기억력 향상을 위한 인지부하 이론
교육 전문 심리학자인 존 스웰러(John Sweller)는 1980년대 후반에 “인지부하 이론(cognitive load theory)”을 개발했다. 이를 위해 스웰러는 조지 밀러(George Miller)의 정보 처리 조사를 열심히 탐구했다.
인지부하 이론은 학습에 중점을 두고 있다. 인간의 뇌가 동시에 제한된 양의 일만 할 수 있다면, 우리는 뇌가 무슨 일을 해 주어야 할지 명확하게 해야 한다는 생각에 근거한다.
“인지부하 이론은 인간의 두뇌가 정보를 처리하고 저장하는 방법에 대해 널리 받아들여지는 수많은 이론을 기반으로 한다. 이 가정은 다음과 같다. 인간의 기억은 작업 기억과 장기 기억으로 나눌 수 있고, 이 정보는 장기 기억에 스키마 형태로 저장된다. 그리고 새로운 정보를 처리하는 건 학습 결과에 영향을 줄 수 있는 작업 기억에 ‘인지부하’가 발생하도록 할 수 있다.”
– 앤더슨(Anderson), 앳킨손 & 쉬프린(Atkinson & Shiffrin), 배들리(Baddeley)
이는 즉 “인지부하 이론”에 따르면 뇌가 동시에 처리할 수 있는 새로운 정보의 양에는 한계가 있음을 의미한다. 하지만 뇌가 한 번에 이미 저장된 정보를 얼마나 많이 처리할 수 있는지에 대한 한계는 없다.
인지부하 이론에 관한 논쟁
뇌는 단기 및 장기 기억과 함께 작용한다. 장기 기억은 정보를 무기한으로 잘 구성하는 한편, 단기 기억은 정보를 수신하고 처리하므로 단기 기억이 더 이해하기 쉽고 장기 기억에 저장된다. 하지만 이 단기 기억에는 한계가 있다. 즉 최대 7개의 정보 요소만 저장할 수 있다.
장기 기억이 특정 요소에 대한 구조를 형성할 수 있는 경우, 이 구조 내의 정보와 관련한 프로세스는 노력이 덜 들어가고 자동화될 수 있다.
그리고 다른 정신 스키마를 창조해 내면 정보를 더 빠르고 효율적으로 구조화할 수 있다. 또 이 정보의 이해 및 분석은 자동으로 처리될 수 있다.
이때 정보는 작업 기억의 요소처럼 기억에 나타나는데, 이를 “경험을 얻는다”라고 말한다.
학습 과정에서 우리가 얻는 정보를 새로운 정신 스키마를 생성하는 논리적 방식으로 그룹화할 수 있다면 이러한 요소를 이해하는 건 더 쉬워진다.
우리가 여러 수단(예, 시각 또는 청각)을 통해 정보를 배포할 수 있다면 인지부하를 줄일 수 있다. 즉, 배우기 위해서는 정보가 사소한 대상이 아니라 주요 대상을 향해 가야 함을 의미한다.
스웰러의 제안
“인지부하 이론은 지적 성과를 최적화하는 학습자 활동을 장려하는 방식으로, 정보를 제공하는 데 도움이 되는 지침을 주도록 설계되었다.”
– 스웰러(Sweller)
따라서 지식의 기초는 일생 동안 스키마를 형성하는 것이다. 이러한 스키마 내부에는 다른 스키마가 있을 수 있다.
이 이론에 따르면 전문가와 아마추어의 차이점을 정의할 수 있다. 아마추어는 전문가가 몇 년 동안 획득한 것과 동일한 인지 스키마를 가지고 있지 않다.
학습을 통해 장기 기억의 스키마는 변화한다. 그리고 이는 장기적으로 발생한다.
우리가 무언가를 알고 그것에 대해 작업할 때, 그와 관련한 인지적 특성이 바뀌기 시작하여 작업 기억이 보다 효율적으로 그것을 마스터할 수 있다.
또한 인지부하 이론은 교사가 교수 방법, 강의, 시험 및 강의 계획을 설계하는 방식에 직접적인 영향을 미칠 수 있다.
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- Paas, Fred, Alexander Renkl, y John Sweller. Cognitive load theory: Instructional implications of the interaction between information structures and cognitive architecture. Instructional science . (2004).
- Singley, Mark K., y John Robert Anderson. The transfer of cognitive skill. Harvard University Press, 1989.
- Atkinson, Stephanie. Cognitive style in the context of design and technology project work. Educational Psychology. (1998).
- Shiffrin, Richard M. Perspectives on modeling in cognitive science. Topics in cognitive science. 2010.