이 흐름에 맞춰 이공계 선호현상은 국내 고등학교에서도 드러나고 있다. 문과 학급과 이과 학급의 학생 수가 약 7:3 정도를 유지했던 10여 년 전에 비해 최근 3:7 정도로 역전된 비율을 나타내고 있으며, 전국 단위의 영재학교와 광역 단위의 과학고 등의 이공계 인력 양성을 목표로 하는 고교의 숫자와 국가적 지원 역시 크게 확대되었다.
자율형 사립 고등학교의 경우 독립된 재정과 교과과정을 운영하고 있는데 이 역시 대부분 이공계열 학습에 중점을 두고 있으며, 과학영재학교는 2010년 3개교에서 2016년 8개교로 6년 사이 3배 가까이 그 수를 늘릴 예정이다. 이에 따라 수학·과학 학습의 중요성이 과거에 비해 월등히 높아지고 있고, 특히 인문계열 진학을 목표로 하고 있는 학생과 학부모들에게서 수학·과학 학습 상담 및 설명회에서 더욱 귀를 기울이는 모습들이 나타나고 있다.
일례로 상담과 설명회에서 뒤늦은 수학 학습 준비를 이제부터라도 어떻게 해야 하는가에 대한 문의가 급증하고 있으며, 영어의 학습량을 수학의 학습량으로 어떻게 전환해야 하는지, 자신에게 알맞은 수학 학습을 어떻게 해야 하는지 등에 대한 1:1 로드맵의 설계에 대한 문의와 요청이 쇄도하고 있다고 한다.
입시에서 수학·과학 사고력이 왜 중요할까?
고입에서 현재 지필고사가 남아 있는 곳은 전국 8개의 과학영재학교이다. 과학영재학교는 1차 서류전형과 2차 지필고사, 3차 캠프전형으로 구성이 된다. 그 중 2차 지필고사에서는 수학, 과학의 사고력과 창의적 문제해결력을 가장 중요하게 물어본다. 문제의 경향성은 실생활과 연결된 문제가 많이 출제되며, 고난도 수학·과학 사고력이 요구되는 학문간 융합 문제도 출제되고 있다. 따라서 개념 이해만으로 과학영재학교 전형을 통과하기에는 어렵다고 할 수 있다.
과학고 역시 서류전형 후 구술 면접이 진행되는데, 구술 면접은 수학, 과학 문제를 풀고 그 내용을 면접 교사에게 설명하는 방식이므로 문제 해결 전략과 사고력이 없다면 통과하기가 어렵다. 또한 입시의 마지막 관문인 대입의 기본 선발 방식을 모두 통과하기 위해서는 학생부 교과, 비교과, 수능, 논·구술, 면접(자기소개서)로 구성되는데, 이 중 정시에서 가장 중요한 요소인 수능 고득점에 도달하려면 사고력은 필수이다.
특히 수능에서 가장 큰 영향력을 발휘하는 수학 과목에서 추론과 문제해결 등의 고난도 사고력을 요하는 문제가 가장 높은 점수인 4점으로 배점되기 때문에 1, 2등급을 받으려면 반드시 이 문제들을 해결해야 되는 셈이다. 따라서 우수한 학생들을 선별하기 위해 대학과 과학영재학교 등에서 가장 중요하게 여기는 부분이 높은 수준의 사고력이라고 말할 수 있다.
수학·과학 사고력을 키우려면 어떻게 공부해야 할까?
수학·과학의 사고력을 키우기 위해서 가장 중요한 것은 ‘생각하는 시간을 갖는 것’이다. 문제를 해결할 땐 스스로 생각하여, 답을 찾을 때까지 궁리를 하고 해결하는 과정을 거쳐야 한다. 다음으로 입학에 필요한 시험에 맞춰 빠른 시간 안에 해결하는 연습을 추가해야 하며, 질문과 토론을 통해 호기심을 충족하도록 노력하자.
여기서 잊지 말아야 할 것은 한 가지 주제나 문제에 대해서 깊이 고민하고 해결하기 위해 노력하는 시간을 가지고 성취의 기쁨을 느껴보는 것이다. 현재 입시는 중학교만 진학해도 준비할 것이 너무 많아져 사고력을 키울 수 있는 탐구학습이 어려운 상황이다. 그러나 고입을 넘어 대입까지 생각한다면 사고력과 학습에 필요한 자기주도성이 가장 중요하므로 되도록이면 빨리 스스로 호기심을 가지고 질문하고 탐구하는 훈련을 하도록 하자.
뿐만 아니라 학습 이외에 수학·과학 사고력을 키우는 다양한 탐구활동, 독서활동도 함께 병행되어야 한다. 과학의 경우 실험 탐구활동이 생각을 경험할 수 있는 좋은 계기가 된다. 실험을 통해 자신이 알던 개념과 이론이 현실에서 어떤 차이를 나타내는지 확인하고, 이를 해결하기 위해 고민을 할 수 있기 때문이다.
또 다른 활동이라면, 주어진 문제를 팀 별로 해결하는 프로젝트 수업이 효과적이다. 실생활과 연결된 문제를 놓고 학생들 스스로 자료를 조사하고 해결 전략을 의논하면서 문제를 해결하는 프로젝트 수업은 자신의 생각뿐 아니라 다른 학생들의 문제 해결을 위한 고민을 공유하기 때문에 더 많은 성취를 보일 수 있다.
그 밖에 과학관과 박물관, 천문대와 같은 곳을 탐방하여, 책에서 보거나 학교에서 배운 내용을 경험하는 것도 좋은 활동이며, 새로운 정보를 탐색 획득하고 간접 경험을 할 수 있는 독서 역시 사고력 향상을 위한 좋은 방법이다.
글 이미경(와이즈만 영재교육 소장) 사진제공 와이즈만영재교육
