시스템 사고를 가르치고 평가하는 방법

물통에 들어오는 물보다 나가는 물이 많아지면 어떻게 될까. 남은 물이 줄어든다는 답에서 한 걸음 더 나아가, 언제 얼마나 줄어들고 어떤 조건을 바꾸면 결과가 달라지는지 설명하게 할 수 있다. 시스템 사고는 여러 요소를 열거하는 데 그치지 않고 그 관계로 전체의 움직임을 이해하려는 사고다. 이번에는 이를 무엇으로 정의하고 어떻게 가르치며 평가할지 살핀 논문 6편을 함께 읽는다.

먼저 어떤 사고를 확인할지 정해야 한다. Verhoeff 연구진의 개념 논문은 생물교육에서 시스템 사고를 바라보는 관점이 하나로 합의돼 있지 않음을 짚는다. Yoon 연구진이 K–12 과학교육 연구 75편을 검토했을 때도 다루는 내용과 학습을 지원하는 조건, 비교 연구에 보완할 점이 남아 있었다. 오래된 두 논문은 최신 효과의 증거로 쓰기보다, 같은 이름의 수업과 검사가 무엇을 서로 다르게 다루는지 읽는 바탕으로 삼을 수 있다.

평가에서는 자기보고와 실제 수행이 무엇을 측정하는지 구분할 필요가 있다. Davis 연구진은 공학 1학년의 서로 다른 두 집단에서 자기보고 도구와 상황 과제를 비교했고, 두 방식 사이의 유의한 관련성을 확인하지 못했다. 다만 자기보고 도구 대부분은 시스템 사고 자체보다 비판적 사고 성향 같은 관련 역량을 측정했다. 자기보고가 모두 쓸모없다는 결론으로 넓힐 수는 없다. Wang은 중학생의 수학 과제에서 요소를 찾는 능력, 관계를 구성하는 능력, 전체 시스템을 분석하는 능력을 구분했다. 두 연구를 함께 읽으면 학생에게 무엇을 물었고 답에서 무엇을 판단하는지 먼저 확인하게 된다.

수업 활동도 결과물의 모양과 사고 과정을 함께 봐야 한다. Lankers 연구진은 고등학생 9명이 생태계 시뮬레이션을 탐색하고 모델을 만들며 예측할 때 말한 내용을 분석했다. 이 연구는 도구를 조작하는 활동과 관계·변화를 설명하는 활동을 구분해 볼 필요를 보여 준다. Karayol과 Umdu Topsakal의 중학생 기후 수업 연구에서는 모듈을 활용한 집단의 시스템 사고 검사와 설명에서 개선이 보고됐다. 다만 특정 수업과 검사에서 나타난 결과를 모든 교과에 적용되는 장기 효과로 넓혀 읽을 수는 없다.

이 자료들을 수업에 옮긴다면 학생에게 처음의 관계도를 남기게 하고, 조건을 하나 바꾼 뒤 예측과 설명을 다시 적게 할 수 있다. 화살표가 늘었는지보다 관계를 뒷받침하는 근거가 있는지, 누적과 시간 지연을 설명하는지, 새 자료를 보고 판단을 고치는지를 읽는다. 이런 활동과 관찰 기준은 논문을 바탕으로 발전시킨 수업 제안이다. 실제 학습 효과는 학생의 수행과 과제 조건을 함께 살피며 별도로 확인해야 한다.