문제해결능력 키우는 STEM교육

각 학교의 교실에서는 매일 등교한 학생들이 자리를 잡고 앉아 수업이나 강연을 듣는다.

미국 슬레이튼 중학교에서는 이러한 장면이 이제는 별로 친숙하지 않은 모습이 될 것으로 보인다. 이 학교 교사들은 텍서스 기술대학교(텍서스 테크) 교육대 및 국립 우수교육연구소(NIET)와의 협력을 통해 학생들을 방관자가 아닌 문제 해결사로 키우기 위해 높은 인지능력을 요구하는 과제 부여 방법을 배우고 있다.

텍서스 테크 STEM 교육 전공 크리스토퍼 차일즈(Kristopher Childs) 조교수는 “유감스럽게도 많은 교실에서는 교사들이 예전에 교육받은 방식 대로 가르치기 때문에 전형적으로 강의 기반 교실 환경이 조성된다”고 지적했다.

그는 “이번 프로젝트에서 교사들은 교실을 새로운 방식으로 개조하도록 교육받고 학생들에게 무엇을 하라고 알려주는 대신 그들의 관심사와 관련된 풍부하고 실질적인 과제와 시나리오를 제공하게 된다”며, “이러한 시나리오에 따라 교사는 학생들이 이미 가지고 있는 지식을 토대로 교실 환경을 학생 중심으로 조성한다”고 설명했다.

미국 슬레이튼 중학교는 텍서스 테크 교수진과 협력해 문제 해결 능력을 키우는 교육방법을 도입하고 있다. Credit : Pixabay

교사 훈련부터 시작

학생들이 교실에서 공부하는 방법을 이렇게 바꾸는 일은 교사 훈련으로부터 시작된다. 이 프로젝트에는 차일즈 교수를 비롯해 언어와 다양성, 문해(文解) 프로그램 전공인 멜리니 레즐리(Mellinee Lesley) 교수, 교육 리더쉽을 가르치는 바네사 델리언(Vanessa DeLeon) 초빙 조교수가 참여했다. 차일즈 교수는 STEM 관련 수업에서 교사들을 지도하고 레슬리 교수는 언어와 문해 교육을 주도하며, 델리언 교수는 이 학교 교장을 포함한 지도적 지위에 있는 사람들과 교육 리더쉽에 관해 상호 의견을 교환하며 교육을 진행한다.

차일즈 교수는 “이는 본질적으로 교수직에 부여된 기본 역할로서 가까운 학교의 교육에 적극 참여해 교사들이 전문성을 개발하도록 북돋는 것”이라며, “전문성 개발은 교사들의 교수법 향상을 위해 이들의 교육 내용과 교육적 지식을 고양시키는데 초점을 맞추고 있다”고 말했다.

슬레이튼 중학교 교사와 면담을 하고 있는 텍서스 테크의 크리스토퍼 차일즈 STEM 전공 교수. Credit: Texas Tech University

공적 지원 프로그램 이용

슬레이튼 중학교의 프로그램은 3년 전 출범한 ‘효과적인 교육자 개발 지원’[Supporting Effective Educator Development (SEED)] 기금을 받아 2016년에 시작됐으며 현재 3단계에 접어들었다. 첫 번째 단계 혹은 코호트 원(cohort one)은 교사들이 교육 지도력과 문해 교육, STEM 교육을 이수하고 인증서를 취득토록 했다. 두 번째 단계 혹은 코호트 2에서는 온라인으로 대학원 과정을 교습하는 외에 교수가 학교를 방문해 지도력 팀 회의와 전문성 개발 회의에 참여하는 모델을 구현했다.

세 번째 단계인 코호트 3은 더 많은 실습과 함께 3년 동안 진행될 예정이다. 텍서스 테크 교수진은 3단계 첫 해에는 매주 슬레이튼 중학교를 방문하게 된다. 첫 주에 교수들은 회의를 진행하고 교사들에게 교실 전략을 가르칠 계획이다. 그 다음 주에는 교사들과 일대일 미팅을 갖고 교실에서의 진행 요령을 완성한 후 피드백을 제공하게 된다.

학생들이 문제 해결에 관심을 갖게 하기 위해서는 이들이 관심을 갖고 즐기는 것을 주제로 학습하는 것도 한 방법이다. Credit : Pixabay

대학에서 3년 동안 교육 지원

교사들은 NIET와 협력해 TAP(The System for Teacher and Student Advancement) 시스템을 통해 전문성 증진과 경력 향상 기회를 얻는다. 슬레이튼 중학교에서의 3년차 단계는 학교 관리자들이 원하는 학교의 모습과 교사들의 수업 진행에 대한 중요한 표준이 될 것으로 보인다.

텍서스 테크의 지역 담당 교사인 엘리자베스 우달(Elizabeth Woodall)은 “이번 학기가 끝날 때 교수들은 연구기금 종료에 때맞춰 슬레이튼 중학교가 해야 할 책무를 제시할 것”이라며, “우리가 기대하는 것은 우리가 슬레이튼 중학교 교사들과 함께 한 작업이 잘 진행되는 것으로서 3년 동안 다른 수준의 지원을 했기 때문에 이 모델을 계속 사용할 것으로 생각한다”고 말했다.

프로그램 교사는 세 가지 역할 맡아

이 프로그램의 교사들은 세 가지 역할을 한다. 먼저 교실에 상주하는 경력 교사, 다음은 학교의 다른 교사를 가르치는 멘토 교사 그리고 세 번째는 전문성 개발회의를 운영하고 교사들을 평가하는 한편 교장 등 지도력 팀과 긴밀히 협력하는 책임 교사 역할이다.

차일즈 교수는 “연구 결과에 따르면 전문성 증진은 교사의 지식에 직접적인 영향을 미친다”며, “교사의 지식은 수업에 영향을 주어 학생들의 성취도를 높인다”고 말했다.

차일즈 교수는 학생들이 높은 인지능력이 요구되는 문제에 대해 관심을 보이고 질문을 통해 궁금한 점을 알게 되면 문제-해결 방법의 가치를 알게 된다고 말했다. Credit: Texas Tech University

슬레이튼 중학교에서 동료 교사들을 가르치는 마스터 교사인 케이티 니건(Katie Negen)은 교사들에게 교실에서 높은 인지능력이 요구되는 학업을 수행하는 방법을 보여준 다음 교사들이 가져온 자료들이 얼마나 효과적인지를 보여주기 위해 이 자료들을 평가한다. 자료는 교사 피드백과 수업 장면 비디오를 통해 수집되고 필요에 따라 방법을 조정한다.

고도 인지능력 요구되는 과제 활용 필요

교사들이 교수 방법에 부딪히는 많은 문제들은 지난 여름 ‘교육 라운드’에서 확인됐다. 니건 교사는 “교육 라운드에서 확인한 것은 기본적으로 협동 학습의 부족과 같은 것이었다”며, “학생들은 함께 모여 앉아 있지만 협조적으로 공부를 하지 않고 더 심도 있게 생각하는 일에 제대로 참여하지 않고 있는데, 이는 기본적인 것으로 교사들이 단계를 높여갈 수 있도록 노력해야 한다”고 말했다.

차일즈 교수는 그렇게 하는 한 가지 방법은 학생들이 이미 즐기고 있는 것에 초점을 맞춰 보는 것이라고 말했다. 높은 인지 능력이 요구되는 작업은 학생들에게 문제를 제시하고 이들이 이미 가지고 있는 기술과 지식, 관심을 사용해 문제의 모든 측면을 다루도록 하는 것이다. 학생들은 문제가 존재하는 이유와 예방할 수 있는 방법, 비용과 영향을 미치는 사람 등에 대해 질문하는데, 이를 통해 문제-해결의 가치를 알게 된다.

니겐 교사는 교실에서 고도의 인지능력이 요구되는 과제를 사용하는 것이 흔하지는 않지만 이런 목표를 달성하는데 중요한 방법이라고 설명했다.

 ScienceTimes