Neuroscience, 뇌과학, Learning Science, 학습과학

1. 학습과학의개요와학제적학습과학조규복2014년
학습과학과뇌기반학습(13주차강의)
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2. http://www.amazon.com/Cambridge-Handbook-Learning- Handbooks-Psychology/dp/0521607779
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3. < 학습과학의개요> 1. 배경(학교교육의문제점) 2.기초학문3. 전제4. 관점(관심) < 학제적학습과학> 1. 뇌기반학습과학2. 3가지융합(잠재적, 비공식적, 공식적학습)
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학습과학의개요와학제적학습과학

4. 1. 배경(학교교육의문제점)
◯학교교육의비과학적상식적전제(교수주의)
-지식은세계에관한사실과문제를해결하는절차로구성됨
-학교교육의목적은이러한사실과절차를학생들의머릿속에넣어주는것임.
-교사는이러한사실과절차를알고있고, 그것을학생들에게전달함.
-비교적단순한사실과절차로부터시작해서차츰복잡한것을배워감.
‘단순함’과‘복작함’의기준과정의및교재의적절한배열은교사와교과서저자에의해혹은수학자및과학자역사학자와같은전문가에의해결정됨.
-학교교육의성공이란학생들이많은사실과절차를습득하는것이고, 그것은시험으로측정됨.
학습과학의개요
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5. 학습과학의개요
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깊은학습(인지과학관점)
기존의교실수업(교수주의)
깊은학습에필요한것은,학습자가새로운아이디어와개념을선행지식과경험과관련짓는것이다.
학습자는,교재를자신들이이미알고있는것과관계없는것으로취급한다.
깊은학습에필요한것은,학습자가자신의지식을상호관계되는개념시스템과통합하는것이다.
학습자는,교재를지식조각의모음으로취급한다.
깊은학습에필요한것은,학습자가패턴과기초가되는원칙을발견하는것이다.
학습자는,사실을기억하고절차를실행할뿐,그이유를이해하는것은아니다.
깊은학습에필요한것은,학습자가새로운아이디어를평가하고그것들을결론과연관짓는것이다.
학습자는,교과서에서접한것과다른새로운아이디어를이해하는것이곤란하다.
깊은학습에필요한것은,학습자가대화를통해지식이창조되는과정을이해하고논의중논리를비판적으로음미하는것이다.
학습자는,사실과절차를전지전능한권위적존재로부터전달된정적인지식으로취급한다.
깊은학습에필요한것은,학습자가자신의이해와학습과정을성찰하는것이다.
학습자는,기억할뿐목적과자신의학습전략을성찰하지않는다.

6. 1. 배경(학교교육의문제점)
◯시대변화
-위의전제는20세기초공업화경제를배경으로함
-기술발전, 경제경쟁격화등새로운‘지식경제’사회에적합한인재양성실패중
-지식경제사회에서성공하기위해서는사실과절차에대한지식뿐만아니라,복잡한개념의깊이있는이해, 새로운사고와이론, 제품과지식을만들어내기위한창조적으로일하는능력이필요함. 비판적으로평가하는능력, 자신의사고를표현하는능력, 과학적수학적사고를이해하는능력이필요함
-분류화되고탈문맥화된사실의집합보다통합되고현실에사용가능한지식을배우는것이더중요함
-평생자신의학습을책임감을가지고진행해나가지않으면안됨
=> 교수주의는시대착오
학습과학의개요
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7. 2. 기초학문
(학습과학= 심리학+ 교육학+ 컴퓨터과학+ 인류학)
◯구성주의: 왜학생들이교사의말을잘듣거나교재를잘읽는것만으로깊이있게배울수없는지를설명(선행지식, 오개념등)
◯인지과학: 학습자를학습문맥으로부터떼어놓는실험실연구방법
-사실과절차라는고정적지식줌심
-학습과학의주요개념제공(표상, 숙달, 성찰, 문제해결, 사고)
◯교육공학: 티칭머신, 교육소프트웨어>교사, 인프라
-컴퓨터사용이학습과학에바탕을두지않고기존의교수주의중심
-교사대신PC
-PC는추상적인지식을구체적인형태로표현가능
학습자의학습과정을가시화하거나말로명시화가능
사고과정의조작과수정가능
시각과말로통해성찰지원
학습자간지식이해와공유가능
◯사회문화적연구: 인공지능연구실패원인지적
◯사회문화적, 상황론적, 분산인지적관점: 학교밖학습에대한연구: 복잡, 협동
학습과학의개요
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8. 3. 목적
How people learn?
◯어떻게학습이이루어지는가?
◯어떻게학습을촉진하는가?
학습과학의개요
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9. 3. 목적
◯어떻게학습이발생하는가?
-초심자에서숙달자로의이행
: 오개념-> 깊은개념이해
-선행지식의활용
: 소박한(순진한) 이론naive theory
학습과학의개요
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10. 3. 목적
◯전문가
-전문가와유사한활동(참실천authentic practice)에종사하게함으로써학생들은
보다깊이있는지식을배움
예)역사적사실의연월일과순서를기억하는것이아니라, 역사관련연구를하게함으로써역사를배우도록유도하는것으로역사교육을개혁해야함. 즉, 1차자료를조사하고역사학자사용하는역사적분석과논증방법을사용
-전문가연구특성
* 질문-가설검증(증거, 평가)
* 전문가간에상호작용하기위해복잡한표상사용
* 구체적이며시각적인모델을사용
-신참자가그분야의구성원이되가는과정
단원간연관성을배우지않고진행되는교수주의에바탕을둔수업이아니라,
많은학문분야와관련된기본적인모델과체계및실천을배울수있는수업이요구됨
학습과학의개요
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11. 3. 목적
◯어떻게학습을촉진하는가?
-비계(스캐폴딩)
: 적극적으로자신의지식구축에참여하도록비계설정
즉, 학습자가학습목표를달성하려고할때, 필요한지원으로가르치는것이아님
학습자의필요에따라추가수정삭제되는것으로구체적으로는기회와힌트등이포함됨
-표현(외화)와명시화
: 자신의학습과정을외화하고명시화하는것이효과적임, 학습과명시화는상호강화관계
자신의생각을밖으로내보내는것(외화)이조용히배우는것보다신속하고깊이있게학습할수있음
어떻게지속적으로명시화를유도하며, 어떤명시화형태가효과적인가?
효과적인성찰유도
-성찰
: 명시화가학습에효과적인이유는성찰, 메타인지즉자신의학습과정과지식에대해생각하는것이가능하기때문
-구체적인것으로부터추상적인것으로
: 피아제(구체->추상) 예)수학학습에블록과막대사용
학습과학의개요
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12. 3. 목적
◯어떻게학습을촉진하는가?(연구)
-학습환경: 어떤학습환경이가장효과적이며어떻게학습환경을분석하여개선에필요한특징을발견할것인가?
-실험연구-> 디자인연구(문화인류학, 담화분석, 사회문화적심리학연구법활용)
-상호작용분석: 학습자간관계와그들의상호작용패턴통시적변화, 학습자의활동, 문제해결을위한개개인과그룹에서의절차와그통시적변화
-미크로+ 마크로
-Journal of the Learning Science ,
International Journal of Computer Supported Collaboration Learning
-환원주의, 대학연구실연구-> 학교현장주의
학습과학의개요
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13. 학습과학의개요
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4. 관점(관심)
◯상황론적지식
-지식은단순히학습자의머리속에있는정적인심적구조가아님
-안다는것은그환경에서의사람과도구그리고다른사람들과관련되는과정이고, 지식을활용하는활동이포함된과정임
-학생들이어떻게집단에서배우는지를주목하게됨
-과학적지식은상황적이며실천되는협동속에서발생하는것.

14. 4. 관점(관심)
◯학습과정
-지식은단순히학습자의머리속에있는정적인심적구조가아님
-안다는것은그환경에서의사람과도구그리고다른사람들과관련되는과정이고, 지식을활용하는활동이포함된과정임
-학생들이어떻게집단에서배우는지를주목하게됨
-과학적지식은상황적이며실천되는협동속에서발생하는것.
학습과학의개요
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15. 4. 관점(관심)
◯보다깊이있는개념이해
-> 현실세계의상황에전이가능하며, 보다유용한사실과절차학습
◯교수뿐만아니라학습(배움과정)에도초점맞추기
: 교사가잘가르친다고해서학생이깊이있게개념을이해하는것은아니고,
학습에능동적으로참여함으로써처음으로배우는것임
◯학습환경만들기
: 사실과절차뿐만아니라깊이있게개념을학습하기위해서는
도와주는학습환경의주요특징을발견하고이를반영하여야함.
◯학습자의선행지식고려
: 학습자는빈그릇이아니라이미배운개념을가지고교실에옴
학습자의선행지식에바탕을둔학습환경을만드는것이효과적임
◯성찰
: 학생들은대화와문장을통해자신의사고과정을표현하고,
자신의지식상태를성찰하는기회가주어졌을때보다잘배울수있음
학습과학의개요
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16. 1. 뇌기반학습과학
2. 3가지융합
-잠재적학습
-비공식적학습
-공식적학습개선
학제적학습과학
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17. 1. 뇌기반학습과학
신경과학이학습관련연구에시사하는점
-뇌활동측정기술발달
①두피표면에서측정된전지적유발전위변화를기록(ERPs, event related
②뇌내혈류변화를기록하는기능적자기공명화상법(fMRI)
③뇌내통시적자장변화기록(MEG)
-학습과학이인지신경과학을참고하는이유
①학습발생을파악하는것만이아니라, 학습이왜어떻게발생하는지를밝혀야한다.
②학습과기억에관련된뇌의메커니즘을시간적전개와공간적위치
③(정확성)학습개인차이해
④행동의발생원인분석가능(학습에대한깊이있는이해)
=>그러나, 신경세포와교실의간격(너무먼다리, Bruer1997)
학제적학습과학
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18. 1. 뇌기반학습과학
신경과학이학습관련연구에시사하는점
-풍부한환경-> 뇌신경발달
-임계기/감수기, 언어임계기(감수기)
(모국어) 유아기초기귀에들어온음성신호-> 특정특징에초점을맞추고부호화하는신경네트워크가발달함-> 학습패턴분석신경조직형성-> 언어습득
(외국어) 모국어패턴에대한초기부호화-> 심적필터(mental filter)(신경커넥션) 확립-> 뇌내변화-> 모국어처리효율화-> 심적필터에부합하지않은패턴학습방해-> 외국어학습곤란=> 경험적임계기(시간적임계기)
-거울뇌(모방학습, 잠재적학습)
학제적학습과학
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19. 학제적학습과학
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http://news.psu.edu/story/334349/2014/11/12/research/learning- languages-workout-brains-both-young-and-old
"Learning and practicing something, for instance a second language, strengthens the brain," saidPing Li, professor ofpsychology, linguistics and information sciences and technology. "Like physical exercise, the more you use specific areas of your brain, the more it grows and gets stronger."
Li and colleaguesstudied 39 native English speakers' brains over a six- week period as half of the participants learned Chinese vocabulary. Of the subjects learning the new vocabulary, those who were more successful in attaining the information showed a more connected brain network than both the less successful participants and those who did not learn the new vocabulary.

20. 2. 3가지융합–잠재적, 비공식적, 공식적학습
-3가지가독립적
-이론과실천의분리
학제적학습과학
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21. 2. 3가지융합-잠재적학습
-잠재적학습은의식적인노력을하지않고서복잡한정보를습득하는것으로, 습득된지식을언어화하는것이곤란함(Berry 1997)
-신속하고, 노력없이, 가르치지않아도현상변화패턴을파악하는과정(Reber1993)
-예: 성과인종에대한사회적태도, 스테레오타이프, 시작적패턴, 운동반응시간과제, 언어의구문, 언어의음운, 유아의모방을통한도구인공물행위관습문화적의식,
-만나고경험하는물건과사람과의상호교류을통해새로운환경에적음하게됨
-교육적, 진화론적가치가있음
학제적학습과학
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22. 2. 3가지융합–비공식적학습
: 장소(학교/가정,사회), 방법(의도/비의도)
◯학교밖학습
-학교란일상생활과단절된특수한교육적경험으로일상적인활동에서배운학습과사고방법에반하는학습방법과생각방식을요구하고조장하는경우가많음(Lave 1988)
-학교교육경험이많은사람은분류, 추론, 개념형성방법에다른능력이보임
(추상적추론능력)
학제적학습과학
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23. 2. 3가지융합–비공식적학습
◯비공식적학습의특징
-개인지향, 개별주의
-전통주의(연장자우위)
-감정과지성의융합
-모방, 동일시, 협력
-언어매개학습이아닌관찰학습
-활동참가
-스캐폴딩, 도제식학습, 실천커뮤니티에서의정통적주변참가
-상호작용
-아동의학습주도권
-아동의선행지식
학제적학습과학
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24. 2. 3가지융합–공식적학습개선
◯공식적학습의특징
-수행에대한보편적가치, 기준, 규범존재
-언어매개학습
-탈문맥화
학제적학습과학
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25. 2. 3가지융합–공식적학습개선
-정형적숙달화: 학교의교수행위의대부분은정형화되어있지않은문제를정형화하여, 보다효율적으로문제해결할수있도록학생들이특정유형의문제에관한스키마를습득하도록지도
-적응적숙달화촉진방법
①지식의진술보다는구축
②답을도출하는순서를따르기보다는이론구축과반증을중시하는체계적탐구
③혁신성을높이기위한‘스마트하게활용할수있는환경디자인’과성찰과메타인지
학제적학습과학
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적응적숙달화
: 혁신성(창조성)
정형적숙달화
: 효율성(스크립트, 스키마, 프레임,절차)

26. 2. 3가지융합–공식적학습개선(연구)
-3가지관점
: 생태적(환경), 사회적(상황), 문화적관점(실천)
-3가지시사점
: 개인초월, 감정, 개념확장
학제적학습과학
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27. 감사합니다.
질문과의견이있다면
클래스팅혹은메일로보내주세요.
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