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호기심 자극하는 주제 탐구활동으로 문제해결능력 길러야

주제 탐구활동을 하거나 해법을 찾는 문제 풀이로 과학·수학 사고력을 키워야 입시 경쟁력을 키울 수 있다. 사진은 한성과학고 학생들이 1년 동안 연구하는 프로젝트 실험 모습.

최근 고교에서는 이과계열 학급수가 문과계열을 추월하고 있다. 진학·진로·취업에 유리하다고 판단해서다. 대학입시에서 과학·수학의 반영 비중이 커진 점도 이과 역전 현상을 부추긴다. 과학·수학을 중시하는 과학고·영재학교 입시는 한층 까다로워졌다. 정답을 찾기보다 창의적인 해결에 평가의 초점을 두고 다양한 교과 영역을 융합하는 능력까지 요구할 정도다. 교육과 입시에서 과학·수학의 영향력이 갈수록 커지고 있다는 의미다. 입시전략의 이정표를 과학적·수학적 사고력 개발에 맞춰야 할 때다.

이과 인기의 배경엔 우리 교육의 변화가 자리한다. 정부는 급변하는 지구촌 기술경쟁에 대응하고 국가 경쟁력을 높이기 위해 이공계 인재 양성에 눈 돌리고 있다. 정부가 교육과정에 전문 기술력과 창의적 문제해결 능력을 요구하고 이공계를 강화하는 대학에 지원을 확대하는 것도 이 때문이다.

 교육부는 고교 문과·이과 통합(2018년부터 실시)을 계기로 전면적인 교육 체계 전환을 꾀하고 있다. 이에 따라 과학적·수학적 사고력이 입시에 미치는 영향이 커질 것으로 입시 전문가들은 예측한다.

 이 여파로 요즘 입시설명회마다 과학·수학 공부법, 이과 전환 시 입시 유·불리, 이공계열 진학·진로 등을 상담하려는 학생과 학부모가 부쩍 늘었다. 대학입시에서 반영비중이 커진 수학 가산점도 한 원인으로 꼽힌다. 이미경 와이즈만영재교육연구소장은 “설명회를 진행하다 보면 과학·수학 성적을 단기간에 끌어올릴 방법을 묻는 학부모들의 질문이 가장 많다”며 “입시·취업의 변화를 의식해 진학 설계를 요청하는 상담도 줄을 잇는다”고 말했다. 그는 이어 “호기심을 자극하는 주제 탐구활동으로 과학·수학의 재미를 피부로 느끼는 공부가 과학·수학적 사고력을 기르는 첫걸음”이라고 덧붙였다.

수학 가산점 반영 비중 커져

특히 과학고·영재학교에 진학하려는 수험생에겐 과학·수학적 사고력 개발이 하나의 지상과제가 됐다. 과학·수학 사고력은 점수나 등급 같은 객관적 지표로 평가하기가 쉽지 않다. 과거에는 각종 과학·수학 경시대회 성적이 절대적 기준이 됐다. 이 때문에 어려운 문제를 반복해 풀고 출제 유형을 익혀 시험 성적을 올리는 방법이 사고력 학습을 대신했다.

 하지만 이제 과학·수학 사고력에 대한 평가 개념이 바뀌었다. 문제를 푸는 다양한 해법 발굴, 개념과 원리를 활용한 창의적인 대안 도출, 실생활 응용 능력, 여러 요소가 복합된 문제를 해결하는 과정 등에 평가의 초점을 맞추고 있다.

 즉 요즘 과학고·영재학교 입시의 평가핵심은 과학·수학의 창의적인 활용 능력이다. 과거엔 경시대회 수준의 어려운 문제를 얼마나 잘 푸느냐가 당락을 갈랐다. 지금은 실생활에서 일어나는 현상과 문제를 과학·수학적 개념을 활용해 창의적으로 해결할 수 있는지가 관건이 된다. 정답을 못 찾아도 창의적인 해결 과정에 평가 초점을 두겠다는 얘기다.

 또한 직접 실험하지 않고도 실험 과정을 설계하거나 가설을 체계적으로 세우는 능력도 평가한다. 논술·구술 평가에선 과학·수학의 원리와 개념을 바탕으로 자신의 주장을 논리적으로 펼칠 수 있는지도 평가 대상이다. 이는 대학수학능력시험이나 대입 수시 전형에서 평가하려는 능력과도 일맥상통한다.


다양한 해법 찾는 연습을

과학·수학적 사고력을 개발하는 비결은 과학고·영재학교 합격생에게서 엿볼 수 있다. 이들은 일찍부터 두뇌 구조를 과학·수학 공부로 단련한다. 원리와 개념을 깨우치고 심화학습을 하는 데 필요한 단계를 밟는 데 긴 시간이 걸리기 때문이다. 특히 한 문제를 풀어도 오랜 시간 스스로 고민하고 다양한 관점에서 해법을 찾는 연습이 과학·수학적 사고력을 키우는 데 주효했다는 게 합격생들의 얘기다.

 전형방법을 보면 과학영재학교의 경우 1차 서류전형, 2차 영재성 검사, 3차 캠프 등으로 진행된다. 2차 전형에선 과학·수학적 사고력과 창의적인 문제해결능력을 집중 평가한다. 내용은 중학교 교육과정의 기본 개념이 주를 이룬다. 하지만 높은 사고력을 요구한다.

 게다가 최근엔 학문 간 경계를 넘나드는 통합 사고력 문제까지 출제되고 있다. 과학 교과 안에서 물리·화학·지구과학·생물 등을 조합(2015학년도 경기북과학고 기출문제 참조)하거나 과학·수학과 인문·예술·역사를 융합하는 식이다. 실생활 연계 문제도 적지 않다(2015학년도 제주과학고 기출문제 참조).

 이 소장은 “서류심사 후 이어지는 구술 면접은 수학·과학 문제를 풀고 내용을 면접관에게 설명하는 방식으로 진행된다”며 “주변 현상을 깊이 관찰하고 개념과 원리를 곱씹으며 다양한 해법을 찾아본 공부가 열쇠”라고 강조했다.

이혜진 객원기자
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