금암동 과학과외
금암동 과학과외에서 다룬 혈액 이동 경로의 경계 문제
금암동은 신영통현대타운1단지와 떡정거리처럼 생활권의 기준점이 뚜렷한 곳이다. 이 교육생활권에서 전주온빛중학교와 전북대학교사범대학부설고등학교의 과학 학습을 준비할 때, 심장과 혈관 모식도는 그림을 눈으로만 외우기보다 출발점과 화살표를 직접 확인해야 한다. 금암동과외 및 금암동과학과외 수업에서는 특히 그림의 위아래가 바뀌어도 이동 경로 자체를 다시 추적하는 연습을 진행했다.
화살표보다 먼저 확인했어야 할 것
학생에게 심장-폐-온몸 순환 그림과 다음 조건이 제시되었다.
- 혈액은 온몸에서 출발한다.
- 그림의 위쪽에는 폐, 아래쪽에는 심장이 표시되어 있다.
- 화살표는 혈액이 이동하는 방향을 나타낸다.
학생은 그림의 위쪽에서 아래쪽으로 내려오는 선을 보고 “폐에서 심장으로 먼저 온다”고 적었다. 그러나 이것은 학생의 오류였다. 학생은 화살표의 실제 방향이나 출발 조건을 확인하기 전에 그림의 위아래 위치만으로 이동 순서를 판단했다.
위에 그려진 기관이 먼저라는 뜻은 아니다. 출발점, 연결된 혈관, 화살표 방향을 차례로 읽어야 한다.
수업에서는 먼저 학생이 그린 표시를 모두 지우지 않았다. 폐와 심장의 위치를 표시한 부분은 그대로 두고, 그림 옆에 ‘원래 조건’과 ‘바뀐 조건’을 나란히 적게 했다. 원래 조건은 ‘온몸에서 출발’이고, 바뀐 조건은 ‘폐에서 출발’이었다. 기관의 위치와 혈관의 연결 관계는 그대로지만, 출발점만 달라진다는 점을 구분했다.
출발점을 고정하자 경로가 보였다
온몸에서 출발하는 경우 학생은 화살표를 손가락으로 하나씩 따라갔다. 온몸에서 나온 혈액은 대정맥을 지나 오른심방으로 들어가고, 오른심실을 거친 뒤 폐동맥을 통해 폐로 이동한다. 폐에서 나온 혈액은 폐정맥을 따라 왼심방으로 들어가며, 왼심실을 거쳐 대동맥으로 나간 뒤 온몸으로 돌아간다.
학생은 공책에 다음처럼 방향을 표시했다.
- 온몸 → 대정맥 → 오른심방 → 오른심실 → 폐동맥 → 폐
- 폐 → 폐정맥 → 왼심방 → 왼심실 → 대동맥 → 온몸
그다음 ‘바뀐 조건’인 폐 출발을 적용했다. 폐에서 시작하면 첫 혈관은 폐정맥이고, 그 뒤에는 왼심방, 왼심실, 대동맥, 온몸, 대정맥, 오른심방, 오른심실, 폐동맥, 폐의 순서가 된다. 바뀐 것은 출발점과 그에 따른 읽기 순서이지, 혈관이 연결된 방식 자체가 아니었다.
같은 경로를 다른 모양으로 다시 읽기
며칠 뒤에는 숫자를 바꾼 반복 문제가 아니라, 가로로 긴 새 모식도를 사용했다. 이번 그림에서는 왼쪽에 온몸, 가운데에 심장, 오른쪽에 폐를 배치하고, 학생에게 “폐정맥에 표시된 점에서 시작해 한 바퀴 돌아 다시 폐동맥에 도착하라”고 물었다. 화살표는 일부가 곡선으로 그려져 기관 사이의 위아래 위치만으로는 판단하기 어렵게 했다.
학생은 먼저 시작점인 폐정맥에 동그라미를 치고, 화살표를 따라 왼심방과 왼심실을 순서대로 표시했다. 이후 대동맥에서 온몸으로, 대정맥에서 오른심방과 오른심실로, 마지막에는 폐동맥을 거쳐 폐로 돌아오는 흐름을 적었다. 처음 문제와 달리 출발점이 온몸이 아니었지만, 심장 안에서 어느 심방으로 들어가 어느 심실을 거치는지 직접 확인하자 위아래 배치에 흔들리지 않았다.
힌트 없이 확인한 마지막 기록
마지막에는 출발점이나 첫 혈관을 알려 주지 않은 모식도를 제시했다. 폐정맥에 작은 점 하나만 표시되어 있었고, 학생은 스스로 그 점을 출발점으로 정했다. 학생은 “폐정맥에서 시작하면 왼심방과 왼심실을 지나 대동맥으로 나간다. 이후 온몸, 대정맥, 오른심방, 오른심실, 폐동맥을 거쳐 폐로 돌아오므로 시작점과 끝점이 같은 순환이 된다”고 설명했다.
이어 원래 그림과 대조하며, 기관의 위아래가 바뀐 것이 결론을 바꾼 것이 아니라 출발 조건이 달라져 읽는 순서가 달라졌다고 확인했다. 화살표 방향, 출발 혈관, 심장 안의 연결 순서를 모두 다시 짚었으므로 최종 경로에는 거꾸로 읽은 구간이 없었다.