과학수업과 사고력 계발 - 전체론적으로 사고하기(Holistic Thinking) (5)

전체론적으로 사고하기(Holistic Thinking)

우리가 복합적으로 사고할 때의 융통성은 현대적 현상들을 이해하기 위한 전제가 되지만, 그것만으로는 충분하지 않습니다. 저는 12학년 학생들에게 동물학을 가르칠 때, 학생들이 잘 아는 동물의 사진을 보여주면서 시작합니다. 소를 예로 든다면, 저는 학생들에게 소를 과학적으로 설명해 보라고 합니다. 이런 종류의 질문은 잠시 동안 학생들을 약간 당황하게 하지만, 곧 어떤 학생이 “소는 자신을 지키기 위해서 뿔을 가지고 있어요”와 같은 대답을 하게 될 것입니다. 일단 이런 종류의 대답이 한 번 나오기 시작하면 곤충을 잡기 위해 꼬리를 가지고 있고, 적을 경계하기 위해 눈이 크며, 풀을 씹어먹어야 해서 큰 어금니를 가지고 있고, 오랫동안 서 있기 위해 굽이 있고, 4개의 위로 풀을 소화한다는 식의 수많은 답변이 따라옵니다.

우리는 많은 특징을 샅샅이 조사하고 그것들이 수행하는 기능을 찾아 각각을 하나씩 설명하는데, 이런 방식으로 설명하는 것은 꽤나 훌륭합니다. 학생들이 알고 있든 모르고 있든, 그들은 유명한 다윈적 사고(Darwinian thought)의 형태를 소에게 적용한 것입니다. 저는 학생들에게 다윈 이론에서 현대의 연구자들이 유기체의 여러 특징을 어떻게 바라보고 또 각각을 생존전략과 어떻게 연결짓는지를 설명합니다. 다른 말로 하면, 어떤 특징이든 소가 살기 위해서는 유전적으로 그런 특징이 생겨날 수밖에 없다는 것입니다. 이 이론에서는 동물이 가진 각 형질(특징)은 독립적으로 발생하며, 우연히, 그렇지만 사실은 그 형질이 동물의 생존과 번식 능력을 결정하고 지속시키기 때문에 선택되어 자손들에게 유전된다는 것입니다.

저는 학생들에게 추상적으로 소가 어떻게 느껴지는지를 그려보라고 하고 또 그것을 살펴보라고 합니다. 학생들은 각 특징의 덩어리로 그것을 표현할 것입니다. 응집체로서의 소를 바라보면, 이 특징들을 다 가지고 있는 하나의 유기체는 사라집니다. 우리가 소를 이해하고 싶지 않다는 것일까요? 학생들은 딜레마에 빠집니다. 우리는 어떤 종류든 이해에 도달하기 위해서 분석할 필요가 있는데, 그렇지 않으면 막연한 개론만 마주하게 될 것입니다. 그렇다고 우리가 이 과정에서 총제적인 하나의 동물을 놓쳐버린다면 우리는 무엇을 이해하게 되는 것일까요? 이것은 우리가 분석하는 것을 넘어서 한 유기체의 분리된 것처럼 보이는 부분들이 사실은 하나의 총체적인 생명체로서 서로 어떻게 연결되어 있는지를 발견해낼 수 있는가의 문제입니다. 이것은 12학년의 동물학 수업에서 달성해야할 과제입니다.

다윈주의(Darwinism)가 유기체에 대해 더욱 세분화된 관점을 이끌어낸 반면, 찰스 다윈(Charles Darwin)은 유기체의 한 부분이 다른 조직으로 정교하게 적응해 가는 것에 대해 날카로운 인식을 갖고 있었다는 사실은 매우 흥미롭습니다. 새의 날개는 날기 위해 환상적으로 적응된 것입니다. 비행 능력은 또한 새들의 뼈와 근육, 폐, 혈액순환 구조, 감각과 신경 같은 새의 해부학적 구조, 생리현상 그리고 행동 등 모든 세부적인 곳에서 나타납니다. 더욱이 이러한 모든 특징은 서로 끊임없이 의존하고 상호작용합니다. 예를 들어, 새의 가슴에는 비행을 위한 큰 근육이 있습니다. 따라서 가슴뼈는 이 큰 근육을 보조하기 위해 몸에서 가장 크게 발달해 있습니다. 또한, 혈액순환 시스템은 새들이 비행할 때 이러한 근육들이 많은 혈액을 공급받도록 설계되어 있습니다. 조사하면 할수록, 신체의 서로 다른 부분들이 불가분하게 얽혀 있다는 것을 발견하게 될 것입니다. 괴테는 이러한 관계를 다음과 같이 간결하게 표현했습니다:

"신체의 모든 부분은 다른 부분들에 대한 직접적인 영향력과 관계를 갖고 있다. 때문에 생명은 끊임없이 새롭게 순환한다. 그러므로 모든 동물은 생리적으로 완벽하다고 간주될 수 있다. 어떤 것도 다른 부분에 영향을 미치지 않고 신체의 한 부분에 더해질 수 없으며, 그 반대도 마찬가지이다."

위에서 언급한 생물의 조직과 부분에 대한 관계는 비교 형태학에서 보상의 법칙 혹은 부분의 상관관계의 법칙으로 알려져 있습니다.

유기체가 완전히 통합된 존재인 것은 입증된 사실이지만, 유기체의 구성요소들이 어떻게 서로 연결되어 있는지 이해하는 것은 별개의 문제입니다. 유기체의 전체성에 대한 과학은 여전히 초기 단계에 있습니다. 전체론적(holistic) 사고는 우리가 전체 유기체에 대한 시각을 유지한 채, 세부적인 것들에 몰두하고 다시 다른 세부적인 것을 탐구하기를 요구하기 때문입니다.

이러한 접근 방식을 학생들에게 성공적으로 가르쳤을 때가 교육자로서 제가 가장 큰 보람을 느꼈던 순간이었습니다. 그 이유는 첫째로, 우리가 진정한 발견의 과정에 들어와 있기 때문입니다. 저는 학생들에게 우리가 교과서에서 발견할 수 없을 동물과 식물에 대한 이해를 찾아가고 있는 중이라고 말합니다. 또한 우리는 지금까지 발견되지 않았던 관계를 발견하게 될지도 모릅니다. 두 번째로, 이것은 ‘아하!’ 하는 통찰이 발생하는 순간이기 때문입니다. 저는 매우 만족스러운 이 두 가지가 어떻게 연결되어 있는지 볼 수 있었습니다. 우리는 무언가 본질적인 것을 다루어왔습니다. 이를 통해, 동물 혹은 식물들이 그것의 더 깊은 본성을 드러내게 됩니다.

12학년 동물학 주요수업의 예를 들어보겠습니. 양서류(개구리, 두꺼비, 도롱뇽 등)들이 물속에 알을 낳는 반면, 파충류(도마뱀, 뱀, 거북이, 악어 등)들은 땅에 알을 낳습니다. 이러한 두 척추동물 그룹간의 기본적인 차이는 그들의 전체 해부구조, 생리현상, 행동에 반영됩니다. 양서류의 알은 젤리 같은 물질에 의해 보호받으며 물 위에 떠 있습니다. 양서류의 배아는 물 밖에서 산소를 공급받고 영양이 풍부한 알로부터 영양소를 얻습니다. 반대로, 파충류의 알은 건조하고 종이 같은 껍질로 쌓여 있습니다(악어나 새의 경우처럼 이 껍질은 딱딱하고 석회화되어 있습니다). 껍질 안에서 배아는 그것의 알이 스스로 만들어낸 유체 안에 떠 있게 됩니다. 양서류의 배아가 축축한 환경으로부터 보호를 받는 것처럼, 파충류는 추가적인 배아기관을 통해 내부적으로 배아를 보호할 수 있는 환경을 만들어냅니다. 비록 파충류 같은 동물은 땅 위에 알을 낳지만 그것의 삶은 물(양수)에서 시작되는 것입니다.

모래, 토양 혹은 나뭇잎 속에 비교적 격리되어 있는 파충류의 알은 양서류들과는 다른 문제를 갖고 있습니다. 양서류의 배아 안의 공기와 부산물들은 주위를 둘러싼 물을 통해 배출됩니다. 파충류는 '요막'이라는 추가적인 기관을 만듦으로써 그것의 주위 환경과 단절되는 데 대한 대가를 지불합니다. 이 기관은 배아의 소변을 모으는 방광과 폐로써 기능합니다.

축축한 환경에 대한 양서류의 즉각적인 반응은 그들을 추가적인 단계로 발달시킵니다. 양서류들은 물고기 같은 형태인 유충(올챙이)의 단계를 거칩니다. 이들은 아가미를 통해 호흡하고 팔다리 없이 꼬리를 이용하여 앞으로 나아갑니다. 후에 양서류는 성체가 되기 위한 놀라운 변태 과정을 경험하게 됩니다. 두꺼비와 개구리의 경우, 아가미 대신 폐를 얻게 되며, 팔다리가 생성되고 꼬리는 완전히 흡수됩니다. 이러한 변태 과정을 거친 후에야 양서류는 출생한 연못을 떠날 수 있고 땅으로의 모험을 시작합니다. (몇몇 양서류는 그들의 삶을 계속 물속에서 유지하기도 합니다.)

양서류들은 축축하고 투과성의 피부를 갖습니다. 사실 양서류들은 폐보다는 피부를 통해 더 많이 호흡합니다. 피부를 통해 공기뿐만 아니라 습기도 흡수하고 방출됩니다. 양서류의 배아처럼 성체도 투과성의 피부를 통해 주위 환경에 대해 매우 개방적입니다. 때문에, 많은 개구리와 두꺼비들이 대부분의 삶을 물 밖에서 보냄에도 불구하고 여전히 습기가 많은 장소에서 서식하게 됩니다. 건조한 공기에 노출되면 개구리나 두꺼비는 체내 수분의 많은 부분을 잃을 것입니다. 그러다가 다시 물에 닿게 되면, 그들은 피부를 통해 빠르게 부족한 수분을 보충합니다. 탈수된 개구리는 입으로 물을 마실 필요가 없습니다. 단지 한쪽 발을 물속에 담그기만 하면 필요로 하는 모든 수분을 빨아들이게 되는 것입니다.

매년 봄이 되면, 양서류의 물과의 강한 연결관계는 성체들이 그들의 삶을 시작한 연못으로 돌아올 때 드러납니다. 암컷은 물을 매개로 하여 수컷의 정액에 의해 수정된 알을 낳습니다.

양서류와 물과의 연결관계가 그들의 해부구조, 생리현상, 행동을 통해 드러나는 것과 같이, 땅에 낳은 파충류의 알은 양서류와 다른 특성을 나타냅니다. 양서류들과는 반대로, 파충류들은 성체의 작은 개체로써 알로부터 부화됩니다. 그들은 이미 두껍고 육질화된 건조한 피부를 갖고 있습니다. 이 피부는 사실상 물을 통과시키지 않습니다. 파충류의 알이 외부의 축축한 환경과는 독립적으로 스스로의 유체를 갖고 있는 것과 같이, 성체가 된 파충류의 피부는 물과 지속적으로 접촉할 필요가 없습니다. 파충류는 오랜 기간 동안 몸의 수분을 유지할 수 있고, 수분 손실을 줄이기 위해 매우 농축된 소량의 소변을 배출하기 때문에 매우 건조한 기후에서도 살 수 있습니다. 그들의 생리현상은 주변의 물에 대해 독립적으로 설계되었습니다.

물론 바다거북, 악어, 물뱀 등과 같은 여러 파충류들이 물속에 삽니다. 그럼에도 그들은 땅에 알을 낳으며, 두껍고 불침투성의 피부를 갖고 있습니다. 이들은 육지에서 부화하고 난 후에 물을 찾아가기 때문에 우선적으로 육지 동물이라 할 수 있을 것입니다. 이들은 피부를 통해 양서류와는 달리 물과 분리되어 있습니다.

파충류의 피부는 물뿐만 아니라 공기에 대해서도 불침투성입니다. 따라서 파충류의 폐는 많은 공기를 흡수하기 위해 더 많은 주머니와 접촉 면적을 발달시켜 왔습니다. 폐의 발달은 항상 혈액순환 시스템의 발달을 가져옵니다. 파충류의 심장은 폐로부터 나온 동맥과 정맥혈을 몸의 다른 부위로 전달하는 네 개의 심실이 완전하게(악어) 혹은 거의 완전하게(다른 파충류들) 분리되어 있습니다. 대조적으로, 양서류는 세 개의 심실이 불완전하게 분리되어 있습니다. 이를 통해 양서류의 침투성의 정도와 분리의 증가 그리고 파충류의 내부 기관의 차이를 볼 수 있습니다.

이러한 점을 고려함으로써, 학생들은 각각의 그룹이 통합된 전체인지를 알 수 있습니다. 학생들은 양서류의 삶과 구조가 어떻게 하여 물에 대해 친밀하고 개방적이 되는지 생식 행동, 배아의 발달 과정, 피부, 호흡, 혈액순환 등의 세부적인 것을 통해 깨달을 수 있습니다. 파충류는 축축한 환경에 의존하지 않으며 그들의 모든 특성은 물과의 분리에 대해 내부의 기능과 구조의 발달을 통해 설명할 수 있습니다. 두 그룹을 대조하면, 각각의 그룹에 대한 이해가 더욱 높아질 수 있습니다. 때문에 저는 종종 비교하는 방법을 사용하여 각각의 동물들의 독특한 특성을 더욱 명백하게 드러냅니다.

이러한 정도의 이해에 도달하기 위해, 대상의 특성들을 기록할 뿐만 아니라 우리의 상상 속에서 활발하게 재현해 보는 것이 필요합니다. 양서류의 배아가 물속을 떠다니고, 물을 통해 물질과 공기의 교환을 중개하는 젤리 같은 물체에 대한 강렬한 이미지를 머릿속에 상상해 볼 필요가 있습니다. 이러한 이미지를 생성해 낸 후에 우리는 양서류의 얇고 축축하고 침투성의 피부를 상상해 볼 수 있으며 이와 같은 과정을 다른 특성에 적용해 볼 수 있습니다. 이것이 바로 전체론적 사고입니다.

전체론적 사고는 매우 어렵습니다. 우리 사회에서는 한편으로는 냉정하게 거리를 둔 채 객관적인 사실을 파악하는 것을, 다른 한편으로는 머릿속으로 이미지를 생성하기 위해 상상을 이용하는 것을 배웁니다. 그런데 우리는 이 두 가지를 함께 가져오지 않습니다. 콜리지(Coleridge)는 임의의 장면을 떠올리는 공상과 세상을 관여시키는 진정한 상상을 구분했습니다(Biographia Literaria, 10, 13장). 전체론적 사고에서는 진정한 상상이 요구됩니다. 우리는 주어진 현상에 우리의 적극적인 상상력을 이용하여 이미지를 형성합니다. 그리고 다른 특성에 대해 또 다른 이미지를 생성해냅니다. 생물 전체에 대한 부단하고 지속적인 상상의 과정은 인식의 빛을 밝힐 수 있습니다. 어떤 사람이 유기체에 대한 연구를 더 깊게 함에 따라 그들의 더 많은 특성을 밝혀 낼 수 있습니다.

이러한 과정이 훌륭한 것은 이러한 과정을 거치지 않았다면 분리되었을 세부사항들이, 전체로서의 유기체에 대해 더 많은 것들을 밝혀내는 데 도움을 주기 때문입니다. 예를 들어, 제가 양서류와 파충류의 기저에 있는 차이점을 찾기 시작했을 때, '그들이 독을 만드는 방법이 무엇인가?'에 대해 동물들 스스로 말하기 시작했습니다. 피부에 분포되어 있는 땀샘을 통해 독을 분비하는 열대 개구리들이 있습니다. 만약 그것을 잡을 때 손에 작은 상처를 갖고 있다면, 그 독은 여러분의 피에 들어가서 여러분을 죽일 수 있습니다. 반대로, 파충류들의 독 분비샘은 입에 집중되어 있습니다. 때문에 적극적으로 여러분을 물어야 하고, 송곳니를 이용하여 피부를 뚫고 들어가 독을 주입해야 합니다. 이것은 우리가 지금까지 보아온 분산과 집중의 대조 방법이지만 지금의 예는 새로운 뉘앙스를 보여주지 않나요?

제가 생각하기에, 발도르프 교육의 가장 중요한 임무 중 하나는 11, 12학년 학생들을 이러한 정도의 이해에 도달시키는 것입니다. 첫 번째 발도르프 학교의 교사들과 함께 교육과정을 개발할 때, 루돌프 슈타이너는 12학년들의 주요수업은 개관(overview)의 특성을 갖는다고 제안했습니다. 우리는 지난 몇 년간 수업에서 얻은 지식을 통해 역사, 의식의 진화에서  최우선적 경향을 보는 것입니다. 화학에서는 자연의 여러 왕국들을 특징짓는 다양한 종류의 물질과 변형, 생물학에서는 주요 동물 문 그리고 식물과 동물의 계에 대한 개관 등이 있겠습니다.

학생들이 관계와 연결 그리고 세상의 사물들이 어떻게 함께 공존하는지 볼 수 있는 능력을 키우도록 돕는 것보다 중요한 것은 없습니다. 이것은 세계의 건설이 아니라 해체로 이끄는 무수한 문제에 대한 창조적 해결에 필요한 능력입니다.

 

저자 후기

본 연구와 에세이를 통해 나는 과학교육으로 고등학교 학생들의 발달을 도울 수 있는 여러 사고 방법들에 대해 탐구했다. 우리는 세상에 대한 모든 사고와 진정한 흥미가 어떻게 질문을 통해 밖으로 끄집어내질 수 있는지를 연구해 왔으며, 수수께끼의 형태로 자료를 제시함으로써 학생들이 활동적인 질문자가 되도록 도왔다. 이것은 일반론을 통해서가 아니라 구체적인 예시를 이용하여 가르치는 것을 수반한다.

우리가 과학적인 현상과 역사적인 사건들을 제시함으로써 학생들이 스스로 생각하도록 만들었을 때, 그들은 과정에 참여했다. 사고는 세계와 엮이게 되었고, 세상이 그것을 통해 말하도록 만들 필요가 있다. 이것이 일과 실행을 통해 얻을 수 있는 배움이다. 논리적인 사고는 개인이 스스로의 사고 과정을 확인하는 것뿐만 아니라 개인의 생각과 세상을 어떻게 맞춰갈 수 있는지 끊임없이 실험할 수 있게 하는 비판의 능력을 발달시킨다. 이것이 고등학교 과학교육의 중요한 임무이고, 9, 10학년 학생들 교육의 우선적인 초점이 될 수 있다.

11, 12학년에서는 지난 몇 년 동안 만들어낸 지식을 통해 기반을 세울 수 있다. 우리는 단순한 해결책이 없는 세상의 복잡성을 다룸으로써 학생들의 사고력을 기른다. 학생들은 유연하면서도 세상의 정의를 수행하는 데 도움이 되는 사고 방법을 배워야 한다. 그들은 복잡한 사고의 영역에 들어선 것이다.

이 연구는 학생들이 '살아 있는 유기체와 생태 이해하기'라는 멋진 도전을 인식하도록 준비시킨다. 사고를 통해 어떤 유기체 혹은 생태계의 삶에 영향을 미치는 전체성, 상호의존성, 일관성을 이해할 수 있다. 또한 현상에 대한 정확하고 창의적인 참여를 통해 관계와 전체를 파악할 수 있도록 사고력을 발달시켜야 한다. 이러한 활동에서 비판적이고 예술적인 감성과, 살 아있는 세상을 볼 때의 경외와 책임의 감정이 결합한다. 이러한 관점에서, 전체론적 사고를 통해 학생들은 활동적인 참여자로서 세상에 나아가기 때문에 이는 고등학교 교육을 제대로 마무리하는 경험이 될 수 있다.