인지과학에 바탕한 학습 및 사고 기술 개발

미래의 인간 • 인간의 생물적/ 신체적 진화는 정지됨 • 인류가 survive할 수 있는 방법 • - 인간 인지 능력 본질의 이해 • - 의식 (인지)의 진화 • - 인지와 환경의 연계 기술 개발 • * 이를 위해 인지 기술 개발 필요

인간의 사고과정을 연구하는 학문: • 인지심리학 • 인지과학 • 인간 마음에서 앎이 이루어지는 과정 연구 • 인간 마음과, 두뇌, 컴퓨터, 문화의 네 요인 의 정보처리적 특성 및 그 공통성 연구

강조하고자 하는 바 • 한 개인의 삶 = f (자신의 지적수준) • 지식, 인지능력의 냉엄한 빈익빈 부익부 원리 • 객관적 일반 지식이나 지적 능력이 아니라 자신의 인지 특성을 모니터링하는 상위인지 능력의 좋고 나쁨이 머리가 좋고 나쁨을 가르는 핵심

인간의 지적 능력의 특성 • 의미 추구성 (Effort after Meaning) • 정보처리적 경제성 • 지식 의존적 • 빈익빈 부익부 • 상위(메타) 인지 능력 중요

학습, 사고: 무엇인가? • 학습: 세상과의 경험, 상호작용을 통하여 어떤 것을 수행하는 능력/ 잠재력이 지속적으로 변하는 것 • 사고: 모든 사고가 아니라 방향지워진 사고 (directed thinking) 상징, 정보의 조작 지식의 조작 문제 해결 및 목표의 달성

튜토와의 상호작용적 학습/사고 활동 과학자적 능력 형성 학습, 기억, 이해, 사고 인지기술/ 과학 지식 과학실습 인지능력 발전 과제 중심 사고 과학적 사고 발달

학습/사고 기술 개발이란 학습, 사고 인지심리원리 학습,이해, 사고 모니터링 효율적 학습, 사고의 인지기술 발전

필요한 것:마음, 인지, 학습 등의 본질에 대한 이해 - 마음 - 동기 - 학습 - 기억 - 이해 - 사고

I. 동기 Motivation • 자기 조절 통제 기술 - 자신의 목표를 세우고 - 자신의 배움, 학습, 사고 과정을 관리하고 - 자신이 해내는 바(수행)를 관리하는 기술 • 이러한 과정을 가동시키고 지속시키는 기술 • 성취 동기(achievement motivation)

동기를 결정하는 요인들 1. 호기심과 흥미 2. 목표와 목표방향 - 목표 유무 - 목표 유형: 근접목표, 원격목표 - 목표의 방향: 성과 vs. 배움 3. 자기 효능감 ( self- efficacy) 에 대한 믿음 - 누구를 모델로 삼느냐가 중요 동기

성과 (Performance)목표 지향: X - 자신의 성취와 능력에 대한 타인의 긍정적 평가 추구 - 자신의 능력에 대한 자신감 적음 - 자신의 능력은 고정되어 있다고 간주함 - 도전을 회피, 기회가 주어져도 지속보다는 중단 - 실패하면 자신의 능력이 맞지 않다고 생각함  과제와 목표 달성에 시간을 덜 들임

배움 (learning) 목표 지향; O - 자신의 능력 자체 향상 추구 ( 마스터, 이해...) - 지적 능력은 변화/수정/개발 가능하다고 생각함 - 자신의 능력에 대한 자기나 타인의 평가는 무관 - 도전적 과제를 적극 선택, 과제에 대한 끈기, 지속 - 마스터 (Mastery) 지향적 동기 - 실패하면 자신의 능력이 아니라 전략이 잘못되었고 수정되어야 하는 것으로 생각

동기를 계속적 유지하는데 영향 주는 요인 1. 만족 예상 * 내적 만족결과 얻는 것이 제일 좋음 * 내적 동기화 (intrinsic motivation) * 수레 대자동-차 비유 2. 성공, 실패에 대한 적절한 원인 귀속 - 성공은 내가 잘하여 - 실패는 외부 요인, 또는 인지전략적 문제 3. 하는 일의 진전 과정에 대한 모니터링

동기를 자극하는 전략: ARCS 1. 주의하고 지속하기 2. 적절성: 그 일이 자기와 관련이 있어야 함 3. 자신감 형성하기: 긍정적 기대 4. 만족감생성하기: 예: 초보자 마라톤 - 근접적 목표, 성취 가능한 목표 설정

II. 인간 인지과정의 특성 A. 주의 B. 학습 C. 기억 D. 이해 E. 사고

A. 주의: • 주의 및 단기기억: 처리 용량 제한 • * 비유: 지하철 환승역 통로 크기, 갯수 - 이로 인한 여러 가지 단순화 경향 - 이분법적 경향, 요점, 중요한 부면만 기억 - 주의 주기, 떼기 능력 중요 - 계속적 스스로 훈련 노력 필요

B. 학습 Learning • 학습이란 우리가 세상을 이해하고, 의미 있게 하려는 노력의 결과 • 지식 구축, 활용, 재구성의과정 • 우리의 지식, 기대, 느낌, 동기, 환경조건, 인지적 전략 또는 기술이 학습을 결정 • 학습의 결과 지식과 기술이 축적됨

지식과 학습 서술적 지식 • - 일반 사실 지식 Knowing What • 일반적 지식 • 특수 지식 - 영역에 특별한 지식 • - 무엇을 어떻게 하는가 지식 Knowing How to 절차적 지식

조건적 지식 Conditional Knowledge • Knowing When & why • 언제 어떤 지식을 왜 적용하는 가를 앎 • 이 3개 지식이 조합되어야 학습 성공 • 절차지식, 조건지식이 중요함

상위-인지 지식 • 인지 능력 관리에 대한 지식 (메타 인지) • 자기가 어떻게 학습하고, 사고하는가 하는 자신의 지적 과정에 대한 인식, 모니터링하는 지식과 기술 • Executive Knowledge • 머리가 좋은, 나쁜 사람을 가르는 요소

학습 종합 • 1. 학습은 바탕 지식이 중요 • 2. 학습은 What -> How -> When과정 • 3. 인간정보처리 능력 특성의 파악과 이에 대한 대처임 • 4.. 내적 동기화, 이해의 중요성

C. 기억: ** 기억 일반: 인간의 기억은 복사가 아니라, 구성 과정 - 사진 찍기가 아니라 스케치 구성 - 사실 그대로의 기억은 적음 - 단서 활용 능력이 기억 결정 ** 기억한다는 것은 자극을 그대로 사진 찍어 복사해 저장 창고에 넣는 것과 같은 것이 아님.

자극에 대해 나름대로의 해석된 sketch-(1)을 구성해 넣는 것. 후에 기억해 낸다는 것도 이sketch-1을 그저 꺼내는 것이 아님 새로이 sketch(2)를 구성하여 저장된 것과 맞추어가며 재구성 해내는 것

모니터링 작업기억 자극 입력 장기기억

기억을 좋게 하는 전략 • 학습, 입력 시의 기억 정보처리 내용이 풍부할 것 • 되꺼낼 때의 상황, 맥락과 관련된 단서를 넣을 것 • 각종 지식이 풍부하고 잘 조직화 되어 있을 것 • 기억 관리 지식인 절차적 지식이 잘 발달 되어 있을 것

기억 기술의 개요 • 학습할 때 (1) 주의 집중하라 (2) 의미를 점검하라 (3) 분산 학습하라 (4) 조직화하라 (5) 인출을 위한 다양한 단서들을 생성하라 (6) 많은 학습을 하라

(7) 정서적 안정과 신체 건강을 잘 유지하라 (8) 사전 지식을 가지고 있는지 평가하라 (9) 학습의 쉽고 어려움을 평가하라 (10) 학습과정(획득과정)을 계속 점검하라 (11) 가능하다면, 외부의 보조 기억 수단을 사용하라 (12) 현재 학습중인 과제에 적절한 기억술 방법을 의도적으로 사용하라 (13) 가능하면 이미지를 적극 활용하라

기억해 낼(인출할) 때 • (1) 기억에 대한 과신을 조심하라 (2) 기억해 낸 내용에 오류가 없는지 점검하라 (3) 학습할 때 만들었던 단서들을 사용하라 (4) 계속 인출하려고 노력하라 (5) 회상이 정확한지 그 신뢰성을 판단하라 (6) 학습할 때 사용했던 기억전략을 사용하라 (7) 학습할 때 사용했던 외부 보조 수단을 활용하라 (8) 회상하려는 정보를 상상하라

기억 능력의 개인차 1. 일반 지식의 양, 다양성, 질의 차이 2.지식 간의 연결성의 차이 3.주의할당/ 분배/ 떼기 능력의 차이 4.지각(시각,청각 ) 정보처리 능력 차이 5.작업기억(작업대 : 램 메모리)의 차이

6.기억 처리 전략들의 풍부성 차이 7.How-to 지식의 적용, 수행 능력의 차이 8.단위 정보 가동의 속도 크기의 차이 9.지식을 확산적으로 연결-가동하는 능력의 차이 10.부적절한 정보가 저절로 가동되는 것의 억제 / 통제 능력 차이

11. (작업) 기억 처리 전략들의자동화되어 있는 정도의 차이 12.지식 유형에 따른 다른 처리 전략의 소유 여부와 이의 차별적 사용 여부 13.입력 시의 처리 깊이/ 폭 능력의 차이 14. 이해 및 추론 능력의 차이

기억 인출 과정 상의 차이 ㉠ 입력 시에 맥락과 연결시켜 놓은 단서들의 풍부성과 단서 활용 가능성의 차이 ㉡ 인출 단서의 인식 능력의 차이 ㉢ 다양한 맥락 정보의 활용 능력의 차이 ㉣ 부적절한 인출 단서에의 편향-고착으로부터의 융통성 (부적절한 정보 억제력) ㉤ 입력-출력(인출) 단서간의 match 능력의 차이 ㉥ 목표 정보의 재구성, 편집 능력의 차이

D. 언어이해 • 언어 이해 : 추론과 해석임 - 글, 말은 이해자가 어떠한 지식을 동원하여 추론/해석할 것인가에 대한 단서, 지침에 지나지 않음 - 언어이해란 주어진 말/글을 단서로 하여 자기의 지식에서 관련된 지식들을 가동시키고 추론을 하고, 새로운 지식 구조를 형성하여, 말한 사람, 글 쓴 사람의 생각을 추정하여 맞추어 나가는 해석 과정임

보다 깊은 이해 1. 보다 높은 의미 수준에서 통합적 이해를 하는 것 2. 어느 의미 수준에서건 잘 조직된 이해 3. 새로운 다른 지식을 생성하거나 탐색하게 하는 이해 4. 자신의 문제와 관련된 내용으로의 이해

이해를 잘 하는 사람: 1. 일반지식과 영역특수적 지식들이 많고, 2. 이들이 체계적인 인과관계를 중심으로 잘 조직화되어 있고 3. 잘 조직화된 지식 덩이 수는 많지만 중복된 수는 적고 4. 지식이 경험에 의해 쉽게 재구성되거나 세련화 될 수 있는 개방적 구조로 구성되어 있고, 5. 개인적 에피소드 경험과 연결이 잘 되어 있는 지식구조를 지니고 있다

** 모든 입력정보에 대하여 동등하게 처리하지 않고, 중요성 정도에 따라 , 정보 유형에 따라 다른 정보처리 전략,다른 이해 기준 사용함 ** 항상 자신의 이해 수준을 모니터링 ** how-to지식과, 이의 관리 지식 등이 잘 발달해 있고 깊은 정보처리를 하는 사람 deeper processing

상위-인지 기술 • 1. Planning (계획) • 무엇을, 언제, 얼마나 시간 들여서 • 어떤 전략을 사용하여 • 어떤 자원을 활용하여 • 어떤 순서로 • 무엇은 집중 중의 무엇은 약하게 • (내 능력, 습관, 외적 한계) 는 무엇?

2. Monitoring (점검) • 온라인적 파악: 내가 어떻게 하고 있는가? • 이 활동은 과연 의미가 있는가? • 너무 빨리, 아니면 천천히 하고 있는 것은 아닌가? • 충분히 공부/배웠나? • 목표와 현재 달성의 차이를 어떻게 해결?

3. Evaluation (평가) • 학습, 사고의 과정과 결과에 대한 평가 • 전략을 바꿔야 하는가? • 도움을 얻어야 하는가? 지금 당장? • 내가 일을 끝낸 것인가? • * 이러한 상위 인지 능력에서 개인차가 심함. 우수한 사람을 결정하는 요인임

사고하기 • 알려진 바(현재의 위치)와 목표, 목적 사이의 차이를 알고 • 이 차이를 어떻게 줄여 가는 가를 아는 것

사고하는 인간: 특성 • 인간 인지체계는 많은 한계성 내포. • - 정보처리 경제성 추구 • - 어림법 적 사고 • - 비논리적, 비합리적 편향 • - 부정적 정보 사용 곤란 • - 확인(긍정) 편향 • - 상황에 따라 다른 사고 전략 사용

인간 사고 오류 특성 • 이분법적 사고 경향성 • 지나친 일반화 • 논리법칙을 잘 지키지 않음 • 내용(지식)에 좌우되는 경향이 큼

사고의 실험 예 • 다음의 숫자의 계산의 답을 5초 이내 빨리 답하라. • 집단A: 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 x 8 x 9 = ?? • 집단B: 9 x 8 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 = ??

- 8×7×6×5×4×3×2×1 = ? • 학생들 답: 2250 • - 1×2×3×4×5×6×7×8 = ? • 학생들 답: 512 정답 : 40320 • ?? 왜 차이??? = 시초 정보 효과

추리에서의 오류 • 1) 충분한 정보를 추출하기에 실패 • 2) 표본을 치우치지 않는 방향으로 추출하는데 실패 • 3) 부정적 정보의 비효율적 사용 • 4) 확률 정보 사용에서의 보수적 • 5) 가능성 없는 가설을 버리지 못하는 것 • 6) 새로운 가설을 형성함에 있어서의 편향

문화와 경험이 추리에 주는 영향 • E(실험자) : 모든 Kpelle 족 남자들은 농부이다. • Smith씨는 농사짓지 않는다. • 그러면, 그는 Kpelle 족 사람인가? • S(피험자) : 나는 그 사람을 개인적으로 모른다. • 따라서 그 사람에 대해 대답할 수 없다. • E: 진술된 내용만을 생각해보자. • S : 그를 개인적으로 안다면(if), (then) 질문에 대답할 수 있지만, 그를 개인적으로 모르기 때문에 대답할 수 없다.

확인 편향: confirmation bias • 자신의 생각/믿음을 확인하려는 경향 • 시어어머니 눈에는 며느리의 나뿐 점을 지지하는 결과만 보인다 • 연인 사이에는 상대방의 좋은 점만 보인다 • 지방색 편견을 지닌 사람에게는 자신의 생각을 지지하는 증거만 보인다

판단의 오류 • 예) 他人의 성공은 때를 잘 만나서: (상황 강조) • 나의 성공은 내 능력 때문에 : (개인특성 강조) • 남이 하면 부정(개인특성 강조) • 내가 하면 편의상 한번(상황 강조)

제시 방식 효과 • 예1) 어떤 아시아 전염병에 대비하여 두 개의 방안이 제시되었다. 이 아시아 전염병은 600명을 죽게 할 것으로 기대된다. 이 상황을 다음과 같이 두 개의 다른 양식으로 제시할 수 있다.

인지과학에 바탕한 학습 및 사고 기술 개발

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