“STEM교육 일찍 시작하라”

5세 이전에 뇌 시냅스 크게 발달

미국 네바다주 교육정책 전문가들은 모든 어린이들에게 STEM 교육을 우선적으로 실시해야 하고, 유치원에 들어가서 실시하면 너무 늦다는 보고서를 내놨다.

‘조기 STEM 교육 지원’(Supporting STEM in Early Childhood Education)이란 제목의 이 보고서(본문)는 네바다주 의회에 제출된 ‘2017년 교육대학 정책 보고서’에 수록돼 있다. STEM 조기 교육의 필요성은 과학과 기술에 집중해야 하는 우리나라에서 특히 참고할 만한 내용이다.

탐구하고 상호작용하고 관찰하려는 인간의 욕구는 유치원 이전의 유아기 때부터 시작되는 것으로 알려져 있다. 동시에 국가 경제는 과학, 기술, 공학 및 수학에 능통한 인력 수요가 증가하면서 기술기반 산업으로 이동하고 있다. 문제는 네바다주가 21세기 경제에서 활약할 성인세대를 어떻게 키워내는냐는 것이다.

그 답은 유아기 조기 교육이 가능하도록 이들을 모아 훈련시키는 것이다. 하지만 이런 접근방식이 필요하다는 압도적인 증거에도 불구하고 고품질의 STEM 프로그램은 아직 유아교육에 통합되지 않았다.

이러한 조기 교육의 필요성은 다음과 같은 사실들에 잘 반영돼 있다.

네바다대 운동과학과 학생들이 유치원 어린이들과 함께 놀고 있는 모습. 놀이를 통해 STEM 개념을 익히는 것은 조기 STEM 교육에 중요하다.  Credit: Aaron Mayes/UNLV Creative Services

네바다대 운동과학과 학생들이 유치원 어린이들과 함께 놀고 있는 모습. 놀이를 통해 STEM 개념을 익히는 것은 조기 STEM 교육에 중요하다. Credit: Aaron Mayes/UNLV Creative Services

● 미국 STEM교육위원회, 영유아 교육협회, 차세대 과학표준기구와 함께 국가과학기술위원회는 유아기 때의 조기 STEM 교육이 최적의 교육과정을 확립하는데 중요하다는 점에 동의하고 있다.

● 수학과 과학 실력이 중간단계에 있는 미국 학생들을 상위 단계로 끌어올리는 것은 연방정부의 교육정책에서 우선 순위에 속한다.

● 네바다대와 파트너십을 가진 브루킹스 메트로폴리탄 정책 프로그램은 STEM 교육 조항의 문제점을 지적했고, ‘네바다 경제를 위한 인적 전략’은 기존의 K-12 교육체제가 STEM 교육 성과를 내기에는 부적합하다는 사실을 발견했다.

● 2018년까지 STEM 관련 일자리는 2008년 수준보다 25% 증가해 약 5만개가 될 것으로 예상된다.

조기 STEM 교육은 왜 중요한가

태어나서부터 5세까지의 기간은 신경학적 뇌 발달에서 가장 중요한 기간으로 알려져 있다. 국립과학교사협회의 연구에 따르면 어린이들은 활발한 탐험을 통해 학습하는 한편 관찰하고 상호작용하고 발견 및 탐험하려는 욕구가 발달과정에 내재돼 있다.

교육계의 많은 사람들은 이 시기의 어린이들이 과학 탐구에 흥미를 느낄 수 있는 방법을 마련해 입증된 STEM 교과과정을 시작해야 한다고 믿고 있다.

보고서 작성에 참여한 제니퍼 버크터(Jennifer Buchter) 교육 및 임상연구과 초빙강사는 “태어났을 당시의 갓난 아이와 유아는 매초마다 700개의 신경 연결을 형성한다”며, “이런 신경학적 과정과 세상이 어떻게 작동하는지에 대한 자연스런 호기심으로 인해 유아기는 어린이가 과학탐구를 시작하는 최적의 시기”라고 설명했다.

미국 연방정부는 미국 학생들의 수학과 과학 실력 향상을 교육정책의 우선 목표로 삼고 있다.  Credit : Global digital citizen foundation

미국 연방정부는 중간수준에 머물고 있는 미국 학생들의 수학과 과학 실력 향상을 교육정책의 우선 목표로 삼고 있다. Credit : Global digital citizen foundation

전문가들은 어린이들이 STEM 교육과 다른 분야에서도 성공적인 성과를 얻기 위해 이같은 민감한 시기를 잘 활용할 필요가 있다고 말한다. 버크터 강사는 “일단 이런 신경학적 경로가 계발되면 사용되지 않는 신경절을 제거하는 가지치기 과정을 거친다”고 말했다.

전문가들은 과학 교육이 STEM을 위한 관심과 지식기반을 발달시키고 탐구 기술을 향상시키는 외에, 문자 해독과 언어 학습, 수리 및 실행 기능을 포함한 다른 능력도 향상시킨다고 보고 있다.

STEM을 조기 유아교육에 어떻게 통합하는가

전문가들은 STEM의 과학 탐구과정에 능동적인 탐구 기회를 포함해 어린이들이 과학 교육에 참여할 수 있도록 해야 한다고 말한다. 교육자들은 어린이들을 위한 과학 경험을 창출해 낼 수 있다. 여기에는 어린이들이 호기심과 관심을 충족시키는 한편 일상생활에서 이론을 발전시키고 테스트해 볼 수 있는 직접적인 경험이 포함된다.

놀이 중심의 커리큘럼은 조기 학습을 위해 특히 효과적인 방법으로 나타나 있다. 이 같은 실행방법들은 STEM과 과학 탐구과정에 직접 적용될 수 있고, 이미 어린이들이 관심을 갖고 있거나 실제로 매일 기능적으로 수행하는 일상 활동에 포함될 수 있다. 예를 들면 놀이터에서 놀거나, 손을 씻거나, 블록으로 모양을 만드는 것 등이 그것이다.

버크터 강사는 “STEM 관련 학습기회를 포함시키면 교사가 이끄는 과학실험이나 학급에서 키우는 애완동물을 돌보는 것과 같은 일상적인 교실 상황에서도 학습이 가능해진다”고 말했다. 이러한 작은 개념들이 현실화되면 어린이들이 하루 내내 STEM 개념을 접할 수 있는 다양한 기회가 주어지게 된다.

STEM 교육은 창조적인 과학기술 인력 양성을 위한 기초가 된다.  Credit : Pinterest

STEM 교육은 창조적인 과학기술 인력 양성을 위한 기초가 된다. Credit : Pinterest

지자체가 어린이들에게 조기 STEM 교육을 실시해서 어떤 이익을 얻나

지자체 경제를 기술 관련 분야를 포함해 한층 다양화하려는 목표 아래, 미래의 과학기술 전문가 양성을 조기 유아교육에서부터 시작할 수 있다. 어린 학생들에게 과학적 탐구를 촉발시키면 STEM 관련 과목에 대한 친화감이 생기는 것으로 알려져 있다.

STEM분야에서 교육받은 전문가가 늘어남에 따라 네바다주는 몇 가지 예를 들면 생의학 공학, 시스템 소프트웨어 개발과 의과학 등 급성장하는 기술분야에서 경제적인 성장을 기약할 수 있다.

또한 양질의 STEM 커리큘럼을 쉽게 적용하도록 접근성을 넓히면 주 정부의 전반적인 교육 성과를 향상시켜 새로운 비즈니스를 창출하는데 따르는 장애를 극복하는 데도 도움을 얻을 수 있다.

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