루믹스 큐브 놀이의 장점 (공간지각능력, 문제해결력, 두뇌발달)

예상밖의 일이 생겼습니다.  아이와 다이소를 가서 장난감을 고르라고 했더니 색깔이 예쁜 큐브를 골랐습니다. 그런데 아이가 큐브를 마구 섞어버리더니 저한테 다시 맞춰달라고 내밀었거든요. 그 순간 저도 어릴 때 한 번도 한 면을 완성하지 못했던 기억이 떠올랐습니다. 큐브가 단순한 장난감이 아니라 아이의 사고력을 키우는 도구라는 걸, 직접 아이와 함께 해보고 나서야 실감했습니다.

공간지각능력과 문제해결력을 키우는 큐브

큐브를 처음 접했을 때 저는 그냥 색깔 맞추는 퍼즐이라고만 생각했습니다. 그런데 아이가 큐브를 이리저리 돌리는 모습을 옆에서 보다 보니, 이게 단순히 손으로 노는 게 아니라는 걸 느꼈습니다. 한 면을 맞추려면 다른 면이 어떻게 움직이는지 머릿속으로 동시에 그려야 하거든요.

이 능력이 바로 공간지각능력(Spatial Reasoning)입니다. 여기서 공간지각능력이란 3차원 공간에서 물체의 위치와 움직임을 머릿속으로 시뮬레이션하는 능력을 말합니다. 수학, 과학, 공학 분야에서 특히 중요하게 작용하는 인지 능력이고, 연구에 따르면 이 능력은 훈련을 통해 충분히 향상될 수 있습니다(출처: Verywell Mind).

큐브를 맞추는 과정은 문제해결 놀이(Problem Solving Play)의 전형적인 형태이기도 합니다. 문제해결 놀이란 정해진 정답 없이 스스로 방법을 탐색하며 해결책을 찾아가는 놀이 방식을 뜻합니다. 아이들이 큐브를 돌리다 우연히 한 색이 모이면 그 과정을 기억하고 반복하려 하는데, 그 자체가 이미 인지적 학습이 일어나고 있다는 신호입니다.

제가 직접 겪어보니 흥미로운 점이 있었습니다. 저는 유튜브 풀이 영상을 바로 찾아봤는데, 아이는 영상 없이 한참을 스스로 돌려보더라고요. 틀려도 다시 돌리고, 또 틀려도 멈추지 않았습니다. 그 반복적인 실패와 재시도 경험이 집행 기능(Executive Function) 발달로 이어진다는 점에서, 어른인 저보다 아이가 훨씬 더 제대로 큐브를 활용하고 있었던 셈입니다. 집행 기능이란 목표를 세우고, 계획하고, 충동을 조절하며 문제를 해결하는 뇌의 고차원적 인지 기능을 의미합니다.

큐브가 두뇌 발달에 효과적인 이유를 정리하면 다음과 같습니다.

• 3차원 구조를 머릿속으로 시뮬레이션하며 공간지각능력을 자극
• 실패와 반복을 통해 집행 기능과 자기 조절 능력이 함께 성장
• 스스로 규칙을 발견하는 과정에서 귀납적 사고력이 발달
• 손으로 직접 조작하며 소근육 운동 능력과 집중력 향상

큐브의 공식 암기와 두뇌발달

조카 이야기를 하지 않을 수가 없습니다. 초등학생이던 조카가 큐브를 척척 맞추길래 저는 처음에 수학 머리가 좋아서 그런가보다 했거든요. 그런데 조카 말이 공식을 외워서 한다고 하더라고요. 그 말을 듣고 제 경험상 이건 좀 다릅니다 싶었습니다. 단순 암기라고 치부하기엔, 공식을 적용하는 과정 자체가 생각보다 훨씬 복잡했거든요.

큐브 풀이에서 사용하는 기본 공식 중 하나를 예로 들면 이렇습니다.

1. 오른쪽 면을 시계 방향으로 돌린다
2. 윗면을 시계 방향으로 돌린다
3. 오른쪽 면을 반시계 방향으로 되돌린다
4. 윗면을 반시계 방향으로 되돌린다

이 네 동작을 조합하면 원하는 조각 하나만 이동시킬 수 있습니다. 쉽게 말해 퍼즐의 다른 부분은 건드리지 않고 딱 하나만 움직이는 정밀한 조작 순서입니다. 이걸 외워서 상황에 맞게 쓰는 것 자체가 이미 알고리즘적 사고(Algorithmic Thinking)를 훈련하는 과정입니다. 알고리즘적 사고란 문제를 해결하기 위해 정해진 절차를 순서대로 적용하는 사고 방식으로, 코딩과 수학적 논리의 핵심 기반이 됩니다.

스피드 큐빙(Speedcubing) 대회 영상을 한번 찾아봤는데 정말 할 말을 잃었습니다. 스피드 큐빙이란 루빅스 큐브를 가능한 한 빠른 시간 안에 완성하는 퍼즐 스포츠입니다. 단 몇 초 만에 완성하는 선수들을 보면서, 이건 공식 암기를 넘어 수십 가지 경우의 수를 순간적으로 판단하는 능력이라는 걸 실감했습니다. 세계 기록은 3초대이고, 루빅스 공식 사이트에 따르면 표준 3x3 큐브는 이론상 약 4,300경 가지의 경우의 수가 존재합니다(출처: Rubik's Official Site).

 

큐브의 특별한 자극

요즘 아이들은 화면을 손가락으로 쓸어 넘기는 데 훨씬 익숙합니다. 제가 직접 써봤는데, 큐브를 쥐고 돌리는 감각은 스마트 기기와는 완전히 다른 자극입니다. 손으로 하는 물리적인 조작감, 딸깍 넘어가는 소리, 맞아 들어가는 느낌이 주는 피드백이 화면에서는 절대 재현되지 않거든요. 모르는 게 생기면 바로 검색하는 시대에, 큐브처럼 정답을 바로 알 수 없는 놀이가 오히려 더 희소해지고 있다는 생각도 들었습니다.

큐브가 아이에게 특별한 이유는, 정답을 맞추는 것보다 맞추러 가는 과정에서 더 많은 것을 배우기 때문인 것 같습니다. 오래 고민하고, 틀리고, 다시 시도하는 그 시간이 사실 가장 중요한 학습이 일어나는 순간 아닐까요.

큐브를 다시 맞춰달라는 아이를 보면서 저는 이번엔 그냥 넘겨주지 않기로 했습니다. 같이 공식 하나씩 익혀보는 게, 유튜브로 정답을 보여주는 것보다 훨씬 의미 있을 것 같았거든요. 큐브 하나로 이렇게 많은 걸 생각하게 될 줄은 저도 몰랐습니다.

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참고: https://www.verywellmind.com
https://www.rubiks.com