시험을 잘 보는 과학적인 방법

시험을 잘 보는 과학적인 방법

 

뇌가 학습하는 방법: 과학적 시험 공부 전략에 관하여

 

 

시험을 잘 볼 수 있는 가장 과학적인 방법은?

시험 기간이 다가오면 학생들은 배운 내용을 복습하면서 시험을 준비한다. 우리는 시험을 잘 보고 싶지만 결과는 항상 가혹할만큼 정직하다. 혹자는 시험 성적이 ‘엉덩이가 무거운 사람이 승자’라고 표현하지만, 최근 발표된 신경과학 연구 결과에 따르면 효과적인 시험 대비 공부의 비결은 ‘뇌가 정보를 학습하고 기억하는 방식’을 이해하는데 있다고 한다.

연구 결과는 청소년기의 뇌가 정보를 흡수하고 회상하는 방식에 대한 새로운 통찰을 제공하고 있다. 특히 신경가소성(뇌의 적응력)에 대한 연구 결과는 학습이 단순한 정보 저장이 아닌, 뇌의 물리적 구조를 변화시키는 과정임을 보여주고 있다. 스위스 인젤 대학병원의 인지 신경과학자 보그단 드라간스키는 “좋은 시험 성적을 위한 빠른 요령이나 쉬운 방법은 없다”고 밝히며, “학습은 개인의 동기부여, 주의력, 인지적 차이에 따라 달라지는 개별적인 과정이므로, 안타깝게도 모든 사람에게 똑같이 적용되지는 않는다”고 설명했다.

 

 

뇌의 복잡한 정보 학습 과정

뇌는 기억을 물리적으로 뉴런 간의 연결, 특히 해마나 편도체 영역에 저장한다. 새로운 기억은 뉴런이 다른 뉴런과 새로운 시냅스를 형성할 때 만들어지며, 이는 신경 연결망을 구축한다. 주목할 만한 점은 이러한 신경 연결이 반복적인 학습과 복습을 통해 강화된다는 점이다. 이는 나중에 무언가를 회상하기 위해 신경 연결을 통해 형성된 기억을 적극적으로 유지할 수 있어야 가능하다는 의미와도 같다.

하지만 단일 기억이 아닌 더 복잡한 정보를 학습할 때 뇌에서 어떤 작용이 일어나는지까지는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 이는 학습이 감각 입력, 감정 상태, 스트레스 수준, 인지 처리 중추, 기억 네트워크 등을 포함하는 매우 복잡한 뇌의 처리 과정을 거치기 때문인데, 이러한 이유로 기억의 형성, 통합, 검색을 관장하는 메커니즘은 여전히 불분명하다.

 

 

최신 연구들은 ‘시냅스 가소성’이라는 현상에 주목하고 있다. 이는 학습 과정에서 시냅스 연결이 강화되거나 약화되는 현상을 의미하는데, 특히 ‘장기 강화(Long-Term Potentiation, LTP)’과정을 통해, 자주 사용되는 신경 경로는 더욱 효율적으로 정보를 전달할 수 있게 된다.

 

 

시험을 준비하는 효과적인 학습 방법은?

연구에 따르면 ‘능동적 회상’ 즉, 학습한 정보에 대해 스스로 점검하는 방식이 노트를 다시 읽는 것과 같은 수동적 학습보다 기억 유지에 더 효과적이라고 한다. 이는 뇌의 보상회로가 새로움을 추구하도록 타고났다는 것을 암시하는 결과이다. 즉, 새롭고 흥미로운 것을 더 잘 기억하게 된다는 것이다.

신경전달물질 도파민은 새롭고 흥미로운 정보를 접할 때 분비되어 정보의 학습과 기억을 촉진시킨다. 이는 같은 내용이라도 다양한 방식으로 학습하는 것이 왜 더 효과적인지를 설명해주고 있다. 따라서 교육 영상, 독서, 팟캐스트, 라디오 프로그램 등 다양한 방식으로 같은 주제를 학습하는 것이 중요하다. 배운 내용을 그림으로 그리거나 노래로 표현하는 방법도 기억을 강화하는 데 도움이 된다.

이는 ‘검색 연습 효과(Testing Effect)’라고도 불리는데, 정보를 단순히 복습하는 것보다 기억에서 능동적으로 끄집어내는 과정이 더 강력한 기억 흔적을 남기기 때문이다.

 

또한, 학습 내용을 이야기 형태로 구성하는 것도 효과적인 방법이라고 밝혀졌는데, 연구에 따르면 서술형 텍스트보다 이야기형 텍스트에서 약 50% 더 많은 정보를 기억할 수 있었다고 한다. 이는 인간의 뇌가 진화 과정에서 이야기 형태의 정보를 더 잘 처리하는 방식으로 발달했기 때문이다. 뇌의 ‘미러 뉴런 시스템’은 우리가 이야기를 들을 때 마치 그 상황을 직접 경험하는 것처럼 뇌를 활성화시키고 이는 더 깊은 이해와 기억을 가능하게 한다.

뿐만 아니라 수면도 학습과 기억 통합에 필수적임이 드러났다. 수면 중에 뇌는 ‘기억 재활성화’라는 과정을 거치는데 이를 통해 낮 동안 학습한 정보를 처리하고 조직화한다. 서파 수면(깊은 수면) 동안 해마와 대뇌피질 사이에서 일어나는 정보 교환이 장기 기억 형성에 중요한 역할을 한다.

청소년들은 최적의 인지 기능을 위해 하루 8-10시간의 수면이 필요하다. 드라간스키는 “학교가 아침 일찍 시작한다면 학교에 이의를 제기하더라도 충분한 수면을 취해야 한다”고 강조한다.

새로운 연구들은 수면 중에 뇌의 ‘글림프계’가 활성화되어 독소를 제거하고 신경세포들을 정화한다는 점도 발견했는데, 이 역시 충분한 수면이 다음 날의 학습 능력에 중요한 영향을 미친다는 것을 의미한다.

 

 

스트레스와 학습과의 관계

연구 결과는 스트레스가 학습과 기억 과정에 큰 영향을 미친다는 점도 보여주고 있다. 스트레스는 새로운 정보로 기억을 업데이트하는 것을 더 어렵게 만들 수 있다고 밝혀졌는데, 구체적으로 적당한 스트레스는 ‘노르에피네프린’이라는 신경전달물질의 분비를 촉진하여 기억 형성을 향상시키지만 과도한 스트레스는 이와 다르게 코티솔 호르몬의 과다 분비를 유발하여 해마의 기능을 저해한다.

극도의 스트레스 상황에서는 뇌의 정보 인코딩 능력이 저하되어 학습이 더 어려워지고 덜 효과적이게 된다. 만성적인 스트레스는 해마의 크기를 감소시킬 수 있다는 연구 결과가 밝혀진 바 있으며 이는 만성적 스트레스가 학습 능력에 미치는 부정적 영향을 설명해주고 있다.

 

 

운동과 스트레스 감소

연구 결과는 규칙적인 운동이 학습에 도움이 되는 이유를 설명하고 있다. 운동은 새로운 신경세포의 생성과 시냅스 형성을 돕는 단백질 ‘뇌 유래 신경영양인자(BDNF)’의 생성을 촉진하여 해마의 신경발생을 증가시키고 학습능률과 기억력을 향상시킬 수 있다.

특히 유산소 운동은 전두엽의 실행 기능을 향상시키는 것으로 나타났다. 이는 집중력, 의사결정, 계획 수립 등 학습에 필수적인 인지 기능들의 향상으로 이어질 수 있다.

규칙적인 운동도 매우 중요한데, 특히 청소년기의 신체 활동은 뇌 기능에 큰 이점이 있다고 한다. 운동은 코티솔 수준을 낮추고 행복감을 주는 엔도르핀의 분비를 촉진함으로써 스트레스를 관리하는 데 도움이 되며, 짧은 산책이나 가벼운 운동만으로도 집중력을 높이고 불안을 줄이며 복습을 더 효과적으로 만들 수 있다.

 

 

마지막으로, 드라간스키는 부모의 도움이 청소년의 더 나은 학교생활에 영향을 준다고 주장한다. 가능하다면 부모는 아이가 스트레스를 덜 받을 수 있는 환경을 조성해주는 것이 좋으며, 마음 챙김이나 심호흡과 같은 기법을 훈련시키는 것도 시험뿐 아니라 부모와의 관계에서도 스트레스 수준을 관리하는 데 도움이 될 수 있다고 주장한다.

 

 

김민재 리포터

minjae.gaspar.kim@gmail.com

[사이언스타임즈]

 

 

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