과학적으로 공부 잘하는 방법은?
공부하는 학생들에게 있어 교사가 가르치는 내용을 기억하는 일은 매우 중요한 과제다. 이뿐만이 아니다. 기억하고 있는 사실을 여러 가지 사례에 자연스럽게 적용할 수 있어야 한다. 학생들이 기억과 적용할 수 있는 능력을 갖출 경우 우수한 성적을 기대할 수 있다.
그러나 학생들 모두 이런 능력을 갖추는 일이 쉽지 않은 일이다. 그래서 과학자들이 이 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 5일 ‘사이언스뉴스(ScienceNews)’에 따르면 미 교육부 산하 국립 교육연구소(NCER)에서 답을 찾아가고 있는 중이다.
NCER의 심리분석가인 에린 히긴스(Erin Higgins) 박사는 “그 동안 연구소의 교육학자들이 학업 성과가 낮은 학생들의 학습 효과를 높이는 방안을 연구해 왔으며, 최근 새롭고 혁신적인 방안을 찾아내고 있다”고 밝혔다.
학습과정에서 기억력과 응용력을 높이기 위한 방안이 과학자들을 통해 개발되고 있다. 심리학, 뇌과학, 비디오 게임 등이 동원되는 등 방법도 다양해지고 있다. ⓒlaurabohling.com
연구소에서 지금 연구하고 있는 주제 가운데 ‘자유 회상(free recall)’이 있다. 이전에 학습한 내용을 일정 시간이 흐른 후 계속 기억하는 것을 말한다. 학생에게 시를 외우게 하고 일정 기간이 지난 후 그것을 다시 암송하게 하는 식이다.
퍼듀 대학의 심리학자 제프리 카피크(Jeffrey Karpicke) 교수는 학생들을 두 그룹으로 나눈 다음 한 그룹의 학생들에게 문장을 읽고 기억하게 한 다음 기억한 내용을 기록하게 했다. 또 다른 그룹의 학생들에게는 앞의 학생들이 본 내용을 면밀히 살펴보도록 했다.
그리고 일주일이 지난 후 학생들에게 그 내용을 얼마나 기억하고 있는지 물어보았다. 그 결과 두 그룹의 학생들 사이에 큰 차이가 있는 것으로 나타났다. 문장을 읽고 기록하게 한 학생들이 그렇지 않은 학생보다 50% 더 많은 내용을 기억하고 있었다는 것.
언어뿐만 아니라 수학교육 과정에서도 기억은 매우 중요한 부분이다. 학습한 내용을 오래 기억할 수 있는 학생이 적용도 잘 한다. 현재 밴더필트대 교육심리학자인 린 훅스(Lynn Fuchs) 교수는 특히 수학교육 과정에서 기억력을 높이는 방안을 연구하고 있는 중이다.
교수는 학생들에게 점차적으로 어려운 과제를 부여해나가면서 작업기억(working memory) 능력을 신장해나갈 수 있다고 말했다. 작업기억이란 인간 뇌에 입력된 정보를 단기간 기억한 다음 그 내용을 능동적으로 적용해나갈 수 있는 능력을 의미한다.
훅스 교수는 현재 수학교육 현장에서 이 작업기억 능력을 신장시켜나갈 수 있는 방안을 개발하고 있는 중이다. 그중에는 키워드(keyword)를 사용하는 방식이 포함돼 있다. 학생들로 하여금 키워드를 기억하게 한 다음 세부적인 문제를 해결해나가게 하는 방식이다.
샌프란시스코의 비영리 교육단체인 ‘웨스트 에드(WestEd)’에서는 언어와 영상 자료 간의 비교를 통해 학생들의 기억력을 높이기 위한 테스트를 실시했다. 이 실험에는 114개 중등학교로부터 181명의 교사와 22개주로부터 2465명의 학생이 참여했다.
실험은 연결된 두 가지 언어·영상 자료를 찾아나가는 방법을 사용했다. 이 실험을 주관한 조디 데이븐포트(Jodi Davenport) 박사는 “이 방식을 통해 기억력 문제로 학습이 부진한 학생들에게 큰 도움을 줄 수 있었다.”고 말했다.
실험 결과 이전 테스트에서 낮은 점수를 받았던 학생 8명 중 6명이 성적을 높일 수 있었다. 이는 어린 학생들의 학습 과정에서 그림이나 도형, 사진 등 다양한 그래픽을 다양하게 사용하는 것이 큰 도움이 될 수 있다는 것을 말해주고 있다.
데이븐포트 박사는 “언어·영상 자료를 대비해나가는 이 교육방식이 특히 여학생들, 소수민족 학생들, 특수교육을 받고 있는 학생, 영어를 배우고 있는 학생 등 다양한 소수 계층 학생들에 큰 도움을 줄 수 있었다.”고 말했다.
박사는 그러나 “학습 성과가 뛰어난 학생들 역시 이런 방식을 활용하고 있었다.”고 말했다. “뛰어난 학생들은 자신의 주의를 끌 키워드, 그래픽 등 다양한 방식을 통해 집중력을 끌어올리고, 어려운 과제를 해결해나가고 있었다.”는 것.
학생들의 기억력을 신장시키는 방식으로 뇌의 ‘집행기능(executive function)’을 신장시키는 방안이 연구되고 있다. 집행 기능은 어떤 문제가 생겼을 때 문제를 처음 인식하고, 정보를 취합하고, 우선순위를 정하는 등 뇌의 복합적인 인지 기능을 뜻한다.
학생들이 이 기능을 최대한 발휘할 수 있도록 학습 환경을 조성하자는 것. 교육학자들은 이를 위해 특별히 제작된 비디오 게임을 제작했다. 그리고 학생은 물론 어른들에 이르기까지 ‘집행기능’을 활성화할 수 있다는 결론에 이르렀다.
뉴욕대학의 심리학자 브루스 호머(Bruce Homer) 교수는 “학생들의 책임감이 학습 능력을 신장시킬 수 있다.”고 말했다. 그러나 비디오 게임이 그 책임감을 높일 수 있을지에 대해서는 논란이 제기되고 있는 상황이다.
호머 교수는 “교육 측면에서 비디오 게임을 활용한 방식이 학습 기능을 신장시키는데 얼마나 큰 도움을 줄 수 있는지, 전체적으로 교실을 얼마나 바꾸어놓을 수 있는지 등에 대해 더 많은 연구가 필요하다.”고 말했다.
게임 속에서 학생들은 외계인으로서 재빨리 게임 룰을 선택해야 한다. 그리고 이 룰에 따라 외부로부터의 도움을 요청해야 한다. 30분 동안 진행되는 이 게임을 통해 자신의 전략을 수행하고, 또한 해결해나가는 과정이 포함돼 있다.
게임에 참여하고 있는 학생들이 서로 다른 게임을 하고 있지만 각각의 게임들을 통해 책임감을 높이고 또한 집중력을 향상시키는 방안을 모색하고 있다. 비디오 게임을 동원한 이 실험이 학습 환경에 적용될 수 있을지 관심이 집중되고 있다.
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