우리나라 학생들의 수학 성적은 다른 나라에 비해 높은 편이다. 하지만 우리나라 학생들보다 수학 성적이 높은 혹은 비슷한 나라를 비교할 때 수학 교육에 투자하는 시간은 지나치게 길다. 즉 수학교육이 비효율적으로 이뤄지고 있는 셈이다.
청소년정책연구원이 발간하는 ‘한국청소년연구’를 통해 발표된 장상수 순천대학교 사회교육과 교수는 한국 학생들의 수학 성적에 대한 내용을 자신의 논문 ‘가족배경과 학습시간, 성적-국제비교의 관점에서 본 한국’을 통해 발표하였다. (원문링크)
장상수 교수는 2003년 경제협력개발기구(OECD)가 수집한 ‘국제학생평가’자료를 토대로 우리나라 학생들의 수학 성적을 분석하였다. 그 결과, 우리나라 학생들의 수학 점수는 542.2점으로 핀란드에 이어 2위로 나타났다.
문제는 한국 학생들이 수학에 들이는 시간이 핀란드 학생들의 배 이상이라는 것이다. 핀란드 학생들은 일주일에 4.5시간 동안 수학 공부를 하는 것으로 나타났다. 반면 한국 학생들은 10.4시간동안 공부하는 것으로 나타났다. 이는 핀란드 학생들 보다 약 두 배 이상 공부하는 것이다.
또한 우리나라 학생들은 수학 성적이 3위인 네덜란드(4.9시간)와 4위인 일본(4.9시간)에 비해 더 많은 시간을 공부하는 것으로 나타났다. 경제협력개발기구(OECD)의 평균이었던 7.6시간보다 약 3시간 이상 더 많은 공부를 하는 것이다.
이번 논문을 통해 선진국에서는 학습시간이 짧을수록 성적이 좋은 경향을 보인다는 것을 알 수 있다. 독일과 영국, 덴마크 등은 학교 수업시간이 길수록 성적이 낮게 나타났으며, 오스트리아와 프랑스에서는 공부하는 시간과 성적이 무관한 것으로 나타났다.
결과적으로 본다면 한국 학생들이 다른 나라 학생들보다 더 많이 수학공부를 하지만, 큰 차이는 없다는 것을 뜻한다. 이는 수학 공부를 하는 방법이 효율적이지 못하다는 것을 의미한다. 짧은 시간동안 효율적인 수학 공부를 할 수 있도록 모두가 고민해 봐야 할 때이다.

유달리 수학과목이 두려운 이유

한국 학생들이 수학과목을 더 많이 공부하는 데에는 수학과목에 대한 ‘두려움’도 있기 때문이다. 다른 과목보다 유달리 수학과목을 어렵게 느끼는 이유는 무엇일까. 최근 이 두려움의 원인이 바로 ‘유전’일 수 있다는 연구 결과가 발표되었다.
스티븐 페트릴(Stephen A. Petrill) 미국 오하이오 주립대학교(The Ohio State University) 심리학과 교수와 연구팀은 학술지 ‘아동심리학과 정신 의학’(Journal of Child Psychology and Psychiatry)을 통해 지역 내 프로젝트에 참여한 쌍둥이 514쌍을 대상으로 실험을 진행하였다. (원문링크)
연구팀은 오하이오 지역 내에서 진행되는 읽기·쓰기·수리 프로젝트에 참여 중인 9세~15세 사이 일란성 쌍둥이 216쌍, 이란성 쌍둥이 298쌍을 대상으로 수학에 대한 두려움 여부를 심층 인터뷰 하고, 일란성 쌍둥이와 이란성 쌍둥이 사이에 얼마나 차이가 나는지에 대한 데이터를 분석하였다.
이후 연구팀은 무작위로 선별된 쌍둥이 8쌍의 집을 직접 방문해서 가정환경과의 연관성도 연구에 반영하였다. 이 과정에서 쌍둥이들에 대한 심리 변화를 뇌파 측정을 통해 관찰했고, 수학문제를 풀 때의 미세한 변화까지도 모두 기록했다.
그 결과, 수학 공포증을 앓는 요인 중 40퍼센트(%)가 선천적 유전 때문이라는 분석이 나왔다. 학교와 가정의 환경이 차지하는 비중도 상당했지만, 유전적 요인이 있을 경우 증세가 더욱 심하게 나타난 것이다. 이번 연구를 통해 혹시 어떤 학생이 수학을 특히 어려워 한다면, 선천적인 원인을 감안하고 부드럽게 교육하는 방식을 취하는 것이 좋다는 것을 알 수 있다.

수학을 잘하면 어학엔 약하다?

수학과 관련된 재미있는 속설도 있다. 수학을 잘하는 사람이 어학에는 약한 반면, 어학 등 문과 계통의 과목에 뛰어난 학생들이 수학에 약하다는 이야기이다. 서로 다른 메커니즘에 의해 발휘되는 능력이라고 생각되기 때문에 알려진 속설이다.
하지만 영국 옥스퍼드대학교(University of Oxford)와 킹스칼리지런던(King’s College London) 공동연구팀은 어학 능력과 수학적 역량 사이에 유전적으로 연결되는 부분이 있다고 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Journal Nature Communications)를 통해 발표하였다. (원문링크)
연구팀은 쌍둥이 초기발달 연구(The Twins Early Development Study: TEDS)의 자료를 분석하였다. 이 자료에는 2800가족의 일원인 12살 아이들을 대상으로 수학과 읽기 능력에 대한 유전학적 영향을 연구한 데이터가 포함되어 있었다. 혈연관계가 없는 아이들과 쌍둥이들을 대상으로 영국 공립학교 교육과정에 기초한 읽기 이해력과 유창성, 수학적 기량 등을 평가한 결과이다.
이 자료를 분석한 결과, 어학 능력이 연관이 있는 유전적 변형과 수학능력과 관련이 있는 유전적 변형에 공통되는 부분이 발견되었다. 연구팀은 수천 명의 쌍둥이들의 유전적 유사성과 이들의 DNA에서 발견된 수백만 개의 변형을 분석하였고, 그 과정에서 일부 DNA 변형이 읽기와 수학 능력에 중요한 역할을 한다는 것을 발견한 것이다.
물론 수학과 읽기 능력은 유전자 뿐만 아니라 배우고 경험하는 여러 활동에 의해서도 영향을 받을 수 있다. 즉, 유전자와 교육의 복합적 상호작용에 의해서 아이들의 능력이 결정되는 것이다. 이번 연구는 인간의 생물학적 특성을 이해하는데 활용하는 분석틀을 제공했다는 점에서 의미가 있다고 할 수 있다.