사람과 동물 간의 차이점 중에 읽고 쓰는 능력과 계산능력을 빼놓을 수 없다. 사람이라면 누구나 이런 능력들을 갖고 있지만 거기서 끝나는 것이 아니다. 이 기본적인 능력에 새로운 경험들이 결합하면서 인간만의 놀라운 능력을 발휘하게 된다.

먼저 언어적 능력을 갖고 있는 뇌 조직이 있는데, 이 조직들은 양적으로 정보를 처리하는 식의 아날로그적 구조를 갖고 있다. 그러나 이 뇌 조직은 계산능력을 관장하는 뇌 조직과의 협력이 불가능하다. 양적으로 경험적인 측면을 매우 중시하기 때문이다.

언어교육이란 언어적 경험을 풍부하게 하는 일이라고 할 수 있다. 그런 만큼 학교 교육의 중요성이 부각되고 있다. 가정교육 역시 언어능력을 높일 수 있는 중요한 요소가 되고 있다. 학자들은 학생들의 건전한 언어적 경험을 축적할 수 있는 교육환경을 강조하고 있다.

인간 뇌 계산방식은 종합적 계산방식

그동안 언어능력에 대한 연구는 많은 성과가 있었다. 반면 계산능력에 대한 연구는 초보단계에 불과하다. 연구를 뒤늦게 시작했기 때문이다. 그럼에도 불구하고 지난 10여 년간의 연구결과들을 분석하면 중요한 내용들이 들어 있다.


뇌 과학자들은 인간 뇌 속에 수치를 다루고 있는 부분이 존재하고 있다는 것을 확인한 후 그 기능을 연구했다. 그리고 이 뇌 조직이 컴퓨터처럼 계산을 하고 있다는 사실을 발견했다. 그러나 이 뇌조직들은 계산을 하면서 컴퓨터와 다른 모습을 보이고 있었다. 

컴퓨터처럼 시키는 일을 충실하게 수행한다기보다는 일을 하면서 다른 것에 신경을 쓰고 있는 모습을 보였다. 일을 하면서 항상 다른 뇌 기능들과 협력을 구하고 있었다. 복잡한 신경회로를 통해 주변 상황을 살피고 있는데 그 중에는 시각적, 청각적인 기능도 포함됐다.

그런 만큼 슈퍼컴퓨터처럼 엄청난 양의 수치를 단시간에 정확히 계산해내기는 힘들었다. 느리고 부정확한 경우가 대부분이었다. 그렇지만 컴퓨터와 다른 종합적인 분석능력을 갖고 있었다. 컴퓨터가 흉내낼 수 없는 부분이었다.

인간 뇌조직이 이런 모습을 보이고 있는 데 대해 여러 가지 해석이 있을 수 있다. 자연이라는 혹독한 환경 속에서 생존을 위해 애를 쓰면서 단순 계산보다는 주변상황을 고려한 종합적 계산방식에 익숙해졌다는 분석이 일부 뇌과학자들로부터 나오고 있다. 그러나 추정일 뿐 아직 입증된 자료는 없다.  

이처럼 뇌에 대한 새로운 사실들이  밝혀지면서 학습과학자들은 연구결과를 토대로 학습과정에 변화를 주려는 노력을 기울이고 있다. 이를테면 반복학습과 같은 것이 있다. 연구결과에 따르면 반복학습이 뇌 발달에 영향을 미치는 것으로 나와 있다. 

그러나 우려하는 결과도 나타나고 있다. 세계적으로 부족한 연구결과를 내세운 학습방식들이 유포되고 있기 때문이다. OECD CERI(교육연구혁신센터) 측에서는 새로운 아이디어로 주목받고 있는 다수의 학습방식들이 과학적 증거보다는 추론적 내용들을 근거로 확실치 않은 학습법을 유포하고 있다고 보고 있다.

이를테면 여기저기서 발견되는 기억력 증진법, 좌뇌·우뇌 공방, 수면학습법, 유아들을 대상으로 한 조기학습법, 아인슈타인이 사용한 뇌 기능이 10% 정도에 불과하다는 주장 등을 포함해 최근 들어 등장하고 있는 비주얼 학습법, 건강학습법 등도 뇌 과학으로 입증되지 않은 것이 대부분이다.

뇌과학, 평생교육 발전에 큰 원동력

그동안 세계 교육계에서는 지난 수년간 뇌 과학자들의 연구를 주시해왔다. 새로운 연구결과들을 토대로 학습효과를 높일 수 있는 커리큘럼을 만들어낼 수 있다고 보았기 때문이다. 실제로 뇌 과학은 각 나라 교육정책, 교수법 등에 많은 정보를 가져다줬다.

여러 가지 기여가 있었지만 그중에서도 가장 큰 공로는 교육과 관련된 새로운 지식들을 공급해 새로운 교육방법을 제시한 일이다. 이로 인해 기존의 상관관계(correlation)를 중시해오던 교육 풍토에 인과관계(causation)를 중시하는 ‘강력한 솔루션(solution) 중심의’ 새로운 교육 풍토가 강화됐다.

뇌 과학은 유아, 청소년 교육뿐만 아니라 대학생, 성인을 포함하는 평생교육 발전에 큰 원동력이 됐다. 교육을 어린 시절에 해야 한다는 고정관념에서 벗어나 나이든 노인 역시 교육을 통해 치매를 예방할 수 있다는 연구결과는 교육계를 놀라게 하기에 충분했다.

학습과 관련, 현재 진행되고 있는 뇌 연구는 전 인류가 나이에 관계없이 교육혜택을 받을 수 있는 방안에 집중되고 있다. 그리고 학자들은 어린이, 어른에 관계없이 뇌 발달을 위한 ‘홀리스틱(holistic)' 환경을 강조하고 있다.

가족을 포함해 사회, 국가, 생태계, 자연, 지구, 우주 등 모든 것을 전체로 볼 수 있는 홀리스틱 환경 속에서 뇌 발달을 이끌어내 정서적이고 인지적인 교육 모두에서 창의성을 끌어내보자는 것이 학습과학자들의 생각이다.

세부적으로는 사춘기 뇌 발달에 대한 연구가 활발하다. 사람의 일생에 있어 사춘기 상황이 일생을 결정지을 수 있을 만큼 중요한데다 실제로 감수성이 가장 예민한 시기이기 때문이다. 특히 이 시기의 언어교육 등 다양한 분야에 걸쳐 진행되고 있는 연구결과들이 향후 교육방향 설정에 큰 영향을 미칠 전망이다.

언어장애, 계산장애, 치매 등의 교육장애를 해결하는 일 또한 시급한 과제다. 뇌 과학자들은 이밖에 학생들을 선별해내는 기존 교육방식을 떠나 전체적으로 학습효과를 증진시킬 수 있는 방안, 새로운 커리큘럼을 통해 같은 시간 더 많은 정보를 학습할 수 있는 방안 등을 모색하고 있다.