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책소개

21세기 교육에 새로운 관점을 제시하다 - 마음 뇌 교육 MBE 융합과학
세계 최고 전문가들의 학습과학 특강

이 책은 서문과 총 12개의 특강으로 구성되었다. 이 책의 대표 저자이자 엮은이 데이비드 A. 수자 박사는 교육신경과학의 탄생을 주도한 세계적 교육컨설턴트로서, 서문과 1강에서 이 새로운 학문의 태동과 발전 과정을 설명한다. 20세기 후반 뇌의 작동원리에 대한 과학적 연구성과를 교육에 적용해야 한다고 주장하는 여러 학자들이 나타났고, 뇌과학적 지식이 교사들의 교수학습을 향상시키는 데 기여할 수 있다는 사실이 알려지면서, ‘교육신경과학’ 혹은 ‘마음·뇌·교육 융합과학’이라 불리는 새로운 학문이 탄생했다. 과학교사였던 데이비드 A. 수자는 이러한 생각에 공감하여 ‘뇌과학 지식을 교수전략으로 바꾸는’ 일을 주도한다.

2강에서 마이클 I. 포스너는 뇌의 원리를 연구하기 위해 신경영상기술이 발전해온 과정을 설명하고, 이러한 영상기술을 통해 인간의 뇌에 관해 어떤 사실을 알 수 있게 됐는지 보여준다. 특히 기능성자기공명영상(fMRI)의 발전은 뇌과학의 교육학적 적용에 결정적인 역할을 했다. 특정 뇌 영역의 활성화가 무엇을 뜻하는지 알 수 있게 됐기 때문이다. 인지과정뿐만 아니라 감정, 사회적 행동, 성격 등과 관련된 뇌 신경망 연구를 활발하게 할 수 있게 된 것도 fMRI 덕분이다. 마이클 I. 포스너는 신경과학과 심리학 분야에서 오랫동안 명성을 쌓아온 학자로서, 그의 연구는 신경장애나 정신장애, 발달장애와 관련된 임상현장뿐만 아니라 일반적인 발달과정과 학업능력 측정 등에 폭넓게 적용되고 있다.

3강은 교사들이 신경과학 연구결과를 교실현장에 적용할 때 생겨날 수 있는 긍정적인 효과를 설파한다. 신경과학적 지식과 정보는 교사가 효과적인 수업을 위한 교수법을 설계하는 데 중요한 지침이 될 수 있다. 신경과학 연구를 통해 알려진 신경가소성의 원리는 ‘누구나 성장할 수 있다’는 사실을 과학적으로 입증해보였다. 따라서 모든 학생이 학습동기를 갖고 즐겁게 배우며 오래 기억할 수 있게 하고 싶다면 교사가 신경과학적 연구결과를 잘 알고 이를 교수-학습에 적용할 수 있어야 한다. 3강의 필자인 주디 윌리스는 신경과 전문의이자 교사로서, 학습관련 뇌 연구의 권위자로 전 세계 교사와 학부모들에게 신경과학 연구를 바탕으로 한 강연을 활발히 진행하고 있다.

4강은 새로운 정보를 배울 때 감정이 어떤 영향을 끼치는지를 신경과학적인 관점에서 설명한다. 감정은 인지적 학습의 안내자다. 눈에 보이지는 않지만 감정은 학습자가 어떤 의사결정을 내릴 것인지에 커다란 영향을 미친다. 학습을 할 때의 감정상태가 중요하다는 뜻이다. 그래서 교사는 수업내용을 학생들의 삶이나 관심사와 연계해 학생들이 흥미를 갖고 수업에 참여하도록 수업을 설계해야 하며, 교실의 사회적·감성적 분위기를 적극적으로 관리해야 한다. 4강의 필자인 메리 헬렌 이모르디노-양과 매티어스 파에스는 인간의 감정과 사회적 상호작용이 학습에 미치는 영향에 관한 다양한 연구를 수행해온 세계적 학자들이다.

5강은 언어학습에 관해 오랫동안 ‘가설’ 또는 ‘통념’으로 자리잡아온 것들을 신경과학 연구결과를 들어 반박한다. 언어 기능의 편재성에 관한 가설, 언어발달에는 성차가 존재한다는 주장, 이중언어 학습이 뇌 발달에 좋지 않다는 설 등, 언어발달 및 학습에 관한 다양한 가설이 실제 신경영상 기법을 활용한 연구에서 어떻게 반박되는지 보여준다. 5강의 필자인 다이앤 L. 윌리엄스는 자폐와 청각장애, 언어장애 분야에서 다양한 연구와 임상 경력을 쌓은 학자로서, 신경과학 연구가 언어학습에 미치는 영향 및 교수와 학습에 대한 현실적 시사점을 자세히 논한다.

6강은 뇌가 글자를 어떻게 인식하며, 글자와 의미를 어떻게 관련짓는지 설명한다. 이를 위해 국소적으로 뇌 손상을 입은 성인들을 연구한 사례를 소개하고, 아동부터 성인까지 다양한 연령대의 사람들을 대상으로 이뤄진 연구를 통해 ‘읽는 뇌’의 발달과정을 보여준다. 그 과정에서 밝혀진 발달성 난독증의 특징은 특히 교사들에게 유용한 지식이다. 난독증 징후를 보이는 아동을 조기에 파악하고 치료하는 것이 중요하기 때문이다. 6강의 필자들은 인지신경과학, 의사소통과학, 난독증, 응용뇌과학 분야의 연구자들로 난독증과 언어장애를 겪는 사람을 위한 학습전략을 제시해왔다.

7강은 아동의 뇌가 읽기를 학습할 때 관련되는 복잡한 과정을 설명한다. 통념과는 달리, 인간의 뇌 안에 ‘읽기를 담당하는’ 단일 부위는 없다. 인간에게 읽기란 비교적 최근에 발명된 문화적 발명품으로서, 인간의 뇌는 다양한 하위 시스템을 차근차근 발달시키고 이를 서로 연계해 ‘읽는 뇌’를 능동적으로 만들어간다. 따라서 아동에게 읽기를 가르칠 때는 읽기에 필요한 하부 시스템 개발에 초점을 맞추어야 한다. 7강의 필자인 도나 코흐는 심리학과 뇌과학, 교육학 분야의 세계적 권위자로서, 성공적인 읽기학습 활동을 설계하는 데 도움이 되는 신경과학 분야의 연구성과를 자세히 소개한다.

8강은 뇌가 수를 익히고 수 처리를 학습하는 과정을 다룬다. 연구에 따르면, 인간은 일정 정도의 수 감각을 가지고 태어나지만, 수 처리의 정확성을 높이려면 언어를 활용한 훈련이 반드시 필요하다. 학습이 일어나려면 뇌 안에서 다양한 신경회로가 만들어지거나 강화되어야 하며, 이는 반복을 통해 이루어진다. 수학교육에서도 반복 연습이 필수적인 이유다. 그러나 기계적인 반복연습이 전부는 아니다. 적용 가능한 지식이 되려면, 기계적 학습은 반드시 이해를 수반해야 하기 때문이다. 8강의 필자인 키스 데블린은 정보이론과 뇌의 수학인지를 연구하는 학자로서, 다양한 매체를 활용해 수학을 가르치고 학습자와 소통하는 법을 중점적으로 연구하고 있다.

9강은 수를 어림하는 인간의 타고난 능력과 함께 아동이 출생 초기 이 능력을 드러내는 양상을 설명한다. 인간의 어림수 체계는 아동이 나중에 학교에서 산술을 이해하는 데 필수적인 수 직관을 갖출 수 있게 한다. 그러나 수 개념과 관련된 여러 연구결과는 어림수 체계를 넘어 정확한 수 체계를 갖추기 위해서는 교육을 통한 체계적인 학습과 연습이 필요하다는 사실을 입증한다. 따라서 산술교육의 목표는 수 처리의 유창성과 자동성을 목표로 해야 한다. 9강의 필자인 스타니슬라스 드앤은 세계적으로 명성이 높은 인지심리학자로, 신경영상기법을 활용한 인간능력 연구에 관심을 두고 읽기, 계산, 언어와 같은 인지기능의 신경학적 기반을 연구하고 있다.

10강은 복잡한 계산과제를 수행하기 위해 필요한 뇌 회로의 발달을 살펴보면서, 뇌가 어떻게 수를 표상하고 수량 및 암산 문제를 처리하는지 설명한다. 이에 관한 연구는 수학에 어려움을 겪는 사람들의 뇌에 어떤 차이가 있는지를 밝혀내기도 한다. 발달적 난산증은 전체 인구의 약 3~5퍼센트가 겪고 있는 것으로 추정되는데, 발달적 난산증이 있는 아동은 수량의 처리를 어려워한다. 따라서 발달적 난산증이 있는 아동에게 수량을 가르칠 때는 수의 크기를 확실히 이해시키기 위해 기호 형태와 기호가 아닌 형태 둘 다를 이용해 가르치면 도움이 된다. 10강의 필자인 대니얼 안사리는 수리 능력의 전형적·비전형적 발달에 관심을 두고 활발히 연구하고 있다.

11강은 신경과학이 창의성에 미치는 영향을 논하면서 예술이 어떻게 창의성과 혁신적 사고를 계발하는 데 도움이 되는지 살핀다. 창의성은 타고나는 것이라고 믿는 사람들이 많지만, 창의성은 가르칠 수 있을 뿐 아니라 학교에서 반드시 가르쳐야 하는 요소다. 창의성을 육성하는 강력한 도구는 즉흥성과 협동성인데, 이런 유형의 학습을 가능케 하는 가장 효과적인 방법 중 하나가 바로 예술활동이다. 11강의 필자인 메리얼 M. 하디먼은 ‘뇌 친화적 교수모형’을 창안해 뇌과학적 요소를 교수-학습에 접목하는 방안을 알리는 데 집중해온 세계적 학자로 뇌 친화적 교수모형을 활용해 예술통합 교육과정을 설계하는 방법을 논한다.

12강은 지금까지 살펴본 신경과학과 교육학의 만남이 앞으로 우리 교육계에 어떤 변화를 가져다줄 것인지를 논한다. 2004년에 출범한 국제마음·뇌·교육학회의 활동목표를 소개하면서, 신경과학적 연구성과가 교실현장에 직접적으로 미치는 긍정적인 영향에 대해 설명한다. 특히 인간 뇌의 발달과정을 상세히 알게 되면서 이와 관련된 지식이 학생들의 발달 수준에 맞는 학습설계는 물론, 개별 학생들의 차이를 고려한 교수학습을 가능케 하고 있다는 점은 교육계에 시사하는 바가 크다. 12강의 필자인 커트 W. 피셔와 케이티 하이키넨은 하버드 교육대학원의 마음·뇌·교육 프로그램에 직접 참여한 학자·연구자로서, 신경과학과 교육학의 만남을 누구보다 가까이에서 지켜본 사람들이다.

MBE 융합과학, 교육에 새로운 관점을 제시한다
MBE 융합과학, 즉 마음·뇌·교육은 뇌과학, 신경과학, 교육학이 만나 교육의 새로운 비전을 탐색하는 융합학문이다. 뇌기반교육(Brain-based Education)이라 부르기도 하고, 뇌 친화적 교육(Brain-friendly Education), 교육신경과학(Educational Neuroscience)이라고 부르지만, 이들 모두가 본질적으로 뇌영상기술의 발달로 뇌의 활동을 관찰하게 됨으로써 뇌의 학습 메커니즘을 어떻게 해석하고 교육에 활용할 것인지를 두고 뇌과학자, 신경과학자, 교육자들이 머리를 맞대고 새로운 가능성을 탐색하는 분야라고 볼 수 있다. 이 책은 이 분야가 어떻게 탄생했으며, 뇌과학과 인지과학이 밝힌 학습원리가 무엇인지, 이들 연구결과가 교육에 어떤 의미가 있는지를 고찰한다.

교육자들은 왜 마음‧뇌‧교육을 알아야 하는가?
이 책은 특히 교사, 학부모, 교육자, 그리고 교수학습분야의 연구자들에게 유용하다. 산만하고 집중력이 약한 학생들을 앉혀 두고 교과서에 나온 내용을 알기 쉽게 전달하는 것만으로 교육이 제대로 이루어질 것이라 생각하는 사람은 없을 것이다. 뇌영상기술의 발달로 뇌의 활동을 관찰할 수 있게 됨으로써 우리가 알게 된 가장 중요한 사실은 뇌는 고정된 실체가 아니라 경험을 통해 재구성되고 성장한다는 사실이다. 아이들이 살아갈 세상에서 도움이 될 교육을 하려면 무엇을, 어떻게 가르쳐야 하는지, 좀 더 근본적으로 왜 가르쳐야 하는지를 성찰하는 교육자라면 이 책을 탐독할 필요가 있다. 교사의 책무가 지금까지 지식의 전달이었다면 앞으로는 학생들의 뇌를 변화시키는 일이 될 것이다. 뇌가 어떻게 학습하는지를 깊이 이해하고 뇌의 학습원리에 맞게 가르치려면 어떤 전략을 사용하는 게 맞는지 깊이 연구할 필요가 있는 것이다.

마음‧뇌‧교육을 알면 무엇이 좋은가?
가르치는 사람이라면 누구나 한번쯤 이런 고민을 했을 것이다. 비슷한 방식으로 가르치는데 왜 어떤 아이들은 잘 따라오고 어떤 아이들은 못 따라오는지, 어떤 아이들은 지루해하고 어떤 아이들은 흥미로워하는지, 그리고 어떤 해는 보람을 느끼는데 어떤 해는 힘만 드는지 말이다. 기존의 교수 전략들은 어떻게 가르치면 효과가 있다고 주장할 뿐이지 그 근거를 대지 못했다. 마음·뇌·교육은 그 ‘왜’에 대한 해답을 제시한다. 배움은 ‘뇌’ 안에서 일어난다. 뇌에서 학습이 일어날 때 뇌가 어떻게 변하는지 뇌영상기술로 관찰한 내용을 기반으로 인지과학자들이 뇌의 학습 메커니즘을 밝혀냈다. 이렇게 밝혀낸 학습원리와 학습자에 대한 새로운 인식을 깊이 이해하게 되면 어떤 전략이 ‘왜 효과적인지’ 그 근거를 확보하게 된다.

이 책의 미덕은 무엇인가?
이 책은 마음·뇌·교육 분야의 발전을 주도해온 이 시대 최고의 전문가들이 모여, 이 분야가 어떻게 발전해 왔으며, 주요 발견 내용이 무엇이고, 앞으로 이 분야가 어떻게 발전할 것인지에 대해 정론을 펼친 책이다. 필진들은 각 분야 최고의 이론가와 실천가들로 과학적 근거가 분명한 정론을 펼친다. 따라서 이 책에서 밝히는 내용들은 신뢰성이 높다. 뇌가 읽기와 셈을 배우는 인지과정은 일반인들로서는 이해하기 쉬운 내용이 아니지만, 이 책은 교육자의 관점에서 충분히 이해할 수 있는 수준으로 쉽고 명쾌하게 설명한다. 이 시대 최고의 마음·뇌·교육 전문가들이 펼치는 학습과학 특강을 통해, 앞으로 교육이 나아가야 할 방향은 무엇이며 교사가 해야 할 역할이 무엇인지에 대한 소중한 통찰을 얻을 수 있다.

저자 소개 (17인)

데이비드 A. 수자(David A.Sousa)
교육신경과학 분야의 세계적인 컨설턴트로 미국, 캐나다, 유럽, 오스트레일리아, 뉴질랜드, 아시아 등 세계 각지에서 20만 명 이상의 교육자들에게 교육신경과학에 대한 강연을 해왔다. 특히, 수자 박사는 뇌 연구결과를 교수 및 학습 전략으로 적용할 수 있는 구체적인 방법들을 제시했다. 뉴저지고등학교에서 과학교사로 근무했고, 장학사, 교육행정직을 거쳤으며, 시튼홀대학에서 교육학 겸임교수로, 럿거스대학에서 객원강사로 재직했다. 이후 과학서적을 편집하는 한편, 여러 학술지를 통해 교원능력 개발, 과학교육, 교육연구에 대한 논문을 수십 편 이상 발표해왔다. 뇌와 학습원리에 대한 12권의 저서를 출판했으며 이 책들은 프랑스어, 스페인어, 중국어, 아랍어 등 각국의 언어로 출판되었다. 전미교원능력개발위원회(National Staff Development Council)의 의장을 역임했으며, 교육신경과학 연구, 교원능력개발, 과학교육에 헌신한 공로로 수많은 상을 받았다.

마이클 I. 포스너 (Michael I.Posner)
오리건대학의 명예교수이자 코넬대학 웨일의대 정신과의 심리학 겸임교수이며, 코넬대학 부설 새클러연구소의 설립이사이다. 마커스 라이클(Marcus Raichle) 박사와 함께 인지과제 수행 시의 뇌 활동에 대해 꾸준히 연구해왔다. 또한 각성 유지와 주의 전환, 사고활동 통제에 관여하는 주의신경망의 해부구조와 발달과정, 그리고 유전에 대해 연구해왔다. 이렇게 신경망의 구조를 분석하는 과정에서 그가 사용한 신경영상기법은 신경장애나 정신장애, 발달장애와 같은 임상 현장뿐만 아니라 일반적인 발달과정과 학습능력 측정 등에 폭넓게 적용되고 있다. 이와 같이 포스너 박사는 인간의 뇌가 과제를 수행하는 방식 및 주의집중력 분야에 탁월한 연구성과를 남겼다. 또한 미취학 아동을 대상으로 한 종단연구에서는 주의 기제와 자기통제 기제가 발달할 때 특정 경험과 유전자가 어떻게 상호작용하는지를 밝혀냈다. 포스너 박사는 미국심리학회, 미국철학회, 심리과학국제연합, 오리건과학아카데미 등 다수의 기관에서 수많은 상을 수상했으며 2009년에는 미국과학훈장을 받았다. 미국국립과학원 회원이며, 2014년에는 영국학술원 회원으로 선정되었고, 일곱 개의 명예학위를 소지하고 있다.

주디 윌리스 (Judy Willis)
UCLA(캘리포니아대학 로스앤젤레스) 의과대학에서 박사학위를 취득하고 신경과 전문의 실습을 마친 뒤 15년 동안 신경과 전문의로 일했다. 그 후 UCSB(캘리포니아대학 산타바버라)에서 교육학을 공부하고 교원자격증을 딴 뒤 10년 동안 초등학교와 중학교에서 교사로 근무했다. 이와 같은 독특한 이력을 바탕으로 윌리스 박사는 신경과학과 교육학을 접목한 '뇌기반 교육(brain-based education)'을 전파하는 데 적극적으로 앞장서왔다. 학습 관련 뇌 연구의 권위자로서 전 세계 교육학회와 교사연수 워크숍에서 '신경과학이 교수학습에 미치는 영향' 및 '뇌기반 교육'에 대해 강연해왔으며, 이와 관련하여 10권의 책을 집필했고, 전문 학술지에 200여 편의 논문을 기고했다. 이러한 공로로 2011년에는 '탁월한 교육사상가'로 선정되었다. 또한 윌리스 박사는 골디 혼(Goldie Hawn)이 만든 국제기구 혼재단(Hawn Foundation)의 연구자문 겸 이사진으로서 학교교육 프로그램을 통해 학생들이 뇌를 알고 더 똑똑하고 행복하게 살아갈 수 있도록 적극적으로 돕고 있다.

메리 헬렌 이모르디노-양 (Mary Helen Immordino-Yang)
인지신경과학자이자 교육심리학자로서 인간의 감정, 사회적 상호작용, 문화와 관련된 뇌의 신경학, 심리사회학, 심리학 메커니즘을 연구하고, 그러한 것들이 학교생활과 발달과정에 미치는 영향에 대해 연구하고 있다. 전직 중학교 과학교사이며, 하버드 교육대학원에서 교육학 박사학위를 취득하였다. 학술지 《마음•뇌•교육(Mind, Brain, and Education)》의 부편집장을 지냈고, 미국학술원이 발간하는 『국립과학원학술지(Proceedings of National Academy of Sciences)』의 최우수 논문상인 코짜렐리상을 받았다. 또한 국제마음•뇌•교육학회(International Mind, Brain, and Education Society)에서 주는 ‘신경과학을 통한 교육혁신상’ 등을 수상했으며, 2014년에는 미국교육학회(American Educational Research Association)에서 '젊은 연구자상' 수상자로 선정되었다. 2016-2018년 국제 마음뇌교육학회 회장을 역임하기도 했다. 현재 서던캘리포니아대학 로스이어 교육대학 교육학 교수이자 '뇌와 창의성 연구소' 심리학 교수, 동대학 신경과학대학원 교수진의 일원으로 활동 중이다.

매티어스 파에스(Matthias Faeth)
하버드 교육대학원 박사과정을 거쳐 몬트리올대학 인지신경과학연구소(Centre de Recherche en Neuropsychologie et Cognition, CERNEC)에서 교육학, 심리학, 신경과학의 관점에서 바라본 감정과 학습의 상호작용에 대해 연구를 진행했다.

다이앤 L. 윌리엄스 (Diane L.Williams)
피츠버그에 있는 듀케인대학의 언어병리학과 조교수를 거쳐 현재 펜실베이니아 주립대학 교수로 재직 중이다. 피츠버그대학 자폐증연구센터(the Center for Excellence in Autism Research) 의 공동 책임자를 역임했으며 청각장애, 의사소통장애, 발달장애, 언어장애 분야의 연구성과를 인정 받아 청각및의사소통장애국립연구소(National Institute on Deafness and Other Communication Disorders)에서 뛰어난 연구자에게 수여하는 우수연구자상을 수상했다. 위 연구소에서 인지와 언어처리의 뇌 구조 및 기능을 연구했으며, 카네기멜론대학의 인지뇌영상센터(the Center for Cognitive Brain Imaging)에서 동료들과 함께 자폐아의 사회적 인지, 언어처리, 학습의 신경학적 기반에 대해 공동 연구를 수행했다. 윌리엄스 박사는 발달장애 및 언어장애 아동에 대한 광범위한 임상경험을 바탕으로 특수교육 분야에서 다수의 조기개입 프로그램의 설계와 실행에 컨설턴트로 참여했다. 전문 학술지에 인지와 언어의 신경심리학 및 신경생리학에 관해 수많은 논문과 글을 기고하고 있다.

존 가브리엘리(John Gabrieli)
MIT(매사추세츠 공과대학) 보건과학기술 및 인지신경과학 교수로서 맥거번 뇌연구소(McGovern Institute for Brain Research) 소장이고, MIT 임상연구센터(MIT Clinical Research Center) 공동 소장을 역임했다. 메사추세츠 종합병원 정신의학과 및 하버드 교육대학원에서도 직책을 맡고 있고, MIT 통합학습 이니셔티브(MIT Integrated Learning Initiative) 책임자로 활동하고 있다. 2016년에는 미국인문과학학술원(American Academy of Arts and Sciences) 회원으로 선출되었다. 인지신경과학 중에서도 기억, 언어, 사고의 뇌 기반을 주로 연구한다.

조애나 A. 크리스토둘루(Joanna Christodoulou)
매사추세츠 종합병원 보건전문대학원(MGH Institute of Health Professions)의 의사소통과학 및장애학과 부교수로 재직 중이며, 보건및재활연구센터의 마음뇌교육연구소(Brain, Education and Mind Lab) 소장이다. 교육학과 인지신경과학의 접점에서 주로 읽기발달과 읽기장애 근저의 뇌-행동 관련성을 연구한다.

트리샤 오룰린(Tricia O'Loughlin)
하버드 교육대학원에서 마음･뇌･교육 석사 및 박사과정을 밟았고, MIT 내 가브리엘리(Gabrieli) 박사 연구실에서 읽기와 난독증을 연구했다. 인지신경과학과 교육이 만나는 지점에서 인간발달을 연구하고 있다.

마리애나 D.에디(Marianna D.Eddy)
터프츠대학에서 실험심리학 및 인지신경과학으로 박사학위를 받았고, MIT에서 가브리엘리 교수와 함께 시각단어인지, 아동의 읽기발달, 난독증 환자의 읽기장애와 관련된 연구 프로젝트를 수행했다. 현재 터프츠대학 심리학과 강사이며, 미 육군 DEVCOM군인센터의 인지과학및적용팀 팀장으로 근무 중이다.

도나 코흐(Donna Coch)
다트머스대학 교육학과 교수이자 심리학 및 뇌과학 학부의 교육학과 교수이며 교육위원회 멤버로 활동 중이다. 배서칼리지에서 인지과학으로 학사학위를 받았고, 하버드 교육대학원에서 인간발달과 심리학 전공으로 석사학위와 박사학위를 받은 뒤, 오리건대학 뇌발달연구소(Brain Development Lab)에서 박사후과정을 마쳤다. 사건관련전위(event-related potentials, ERP)처럼 비침습적으로 뇌파를 기록하는 기법과 표준화된 행동척도를 같이 사용해 아동이 읽기를 학습할 때 뇌에서 어떤 일이 일어나는가를 중점적으로 연구한다. 코흐 박사는 다트머스대학 교원자격프로그램을 이수하고 있는 학생들은 물론이고 학부생들까지도 연구과정 내내 깊이 참여시킨다. 연구자로서도 교수로서도 코흐 박사가 목표로 삼는 것은 발달인지신경과학(developmental cognitive neuroscience)과 교육학(education) 분야를 의미 있게 연결하는 것이다.

키스 데블린(Keith Devlin)
스탠포드대학 H-STAR연구소의 공동 설립자이자 소장이며, 스탠포드 미디어 X 연구네트워크의 공동 설립자, 스탠포드대학 언어정보연구소의 선임연구원으로 일했다. 세계경제포럼(World Economic Forum)과 미국과학진흥협회(American Association for the Advancement of Science)의 회원이기도 하다. 매체를 사용하여 다양한 청중을 대상으로 수학을 가르치고 소통하는 법을 중점적으로 연구하며, 지능분석을 위한 정보/추리 시스템을 연구하고 설계하는 일도 하고 있다. 그 밖에 정보이론, 추리모형, 수학기법을 커뮤니케이션 연구에 적용하는 법과 수학인지를 연구하는 데도 관심을 두고 있다. 피타고라스상(Pythagoras Prize), 페아노상(Peano Prize), 칼 세이건상(Carl Sagan Award), 수학공동정책위원회(JPBM)에서 수여하는 커뮤니케이션상(Joint Policy Board for Mathematics Communications Award) 등을 수상했다. 캘리포니아 주의회로부터 수학과 논리학 및 언어학의 연계 분야에서 오래 헌신하며 혁신적 성과를 낸 공로로 표창장을 받았다.

스타니슬라스 드앤(Stanislas Dehaene)
파리고등사범학교(Ecole Normale Superieure)에서 수학을 전공하고 사회과학고등연구원(Ecole des Hautes Etudes en Sciences Sociales)에서 언어심리학자 자크 멜러(Jacques Mehler)의 지도로 실험심리학 박사학위를 받았다. 오리건대학에서 마이클 I. 포스너(Michael I. Posner) 교수의 지도 하에 박사후과정을 하게 되면서 신경영상기법을 활용한 인간능력을 연구하는 인지신경과학으로 관심사를 바꾸었다. 현재 콜레주 드 프랑스(College de France)에서 실험인지심리학과 교수로 있으며, 첨단 신경영상연구소 뉴로스핀(NeuroSpin)의 인지신경영상팀 책임자, 프랑스 국립보건의료연구소 인지신경영상팀 책임자로 활동했다. 지금은 프랑스 교육부의 과학위원회 회장을 맡고 있다. 유럽 신경과학계에 기여한 공로를 인정 받아 그레테 룬드벡상(Grete Lundbeck European Brain Prize)을 수상했으며 세계 8개 아카데미 회원이다.

대니얼 안사리(Daniel Ansari)
캐나다 웨스턴대학 심리학과 교수이자 수리인지연구소(Numerical Cognition Laboratory, www.numericalcognition.org) 소장으로 재직 중이다. 이 연구소에서 행동관찰기법과 신경영상기법 두 가지를 모두 이용해 수리 및 수학능력의 전형적/비전형적 발달의 토대가 되는 뇌 발달 궤적을 탐구한다. 안사리 박사는 특히 학습과학과 교육을 연결하는 데 큰 관심을 갖고 있으며 2014~2016년 국제마음·뇌·교육학회(International Mind, Brain and Education Society, IMBES) 회장을 역임했고 현재 웨스턴대학 학습과학센터(Center for the Science of Learning) 책임자로서 센터를 이끌고 있다. 캐나다왕립학회 회원이며, 심리과학협회 및 캐나다 고등연구소 펠로우이다. 서섹스 대학에서 심리학 학사학위를, 옥스퍼드대학에서 신경과학 석사학위를, 유니버시티 칼리지 런던(UCL)에서 ‘윌리엄스 증후군 아동의 수리 및 수학능력’에 관한 연구로 박사학위를 받았다.

매리얼 M.하디먼(Mariale M.Hardiman)
존스홉킨스대학 교육대학 교수이며, NEI(Neuro-Education Initiative, 신경교육이니셔티브)의 공동 설립자이자 이사이다. NEI는 존스홉킨스대학 의과대학 뇌과학연구소(Brain Science Institute)와 동대학 교육대학의 협업으로 설립되었으며 ‘학습과학과 교육을 잇는다’는 기치를 내걸고 신경교육(neuroeducation) 분야를 선도하고 있다. 하디먼 박사는 존스홉킨스 교육대학 부학장을 지냈고 임시 학장을 두 번 역임했다. 2006년 존스홉킨스 대학에 합류하기 전에는 볼티모어시 공립학교에서 30년 이상 근무하며 교육 리더십 및 행정 관련 다양한 역할을 수행했다. 하디먼 박사가 교장으로 재임하는 동안 롤랜드파크 초등/중학교(Roland Park Elementary/Middle School)는 탁월한 성과를 인정 받아 최우수학교(Blue Ribbon School of Excellence)로 지정되었다. 당시 하디먼 박사가 개발한 ‘뇌 친화적 교수모형(Brain-Targeted Teaching Model, BTTM)’은 연구 기반의 효과적인 교수법과 뇌과학 연구결과를 접목한 혁신적인 교수모형으로 수많은 교사들에게 영향을 미쳤다. 신경과학 연구가 예술통합교육을 비롯한 효과적인 교수전략에 의미 있게 활용될 수 있는 방안을 주로 연구하며 현재 학습과학 지식이 교사 효능감에 미치는 영향을 조사하고 있다. 학사학위와 석사학위는 로욜라대학에서, 박사학위는 존스홉킨스 대학에서 받았다.

커트 W.피셔(Kurt W.Fisher)
인지과학과 신경과학을 교육에 연결하는 국제적인 운동을 주도했으며, 세계적 학회 IMBES(International Mind, Brain, and Education Society, 국제마음·뇌·교육학회)의 창립자이자 교육신경과학 분야의 선도적 저널로 인정받고 있는 학술지 『마음·뇌·교육(Mind, Brain, and Education)』의 창간 발행인이다. 하버드 교육대학원 마음·뇌·교육 프로그램의 총괄 책임자이자 교육학 석좌교수였다. 이 프로그램은 교육신경과학 분야를 선도하고 있는 대학원 과정으로 피셔 박사가 1990년대에 동료교수 하워드 가드너(Howard Gardner), 데이비드 로즈(David Rose)와 함께 설립했다. 또한 피셔 박사는 인지·감정·학습의 생물학적 발달 및 교육적 평가와의 관계를 연구했다. 분야와 상관없이 학습 및 발달을 평가할 수 있는 일반적인 척도를 발견하기도 했다. 예일대학에서 학사학위를, 하버드대학에서 박사학위를 받았다.

케이티 하이키넨(Katie Heikkinen)
하버드대학에서 심리학 전공으로 학사학위를, 하버드 교육대학원 마음·뇌·교육 프로그램에서 석사학위를, 동대학원에서 인간발달 연구로 박사학위를 받았다. 하이키넨 박사는 주로 성인의 발달 평가에 초점을 맞춰 연구했다. 하버드 교육대학원에서는 명상 전문가들의 시각적 주의를 연구하기도 했고, 켄 윌버(Ken Wilber)의 통합연구소(Integral Institute)에서 일하기도 했다. 특히 온라인 학습과 효과적인 학습설계에 관심이 많으며 스웨덴에서는 대안교육 분야에 종사하기도 했다.

저자소개

교육뇌과학(educational neuroscience) 분야의 국제적 컨설턴트이자 최신 뇌과학연구를 학습향상전략으로 번안해 제시하는 십여 권의 책을 저술한 저자이다. 이제까지 미국과 캐나다를 비롯, 유럽, 호주, 뉴질랜드, 아시아 전역에서 20만 명이 넘는 교육관계자들에게 강연을 해왔다.

수자 박사는 메사추세츠 주 브릿지워터주립대학에서 화학으로 학사 학위를, 하버드대학에서 과학교육 석사 학위를, 럿거스대학에서 박사 학위를 받았다. 이후 고등학교 과학교사로 근무하고, K-12 과학부장 및 뉴저지 지역 교육청 장학사로 활동하기도 했다. 현재 시튼홀대학교 겸임교수 겸 럿거스대학교 객원교수로 재직 중이다.

박사는 과학 도서를 편집하고 일류 학술지에 교직원전문성계발, 과학교육, 교육연구에 관한 수십 편의 논문을 게재했다. 가장 유명한 교육학 저서에는 『뇌는 어떻게 학습하는가(How the Brain Learns)』, 『장애아의 뇌는 어떻게 학습하는가(How the Special Needs Brain Learns)』, 『영재의 뇌는 어떻게 학습하는가(How the Gifted Brain Learns)』, 『How the Brain Learns to Read』, 『뇌를 알면 문제행동 해결이 보인다(How the Brain Influences Behavior)』, 미국독립출판인협회에서 2008년 최고의 직업능력계발서 중 한 권으로 선정한 『뇌는 수학을 어떻게 배우는가(How the Brain Learns Mathematics)』, 『뇌 친화적인 교육 리더(The Leadership Brain)』, 『Engaging the Rewired Brain』, 『마음 뇌 교육 - 21세기 교수 · 학습과학의 새 패러다임(Mind, Brain, and Education: Neuroscience Implications for the Classroom)』이 있다. 책은 프랑스어, 스페인어, 중국어, 아랍어, 한국어 등의 언어로도 소개되었다.

전미교사연수협회(NSDC) 회장을 역임했다. 모교인 브릿지워터주립대학에서 자랑스러운 동문상과 명예박사 학위, 필라델피아 그라츠칼리지에서 명예박사 학위를 받는 등 많은 영예를 수상했다.

NBC <투데이>와 미국공영라디오(NPR)에 출연해 뇌과학 연구결과를 어떻게 학교현장에 적용할 것인지에 대해 발언하기도 했다. 현재 플로리다 남부에 살고 있다.

목차

서문/ 데이비드 A. 수자



1장 마음・뇌・교육(Mind・Brain・Education) 융합과학의 탄생 / 데이비드 A. 수자 19

인지심리학과 신경과학과 교육학은 어떻게 만나게 되었는가?

저자소개

참고문헌



2장 신경영상기술과 교육신경과학의 발전 / 마이클 I. 포스너 47

신경영상기술은 어떻게 발전했고, 교육학에 어떤 결정적 역할을 했는가?

저자소개

참고문헌



3장 신경과학이 교수학습에 미치는 영향 / 주디 윌리스 75

신경전문의이자 교사로서 나는 왜 학습과학 전도사가 되었는가?

저자소개

참고문헌



4강 감정과 직관이 학습에서 하는 역할 / 메리 헬렌 이모르디노-양, 매티어스 파에스 111

감정은 어떻게 학습에 영향을 미치며, 효과적인 사회성・감성 교육은 무엇인가?

저자소개

참고문헌



5강 말하는 뇌 / 다이앤 L. 윌리엄스 135

언어발달에 관한 잘못된 통념은 무엇이며, 뇌는 어떻게 말하기를 배우는가?

저자소개

참고문헌



6강 읽는 뇌 / 존 가브리엘리, 조애나 A. 크리스토둘루, 트리샤 오룰린, 마리애나 D. 애디 169

뇌는 어떻게 읽기를 배우며, 난독증의 원인과 해법은 무엇인가?

저자소개

참고문헌



7강 읽는 뇌 만들기 / 도나 코흐 205

아동의 뇌는 어떻게 읽기를 배우며, 효과적인 전략은 무엇인가?

저자소개

참고문헌



8강 수학하는 뇌 / 키스 데블린 239

뇌는 어떻게 수학적 능력을 습득했는가?

저자소개

참고문헌



9강 간단한 셈을 수행하는 뇌 / 스타니슬라스 드앤 263

아동의 수 개념은 어떻게 발달하며, 산술능력 향상의 효과적 방안은 무엇인가?

저자소개

참고문헌



10강 복잡한 계산을 하는 뇌 / 대니얼 안사리 293

뇌는 어떻게 수와 양을 표상하며, 발달적 난산증의 원인과 해법은 무엇인가?

저자소개

참고문헌



11강 창의적-예술적 뇌 / 매리얼 M. 하디먼 327

예술은 창의성을 어떻게 향상시키며, 뇌 친화적 교수모형은 무엇인가?

저자소개

참고문헌



12강 교육신경과학의 미래 / 커트 W. 피셔, 케이티 하이키넨 357

교육신경과학은 앞으로 교육계에 어떤 변화를 가져올 것인가?



용어풀이 390

찾아보기 393

엮은이 소개 397

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