학습과 기억은 뇌 과학 분야에서 연구가 가장 활발히 진행 중인 분야입니다. 뇌 과학의 발달은 뇌가 어떻게 작동하는지 이해하는 데부터 출발했는데요. 뇌를 어떻게 활용하는지에 따라 그 기능과 성능, 효율이 달라질 수 있습니다.
오늘은 작업기억, 수면의 역할, 운동의 중요성 등 뇌과학적 접근을 통해 학습 방법을 어떻게 개선할 수 있는지, 부모님들이 자녀의 학습을 도울 때 뇌과학의 원리를 어떻게 적용할 수 있을지에 대해 소개하며 뇌과학을 바탕으로 한 학습 효율 극대화 전략을 소개합니다.
[ 목차 ]
1. 뇌 과학과 학습의 관계
2. 뇌는 훈련으로 발달할 수 있다
3. 사춘기 아이들의 수면 패턴과 학습
4. 뇌의 집중 한계와 집중 학습법
5. 공부머리와 작업기억 역할
6. 수면과 운동: 뇌 활성화 핵심
7. 실생활에 적용할 뇌 과학적 학습 전략
8. 마무리: 학습 파트너로서의 부모 역할
뇌 과학
뇌 과학에서 똑똑한 두뇌는 후천적으로 만들어질 있다는 것입니다. 그래서 최근 육아와 학습 분야에서도 뇌 과학과 두뇌 발달에 관한 관심이 두드러지고 있습니다. 물론 최근에 뇌 과학이 중해졌다기보다 그 이전부터 중요하게 다뤄졌습니다.
뇌과학이 발달하지 않은 과거 에는 사람의 사고와 행동을 이해하기 위한 수단으로 심리학이 발달했어요. 그러나 심리학에서 설명하지 못하는 것도 많지만 뇌 과학의 발달로 설명되지 않은 것 들이 밝혀지고 뇌의 움직임에 관한 이론들이 밝혀지기 시작했죠. 이를 통해 잘못 인신된 점들도 바로잡게 되었습니다.
1. 뇌 과학과 학습의 관계
현대의 뇌 과학 연구는 학습과 기억의 메커니즘을 더욱 깊이 있게 밝혀내고 있습니다. 과거에는 단순히 기억하고 반복하는 학습법이 중시되었으나, 이제는 뇌가 어떻게 정보를 처리하고 기억하는지, 그리고 그 과정을 최적화할 방법을 알게 되었습니다.
뇌 과학의 발전으로 우리는 뇌의 가소성(plasticity)을 이해하게 되었으며, 이를 통해 뇌가 환경과 학습 경험에 따라 변화하고 발전할 수 있다는 사실이 명확해졌습니다. 학습은 단순한 암기가 아닌, 뇌를 어떻게 사용하는가에 따라 그 효과가 달라집니다.
2. 뇌는 훈련으로 발달할 수 있다.
뇌의 가소성은 뇌가 경험과 훈련을 통해 변화하고 발달할 수 있는 능력을 뜻합니다. 이 말은 뇌가 끊임없이 학습과 훈련을 통해 성장할 수 있다는 것을 의미합니다. 결국 뇌는 후천적으로 발달시킬 수 있다는 점입니다.
뇌가 적절한 자극을 받으면 더 나은 학습 능력을 발휘할 수 있습니다. 이 자극에는 학습, 운동, 적절한 수면 등이 포함되며, 그 과정을 통해 우리는 뇌의 잠재력을 극대화할 수 있습니다.
이때 중요한 것은 단순히 학습하는 것이 아니라, 뇌가 잘 작동할 수 있는 환경을 조성하고 이를 꾸준히 유지하는 것입니다.
3. 사춘기 아이들의 수면 패턴과 학습
사춘기 아이들은 늦게 잠들고 아침에 일어나기 힘들어합니다. 그래서 부모님의 꾸지람을 듣기도 하고 게으른 아이로 오해할 수 있지만, 실제로는 사춘기 아이들의 뇌에서 멜라토닌(수면 호르몬)이 2~3시간 늦게 분비되기 때문입니다.
성인은 보통 밤 11시가 되면 잠자리에 들고 명일 오전 6~7시쯤 일어나는 것이 보통인데, 사춘기 아이들은 멜라토닌 분비가 늦춰저 대체로 새벽 1시쯤 잠이 들고 아침에 일찍 일어나기 어려워합니다.
늦은 시간의 취침과 그로 인한 늦잠의 반복으로 일주기 리듬이 깨지는 상태가 됩니다.
이는 학습에 큰 영향을 미치며, 아침 일찍 공부하라는 요구는 오히려 비효율적일 수 있습니다.
따라서 아이들의 생체 리듬을 고려하여 학습 시간을 조정해주는 것이 중요하며, 아이들이 스스로 최적의 학습 패턴을 찾도록 돕는 것이 바람직합니다.
4. 뇌의 집중 한계와 집중 학습법
뇌의 집중력에는 한계가 있습니다. 평균적으로 20분 동안만 뇌가 몰입할 수 있다는 연구 결과가 있으며, 그 이후로는 산만해지기 시작합니다. 이를 고려해 1시간 내내 집중을 유지하려는 시도는 오히려 비효율적입니다.
효율적인 학습법은 20분 동안 집중해서 개념을 익히고, 이후 20분간 문제를 푸는 방식으로 학습하는 방법입니다. 이를 통해 뇌는 효율적으로 정보를 처리하고, 집중과 이완을 반복하면서 학습의 질을 높일 수 있습니다.
5. 공부머리와 작업기억의 역할
‘공부머리’는 단순히 IQ나 지능지수로 결정되는 것이 아닙니다. 공부머리를 결정짓는 핵심 요소는 작업기억(working memory)입니다. 작업기억은 학습 중 정보를 일시적으로 저장하고 처리하는 능력으로, 특히 복잡한 문제를 해결하는 데 필수적입니다.
흔히 '우리 아이는 머리는 좋은데 그 좋은 머리 믿고 노력을 안 해'가 아니라 공부머리라는 작업기억이 발달하지 않아서 그렇습니다.
작업기억을 쉽게 설명하면, 머릿속에 펼쳐져 있는 정보를 처리 하기 위한 작업대라고 보시면 되고 이 작업대는 크기가 크며, 칠판, 공구 등 성능 좋은 다양한 도구가 있어 분해나 조립이 가능해야 하고 때론 작업 물을 잠시 보관 해두었다가 다시 꺼내어 처리할 수 있어야 합니다.
예를 들어, "26 곱하기 7의 결과는 무엇인가"라는 질문은 머릿속 작업대를 써서 그 수를 구하면 간단하게 답할 수 있습니다. 작업대의 성능이 좋은 편이라면 곱하기와 더하기 학습에 대한 장기기억을 불러와 먼저 곱한 값은 잠시 보관하고 십의 자리수를 곱해 더한 값을 어렵지 않게 구할 수 있을 겁니다.
작업기억이 뛰어난 학생은 주어진 문제를 분석하고, 필요한 정보를 빠르게 불러와 해결하는 능력이 탁월합니다. 반면, 작업기억이 충분히 발달하지 않으면 복잡한 학습 내용을 처리하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 따라서 학습 효율을 높이기 위해서는 작업기억을 강화할 필요가 있습니다.
작업기억은 학년이 올라갈수록 더욱 중요해집니다. 초등학교에서는 단순 암기 위주로 학습할 수 있지만, 중등 교육 이후에는 복잡한 개념과 문제를 처리하는 능력을 필요로합니다. 작업기억이 충분히 발달하지 않으면, 학습 성과가 저하될 수 있으며, 이는 결국 성적 하락으로 이어질 수 있습니다.
6. 수면과 뇌 운동: 뇌 활성화 핵심
수면과 운동은 뇌를 활성화하는 데 필수적인 두 가지 요소입니다. 먼저 수면은 뇌가 학습한 내용을 정리하고, 이를 장기 기억으로 전환하는 데 중요한 역할을 합니다.
특히 깊은 잠 동안 뇌는 학습한 정보를 정교화하고, 이를 대뇌피질에 저장합니다. 따라서 수면이 부족하면 학습 효율이 급격히 저하될 수 있습니다.
운동은 혈류를 증가시키고, 뇌로 가는 산소 공급을 촉진하여 뇌의 기능을 향상시킵니다. 간단한 운동이라도 뇌의 활성화를 돕고, 학습 효율을 높이는 데 큰 도움이 됩니다. 학습 전에 가벼운 운동을 통해 뇌를 깨우면, 이후 학습 과정에서 더 나은 집중력과 이해력을 발휘할 수 있습니다.
7. 실생활에 적용할 뇌 과학적 학습 전략
① 최적의 학습 시간 선택하기
집중력이 가장 높아지는 시간대는 오후나 저녁입니다. 특히 방과 후에서 저녁 9시 사이가 학습 효율을 극대화할 수 있는 시간입니다. 이때 복잡한 개념을 공부하거나 집중력이 요구되는 과목을 학습하는 것이 효과적입니다.
② 충분한 수면 확보
뇌는 수면 중에 기억을 정리하고, 학습한 내용을 장기적으로 저장합니다. 양질의 수면은 학습 능력을 극대화하는 핵심 요소입니다. 충분한 잠을 자지 않고 무리하게 학습하는 것은 오히려 학습 효과를 떨어뜨리는 결과를 초래합니다.
③ 운동과 학습 병행
학습 전에 가벼운 운동을 통해 뇌를 활성화시키면 학습 효율이 극대화될 수 있습니다. 운동은 신경 전달 물질의 분비를 촉진하고, 뇌로 가는 혈류량을 증가시켜 뇌의 기능을 최상의 상태로 유지해 줍니다.
④ 수분 섭취와 두뇌 관리
두뇌는 80%가 물로 이루어져 있습니다. 수분이 부족하면 주의력과 기억력이 저하되고, 피로를 쉽게 느끼게 됩니다. 충분한 수분 섭취를 통해 두뇌 기능을 최적화하는 것이 중요합니다.
8. 마무리: 학습 파트너로서의 부모 역할
학습은 단순한 반복이 아니라, 뇌의 특성을 고려한 전략적 접근이 필요합니다. 부모님들은 자녀의 학습을 강요하는 것보다는, 그들이 스스로 최적의 학습 방법을 찾을 수 있도록 도와주는 파트너 역할을 해야 합니다.
아이들이 학습한 내용을 스스로 설명해보도록 하고, 부족한 부분을 발견할 수 있도록 돕는 것이 자기 주도 학습을 가능하게 합니다.
또한 부모님이 아이의 실력을 정확히 파악하고 그에 맞는 전략을 세워주면, 아이는 학습 방향을 잃지 않고 더욱 효과적으로 학습할 수 있습니다.
뇌과학을 이해하고 이를 바탕으로 학습 전략을 세운다면, 아이들의 학습 능력은 눈에 띄게 향상될 것입니다. 뇌가 가진 잠재력을 극대화하는 방법을 찾아 똑똑하게 공부해 나가세요.