[학위논문]부호화 학습전략의 뇌과학적 이해와 교수·학습에의 적용 Brain-scientific Understanding of Learning Strategies on Encoding and their Applications to the Teaching and Learning원문보기
본 연구의 목적은 부호화 학습전략의 개념과 시연 전략, 정교화 전략, 조직화 전략에 대한 뇌과학적 이해를 바탕으로 교육적 시사점을 도출하고, 실제 교수·학습 과정에 적용하기 위한 교사의 지도방안을 제시하는 것이다. 이러한 목적에 따른 본 연구에서의 논의의 방향은 다음과 같다. 첫째, 부호화 학습전략의 개념에 대해 정의하고 하위 전략들을 밝힌다. 둘째, 부호화 학습전략과 관련된 뇌 기제를 밝히고 부호화 학습전략의 효과성을 뇌과학적으로 이해한다. 셋째, 부호화 학습전략의 뇌과학적 이해를 바탕으로 교육적 시사점을 찾는다. 넷째, 교육적 시사점을 바탕으로 부호화 학습전략을 교수·학습 과정에서 구체적으로 사용할 수 있는 지도방안을 제시한다. 본 연구의 결과는 다음과 같이 논의된다. 우선, Ⅱ장에서는 부호화 학습전략의 개념에 대한 선행 연구들을 종합하여 부호화 학습전략과 하위 전략들에 대해 정의하였다. 부호화 학습전략은 학습전략 중 부호화를 돕기 위한 것으로, ...
본 연구의 목적은 부호화 학습전략의 개념과 시연 전략, 정교화 전략, 조직화 전략에 대한 뇌과학적 이해를 바탕으로 교육적 시사점을 도출하고, 실제 교수·학습 과정에 적용하기 위한 교사의 지도방안을 제시하는 것이다. 이러한 목적에 따른 본 연구에서의 논의의 방향은 다음과 같다. 첫째, 부호화 학습전략의 개념에 대해 정의하고 하위 전략들을 밝힌다. 둘째, 부호화 학습전략과 관련된 뇌 기제를 밝히고 부호화 학습전략의 효과성을 뇌과학적으로 이해한다. 셋째, 부호화 학습전략의 뇌과학적 이해를 바탕으로 교육적 시사점을 찾는다. 넷째, 교육적 시사점을 바탕으로 부호화 학습전략을 교수·학습 과정에서 구체적으로 사용할 수 있는 지도방안을 제시한다. 본 연구의 결과는 다음과 같이 논의된다. 우선, Ⅱ장에서는 부호화 학습전략의 개념에 대한 선행 연구들을 종합하여 부호화 학습전략과 하위 전략들에 대해 정의하였다. 부호화 학습전략은 학습전략 중 부호화를 돕기 위한 것으로, 자기조절학습에서 다루는 인지적, 초인지적 활동이다. 부호화 학습전략은 학습 과제와 관련된 정보를 이해하여 장기기억에 표상하는 데 있어 필연적이다. 부호화 학습전략을 세분화하는 주장으로서 가장 널리 통용되는 주장은 부호화 학습전략을 크게 표층적 전략인 시연과 심층적 전략인 정교화, 조직화로 나누는 것이다. Ⅲ장에서는 부호화 학습전략의 개념과 하위 전략의 효과성을 뇌과학적으로 해석하였다. 부호화 과정은 기억 형성과정의 신경학적 기반인 장기기억 증강 현상을 통해 설명된다. 첫째, 학습 내용을 작업기억에서 장기기억으로 전환하는 필수적인 역할을 하는 뇌 기제는 변연계의 하부조직인 해마이다. 둘째, 부호화 학습전략의 하위 전략은 신경과학적 연구 중 공고화 이론, 전두연합령 내 정보처리의 기제가 상이한 것, 해마와 편도체의 상호작용, 섬광기억, 신경회로망과 관련이 있다. 셋째, 부호화 학습전략의 단일개념은 좌측 전전두엽과 내측 측두엽의 해마방회 영역과 연관이 있다. Ⅳ장에서는 부호화 학습전략의 뇌과학적 이해에 기반하여 도출된 교육적 시사점들은 다음과 같다. 첫째, 장기기억 증강 현상과 전전두엽의 기능과 관련하여 개인별 학습양식을 고려한 시간 간격을 둔 반복 학습이 필요하다. 둘째, 해마와 편도체의 상호작용을 고려할 때 다양한 교수·학습 방법을 통한 학습 내용의 개별화가 요구된다. 셋째, 두뇌가 신경회로망 형태로 정보를 처리하는 것을 고려할 때, 조직화 기회를 통한 학습 내용의 범주화가 필요하다. Ⅴ장에서는 교육적 시사점을 바탕으로 교수·학습 과정에서 사용할 수 있는 교사의 여러 지도방안을 제시하였다. 첫째, 교과별 특성에 따른 부호화 학습전략의 효과성의 차이를 밝힘으로써 교과별 특성을 고려한 지도방안을 제시하였다. 둘째, 학습 내용을 개별화할 수 있도록 돕기 위하여 학습자 특성에 따른 부호화 학습전략의 구체적인 지도방안을 제시하였다. 셋째, 학습 내용을 조직화하여 제시하기 위해 교육 현장에서 사용할 수 있는 교수·학습 과정안을 제시하였다. Ⅵ장에서는 본 연구에서 논의된 사항들을 요약하고 결론을 제시하였다. 이후,본 연구의 제한점을 논의하였다. 본 연구는 연구자가 수집하고 분석한 문헌을 중심으로 논의하였기 때문에 부호화 학습전략의 교육적 시사점과 교수·학습 과정에서의 지도방안을 실제로 교육 현장에 적용하고 그에 따른 효과성을 경험적으로 증명하지 못하였다는 한계가 있다. 향후 연구에서는 본 연구를 바탕으로 교육 프로그램을 만들어 실제 교육 현장에서의 효과성을 확인할 것이 제언되었다. 또한, 본 연구는 부호화 학습전략을 인지 전략에 중점을 두어 연구한 특성을 지닌다. 따라서 향후 정서 또는 초인지와 연관하여 학습전략에 대해 심층적으로 이해할 수 있는 후속 논의가 이루어지는 것이 중요하다. 본 논문은 부호화 학습전략에 대해 뇌과학적으로 이해하고 구체적인 지도방안을 찾고자 하였다. 이러한 뇌과학적 이해와 설명을 통해 앞으로 교육자들이 부호화 학습전략에 대해 인식하고, 객관적이고 과학적인 근거를 바탕으로 효과적으로 지도할 수 있기를 기대한다. 나아가, 뇌과학적 관점에서의 부호화 학습전략에 대한 이해를 토대로 하여 도출한 교육적 시사점과 구체적인 지도방안을 실제 교수·학습 과정에 적용해보고자 적극적으로 시도할 수 있기를 바란다.
* 본 논문은 2018년 6월 서울교육대학교 교육전문대학원 위원회에 제출된 석사학위 논문임.
본 연구의 목적은 부호화 학습전략의 개념과 시연 전략, 정교화 전략, 조직화 전략에 대한 뇌과학적 이해를 바탕으로 교육적 시사점을 도출하고, 실제 교수·학습 과정에 적용하기 위한 교사의 지도방안을 제시하는 것이다. 이러한 목적에 따른 본 연구에서의 논의의 방향은 다음과 같다. 첫째, 부호화 학습전략의 개념에 대해 정의하고 하위 전략들을 밝힌다. 둘째, 부호화 학습전략과 관련된 뇌 기제를 밝히고 부호화 학습전략의 효과성을 뇌과학적으로 이해한다. 셋째, 부호화 학습전략의 뇌과학적 이해를 바탕으로 교육적 시사점을 찾는다. 넷째, 교육적 시사점을 바탕으로 부호화 학습전략을 교수·학습 과정에서 구체적으로 사용할 수 있는 지도방안을 제시한다. 본 연구의 결과는 다음과 같이 논의된다. 우선, Ⅱ장에서는 부호화 학습전략의 개념에 대한 선행 연구들을 종합하여 부호화 학습전략과 하위 전략들에 대해 정의하였다. 부호화 학습전략은 학습전략 중 부호화를 돕기 위한 것으로, 자기조절학습에서 다루는 인지적, 초인지적 활동이다. 부호화 학습전략은 학습 과제와 관련된 정보를 이해하여 장기기억에 표상하는 데 있어 필연적이다. 부호화 학습전략을 세분화하는 주장으로서 가장 널리 통용되는 주장은 부호화 학습전략을 크게 표층적 전략인 시연과 심층적 전략인 정교화, 조직화로 나누는 것이다. Ⅲ장에서는 부호화 학습전략의 개념과 하위 전략의 효과성을 뇌과학적으로 해석하였다. 부호화 과정은 기억 형성과정의 신경학적 기반인 장기기억 증강 현상을 통해 설명된다. 첫째, 학습 내용을 작업기억에서 장기기억으로 전환하는 필수적인 역할을 하는 뇌 기제는 변연계의 하부조직인 해마이다. 둘째, 부호화 학습전략의 하위 전략은 신경과학적 연구 중 공고화 이론, 전두연합령 내 정보처리의 기제가 상이한 것, 해마와 편도체의 상호작용, 섬광기억, 신경회로망과 관련이 있다. 셋째, 부호화 학습전략의 단일개념은 좌측 전전두엽과 내측 측두엽의 해마방회 영역과 연관이 있다. Ⅳ장에서는 부호화 학습전략의 뇌과학적 이해에 기반하여 도출된 교육적 시사점들은 다음과 같다. 첫째, 장기기억 증강 현상과 전전두엽의 기능과 관련하여 개인별 학습양식을 고려한 시간 간격을 둔 반복 학습이 필요하다. 둘째, 해마와 편도체의 상호작용을 고려할 때 다양한 교수·학습 방법을 통한 학습 내용의 개별화가 요구된다. 셋째, 두뇌가 신경회로망 형태로 정보를 처리하는 것을 고려할 때, 조직화 기회를 통한 학습 내용의 범주화가 필요하다. Ⅴ장에서는 교육적 시사점을 바탕으로 교수·학습 과정에서 사용할 수 있는 교사의 여러 지도방안을 제시하였다. 첫째, 교과별 특성에 따른 부호화 학습전략의 효과성의 차이를 밝힘으로써 교과별 특성을 고려한 지도방안을 제시하였다. 둘째, 학습 내용을 개별화할 수 있도록 돕기 위하여 학습자 특성에 따른 부호화 학습전략의 구체적인 지도방안을 제시하였다. 셋째, 학습 내용을 조직화하여 제시하기 위해 교육 현장에서 사용할 수 있는 교수·학습 과정안을 제시하였다. Ⅵ장에서는 본 연구에서 논의된 사항들을 요약하고 결론을 제시하였다. 이후,본 연구의 제한점을 논의하였다. 본 연구는 연구자가 수집하고 분석한 문헌을 중심으로 논의하였기 때문에 부호화 학습전략의 교육적 시사점과 교수·학습 과정에서의 지도방안을 실제로 교육 현장에 적용하고 그에 따른 효과성을 경험적으로 증명하지 못하였다는 한계가 있다. 향후 연구에서는 본 연구를 바탕으로 교육 프로그램을 만들어 실제 교육 현장에서의 효과성을 확인할 것이 제언되었다. 또한, 본 연구는 부호화 학습전략을 인지 전략에 중점을 두어 연구한 특성을 지닌다. 따라서 향후 정서 또는 초인지와 연관하여 학습전략에 대해 심층적으로 이해할 수 있는 후속 논의가 이루어지는 것이 중요하다. 본 논문은 부호화 학습전략에 대해 뇌과학적으로 이해하고 구체적인 지도방안을 찾고자 하였다. 이러한 뇌과학적 이해와 설명을 통해 앞으로 교육자들이 부호화 학습전략에 대해 인식하고, 객관적이고 과학적인 근거를 바탕으로 효과적으로 지도할 수 있기를 기대한다. 나아가, 뇌과학적 관점에서의 부호화 학습전략에 대한 이해를 토대로 하여 도출한 교육적 시사점과 구체적인 지도방안을 실제 교수·학습 과정에 적용해보고자 적극적으로 시도할 수 있기를 바란다.
The purpose of this study is twofold; first, to delve into the concept and learning strategies on ‘encoding’ ― such as rehearsal, organization, and elaboration ― from the brain-scientific viewpoint, and second, to find out implications of those strategies for the educational theory and practice. The...
The purpose of this study is twofold; first, to delve into the concept and learning strategies on ‘encoding’ ― such as rehearsal, organization, and elaboration ― from the brain-scientific viewpoint, and second, to find out implications of those strategies for the educational theory and practice. The major research method of this study is also twofold: First, this study carries out an integrative literature review regarding the encoding strategies themselves and recent brain-science research results related to the strategies. Second, this study will provide specific suggestions for applying the brain-scientific understanding on encoding to the school practice. Four major discussion subjects will be carried out in this study in order to accomplish the research purpose. First, this study will define the concept of encoding strategies, and make their sub-strategies more clear. To do this, this study will take advantage of previous research results on encoding strategies. Second, this study will describe the brain-scientific mechanism regarding encoding strategies, and identify the effectiveness of those strategies with the brain-scientific viewpoint. Third, this study will seek out implications for the educational practice based on the brain-scientific understanding of encoding strategies. Fourth, this study will suggest concrete teaching-learning strategies based on those educational implications, which are mentioned just before. The results of this study are as follows. Chapter Ⅱ of this thesis has drawn out the definition of encoding strategy, and classified sub-strategies of encoding in a clearer way. According to this study, the encoding strategy is a cognitive and/or meta-cognitive mental activity, in order to support the learner’s encoding activities during the self-regulated learning process. The encoding strategy is compulsory to maintain the learning contents in the long-term memory system, after the learner’s understanding of those contents. The most famous theory regarding encoding sub-strategies classifies into rehearsal, organization, and elaboration. Among them, rehearsal is referred as a part of superficial strategy, while organization and elaboration are referred as a part of in-depth strategy. Chapter Ⅲ has unfolded the concept of encoding strategy and the effectiveness of sub-strategies for encoding with the brain-scientific viewpoint. First, this thesis explained the encoding process, taking advantage of the long-term potentiation phenomenon which is the neurological basis of long-term memory(LTM). Second, the major brain site in transforming the working memory(WM) into LTM is the hippocampus in the limbic system. Third, sub-strategies of the encoding strategy are related with a few major research areas, such as consolidation theory, existence of different information-processing sites within the frontal lobe, reciprocal operation between hippocampus and amygdala, flash memory process, and neural network theory. Lastly, the major brain sites on the encoding strategy itself have lots of relations with the left prefrontal area and the hippocampus area in the left brain hemisphere. Chapter IV has drawn out several educational implications of the brain-scientific understanding of encoding strategy for the educational practice. First, the researcher suggested the necessity of repetition learning method with time intervals according to each learner’s learning style. The researcher has drawn out this suggestion, by considering the long-term potentiation phenomenon and the function of prefrontal area. Second, this thesis suggested the necessity of individualized learning contents for learners by way of using various teaching-learning methods. The researcher has drawn out this suggestion, by considering the interaction between hippocampus and amygdala in the brain. Third, the thesis suggested the neecessity of the categorization of learning contents. The researcher has considered the brain’s organization function within the neural network formation, the major information processing type of the brain. Chapter V has discussed three teaching strategies based on the educational implications mentioned earlier. First, the thesis has suggested teaching strategies for various subjects, after clarifying effective encoding strategies which are different from one another according to the characteristics of each subject. Second, the thesis suggested the more specific teaching methods for encoding according to each learner’s learning style. This suggestion intends to make learning contents more individualized for each learner. Third, the thesis has suggested lesson plans which are applicable to the teaching-learning practice. The lesson plans, especially, intend to help the teacher to clarify learning contents in the more organized way, considering the learner’s encoding style. Chapter VI has summarized the findings of this study, and drew a conclusion. The thesis also admitted two kinds of limitation in this study. First, this study has mainly carried out a literature review regarding the general strategy and sub-strategies for encoding and the related brain mechanism. This study, therefore, has not carried out any further empirical research on the effect of the teaching-learning strategies suggested in this thesis. The limitation naturally leads to a suggestion for further research, that is to do any kind of empirical research regarding the effectiveness and/or validity of educational implications and teaching-learning strategies suggested in this study. Second, this study focused only on the cognitive aspect of the learning strategy regarding encoding. Further researches should be accomplished about the encoding strategy and the brain mechanism in relation to another domains such as motivation, meta-cognitive learning strategies for encoding. This study intended to understand encoding learning strategies with a brain-scientific perspective, and to draw out practical teaching-learning strategies for encoding. With those understanding and strategies, educators are supposed to be aware of the learner’s encoding strategies with a more scientific and reasonable background, and further to implement more effective teaching activities with those awareness.
* A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Education
The purpose of this study is twofold; first, to delve into the concept and learning strategies on ‘encoding’ ― such as rehearsal, organization, and elaboration ― from the brain-scientific viewpoint, and second, to find out implications of those strategies for the educational theory and practice. The major research method of this study is also twofold: First, this study carries out an integrative literature review regarding the encoding strategies themselves and recent brain-science research results related to the strategies. Second, this study will provide specific suggestions for applying the brain-scientific understanding on encoding to the school practice. Four major discussion subjects will be carried out in this study in order to accomplish the research purpose. First, this study will define the concept of encoding strategies, and make their sub-strategies more clear. To do this, this study will take advantage of previous research results on encoding strategies. Second, this study will describe the brain-scientific mechanism regarding encoding strategies, and identify the effectiveness of those strategies with the brain-scientific viewpoint. Third, this study will seek out implications for the educational practice based on the brain-scientific understanding of encoding strategies. Fourth, this study will suggest concrete teaching-learning strategies based on those educational implications, which are mentioned just before. The results of this study are as follows. Chapter Ⅱ of this thesis has drawn out the definition of encoding strategy, and classified sub-strategies of encoding in a clearer way. According to this study, the encoding strategy is a cognitive and/or meta-cognitive mental activity, in order to support the learner’s encoding activities during the self-regulated learning process. The encoding strategy is compulsory to maintain the learning contents in the long-term memory system, after the learner’s understanding of those contents. The most famous theory regarding encoding sub-strategies classifies into rehearsal, organization, and elaboration. Among them, rehearsal is referred as a part of superficial strategy, while organization and elaboration are referred as a part of in-depth strategy. Chapter Ⅲ has unfolded the concept of encoding strategy and the effectiveness of sub-strategies for encoding with the brain-scientific viewpoint. First, this thesis explained the encoding process, taking advantage of the long-term potentiation phenomenon which is the neurological basis of long-term memory(LTM). Second, the major brain site in transforming the working memory(WM) into LTM is the hippocampus in the limbic system. Third, sub-strategies of the encoding strategy are related with a few major research areas, such as consolidation theory, existence of different information-processing sites within the frontal lobe, reciprocal operation between hippocampus and amygdala, flash memory process, and neural network theory. Lastly, the major brain sites on the encoding strategy itself have lots of relations with the left prefrontal area and the hippocampus area in the left brain hemisphere. Chapter IV has drawn out several educational implications of the brain-scientific understanding of encoding strategy for the educational practice. First, the researcher suggested the necessity of repetition learning method with time intervals according to each learner’s learning style. The researcher has drawn out this suggestion, by considering the long-term potentiation phenomenon and the function of prefrontal area. Second, this thesis suggested the necessity of individualized learning contents for learners by way of using various teaching-learning methods. The researcher has drawn out this suggestion, by considering the interaction between hippocampus and amygdala in the brain. Third, the thesis suggested the neecessity of the categorization of learning contents. The researcher has considered the brain’s organization function within the neural network formation, the major information processing type of the brain. Chapter V has discussed three teaching strategies based on the educational implications mentioned earlier. First, the thesis has suggested teaching strategies for various subjects, after clarifying effective encoding strategies which are different from one another according to the characteristics of each subject. Second, the thesis suggested the more specific teaching methods for encoding according to each learner’s learning style. This suggestion intends to make learning contents more individualized for each learner. Third, the thesis has suggested lesson plans which are applicable to the teaching-learning practice. The lesson plans, especially, intend to help the teacher to clarify learning contents in the more organized way, considering the learner’s encoding style. Chapter VI has summarized the findings of this study, and drew a conclusion. The thesis also admitted two kinds of limitation in this study. First, this study has mainly carried out a literature review regarding the general strategy and sub-strategies for encoding and the related brain mechanism. This study, therefore, has not carried out any further empirical research on the effect of the teaching-learning strategies suggested in this thesis. The limitation naturally leads to a suggestion for further research, that is to do any kind of empirical research regarding the effectiveness and/or validity of educational implications and teaching-learning strategies suggested in this study. Second, this study focused only on the cognitive aspect of the learning strategy regarding encoding. Further researches should be accomplished about the encoding strategy and the brain mechanism in relation to another domains such as motivation, meta-cognitive learning strategies for encoding. This study intended to understand encoding learning strategies with a brain-scientific perspective, and to draw out practical teaching-learning strategies for encoding. With those understanding and strategies, educators are supposed to be aware of the learner’s encoding strategies with a more scientific and reasonable background, and further to implement more effective teaching activities with those awareness.
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