[논문]인지주의 교수학습 전략과 의학교육에서의 적용

여상희

doi:10.17496/kmer.2020.22.2.57

인지주의 교수학습 전략과 의학교육에서의 적용
The Application of Cognitive Teaching and Learning Strategies to Instruction in Medical Education 원문보기

의학교육논단 = Korean medical education review, v.22 no.2, 2020년, pp.57 - 66

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to examine teaching strategies from cognitive learning theory applied to medical education and to present specific applications of the strategies and cases. The results of this study yielded (1) seven teaching strategies and specific sample activities that instructors can use based on learning processes in medical schools; (2) nine instructional events to which cognitive learning strategies were applied; (3) principles of curriculum design from a cognitive perspective; and (4) instruction cases employing cognitive teaching strategies. Cognitive learning theory has two implications: first, if instructors in medical schools apply the results of the study to design a class and curriculum, it would be possible for them to minimize cognitive loading of the learners that may stem from ineffective teaching strategies or curricula; second, cognitive teaching strategies that seek improvement in thinking skills could provide useful teaching strategies for medical education, which aims to develop experts with high-level thinking processes. In this sense, cognitive learning theory is not an out-of-date learning theory, but one that can be effectively applied in current medical education.

주제어

표/그림 (5)

그림 Figure 1. Cognitive structure, cognitive process, and instructional strategies.
표 Table 1. Seven teaching strategies based on information processing
표 Table 2. Instruction design principles according to learners' cognitive processes and teaching processes
그림 Figure 2. Blank page" method [35].
그림 Figure 3. Step-by-step video demonstration (A) and duration video-demonstrations (B).

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 이 연구에서는 인지주의로 분류되는 모든 교수이론을 이론적으로 자세히 설명하기보다 교수자가 실제 수업에서 인지주의 교수전략을 적용할 수 있도록 구체적인 교수전략과 수업예시를 제공하고자 한다. 구체적으로, 첫째, 심리학 관점이 아니라 교수방법 관점에서 인지주의 이론을 고찰하고자 한다. 그 이유는 심리학 관점에서는 학습, 인지, 기억 등에 대한 실험과 이론적 원리를 설명하려는 반면, 교수방법 관점에서는 인지주의 원리를 어떻게 수업에 적용할 것인가에 대한 교수전략을 제공하기 때문이다.
그 이유는 심리학 관점에서는 학습, 인지, 기억 등에 대한 실험과 이론적 원리를 설명하려는 반면, 교수방법 관점에서는 인지주의 원리를 어떻게 수업에 적용할 것인가에 대한 교수전략을 제공하기 때문이다. 둘째, 의과대학 교육내용에 적합한 인지주의 교수원리를 선별하여 제시하고자 한다. 셋째, 실제 사례를 제시함으로써 수업에서 교수전략을 어떻게 적용하면 되는지를 보여주고자 한다.
따라서 이 연구에서는 인지주의로 분류되는 모든 교수이론을 이론적으로 자세히 설명하기보다 교수자가 실제 수업에서 인지주의 교수전략을 적용할 수 있도록 구체적인 교수전략과 수업예시를 제공하고자 한다. 구체적으로, 첫째, 심리학 관점이 아니라 교수방법 관점에서 인지주의 이론을 고찰하고자 한다.
이 연구에서는 인지주의 학습이론이 오늘날의 의학교육에 미치는 교육적 함의를 탐색하고 교육현장에 실제적으로 적용할 수 있는 교수전략을 제시하고자 하였다. 또한 인지적 교수전략을 적용한 수업사례를 제시함으로써 이론과 실제 사이의 간극을 좁혀보고자 하였다.
둘째, 의과대학 교육내용에 적합한 인지주의 교수원리를 선별하여 제시하고자 한다. 셋째, 실제 사례를 제시함으로써 수업에서 교수전략을 어떻게 적용하면 되는지를 보여주고자 한다.
이 연구에서는 의과대학에서 활용할 수 있는 인지적 교수전략과 원리를 세 가지 측면에서 제시하였다. 첫째, 교수자가 인지주의 학습이론을 실제 수업에 쉽게 적용해볼 수 있도록 학습자의 인지처리단계에 따라 교수전략과 구체적인 예시를 제시하였다.
의학교육학자들은 여러 교육이론에서 의학교육에 적합한 교수법이나 교수전략을 찾고자 끊임없이 노력해 왔다[4]. 이 연구에서는 인지주의 이론을 고찰하여 의학교육에서 유용하게 사용할 수 있는 전략을 찾아내고 실제 수업사례도 제시하고자 한다.
이 중에서 인지주의 학습이론은 인간의 사고과정을 연구한 주요 교육이론 중 하나이다. 이 연구에서는 인지주의 학습이론이 오늘날의 의학교육에 미치는 교육적 함의를 탐색하고 교육현장에 실제적으로 적용할 수 있는 교수전략을 제시하고자 하였다. 또한 인지적 교수전략을 적용한 수업사례를 제시함으로써 이론과 실제 사이의 간극을 좁혀보고자 하였다.
인지주의 관점에서 교육과정 설계에 대한 함의점을 고찰하였다. 영국의 중등교육 개혁방안을 제시한 Peterson 등[32]은 인지주의 관점에서 교육의 목적은 지식의 전수가 아니라 지적 활동양식을 사용할 수 있도록 함에 있다고 하였다.

제안 방법

이들 문헌에서 제공하는 교수전략을 선별하여 학습자의 정보처리과정에 따른 7가지 교수전략과 각 전략별로 적용 가능한 구체적 활동을 Table 1에 제시하였다. 7가지 교수전략은 (1) 학습자료의 수용촉진전략, (2) 학습유지를 위한 주의집중과 주의배분전략, (3) 인지부하 감소전략, (4) 부호화 전략, (5) 정보인출전략, (6) 분산학습전략, (7) 메타인지전략으로 구분하여 제시하였다.
교수자는 이 자료를 활용하여 한두 개의 교수전략을 즉시 수업에 활용할 수 있다. 둘째, 교수자가 보다 체계적으로 수업을 계획하고자 할 때 활용할 수 있도록 인지적 수업설계안을 제시하였다. 이 설계안에는 교수자가 수업에 활용할 수 있는 9가지 수업사상과 예시를 제시하였다.
수업계획서 틀은 Table 2에서 제시하였다. 또한 교수전략과 수업계획서의 필요성을 파악하기 위해 인지주의 관점에서 학습자의 인지과정, 교수전략과 수업계획서의 관련성을 하나의 도식으로 제시하였다(Figure 1).
교수자는 이 수업계획서 틀을 가지고 효과적인 수업을 만들기 위한 교수전략을 세울 수 있다. 셋째, 수업단위보다 더 큰 단위인 교육과정을 설계하고자 할 때 교육과정 개발팀이 고려할 수 있는 인지주의 설계원리를 제시하였다. 예를 들어, 인지적 설계원리에 따라 간단하고 단순한 내용을 먼저 배열하고 어렵고 복잡하고 통합적인 내용을 나중에 배열한다면 적어도 교과의 배치순서로 인해 생길 수 있는 학습자의 인지부담을 경감시킬 수 있을 것이다.
이 수업방법은 호주 퀸즐랜드 의과대학 1학년 해부학 및 생리학 수업을 위해 개발된 방법으로, 메타인지를 촉진하는 수업법이다[35]. 수업기간은 14주이고 수업시간은 2주마다 3시간씩(총 21시간)수업하였다. 총 120–150명 학생이 15–18조로 나뉘어 6–8개의 해부학 스테이션을 학습했다.
술기절차에 따라 단계별로 술기를 시연하고 설명하는 ‘단계적 방식(step-by-step)’으로 영상을 제공했다.
둘째, 교수자가 보다 체계적으로 수업을 계획하고자 할 때 활용할 수 있도록 인지적 수업설계안을 제시하였다. 이 설계안에는 교수자가 수업에 활용할 수 있는 9가지 수업사상과 예시를 제시하였다. 교수자는 이 수업계획서 틀을 가지고 효과적인 수업을 만들기 위한 교수전략을 세울 수 있다.
학생들은 LOIHR (the Lichtenstein open inguinal hernia repair) 술기실습을 동영상으로 사전학습을 하였다. 이때 술기절차를 설명하는 7분 30초 동영상을 연속적인 하나의 영상으로 제공하지 않고 6단계로 구분하였다(Figure 3). 술기절차에 따라 단계별로 술기를 시연하고 설명하는 ‘단계적 방식(step-by-step)’으로 영상을 제공했다.
이 연구에서는 의과대학에서 활용할 수 있는 인지적 교수전략과 원리를 세 가지 측면에서 제시하였다. 첫째, 교수자가 인지주의 학습이론을 실제 수업에 쉽게 적용해볼 수 있도록 학습자의 인지처리단계에 따라 교수전략과 구체적인 예시를 제시하였다. 교수자는 이 자료를 활용하여 한두 개의 교수전략을 즉시 수업에 활용할 수 있다.
튜터는 학생들에게 정답을 알려주기보다 학생들이 스스로 지식을 기억해낼 수 있도록 도와준다. 평가는 3시간 동안 모든 세션이 종료된 후, 10분 동안 퀴즈시험을 시행했다. 수업장소와 수업장면은 Figure 2와 같다.

대상 데이터

이 연구에서는 정보처리 관점에서의 인지주의 학습이론을 다루었으며, 인지처리과정 모형을 제시한 Atkinson과 Shiffrin [8]의 정보처리이론, 인지적 부하와 학습과의 관계를 조명하고 인지부하를 줄일 수 있는 전략을 제시한 인지부하이론[9,10], 인간의 기억은 스키마라는 인지적 틀에 의해 조직화되고, 새로운 정보와 경험은 스키마를 조직할 때 의미 있게 기억에 통합된다고 주장한 스키마이론[11]을 포함하였다. 문헌자료는 인지주의 학습이론, 인지과학, 사고에 관한 교수-학습방법을 다룬 국내외 단행본, 연구논문, 학위논문을 포함하였다. 의과대학에 적용한 수업사례는 PubMed와 Google Scholar에서 ‘cognitivism,’ ‘cognitive theory,’ ‘imagination,’ ‘schema,’ ‘concept map,’ ‘meta-cognition’과 ‘medical education,’ 혹은 ‘medical school’로검색한 결과 가운데 수업방법과 결과가 제시된 연구를 선정하였다.
총 120–150명 학생이 15–18조로 나뉘어 6–8개의 해부학 스테이션을 학습했다. 스테이션 장소는 소그룹 토의실을 사용했다. 수업장소에 학습자원을 비치하지 않고 빈 칠판만 제공하기 때문에 ‘blank page’라고 불렸다.
의과대학에 적용한 수업사례는 PubMed와 Google Scholar에서 ‘cognitivism,’ ‘cognitive theory,’ ‘imagination,’ ‘schema,’ ‘concept map,’ ‘meta-cognition’과 ‘medical education,’ 혹은 ‘medical school’로검색한 결과 가운데 수업방법과 결과가 제시된 연구를 선정하였다.
의과대학에 적용한 수업사례는 PubMed와 Google Scholar에서 ‘cognitivism,’ ‘cognitive theory,’ ‘imagination,’ ‘schema,’ ‘concept map,’ ‘meta-cognition’과 ‘medical education,’ 혹은 ‘medical school’로검색한 결과 가운데 수업방법과 결과가 제시된 연구를 선정하였다. 이 가운데 현실적으로 의과대학에서 적용할 수 있는 수업사례를 선정하였다.
총 120–150명 학생이 15–18조로 나뉘어 6–8개의 해부학 스테이션을 학습했다.

이론/모형

인지주의 학습이론에는 사회적 상호작용을 통해 학습이 이루어진다는 사회인지이론, 형태(gestalt)에 대한 통찰에 의해 학습한다는 형태주의이론, 개인의 발달단계에 따라 인지구조가 발달하면서 학습한다는 Piaget의 발달적 인지주의 이론, 그리고 인간의 학습과정을 컴퓨터의 정보처리과정과 유사하다고 보고 인간의 학습과정을 밝히려 한 정보처리이론이 포함된다[7]. 이 연구에서는 정보처리 관점에서의 인지주의 학습이론을 다루었으며, 인지처리과정 모형을 제시한 Atkinson과 Shiffrin [8]의 정보처리이론, 인지적 부하와 학습과의 관계를 조명하고 인지부하를 줄일 수 있는 전략을 제시한 인지부하이론[9,10], 인간의 기억은 스키마라는 인지적 틀에 의해 조직화되고, 새로운 정보와 경험은 스키마를 조직할 때 의미 있게 기억에 통합된다고 주장한 스키마이론[11]을 포함하였다. 문헌자료는 인지주의 학습이론, 인지과학, 사고에 관한 교수-학습방법을 다룬 국내외 단행본, 연구논문, 학위논문을 포함하였다.

성능/효과

학생들은 이 방법이 만족스럽고 권장할 만하다고 평가했다. 결론적으로, 이 방법은 학생들의 메타인지를 촉진하였고 시각적-공간적 사고를 촉진하여 심화학습을 유도했다고 평가됐다. 또한 학생들에게 위협적이지 않고 활용할 만한 가치가 있으며 다중부호(설명과 만들기)를 사용함으로써 심화학습이 가능해서 장기기억에 유리하다고 긍정적으로 평가됐다.
셋째, 각성(arousal)전략으로 장시간 학습이 필요할 때 학습자의 각성을 유지시킨다. 넷째, 집행적 주의(executive attention)전략으로 학습자가 과제를 성공적으로 수행하도록 주의를 유지시킨다. 학습자의 주의집중 혹은 주의배분을 유도할 수 있는 구체적인 전략은 Table 1에 제시하였다.
예를 들어, 진찰면담실습을 계획할 때 모의환자를 먼저 경험하게 한 후 실제 환자를 대상으로 실습하도록 순서를 배열하는 방식이다. 둘째, 과제복잡도(task complexity)를 고려하여 인지적으로 과제 난이도가 낮은 것에서 높은 것으로 배치한다. 셋째, 수업지원(instructional support)은 인지부하 정도나 과제 난이도가 높아질수록 학습자를 돕는 환경지원도 함께 증가해야 한다.
결론적으로, 이 방법은 학생들의 메타인지를 촉진하였고 시각적-공간적 사고를 촉진하여 심화학습을 유도했다고 평가됐다. 또한 학생들에게 위협적이지 않고 활용할 만한 가치가 있으며 다중부호(설명과 만들기)를 사용함으로써 심화학습이 가능해서 장기기억에 유리하다고 긍정적으로 평가됐다.
둘째, 분할주의(divided attention)전략으로 학습자가 동시에 두 가지 이상의 과제를 수행할 때에 주의가 적절히 배분되도록 한다. 셋째, 각성(arousal)전략으로 장시간 학습이 필요할 때 학습자의 각성을 유지시킨다. 넷째, 집행적 주의(executive attention)전략으로 학습자가 과제를 성공적으로 수행하도록 주의를 유지시킨다.
둘째, 과제복잡도(task complexity)를 고려하여 인지적으로 과제 난이도가 낮은 것에서 높은 것으로 배치한다. 셋째, 수업지원(instructional support)은 인지부하 정도나 과제 난이도가 높아질수록 학습자를 돕는 환경지원도 함께 증가해야 한다.
시행결과,이 방법으로 학습한 학생들은 ‘연속 시연한 방법’으로 동영상을 학습한 학생보다 자료제시방법에 따라 발생되는 외재적 인지부하가 낮았다.
따라서 향후 연구에서는 이 연구에서 제시한 7가지 교수전략을 각 교수전략별로 기초의학, 임상의학, 인문사회의학, 술기수업에서 실제로 적용해 본다면 각 인지전략을 수업에 적용해 보고자 하는 교수자에게 좋은 예시가 될 것이다. 종합적으로 볼 때 인지주의 학습이론은 과거의 학습이론이 아니라 현재 그리고 미래에서도 의학교육에서 활용성이 높은 교수이론이라고 평가된다.
평가결과, 퀴즈 형성평가에서 해부학 구조에 대한 복습문제 풀기를 한 학생들보다 ‘blank page’로 수업한 학생들의 점수가 약간 더 높았다.

후속연구

향후 연구에서는 수업내용 특성을 기준으로 개별수업모형을 제시한다면 특정교과나 수업내용에서 유의미학습이나 문제 중심 학습 등과 같이 특정 수업법을 적용하고자 하는 교수자에게 도움이 될 것이다. 그리고 인지주의 수업전략을 의과대학 수업에 실제로 적용한 보고사례를 찾아보기 어려웠기 때문에 이 연구에서 제시한 모든 인지전략의 예시를 소개하지 못하였다. 따라서 향후 연구에서는 이 연구에서 제시한 7가지 교수전략을 각 교수전략별로 기초의학, 임상의학, 인문사회의학, 술기수업에서 실제로 적용해 본다면 각 인지전략을 수업에 적용해 보고자 하는 교수자에게 좋은 예시가 될 것이다.
그리고 인지주의 수업전략을 의과대학 수업에 실제로 적용한 보고사례를 찾아보기 어려웠기 때문에 이 연구에서 제시한 모든 인지전략의 예시를 소개하지 못하였다. 따라서 향후 연구에서는 이 연구에서 제시한 7가지 교수전략을 각 교수전략별로 기초의학, 임상의학, 인문사회의학, 술기수업에서 실제로 적용해 본다면 각 인지전략을 수업에 적용해 보고자 하는 교수자에게 좋은 예시가 될 것이다. 종합적으로 볼 때 인지주의 학습이론은 과거의 학습이론이 아니라 현재 그리고 미래에서도 의학교육에서 활용성이 높은 교수이론이라고 평가된다.
이 연구의 한계점은 이 연구에서 인지적 교수전략을 수업내용에 상관없이 모든 수업에 적용할 수 있도록 수업진행과정에 따라 교수전략을 제시하였기 때문에 수업내용에 따른 인지적 수업모형은 제시하지는 않았다는 점이다. 예를 들어, 개념학습을 위한 유의미학습모형이나 문제해결학습을 위한 문제 중심 학습모형과 같이 내용이나 목적에 따른 개별인지수업모형을 다루지 않았다.
인지주의 이론을 의과대학에 적용하려는 시도는 다음의 두 가지 이유에서 타당하다. 첫째, 의학에서 학생들의 사고력을 길러주기 위해서는 기본적으로 방대한 양의 의학지식을 효율적으로 암기하도록 해야 하는데[4], 지식의 입력과 처리, 저장과정에 관한 다양한 학습전략을 제시한 인지주의는 의과대학 학생들의 학습부담을 경감시킬 수 있는 적절한 교수전략을 제공할 수 있을 것이다. 둘째, 의과대학의 주요 교육목표 중 하나는 문제해결과 임상추론 능력을 갖춘 전문가를 양성하는 것인데[4], 인지주의는 지식을 체계화하고 조직화하는 전략과 전문가가 사고하는 방식에 대한 전략을 제공하므로[4] 의과대학에서 지향하는 인재양성을 위한 교수전략을 제공할 수 있을 것이다.
개별수업모형을 제시하는 것보다 인지주의 학습관에 기반한 교수전략을 제시하는 것이 실제 수업에 인지주의를 적용하기가 더 쉽고 유용하다고 판단했기 때문이다. 향후 연구에서는 수업내용 특성을 기준으로 개별수업모형을 제시한다면 특정교과나 수업내용에서 유의미학습이나 문제 중심 학습 등과 같이 특정 수업법을 적용하고자 하는 교수자에게 도움이 될 것이다. 그리고 인지주의 수업전략을 의과대학 수업에 실제로 적용한 보고사례를 찾아보기 어려웠기 때문에 이 연구에서 제시한 모든 인지전략의 예시를 소개하지 못하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	인지주의 학습이론에서 학습이란?	인지주의 학습이론에서 학습이란 유입된 정보를 인간의 내적과정을 통해 효과적으로 조직하고 처리한 결과이다. 인간의 뇌가 감각기관을 통해 정보를 감지하면 주의집중, 인지, 부호화, 기억하는 과정을 통해 학습이 일어난다.
	인지주의 학습이론은 어떻게 출발하였나?	인지주의 학습이론은 이전의 행동주의가 인간학습을 모두 설명하지 못하고 있다는 비판으로부터 출발했다. 행동주의자들은 인간의 의식이 행동 연구의 방해물이라고 여겼다.
	인지주의 이론을 의과대학에 적용하려는 시도가 타당한 이유는 무엇인가?	인지주의 이론을 의과대학에 적용하려는 시도는 다음의 두 가지 이유에서 타당하다. 첫째, 의학에서 학생들의 사고력을 길러주기 위해서는 기본적으로 방대한 양의 의학지식을 효율적으로 암기하도록 해야 하는데[4], 지식의 입력과 처리, 저장과정에 관한 다양한 학습전략을 제시한 인지주의는 의과대학 학생들의 학습부담을 경감시킬 수 있는 적절한 교수전략을 제공할 수 있을 것이다. 둘째, 의과대학의 주요 교육목표 중 하나는 문제해결과 임상추론 능력을 갖춘 전문가를 양성하는 것인데[4], 인지주의는 지식을 체계화하고 조직화하는 전략과 전문가가 사고하는 방식에 대한 전략을 제공하므로[4] 의과대학에서 지향하는 인재양성을 위한 교수전략을 제공할 수 있을 것이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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