정보처리이론 (관련 논문 인용)

1. 정보처리이론

1) 정보처리이론의 개관과 단계

(1) 정보처리이론의 개관

정보처리이론(information-processing theory)은 새로운 정보가 투입되고 저장되며 기억으로부터 인출되는 방식을 연구하는 즉, 학습자의 내부에서 학습이 발생하는 기제를 설명하려는 이론이다. 임규혁과 임웅(2006)은 정보처리이론은 정보와 관련된 인간의 내적 처리과정을 컴퓨터의 처리과정에 비유하고 있으며, 정보저장소와 인지처리 과정의 두 가지 요소로 구성되어 있다고 본다. 정보저장소란 투입된 정보가 머무르는 곳이며, 인지처리 과정이란 각각의 정보저장소로부터 정보가 이동하는 것과 관계되는 처리과정을 의미한다. 정보저장소는 정보가 머무르는 시간적 차이를 기준으로 감각등록기, 작동기억과 단기기억, 장기기억으로 구분하고 이를 인지적으로 처리하는 과정을 주의집중, 지각, 시연, 부호화, 인출과 망각과 같은 처리과정으로 설명한다.(임규혁,임웅(2006).《학교학습 효과를 위한 교육심리학》.서울:학지사.pp.209-219)

(2)정보처리이론의 단계

Haber(1969)는 인지심리학을 흔히 인간 정보처리이론(human information processing)이라고도 하는데, 이는 대부분의 인지심리학자들이 인지를 공부할 때 정보처리 접근법을 따르기 때문이다. 정보처리 접근법에서는 정보의 습득, 

저장, 인출 및 활용이 여러 단계를 거쳐 이루어진다고 가정하고, 이들 각 단계에서 어떤 일이 벌어지는지를 알아보았다.

Stephen(2007)은 <그림 1>(StephenK.Reed저 박권생 역(2007).《인지심리학 이론과 적용》. 서울 : 시그마프레스. p6)에서 여러 정보처리 모형에서 거의 공통적으로 포함되는 단계를 보여준다.

감각기억(sensory memory  : SM)에는 감각정보가 원래 모양 그대로 아주 짧은 시간 동안 저장되며, 감각기억은 형태 인식에 필요한 시간을 늘려준다. 감각기억에 저장된 정보의 정체를 형태 인식(patternrecognition)단계에서 밝혀내지 못하면, 감각정보는 소멸되고 만다. 형태 인식에서 ‘인식’이란 제시된 자극의 모양을 기초로 그 자극을 여러 형태로 분류한다는 뜻이다.

형태인식과 주의의 관계에는 두 가지 주장이 있다. 하나는 한 번에 하나만 인식할 수 있다는 것으로, 우리가 동시에 마주치게 되는 많은 자극형태 중에서 어느 것이 인식될 것인지를 결정하는 것이 여과기(filter)라는 것이다. 또 다른 하나는 인식된 여러 형태 중 소수만 기억되고 나머지는 즉시 망각된다는 것이다. 그러므로 <그림 1>에서는 주의집중이 여과 단계뿐 아니라 선별 단계(selection stage)에도 나타나 있다. 여과기는 한 번에 인식될 수 있는 정보의 양을 제한하고, 선별 단계는 기억에 저장될 수 있는 정보의 양을 제한한다.

<그림 1>은 기억을 단기기억과 장기기억으로 나누어 놓았다. 단기기억(short-term memory:STM)에 보관할 수 있는 정보의 양(capacity : 최대용량)과 그 정보를 보관할 수 있는 기간(duration:지속시간)은 한정되어 있다. 하지만 장기기억(long-term memory:LTM)에 보관할 수 있는 정보의 양은 거의 무한하며, 장기기억의 정보가 망각되는 일은 있다고 하더라도 매우 서서히 일어난다.

정보의 흐름이 감각기억에서 장기기억으로 진행되는 과정을 상향처리(bottom-upprocessing)라 하고 정보의 흐름이 장기기억에서 감각기억 쪽으로 진행되는 과정을 하향처리(top-downprocessing)라 한다.(위의 책  p.5-8)

2) 정보처리모형과 학습자의 인지구조

(1) 정보처리모형과 학습전략

인지심리학 내에서 가장 많은 지지를 받고 있는 정보처리모형은 Atkinson과 Shiffrin(1968)에 의해 최초로 제안된 구조를 기본으로 하고 있다. 그 중에 <그림 2>(변창진,송명자 편저(1995).《인지발달론적 접근 교육심리》. 서울: 교육과학사. 제8장 학습방략의 발달과 학업수행(문선모).p.35)는 학습자에 대한 간단한 정보처리 모형을 나타낸 것이다. 

이 모형은 감각기억(sensory memory ; SM), 단기기억(short-term memory ;STM) 및 장기기억(long-term memory ;LTM)으로 나타내어지는 3개의 기억 저장고와 주의집중(attention), 시연(rehearsal), 약호화(encoding) 및 인출

(retrieval)로 나타내어지는 4개의 통제과정(controlprocess)들로 구성되어 있다. Atkinson과 Shiffrin(1968)은 4개의 통제과정을 중심으로 학습전략과 관련지어 살펴보았다.

① 주의집중

정보는 수업자료 또는 교사의 강의와 같은 외부 세계로부터 감각기억을 통해 학습자의 기억 체계로 들어온다. 하지만 감각기억에 저장된 정보는 즉시 사라지기 때문에 학습자는 주의를 집중해야 한다. 감각기억의 어떤 정보에 주의 집중함으로써 그 정보를 단기기억으로 전이할 수 있다.

② 시연

일단 정보가 단기기억에 도달되면 학습자는 그 자료에 관해 능동적으로 사고하게 된다. 단기기억 내의 정보는 곧 사라지기 때문에 자료의 능동적인 시연이 필요하다.시연 과정을 목적으로 하는 학습전략은 시연이 일어나는 정도나 횟수가 정보가 단기기억에 지속되는 시간에 영향을 미칠 수 있다. 즉, 시연을 더 많이 할수록 더 많은 정보가 단기기억에 저장될 수 있다.

③ 약호화(Encoding/略號化)

약호화 과정이란 정보를 단기기억으로부터 장기기억으로 전이하는 단계이다. 약호화 과정을 목적으로 하는 학습전략은 정보가 얼마나 빨리 약호화되는지 얼마나 많이 약호화되는지에 영향을 미칠 수 있다.또한 학습전략은 새 정보가 기존지식과 통합되는 정도에 영향을 미칠 수도 있다.

④ 인출

인출은 지식을 장기기억으로부터 단기기억으로 전이하는 것을 말한다. 학습중 선행지식의 인출은 전체 학습량에 영향을 미칠 수 있지만, 어떻게 정보가 장기기억에 저장되는지에는 영향을 미치지 않는다. 학습의 성과는 제시되는 것과 그것에 동화되는 기존지식에 달려있다.

즉, Atkinson과 Shiffrin(1968)에 따르면, 기울인 주의집중의 양, 시연의 양, 그리고 약호화의 강도는 각각 얼마나 많이 학습되는지에 영향을 미칠 수 있다. 또한 주의집중 과정은 정보의 선정에, 시연과정은 새 정보 내에 구축되는 내적 연결에, 그리고 약호화 과정은 새 정보와 기존지식의 통합에 영향을 미칠 수 있다.(위의 책, p355-357)

(2) 정보처리이론의 교육적 시사점

권낙원과 김동엽(2007)에 따르면, 정보처리이론은 결국 외부적 정보에 대한 지식에서부터 시작하여 그 정보를 인지적으로 처리하여 학습자의 장기 기억에 지식의 형태로 저장하기까지의 과정에 대한 설명이다. 학습자의 인지적 학습은 대개 이런 정보처리이론과 같은 과정과 절차를 거친다. 이 이론을 교수·학습 과정에 적용할 경우 보다 효과적으로 학습자들이 정보를 처리해 나갈 수 있다. 교육적으로 적용 가능한 정보처리이론의 시사점은 다음과 같다. 

첫째, 학습에 대한 주의력을 유지해야 한다. 주목받지 못한 내용은 학습되어 질 수 없으므로 학습자가 지루함과 산만함에 빠지지 않도록 해야 한다.

둘째,핵심개념 중심의 학습이 이루어져야 한다. 단기기억은 짧은 지속성과 제한된 용량을 가지므로 학생들이 사고하고 처리할 수 있는 정보의 양은 매우 제한적이다. 따라서 핵심 개념 위주로 수업을 진행하고 다양한 경험을 통해 학습을 강화해야 한다.

셋째,정교화 과정을 충분히 활용한다. 시청각적 심상을 형성시키거나, 내용의 상하좌우관계를 위계화 시키는 방법 등을 통해 학습 자료들 상호간의 연결을 형성한다.

넷째,조직자를 적극 활용한다. 즉, 학습자들에게 효과적으로 지식을 표상하기 위하여 다양한 형식을 사용할 수 있는데, 정교화 되거나 언어적 표상과 함께 제시될 경우 비언어적 표상이 더 효과적이라는 연구결과들이 보고되었다. 지식과 정보를 비언어적인 형태로 표현하는 유력한 방법이 조직자(organizer)를 활용하는 것이다. 그래픽 조직자가 대표적이다.(권낙원,김동엽(2007). 《교수학습 이론의 이해》. 서울:도서출판 문음사.pp.111-114.)

교수자는 이와 같은 정보처리이론의 교육적 시사점을 적극 활용하여 학습자로 하여금 의미 있는 수업이 되도록 노력해야 한다. 학습자 또한 자신의 인지구조를 잘 파악하여 효과적으로 학습이 이루어질 수 있도록 끊임없는 노력을 기울여야 한다.

출처 : 황진숙, 정보처리이론에 근거한 중국어 교수-학습 방안, 대구대학교 교육대학원 석사학위논문, 2012