최근 뇌과학이 엄청난 속도로 발전하였다. AI(인공지능)에 대해 들어보지 않은 사람은 없을 것이다. 따라서 뇌에 대한 최신 연구 성과들을 아이들 교육에도 적용해야 한다. 주먹구구식 과거 경험에 얽매여 아이들을 힘들게 하면 안된다. 뇌의 작동 원리와 정반대되는 공부 방법을 고집하여 아이들의 수학 공부를 망치는 일은 피해야 한다.

첫째, 수학 잘하는 튼튼한 뇌

뉴런-축삭돌기-시냅스
정보 전달은 뉴런들의 연결로 가능하다. 뉴런의 끝에 달린 다수의 축삭돌기들끼리 접합하는 부위를 시냅스라고 한다. 전국의 크고 작은 고속도로를 통해 사람들과 물건들이 서로 연결되는 것을 떠올리면 된다. 간단한 문제는 가까운 곳에 위치한 소수의 신경 전달체계로 해결되지만 어려운 수학 문제는 멀리 떨어진 다수의 체계를 동시에 연결해야만 해결할 수 있다.  

단순 암기식, 주입식 강의는 버려야
열심히 하는데도 불구하고 수학 성적이 안 나오는 이유가 무엇일까. 일방적 주입식 강의로 배운 문제 풀이 방법을 단순히 반복하고만 있기 때문이다. 이런 방식으로는 생각하는 힘을 키울 수 없으므로 문제가 조금만 변형되어도 대응하지 못한다. 즉 넓은 범위에서 뇌의 구조들이 활성화되는 훈련이 이루어지지 않기 때문이다. 매력적인 몸매를 가꾸려면 헬스장에서 땀을 흘려야 하듯이 수학 잘 하는 튼튼한 뇌 구조도 저절로 얻어지는 것이 아니다.

고등수학의 딥 러닝(Deep Learning)
학습에서 ‘학’과 ‘습’은 최소한 1대 2는 되어야 합니다. ‘습’의 비중을 계속 높여 나갈수록 생각하는 뇌는 더욱 튼튼해진다. 빈틈없이 짜여진 시간표에 따라 퍼부어지는 강의 폭탄들은 도움이 되기는커녕 학생들의 뇌를 망가뜨린다. 이리 저리 궁리해보고 앞서 공부한 비슷한 문제를 찾아보며 고민해봐야 한다.  그런 과정에서 뇌의 가장 깊숙한 곳에 저장되어 있던 수학의 원리들이 서로 연결되어 재구성되는 황홀한 일들이 일어난다. 이것이 바로 고등수학의 딥 러닝(Deep Learning)이다.

둘째, 장기 기억은 충분한 수면으로부터

렘수면, 비렘수면
잠자는 동안 뇌의 각 부분의 전기 신호들을 분석해서 렘(rapid eye movement)수면과 비렘수면 상태가 반복되는 것을 밝혀냈다. 약 6-70분 정도의 비렘수면에 2-30분의 렘수면이 이어지는 것이 다섯 번 반복된다고 한다. 약 8시간정도에 해당된다. 깨어있을 때 단기 기억 장치에 기록된 정보들은 렘수면 상태에서 편집 가공되어 장기 기억 장치로 보내진다. 즉 몸이 잠자는 동안 뇌는 불필요한 정보들을 삭제하고 중요한 정보들을 갈무리하는 작업을 수행한다. 학습의 결과를 성적으로 연결시킬 수 있는 결정적인 장기 기억 작업이 잠자는 동안 벌어지는 것이다.    

4당 5락이라는 말도 안되는 소리
4시간 자면 합격하고 5시간 자면 떨어진다는 말도 안되는 소리는 이제 그만해야 한다. 장기 기억을 하는 렘수면 상태는 잠의 끝자락으로 갈수록 비중이 커진다고 한다. 대략 90분씩 반복되는 다섯 번의 씨이클중 첫 번째보다 두 번째, 두 번째보다 세 번째, 이런 식으로 해서 마지막 다섯 번째 사이클의 렘수면 시간이 가장 길다는 이야기다. 따라서 너무 일찍 깨면 장기 기억 작업은 이루어지기 힘들다.

8시간 수면, 충분한 휴식
90분씩 다섯 번이면 7시간 반이다. 특히 마지막 다섯 번째 사이클의 렘수면 시간을 충분히 확보해야 한다. 밤 잠 줄여서 졸린 눈을 비벼가며 강의를 듣고 문제를 풀어봐야 머리에 남아있는 것은 별로 없다. 밑 빠진 독에 물 붓기인 것이다. 잠이 부족하여 과부하 걸린 두뇌에다 휴식 시간도 없이 새로운 정보를 계속 집어 넣어봐야 아무 소용없다. 오히려 정보를 처리하는 뇌의 능력은 더욱 약해지는 것이다. 부모 자식 관계의 악화까지 감수하며 쉴 새 없이 다그치고 독려하는 것이 공부하는 뇌를 망치는 길이라면 당장이라도 그만두어야 하지 않을까

031-911-0796
일산 수학전문학원 베리타스
최재용 원장
서울대 졸업
27년간 대입수학 지도

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