정보처리이론(인지주의 학습이론)

<정보처리이론>

 

정보처리이론은 컴퓨터의 정보처리과정에 기초하여 인간의 인지과정을 밝힌 이론이다. 컴퓨터와 같이 감각기관으로부터 들어오는 모든 정보는 우선 감각기억에 매우 짧은 시간 동안 저장되고 이들 중에서 중요하다고 판단된 정보는 주의와 지각의 과정을 거쳐 작업기억으로 이동한다. 작업기억은 지금 이 순간 활성화된 기억 저장소로서 기억용량과 저장시간이 제한되어 있다. 따라서 파지될 필요가 있는 정보는 부호화 과정을 거쳐 용량과 저장기간의 제한이 없는 장기기억에 저장된다. 저장된 정보는 필요에 따라 인출되어 작업기억을 통해 반응으로 나타난다. 그리고 이 모든 과정은 초인지에서 통제 및 조절된다. 

 

 

<감각기억>

 

감각기억은 환경으로부터 들어온 자극 또는 정보를 원래의 형태 그대로 잠시 보존하는 저장고다. 시각적 정보는 시각적 형태로, 청각적 정보는 청각적 형태로 짧은 시간 동안 유지된다. 

감각기억의 용량은 제한되어 있지 않지만, 즉시 처리되지 않으면 정보는 금세 사라진다. 감각기억에 정보가 보존되는 시간은 1~4초 밖에 되지 않는다. 감각기억에 들어온 정보가 저장되기 위해서는 주의와 지각의 과정을 거쳐야 한다.

 

1. 주의

감각기억에서 중요하다고 판단된 자극이나 정보에 우리는 주의를 기울인다. 주의를 받은 정보는 감각기억에서 작업기억으로 이동하게 된다. 반면 중요하지 않다고 판단되어 주의를 받지 못한 대부분의 정보는 소멸된다.

 

2. 지각

우리의 기억체계는 주의를 받은 자극을 즉시 처리하기 시작한다. 처리과정에서 우리는 자극을 있는 그대로 받아들이는 것이 아니라, 우리의 과거경험, 지식, 동기 등의 요인을 토대로 그 자극을 해석하고 의미를 부여한다. 이 과정이 바로 지각이다.

 

 

<작업기억(단기기억)>

 

주의와 지각의 과정을 거친 정보는 우리의 기억체계의 두 번째 기억 저장소인 작업기억으로 전달된다. 작업기억에서 우리의 기억체계는 새로운 자극과 관련된 지식을 장기기억으로부터 꺼내 와서 새로운 자극을 체계적으로 조직하여 저장하거나 자극에 대한 반응을 행동으로 표현한다. 

묶음으로 정보를 처리하는 방법은 작업기억의 용량한계를 극복하는 매우 효과적인 방법인데 이러한 전략을 묶기 또는 청킹이라고 한다. 작업기억의 기능적 한계를 극복하는 또 다른 전략으로 자동화가 있다. 자동화는 의식적인 노력 없이 정신적인 조작을 수행하는 능력이다. 

작업기억에 들어온 정보 중 저장이 필요한 정보는 시연 또는 부호화의 과정을 거치고 이에 실패한 정보는 소멸되거나 새로운 정보로 치환된다.

 

1. 시연

시연은 작업기억에 들어온 정보를 있는 그대로 지속적으로 반복 처리하는 과정으로, 단순히 구체적인 형태 또는 특정 순서 그대로 정보를 획득하게 한다. 따라서 이 과정을 통해서는 정보를 이해하거나 새로운 상황에 적용할 수 없다. 시연 전략에는 단순 반복 전략과 누적 반복 전략이 있다.

 

2. 부호화

부호화는 새로운 정보를 장기기억에 표상하는 과정이다. 즉, 작업기억에 들어온 정보를 있는 그대로 저장하는 것이 아니라, 상징의 형태로 전환하여 저장하는 과정이 부호화다. 부호화는 정교화, 조직화, 심상을 통해 촉진될 수 있다.

 

-정교화 : 자신의 사전 경험에 근거하여 새로운 정보를 장기기억에 저장되어 있는 정보와 연결하는 부호화 전략

-조직화 : 공통 범주나 유형을 기준으로 하여 새로운 정보를 장기기억에 저장되어 있는 정보와 연결하는 부호화 전략

-심상 : 새로운 정보를 우리의 마음속에 그림으로 만드는 과정

 

 

<장기기억>

 

작업기억의 정보는 부호화 과정을 통해 장기기억에 저장된다. 작업기억은 용량과 기간에서의 기능적 한계가 있는 반면, 장기기억은 용량이 무제한이며, 지속기간도 영구적이다. 따라서 오래 기억되어야 할 정보는 장기기억으로 이동시켜야 한다. 한편 지금 이 순간 활성화된 기억인 작업기억과 달리, 장기기억은 비활성화된 상태다. 따라서 정보가 인출되려면 저장되었던 정보가 작업기억으로 이동하여야 한다.

 

1. 망각

망각은 이전에 경험하였거나 학습한 것에 대한 기억을 일시적 또는 영속적으로 떠올리지 못하는 것을 뜻한다. 망각은 모든 기억 저장소에서 일어난다. 감각기억에서의 망각의 주요 원인은 정보의 쇠퇴이다. 이는 시간이 지남에 따라 기억의 흔적이 사라지는 것을 말한다. 

장기기억 내에서도 망각은 이루어지는데 그 주요 원인은 간섭과 인출 실패이다. 

 

간섭은 과거에 학습한 지식 또는 최근에 학습한 지식이 기억하고자 하는 정보의 인출을 방해하는 것을 말한다. 역행 간섭은 새로운 정보가 기존의 정보의 기억을 방해하는 것을 말하고 순행 간섭은 기존의 정보가 새로운 정보의 기억을 간섭하는 것을 말한다.

 

인출은 장기기억에 저장된 정보를 작업기억으로 이동시키는 과정이다. 많은 연구자는 망각이 실제로는 장기기억에서 정보를 인출하지 못해 발생한다고 말한다. 혀끝에서만 맴돌고 기억이 나지 않는 현상을 설단현상이라고 한다. 이는 인출 실패로 나타나는 현상이다.

인출은 정보가 부호화된 맥락과 방식에 의존한다. 또한 인출은 학습의 유의미성 정도에 의존한다. 즉, 인출하고자 하는 정보가 장기기억의 다른 정보와 많이 연결되어 있을수록 인출이 더 쉬워진다.

 

망각은 학습 중간 상황에서 가장 잘 일어난다. 우리는 학습상황에서 처음과 마지막에 배운 것을 잘 기억하고 중간에 배운 것을 잘 기억하지 못하는데 이러한 기억 패턴을 초두-최신효과라고 한다. 

 

2. 초인지

초인지는 사고 과정에 대한 지식이다. 즉, 내가 무엇을 알고 모르는지에 대한 지식이다. 초인지는 기억체계의 과정 전체를 지각하고 통제한다. 어떤 정보에 주의를 기울여야 하는지, 시연을 사용할 것인지 아니면 부호화 전략을 사용할 것인지, 나는 어떤 부호화 전략을 잘 활용하는지, 학습하는 데 얼마나 많은 시간이 필요한지, 그리고 새로운 학습이 장기기억에 잘 저장되었는지를 확인하는 것 모두 초인지적 활동이다. 초인지는 인지과정 전체를 계획하고, 점검하며 평가하는 역할을 하는 것이다.