장동 과학과외

장동 과학과외에서 자료를 바꾸어도 놓치지 않는 혈관 판단

장동과학과외 수업에서는 동맥과 정맥을 색이나 굵기로 외우지 않고, 심장과 혈관의 방향 관계를 자료 속에서 찾아내도록 연습했다.

그림이 바뀌자 생긴 첫 판단

처음 제시된 자료는 심장을 가운데 두고 혈관 연결을 선으로 나타낸 그림이었다. 왼쪽 혈관은 심장에서 바깥쪽 기관으로 이어졌고, 오른쪽 혈관은 기관에서 심장으로 돌아오는 방향의 화살표가 표시되어 있었다. 학생은 그림을 보며 각 혈관의 이름을 적었다.

• 왼쪽 혈관: 붉은색이고 산소가 많은 혈액이 흐르므로 동맥
• 오른쪽 혈관: 푸른색이고 산소가 적은 혈액이 흐르므로 정맥

이후 같은 연결 관계를 색 대신 화살표와 선의 배열로 바꾼 비교 자료를 제시하자 학생은 폐를 거치는 부분에서 다시 멈췄다. 이번에는 푸른색으로 표시된 혈관을 정맥이라고 고르려 했다. 학생은 원래 그림과 새 자료를 나란히 놓고 화살표 방향, 심장과 기관의 위치, 혈관의 연결 순서를 표시했지만, 마지막 이름을 붙일 때는 색과 익숙한 모양을 우선했다.

학생의 최초 오류는 산소가 많은 혈액은 항상 동맥이라고 판단한 것이다. 동맥과 정맥을 가르는 직접 기준은 혈액의 산소량이나 색이 아니라 심장을 기준으로 한 이동 방향이다.

두 자료에서 끝까지 남는 관계 찾기

교정에서는 이미 표시한 화살표와 연결 순서는 그대로 유지했다. 대신 그림의 색과 선 모양을 가리고, 각 혈관 옆에 다음 두 질문만 적게 했다.

• 이 혈관의 화살표가 심장에서 바깥 기관 쪽으로 향하는가?
• 이 혈관의 화살표가 기관에서 심장 쪽으로 향하는가?

학생은 원래 그림에서 심장에서 나가는 선을 따라가며 ‘동맥’, 심장으로 들어오는 선을 거꾸로 따라가며 ‘정맥’이라고 다시 표시했다. 그다음 색을 확인하자 폐를 지나는 구간에서는 산소가 많은 혈액이 정맥을 통해 심장으로 들어오고, 산소가 적은 혈액이 동맥을 통해 심장에서 폐로 나간다는 점도 자료와 모순되지 않음을 확인했다. 따라서 산소량은 그림의 상황을 설명하는 정보일 수 있지만, 혈관 이름을 결정하는 첫 기준은 될 수 없었다.

표현과 순서를 모두 바꾼 새 문제

며칠 뒤에는 연결 그림 대신 네 개의 문장을 순서 없이 제시했다. 각 문장은 심장, 폐, 몸의 기관 사이 이동을 하나씩 설명했으며, 색과 혈관 이름은 쓰지 않았다.

• 가: 몸의 기관에서 심장으로 혈액이 이동한다.
• 나: 심장에서 폐로 혈액이 이동한다.
• 다: 폐에서 심장으로 혈액이 이동한다.
• 라: 심장에서 몸의 기관으로 혈액이 이동한다.

학생은 먼저 각 문장에서 ‘심장에서 나감’과 ‘심장으로 들어옴’을 표시한 뒤, 가와 다에는 정맥, 나와 라에는 동맥이라고 적었다. 처음 자료처럼 왼쪽과 오른쪽을 비교하는 방식이 아니라 문장 속 이동 주체와 도착점을 직접 읽었기 때문에, 폐순환과 체순환의 혈관이 서로 다르게 보이는 상황에서도 같은 기준을 적용할 수 있었다.

힌트 없이 다시 확인한 장면

마지막에는 색, 혈관 이름, 화살표를 일부러 넣지 않은 새 그림이 나왔다. 심장에서 폐로 이어지는 선 하나와 폐에서 심장으로 돌아오는 선 하나만 제시된 자료였다. 학생은 먼저 각 선의 출발점과 도착점을 손가락으로 짚었다. 심장에서 출발해 폐에 도착하는 선에는 동맥, 폐에서 출발해 심장에 도착하는 선에는 정맥이라고 적었다.

검산할 때도 산소가 많은지부터 추측하지 않고, 두 선 모두를 심장 기준으로 다시 따라갔다. “나가는 혈관은 동맥, 들어오는 혈관은 정맥이며, 폐를 지나는 경우에도 이 기준은 변하지 않는다”고 근거를 말한 뒤 답을 확정했다. 장동과학과외에서 확인한 핵심은 자료가 그림, 문장, 다른 배열로 바뀌어도 심장과 혈관 사이의 방향 관계를 먼저 읽는 것이다.