Non-Cognitive Skills and Mathematics Achievement AcrossEurope: Evidence from PISA 2022

완벽한 케이크를 굽는다고 상상해 보세요. 당신은 재료가 중요하다는 것을 알고 있습니다: 밀가루, 설탕, 달걀, 그리고 열기 말이죠. 학교의 세계에서 이것들은 '인지적' 기술, 즉 수학 시험에서 테스트할 수 있는 원초적인 두뇌 능력과 지식입니다. 하지만 오랫동안 과학자들은 케이크가 제빵사의 기분에도 달려 있다는 사실을 깨달았습니다. 그들은 자신감이 있는가? 과정을 즐기는가? 혹은 오븐이 반죽을 태워버릴까 봐 불안해하는가? 이러한 감정과 습관을 '비인지적' 기술이라고 부릅니다. 이것은 당신이 얼마나 많이 아느냐에 관한 것이 아니라, 당신이 아는 것에 대해 어떻게 '느끼는지', 그리고 도전에 어떻게 '접근하는지'에 관한 것입니다.

수년 동안 연구자들은 이러한 감정들이 모든 곳에서 동일하게 작용하는지 궁금해했습니다. 핀란드의 교실에서 자신감을 느끼는 학생이 그리스의 학생과 똑같은 방식으로 수학 문제를 푸는 데 도움이 될까요? 아니 아니면 학교 생활의 '마법 소스'는 나라마다 다를까요? 이 질문은 특정 향신료가 세상의 모든 주방에서 똑같은 맛을 내는지 묻는 것과 같습니다. 어떤 향신료는 보편적일 수 있지만, 어떤 것들은 특정 지역의 레시피에서만 잘 어울릴 수도 있습니다. 이를 이해하는 것은 우리가 단지 한 국가의 경험에 근거해 추측하는 대신, 무엇이 실제로 학생들의 성공을 돕는지 알아내는 데 도움을 줍니다.

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위대한 유럽 수학의 미스터리

두 명의 연구자 마르코(Marco)와 안나(Anna)는 PISA 2022라는 거대한 데이터셋을 사용하여 이 미스터리를 조사하기로 했습니다. PISA를 전 세계 15세 학생들을 대상으로 하는 거대한 국제 성적표라고 생각하세요. 이번에 연구진은 24개 유럽 국가의 146,000명 이상의 학생 데이터를 수집했습니다. 그들은 학생의 '내면 세계'인 자신감, 동기, 학습 습류, 심지어 창의성이 실제 수학 점수와 어떻게 연결되는지 보고 싶었습니다.

인간 감정의 혼란을 이해하기 위해, 연구팀은 이러한 비인지적 기술들을 네 가지 주요 '동네' 또는 범주로 정리했습니다:

1. 자신감: 학생이 수학을 할 수 있다고 믿는 정도 (그리고 실패에 대해 얼마나 걱정하는가).
2. 동기: 수학을 얼마나 즐기는지, 그리고 상황이 어려워질 때 얼마나 계속 노력하는지.
3. 학습 전략: 문제를 이해하고 해결하기 위해 사용하는 구체적인 기술과 도구들.
4. 태도: 학교 환경, 교사, 그리고 자신이 소속감을 느끼는지에 대해 느끼는 바.

이번 연구의 특별한 게스트 스타는 창의성이었습니다. 2022년에 PISA는 학생이 얼마나 창의적으로 생각하는 것을 '즐기는지'를 측정하는 새로운 방법을 추가했습니다. 연구진은 이 '창의적 불꽃'이 퍼즐의 어디에 위치하는지 알고 싶었습니다. 그것은 별개의 기술일까요, 아니면 자신감이나 태도라는 동네에 속해 있을까요?

발견: 무엇이 이동하고 무엇이 집에 머무는가

연구진은 매우 정교한 통계적 도구(노이즈와 혼란을 제거하는 매우 정확한 필터라고 생각하세요)를 사용하여 숫자를 분석한 결과, 몇 가지 흥나운 패턴을 발견했습니다.

보편적인 슈퍼파워
어떤 기술들은 거의 모든 나라에서 동일하게 작동하는 유니버설 리모컨과 같았습니다.

• 자신감이 왕이다: 수학적 성공을 예측하는 가장 강력한 요인은 수학 자기효능감(기본적으로 "나는 할 수 있다"고 믿는 것)이었습니다. 24개국 모두에서 자신의 수학 능력을 믿는 학생들은 더 높은 점수를 받았습니다. 이는 일관된 정적 상관관계를 보였습니다.
• 불안은 브레이크다: 반대로, 수학 불안(수학에 대한 걱정과 두려움)은 전반적으로 성취도를 늦추는 브레이크 역할을 한다는 것이 일관되게 나타났습니다.
• '흥미' 대 '인내'의 반전: 흥미로운 발견이 있었습니다. 수학을 '좋아하는'(흥미) 학생들은 일반적으로 더 나은 성과를 냈지만, 데이터에 따르면 그 흥한을 고려했을 때 순수하게 '이를 악물고 버티는 것'(인내)은 항상 도움이 되는 것은 아니었습니다. 사실, 일부 모델에서는 심지어 약간의 부정적인 연결 고리를 보이기도 했습니다. 연구진은 학생들이 이미 흥미가 있고 자신감이 있다면 굳이 그렇게 힘들게 '갈아 넣을(grind)' 필요가 없기 때문일 수 있다고 제안합니다. 즉, 고군분투하는 학생들은 초인적인 힘을 발휘하기 위해서가 아니라, 길을 잃었기 때문에 애쓰고 있는 것일 수 있다는 것입니다.

지역 특산물
다른 기술들은 지역 방언과 같았습니다. 즉, 어디에 있느냐에 따라 다르게 작동했습니다.

• 교사 지원은 카멜레온이다: 이것은 가장 놀라운 결과였습니다. 어떤 나라에서는 교사의 지지를 받는 것이 큰 상승 효과를 주었지만, 다른 나라에서는 효과가 거의 없거나 심지어 약간의 부정적인 영향을 미치기도 했습니다! 연구진은 이것이 '지원'이라는 단어가 문화마다 다르게 의미되기 때문이라고 제사합니다. 어떤 곳에서는 교사가 도와주는 것이 과잉보호라고 여겨질 수 있고, 다른 곳에서는 그것이 올바른 길로 인도하는 것이 될 수 있습니다. 그 효과는 전적으로 지역의 학교 문화에 달려 있습니다.
• 소속감은 변덕스럽다: 마찬가지로, 학생이 학교에 '소속되어 있다'고 느끼는 정도도 천차만별였습니다. 어떤 교육 체계에서는 이것이 성공의 강력한 예측 변수였지만, 다른 체계에서는 거의 중요하지 않았습니다.

창의성의 역할
그렇다면 창의성은 어디에 위치할까요? 연구는 창의성이 하나의 '다리(bridge)' 역할을 한다는 것을 발견했습니다. 그것은 '자신감' 동네와 '태도' 동네를 연결합니다. 자신감이 있고 학교에 대해 긍정적인 태도를 가진 학생들은 또한 창의적인 성향을 갖는 경향이 있습니다. 그러나 수학 점수를 직접적으로 높이는 데 있어서 창의성은 완만한 조력자였습니다. 창의성이 자신감만큼 자동차를 몰지는 못하지만, 엔진이 더 매끄럽게 돌아가도록 돕는 역할을 합니다. 흥미롭게도, 매우 구조화되고 전통적인 수학 커리큘럼을 가진 국가들(불가리아, 오스트리아, 아일랜드 등)에서는 창의적 성향과 수학 점수 사이의 연결 고리가 실제로 더 강했습니다. 즉, 경직된 시스템에서는 유연하게 생각하는 능력이 희귀하고 가치 있는 슈퍼파워가 되는 듯합니다.

시사점

이 연구는 각 나라마다 고유한 학교 문화가 있지만, 수학의 핵심적인 '내면의 게임'은 유럽 전역에서 놀라울 정도로 유사하다는 결론을 내립니다. 학생의 수학 성공을 돕고 싶다면, 어느 나라에 살든 자신감을 키워주고 불안을 줄여주는 것이 가장 신뢰할 수 있는 전략입니다.

하지만, 한 나라의 '교사 지원' 프로그램을 다른 나라에 그대로 복사해서 붙여넣는다고 해서 효과가 나타나지는 않습니다. 학생들이 교사의 도움을 해석하는 방식은 현지 환경에 크게 의존합니다. 연구진은 창의성이 자신에 대해 좋게 느끼는 것과 학습 과정을 즐기는 것 사이의 다리 역할을 하며, 비록 그것이 성적을 올리는 단일한 가장 큰 동력은 아닐지라도 훌륭한 추가 요소라고 제안합니다.

궁극적으로 이 연구는 수학의 '하드웨어'(공식과 논리)는 어디서나 동일하지만, '소프트웨어'(감정과 믿음)는 그것이 실행되는 특정 국가에 맞춰 튜닝될 필요가 있다는 것을 알려줍니다. 자신감과 불안은 유니버럴 운영 체제이지만, 그 외의 모든 것은 로컬 업데이트가 필요합니다.