추상적 사고와 실사적 사고

밑의 기사를 읽으면서 든 생각은..... 감같은 느낌을 어떻게 3자에게 전달할 것인가에 대한 생각이었다.

추상적 사고의 기틀은 언제 어떻게 생기는 것일까?
많은 학자들이 연구한 결과 숫자나 중력에 대한 기본 개념과 언어에 대한 기본 개념은 인간이 태어날 때 이미 갖춰져 있다고 한다. 이러한 기본개념은 사람이 백지와 같은 상태에서 태어나 성장하면서 그 백지 위에 멋진 그림을 그린다는 "빈서판"이론에 대한 반론이기도 하다. 사람들은 기본적으로 추상적인 사고를 갖고 이 세상에 태어난다.

이러한 기본적인 능력은 사실상 세상에 태어나서도 계속 발전하게 되며, 그래서 어린 아이들에게 "용어"를 가르쳐주면 신기한 현상이 일어난다는 이야기를 하기도 한다.[각주:1]즉 어른들이 이해하기 힘든 개념의 용어를 어린이에게 가르쳐주면 어린아이는 그 추상적인 개념을 어떤 형식으로든 자기 것으로 만들고, 이를 응용할 줄 알게 된다는 것이다. 그래서 어린이들에게 치료하기 쉽잖은 질병이 발병했을 때 아이에게 이에대한 자세한 설명과 함께 용어를 가르쳐주면 아이가 이를 대부분 이해하고 치료에 매우 협조적으로 바뀐다고 한다.

이러한 면은 성장하면서 계속 나타나게 되는데, 이러한 면의 대표적인 예는 초등학교 1~2학년 때 알 수 있다. 아이들은 이미 갖춰져 있는 추상적인 숫자 개념 - 실질적 사고인 손가락의 개수, 그리고 상징적인 아라비아 숫자들 간에 심한 혼동을 한다. 이 기간은 1~2년쯤 걸리는데 이 기간동안은 굉장히 심각하게 받아들일 정도로 학습속도가 느려지기도 한다. 이때 대부분의 학부모들은 학습속도가 느린 아이들을 가르치기 위해서 주입식 암기교육을 시작하게 되는데, 이것이 실질적 사고와 숫자를 연결하는 시작이기도 하다. 암기식 교육이 당장 초등학생들에게 학습속도를 빠르게 하는 효과가 있기는 하지만 그것이 옳은가 그른가의 판단을 하기는 무척이나 어렵다. 하여튼 아이에게 충분히 시간을 준다면 아이 스스로 나름대로의 추상적 개념의 숫자감각을 익히게 되고, 이 개념에 따른 미지수 도입, 함수, 벡터, 텐서의 도입으로부터 다른 복잡한 수학적 개념으로까지 쉽게 확장/응용을 한다.

추상적인 사고능력과 언어의 능력과의 관계는 Einbert님의 글 "무엇에 쓰는 물건인고? "에서 참고할 수 있다. 인간의 추상성과 언어의 관계는 그 근원을 알아가기가 무척이나 힘들 정도로 오래전에 형성됐다. 그리고 나의 예전 글 "3-1 수학과 인간의 능력 (수학적 능력의 종류)"에서도 볼 수 있듯이 이 추상성에서 출발하는 수학적 개념/능력들은 생각보다 훨씬 다양하다.

문제는 어떻게 아이의 추상적 능력을 지키면서 성장시키느냐다!

아이가 갖고 있는 추상적 능력은 태어나면서부터 이미 형성되어 있다고 글 첫머리에 언급했다. 이러한 능력을 지키려면 어떻게 해야 할까??
신기한 사실은 나중에 다른 글에서 다시 한번 언급하겠지만 아이들은 "백과사전을 읽기를 좋아한다"는 것이다. 사실 어른들도 어떤 목적없이 백과사전을 읽는 것은 쉽지 않다. 나의 경우는 대학교 저학년때까지 사전/백과사전/이화학대사전을 읽는 일을 즐겼던 것 같다. 국어사전을 보기 시작하는 일은 국민학교 5학년때부터였던 것 같은데.... 단어 하나하나 읽는 것이 아주 재미있었고, 불규칙하게 나타나는 재미있는 지식들을 읽는 재미가 솔솔했다. ^^
문제는 사전류는 그 뜻을 알기가 무척이나 어렵다는 것인데, 그것을 나 스스로 읽다보니 어렵다는 느낌이 들지 않았다. (몰라도 상관없이 받아들일 수 있는 것만 받아들일 수 있었기 때문으로 생각된다. 비교적 성장할 때까지(대학생때도 그랬으니까...) 그런 느낌을 갖고 있었기 때문에 그 느낌만은 아직도 생생하게 기억할 수 있다.

결국 아이들의 성장에 있어서 추상적 능력을 유지하면서 성장하기 위해서는 많은 지식의 접근이 가능해야 좋다는 것인가? 또한 그것을 단순암기를 하지 않고도 공부하려면 스스로 원해야 하며, 스스로 취사선택을 해야 한다는 의미가 아닐까?



추상적 사고가 오히려 과학교육에 적합
출처 : Kisti 기술동향
대부분의 교사들은 구체적 사물이나 예를 이용해야 학생들이 추상적 개념을 잘 이해할 수 있다고 믿는다. 그러나 최근의 새로운 연구에 따르면 그 반대가 진실일 수 있다.

연구자들은 대학생들이 수학 및 물리의 추상적인 개념을 배울 때 컴퓨터 스크린에서 역동적으로 움직이는 3차원의 구체적인 물체가 아니라 간단한 별 모양 그리고 빗방울 모양 같은 추상적인 기호가 주어졌을 때 더 잘 이해한다는 사실을 발견했다.

오하이오 주립대의 인지 과학 센터의 블라디미르 슬로우스키 박사는 이 연구에서 학생들은 추상 기호를 이용하여 학습했을 때 배운 것들을 새로운 상황에 더 잘 응용할 수 있다고 밝혔다.

이 연구결과는 교사들이 자신들의 교습 방법에 대해 다시 한번 생각해야 한다고 밝히고 있다. 많은 교사들은 구체적인 사물이 학생들이 더 흥미를 갖게 하고 동기부여를 해주어서 개념을 더 잘 이해할 수 있도록 해준다고 믿는다. 비록 이것이 많은 경우 사실일 수 있지만 구체적인 물건은 학생들이 배우려는 것과 혼동을 일으킬 수 있다.

구체적인 물건이 부적절하게 사용되는 실생활의 예는 아이들에게 숫자와 문자를 가르치는 것에서 찾을 수 있다. 이나 교육용 TV 프로그램은 종종 숫자나 문자를 춤추거나 말하는 사람의 얼굴 등의 형상으로 표현한다. 어떤 사람들이 이러한 방법이 긍정적이라고 믿지만, 슬로스키 박사 등은 이는 단지 어린이들의 혼동만 일으킬 뿐이라고 생각한다. 숫자 문자가 단지 여러 다른 방법으로 사용될 수 있는 기호라고 믿는 대신에 아이들은 이들을 아주 구체적인 어떤 것으로 보게 된다.

이를 규명하기 위해 연구자들은 30명의 대학생들에게 새롭고 추상적인 수학과 과학을 가르쳤다. 절반의 학생들은 수학을 먼저 그 다음에 과학을, 나머지 절반은 과학을 먼저 그리고 수학을 배웠다. 이들이 배운 수학은 빗방울, 별, 눈꽃 모양 같은 간단하고 추상적인 기호였다. 예를 들면 학생들은 별과 눈꽃을 결합하면 빗방울이 된다는 것을 배운다. 그리고 그들은 컴퓨터를 이용하여 테스트를 받는다.

학생들은 과학 부문에서 더 구체적인, 이를테면 3차원의 움직이는 모양을 배운다. 여기서 배우는 과학 법칙은 물체의 모양만 다를 뿐 수학 부문과 똑같다.

결과를 보면 대부분의 참가자들은 과학과 수학 양 부분을 잘 이해했다. 그러나 수학을 먼저 배운 학생들이 과학을 먼저 배운 그룹보다 더 우수한 성적을 거둔 것으로 나타났다.

이 결과에 대해 슬로우스키 박사는 "추상적인 형태로 주어진 지식이 구체적인 사물을 이해하는데 더 도움을 준다"고 말했다.



컴퓨터 시뮬레이션에서 추상적 기호를 사용하는 것이 더 이해하기 쉬운 것은....
실험 대상이 대학생들이기 때문에 습관적인 학습에 의한 영향이 아닐까 생각합니다. 기호의 추상성은 원래 인간의 능력치의 변화와 상관없이 관습과 학습적인 면에 의존하는 것일테니까요. 기사에서는 예를 잘못 들은 것으로 보입니다.
  1. 『내 아이에겐 분명 문제가 있다』에서... [본문으로]
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Posted by 작은인장

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