사이먼프레이저대학 수학 교수이자 수학자 피터 릴리에달은 학습을 최적화려면 수학 수업에서 비판적인 사고를 강화해야 한다고 강조했다. 그는 교육매체 에듀토피아에 수학 수업을 생각하는 교실로 전환하는 방법에 대한 칼럼을 게재했다.
전통적인 수학 교실의 문제점
릴리에달 교수는 전통적인 수학 수업의 경우 ‘나는, 우리는, 당신은’ 접근법이 기본이라며, 이러한 접근법이 일반화되고 자주 사용될 경우 학생들은 비판적인 사고력을 개발하기보다는 교사를 모방하게 된다고 지적했다. 그는 효과적인 학습을 촉진하려면 수업이 어떻게 구성되고 과제가 어떻게 할당되며, 학생들이 어떻게 서로 협력하는지를 다시 상상하는 '생각하는 교실' 접근법을 옹호했다.
'생각하는 교실' 접근 방식은 10년 이상의 연구, 실험 및 400명 이상의 K-12 교사와의 협업을 기반으로 한다. 학생들에게 도전 과제를 제시하고, 교실 좌석을 재구성하고, 고도로 구조화된 그룹 활동을 이용하는 등 다양한 전략을 통해 독립적인 사고를 자극하도록 구성되어 있다.
특히 과제의 경우 학생들이 그룹으로 작업할 수 있어야 한다. 흥미를 유발하는 비교과적 문제해결 활동이 추천된다.
릴제달 교수의 '생각하는 교실' 접근법의 핵심 요소는 학생들의 협업과 그룹 작업에 대한 강조다. 능력에 따라 학생들을 그룹화하거나 자신의 그룹을 선택하도록 허용하는 대신, 릴리에달의 연구는 학생들이 무작위 그룹에서 더 효과적으로 활동할 가능성이 더 크다는 것을 보여준다. 무작위 그룹은 사회적 장벽을 허물고, 지식 이동성을 높이고, 스트레스를 줄이고, 수학에 대한 열정을 기르는 데 도움을 준다고 전했다.
샌디에이고의 K-8 학교인 디자인39 캠퍼스의 수학교사 카일 아스머스는 가능한 해결책을 문서화하고 학생들의 문제 해결에 협력하도록 이끄는 것이 중요하다고 말했다. 특히 수업 시간에 서 있는 것을 강조했는데, 그 이유는 학생들이 서 있을 때 다른 사람에게 의존하거나 이탈할 가능성이 적다는 것이었다. 그는 학생들이 앉아있을 때 익명성을 느끼고 이는 수업 중 이탈로 이어질 수 있다고 설명했다.
결국 생각하는 교실에서 학생들은 책상 앞에 앉아 공책에 필기하지 않게 된다. 화이트보드나 칠판 등을 사용하게 되는데, 릴리에달 교수의 연구에 따르면 화이트보드에 작업하는 학생 그룹이 20초 이내에 과제를 시작했다. 어떤 오류도 쉽게 지울 수 있다는 것을 알기 때문에 화이트보드에 주석을 달거나 다른 해결책을 기꺼이 표기한다.
반면 종이에 도표를 작성하는 학생들은 단일 표기법을 만드는 데 최대 3분이 걸리며, 자신의 글이 완벽하다고 믿을 때까지 머뭇거린다. 교수는 이러한 망설임이 낮은 수준의 사고력으로 이어진다고 지적했다.
아스머스 교사는 학생들에게 도전적인 과제를 제시하고 일어서서 할 때, 더 빨리 과제를 시작할 뿐만 아니라 더 많은 시간을 쓴다고 설명했다.
적극적인 학습 및 참여 장려
'생각하는 교실'의 주요 목표 중 하나는 학생들의 적극적인 학습과 참여를 촉진하는 것이다. 이를 위해 교사는 학생들이 비판적으로 생각하고 협력해야 하는 과제와 활동을 설계하고 학생들이 필요할 때 질문을 하고 설명을 구하도록 유도해야 한다. 자신의 사고 과정과 추론을 설명할 수 있는 기회를 제공하며, 학생들이 자신의 학습과 발전에 대해 성찰할 수 있는 건설적인 피드백을 제공한다.
학생들이 그룹을 이뤄 작업하기 때문에 교사는 작업 상황에 쉽게 파악하며 지원할 수 있다. 하지만 릴리에달 교수는 학생들이 해결책에 빠르게 도달하기 위한 질문에 답하기보다는 독입적인 생각으로 이끌도록 질문을 우선시하라고 조언했다.
평가 방식 또한 중요하다. 우선 학생들이 도전에 효과적으로 대처하고 인내하는 것에 따라 평가할 것이 권장된다. 개별 목표를 얼마나 잘 설정하고 목표를 달성하기 위해 진전을 이뤘는지, 문제를 해결하고 정보에 입각한 결정을 내리기 위해 그룹원과 정보를 잘 공유했는지 살펴봐야 한다. 이와 함께 현재 과제 진행상황과 미래 학습 방향에 대한 피드백을 제공할 수 있어야 한다.