가르침 없는 배움 - 전국과학교사협회

2019 대한민국과학교사큰모임 발표자료입니다. 다른 곳에 인용하실 때는 반드시 출처를 밝혀 주시기 바랍니다.

부산대학교 성종규

I. 학생들에게 부족한 것은 무엇인가?

중학교 학생들은 발표를 잘 하지 못한다. 자세히 관찰하지도 못한다. 질문도 거의 없고 그 내용도 단순하다. 비판과 비평은 아예 하지를 못한다. 어떤 것에 대한 서술도 하지 못하고 글을 적을 때는 짤막한 말만 나열한다. 상상력도 없고 당연히 창의력이 있는 학생을 만나기는 어렵다. 나와 함께 실험을 할 때는 내가 정한 순서에 의해서만 겨우 진행할 수 있을 뿐, “너희들이 알아서 실험을 해보고, 결론을 내어 보아라.” 이런 식의 전개는 상상도 할 수 없다. 어떻게 해서 학생들이 이렇게 교육되었을까? 나는 그것은 그렇게 키워져 온 것이라고 생각한다. 그렇지만, 세상의 어떤 수업 방법을 들이밀어도 결과는 같을 것 같다. STS니 인지갈등, 협동학습 모형, 프로젝트 학습이니……. 그렇게 다들 좋다는 수업에서 앞에서 내가 학생들에게 부족하다고 지적한 것들을 채워줄 수 있을까 한 번 생각을 해보라. 수업 연구 대회에 나가서 1등, 2등을 한다는 우수 수업도 과연 아이들에게 부족한 것을 채울 수 있는 수업일까? 결국 우리의 수업행위는 단순히 지식을 어떻게 쉽게 잘 설명하고, 어떻게 짧은 시간에 아이들이 인지할 수 있게 하는가에 초점이 맞추어져 있다. 즉 교사가 아이들에게 수업 내용을 전달하는 측면에서만 고민하지 않았는지 한 번 생각을 하여야 할 시점이다.

II. 좋은 수업이란?

네 가지 경우를 설정하여 보자. 첫 번째는 교사의 입장에서 나쁜 수업과 학생들의 참여가 없는 수업, 두 번째는 교사는 열심히 수업하고 좋은 수업을 하지만, 학생들의 참여가 없는 수업, 세 번째는 교사의 입장에서 좋지 않은 수업이지만 아이들이 스스로 열심히 학습하는 수업, 네 번째는 교사의 좋은 수업에 아이들의 참여가 보이는 수업이다. 넷 중에 가장 좋은 수업이 어떤 것이냐고 묻는다면 두말할 것 없이 네 번째가 가장 좋다고 답할 것이다. 이는 교사는 좋은 수업을 하기 위한 교수학습방법 개선에 노력을 하여야 하며, 학생은 자기주도학습을 하여야 한다는 것이다. 교사의 입장에서 좋은 수업을 이끌기 위한 노력을 게을리 한 사람은 거의 없으리라고 생각한다. 그렇게 노력을 하였다면 분명 노력한 만큼의 결과가 나타나야 할 것이다. 하지만 그런가? 위 네가지 경우를 다시 한 번 잘 살펴보자. 어떤 좋은 수업이 하였다고 하더라도 학생들이 참여하지 않는 수업은 아이들에게 좋은 결과를 기대하기 어렵다. 그것은 숫제 좋은 수업이 아니었던 것이다. 좋은 수업에서 가장 큰 전제 조건이 학생들의 참여, 혹은 학생들의 스스로 학습이다. 좋은 수업을 생각할 때에는 이 문제를 가장 큰 전제로 출발하여야 한다.

Ⅲ. 좋은 수업을 하려고 하는데 무엇이 두려운가?

학생들에게 부족한 것은 과연 무엇일까? 학생들에게 모자라는 것은 한두 가지가 아니었다. 발표, 질문, 응답, 자율탐구, 토론, 창의력, 서술하기, 의견 제시하기 등등……. 이 모든 것들이 부족하다. 그렇다면 이것들이 왜 아이들에게 부족한가? 나는 지금 그 이유를 학교 및 제반 교육환경에 돌리고 싶다. 우리는 과연 아이들에게 이런 것들을 향상시킬 수 있도록 충분한 시간과 공간, 환경을 제공 하였는가 반문하고 싶다. 결국 아이들이 이렇게 되어 있는 것은, 그들에게 현재 부족한 요소들이 발현될 수 있도록 교육적 환경이 부여되지 않았기 때문이다. 그렇다면 이런 요소들을 갖추도록 수업을 개선한다면 과연 또 무엇이 문제일까? 학습 진도! 학업 성적! 내가 제일 먼저 맞닥뜨린 문제가 이것이었다. 학생들에게 그런 활동을 할 충분한 시간을 준다면 교과 진도는 과연 마칠 수 있을까? 성적이 다른 반에 비해서 낮게 나오면 어쩌나? 이런 생각을 하게 된다. 결국 이것도 저것도 되지 않을 바에야 그냥 하던 대로 하지 하는 생각도 해 보게 된다. 그렇지만 교과 진도나 학업 성적의 문제는 누구도 검증해 보지 않은 것이다.

IV. 인식은 어떻게 되는가?

어떤 형태의 수업에서도 좀처럼 발견되지 않는 것이 있다. 그것은 바로 ‘학생들의 생각’이다. 진도에 따라 한 시간에 해내어야할 양이 많아서일까? 교사가 학생들의 생각을 표현할 시간을 주지 않는 이유를 들어보지 않아서 아직 잘 모르겠다. 하여튼 내가 본 수업에서는 학생들이 자신의 생각을 통하여 스스로 알아내어 가는 과정을 발견할 수 없었다. 그리고 나의 예전의 수업을 상기시켜 보아도 그랬다. 그저 교사의 전달을 수동적으로 듣기만 하는 것이 아니었나 생각이 든다. 전통적인 수업 방법에서든, 혹은 지금 유행하고 있다는 유용한 수업 모형에서든 학생들이 스스로 생각하지 않고 단순히 교사로부터 지식을 전달받기만 해서는 그렇게 얻은 지식은 결코 오래가지 않는다. 지식의 영속성을 떠나서 교사는 학생들에게 오류투성이를 전하기도 한다. 교사가 매우 정확한 인식 체계를 가졌다고 하더라도 그것을 학생들에게 전달하는 데는 한계가 있다. 또한 그것을 듣는 학습자에 따라서도 인식의 차이가 생긴다. 지식이 교사에게 인식될 때부터 잘못된 정보를 포함할 수 있는데, 이것이 학생들에게 전달되면서 또 잘못된 인식을 낳는다. 따라서 지식의 전달이 교사에서 학생들에게 이어지는 매 순간 인식의 오류가 생기는 것이다. 지식이 학생들에게 전달되는 과정이 인식의 오류를 재생산하는 과정이라면 어떻게 해야 그 인식의 오류를 줄일 수 있을까? 혹 교사가 한 발짝 물러서 있는 것은 방법이 아닐까? 스스로 생각하여 인식하게 하면 어떨까? 위 그림과 같이 칠판에 그려진 그림을 교사가 인식하고, 그것을 학생에게 전달하기 보다는 직접 학생이 보고 생각하고 스스로 인식하게 하면 어떨까? 그렇게 한다면 적어도 교사의 인식 오류는 학생에게 전달되지 않을 것이다. 지식이 교사의 눈으로 들어와서 뇌에 인지되고, 교사의 입을 통해 아이에게 전달되고 이것을 아이가 인지한다.

V. 무엇을 가르칠 것인가?

1. 큰개념

가르쳐야 할 내용은 무궁무진하지만, 주어진 시간 동안 한정된 자원을 이용하여 제대로 잘 가르친다는 것은 어려운 일이다. 따라서 개념을 아우를 수 있는 몇 가지 중요한 주제를 찾아내고, 그것을 통해 다른 개념에 쉽게 접근할 수 있는 기본 능력을 형성하도록 하는 것이 필요하다. 이를 목표로 하여 미국에서는 관련 학자 및 교사들이 5년간의 연구를 통해 큰개념(Big Idea)을 아래와 같이 선정하였다. 아래의 내용은 나의 전공 영역인 지구과학의 것만 뽑아내었다.

1. 지구과학자들은 우리의 행성을 이해하고 설명하기 위해 재현이 가능한 관찰과 테스트해 볼 수 있는 개념들을 사용한다. 2. 지구는 46억 년 전에 형성되었다. 3. 지구는 암석, 물, 공기, 생명체로 이루어진 복합적인 계이다. 4. 지구는 끊임없이 변한다. 5. 지구는 물의 행성이다. 6. 역동적인 지구 위의 생물들은 진화하면서 끊임없이 적응한다. 7. 인간은 지구의 자원에 의존한다. 8. 자연적인 재해는 인간에게 위험을 초래한다. 9. 인간은 유의미하게 지구를 변화시킨다.

이런 큰개념을 통하여 아이들이 여러 가지 개념에 접근하도록 하여야 한다는 것이다. 따라서 우리가 단층․습곡이라는 내용을 학습하고자 한다면, 단층의 종류에는 정단층․역단층 등이 있다. 정단층은 이런 것이고, 역단층은 이런 것이고 등등 그 내용에 관한 것은 결코 큰개념이 아니기 때문에 상세하게 다루고 세세하게 인지를 시킬 이유가 없다는 것이다. 그렇게 상세하게, 세세하게 학습하였을지라도 나중까지 기억도 되지 않을 뿐더러 지식의 접근 체계에서 세목인지라 큰개념과 어떤 관련성을 갖는지 알 수 없게 된다. 그렇다면 큰개념의 관점에서 단층과 습곡을 어떻게 다루어야 하겠는가? 위 4번 항목과 8번 항목 큰개념에서 지구가 끊임없이 변하는 요소로서, 그리고 자연적인 재해의 요소로서 단층과 습곡이 다루어질 수 있다. 나중에 단층과 습곡에 대하여 더 자세히 알고 싶으면 큰개념인 지구는 끊임없이 변화하는 체계, 자연적인 재해에 관하여 먼저 찾아보고 그 세목에서 단층과 습곡을 참조하면 되는 것이다.

2. 큰개념과 수업의 설계

세목을 주로 다루는 주입식 교육에 관하여 비판하고 새로운 방법으로 교육을 실시하자는 취지에서 나온 미국의 보고서 ‘How People Learn’에서는 다음과 같은 세 가지 주요 요점을 말하고 있다.

Students come with ideas (아이들은 자신만의 인식을 가지고 있다.) 아이들은 이 세상에 대해 자신만의 생각 및 개념을 가지고 있다. 그들이 비록 시험을 대비해 학습을 한다하더라도 교실 문을 나서는 순간 원래의 인식으로 되돌아온다.
Competence = conceptual + factual knowledge (능력 = 개념 + 실재적 지식) 탐구 영역에서의 능력을 계발시키기 위해서는 아이들이 1) 실재적인 지식에 대한 깊은 이해가 있어야 하고, 2) 개념 구조의 맥락에서 사실이나 개념을 이해하여야 하며. 3) 수정과 적용이 용이하도록 지식을 조직화할 수 있어야 한다.
Monitoring own learning (스스로의 학습 모니터링) 학습과정에 대한 메타인지(meta cognitive)로의 접근은 아이들로 하여금 자신의 학습과정을 통제할 수 있게 해 주며, 그러한 자신의 발전과정을 살펴볼 수 있도록 해 준다. 즉 아이들은 활동을 하기 전에 자신의 생각을 분명하게 알아보는 과정을 가져야 하며, 실험 및 관찰 활동을 한 후 자신의 생각이 바뀌는 과정을 인식할 수 있어야 한다. 이러한 과정이 반영된 수업 모형의 하나로 아래와 같은 수업 순환 모델을 제안한다.

이런 관점으로 수업의 방법을 설계할 때는 다음 몇 가지를 유의해야 한다. 첫째, 그 시간에 다룰 학습 주제는 큰개념을 알기 위한 소주제여야 한다. 즉 ‘지층으로부터 알 수 있는 사실은?’과 같이 아이들의 생각이 포괄적으로 이루어져야 할 것을 소주제로 삼는다. 지층이라면 퇴적층이 나란한 모양을 이루는 것이라고 이야기를 할 것이다. 그렇다면, 화강암이 나타나 있는 곳, 변성암이 나타나 있는 곳은 지층이 아니란 말인가? 세목부터 다루어 지층을 바로 정의하지 말고, 학생들의 자연스러운 생각 나타내기, 토의하기 등의 과정을 통하여 오히려 지식의 혼란을 주어버리는 것이 훨씬 낫다. 왜냐하면 과학 교과에서 추구하는 ‘왜?’라는 자발적인 궁금증을 가지는 것이 아주 좋은 학습 습관이기 때문이다, 둘째, 이 단원이 다루고자 하는 내용이 큰개념에 접근하기 위해 필요한 것인가를 판단하고, 필요하다면 교과서를 재구성한다. 교과서의 순서를 꼭 따를 필요가 없다. 큰개념에 대한 이해가 된다면 세목은 정보가 널려 있는 세상에서 언제든지 찾아볼 수 있기 때문이다. 큰개념을 이해하기 위한 여러 가지 활동을 순서대로 나열시킨 것이 교수학습과정안이 된다. 큰개념을 이해시키는 활동은 학생들이 가지고 있었던 선지식을 조직화․구조화시켜 준다. 여러 가지 활동을 하면서 생각을 하게 되고, 다른 학생들의 생각을 들어보고, 중간 중간 교사의 질문에 대해서 생각을 해 보면서 잘못된 인식도 스스로 바로잡을 수 있다. 셋째, 교과서 재구성을 할 때 필요하다면 교과서에 있는 내용을 빼 먹어도 좋다. 학생들은 한 시간 한 시간 활동하는 동안 다양한 예를 접하게 되고, 그 예들은 아이들의 선지식 속에서 발현되는데, 중학교 2학년에서 다루는 모든 요소들은 초등학교 때 배웠던 것이거나, 혹은 학원에서 먼저 배웠던 것일 수 있다. 학원 교육을 받지 않았다고 하더라도 우리나라 과학교육은 나선형교육과정을 채택하고 있기 때문에 학생들은 선지식을 가지고 있거나 혹은 언젠가는 들어본 것을 또 다루고 있다. 그렇지 않다고 하더라도 교실 수업에서는 몇몇의 주도적인 학생들의 지식이 발현되고 그것을 듣고 생각할 수 있기 때문에, 어떤 부분은 다루어졌고 어떤 부분은 다루어지지 않았다는 것을 고민할 필요가 없다. 자! 이제는 수업을 어떻게 할 것인가를 설계할 수 있을 것이다. 교과서를 먼저 분석하고 자시고 할 필요가 없다. 이번 단원에서 큰개념에 따른 소주제로 무엇을 다룰 것인가를 먼저 생각하고, 그 주제에 이르기까지 과학자들이 지금까지 어떠한 활동을 해 왔을까 하는 약간의 상상력을 가지고, 그런 체험을 학생들에게 하게 해 준다는 생각으로 이런저런 활동들을 하면 된다. 먼저 학생들에게 현재 자신이 가지고 있는 생각을 써 보게 하고, 다음으로 그것들을 모둠별로 묶어서 모둠의 개념으로 발전시켜서 반 아이들 모두가 보는 곳에서 발표하도록 하고, 질문과 응답, 토론을 유도하고, 그리고 시간이 남는다면 새롭게 알게 된 사실을 써 보라고 하면 된다. 랠프 타일러의 오래된 저서 ‘교육과정과 학습지도의 기본 원리’에서는 ‘한 보고에서는 과학 교육의 중요한 효과를 세가지로 요약하고 있다. 첫째는 개인이나 대중에 기여하는 것이다. … 두 번째 기능은 천연 자원의 이용과 보존이다. … 세 번째 기능은 인간과 지구의 관계, 그리고 과학자들이 보는 지구의 모습을 보다 분명하게 이해하게 한다는 것이다.’ 무엇이 과학 교육에서의 큰개념인지 곰곰이 생각해 볼 시간을 갖자!

VI. 나의 수업을 최소화하고 학생의 수업을 최대화하자.

앞 절의 수업 순환 모델에서 가장 중요한 요소는 선지식 혹은 초기 생각을 알아보는 활동이다. 이 활동이 없다면 학생들에게 메타-인지가 일어나지 않는다. 따라서 이 활동은 수업에서 필수적인 요소다. 그렇게 생각해 본다면 수업에서 중요하지 않은 활동이 어디 있겠는가! 그렇기 때문에 수업 순환 모델을 따라서 수업을 하게 된다면 많은 시간이 소요되지 않겠는가 하는 생각이 들 것이다. 당장 고민되는 문제가 과연 교육과정에 있는 교수 요목들을 다 다룰수 있을까 하는 것이다. 아마 시간이 부족할 것이다. 그렇다면 뭔가 시간을 줄일 수 있는 방도를 써야 한다. 내가 생각한 시간을 줄일 수 있는 방법은 첫째, 메타 인지가 정말 일어난다면 구태여 검증할 필요가 없다는 것이다. 뒤에도 다시 이야기할 것이지만 과연 메타 인지가 생기는가를 알아보기 위해 몇 시간을 투자를 해 보았다. 검증 결과는 좋았다. 따라서 수업 시간을 줄이는 방도로 위 수업의 과정 중 마지막 과정을 과감히 없애기로 하였다. 두 번째는 큰개념으로 수업 순서를 정하면 해결될 수 있다. 큰개념은 여러 개념들을 아우르는 것이므로 하나의 큰개념은 여러 시간의 학습요소를 모두 포함을 하게 된다. 그 다음 큰개념은 또 여러 학습요소를 포함하기 때문에 큰개념에서 큰개념으로 넘어가는 수업은 학습요소들을 반복하여 학습할 수 있게 한다. 큰개념의 예를 들면 ‘지층’과 같은 것이다. 아이들에게 지층에 대해서 생각을 이야기해보라고 하면 퇴적암뿐만 아니라 화석, 단층과 습곡 등의 이야기들이 절로 나온다. 지금까지는 위의 그림에서와 같이 학습요소1에서 학습요소2, 학습요소3으로 순차적으로 넘어가는 수업을 해 왔다면 큰개념으로 진행하는 수업은 여러 학습요소들이 반복되면서도 적은 시간으로 학습이 가능하다. 또한 하나하나의 학습요소들을 학습하는 수업에서는 학습요소들과의 연계성 형성이 어려울 수 있으나 큰개념으로 수업을 하면 이런 개별적 학습요소들이 계속하여 반복되기도 하고 학습요소들과의 연계성도 형성시킬 수 있다. 큰개념으로의 수업은 적은 시간으로도 더 많은 학습요소를 학습할 수 있다. 이렇게 수업 시간을 줄일 수 있다면 그 남는 시간을 학생들의 활동으로 채울 수 있을 것이다.

탐 구 토 론 활 동 : 지구를 알아보자.

지구의 축소판 – 지구본을 보며

지구의 자전 방향(반시계방향, 서에서 동)으로 천천히 돌려보자.(개인당 1회)

우리나라의 위도, 경도를 알아보고 지도위에 나타내자.

위도 :

경도 :

경도의 시작과 날짜 변경선을 알아보고 지도위에 나타내 보자.

어느 나라의 영토일까?

알래스카 :

그린란드 :

아이슬란드 :

대양과 대륙의 이름 기입 ( 그룹 내 자신에게 보이는 부분을 나누어 작성 후 토론 후 합침)

지구본 Observation

Individual Idea :

Group Idea :

Class Idea :

[자료 1] 활동지 [자료 2] 아이들이 활동한 예(뒷면) 자료 2: 한 아이가 활동한 예(앞면)

Ⅶ. 수업의 진행 예

다른 선생님의 사례를 들어 한 시간 수업이 어떻게 진행되는지 살펴보겠다. 인천 서운고등학교의 박현정 선생님의 수업이다. 고1학생을 대상으로 하였고, 지구본을 관찰하는 수업이다. 자료1은 제시한 활동지이고 자료2는 아이들이 활동한 예이다. 자료2의 활동한 예를 보고 이렇게 수업하는 데 있어서의 학습 효과를 한 번 생각해 보자. 아이들은 개인 생각(Individual idea)을 적기 위해 충분히 생각한다. 모둠 생각(Group idea)을 위해서도 충분히 생각할 뿐 아니라, 친구들의 생각을 보게 된다. 그리고 자신의 생각과 비교하게 된다. 자신의 생각과 친구들의 생각 중 어떤 것이 좀더 구체적이고, 올바른 생각인지를 따져보게 된다. 이런 개인 생각이 모여서 모둠 생각이 만들어진다. 이와 같이 활동한 모둠별 생각의 발표를 적어도 다섯 번은 듣게 된다. 그리고 마지막으로 그런 모둠별 지식을 모아서 학급 전체의 지식으로 묶으면서 다시 한 번 지구본 관찰에서 알게 된 사실을 정리하게 된다. 교사가 진행하든지 학생들이 진행하든지 상관이 없다. 우리가 언제 이렇게 한 가지 내용을 일곱 번, 여덟 번을 반복하는 수업을 해본 적이 있었는가? 한 가지 내용을 세 번만 강조해서 이야기해도 지겨운 법이다. 그렇지만 이런 방식으로 반복을 한다면 지겨울 일이 없다. 모둠별 발표는 다른 모둠과 거의 같은 내용이지만 학생들은 다 다른 듯 인식한다. 또한 학생들은 자기들의 발표와 어떤 것이 같은지, 어떤 것이 다른지를 생각하면서 듣기 때문에 절대 지겨워하지 않는다. 수업 중에 이렇게 중요한 내용이 반복되기 때문에 내용이 절로 머릿속에 들어와 버린다. 그리고 위의 내용들을 잘 살펴보면 알 것이다. 한 시간 동안 수업한 내용으로 어디 빠진 부분이 있는가? 교사는 “지구본을 관찰하면 어떤 것이 보일 것입니다. 그 부분을 보세요.” 이런 지시를 내린 적이 한 번도 없다. 그저 “관찰하고 관찰한 내용을 쓰세요.”라고만 했을 뿐이다. 교사의 강의가 전혀 없었는데도 학생들은 이렇게 훌륭한 내용을 끄집어내었다. 그저 학생들이 가지고 있는 선지식을 머릿속에서 끄집어내기만 하면 될 뿐이다. 시험을 칠 때 학생들은 자신의 머릿속에 있는 지식을 끄집어내어서 답을 맞힌다. 머릿속에 있는 지식을 끄집어내는 훈련이 많이 된 지식이 쉽게 빠져나온다. 수업 시간에 이런 훈련을 통하여 지식을 밖으로 끄집어내는 훈련이 많이 되기 때문에 첫째는 반복에 의하여 뇌에 지식이 암기된다는 것, 둘째는 암기된 지식이 밖으로 쉽게 나온다는 것, 이것이 이 수업의 효과 중 하나이다.