정보처리이론 파헤치기

정보처리이론 파헤치기

교수-학습이론 이정민 교수님 1146008  김지현 1146024  장윤영 1146029 주현정

What is the CIP theory ?

인간의 인지구조(뇌)에서 정보가 들어왔을때처리하는 과정은 컴퓨터와 같다.

C I P = cognitive information processing 인간의 인지과정 + 컴퓨터의 정보처리과정

유사

Human & Com-

puter

Human computer 감각기관 감각 등록기

단기기억 주기억장치

장기기억 보조기억장치

컴퓨터의 하드웨어 인간의 뇌와 신체

소프트웨어 인간의 지혜

인간의 학습은 학습자 외부로부터의 정보를 획득하여

저장하는 과정이라는 가정하에 학습에 필요한 정보를 입력한

이후에 그 지식을 활용하기 위하여 기억의 저장고에서 정보를

인출하여 사용하는 것을 말한다.

인간의 기억은 수동적 저장소가 아니고, 조직화되고 능동적인

시스템임을 기반으로 한다.

내재적 정신과정 변화를 표현한다.

3 steps for CIP theory1. 감각기억 2. 단기기억 3. 장기기억

strategies used to exemplify CIP

* 3 steps in strategies

Sensory resister

Short term

memory

Long term memory

• Attention

• Chunking

• Encoding

• Rehearsal

• Retrieval

1. Sensory resister – Attention

감각등록기는 용량이 매우 작아서 선택적인 주의집중이 매우 중요함

자극에 반응( 선택적 )

학습과 주의 집중

1. Sensory resister – Attention

시각적 , 청각적 자료를 수업에 사용하는 것은 학생들이 학습 컨텐츠에 주의집중 할 수 있도록 하는 좋은 방법이다 .

Another Tip for Attention

- Size- Intensity- Novelty

- Incongruity- Emotion

- Personal Significant

2. Short term memory - Chunking

• What chunking means ? - 단기 기억에 관한 연구에서 사용되는 용어 가운데 하나로 ,

기억 대상이 되는 자극이나 정보를 서로 의미 있게 연결시키거나 묶는 인지 과정을 지칭한다 . 이러한 인지 과정은 결과적으로 단기 기억의 용량을 확대시키는 효과가 있다 . ( 비쥬얼 , 마인드맵 )

K NHU N I GC CHUNKING

2. Short term memory – Encod-ing

• What Encoding means ? 청각 , 시각 , 촉각 등 감각을 통해 들어오는 정보를 처리하고

저장하기 위해 그 정보를 유의미하게 만들고 , 장기기억에 저장되어 있는 기존의 정보와 연결하고 결합하는 과정이다 . 정교화 + 조직화 + 심상 + 자기질문

정교화기억해야 하는 둘 이상의 항목들 간에 의미적 관계를 부여하는 부호화 전략

조직화자료를 기억하기 쉬운 형태로 구성-> 군집화와 범주화

2. Short term memory – Encod-ing

심상새로운 정보를 우리의 마음속에그림으로 만드는 과정이다 .

심상

정교화

조직화

ENCODING ( 부호화 )

2. Short term memory - rehearsal

• What rehearsal means? 시연은 기억 안에서 이루어지는 처리과정으로서 정보를 소리 내어 읽든지 속으로 되풀이하든지 그것의 형태와 관계없이 계속해서 반복하는 것을 의미한다 . 작동기억 안으로 들어온 정보는 시연을 통해 파지 (retention) 되기도 하고 장기기억으로 전이가 이루어지기도 한다 .

수험생들이 수능을 보기 전에 모의고사를 많이 풀어 봄으로써 익숙하게 자신만의 패턴으로 조작 가능하게 한다 .

가수들이 무대에 오르기 전 리허설을 하면서 반복된 행위를 함으로써 익숙하게 장기기억으로 연결 되는 것도 re-

hearsal( 시연 ) 의 예시이다

3. Long term memory- Retrieval

• What retrieval means? 장기 기억에서 정보를 찾는 탐색 과정이며 , 부호화와

밀접하게 관련되어 있어서 부호화에 큰 영향을 받는다 . 인출의 성공과 실패는 이용 가능성과 접근성 으로 설명된다

단기기억에서 부호화를 통해 장기기억으로 저장된 정보를 필요할 때 인출해서 사용할 수 있는 지 판단하는 것

교육공학 이란 ?

① 사진첩을 통해서 오래된 일을 기억해 낸다 .② 몇 년 전에 배웠던 피타고라스 정리를 기억해 낸다 .

3. Long term memory- Metacognition

• What metacognition means?

자신의 인지 활동을 인지하는 상위의 인지 능력무언가를 배우거나 실행할 때 , 내가 아는 것과모르는 것을 정확히 파악할 수 있는 능력이다 . 자신이 아는 것과 모르는 것을정확하게 인지한 상태에서 공부를하기 때문에 심도 깊은 학습이 가능하고장기기억으로 남을 수 있다 .

객관적으로 자신을 바라보기

ROLE OF INSTRUCTOR

• 행동적 목표와 선행 조직자를 이용하여 학생의 주의를 집중시킬 것

• 장기기억의 정보는 네트워크형으로 구성됨으로 반드시 사실과의 관계성을 제공할 것

• 학생의 선행지식을 불러와 새로운 지식과 의미있는 연결을 도울 것

ROLE OF INSTRUCTOR

• 학습자의 주의를 집중시킬 것–행동목표 + 선행조직자

학습자가 습득해야 할 구체적 기술과 그 환경적 맥락을 설명한 것 .

과도한 진술은 학습자의 집중을 저하시키므로 주의할 것 .

본격적인 학습 전에 주어지는 추상적 , 일반적 , 포괄적인 선수 자료로서 , 이지 구조 내에 있는 관련 정착지식(relevant anchoring idea) 과

관련을 맺도록 제공되는 것 .

ROLE OF INSTRUCTOR

• 선행지식과의 연결

수업 시작• 사육신과 생육신에 대한

국사 수업 • 평소 국사에 관심 없는

학생들의 이해도가 부족

선행지식 불러오기• 최근 공중파에서 방영된

수양대군을 다룬 드라마 , 공주의남자로 화제 제시

• 학기 초에 공부했던 조선의 역사를 되짚어보기

네트워크화 성공• 드라마에서 본 내용과 학기

초의 학습내용을 회상• 사육신과 생육신 정보와

결합하여 쉐마 형성

ROLE OF INSTRUCTOR

• 학생의 주의를 집중시키는 방법

–물리적 유형

수학 시간 , 윤영이는 수업을 듣는 도중 한 이차 방정식을 풀이하는 선생님의

목소리가 유독 크다고 느꼈다 . 그 문제에 별표를 하고 깊이 있는 공부를 한

윤영이는 중간고사 때 유사한 문제들을 손쉽게 풀어 전교 1 등을 할 수 있었다 .

ROLE OF INSTRUCTOR

• 학생의 주의를 집중시키는 방법

– 흥미 유발적 유형

화학 시간 , 점심시간 후 첫 교시로 피곤하고 늘어져 있는 아이들의 흥미 유발을 위해 선생님이 베이킹 소다와

식초를 이용한 화산 폭발 실험을 보여주셨다 . 색색의 거품이 솟아오르는 것을 본 아이들은 눈을 반짝 깨고 수업에

집중하기 시작했다 .

ROLE OF INSTRUCTOR

• 학생의 주의를 집중시키는 방법

–감정적 유형

문학 시간 , 교실로 들어오신 선생님은 교실을 싹 흝어보신 뒤 몇몇 아이들의

안부를 물으신다 . “ 지현아 , 머리 단발로 잘랐구나 .”

“ 하은아 , 쉬는 시간에 엎드려 잤니 ?”호명된 아이들과 그 주변아이들은 눈을

반짝 깨고 수업 준비를 하였다 .

ROLE OF INSTRUCTOR

• 학생의 주의를 집중시키는 방법

– 강조적 유형

영어 시간 , 마이클 선생님은 우리학교의 명물이다 . 중요한 문구나 단어 , 수능에 출제된 만한 지문이 나온 경우 두 팔을

새처럼 드시고 학생들을 향해 콕콕 찌르시며 “ This is very, very impor-

tant!” 라고 외치신다 . 그 외침에 졸던 아이들도 일어나 방금 수업한 부분을 재빠르게 학습한다 .

ROLE OF INSTRUCTOR

• 정보처리이론에 기반한 교수 설계1. 새로운 학습의 수용을 안내하기 위한 단서를 개발2. 정보의 부호화를 촉진하는 개념적 지지자를 선택 , 개발3. 학습된 정보의 재생에 도움을 주는 단서를 개발

학습자의 정보 처리 과정을 도울 수 있는

연결고리

ROLE OF STUDENT

• 성공적인 학습을 위해 학습자 스스로 능동적인 참여를 할 것

• 말하며 쓰기 , 밑그림 그리기 , 요점 정리하기 등을 이용해 새로운 지식을 조직화하고 연관시켜 학습할 것

• 단기기억과 장기기억 사이에서 일어나는 문제를 해결하기 위해 자동성을 습득할 수 있도록 노력할 것

• 복습을 통해 장기 기억을 확장시킬 것

ROLE OF STUDENT

ROLE OF STUDENT

• 단기 기억과 장기 기억의 사이 , 자동성

음성화에 치중되어 작동 기억의 공간이 꽉 차버렸다 . 이런 문제는 어떻게

해결해야 할까 ??

사회 시간 . 막 세계사 부분의 낭독을 끝난 학생에게 선생님이 질문을 던졌지만

학생은 대답하지 못한다 . 분명 낭독을 통해 단기 기억을 활성화

시켰는데 무엇이 문제일까… ?

자동성의 습득발음과 수학 공식 등의 기초 학습에 자동성을 갖게 되면 작동 기억의 공간이 여유로워지고 학생은 그 만큼 보다 유용하고

고차원적인 정보를 습득할 수 있다 .자동성은 정보나 공식과 같은 원리를 많이 반복하고

연습함으로써 습득될 수 있다 .

ROLE OF STUDENT

• SCHEMA– 잘 적응된 유기체 반응 내에서 작용해야 하는

과거의 학습된 결과 반응들의 조직

장기 기억 장치선언적 지식

절차적 지식

개인적 경험

의미론적 지식

지식들이 네트워크로 연결되어 유기체와 같은

관계를 갖는다 . 새로운 지식들로 새로운

쉐마를 형성한다 .

ROLE OF STUDENT

• SCHEMA공통점

차이점

비슷한 점

쉐마의 형성쉐마의 재구성 과정을 학습이라고 볼 수 있다 .

새로운 자극이 감각 등록장치를 통해 들어오면 비슷한 점 , 공통점 , 차이점 등을 맞춰보며 기존의 쉐마와 새로운 지식을 연관짓는다 .

이 쉐마가 활성화되면 이를 통해 우리는 지식을 인지하고 변형된 쉐마를습득하면 학습이 성공했다고 볼 수 있다 .

• W h a t a r e t h e t y p e s o f l e a r n i n g b e s t e x p l a i n e d b y

t h i s p o s i t i o n ?

노트 필기 매우 중요한 학습전략으로 , 새롭게 들어온 정보에 대한 언어적 부호화나 시각적 부호화를 촉진시킨다 .

부호화 : 노트 필기에 다양한 색깔을 사용하여필기하면 학습내용에 주의를 집중할 수 있다 .중요한 것은 빨강색 , 파란색으로 필기하고 형광펜으로 밑줄을 치는 것은 정보에 대한 언어적 부호화나 시각적 부호화를 촉진시켜 장기기억에 도움을 준다 .

• W h a t a r e t h e t y p e s o f l e a r n i n g b e s t e x p l a i n e d b y

t h i s p o s i t i o n ?

학습자의 흥미를 돋우기 위해 시청각 자료를 이용한 학습 -> 반복해서 보고 들음으로 즐겁게

장기기억으로 연결 될 수 있다 .

• W h a t a r e t h e t y p e s o f l e a r n i n g b e s t e x p l a i n e d b y

t h i s p o s i t i o n ?

거센소리 : ㅍ , ㅋ , ㅊ , ㅌ

예사소리 : ㄱ , ㄷ , ㅂ , ㅅ , ㅈ

거센소리 : 피카츄털 !!

예사소리에는: 구두 버서 ( 벗어 )

줘 !!

쉽게 외울 수 있어요 !

What are the types of learning best explained by this position?

필기

조직화

암기

복습

질문

REPRESENTATIVE THEO-RISTS

• Herbert Simon 의 정보처리 이론

REPRESENTATIVE THEO-RISTS

• George Miller덩이 짓기 (Chunking) 의 중요성 역설기억력 향상을 위한 마법의 숫자 (7±2) 제시

Ex 1. 전화번호 끊어서 외우기Ex 2. 계좌번호 끊어서 외우기Ex 3. 조선 왕조 외우기

STRENGTHS & WEAK-NESSES

• 정보처리이론의 강점① 컴퓨터의 정보처리 과정과 비교함으로써 인간의

사고과정을 가시화함② 학습에서 무작정 암기를 지양하고 이해를 강조함③ 학습에 있어 기억을 돕는 방법을 제공하여 실제적

수업 개선에 기여함④ 학습자를 수동적인 존재가 아니라 능동적인 존재로 평가함

STRENGTHS & WEAK-NESSES

• 정보처리 이론의 한계① 정보처리 이론은 인간의 지능을 구성하는 중요한 요소인

상식의 추론 , 패턴인식 기능을 설명하는데 한계가 있다 .② 정보처리 이론은 인간이 정보를 기호에 의해 처리하는

것으로 전제하고 있지만 , 인간은 기호처리 (symbolic processing) 이외에 다른 형태로도 정보를 처리하고 있음

③ 상상력이나 창의성과 같은 인지측면에 대한 연구 소홀

이러한 한계점은 후에 신경망이론의 등장배경이 되었다 .

IMPLICATION TO THE EDU

학습자의 선행지식 활성화

학습자의 주의를 끄는 수업

작업기억에 과부하가 걸리지 않도록 하는 수업

IMPLICATION TO THE EDU

학습자의 선행지식 활성화학습자는 이미 수많은 내용을 잠재적으로 학습한 상태이기 때문에 , 새로운 정보가 들어오면 선행지식을 토대로 지식을 구성한다 . 따라서 새로운 지식을 가르칠 때는 일단 선행지식과 연결시킬 수 있는 장치를 만들어 주어야 한다 . 이렇게 되면 학습 내용이 작업기억 ( 단기기억 ) 을 거쳐 장기기억으로 저장될 가능성이 매우 높아지게 된다 .

IMPLICATION TO THE EDU

학습자의 주의를 끄는 수업정보처리이론에 따르면 주의 (attention) 는 기억과정의 시작이다 .

예를 들어 생물 시간에 양서류를 설명하기 위하여 살아있는 개구리를 교탁 위에 놓는다면 졸던 아이들도 깨어나 호기심 어린 눈으로 쳐다볼 것이다 . 주의를 받은 새로운 정보는 작업기억을 거쳐 장기기억에 저장될 기회를 갖게 되므로 , 학습 설계에 있어 주의를 끄는 수업을 하도록 해야 한다 . Ex 1. 유머 사용하기Ex 2. 학생의 이름 부르기

IMPLICATION TO THE EDU

작업기억에 과부하가 걸리지 않도록 해야함정보처리이론에 따르면 우리의 작업기억은 기능적인 한계가 있다 . 많은 교사들이 정해진 수업시간 안에 최대한 많은 지식을 학생에게 전달해 주려고 시도한다 . 하지만 이는 교사의 헛된 바람일 뿐이고 , 비현실적인 욕심이라는 사실을 깨우쳐야 한다 . 수업에서의 정보량이 학생의 단기기억 용량을 넘지 않을 때 비로소 학생은 더 많이 기억하게 된다 . 따라서 학습내용을 각 수업 차수에 분배할 때 있어서 적당한 양으로 나누어야 한다 .

참고 문헌

• Wiki백과 – 덩이짓기• 한국을 빛낸 100명의 위인들 네이버 동영상• 네이버 캐스트 메타인지