초등생 때부터 실험, 실험, 실험… 과학 영재 키우는 싱가포르[초격차 과학인재 1만人 프로젝트]

4회. 국가 인재 고속도로 ‘싱가포르의 실험’

싱가포르국립대 부속고 가 보니

초중등 단계 ‘과학 흥미 유발’ 집중
“실험·실습이 교과서보다 재미있어”

학생에게 학교 밖에서도 연구 장려
과학기술청 등 국가 기관들과 협력
“전공 확신 뚜렷한 상태로 대학 진학”

싱가포르 타오난 초등학교의 푸친위(가운데) 교장과 학생들이 2월 27일 서울신문과 만나 인터뷰를 진행했다.
싱가포르 김가현 기자

싱가포르국립대 부속 고등학교(NUS High School of Math and Science) 실험실에는 학생 20여명이 삼삼오오 모여 ‘노인의 약’이라는 주제로 화학 실험 중이었다. 한 노인이 실수로 4가지 약을 바닥에 떨어뜨렸다고 가정한 상황에서 혼란에 빠진 노인을 위해 4개의 알약이 각각 무엇인지 알아내는 수업이었다.

학생들은 약 하나 하나에 특정 화학물질을 추가하면서 약의 정체를 밝혀냈다. 장군뢰(17)군은 “실험은 과학적 지식을 직관적으로 알려주기 때문에 교과서보다 재미있다”고 말했다.

3 싱가포르 타오난 초등학교 학생들이 인형극을 하면서 빛과 그림자의 원리에 대해 배우고 있다. 싱가포르교육부 제공

지난달 28일에 찾은 이곳은 싱가포르가 자랑하는 ‘국가 주도 과학·기술 인재 육성 고속도로’를 상징한다. 싱가포르가 아시아의 핵심 과학·기술국으로 자리매김하는 데 이런 정부의 노력이 주효했다는 평가가 적지 않다. NUS고교는 싱가포르 최고의 6년제 STEM(과학·기술·공학·수학) 특화 학교다. 초등학교를 졸업하는 만 12세 아이들을 조기에 선발해 대학 입학까지 ‘논스톱’으로 키운다. 180명 선발에 2000명이 넘는 학생들이 지원할 정도로 경쟁도 치열하다.

NUS고는 국가 교육과정을 따르지 않는 유일한 싱가포르 내 중등학교로, 차별화된 독창적인 커리큘럼을 갖고 있다. 과학 연구 교육을 체계적으로 운영하는 ‘다빈치 프로그램’이 대표적이다. 저학년(1~2학년)에겐 과학 연구에 대한 기초지식을 가르치고 3학년부터 작은 연구를 시작한다. 고학년(5~6학년) 땐 보다 수준 높은 연구를 진행한다. 성적의 40%는 연구나 프로젝트를 통해 매긴다. 쑤리링 NUS 고등학교 교장은 “우리는 실습 위주로 커리큘럼을 짠다. 학생의 30~40%는 하버드대, 매사추세츠공과대(MIT), 옥스퍼드대, 베이징대 등 해외 유수의 대학으로 진학한다”고 설명했다.

이곳은 학생들에게 학교 울타리를 넘어서는 연구를 장려한다. NUS 등 명문대 교수들과 ‘세상에 없던 주제’로 연구하고, 싱가포르 과학기술청(A*STAR)이나 국방과학기구(DSO) 같은 국가 연구기관과 협력한다. 7년 전 외부 우주기관과 협력해 학생들이 직접 만든 ‘나노 위성’을 실제 우주로 띄우기도 했다.

싱가포르의 STEM 교육에 대한 열기는 초·중등 단계에서부터 이미 뜨겁다. 학생들의 흥미를 STEM에서 머물도록 하기 위해 싱가포르 정부는 ALP(Applied Learning Programme)를 만들었다. 인공지능(AI), 로봇공학, 환경과학 등 여러 특화 분야의 ‘실습 교육’을 제공하는 프로그램이다. 싱가포르 내 180여개 초등학교와 140여개 중등학교(4년제)에서 모두 운영된다. 타오난 초등학교는 AI와 로봇에 특화된 곳으로, 놀이처럼 재밌는 교육으로 정평이 나 있다. AI와 로봇이 주력 분야지만, 저학년을 가르칠 땐 퍼즐과 게임, 역할극 등을 통해 컴퓨터공학의 개념을 익힌다. 4학년부터 기계를 만지고, 코딩을 배운다. 추첸루(11)양은 봉사활동을 통해 만난 동네 할아버지와 할머니를 돕기 위해 ‘반려로봇’을 코딩으로 만들었다. 추양은 “어르신들에게 음악과 이야기를 들려주고 약을 먹을 시간 등을 알려주는 로봇”이라면서 “외로워하는 어른들을 돕고 싶었는데 로봇을 이용하고 미소 짓는 어른들 모습에 뿌듯했다”고 말했다. 푸친위 타오난초 교장은 “AI 세상에선 문제를 해결하는 능력이 중요하다”고 강조했다.

수학, 과학에 특화된 학생들은 영재 교육 대상이다. 초등학교 3학년(9세) 때 선발된 영재들은 교과 과정 내 심화 수업 및 방과 후 프로그램을 들을 수 있다. 싱가포르 교육부는 영재 교육 수혜 비율을 현재 7%에서 2027년 10%로 늘리기로 했다.이후 4년제 중등학교를 졸업하면 O-레벨 시험을 통해 주니어칼리지(JC), 밀레니아인스티튜트(MI), 폴리테크닉, ITE 등을 선택해 진학하게 된다. JC(2년제), MI(3년제)는 대학(University)을 가기 위한 준비 단계다. 폴리테크닉(3년제)은 기술 중심의 교육을 제공하며, 관심 있는 전공을 선택해 학습할 수 있다. ITE(2년제)는 직업전문학교로, 주로 음악·요리 등 실용 학문을 다룬다.

폴리테크닉의 주요 목적은 생명공학, 바이오·제약, 첨단 제조업, AI와 같은 첨단 산업의 역군을 길러내는 일이다. 김희림 난양공대(NTU) 환경생명공학과 교수는 “싱가포르 학생들은 이미 전공에 대한 확신이 뚜렷한 상태로 대학에 진학한다”면서 “그게 한국과 가장 큰 차이”라고 말했다.

싱가포르 김가현 기자