그림을 그리면 생각은 어떻게 달라질까?

지식의 목록에서, 지식의 관계로

조지프 노박과 알베르토 카냐스의 설명에 따르면, 개념지도는 1972년 코넬대학교의 연구 과정에서 태어났습니다. 아이들의 과학 지식이 어떻게 변하는지 추적하던 연구자들은 인터뷰 기록만으로 개념 이해의 변화를 찾아내기 어려웠습니다. 어떤 개념을 어떤 관계로 연결하는지 나타내는 방식이 그 필요에서 나왔습니다.[1]

같은 단어를 말하는 두 사람이 있다고 해 봅시다. 둘 다 “기록”과 “비교”를 사용합니다. 첫 사람은 기록을 비교에 사용할 자료라고 설명하고, 둘째 사람은 기록이 있으면 비교 활동의 성공도 보장된다고 설명합니다. 단어의 목록은 비슷해도, 두 사람이 표현한 생각은 다릅니다.

개념지도에서는 개념을 담은 상자와 연결선, 그리고 관계를 명시하는 연결어를 함께 사용합니다. 두 개념과 연결어를 합쳐 의미 있는 진술을 읽습니다. 노박과 카냐스는 지도가 답하려는 초점 질문을 정하고, 서로 다른 갈래를 잇는 관계도 검토하도록 안내합니다.[1]

여기서 지도는 머릿속을 그대로 촬영한 사진이 아닙니다. 사람이 특정 질문에 답하며 선택한 개념과 연결의 표현입니다. 모르는 관계를 드러낼 수도 있고, 알고 있지만 이번 질문에서는 생략한 내용도 있을 수 있습니다. 빈칸 하나만 보고 그 사람의 모든 지식을 판단해서는 곤란합니다.

앞선 연재의 그림들을 떠올려 보세요. 포르피리오스의 나무에서는 종류의 포함을, 위그모어의 증거도에서는 판단을 지지하는 경로를, 인과 도식에서는 변수에 작용하는 원인의 방향을 물었습니다. 개념지도로 오면 한 지도 안에서 여러 종류의 관계를 표현할 수 있습니다. 그만큼 각 선이 무슨 뜻인지 더 분명히 적어야 합니다.

이번 질문은 작게 잡겠습니다. “이 동아리의 두 관측 방식은 어떤 활동에 속하고, 무엇을 남기나요?” 밤하늘에 관한 모든 지식을 담을 필요는 없습니다. 이 질문을 풀어 주는 관계부터 한 장에 놓아 보겠습니다.

선 하나를 문장 하나로 읽어 보세요

가상의 밤하늘 관측 동아리에 네 문장을 주겠습니다. 이 동아리의 관측 활동에는 육안 관측과 망원경 관측이 포함됩니다. 두 방식은 모두 관측 기록을 남깁니다. 기록에는 관측 시각을 담습니다. 그 기록은 비교 활동의 자료로 쓰입니다. 동아리의 실제 운영을 조사한 결과가 아니라, 관계를 연습하기 위해 정한 짧은 자료입니다.

마지막 문장부터 그려 보겠습니다. “관측 기록” 상자에서 “비교 활동” 상자로 선을 잇고 “자료로 쓰인다”를 붙입니다. 한국어 문장으로 읽으면 “관측 기록은 비교 활동의 자료로 쓰인다”가 됩니다. 상자 두 개와 선 하나에 자료가 말한 관계를 보존했습니다.

그런데 연결어를 “성공을 보장”으로 바꾸면 어떨까요? “관측 기록은 비교 활동의 성공을 보장한다”라는 새 문장이 됩니다. 자료가 비교에 쓰인다는 설명에 그 활동의 성공을 보장한다는 뜻을 더했습니다. 원래 자료에는 기록의 활용은 적혀 있지만 비교의 성공까지 보장한다는 내용은 없습니다.

“관측 활동이 육안 관측을 포함한다”와 “관측 활동이 육안 관측의 한 종류이다”도 구별할 수 있습니다. 첫 문장은 넓은 활동 범위 안에 특정 방식을 놓습니다. 둘째 문장은 어느 것이 어느 것의 종류인지 거꾸로 배치합니다. 보기 좋은 선이 있어도 연결어가 뒤집히면 표현한 관계가 달라집니다.

따라서 지도를 다 읽었다고 느낄 때 선 하나를 골라 소리 내어 읽어 보세요. 출발 개념, 연결어, 도착 개념을 한국어 한 문장으로 옮깁니다. 그 문장을 원자료와 대조하면, 연결을 생략했는지, 방향을 바꾸었는지, 말의 강도를 높였는지 살펴볼 수 있습니다.

이 연습에서 중요한 것은 정해진 동사를 기계적으로 외우는 일이 아닙니다. “담는다”와 “기록한다”처럼 문맥에 따라 같은 내용을 표현하는 다른 말도 있을 수 있습니다. 아래 조작 장치는 준비한 선택지 안에서 자료에 맞는 말을 고르는 방식이며, 자유롭게 쓴 모든 문장의 적합성을 판정하는 도구는 아닙니다.

어디에 놓았는가보다, 무엇을 어떻게 이었는가

이제 네 문장을 한 지도에 펼칩니다. 맨 위에는 관측 활동을 놓고, 아래에는 육안 관측과 망원경 관측을 둡니다. 두 방식에서 관측 기록으로 각각 연결합니다. 기록 아래에는 기록에 담는 시각과 기록을 활용하는 비교 활동을 놓습니다. 여섯 개념 사이의 여섯 관계입니다.

두 관측에서 나오는 선은 “관측 기록”이라는 같은 상자에 닿습니다. 여기에서 선 둘을 합친다고, 두 방식이 함께 있어야만 기록을 남길 수 있다는 결합 조건을 뜻하지는 않습니다. 이번 자료의 뜻은 각각의 관측이 기록을 남긴다는 것입니다. 선마다 “남긴다”를 붙여 그 관계를 따로 읽습니다.

“두 관측이 공통으로 남기는 것은 무엇인가요?”라는 질문을 받으면, 두 선이 도착하는 관측 기록을 볼 수 있습니다. “그 기록에는 무엇을 담나요?”라고 물으면, 기록에서 시각으로 가는 연결을 따라갑니다. 그림에 정보를 더 보탠 것은 없습니다. 지금 질문과 맞는 관계를 공간에서 골라 읽는 방법을 마련했습니다.

그렇다고 그림이 어떤 질문에도 더 편하다고 미리 정하지는 않겠습니다. 이번 자료의 네 문장은 짧아서 글로 읽어도 관계를 쉽게 찾을 수 있습니다. 그림에 선이 지나치게 많아지거나 연결어가 작아지면 오히려 확인하기 어려울 수 있습니다. 어떤 표현에서 어떤 관계를 찾는지 함께 보아야 합니다.

개념지도의 다른 갈래를 연결하는 교차 연결도 수를 늘리는 것이 목표는 아닙니다. 노박과 카냐스는 서로 다른 부분을 잇는 관계를 검토하되, 유용한 연결을 선택하고 연결어를 정확히 쓰도록 안내합니다. 초안을 고쳐 가는 과정도 강조합니다.[1]

“관측 기록은 시각을 담는다”와 “관측 기록은 비교 활동의 자료로 쓰인다”를 보았다고 해서 “관측 시각이 비교 활동을 보장한다”는 선을 새로 그릴 수는 없습니다. 두 선이 이어져 보인다는 사실만으로 연결어의 뜻을 건너뛰어 추론하지 않아야 합니다. 포함 관계를 따라가던 나무의 규칙을 모든 종류의 연결에 그대로 적용할 수는 없습니다.

반대로 좌우 위치만 바꾸면 어떨까요? 육안 관측을 오른쪽에 놓고 망원경 관측을 왼쪽에 놓아도, 개념과 연결어와 대상이 같다면 같은 관계를 표현합니다. 다음 장치에서 배열을 바꾼 뒤, 여섯 문장이 그대로 유지되는지 확인해 보겠습니다.

읽고, 연결하고, 가린 뒤 다시 만들어 보세요

아래에서 먼저 네 문장을 읽고 연결어를 골라 보세요. 고른 말은 그림과 문장에 함께 반영됩니다. “그림으로 보기”와 “문장으로 보기”를 바꾸어도 선택한 내용은 유지됩니다. “자료와 대조하기”를 누르면 자료에 맞는 연결, 비어 있는 연결, 다시 살펴볼 연결을 나누어 보여 줍니다.

“연결 고치는 예”에는 다시 대조할 표현이 들어 있습니다. 기록을 남긴다는 말과 그 기록의 정확성을 보장한다는 말, 자료로 쓴다는 말과 활동의 성공을 보장한다는 말을 구별해 보세요. 선의 방향만 살펴보기보다 그 선을 문장으로 읽는 것이 이 연습의 중심입니다.

둘째 실험은 배열 바꾸기입니다. 연결을 몇 개 만든 다음 기본 배열과 좌우를 바꾼 배열을 오갑니다. 자료와의 대응이 달라지는지 확인하세요. 바뀐 것은 위치입니다. 같은 개념 쌍에 같은 관계를 유지했다면 문장도 달라지지 않아야 합니다.

셋째 실험에서는 자료를 읽고 “가리고 다시 잇기”를 누릅니다. 연습 영역의 자료를 숨기고, 기존 연결어를 모두 비웁니다. 남아 있는 개념 이름과 선택지를 단서로 관계를 떠올려 보세요. 떠오르지 않는 부분을 비워 두었다가 나중에 자료와 대조해도 됩니다.

이 장치는 단서가 제공된 짧은 재구성 연습입니다. 개념도 직접 골라 백지에 그리는 과제와는 다릅니다. 본문과 다른 도해는 여전히 위쪽에 있고, 필요하면 자료를 다시 열 수도 있습니다. 혼자 참여한 한 번의 연습으로 자신의 장기 기억이 얼마나 좋아졌는지 측정할 수는 없습니다.

대조 결과의 여섯 칸은 이번 자료와 선택지의 대응을 확인합니다. 창의성, 글쓰기 능력, 전체 논리 능력을 한 숫자로 매기지 않습니다. 예를 보고 맞춘 연결인지, 자료 없이 다시 구성한 연결인지도 완성된 지도만으로는 알아낼 수 없습니다. 그 차이가 다음 연구 이야기의 질문이 됩니다.

같은 지도를 만들었다면, 같은 것을 배웠을까?

블런트와 카피키의 2014년 연구는 개념지도를 기억에서 꺼내 만드는 활동으로 사용할 수 있는지 물었습니다. 제2실험에서는 대학생 80명이 짧은 과학 글을 읽고, 문단 또는 개념지도로 내용을 정리했습니다. 두 형식 각각에 자료를 보며 하는 조건과 자료 없이 떠올리는 조건을 두었습니다. 학습 시간은 같게 두고 1주 뒤 직접 진술된 내용과 추론을 묻는 평가를 했습니다.[2]

이 실험에서는 형식을 함께 분석했을 때 자료 없이 떠올리는 조건의 지연 평가 성적이 자료를 보며 정리하는 조건보다 높았습니다. 기억에서 꺼낸 두 형식, 문단과 개념지도 사이에서는 뚜렷한 차이를 확인하지 못했습니다. 개념지도를 썼는지와 그 지도를 어떤 활동으로 만들었는지를 나누어 살펴야 하는 결과입니다.[2]

이 결과를 모든 그림과 모든 학습자에게 같은 효과가 난다는 뜻으로 확대하지는 않겠습니다. 연구는 특정 대학생 집단, 짧은 과학 글, 정해진 연습과 1주 뒤 평가를 사용했습니다. 이 글의 연습에는 개념과 선택지가 미리 주어져 있으므로 조건도 다릅니다. 연구가 무엇을 비교했는지 밝히는 일은 결과만큼 중요합니다.[2]

그렇다면 자료를 보며 지도를 먼저 만든 다음, 기억에서 내용을 꺼내는 활동까지 더하면 언제나 더 좋아질까요? 오데이와 카피키의 2021년 연구는 이 조합을 두 실험에서 살폈습니다. 대학생들이 생물학 글을 공부하고, 개념지도 만들기와 기억에서 자유롭게 회상하기를 따로 하거나 조합했습니다.[3]

개념지도를 만든 뒤 회상한 조건은 회상만 한 조건보다 더 많은 시간을 썼지만, 1주 뒤 평가에서 추가 이득이 확인되지 않았습니다. 제2실험에서는 지도 제작 시간을 늘려도 이 핵심 결과가 유지되었습니다. “좋아 보이는 활동 두 개를 더했으니 효과도 더해질 것”이라는 예상은 이 연구 조건에서 지지되지 않았습니다.[3]

여기에서도 모든 개념지도의 쓸모를 부정하는 결론으로 넘어갈 필요는 없습니다. 어떤 자료를 어떤 수준의 학습자가 어떤 절차로 다루며, 무엇을 언제 평가했는지에 따라 주장할 범위가 정해집니다. 연구의 과제를 재현하지 않은 우리 장치에서 효과가 입증되었다고 말할 수도 없습니다.

생각그림연구소가 여기에서 받아들일 질문은 구체적입니다. 그림을 읽는 동안 관계를 찾는 데 도움이 되었는가, 자료를 가린 뒤 관계를 되살릴 수 있는가, 처음 보지 않은 사례에 그 관계를 옮길 수 있는가? 이 셋은 서로 다른 평가를 요구합니다. 한 가지의 성공으로 나머지를 모두 확인했다고 하지 않겠습니다.

내 그림이 답할 수 있는 질문을 남긴다

이 연재에서 그림은 점점 더 많은 일을 맡았습니다. 넓이를 설명하고, 종류를 나누고, 명제를 검사하고, 증거를 묶고, 원리와 예외를 드러내고, 개입의 의미를 바꾸었습니다. 이번에는 그 관계를 구성하는 사람이 무엇을 설명할 수 있는지 물었습니다.

처음에는 연결어가 생각보다 잘 떠오르지 않을 수 있습니다. 두 단어가 막연히 관련 있다고 느끼는 것과 어떤 관계인지 한 문장으로 말하는 일은 다르기 때문입니다. 그 빈칸을 숨기지 않고 기록해 두면 다음에 확인할 질문이 됩니다.

작은 연구 노트를 만든다면 완성된 그림 옆에 세 문장을 남겨 보세요. “이 연결을 이렇게 읽었다.” “자료와 대조하니 이 부분을 고쳤다.” “새 사례에서는 이 조건을 더 확인해야 한다.” 지도가 바뀐 흔적과 바꾼 이유를 함께 남기는 제안입니다. 이 기록 방식 자체의 학습 효과는 별도로 검토할 연구 질문으로 두겠습니다.

첫째 질문은 “관측 기록은 비교 활동의 자료로 쓰인다”라고 읽을 수 있습니다. “비교의 성공을 보장한다”라고 읽으면 자료에 없는 강한 뜻이 추가됩니다. 문장으로 옮겼을 때도 원래 관계의 종류와 강도를 보존해야 합니다.

둘째 질문에서 두 선은 각각 육안 관측이 기록을 남기고 망원경 관측도 기록을 남긴다는 뜻입니다. 이 자료는 두 방식이 공동으로 있어야 한다는 조건을 주지 않았습니다. 같은 상자에 선이 모인다는 모양만으로 결합 조건을 만들어내지 않습니다.

셋째 질문에서는 “사진 관측”이라는 개념을 추가할 수 있습니다. 관측 활동에서 사진 관측으로 “포함한다”, 사진 관측에서 관측 기록으로 “남긴다”를 잇습니다. 이 관계는 처음 자료에서 자동으로 도출한 것이 아니라, 문제에서 새로 준 두 내용을 반영한 것입니다. 원래 지도의 관계와 추가한 자료를 구별해 설명할 수 있어야 합니다.

연구소가 다음으로 만들어 볼 만한 비교도 여기에서 나옵니다. 같은 관계를 담은 글과 지도를 읽게 하고, 관계 찾기·오류 고치기·새 사례 적용을 따로 물어볼 수 있습니다. 학습 시간과 사전 지식, 제공한 단서를 맞추고 나중의 재구성도 살펴야 합니다. 이것은 후속 연구 설계의 제안이며 이미 얻은 연구 결과가 아닙니다.

내 생각을 그림 그리듯 펼쳐 놓는다는 말에는, 보기 좋게 완성하는 즐거움과 함께 고칠 수 있게 드러내는 용기가 들어 있습니다. 오늘은 단어를 하나 더 적기보다 선 하나에 붙일 말을 천천히 골라 보세요. 그 말을 바꾼 이유까지 설명할 수 있다면, 그림을 통해 자신의 생각을 한 걸음 더 분명하게 표현한 것입니다.