인지주의 학습이론(2) - 정보처리이론

개요

 

1. 개념 : 정보처리이론은 인지과정을 컴퓨터의 정보처리과정에 비유하여 새로운 정보가 투입되고 저장되며 인출되는 과정을 설명하는 이론

 

2. 정보처리이론의 구조

 (1) 정보저장소 

  ① 투입된 정보가 머무르는 곳

  ② 감각등록기, 단기기억, 장기기억으로 구성

  

 (2) 인지처리과정 (인지전략)

  ① 정보저장소로부터 정보가 이동하는 것과 관련된 처리과정

  ② 주의집중, 지각, 시연, 부호화, 인출 등으로 구성

 

(3) 메타인지 (상위인지, 초인지)

  ① 자신의 인지과정을 인식하고 통제하는 과정

  ② 계획, 점검, 평가 등으로 구성

 

---

 

정보저장소

 

1. 감각등록기

 (1) 외부환경으로부터 감각수용기관을 통해 정보를 최초로 저장하는 장소

 (2) 기억용량은 무제한이지만 약 1~4초 정도 순간정도로 매우 짧은 시간 동안만 정보를 저장

 (3) 정보를 매우 정확하게 저장한다.

 (4) 주의를 받은 자극과 정보만이 다음의 기억 저장소인 단기기억(작동기억)으로 전이된다.

 (5) 2가지 이상의 감각 정보가 동시에 제시되는 것은 정보처리에 도움이 되지 못한다.

 

 

 

2. 단기기억 (작동기억, 작업기억)

 (1) 감각등록기로부터 넘어온 4~9개의 정보를 20초 가량 저장하는 장소이다.

  ① 작업기억 속의 정보를 유지하는 방법 : 기계적 시연 

 

 (2) 정보의 선택, 조직, 해석, 판단 등의 적극적인 의미처리가 진행되는 장소이다.

 

 (3) 한 번에 2~3개의 정보만 동시에 처리할 수 있다. ( = 작업기억의 한계)

  ① 인지적 부하를 줄이기 위한 전략

    ㉮ 청킹 : 개별적인 정보를 의미 있는 큰 단위로 묶는 것 → 의미 단위로 묶인 정보들은 하나의 단위로 처리되므로 청킹화하면 보다 많은 정보를 동시에 처리할 수 있다.

    ㉯ 자동화 : 일부의 과정이 의식, 지각의 필요 없이 이루어지도록 하는 것 

    ㉰ 이중처리 : 시각정보와 청각정보를 함께 제시하는 것 → 시각과 청각은 각기 독립적으로 작업하는 동시에 공동으로 작업하면서 서로를 보충하므로 언어적 설명과 함께 시각자료를 활용하면 인지부하를 극복할 수 있다.

 

 

 

3. 장기기억

 (1) 무한한 정보를 영구적으로 저장할 수 있는 곳

 

 (2) 지식의 종류 - 어떤 형식으로 정신적으로 표상되느냐에 따른 구분 (기억 속에 저장되는 방식)

  ① 선언적 지식 (명제적 지식)

    ㉮ 개념 : '무엇이 어떻다'는 것을 아는 것. 사실 · 개념 · 원리 등에 대한 지식 - 일화기억과 의미기억을 포괄

    ㉯ 저장 · 표상 방법 : 서로 관련 있는 정보들이 유의미한 체제로 조직화된 도식으로 저장되고 표상됨

    ㉰ 획득방법 : 새로운 정보를 기존의 지식과 통합함으로써 획득 (by 정교화, 조직화, 심상화, 맥락화)

 

  ② 절차적 지식 (방법적 지식)

    ㉮ 개념 : '무엇을 어떻게 하는 가'에 대해 아는 것. 방법에 관한 지식

    ㉯ 저장 · 표상 방법 : 특정한 조건하에서 드러내야 할 행위 규칙인 산출로 저장되고 표상됨

    ㉰ 획득 방법 : 많은 연습을 통해 획득

 

  ③ 조건적 지식

    ㉮ 개념 : 선언적 지식과 절차적 지식을 언제 어떻게 왜 적용할 것인지에 대한 지식

    ㉯ 저장 · 표상 방법 : 인지전략으로 저장되거나 또는 선언적 지식과 절차적 지식이 서로 연결된 명제망의 형태로 저장되고 표상

    ㉰ 획득방법 : 많은 연습을 통해 획득

 

 

 (3) 장기기억의 유형 - 저장되는 정보의 내용에 따른 분류

 

 

  ① 일화기억 : 개인적 경험에 대한 기억

  ② 의미기억 : 사실, 개념, 원리, 법칙 등에 대한 장기기억 ( →선언적 지식)

  ③ 절차기억 : 무엇을 어떻게 하는 방법에 관한 기억 ( →절차적 지식)

 

 

 (4) 도식이론

  ① 개념 : 장기기억 속의 지식들은 조직화되어 서로 연관을 맺으면서 체계적인 네트워크를 형성한다는 것

  ② 도식 : 인간의 기억 속에 축적된 지식의 구조, 이해의 틀

  ③ 도식의 기능

    ㉮ 도식은 중요한 정보에 주의를 기울이도록 한다.

    ㉯ 도식은 새로운 정보를 지각하고 이해하는 데 도움을 준다.

 

 

반응형

 

 

인지과정(인지전략)

 

0. 인지과정 

 (1) 개념 : 특정 기억체계, 즉 정보저장고 속에 저장된 정보를 다른 기억체계로 전이시키기 위한 정신과정

 (2) 종류 : 주의집중, 지각, 시연, 부호화, 인출

 

 

 

1. 감각등록기 → 작동기억으로의 인지과정

 (1) 주의 (주의집중)

  ① 개념 : 특정 자극에만 선택적으로 주의를 집중하는 것 (=선택적 주의)

 

  ② 특징

    ㉮ 모든 사람의 주의는 용량과 지속성에서 한계가 있다.  → 학생들이 교사의 설명에서 놓치는 부분들이 생긴다.

    ㉯ 주의는 쉽게 옮겨질 수 있다.  → 수업시 학생들의 주의를 분산시키는 자극들을 제거하도록 노력해야 한다.

 

  ③ 주의 유도 전략

    ㉮ 강조 : 자료를 제시할 때 밑줄, 별표, 진한 글씨 등을 이용하여 강조하거나 정보를 말로 제시할 때 음성의 고저, 강약, 세기를 조절하는 것

    ㉯ 다양한 흥미를 유발할 수 있는 자료를 준비한다.

    ㉰ 직접 시범을 보인다.

    ㉱ 도표, 그림, 사진을 제시한다.

    ㉲ 사고를 자극하는 질문을 한다.

    ㉳ 호명한다.

 

 (2) 지각

  ① 개념 : 주의집중한 자극에 의미를 부여하기 위해 해석하는 것

 

  ② 특징

    ㉮ 지각은 학습자의 배경지식에 큰 영향을 받는다.

    ㉯ 지각은 정보를 주관적으로 처리하는 과정이기 때문에 정보의 왜곡이 일어날 수 있다.

    ㉰ 학생들의 지각을 확인하는 효과적인 방법은 개방형 질문을 사용하여 다양한 답을 유도하는 것이다.

 

 

 

2. 작동기억 → 장기기억으로의 인지과정

 (1) 시연

  ① 개념 : 정보를 변형하지 않고 계속 반복하여 되뇌는 것

 

  ② 종류

    ㉮ 기계적 시연 : 정보를 단순 반복 암기하는 것으로 작업기억 속의 정보를 유지하는 기능을 한다.

    ㉯ 정교화된 시연 : 새로운 정보를 기존의 정보와 연결시키면서 암기하는 것으로 작동기억 속의 정보를 장기기억으로 전달하는 기능을 한다.

 

  ③ 효과적인 시연 전략

    ㉮ 시연을 반복할수록 기억이 향상된다. (연습의 제1법칙)

    ㉯ 집중학습보다는 분산학습이 효과적이다. (간격효과)

    ㉰ 중요한 내용을 학습의 처음과 마지막 부분에 배치한다.

    

 (2) 부호화

  ① 개념 : 새로운 정보를 유의미하게 전환하여 장기기억 속에 파지 하는 것

 

  ② 의의 

    ㉮ 정보를 쉽게 이해할 수 있다.

    ㉯ 장기기억에 잘 저장된다.

    ㉰ 인출이 쉬워진다.

 

  ③ 유의미한 부호화 전략

    ㉮ 정교화 : 새로운 정보에 의미를 추가하거나 새로운 정보를 기존 지식과 연결하는 전략 → 배경지식이 많을수록 정교하게 연결되어 도식이 정교해진다.

      ex) 구체적인 사례 제시하기, 유추하기

    ㉯ 조직화 : 관련 있는 내용을 공통 범주나 유형으로 묶는 과정

      ex) 위계도, 도표작성, 청킹

    ㉰ 심상화 : 정보에 대한 시각적 이미지를 머릿속에 표상하는 것

      ex) 순서도, 모형, 핵심단어법

    ㉱ 맥락화 : 정보를 장소, 사람, 감정 등의 물리적 · 정서적 맥락과 함께 학습하는 것

 

 

 

3. 장기기억 → 작동기억으로의 인지과정

 (1) 인출

  ① 개념 : 장기기억의 정보를 의식으로 떠올리는 것

 

  ② 인출단서 : 기억 속에 저장된 정보에 접근하는데 도움을 주는 실마리

 

  ③ 인출이 잘 되기 위한 조건

    ㉮ 부호화가 잘 되어 있어야 한다.

    ㉯ 적절한 인출단서가 있어야 한다.

 

  ④ 부호화 특수성 : 정보를 부호화할 때 사용된 맥락이 효과적인 인출단서가 된다는 원리.

    → 효과적인 인출단서로 활용될 수 있는 다양한 맥락과 예시를 사용해서 학습내용을 가르쳐야 한다.

 

    ㉮ 상황학습 : 특정 상황에서 학습한 내용은 상황이 바뀌면 잘 인출되지 않는다는 구성주의 학습방법

    ㉯ 상태의존학습 : 특정 정서 상태에서 학습한 내용은 동일한 정서 상태에서 더 잘 회상되는 현상

 

메타인지

 

1. 개념 : '사고에 대한 사고' , 자신의 인지과정에 대한 자각과 통제

 

 

 

2. 메타인지전략과 인지전략의 비교

 (1) 인지전략 : 정보를 처리하는 방식 (주의, 집중, 시연, 부호화, 인출)

 (2) 메타인지전략 : 인지과정에 대한 지식과 인지과정을 어떻게 조절하고 통제할 것인가의 기술 

    (어떤 정보에 주의를 기울일 것인가, 어떤 부호화 전략을 사용할 것인가, 학습하는데 어느 정도의 시간이 필요한가, 학습한 정보가 장기기억에 잘 기억됐는가  등)

 

 (3) 구성요소

  ① 메타인지적 지식 : 자신의 인지과정에 대한 지식으로 자신의 인지능력 (약점, 강점), 과제특성, 학습전략 등에 관해 알고 있는 것.

    ㉮ 사람 변인 (= 개인 지식) : 자신의 인지능력과 한계에 대한 지식

    ㉯ 과제 변인 (= 과제 지식) : 과제 특성과 관련된 지식

    ㉰ 전략 변인 (= 전략 지식) : 학습과제의 성질에 따라 적절한 전략을 선택하는 지식

 

  ② 메타인지적 기술 : 인지과정을 조절하고 통제하는 능력

    ㉮ 계획 : 목표를 설정하고 이를 실현하기 위한 전반적인 순서, 인지전략, 학습방법을 선택하는 것

    ㉯ 점검 : 설정한 계획대로 수행이 잘 이루어지고 있는지 점검하는 것

    ㉰ 조절 : 부적절한 인지전략이나 학습방법을 수정하는 것

    ㉱ 평가 : 목표달성 정도, 인지상태의 변화 정도, 인지전략의 유용성 등을 평가하는 것

 

 

 

3. 메타인지전략

 (1) 정보가 장기기억 속에 저장되기 위해서는 유의미 학습이 발생해야 하고 이를 위해서 메타인지 전략을 활용할 수 있다.

 

 (2) 메타인지전략 종류

  ① 발췌 : 학습내용의 핵심을 추출해 내는 것 → 내용을 이해하기 쉽게 양을 줄일 수 있다.

  ② 정교화 : 정보를 더 구체적이며 실제적으로 나타내는 것

  ③ 도식화 : 정보를 이해하고 장기기억에 저장하기 위해 그 정보를 구조화할 때 사용하는 기본 틀을 만드는 것

  ④ 조직화 : 정보처리를 쉽게 하기 위해 내용을 묶음으로 나누고 도식화하는 것

  ⑤ 인지적 점검 : 자신의 학습이 제대로 이루어지고 있는지 계속적으로 추적하고 통제하는 활동 

     ex) 자기 질문, 목표설정, 자기 검사, 환경점검, 피드백활용

 

 

 

 4. 메타인지의 학업성취에 대한 기여

 (1) 학습자 스스로 주의집중에 효과적인 학습환경을 만들도록 함으로써 학습의 효율성을 높여준다.

 (2) 학습자가 필요한 정보를 찾게 하고, 자신의 이해가 정확한지를 점검하도록 함으로써 학습내용에 대한 정확한 지각과 이해를 높여준다.

 (3) 학습자가 학습과제에 맞는 효율적인 부호화전략을 사용할 수 있도록 한다.

 (4) 목표와 학습과정을 계획, 조절, 통제, 평가하도록 하기 때문에 학습효과를 증진시켜 준다.

 

 

 

5. 메타인지를 높이는 방법

 (1) 체크리스트활용 : 학습과정의 단계를 체크리스트를 만들어 이용함으로써 스스로 확인하고 점검하는 능력을 향상할 수 있다.

 

 (2) 백지에 써보기 : 자신이 해당 내용을 얼마나 알고 있는지에 대한 정보를 알 수 있다.

 

인지주의 학습이론의 교육적 시사점

 

1. 학습자의 선행지식 활성화 : 학습자는 자신의 선행지식을 토대로 새로운 정보를 부호화하므로 교사는 학생의 선행지식 정도를 파악하고 새로운 학습을 그들의 기존 지식과 연결해 주는 장치를 만들어야 한다.

 

2. 학습자의 주의를 끄는 수업 계획 : 주의는 기억과정의 시작이므로 학습자의 주의를 유도하는 전략을 사용하는 수업을 계획해야 한다.

 

3. 작업기억에 인지적 과부하 유의 : 작업기억은 기능적 한계가 있으므로 수업목표의 정보량이 학생의 기억 저장 용량을 넘지 않도록 수업을 준비해야 한다.