컴퓨터 교육을 위한 교수-학습 이론 3. 21 강의노트 행동주의 인지주의 구성주의

교수-학습 이론 학습이론 학습이란, 인간의 수행에서 보여지는 지속적인 변화로 여기서 변화는 학습자와 환경과의 상호작용에 따른 결과이어야 함 학습이론이란, 사람이 자신과 환경을 사용하는 능력을 향상시키기 위해서 환경과 상호작용하는 과정의 속성에 관한 체계적이고 통합적인 견해 교수이론 교수이론이란, 교육자에게 수업을 효과적으로 실시하기 위한 전략을 제공하는 일련의 모형을 포함하고 있는 지식체계를 말함

교수-학습이론의 발달단계 주 류 시 대 실험대상 교사역할 학생역할 전형적 학습방법 행동주의 인지주의 구성주의 1900-1950 1960-1970 1980-현재 동물, 작업 인간, 작업 인간, 실세계 보상/처벌 정보 제공 코치/촉진자 보상/처벌 수용 정보 습득 감지와 인식 반복훈련, 연습 교재학습, 강의정취 토의, 발견, 참여

행동주의 1 Thorndike의 연합주의, Pavlov의 고전적 조건형성, Skinner의 조작적 조건형성 교육에서 테크놀로지의 적용에 가장 큰 영향을 줌 학습이란 서로 무관했던 자극과 반응사이에 연합관계가 형성되는 것으로 S-R 연합에서 가장 중요한 것은 조건화이고 강조되는 것은 강화임 교육적 적용 관찰될 수 있고 수량화 할 수 있는 학습자의 반응행동을 산출하여야 함 학습자의 정신상태를 단순히 선유경향으로 간주 교사는 학생으로부터 소정의 학습결과를 산출하는데 조건 형성에 역점을 두어야 함

행동주의 2 강화와 연합의 세가지 법칙 효과의 법칙(The Law of Effect) 행동에 대한 적절한 보상이 연결을 강화시킴 준비의 법칙(The Law of Readiness) 행동에 대한 준비가 연결을 강화시킴 실행의 법칙(The Law of Exercise) 연습을 통해 연결을 강화시킴 *행동주의 4대 원칙 접근 연합의 원리 반복의 원리 피드백과 강화의 원리 학습 단서의 조장과 쇠퇴의 원리

행동주의 3 교수-학습 원리 비판점: 관찰가능한 행동과 학습결과에 대한 강조로 인하여 학습자와 학습과정을 간과함 모든 교수는 학생들로부터 관찰될 수 있고 측정될 수 있는 결과를 이끌어내도록 설계되어야 함 원하는 최종 행동으로 학습목표 진술 학생들이 원하는 성취수준에 도달할 수 있도록 하기 위해서 학생들을 사전 측정함 학생들이 학습하는 동안 자신에게 필요한 정보에 접근할 수 있도록 허용함(피드백의 제공 권장) 학생들의 학습은 측정되어야 함 비판점: 관찰가능한 행동과 학습결과에 대한 강조로 인하여 학습자와 학습과정을 간과함

인지주의 1 Piaget, Ausubel, Bruner 인간은 자극-반응에 의해 학습하고 행동하는 수동적 존재가 아니라 외부의 자극을 능동적으로 재조직하고 의미를 구성하는 존재 학습은 경험의 결과이자 인간의 변화 정보처리 과정을 토대로 학습과정을 개념화 함 수용(Reception) 단기저장(Short-term storage) 부호화(Encoding) 장기저장(Long-term storage) 정보의 재생(Retrieval of nformation)

인지주의 2 인지주의의 특성 가시적인 반응이 아닌 정신과정에 관심을 가짐 서로 다른 종류의 지식을 재구성하는데 적극적으로 몰입 학습은 서로 관련 있는 사건으로 구성되고, 전체는 부분의 합보다 큼 학습은 통찰과 지식의 적극적인 재구성을 통하여 별안간 일어날 수 있음 동기유발은 학습자의 기대 등 내발적 동기에 의해 발생함

인지주의 3 학습과정 자체에 초점을 둠 교수-학습 원리 학습자의 자율과 통제를 허용함 교수설계 시 학습자의 인지구조 및 학습자 집단의 특성 고려 교수-학습 원리 교수(Instruction)학습자 인지구조의 현존 상태(스키마)에 기초하여야 함 학습내용은 학습자가 새 정보를 기존 지식에 의미있게 연결할 수 있도록 조직함 학습과정에 학습자의 직감, 동기, 학습에 대한 정신적인 준비 등을 주요한 요인으로 간주함 학습자의 능동적 참여가 수반되어야 함을 강조

인지주의 4 행동주의 이론 인지주의 이론 학습자는 환경에 수동적이고 반응적으로 행동한다. 학습자는 환경을 능동적으로 보며 이를 지배한다. 학습은 자극 사이의 혹은 반응 사이의 연합 때문에 일어난다. 학습은 학습자가 환경을 활발하게 이해 하려고 시도함으로써 일어난다. 지식은 학습된 연합의 유형으로 구성된다. 지식은 조직된 정신구조와 절차로 구성된다. 학습은 새로운 연합의 획득이다 학습은 지적사고에 의해 일어나는 정신 구조에서의 변화로 이루어진다.. 사전지식은 학습상황 사이에 있는 자극의 유사성 때문에 정적 또는 부적 전이와 같은 간접적인 과정을 통하여 새로운 학습에 영향을 끼친다. 새로운 학습은 새로운 상황을 이해하기 위해 사전지식을 사용하는 것에 기초하고 새로운 상황을 다루기 위해 사전 지식 구조를 변형하는 것에 바탕을 둔다. 정신의 활동에 대한 논의는 허용되지 않는다. 정신의 활동에 대한 논의가 초점이다. 강력한 실험연구의 전통을 가지고 있다. 오직 실험을 통해서만 현상을 검증한다. 미약한 실험연구의 전통을 가지고 있다. 연구, 사고, 실험, 논리적 분석 등을 검증한다. 교육은 기대되는 연합을 이끌어 내도록 자극을 배열하는 것으로 이루어진다. 교육은 복잡한 환경에 대한 활발한 정신탐구를 허용하고 고무하는 것으로 이루어진다.

인지주의 5 행동주의와 인지주의 공통점 피드백을 중요시 함 학습자 특성을 측정하여 적절한 교수를 제공함 행동주의: 행동을 수정하기 위한 테크닉 인지주의: 적절한 정신기능의 수행을 보조하는 메카니즘 학습자 특성을 측정하여 적절한 교수를 제공함 행동주의: 학습자의 현재 학습수준을 사전 측정하여, 그들의 수업준비 여부를 판단하고 조치함 인지주의: 학습자의 인지과정과 학습자들의 제반특성을 검토하여 교수를 최적화함

인지주의 6 공통적 교수-학습 테크닉 수업을 성공적으로 마치기 위한 학습자 요건 명시 학습자료의 개별화 및 긍정적 피드백의 제공 학습목표 제시 학습속도와 경로의 개별화 학습목표를 성취할 수 있도록 계속적인 기회를 제공하는 메카니즘의 제공 교수는 학습자를 인지적, 정의적으로 동기화시켜야 함 학습자의 능동적인 참여가 요구됨 학습자는 지속적으로 평가되어야 함 논리적인 수업의 계열화 학습자들의 직감적인 능력을 허용함

인지주의 7 CAI 설계지침-1 내적인 학습활동에 부응하도록 설계 Gagne의 9가지 교수사태(9 Events of Instruction) [교수사태] [학습의 내적 측면] 1. 학습자의 주의획득 주의 2. 학습자에게 목표 제시 기대 3. 선수 학습요소의 회상 자극 재생 4. 자극자료 제시 자극요소의 선택적 지각 5. 학습안내 제공 정보의 저장 6. 수행의 유도 재생과 반응 7. 수행의 정확성에 관한 피드백 제공 강화 8. 수행의 평가 자극에 의한 재생 9. 파지 및 전이의 향상 일반화

인지주의 8 CAI 설계지침-2 개별화가 가능하도록 설계 상호작용을 극대화하도록 설계 피드백을 효과적으로 사용 컴퓨터의 정보저장 능력을 활용

구성주의 1 구성주의 입장에서 학습이란, 학습자가 지식을 내부로 표상하여 자신의 경험적 해석을 통하여 구성해 가는 과정 지식이란 개별적으로 구성되어져 사람의 마음에 내재되어있는 것이라고 해석함 인간은 외부세계에 있는 실재의 본성을 경험에 의해 의미있게 구성하고, 학습을 이끌어내는 동시에 개인적인 학습목적을 추구하게 된다고 봄 *객관주의 입장에서 학습이란, 객관적 독립적으로 존재하는 실제를 반영하고 표현해 가는 과정

구성주의 2 구성주의의 특성(Merrill, 1991) 지식은 학습자에 의해 구성된다. 학습은 경험의 개인적 해석이다. 학습은 학습자에 의해 능동적으로 일어난다. 학습은 공동으로 협력하여 일어난다. 학습은 실제 세상과 유사하게 상황화되어야 한다. 학습의 측정은 학습의 맥락 자체에 통합하여 현실적으로 이루어져야 한다.

구성주의 3 객관주의 vs. 구성주의 1 객관주의 학습설계원리 구성주의 학습설계원리 학습내용의 위계적 절차적 분석 학습내용들을 연결할 방법 고안 학습요소들을 단순화, 조건화, 체계화 선수학습을 명세화하여 교수 학습할 내용은 주관적이어서 분석 이 불가능 함 학습내용과 관련된 자료들을 학습자들에게 풍부히 제공함 학습자의 목적은 자신의 인지과정에 따라 학습하도록 환경을 구성하는 것

구성주의 4 객관주의 vs. 구성주의 2 항 목 객관주의 구성주의 지식의 정의 및 특성 지식은 외부세계와 독립적으로 인식됩 지식은 고정적이고 확인할 수 있는 대상 지식은 초자연적, 초공간적, 범우적인 성격 지식은 의존적, 주관적으로 인식되는 과정 지식은 개인의 사회적 경험을 바탕으로 개인의 인지적 작용에 의해 지속적으로 구성, 재구성되는 것 내용분석 내용을 단순화, 계열화 선행학습의 구체화 정보의 핵심적 본체를 정의 학습자 학습자를 집단으로 봄 학습자 개개인을 개별화된 학습자로 봄 학습목표 명세화 함 학습내용/목표가 통합됨 교수설계 수업설계자나 교사가 수업 전 적절한 처치를 세분화, 순서화, 연계화 학생 개개인 스스로 수업과정 중에 지속적으로 학습환경 설계 학습환경 효과적이고 효율적인 교수환경 조성에 중점 다양하고 실적인 상황제시 중점 인식의 실현 내용과 내용의 이용은 별개(인식 실현 경시) 학습을 실제 세계 맥락 안에서 실현 인식의 결과 지식의 전이 학습과정의 모형화 관 점 명확한 관점 복합적 관점 평 가 수업설계자나 교사가 학습목표를 설정한 다음 나중에 객관식으로 성취도 평가 학생본인 스스로나 동료에 의해 수업과정 중 다양한 형태로 사고과정 평가

구성주의 5 인지적 VS. 사회적 구성주의 지식은 구성되는 것이라는 전제 하에 지식구성의 주요 요인을 개인의 인지적 작용에 두면, 인지적 구성주의, 사회적 상호작용에 두면 사회적 구성주의라고 함

인지적 구성주의 기반의 학습모델 1 인지적 도제이론 전문가들이 복잡한 과업을 다루는 절차를 가르치는데 사용하는 교수방법 필요한 학습요소 모델화: 전문가 과제수행 절차에 대한 개념적 모델 구성 지도: 학생 과제 수행 시 힌트, 피드백, 모델 조언 제시 명료한 표현: 학생들이 지식, 추론, 문제해결 절차를 표현 반영: 학생들의 문제해결 절차와 전문가의 절차를 비교 탐구: 학생들의 비판적인 탐구활동 촉구

인지적 구성주의 기반의 학습모델 2 상황학습 모델 지식은 상황적인 것이고 그 지식이 사용될 과제, 맥락, 문화 안에서 생성됨 인지적 도제 이론과 공통점 특정 사회집단의 문화적 동화 상황성을 전제고 전개되는 학습환경 실제성이 깃들인 과제 협동학습을 강조하는 학습형태 학습자의 인지적 성찰을 통한 사고력, 문제해결력 배양

인지적 구성주의 기반의 학습모델 3 인지적 유연성 이론 초보 학습단계부터 복잡성과 비규칙성을 담은 과제와 학습환경을 제공하면, 고급지식단계에서도 순조로운 학습진행 다양한 시각에서 정보 표현 많은 사례 제시 사회적인 측면이 무시되는 경향 복잡하고 구조화되지 않은 영역(예: 문학)에 적합 자연과학계열과 같이 체계적인 구조를 지닌 지식이나 특정 학문의 초보적 단계를 가르칠 때는 부적합

인지적 구성주의 기반의 학습모델 3 앵커드 교수이론 앵커란, 실제와 유사한 상황 또는 사건으로 학생들이 문제를 파악하고 이해하는데 필요한 주의 집중 기재(예: 현실감있고 흥미로운 영상자료) 학생들에게 내재된 지식이 아닌 생성적 지식(실제 활용 가능한 지식)을 갖도록 하고 전이를 향상시키고자 함

인지적 구성주의 기반의 학습모델 4 인지적 스키마 이론 스키마의 구성과 재구성 과정에서 인지작용을 규명하려는 것 스키마: 가상적인 기억구조 학습과정에서 아래 3가지 스키마의 적절한 상호작용 강조 기억개체: 인간지식을 형성하는 기본요소 인지구조: 기억개체들을 활성화시키는 패턴으로 과거의 경험을통해 형성 지적모델: 기억개체를 인지구조에 따라 실세계의 현상에 대입시켜 그들을 연결하고 재구성하여 하나의 상황모델 구성, 복잡한 문제상황에 대한 지적표현의 구성 절차 학습자가 가지고 있는 오개념과 지식 스키마에 변화를 일으키도록 마음의 문을 열개해야 하며, 그러기 위해 꾸준한 대화를 통한 학습과 점진적인 학습이 중요함

사회문화적 구성주의 지식구성의 주요 요인은 인간의 인지적 작용과 사회적 관계의 역동적이고 밀접한 상호작용에 의한 것 사회문화적 구성주의의 핵심은 내면화 내면화는 인간의 두뇌(정신) 활동과 사회활동이 동시에 일어나는 표현활동이며, 통신에 사용되는 언어를 통해 이루어짐 참여학습, 협동학습, 발견학습 강조 교사는 학생들과 함께 지식을 공동으로 구성하는 조언자

구성주의적 수업방법 1 드라이버와 올드햄의 수업방법 오리엔테이션 개념 드러내기 생각의 재구성 생각의 적용 복습 학습주제에 대한 학습자 생각 표현 유도 생각의 재구성 명료화 및 교환단계 새로운 생각 구성단계 생각 평가단계 생각의 적용 복습

구성주의적 수업방법 2 오스본과 프레이버그의 발생학습 모형 예비단계 초점단계 도전단계 적용단계 학습자의 선수학습, 선입개념파악 학습내용과 관련된 흥미롭고 도전적인 현상 제시 또는 활동에 참여하게 하여 학생들의 생각 유도 도전단계 학생자신들의 생각 발표, 비교, 질문 제기 적용단계 학습한 개념을 이용한 문제해결 또는 적용

구성주의에서 교사, 학생 및 학습환경 1 교사 학생 학습환경 지식의 전수자가 아닌 학습의 촉진자로, 주변환경 및 경험을 기반으로 학생의 의견과 관심이 반영된 학습결과 유도 학생과 함께 탐구하고 배우는 자세 교사의 권위를 포기하고 학생들의 참여를 격려하는 자세 학생 자율적이고 적극적인 학생 학습환경 공동으로 해결해야 하는 문제를 내포한 현실 학습목표, 평가를 미리 설정하지 말고 학생 스스로 하도록 함 다루어야 할 문제나 과제가 구체적 상황을 전제하여 구성되도록 함

인터넷과 구성주의 인터넷은 구성주의 교수이론을 실현할 도구 학습자 중심적 환경(학습과정 전개의 주도성) 인터넷은 구성주의 교수이론을 실현할 도구 학습자 중심적 환경(학습과정 전개의 주도성) 협동학습(팀과제, PBL, 다양성, 정보공유 및 교환) 다양한 대인간 상호작용 학습자 - 교사간 상호작용 학습자 - 학습자 상호작용 다중 학습자간 상호작용 학습자(들)과 외부 전문가(들)간의 상호작용 탈중심화(학습자가 지식 소비자이며 생산자) 인증된 과제 실제와 유사한 상황제공