뇌를 알고 가르치자-두뇌와 교육

두뇌와 교육은 뗄 수 없는 깊은 관계가 있다. 교육이 학습에서 비롯되는 것이고 이러한 일을 담당하는 곳은 사람의 뇌이기 때문이다. 그러나 지금까지의 우리 교육환경을 보면, 아이들의 뇌 발달의 이해를 바탕으로 효과적인 교육이 되고 있다고 보기는 어렵다. 뇌를 기반으로 한 교육(brain based learning)이 이루어지지 않았다는 것이다.

 

 

아이들 두뇌 발달 과정을 이해하는 교육이 필요하다

많은 학부모들이 아기가 출생하기 전 뱃속에 있을 때부터 조기교육에 열중하고 있다. 남보다 더 먼저 일찍, 더 많이 공부하면 더 공부를 잘해서 높은 점수를 받고 좋은 대학에 갈 수 있다는 잘못된 생각 때문이다. 즉, 선행 교육, 양적 교육에 집중하고 있는데, 이런 강제적인 교육 방법은 좋지 않다. 우리 아이들의 뇌는 모든 뇌 부위가 다 성숙되어 회로가 치밀하게 잘 만들어 진 어른의 뇌와 다르다. 아이들의 뇌의 시냅스 회로는 마치 가느다란 전선과 같다. 가느다란 전선에 과도한 전류를 흘려 보내면 과부하 때문에 불이 일어나게 되는 것처럼 시냅스 회로가 아직 가는데도 과도한 조기 교육을 시키게 되면 뇌에 불이 일어난다. 각종 신경 정신 질환이 발생할 수 있는 것이다.   특히, 아이는 “감정과 본능이 없는 인간”이 아니라 “감정과 본능이 가장 예민한 인간”이라는 사실을 알아야 한다. 감정과 본능을 억누르는 교육 방식으로는 청소년 비행 등 부작용을 낳을 수 밖에 없다. 지성과 창조력은 정서와 감정과 밀접하게 연관되어 있다는 점을 이해해야 한다. 감정과 정서의 충족이 없는 편중교육, 단시간에 효과를 내는 암기교육, 아이의 특성이나 적성의 고려 없이 일률적인 인간을 만들어 내는 두뇌 평준화 교육은 결코 바람직하지 못하다. 아이들의 뇌의 발달에 대한 기본적인 지식을 제공하고자 한다. 이를 참고하여 진정으로 효과적인 교육 방법이 무엇인지 고민하는 계기가 되기를 희망한다.

 

 

뇌 발달의 일반 원칙

① 뇌는 적절자극에 발달하나 과잉, 장기간 자극에 손상 받는다. 뇌는 휴식과 수면이 필수이다. ② 뇌는 끊임없이 창조 된다. 죽은 신경세포는 살릴 수 없으나 시냅스는 새로 만들어진다. ③ 뇌는 평생을 통해 발달할 수 있다. ④ 지성(학습 등), 창의력은 정서(감정)와 밀접하게 연관되어 있다. ⑤ 특정한 뇌 기능은 특정한 시기(기간)에 효율적으로 더 잘 습득된다. ⑥ 환경 요인(스트레스와 풍족한 환경)은 뇌 발달과 기능(이성과 감정)에 중대한 영향을 미친다.

 

 

성장기의 뇌 발달은 앞쪽에서 뒤쪽, 즉 전두엽에서 후두엽 쪽으로 일어난다

출생 시 태아의 뇌는 성인 뇌의 25% 정도인 350g 정도밖에 되지 않는다. 이렇게 작은 뇌가 생후 3년 만에 1000g 정도로 성장하며 이후 10세 정도까지 빠르게 자라다가 사춘기가 지나면서 성인 뇌 무게인 1300~1500g에 도달하게 된다.   머리가 좋다 나쁘다는 대뇌피질의 각 영역이 어떻게 얼마나 잘 발달 했는가로 판별이 난다. 인간이 만물의 영장이라고 자부 할 수 있는 것도 이 대뇌피질이 다른 포유류보다 훨씬 발달했기 때문이다. 대뇌피질은 꼬불꼬불한 고랑처럼 홈이 파여 있고, 표면에 굵직하게 나 있는 몇몇 홈을 기준으로 앞쪽은 전두엽, 뒤쪽은 후두엽, 양옆은 측두엽, 위쪽은 두정엽으로 영역을 구분한다. 전두엽은 가장 넓게 차지하고 있는 부위로 사고와 언어에 대한 일을 관장한다. 두정엽은 신체를 움직이는 일과 입체 공간적 인식기능을 담당한다. 측두엽은 언어적 능력과 청각에 관련된 일을 한다. 후두엽은 눈으로 보고 느끼는 시각적인 정보를 담당한다.

대뇌피질은 전두엽, 측두엽, 두정엽, 후두엽 등으로 구분된다.

 

연령별 두뇌의 발달. 붉은 빛이 도는 부분이 발달하고 있는 곳이다. 유아시절은 두뇌 앞부분이, 나이가 들수록 뒤 부분이 발달하는 것을 보여준다.

두뇌는 20세경까지 서서히 발달 하나, 좌우 뇌를 연결하는 뇌량(Corpus Callosum) 발달로 볼 때 앞의 전두엽부터 뒤의 후두엽 쪽으로 이동하면서 발달하는 경향이 있는 것으로 보고되고 있다.   연상사고와 언어기능의 연령별 성장률을 관찰한 그림에서 보면, 만 3세에서 6세경의 아동은 앞쪽의 뇌량의 성장률이 60~80%에 달한다. 그러나 언어기능은 아직 완전히 발달하지 않았음을 확인할 수 있다. 만 6세에서 7세경의 아동에서는 언어기능을 담당하는 영역인 칼로좀 이스무스(callosal isthmus)에서 85%이상의 가장 빠른 성장률을 보인다. 만 7세에서 11세경의 아동에서도 80%이상의 빠른 성장을 보이고 있다. 만 11세에서 15세경의 아동에서도 20~25%의 성장률을 보이며, 여전히 측두엽 부위의 뇌 발달이 진행되고 있음을 보여주고 있다. 즉, 언어기능의 정확한 조율은 비교적 늦은 아동기 (만 6~15세경)에서 일어나는 것으로 보인다. (그림: Thompson 등, Nature, 404 :190-193)

 

 

 

영 유아기(만 0~3세) : 뇌가 가장 활발하고 고르게 발달한다. 특히 정서가 발달

신경세포의 회로는 만 3세까지 일생을 통해서 가장 활발하게 발달한다. 또, 다른 시기와는 달리 고도의 정신활동을 담당하는 대뇌피질을 이루는 부분, 즉 전두엽, 두정엽, 후두엽이 골고루 발달한다.  그러므로 이 시기에는 다양한 영역의 정보를 왕성하게 전달받을 수 있도록 하는 것이 두뇌발달의 기초가 된다. 즉, 어느 한 부분의 뇌가 발달하는 것이 아니라, 모든 뇌가 골고루 왕성하게 발달하므로, 어느 한쪽으로 편중된 학습은 좋지 않다. 예를 들어서 독서만 많이 시킨다든지, 언어교육을 무리하게 시킨다든지, 카드학습을 지속적으로 시키는 등의 일방적이고 편중된 학습방법은 큰 도움이 되지 않는다. 오감학습을 통해 두뇌를 골고루 자극할 때 뇌 발달이 효과적으로 이루어진다. 즉 잠깐 스치듯이 지나가는 정보는 신경회로를 만들긴 하지만, 곧 없어지고 만다. 꾸준하고 지속적으로 정보를 주어야 신경회로가 튼튼하고 치밀하게 자리를 잡는다. 특히 이 시기에는 감정의 뇌가 일생 중에서 가장 빠르게 그리고 예민하게 발달하기 때문에 사랑의 결핍은 후일 정신 및 정서 장애로 연결되는 경향이 많다.

영 유아기에는 감성, 정서 발달이 중요하다.

 

 

만 3~6세 : 인간성을 길러줘라. 세 살 버릇이 여든 간다

전두엽은 인간의 종합적인 사고와 창의력, 판단력, 주의 집중력, 감정의 뇌를 조절하는 가장 중요한 부위일 뿐만 아니라 인간성, 도덕성, 종교성 등 최고의 기능을 담당한다. 이 시기는 전두엽이 보다 빠른 속도로 발달한다. 따라서 초등학교 1학년에 배우는 내용을 암기 위주로 선행 학습을 강요하는 것은 좋지 못하다. 새롭고 자유로운 창의적 지식, 한 가지의 정답보다 다양한 가능성을 지닌 지식을 가르쳐 주는 것이 전두엽 발달에 긍정적 영향을 미친다. 또한 이 시기에 예절교육과 인성교육 등이 다양하게 이루어져야 성장한 후에도 예의 바르고 인간성 좋은 아이가 될 수 있다. “세 살 버릇이 여든 간다”는 말이 과학적으로 맞는다는 사실이 입증되고 있다. 전두엽 발달은 성인이 된 후에도 계속 발달하기 때문에 나이가 들수록 다른 사람과의 관계 및 인간성이 계속 성숙되어 고상한 품격을 갖추게 된다.

 

 

만 6~12세 : 언어 능력이 마구 자란다. 세계 명작을 읽히자. 외국어도 이때부터

2, 3세경에 세 단어 문장을 사용하기 시작하고 접미사, 조사 등 문법적인 형태소의 사용이 시작되며 언어는 사고, 인지기능과 상호작용하면서 같이, 그리고 서서히 발달 한다. 창의적 상상의 발달이 4~5세 사이에 절정을 이룬다는 보고로 볼 때 모국어에 의한 활발한 사고의 발달이 이루어 질 수 있도록 하는 것이 언어와 사고 발달에 도움이 된다.

 

초등학교 시절의 독서가 평생 국어 실력을 좌우한다.

측두엽은 언어기능, 청각기능을 담당하는 곳으로, 측두엽이 발달하는 시기에 외국어 교육을 비롯한 말하기·듣기·읽기·쓰기 교육이 효과적으로 이루어질 수 있다.  또한, 공간 입체적인 사고 기능, 즉 수학·물리학적 사고를 담당하는 두정엽도 이때 빨리 발달한다. 이 시기의 아이는 자신의 의사표현을 제대로 할 수 있고, 논리적으로 따지기를 좋아하는 특성이 있는데, 이런 측면도 뇌 발달과 관계가 있다. 뇌 발달에 맞춰본다면 언어기능을 담당하는 측두엽이 이 시기에 가장 빠른 속도로 발달하므로 만 6세 이후에 본격적으로 한글 학습을 시키는 것이 효과적이다. 너무 빨리 한글교육을 시키게 되면 초등학교에 들어와서는 이미 배운 내용을 학습하기 때문에 국어교육에 재미를 느끼지 못하는 경우가 많다. 이 시기는 언어기능의 뇌가 집중적으로 발달하기 때문에 조금만 자극을 주어도 쉽게 이해하고 재미있어 한다. 따라서 초등학교 시절에 세계명작들을 재미있게 그러나 지루하지 않게 많이 읽고 접할 수 있도록 해주는 것이 좋다. 이때의 경험과 실력이 평생 국어 실력을 좌우한다.

 

글로벌 시대를 맞아 영어 잘하는 것이 최고의 경쟁력으로 부각되면서 영어 조기 교육의 붐이 일고 있다, 부지런한 엄마는 아이가 뱃속에 있을 때부터 영어를 들려주면서 자극을 준다. 대부분 유치원에 들어가기 전부터 영어 교육을 시작하는 경우가 많은데, 뇌 발달에 맞춰보면 별로 교육적인 효과가 크지 않다. 자연스러운 환경 속에서 이중 언어 환경이 잘 구비되어 있는 경우, 즉 집에서는 한국어를 쓰고 밖에서는 영어를 쓰는 외국에 사는 아이라면 두 개의 언어를 동시에 쉽게 습득할 수 있다. 그러나 아직 시냅스 회로가 발달되어 있지 않고 이중 언어 환경이 잘 마련되어 있지 않을 때 두 개 언어를 동시에 강제적으로 많이 주면 상호 경쟁하기 때문에 두 개 언어 모두 효과적으로 잘 받아들일 수 없다. 모국어 보다 외국어를 너무 강제로 시키면 모국어까지도 발달이 지연될 수 있다. 즉, 한국에서 사는 아이는 학원이나 비디오 등으로 잠깐 영어를 배운 뒤에 대부분 생활 속에서는 한국어를 사용하기 때문에, 교육효과가 기대만큼 크지 않다. 영어를 이해하고 말할 때 한국어로 번역하여 이해하게 되고 한국어를 영어로 작문한 다음에 영어로 말하게 되기 때문에 그만큼 비효율적이다. 설사 아이가 잘 따라 한다고 해도 뇌에서 동기유발을 해주지 않기 때문에 별 재미가 없고, 그러다 보면 아이는 영어에 대한 스트레스가 쌓여 평생 영어를 싫어할 수도 있게 된다.   뇌 학자들은 너무 일찍 마구잡이로 시키는 것보다는 초등학교 입학 전·후 시기부터 본격적으로 외국어 교육을 시키는 것이 더욱 효과적이라고 말한다. 언어는 단순한 단어의 연결이 아니라 사물을 이해하고 인식하는 인지 기능과 감정이 같이 들어가 있어야 참다운 언어가 만들어진다. 따라서 인지기능과 감정이 같이 발달하는 시기에 언어교육이 이루어져야 자연스러운 언어 습득이 이루어질 수 있다. 또 언어교육을 시킬 때는 다양한 내용의 자극을 주면서 재미있게 학습하는 방법이 좋다. 똑같은 내용을 강제로 단순 반복· 암기 교육을 시키면 뇌에 있는 일부의 회로만이 자극을 받아 발달한다. 따라서 특정 내용을 암기하는 당장의 효과는 있을지 몰라도, 편협하고 감정이 메마른 지식의 소유자로 성장할 수 있다.

 

 

만 12세 이후 : 시각 맡는 후두엽이 발달한다. 외모에 관심, 연예인에 열광

이 시기에는 시각 기능이 발달해서 자신의 주위를 훑어보고 자신과 다른 사람의 차이를 선명하게 알게 되며 자신의 외모에 큰 관심을 갖게 된다. 보기에 화려하고 멋진 연예인이나 스포츠맨들에 빠져 열광하는 것도 시각기능이 발달한 이 시기의 뇌 발달 특징과 관련이 깊다. 따라서 이 시기에 잘 나타나는 이런 특징들을 나무라고 못하게 하는 것 보다 자연스럽게 느끼게 해주고 다른 것의 중요성도 알도록 해 주는 것이 자기 발전을 위한 성찰의 계기가 될 수 있다.

  

 

 

 

 

 

이 글을 쓰신 뇌과학자 서유헌님이 지식iN에 묻습니다.

많은 청소년 들이 지식의 뇌는 혹사당하는 반면, 감정과 본능의 뇌는 억눌려 있기 때문에 감정적인 충족감을 얻기 위해서 청소년 비행이 발생하고 있다고 생각합니다. 이렇게 두뇌 생리적 관점에서 본 적절한 청소년 비행 방지 대책은

어떤 것이 있을까요?

 

글

서유헌 | 서울대 의과대학 교수

2009년 대한민국 최고과학기술인상의 수상자이다. 서울대 의과대학 교수이며 신경과학 및 인지과학 연구소장을 겸하고 있다. 또한 교육과학기술부 치매 정복 창의연구단을 이끌고 있다. 저서로는 [내 아이의 미래가 달라지는 엄마표 뇌교육], [머리가 좋아지는 뇌과학 세상], [천재 아이를 원한다면 따뜻한 부모가되라], [잠자는 뇌를 깨워라] 등이 있다.

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