인지적 정보처리이론(개념, 단계, 인지구조) 알아보기

안녕하세요 에듀몬입니다. 정보처리 이론(information-processingtheory)은 새로운 정보가 투입되고 저장되며 기억으로부터 인출되는 방식을 연구하는 즉, 학습자의 내부에서 학습이 발생하는 기제를 설명하려는 이론입니다. 이번 시간에는 인지적 정보처리 이론의 개념, 단계, 인지구조에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

1. 정보처리이론의 개념

 

  임규혁과 임웅(2006)은 정보처리 이론은 정보와 관련된 인간의 내적 처리과정을 컴퓨터의 처리과정에 비유하고 있으며, 정보저장소와 인지 처리 과정의 두 가지 요소로 구성되어 있다고 보고 있습니다. 정보저장소란 투입된 정보가 머무르는 곳이며, 인지 처리 과정이란 각각의 정보저장소로부터 정보가 이동하는 것과 관계되는 처리과정을 의미합니다. 정보저장소는 정보가 머무르는 시간적 차이를 기준으로 감각 등록기, 작동기억과 단기 기억, 장기기억으로 구분하고 이를 인지적으로 처리하는 과정을 주의집중, 지각, 시연, 부호화, 인출과 망각과 같은 처리과정으로 설명합니다.

 

 

2. 정보처리이론의 단계

 

  Haber(1969)는 인지심리학을 흔히 인간 정보처리 이론(human information processing)이라고도 하는데, 이는 대부분의 인지심리학자들이 인지를 공부할 때 정보처리 접근법을 따르기 때문입니다. 정보처리 접근법에서는 정보의 습득,  저장, 인출 및 활용이 여러 단계를 거쳐 이루어진다고 가정하고, 이들 각 단계에서 어떤 일이 벌어지는지를 알아보았습니다.

  Stephen(2007)은 아래의 <그림>에서 여러 정보처리 모형에서 거의 공통적으로 포함되는 단계를 보여줍니다.

 

<정보처리 모형의 각 단계>

 

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

  위의 <그림>은 기억을 단기기억과 장기기억으로 나누어 놓았습니다. 단기 기억 (short-term memory:STM)에 보관할 수 있는 정보의 양(capacity:최대 용량)과 그 정보를 보관할 수 있는 기간(duration:지속시간)은 한정되어 있습니다. 하지만 장기기억(long-term memory:LTM)에 보관할 수 있는 정보의 양은 거의 무한하며, 장기기억의 정보가 망각되는 일은 있다고 하더라도 매우 서서히 일어납니다.

  정보의 흐름이 감각기억에서 장기기억으로 진행되는 과정을 상향 처리 (bottom-upprocessing)라 하고 정보의 흐름이 장기기억에서 감각 기억 쪽으로 진행되는 과정을 하향 처리(top-downprocessing)라 합니다.

 

 

2. 정보처리모형과 학습자의 인지구조

 

  인지심리학 내에서 가장 많은 지지를 받고 있는 정보처리 모형은 Atkinson과 Shiffrin(1968)에 의해 최초로 제안된 구조를 기본으로 하고 있습니다. 그중에 아래의 <그림>은 학습자에 대한 간단한 정보처리 모형을 나타낸 것입니다. 이 모 형은 감각 기억(sensory memory ; SM), 단기 기억(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 통제 과정(controlprocess)들로 구성되어 있습니다. Atkinson과 Shiffrin(1968)은 4개의 통제 과정을 중심으로 학습전략과 관련지어 살펴보았습니다.

 

<정보처리체계 모형>

 

 1) 주의집중

  정보는 수업자료 또는 교사의 강의와 같은 외부 세계로부터 감각기억을 통해 학습자의 기억 체계로 들어옵니다. 하지만 감각 기억에 저장된 정보는 즉시 사라지기 때문에 학습자는 주의를 집중해야 합니다. 감각기억의 어떤 정보에 주의 집중함으로써 그 정보를 단기 기억으로 전이할 수 있습니다.

 

 2) 시연

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

 

 3) 약호화(부호화/Encoding/略號化)

  약호화 과정이란 정보를 단기기억으로부터 장기기억으로 전이하는 단계입니다. 약호화 과정을 목적으로 하는 학습전략은 정보가 얼마나 빨리 약호화 되는지 얼마나 많이 약호화 되는지에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 학습전략은 새 정보가 기존 지식과 통합되는 정도에 영향을 미칠 수도 있습니다.

 

 4) 인출

  인출은 지식을 장기기억으로부터 단기기억으로 전이하는 것을 말합니다. 학습 중 선행지식의 인출은 전체 학습량에 영향을 미칠 수 있지만, 어떻게 정보가 장기기억에 저장되는지에는 영향을 미치지 않습니다. 학습의 성과는 제시되는 것과 그것에 동화되는 기존 지식에 달려있습니다.

  즉, Atkinson과 Shiffrin(1968)에 따르면, 기울인 주의집중의 양, 시연의 양, 그리고 약호화의 강도는 각각 얼마나 많이 학습되는지에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 주의집중 과정은 정보의 선정에, 시연과정은 새 정보 내에 구축되는 내적 연결에, 그리고 약호화 과정은 새 정보와 기존 지식의 통합에 영향을 미칠 수 있습니다.

 

 

※ 참고문헌: 정보처리이론에 근거한 중국어 교수-학습 방안(황진숙, 2013)