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정보처리적 접근의 인지발달이론(Pascual-Leone이론, Case이론)

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정보처리적 접근의 인지발달이론(Pascual-Leone이론, Case이론)

정보처리적 접근의 인지발달이론

인간의 인지를 컴퓨터가 정보를 처리하는 과정, 즉 외부에서 들어오는 정보를 표상하고, 저장하며, 시간의 흐름에 따라 저장된 정보를 변용하며, 효율적으로 인출하는 과정을 주요 연구대상으로 하는 것을 정보처리적(Information Processing)접근이라고 한다.

인지발달에 대한 정보처리적 접근은 1970년대 후반에 들어와 Pascual-Leone(1979), Case(1984, 1985)등을 중심으로 하는 신 피아제학파(neo-Piagetian)에 의해 주도되었다. 이들은 Piaget이론에 정보처리모형을 적용하여 인지발달 과정을 설명하고 있다. 즉, 신 피아제 이론가들은 인지발달에 대한 Piaget의 단계이론을 인정하면서도 인지발달을 조작 가능성 수준의 발달로 보는 Piaget의 견해와는 달리 아동이 동시에 정보를 처리해 나갈 수 있는 정보처리 역량(information processing capacity)의 현화로 설명하고 있다.

다음에서는 대표적인 신 피아제 이론가인 Pascual-Leone과 Case의 이론을 간략히 설명하고자 한다.

I. Pascual-Leone이론

Pascual-Leone 등(1978)은 인지발달을 기억용량의 변화로 본다. 즉, 그들은 인지발달이란 아동들이 특정과제를 해결하기 위해 동시에 적용할 수 있는 스키마(schema)의 수를 증가시켜 가는 것이라고 주장한다.

아래의 그림과 같은 행렬과제를 예로 들어 보자.

아동이 과제 A를 해결하기 위해서는 모양과 크기라는 두 개의 형상적 스키마를 고러하면 된다. 그러나 과제 B의 해결을 위해서는 모양, 크기, 색깔, 수에 대한 네 개의 스키마를 동시에 적용시켜야 하기 때문에 스키마 수가 증가되어야 하고, 이것이 바로 인지발달이라는 것이다.

Pascual-Leone은 특정 연령 단계 에서 아동이 동시 에 처리할 수 있는 최대 스키마의 수를 최대 지적 역량(M-power)이라고 부르고, 아래의 표에서 보는 바와 같이 최대 지적 역량의 양적 변화에 따른 인지발달 단계를 제시했다.

최대 지적 역량의 발달적 변화

II. Case이론

Case(1985)는 인지발달이 아등의 작업기억 역량(capacity)이 점진적으로 증가하면서 일어난다고 본다. 그는 정보를 처리, 저장할 수 있는 작업기억 공간의 총량은 연령이 증가해도 변화되지 않는다고 본다. 작업기억은 후술하는 학습이론에서 설명하는 바와 같이 단기기억 혹은 작동기억이라고도 부른다.

작업기억에서는 정신적 작업이 실제로 일어나는 곳으로 그 처리용량이 매우 적다. 3, 4세 아동들은 2-3개 항목, 5세 아동은 4개 항목, 7세 마동은 5개 항목을 기억할 수 있고, 성인이 되면 7개 항목으로 발달한다.

물건을 잡는 방법 등)하는 공간으로서 실제 작업을 할 때 정보처리에 필요한 기억량을 의미하고, 저장공간은 처리된 정보를 인출할 수 있도록 저장해 두는 공간을 의미한다.

Case는 정보를 처리하는 작업기억의 전체 공간은 한정되어 있기 때문에 조작공간이 감소하는 비율만큼 저장공간이 증가될 것이고, 저장공간이 커질수록 아동의 인지능력은 발달한다고 믿는다. 즉, 아동들이 기초적인 조작을 반복적인 연습과 숙달을 통하여 더 빠르고 자동적으로 처리하는 능력을 형성하면 정보처리 속도가 더욱 증가되면서 조작의 효율성이 증대될 것이다.

작업공간 감소모형

Case는 위의 그림에서 보는 바와 같이, 작업기억이 조작공간과 저장공간으로 구성된 것으로 본다. 조작공간은 정보를 조작(물건의 이름을 회상하는 것, 숫자를 세는 것,

그러한 결과로 조작공간의 사용이 감소하는 대신에 정보를 저장할 수 있는 저장공간이 증가되면서 전체적인 작업기억의 역량이 증가됨으로써 인지발달을 일으킨 다는 것이 Case의 생각이다.

아동의 나이가 어릴수록 기초적인 조작을 수행할 때 그들이 가진 모든 기억용량을 활용해야 할 것이다. 그러나 아동이 성장함에 따라 기초적인 조작을 자동으로 처리할 수 있는 능력이 발달하면, 조작공간에서 정보를 처리하는 동안에도 새로운 정보를 저장할 수 있게 될 것이다.

우리가 어떤 과제의 해결방법 에 대해 계속 연습을 하고 숙달이 되면 작업기억은 관련된 과제를 쉽게 자동적으로 조작할 수 있는 자동화 단계로 발전하게 되어 정보처리 속도가 빨라지게 된다. 이와 같은 자동화 단계가 되면 그 과제의 해결방법은 더 이상 작업기억에 부담을 주지 않고, 효율성이 증가되기 때문에 기억용량이 더 적게 사용되며, 따라서 활용할 수 있는 정보를 더 많이 저장할 수 있게 된다.

예를 들어, 초등학교 저학년 때 더하기와 때기를 집중적으로 연습하면 나중에는 기본적인 계산 과정을 거치지 않더라도 빠르게 계산을 할 수 있기 때문에 좀 더 복잡한 새로운 수학공식을 배울 수 있게 되는 것과 같다.

한편, Case는 이러한 인지발달에 대해 Piaget와 같이 네 가지의 단계를 거친다고 주장하였다. 그러나 Piaget의 단계와 다른 점은 단계마다 전적으로 새로운 사고의 형태나 유형을 포함하는 것이 아니라 각 단계에서는 동일한 기본적인 과정들이 보다 복잡한 수준으로 통합된다는 것이다. 따라서 어떤 시기라도 유아나 아동들은 보다 높은 수준의 영역에 적용할 기초적인 전략과 방법을 배울 수 있다는 것이다.

Case가 제시한 인지발달 단계는 감각-운동기 -관계기 -차원기-벡터기이며, 각 단계에는 하위단계(착생기-일차협응기-정교화 협응기)를 상정하고 있다.

감각-운동기(0-18개월)는 Piaget가 제시 한 감각운동 단계와 같다.

관계기(18개월~5세)는 유아들이 일상생활에서 관찰한 현상 사이의 관련성을 이해하는 시기다. 이 시기의 아동들은 서로 다른 동물이라도 서로 비슷한 점과 차이점을 알게 된다.

차원기(5-11세)는 크다-작다, 넓다-좁다, 길다-짧다 등과 같은 차원에 따라 자연현상을 정신적으로 조작할 수 있는 시기다.

벡터기(11세 이상)는 두 개 이상의 차원들의 상호작용 결과를 예측하고 설명할 수 있는 단계다.

신 피아제 이론의 교육적 시사점은

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