Simon과Miller 등과 같은 심리학자들이 컴퓨터를 인간의 지성을 상징하는 대체물로 끌어들여 사고와 문제해결 이론을 제안한 1950년대 후반에 이 이론이 시작되었다. 컴퓨터는 자판에서 눌러지는 부호로 입력을 받고, 그것을 질적으로 다른 내적 상징으로 변형시킨다. 컴퓨터는 이러한 내적 상징을 작용해서 그것을 출력으로 바꾸어 준다. 출력은 입력이나 내적 상징과는 질적으로 다르다.
정보처리 이론은 행동주의적 용어들에 새로운 이름을 붙여 대체한 것으로 보일 수도 있다. 그러나 행동주의자들이 관찰 가능한 외적사태를 내적 과정과 유사한 것으로 가정하는 반면에, 정보처리 이론에서는 질적으로 전혀 다른 것으로 가정한다는 점에서 차이가 있다. 컴퓨터의 내적 과정이 입력이나 출력과는 다르듯이 인간의 내적 과정도 외적인 자극이나 반응과는 전혀 닮은 점이 없다는 것이다. 끌어들여. 사고와 문제해결 이론을 제안한 1950년대 후반에 이 이론이 시작되었다. 컴퓨터는 자판에서 눌러지는 부호로 입력을 받고, 그것을 질적으로 다른 내적 상징으로 변형시킨다. 컴퓨터는 이러한 내적 상징을 작용해서 그것을 출력으로 바꾸어 준다. 출력은 입력이나 내적 상징과는 질적으로 다르다.
1. 정보처리의 단계
1) 감각기억
감각 등록기란 학습자가 환경으로부터 눈이나 귀와 같은 감각 수용기관을 통해 정보를 최초로 저장하는 곳이다. 감각 등록기는 자극을 아주 정확하게 저장하지만 매우 짧은 시간 동안 저장한다는 특징을 가지고 있다. 시각의 경우 약 1초 정도,청각인 경우 약 44초 정도 정보를 저장한다고 알려져 있다. 감각 등록기는 수용량에 제한이 없지만, 투입되는 정보가 즉시 처리되지 않을 경우 그 정보는 곧 유실된다.
(1) 환경으로부터 감각을 통해 들어온 정보를 일시 수용하는 곳으로 용량은 무제한이다.
(2) 정보는 아주 짧은 시간 저장되며, 즉시 처리되지 않는 정보는 곧 망각된다.
(3) 감각기관으로부터 받아들인 정보에 의미를 부여하는 것을 지각이라고 한다.
(4) 우리는 자극 중에서 자신이 처리할 것만 선택하게 되는데 이를 위해 특정의 과제에 대해 주의를 기울이게 된다. 이것이 학습의 시작이다.
2) 단기기억( 작동기억)
성인의 경우 보통 5~9 개의 정보가 약 20초 동안 저장될 수 있는 곳이며, 이렇듯 단기간 저장이 가능하다는 이유로 단기기억이라고 한다. 작동기억은 간단한 암산과 같은 정신 작용이 일어나기 때문에 붙여진 이름이다. 결국 이곳은 서로 관련 있는 두 가지 기능이 일어나는 곳이다. 따라서 작동기억과 단기기억은 서로 혼용되어 불리고 있지만, 이 저장소의 유용하고 기능적인 속성을 강조하기 위하여 이러한 두 가지 기능을 모두 포함하는 의미로 작동기억으로 불리게 된다.
(1) 감각기억에서 주의집중을 받아 넘어온 정보가 20 -30초 정도 지속되는 곳으로 용량은 7±2개로 제한되어 있으며 이는 학습을 통해서도 확대되기 어렵다.
(2) 그러나 인지전략을 통해 정보를 의미단위(묶음)로 만들 경우, 처리할 수 있는 정보는 늘일 수 있다.
(3) 단기기억은 지금 이 순간 생각하고 있는 것이어서 작동기억이라고도 하는데, 이는 컴퓨터의 중앙처리 장치의 역할을 한다.
(4) 부호화 : 단기기억 속의 정보를 능동적으로 변화시켜 장기기억으로 이동시키는 과정을 의미한다.
(5) 암송 : 정보를 내적으로 반복하거나, 소리 내어 반복해서 기억흔적을 단기기억에 유지시켜 주는 역할을 한다. 따라서 단기기억 내에 있는 정보를 많이 암송하면 할수록 장기기억으로 더 잘 전이가 된다.
3) 장기기억
장기기억은 무한한 정보를 영구적으로 저장할 수 있는 곳이다. 일반적으로 장기기억은 일상 기억과 의미 기억의 두 부분으로 구성되어 있다고 가정한다.
일상기억은 주로 개인의 경험을 보유하는 저장소이다. 일상기억에서의 정보는 주로 이미지로 부호화 도며, 정보가 발생한 때와 장서를 기초로 조직된다. 이러한 일상 기억은 기억되는 경험이 매우 의미 있는 경우가 아닐 때에는 종종 인출에 실패하는 경향이 있는데, 이는 보다 최근에 발생한 정보로 인해 인출이 방해를 받기 때문이다.
의미기억에는 문제해결 전략과 사고 기술 그리고 사실, 개념, 규칙등과 같이 우리들이 경험으로부터 습득했던 일반화들이 저장된다. 따라서 학교에서 학습하는 대부분의 내용들은 장기기억 중 의미 기억에 저장되는 것이다. 이때 의미 기억에 저장되는 정보들은 서로 연관을 맺으면서 체계적인 네트워크를 구성하게 되는데, 이는 교육과 관련하여 매우 중요한 의미를 갖는다.
(1) 일상기억 : 주로 개인의 경험을 보관하는 곳이다. 일상기억에서의 정보는 주로 이미지로 부호화되며, 정보가 발생한 때와 장소를 기초로 조직된다.
(2) 의미기억 : 문제해결전략, 사고기술, 사실, 개념, 규칙 등이 저장된다. 의미기억에 저장되는 정보는 서로 연관을 맺으면서 체계적인 네트워크를 구성한다.
(3) 인출은 부호화되어장기기억에 저장되어 있는 정보를 탐색하여 작동기억 속으로 가져오는 과정이다.
2. 학습의 과정
인간의 기억의 본질과 지식이 표상되는 방식에 대한 가정을 바탕으로 학습에의 적용 방안을 찾는다면, 우선 개인이 정보를 습득하고 기억하는 과정에 대한 연구가 있다. 정보처리이론에 따른 학습과정은 다음 세 단계로 구분할 수 있다.
1) 자극에의 주의
기억체제에 의한 정보처리는 물리적 신호가 눈, 귀, 피부를 거쳐 감각등록기에 수용되면서 시작된다. 이러한 물리적 정보들은 잠시 동안만 보유된다. 이때 시각적 입력은 icon, 청각적 입력은 echo, 촉각적 입력은 tactile라고불리는 형태로 보유된다. 입력 정보가 감각등록기에 물리적 신호로 잠시 머무는 것은 몇몇 입력 자극을 확인하기 위함이다. 예를 들면 새로 배운 외국어의 이해는 echo 기억에 의존된다.
이처럼 보유된 물리적 신호들은 다음 처리과정에서 선택되는데,, 이러한 선택 과정의 본질에 관해서는 두 가지 견해가 있다. “최초에는 모든 자극이 다 처리되나 원하지 않는 자극들은 기억체제 내에서 여과된다”는 이론과 “장기기억저장고에 쉐마를 가진 기억체제에 맞는 정보만이 선택된다. ” 는 견해이다. 우리가 원하는 사과를 고를 때 모든 사과를 다 선택하는 것이 아니라 일부분은 거부하는 것과 같다.
2) 자극의 부호화
어떤 자극이 장기 기억에 불활성 상태로 저장되려면 부호화과정이 필요하다. 이는 자극을 변형시켜 나중에 쉽게 회상될 수 있는 형태로 바꾸어 주는 것이다. 전화번호는 전화를 할 때만 기억 속에 남아있고 곧 망각한다. 따라서 장기기억에 보존하려 한다면 부호화 과정이 필요하다.
3) 저장과 인출
부호화 과정의 목적은 장기 기억에 정보를 저장하기 위한 분비를 하기 위함이다. 후의 접근과 회상은 그 정보의 저장 형태와 장기기억 내의 선행정보의 범위에 의존한다. 예를 들어 프로체스기사와 초보자는 체스판의 회상 능력에 크게 차이가 있어서 프로기사는 체스판의 70~80%를 회상하지만 초보자는 단지 몇 조각을 회상할 뿐이다. 두 집단의 차이는 장기기억에 저장된 정보 청크의 크기와 정보가 부호화되는 방식에 따라 다르다.
3. 정보의 장기적 파지를 위한 전략
1) 초과반복학습(overlearning)
친숙하지 않는 정보를 계속해서 학습을 할 때, 학습자는 정보를 단순히 반복하는 것이 아니라 재조직하고 변형시켜서 받아들이므로 이로 인해 이해와 기억이 증진된다.
2) 정교화(elaboration)
새로운 정보를 기존의 지식과 연결하여 의미를 부여하면, 정보의 의미가 정밀해져 장기기억에 오래 저장될 수 있다. 장기기억 속에 있는 기존 지식과 많은 연결고리가 형성되면 인출의 단서가 많아져 원래의 정보에 쉽게 도달할 수 있게 된다.
3) 조직화(organization)
따로따로 떨어진 별개의 정보들에게 질서를 부여하면, 의미가 연결되기 때문에 더 많은 양을 오래 기억하는 데 도움이 된다. <예>. <예j, h, l, n, v, s, r, o, o, e, e라는 방식보다 ‘John loves her'라는 문장이 쉽고 오래 기억되는 것과 같은 경우.
4) 맥락화(context)
정보를 장소, 특정한 날에 느꼈던 감정, 함께 있었던 사람 등과 같은 물리적․정서적 맥락(상황)과 함께 학습하면 그 정보를 기억하고 재생해 내는 것이 더 쉬워진다.
5) 암송(rehearsal)
정보를 내적으로 반복하거나, 소리 내어 반복해서 기억흔적을 단기기억에 유지시켜 주는 방법이다. 단기기억 내에 있는 정보를 많이 암송하면 할수록, 정보가 장기기억으로 더 잘 전이된다.
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