서신동 과학과외

서신동 과학과외에서 시작한 혈관 방향 읽기

이번 서신동과외 수업에서는 동맥과 정맥을 혈액의 이동 방향으로 구별하기만을 중심에 두었다. 서신동과학과외의 자료도 이 기준을 벗어나지 않도록 구성했다.

그림의 화살표보다 먼저 생긴 판단

처음 제시한 혈관 연결 그림에는 심장, 폐, 몸의 조직이 단순한 선으로 연결되어 있었다. 각 혈관에는 산소가 많은지 적은지가 표시되어 있었고, 화살표는 일부만 보이게 처리했다. 질문은 “㉠과 ㉡ 중 동맥을 고르고, 두 혈관이 심장과 어떻게 연결되는지 설명하라”였다.

학생은 ㉠ 옆에 산소가 많은 혈액이라고 적힌 것을 보고 곧바로 동맥이라고 표시했다. ㉡은 산소가 적다고 표시되어 있어 정맥으로 골랐다. 그러나 이 판단은 학생의 오류였다. 산소가 많은 혈액이 흐르는지 여부를 먼저 적용한 것이 결과가 어긋난 최초 지점이었다. 혈관 이름은 혈액의 산소량이 아니라 심장을 기준으로 한 이동 방향으로 정해지기 때문이다.

동맥은 심장에서 나가는 혈관, 정맥은 심장으로 들어오는 혈관이다.

표시 하나만 바꾸어 연결 관계를 확인하다

이미 정확했던 산소량 표시는 지우지 않았다. 대신 그림에서 심장을 가운데에 다시 표시하고, 각 혈관의 화살표 끝이 심장 쪽인지 바깥쪽인지 확인하게 했다. 학생은 ㉠에서 화살표가 심장 쪽으로 향하는 것을 찾아 ‘심장으로 들어옴’이라고 적었다. 따라서 ㉠은 산소가 많은 혈액이 흐르더라도 정맥이었다.

반대로 ㉡은 화살표가 심장에서 폐 쪽으로 향했다. 학생은 혈액의 산소량 표시를 가린 뒤에도 “심장에서 나가므로 동맥”이라고 판정했다. 이어 산소량 표시를 다시 보며, 혈액의 상태와 혈관의 이름이 항상 같은 방향으로 대응하지는 않는다는 점을 그림 안에서 확인했다. 중요한 수정은 풀이 전체를 다시 외우는 일이 아니라, 첫 단계에서 심장과 화살표의 관계를 표시하는 일이었다.

질문 방향을 뒤집은 새 연결 자료

며칠 뒤에는 그림을 바꾸었다. 이번 자료는 왼쪽에 폐, 가운데에 심장, 오른쪽에 몸의 조직을 배치하고, 혈관 이름은 비워 두었다. 화살표는 폐에서 심장으로 향하는 선과 심장에서 몸의 조직으로 향하는 선이 섞여 있었으며, 질문도 “㉢은 무엇인가?”가 아니라 “심장으로 들어오는 두 혈관을 찾아 각각 어느 기관과 연결되는지 쓰라”로 바꾸었다.

• 폐에서 심장으로 향하는 혈관: 심장으로 들어오므로 정맥
• 심장에서 몸의 조직으로 향하는 혈관: 심장에서 나가므로 동맥
• 몸의 조직에서 심장으로 향하는 혈관: 심장으로 들어오므로 정맥
• 심장에서 폐로 향하는 혈관: 심장에서 나가므로 동맥

학생은 이번에는 숫자나 산소량을 단서로 삼지 않았다. 먼저 그림의 심장 위치를 찾고, 각 선의 화살표 끝을 확인한 뒤 혈관 이름을 붙였다. 질문의 방향과 그림 배열이 달라졌지만, 판단에 사용한 정보는 혈액이 심장에서 나가는지 들어오는지뿐이었다.

힌트 없이 다시 그린 마지막 판단

마지막에는 혈관 이름과 산소량 표시를 모두 없앤 새 그림을 제시했다. 폐와 몸의 조직이 심장 양쪽에 놓였고, 화살표 네 개만 남아 있었다. 학생은 별도의 안내 없이 종이에 먼저 심장을 동그라미로 표시한 다음, 화살표가 심장에서 멀어지는 선에는 ‘나감’, 심장으로 향하는 선에는 ‘들어옴’이라고 적었다.

그 뒤 네 혈관을 동맥과 정맥으로 분류하고, 각 분류의 근거를 문장으로 설명했다. 검산할 때도 산소량을 다시 기준으로 삼지 않고, 모든 동맥의 화살표가 심장에서 바깥으로 향하는지, 모든 정맥의 화살표가 심장 안쪽으로 향하는지 하나씩 되짚었다. 네 선이 모두 이 기준에 맞자 풀이를 확정했다.

이처럼 혈관 그림의 배열이나 질문 방식이 바뀌어도 먼저 심장을 기준점으로 잡으면 동맥과 정맥을 정확히 구별할 수 있다.