 즉 기억하고 싶거나 기억하려고 애쓰는 정보가 저장되는 것이 아니라 여러 번 생각한 정보가 기억에 저장된다. 언젠가 4학년 담당 교사가 지하 철도 조직(남북전쟁 이전에 노예 탈출을 도운 비밀 조직)을 설명하면서 학생들에게 도망간 노예들의 주식이었던 비스킷을 굽게 한 적이 있다. 교사는 이 과제를 어떻게 생각하느냐고 내게 의견을 물었다. 나는 학생들이 40초 동안은 비스킷과 지하 철도 조직의 관계를 생각할 테고, 40분 동안은 밀가루 양을 재고 쇼트닝을 섞는 방법을 생각할 거라고 대답해 주었다.”

4. 왜 학생들은 추상적 개념을 어려워할까? 학생이 면적을 계산하는 기하학 문제를 풀고 있었다. 옆에서 교사가 문제 풀이를 도와주었다. 학생은 몇 번이나 오답을 내다가 탁자의 면적을 구하는 서술형 문제를 정확히 풀었다. 바로 이어서 축구장 면적을 계산하는 문제가 나왔다. 학생은 머릿속이 하얘진 듯했고, 옆에서 교사가 단서를 주어도 조금 전에 푼 문제와 연결하지 못했다. 면적 계산과 같은 추상적 개념을 잘 이해하지 못하는 이유는 무엇이고, 개념을 이해한 후에도 문제를 새로운 표현으로 제시하면 그것을 적용하지 못하는 이유는 무엇일까?

대니얼 윌링햄은 이렇게 답한다. “교사는 학생들이 교실에서 배운 지식을 학교 밖 새로운 환경에서도 적용하기를 바란다. 문제는 인간의 마음이 추상화를 좋아하지 않는 데 있다. 마음은 구체적인 정보를 선호한다. 그러므로 학생들에게 추상화를 이해시키려면 다양한 추상화 방식에 노출시켜야 한다. 이를테면 탁자, 축구장, 봉투, 문을 비롯해 여러 가지 면적 계산 문제를 풀게 해야 한다.”

5. 반복 훈련과 연습은 유용한 학습 방법인가? 대니얼 윌링햄은 이렇게 답한다. “인지 체계에서 한꺼번에 처리할 수 있는 개념의 수는 제한적이다. 예를 들어 19×6은 금방 계산할 수 있지만 184930×34004는 암산으로 계산하기가 거의 불가능하다. 계산 절차는 같지만 머릿속에 숫자를 추적할 만한 공간이 부족하기 때문이다. 인간은 이 문제를 해결하기 위해 몇 가지 술수를 쓰는데 이 중 가장 효과적인 방법이 연습이다. 연습하면 정신 작업에 필요한 ‘공간’이 줄어든다. 축구 경기 중에 공을 몰다가 공을 차기가 얼마나 어려운지, 발의 어느 면으로 차야 할지 따위를 생각하면 축구를 잘할 수 없다. 세부 절차가 몸에 배어 있어야만 경기 전략을 짜는 등의 고차원적 생각이 끼어들 틈이 생긴다. 마찬가지로 수학 공식을 외우지 않으면 대수 문제를 풀기 어렵다. 어떤 공식은 꾸준히 연습해서 익혀야 한다.”


6. 학생들이 과학자, 수학자, 역사가처럼 생각하도록 가르치는 비법은 무엇일까? 바람직한 역사 수업이라면 학생들에게 역사적 맥락에서 토론하는 방법을 가르쳐야 한다. 하지만 학생들에게 역사가처럼 생각하도록, 이를테면 문헌과 증거를 분석하고 역사 해석의 근거를 제시하도록 가르치는 교과 과정은 거의 없다. 마찬가지로 과학 시간에는 과학적 사실을 암기하고 예상된 결과를 확인하는 실험만 할 뿐, 진정한 과학이라 할 만한 탐구나 문제해결 같은 과학적 사고는 연습하지 않는다.

대니얼 윌링햄은 이렇게 말한다. “학생들이 인지적으로 과학자나 역사가가 하는 일을 할 수 있다는 전제 자체가 잘못이다. 단지 학생들이 전문가보다 지식이 부족하다는 뜻이 아니라 학생들의 지식은 기억 체계에서 전문가와 다르게 조직화되어 있다는 의미다. 물론 과학자도 처음 공부를 시작할 때는 과학자처럼 생각하지 않았다. 초보자처럼 생각했다. 오랜 기간 훈련받지 않고 과학자나 역사가처럼 생각하는 사람은 없다.”

7. 학생들 각각에 따라 교수법을 어떻게 조절해야 할까? 학생들은 저마다 다르다. 그렇다면 시각 학습으로 최대의 효과를 거두는 학생과 청각 학습으로 최대의 효과를 거두는 학생이 따로 있을까? 직선적으로 생각하는 사람과 통합적으로 생각하는 사람이 따로 있을까? 실제로 그러하다면 학생의 인지 유형에 맞게 교수법을 조절해야 할 것이다. 수업을 잘 따라오지 못하는 학생에게는 교수법을 달리하여 좋은 효과를 거둘 수 있을 것도 같다.

그런데 대니얼 윌링햄은 전혀 다른 이야기를 한다. “지난 50여 년 동안 학습 양식에 관한 방대한 연구가 이루어졌고, 교육학에서는 마치 성배를 찾아다니듯 학습 양식에 따른 샘과 도나의 차이를 찾으려고 시도했지만 둘의 차이를 일관되게 입증하는 증거는 나오지 않았다. 학생들은 생각하고 학습하는 방식에서 서로 다르기보다는 비슷하다.”

8. 학습부진아는 어떻게 가르쳐야 할까? 냉정한 말일지 몰라도 공부에 소질이 없는 아이가 있다. 물론 공부를 못한다고 해서 아무런 재능이 없는 건 아니다. 유명 기업가들 중에도 학창 시절에 공부를 못했다고 알려진 사람들이 있다. 하지만 공부를 잘하건 못 하건 학교에서 배울 수 있는 건 다 배워야 한다.

대니얼 윌링햄은 이렇게 말한다. “지능이 유전자로 결정된다는 믿음은 학교나 직장 생활에도 영향을 미친다. … 유전이 지능에 영향을 주는 것은 사실이지만 주로 환경을 통해서 영향을 준다. 지능은 분명 변화시킬 수 있다. 아이마다 지능이 다르지만 꾸준한 노력으로 지능을 변화시킬 수 있다. 그러므로 학생들에게 지능은 가변적이라는 믿음을 심어 주는 것이 바람직하다. 칭찬해 주는 방법도 있고 성공이나 실패 경험을 이야기해 주는 방법으로도 가능하다.”

9. 학교 수업을 맡아 하는 교사는 어떠해야 할까? 대니얼 윌링햄은 이렇게 답한다. “교사의 인지도 학생의 인지와 다르지 않다. 학생들을 가르치는 기술도 다른 복잡한 인지 기술처럼 연습해야 발전할 수 있다.”

학생을 가르치는 일 역시 인지 기술이 아닌가? 지금까지 학생에 관해 설명한 내용이 교사에게도 모두 적용된다. 그리고 이에 덧붙여 학생들을 가르치기 위한 기술을 개발하는 방법 몇 가지를 소개한다면 “첫째, 교사는 자신의 수업 비디오를 촬영하여 동료 교사와 함께 보면서 피드백을 받는다. 둘째, 교육일지를 쓴다. 셋째, 동료 교사들과 집단토론을 한다. 넷째, 교실 밖에서 아이들 관찰한다.” 등이 있다. 이 중에서 다른 교사들의 수업 장면을 촬영한 비디오를 보거나 자신의 수업을 비디오로 촬영해 동료 교사와 함께 보면서 자신의 수업의 장단점을 살피고 스스로 수업 기술을 개발하는 방법이 주목할 만하다.

우주 제일의 불가사의는 바로 1.4킬로그램짜리 세포 덩어리 안에 존재하며, 그 세포 덩어리는 밀도가 거의 오트밀과 같고 우리의 두개골 안에 살고 있다. 뇌는 매우 복잡한 구조로 되어 있어서 인간이 세상 모든 것을 알아내더라도 정작 자신을 똑똑하게 만들어 준 뇌의 신비는 끝내 풀지 못할 것이라는 말이 있다. 이 말은 뇌가 스스로를 이해하지 못할 만큼 어리석은 구조로 교묘하게 설계되어 있다는 뜻이기도 하다. _본문 11쪽 중에서

 

사람들이 원하는 과제와 회피하는 과제를 분석해 보면 왜 학생들이 학교를 좋아하지 않는지 알 수 있다. 난이도가 적당한 문제를 풀 때는 정신적 보상이 주어지지만 너무 쉽거나 너무 어려운 문제를 풀 때는 조금도 기쁘지 않다. 어른들은 여러 가지 문제 가운데 선택할 수 있지만 학생들에게는 선택의 기회가 주어지지 않는다. 학교에서 날마다 어려운 문제만 풀어야 한다면 학교 가기 싫어하는 건 당연한 일이다. 나 역시 일요일자 『뉴욕타임스(New York Times)』의 글자맞추기를 몇 시간씩 풀고 싶지는 않다. _본문 29쪽 중에서

 

요즘 같은 세상에 정보를 암기할 필요가 있을까? 정보가 궁금하면 인터넷에서 몇 초 만에 검색할 수 있다. 게다가 세상이 너무 빨리 변해서 기억한 정보의 절반은 5년도 안 돼서 쓸모없어진다는 주장도 있다. 어쩌면 사실을 학습하기보다는 비판적으로 생각하는 연습에 매진하고, 정보를 암기하기보다는 인터넷에서 정보를 찾아 평가하는 연습을 하는 편이 나을지도 모른다. 그러나 이 책은 그러한 주장에 대해 반박하고 있다. 지난 30여 년의 과학 연구는 확실한 결론에 도달했다. 생각을 잘하려면 사실을 알아야 하고, 사실을 알아야 하는 이유는 단지 생각거리가 필요해서만은 아니다. 교사가 가장 중시하는 추론이나 문제해결과 같은 비판적 사고 과정은 (환경에서 들어오는 정보만이 아니라) 장기기억에 저장된 사실적 지식과 긴밀히 연결된다. _본문 50쪽 중에서

 

시각기억이나 청각기억이 유난히 뛰어난 사람이 있다. 그런 점에서는 시각 학습자와 청각 학습자가 따로 존재한다. 하지만 시각-청각-운동 이론에서 강조하는 측면은 그것이 아니다. 이 이론의 핵심은 교수법이 학생의 인지 양식과 일치할 때 학습 효과가 높아진다는 것이다. 예를 들어 청각 학습자인 앤과 시각 학습자인 빅터가 있다. 두 학생에게 학습할 어휘 목록 2가지를 나눠 준다. 첫 번째 목록을 학습할 때는 단어와 정의를 녹음한 테이프를 반복해서 듣게 한다. 두 번째 목록을 학습할 때는 슬라이드로 단어를 설명하는 그림을 보게 한다. … 그러나 시각-청각-운동 이론을 전체적으로 뒷받침해 주는 결과는 나오지 않았다. 학생이 ‘선호하는’ 학습 양식에 맞는 수업을 제공한다고 해서 큰 효과가 나타나지는 않았다.
왜 그럴까? 청각 학습자인 앤에게 청각 자료로 가르치는데 학습 능력이 향상되지 않는 이유가 무엇일까? 답은 평가 대상이 청각 정보가 아니라는 데 있다. 청각 정보란 테이프에 녹음된 목소리다. 그러나 정작 학생이 평가하는 대상은 단어의 의미다. 앤은 청각기억이 뛰어나지만, 의미를 찾아내는 평가에서 청각기억은 도움이 되지 않는다. 마찬가지로 빅터의 경우 슬라이드로 본 구체적인 시각 정보를 인식하는 능력이 뛰어나지만, 평가 대상은 의미이지 시각기억이 아니다. _본문 211-212쪽 중에서

 

감사의 말 7

서론 11

1장 왜 학생들은 학교를 좋아하지 않을까? 15

2장 시험에 꼭 필요한 기술, 학생들에게 어떻게 가르칠 수 있을까? 45

3장 왜 학생들은 텔레비전에서 본 건 다 기억하면서 교사가 한 말은 다 잊어버릴까? 81

4장 왜 학생들은 추상적 개념을 어려워할까? 125

5장 반복 훈련과 연습은 유용한 학습 방법인가? 149

6장 학생들이 과학자, 수학자, 역사가처럼 생각하도록 가르치는 비법은 무엇일까? 175

7장 학생들 각각에 따라 교수법을 어떻게 조절해야 할까? 199

8장 학습부진아는 어떻게 가르쳐야 할까? 227

9장 학교 수업을 맡아 하는 교사는 어떠해야 할까? 253

결론 275

주 283 / 참고 문헌 287 / 그림 출처 297 / 색인 301