2018년 4월 19일 목동 수리안학원에서 김성태 대표님이 강연한 ‘인지과학으로 푸는 공부의 비밀’ 설명회에 다녀왔습니다. 인지과학은 인지공학, 메타인지와 더불어 요즘 학부모님들 사이에 인기있는 검색어인데요. 이 인지과학이 우리 아이들의 공부방법과 어떤 연관이 있을까? 많은 궁금증을 자아내는 주제라 귀를 더 쫑긋 세우며 경청하였습니다. 아마도 엄알비의 많은 학부모님들께서는 공부를 잘 하는 학습법 몇 가지 정도는 익히 알고 있을 것이고 특히 수능이나 큰 시험이 끝난 뒤 만점자들의 학습법 관련 인터뷰를 열심히 보고 그대로 따라하기 시도도 해 봤을 것입니다. 하지만 누군가의 학습 노하우가 그대로 우리 아이들에게 똑같은 효율적인 방법이 될 수는 없습니다. 그럼에도 불구하고 오늘 이 강연에서 제시한 학습법은 공부하는 학생들은 누구나 모두 가져야 할 기본자세와 학습방법을 소개하고 있으니 관심을 가지고 공유해주셨으면 합니다.

1. 우리를 괴롭게 하는 불편한 진실

- 아이들의 등수에 따라 대학 진학에 대한 학부모님들의 기대는 천차만별일 것입니다.

중학교에서 보통 1등을 하는 학부모님들은 “우리 아이는 당연 서울대야”, 2~5등 “SKY 정도는 가야지”, 6~10등 “우리애는 머리는 좋은데,,,”, 11~20등 “우리애가 조금만 하면 상위권으로,,”, 20~30등 “예전에는 공부를 잘 했는데”라고 생각들을 하실 것입니다.

하지만 중학교 반에서 1등하는 학생 수도 전국적으로 약 2만 5000명 정도라 하니 맘 놓고 서울대만을 기대할 수는 없을 것입니다.

2. 공부의 비밀 1: ‘뇌를 알면 ’성적‘이 오른다’

- 학습에서의 인지과학이란 외부로부터 입력되는 정보나 지식을 인간의 뇌는 기억을 하게 되는데 이 기억에는 단순 기억과 장기기억으로 구분되어 처리가 됩니다. 학습에 영향을 미치는 기억은 장기기억으로 뇌에 입력 되어진 외부 지식 또는 학습내용을 인출하는(머리 속에 있는 지식을 끄집어 내어 적용함) 역량이 얼마만큼이 되는지에 따라서 학습성취도 결과가 다르게 나타나게 됩니다.

- 공부는 Learning(학습)+Performance(수행)이 되어야 합니다.

보통 학원에서 단어 몇 백개씩 외우고 테스트를 보는 것, 벼락치기로 시험공부하는 것등 단시간에 해결하는 것은 Performance(수행)입니다. 그러나 장기적으로 일정한 시간이 지나도 기억하고 인출할 수 있어야 진정한 Learning(학습)이라 할 수 있습니다. 진정한 Learning(학습)이 되기 위해서는 복습을 해야 합니다. 그래야 장기기억으로 처리되어 나중에 이 기억들을 인출하여  문제를 해결할 수 있기 때문입니다.

- 학습을 하기 위해서는 desirable difficulty(바람직한 어려움)이 동반되어야 합니다.

쉽게 공부하면 쉽게 잊혀집니다. 어렵게 공부해야 잊혀지는 것도 어렵습니다. 적당히 어렵게 그리고 적절한 스트레스를 받으면서 공부도 해야 장기기억으로 처리됩니다.

이를 증명하기 위해 학습방식을 blocking(유형별 학습방식)과 interleaving(비유형별 학습방식)으로 나누어 실험해보았습니다.

예를 들어 인수분해 5가지 공식으로 50개 문제를 풀 때 ,

blocking(유형별 학습방식)은 1번~10번까지는 첫번째 인수분해 공식을 이용해야 하는 문제, 11~20번까지는 두 번째 인수분해 공식을, 21~30번까지는 세 번째 인수분해 공식, 31~40번까지는 네 번째 인수분해 공식, 41~50번까지는 다섯 번째 인수분해 공식을 이용해서 풉니다.

이처럼 같은 유형의 문제를 연거푸 푸는 방식을 blocking(유형별 학습방식)라 합니다.

반면 interleaving(비유형별 학습방식)은 1번은 첫 번째 인수분해 공식을 이용하는 문제, 2번은 두 번째 인수분해 공식, 3번은 세 번째 인수분해 공식, 4번은 네 번째 인수분해 공식, 5번은 다섯 번째 인수분해 공식, 6번은 다시 첫 번째 인수분해 공식, 7번은 다시 두 번째 인수분해 공식,....으로 문제를 풉니다.

이처럼 1번은 A유형, 2번은 B유형, 3번은 C유형,...으로 문제를 배치시켜 풀게 하는 방식을 interleaving(비유형별 학습방식)라 합니다.

blocking(유형별 학습방식)은 동일한 유형을 내리 푸는 방식이어서 학생 스스로 자신이 잘 해내고 있다고 착각하게 합니다. 즉 방금 푼 문제 방식을 다음 문제에 바로 적용하게 되어 스트레스 없이 수월하게 풀리긴 합니다.

반면 interleaving(비유형별 학습방식)은 계속해서 새로운 유형의 문제를 풀게 되므로 앞문제와 다른 지식을 머릿속에서 인출하게 되어 blocking(유형별 학습방식)에 비해 학생이 어느정도의 스트레스를 받게 됩니다.

과연 어느쪽이 더 학습적 효과가 높았을까요?

Performance(수행) 만족도는 blocking(유형별 학습방식)이 더 높았지만 Learning(학습)효과는 interleaving(비유형별 학습방식)이 월등하게 좋았습니다. 이는 interleaving(비유형별 학습방식)에서 받은 스트레스가 ‘desirable difficulty(바람직한 어려움)’이였던 것입니다.

이는 곧 머릿속에서 기억된 학습내용을 인출하는 연습의 차이에서 나오는 것입니다. 학습에서 기억을 꺼내야하는 이러한 인출작업을 얼마나, 어떻게 했냐에 따라 학습효과가 좌우된다 할 수 있습니다.

시중에 나와있는 대부분의 문제집은 blocking(유형별 학습방식)된 경우가 대부분인데 이때 문제들을 번호순서대로 풀것이 아니라 interleaving(비유형별 학습방식)으로 풀면 보다 더 효과적입니다. 예를 들어 쎈 문제집은 각 각의 유형별로 몇 문제씩 묶어져 있는데 이때 A유형 1, 2번, B유형 1,2번 , C유형 1,2번 , D유형 1,2번 다시 A유형 3번, B유형 3번,..., 다시 A유형 4번,,,D유형 4번 이런 식으로 푸는 것이 학습효과를 더 볼 수 있습니다.

 그렇다고 interleaving(비유형별 학습방식)만 고집하여 학습하다 보면 학생들의 흥미가 떨어지고 지치기만 할 수 있습니다. 따라서 적절한 조합 blocking(유형별 학습방식):interleaving(비유형별 학습방식)= 4:6 정도로 조화롭게 병행하여 학습하도록 합니다.

3. 공부의 비밀 2 : ‘공부’마음을 알면 ‘성적’이 오른다

-  많은 학부모님들과 학생들은 좋은 학원만 찾아서 거기서 배우면 무조건 성적이 오를 것이라는 착각을 합니다.

또한 이미 ‘학원 중독’에 걸려 혼자서는 불안해서 공부를 못하는 학생들도 많은 것입니다. 그러나 공부는 학습자 본인이 하는 것입니다. 한 문제를 제대로 풀고 제대로 공부하면 열 문제를 풀 수 있는 원리를 알게 됩니다. 혼자 스스로 문제를 해결할 수 있는 능력을 가져야 하는 것이 공부의 핵심입니다. 이렇듯 내 손으로 직접 풀어보고, 원리를 이해하고 문제에서 물어보는 개념을 생각하면서 한 문제 한 문제 공부해 나가는 것이 중요합니다. 학원이나 학교, 과외는 이런 학생들을 가이드해주는 역할만 할 뿐 그 이상이 되어서는 안 됩니다. 학원에서 많은 문제를 풀며 시험에 나올 수 있다고 찍어주는 문제들만 풀게 되는 학생들은 결코 스스로 공부할 수 없는 학생이 될 것입니다. 학원에 자신의 공부의 모든 것을 맡기지 말고 스스로 공부하는 것의 일부분으로 지금 자신의 상태를 파악해서 자신에게 필요한 학원은 어떤 학원인지를 판단해 보고, 그 필요에 의해서 학원 수업을 들으면 됩니다.

- 문제집은 그물과 같습니다. 수학 문제집을 푼다는 것이 수학공부를 한다가 아닙니다. 그저 문제집을 풀면서 내가 어떤 문제들은 해결할 수 있고 어떤 문제들은 모르는지를 확인해 나가는 과정일 뿐입니다. 따라서 문제집을 한 번 풀고 나서 수학 공부가 끝났다고 생각해서는 안 되고 이제 내가 공부할 거리들을 이제 막 찾았다고 생각해야 합니다.

문제집이라는 그물을 통해서 자신이 모르는 문제를 물고기처럼 잡아올리고 이 물고기를 시장에 내다 팔던가 아니면 직접 맛있는 요리를 해 먹거나 해야 하겠지요? 하지만 대부분의 학생들은 지금까지 모르는 문제를 찾아내기만 했지 그 문제를 공부하지 않았습니다. 반면 성적이 높은 학생들은 모두 자기가 틀린 문제를 완벽하게 정리하는데 상당히 많은 노력을 합니다. 바로 이 생각의 차이가 바로 성적의 차이가 되어 버리는 것입니다. 처음 풀어서 틀린 문제들은 다음에 또 틀리기 쉽습니다. 시험 때 틀린 대부분의 문제들은 예전에 풀었지만 틀렸던 문제들입니다. 맞은 문제는 나의 풀이 방법이 좋았는지, 잘 푼 것이니 확인해봐야 하고 틀린 문제는 왜 틀렸는지 이 문제를 다음에 맞히려면 어떤 것을 놓치지 않아야 하는지 반드시 공부해야 합니다. 또 적당한 시간을 두고 반복해서 풀어보고 정리해 봐야 합니다. 결국 이런 공부는 학교, 학원, 과외등의 수업시간에 이루어 질 수 없습니다. 진짜 공부는 수업시간이 끝난 뒤 혼자 스스로 하는 것입니다.

- 수포자 = 학습된 무기력(learned helplessness)

심리학자 셀리그만이 동물을 대상으로 ‘공포회피 실험’을 하였습니다. 이들은 두 개의 방을 만들어 바닥에 전기를 보내서 방안에 있는 개에게 전기충격을 주었습니다. 첫 번째 개에게는 코로 나무판을 밀면 전기충격을 스스로 멈출 수 있게 만들어 주었고 두 번째 개에게는 몸이 묶여 있어 어떠한 대처도 할 수 없게 했습니다. 24시간 이루 두 마리 모두 다른 상자에 옮겨 놓고 전기충격을 주었습니다. 두 마리 개 모두 상자 중앙에 있는 담을 넘으면 전기충격을 피할 수 있게 되어 있었지만 첫 번째 개만 중앙의 담을 넘어 전기충격을 피했고 두 번째 개는 전기충격이 주어지자 피하여 하지 않고 구석에 웅크리고 앉아 전기충격을 받아 들이고 있었습니다. 즉 두 번째 개는 자신이 어떤 일을 해도 그 상황을 극복할 수 없을 것이라는 무기력이 학습된 것입니다. 셀리그만은 이 현상에 “학습된 무기력(learned helplessness)”이라고 이름을 붙였습니다.

이처럼 아무리 수학공부를 열심히 노력해서 한다해도 쉽게 수학 성적이 오르지 않는다면 새로운 시도자체를 포기하고 전기충격을 받은 개들처럼 학습된 무기력에 빠질 것입니다. 즉 수포자가 되는 것입니다.

-시험 성적에 IQ보다 더 큰 영향을 주는 것은 ‘자기 효능감’입니다.

‘자기 효능감’이란 자신이 어떤 과제를 성공적으로 수행 할 수 있는 능력이 있다고 믿는 기대와 신념을 뜻합니다. 즉 공부에 대한 자신감이라 말 할 수 있습니다.

보통 IQ가 성적에 미치는 영향을 25%정도로 보는데 자기효능감은 전체성적의 34.2%정도의 영향력을 준다고 합니다. 과목별로 수학은 40.2%, 영어 24.8%, 국어 20.9% 정도입니다.

높은 자기효능감의 학생은 도전감을 느낄 수 있는 과제를 선택하고 이러한 과제 선택 후에는 더욱더 노력을 합니다. 목표에 도달하지 못했을 때 결코 포기하지 않고 자신이 성공할 것이라고 믿고 목표에 도달하지 못했을 때 생기는 불안감을 스스로 통제, 조절할 수 있습니다. 학습방법도 비생산적인 전략이라 생각되면 즉시 중지합니다. 이런 학생들은 같은 능력을 갖은 낮은 자기 효능감을 가진 학생보다 더 높은 수행을 보입니다. 반면 자기 효능감이 낮은 학생들은 일반적으로 시험에 대한 불안이 크고 학습에 대한 흥미가 낮기 때문에 시험에서 좋은 성적을 기대하기 힘듭니다.이를 그대로 방치하게 되면 결국 수포자, 영포자가 될 것입니다.

아이들의 자존감 못지않게 학습에서 자기 효능감 또한 높여주기 위해 학부모님들의 칭찬과 사랑이 무엇보다 필요합니다.

*해당 자료는 목동 수리안학원 설명회 중 가져온 내용들입니다.

       **이 게시물은 엄알비의 소중한 자료입니다. 필요하신 경우 출처를 밝혀주시기 바랍니다.**