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『뇌 기반 교육』은 뇌가 어떻게 배우고 적응해나가는지에 대한 과정을 알려줌으로써 학습자가 자기 스스로 뇌가 잘 배우고 적응하도록 한다. 뇌 기반 교육 원리를 통해 자신 뇌의 패턴을 인식하려고 노력하면 자신에게 맞는 최적의 학습방법을 선택할 수 있다.

뇌 기반 교육에 대한 내 연구의 시작은 어떤 마음, 생각, 행동이라도 가시적으로 표현 되어 몸에 나타난다는 생각에서 출발하였다. 그것이 내 심장박동이던 느낌이던 내 몸과 마음에 변화를 준다는 것이 느껴졌다. 표현되고 변화된 것은 측정이 가능하게 되고 측정된 것은 분석하여 결과를 낼 수 있다. 이런 생각은 2005년 경 샌디에고에서 연구년을 보내면서 더욱 확고하게 자리 잡았다. 이 시기에 넥서스라는 네덜란드 뇌파측정기를 알게 됐고 비록 상품화는 안했지만 이에 대한 국내 유일의 독점권도 10년 이상으로 확보했다. 뇌 기반 교육의 시작은 우리의 생각과 행동을 어떻게 과학적으로 측정하는가에서 시작한다고 확신하고 측정장비에 관심을 기울인 것이다. 이후 몇 가지 장비를 확보하고 경험하면서 우리 행동과 생각을 보여주는 뇌가 가지는 일관적인 표현에 신뢰가 생기게 되었다. 우리의 생각과 행동을 숫자로 표현할 수 있다는 것은 어떤 의미가 있는가? 그것은 아주 작은 차이도 과학적으로 규명해낼 수 있다는 것을 의미하며 진행되는 과정의 정량적인 변화를 알 수 있다는 것이다. 이것은 마음과 생각의 변화를 객관적으로 보여주는 연구도구로써의 뇌파측정을 확고하게 자리매김하는 것이었다.
이후 미국 엘에이의 한 워크숍에서 전극을 뇌에 꽂고 이런 저런 생각과 함께 물결치듯 움직이는 뇌파를 보면서 경이를 느끼지 않을 수 없었다. 뇌파는 내 생각의 방향과 감정의 변화를 표현하며 계속 써내려갔다. 이러한 뇌파의 흐름을 원하는 대로 조정하는 훈련에서는 내 생각대로 뇌파를 몰고가는것이 가능하였고 이를 보면서 뇌파에 대한 무한한 신뢰를 쌓을 수 있었다. 내 생각과 행동이 모두 뇌파로 표현되고 이것을 제어해나갈 수 있다면 이것을 통하여 우리의 행동과 생각을 알 수 도 있고 또한 거꾸로 원하는 뇌파를 만들면서 이에 따른 생각과 행동이 생겨나는 것이 아닌가? 이렇게 뇌파 에 대한 연구는 시작되었다. 이후 정서와 학습에 대한 뇌파 연구를 해오면서 자주 접하는 학교학습에 관심을 가지게 되었다. 이렇게 뇌가 일관적으로 작동하는 움직임과 패턴이 있고 뇌가 원하는 것 이 있다면 그것을 학교학습에 적응하는 것이 맞겠다는 생각이 들었다. 우리가 원하는 것과 뇌가 원하는 것은 어떻게 다를까? 우리가 원하는 것은 우리자신의 생각이지만 객관적으로 검증되지 않은 주 관적인 생각이다. 이런 생각은 늘 자신의 입장이나 환경에 따라 자신을 변명하고 방어하게 되고 상황에 따라 의도적으로 바뀌게 된다. 그러므로 객관적인 데이터를 가지고 뇌가 학습하는 방법을 가지고 학습하면서 변화를 기록해 나가야 한다.
뇌가 학습하는 방법은 뇌의 변화와 패턴을 측정하고 분석하여 새로운 패턴을 만들어 가는 과정이다. 새로운 패턴은 기존의 패턴에 이어서 만들어지므로 의미있게 이어져야 패턴이 된다. 이것이 뇌가 적응하는 방법이다. 뇌는 적응의 산물이다. 뇌가 일시적으로 적응되면 일시적으로 남게 되고 장기적으로 적응되면 장기적으로 남는다. 뇌에 남는다는 것은 기억이던 잠재의식이던 우리 뇌가 적응했다는 것을 의미한다. 뇌 기반 교육은 뇌가 어떻게 적응하는지를 알려주는 책이다. 수업이나 학습에서 뇌를 적응시키려면 어떻게 해야 하는가? 사람들 뇌는 서로 다른 환경과 생각으로 살아와서 다 틀리게 반응하는데 어떻게 이 뇌에 변화를 가져올 것인가? 이 책은 각 개인의 뇌를 무작정 순간적으로 바꾸려고 시도하는 것이 아니다. 이 책은 뇌가 어떻게 배우고 적응해나가는지에 대한 과정을 알려줌으로써 학습자가 자기 스스로 뇌가 잘 배우고 적응하도록 학습할 수 있는 책이다. 뇌 기반 교육 원리를 배워나가면서 자신 뇌의 패턴을 인식하려고 노력하면 자신에게 맞는 최적의 학습방법을 선택할 수 있도록 도와주게 된다. 이제 뇌 기반 교육은 개인적이고 주관적인 충격과 믿음이 아니라 전세계적으로 확장되고 있는 과학적이고 객관적인 수단으로 수많은 학교와 가정에서 이를 적용하기 위하여 노력하고 있다.

감사의 글_3
머리말_4

1 뇌 기반 학습

Chapter 01 뇌 기반 학습과 뇌 15
뇌 기반 학습의 개념 15
뇌 기반 학습의 원리 17
뇌의 신경학적 기초 20
뇌세포의 학습원리 25
뇌의 가소성과 학습 28
뇌의 구조와 영역 28
뇌의 구성 31
뇌의 반구성 32
좌뇌 개발방법 33
우뇌 개발방법 34

Chapter 02 뇌 기반 학습요인 35
무의식적 학습과 의식적 학습 35
뇌 기반 자동학습 36
뇌 기반 목표학습 38
객관적 학습 뇌 39
자기주도적 뇌 학습 40
뇌 기반 학습동기 40
뇌 기반 주의집중 42
뇌 기반 학습 공간 43
약물과 뇌 학습 44
학습전이와 뇌 학습 45
남녀와 뇌 학습 46
개별 뇌 학습 47
보상과 뇌 학습 47

Chapter 03 뇌 기반 정서 및 기억 학습 49
기억과 뇌 학습 49
서술기억과 뇌 학습 50
비 서술기억과 뇌 학습 50
기억형성과 뇌 학습 52
기억 구성단계와 뇌 학습 54
뇌 기반 기억 54
지능과 뇌 학습 55
스트레스와 뇌 학습 57
정서와 뇌 학습 61

Chapter 04 적응과 뇌 학습 63
연습과 뇌 학습 66
뇌 학습 리듬 67
거울뉴론과 뇌 학습 68

Chapter 05 뇌 기반 교과별 학습 71
영재와 뇌 학습 71
언어영재와 뇌 학습 73
수학과 뇌 학습 74
음악과 뇌 학습 76
체육수업과 뇌 학습 77

Chapter 06 뇌 기반 주제별 학습 79
다중지능과 뇌 학습 79
문제중심학습과 뇌 학습 81
학습정보와 뇌 학습 84
역동학습과 뇌 학습 86
뇌 기반 학습 바이오마커 92
뇌 기반 임상실험 100
학습 바이오마커 기대효과 및 미래전망 103

2 뇌 기반 수업

Chapter 01 뇌 기반 수업 109
좌우 뇌와 뇌 수업 109
수업방법과 뇌 수업 110
교수자의 뇌 학습방법 113
수업정서와 뇌 수업 113
수업활동과 뇌 학습 115
수업평가와 뇌 학습 120
문제풀이와 뇌 기반 수업 121
학습자 유형(시각, 청각, 운동감각)별 뇌 기반 수업 121

Chapter 02 뇌 기반 학교 현장 수업 125
청소년의 뇌 수업 125
학교환경과 뇌 수업 127
정서조절과 뇌 학교수업 129
주의집중과 뇌 학교수업 130
음악과 뇌 학교수업 130
학교현장과 뇌 수업 131
교수자의 통제와 뇌의 효율성 133
뇌 기반 수업과 교수법 135
협동학습과 뇌 교수법 136
교수자의 뇌 학습요인 137

3 뇌 기반 치료 및 훈련

Chapter 01 뇌 기반 치료 및 훈련의 기초 141
국제 10-20 시스템 141
전두엽(Frontal Lobes) 142
두정엽(Parietal Lobes) 143
측두엽 143
후두엽 144
뇌의 4가지 엽 기능과 증상 144
변연계 145

Chapter 02 기본 대역 뇌파 146
델타(1-4Hz) 146
세타(4-8Hz) 146
알파(8-12Hz) 147
감각운동리듬(12-15 또는 12-16Hz) 147
베타(13-30Hz) 147
감마(31-50Hz) 148

Chapter 03 정량뇌파 149

Chapter 04 뉴로피드백 150
뉴로피드백의 이해 150
뉴로피드백의 작동원리 152
뉴로피드백 치료 과정 157

Chapter 05 바이오피드백 158

4 뇌 기반 교육의 적용 및 활용

Chapter 01 뇌 기반 인터넷 평가 163
뇌 기반 인터넷 평가 구성 166
뇌 기반 인터넷 평가 사용자인터페이스 171

Chapter 02 뇌 기반 가상교육 174
뇌 기반 가상교육 학습운영시스템(LMS) 176
뇌 기반 가상교육 강의저작 도구 177
뇌 기반 가상교육 상호작용 178

◆ 참고문헌_181

◆ 색인(INDEX)_187

부 록

1. 하버드 대학교 마음, 뇌, 그리고 교육학과 피셔(Kurt Fischer)교수의 뇌 교육이론 소개 193
2. 뇌 교육을 위한 하버드대와의 공동실험 설계 1
-수학학습과 자기이해를 위한 정랑뇌파(Qucmtitative EEG) 측정 202
3. 뇌 교육을 위한 하버드대와의 공동실험 설계 2
-수학학습에 대한 사건관련유발 전위(Event-related potential, ERP) 측정 222