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학습은 신피질의 장기 기억에서 신경세포 연결 고리들을 연결하고 강화하고 확장하는 일을 포함한다. 이 과정을 ‘배우고 연결하기‘라고 부른다.
학생이 연습하면서 연결 고리들을 더 단단히 강화하는 과정을 ‘협의 학습Hebbian learning‘이라고 부른다.
기억의 종류는 목적과 유형에 따라 다양하다. 학습에서 가장 중요한 기억유형은 작업 기억과 장기 기억이다. 작업 기억 정보는 몇 초 안에 사라진다. 장기 기억 정보는 더 끈질기고, 때로는 평생 지속된다. 이 장기 기억정보는 미묘하게 바뀌기도 한다.
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평균적인 작업 기억은 개념들이 머리에서 떨어져 나가기 시작하기 전에최대 4개의 정보 ‘공‘을 담을 수 있다.
학생들은 작업 기억에 정보를 담으면서 장기 기억에 담았다고 착각하는경우가 많다. 이를 깨닫지 못하면 나중에 장기 기억에서 고집어낼 정보가없어서 시험 성적이 좋지 않다.
인출 연습은 장기 기억의 신경세포들이 더 단단히 연결되도록 강화하면서학생들이 작업 기억에 속지 않도록 한다.- P-1
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작업 기억 정보는 문어가 저글링하는 공과 같다. 한 번에 너무 많은 공을다루려고 하면 문어가 쩔쩔맬 수 있다.
장기 기억의 신경세포 연결 고리는 작업 기억을 활성화하고 확장한다.
같은 교실에 있는 학생들의 작업 기억 용량은 천차만별이다.
학생들의 서로 다른 학습 속도를 고려해 다양한 교수법을 활용하면 모든학생이 적절한 수준으로 배울 수 있다.
작업 기억 용량이 작은 학생을 위해 준비한 교육 전략이 모든 학생에게 도움이 되기도 한다.
정보와 활동을 작은 단위로 나누어 전달하면 학생들의 작업 기억 부담이이쁜 어줄어든다.
주기적으로 수업을 잠시 중단하고 학생들이 다시 읽거나 못다 한 필기를할 기회를 주자. 작업 기억 용량이 작은 학생에게 특히 더 중요하다.
작업 기억 용량이 작은 학생이나 새롭고 낯선 정보를 배우는 학생에게는교사 주도 수업이 효과적이다. 학생들이 능숙해지면 보다 독립적이고 학생이 주도하는 방식으로 바꿔나간다.
새로운 신경 연결망을 구축할 때는 정보 설명과 실제 연습을 적절히 섞어정보를 단가며 진행하는 것이 효과적이다. 이런 방식으로 두뇌가 새로운 저도 다단히 저장하고 체화하는 ‘기억 응고화‘ 과정을 돕는다.- P-1
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능동적 학습이란 수업 중에 활동이나 토론을 통해 학생을 적극적으로 참여시키는 수업이다. 전문가의 말을 수동적으로 듣기만 하는 학습과 달리,
어떤 형태로든 인출하는 연습이 포함된다. 능동적 학습에서는 고차원적사고가 중요하고 둘씩 짝지어서 혹은 소규모로 모이는 활동도 포함된다.
신경과학적으로 능동적 학습은 고차원적 개념 이해의 바탕이 되는 장기기억에 필요한 신경세포 연결 고리를 형성하고 강화한다. 이는 ‘배우고 연결하기‘ 중 ‘연결하기‘ 단계에 속한다. 그러나 모든 학습이 능동적 학습은아니다.
작업 기억에서 시작되는 서술적 학습은 두 갈래로 나뉜다. 하나는 해마로 가서 정보를 색인하고, 다른 하나는 신피질로 가서 장기 기억에 저장된다. 작업 기억으로부터의 정보 유입이 멈추면, 해마는 신피질로 방향을 돌려 어떤 연결을 강화하고 약화할지 반복적으로 알려주며 학습을 공고히한다.
학생들이 "스스로 생각하고 짝지어 이야기 나누기" 같은 방법으로 함께연습하거나 배운 내용을 스스로 조용히 생각할 때 두뇌는 자연스럽게 쉰다. 운동할 때 격렬한 활동과 휴식을 번갈아 하듯, 학습도 힘든 정신노동과 정신적 휴식을 번갈아 할 때 발전한다.
학생들에게 인출 연습을 시키면 신피질의 연결 고리가 강화된다. 인출 연습을 통해 작업 기억은 해마를 거치지 않고 직접 장기 기억에 저장된 정보에 다가갈 수 있다.- P-1
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미루는 습관은 학생들이 가장 애먹는 문제다. 교육자는 미루는 습관을 고치는 방법을 구체적으로 가르쳐주어야 한다.
싫어하는 일이나 하고 싶지 않은 것을 그저 생각만 해도 고통스러운 감정이 생겨나고, 이를 회피하기 위해 다른 일을 생각하게 된다. 그 결과 해야할 일을 미루게 된다.
학생의 나이가 많을수록 미루는 습관의 뿌리가 깊어서 고치기가 어렵다.
포모도로 기법은 과제를 시작하고 계속하며 산만해지지 않게 해주는 가장유용한 방법이다.
학습할 때 두뇌는 집중 모드와 산만 모드를 오간다. 깊이 집중할 때가 집중 모드, 정신적으로 긴장을 풀 때가 산만 모드다.
학생들은 어려운 과제에 직면하면 특히 미루기 쉽다. 좌절감이 느껴질 때까지 열심히 노력한(집중 모드) 다음 쉬어보라고(산만 모드) 조언하자. 어려운 주제를 공부할 때는 두 모드 사이를 왔다 갔다 하면 불안감을 줄이면서앞으로 나아갈 수 있다.
시험을 볼 때 맨 먼저 가장 어려운 문제부터 풀어본 후 막히면 바로 쉬운문제로 넘어가는 방법을 활용하자. 그러면 산만 모드가 배후에서 작동해다시 까다로운 문제로 돌아갔을 때 훨씬 더 쉽게 느껴진다.
학생들이 미루는 습관에서 벗어나도록 슬며시 유도하는 전략이 중요하다.
할 일 목록 만들기, 주변 정리 정돈하기, 책임감 높이기 같은 방법이 도움이 된다.- P-1
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생물학적 기본 자료, 즉 쉬운 내용은 우리 두뇌가 자연스럽게 배울 수 있는 정보다. 얼굴을 알아보거나 모국어로 말하는 방법 배우기 등이 이에 속한다.
생물학적 2차 자료는 읽기와 산수 같은 어려운 내용이다. 우리 두뇌는 진화하는 과정 중에 이런 자료를 학습할 필요가 없었기에, 이를 이해하기 위해서는 두뇌를 새롭게 재구성해야 한다.
직접 지도에서는 새로운 내용을 작은 부분으로 나누어 설명한 다음 적극적으로 인출 연습을 시킨다. 강의와 직접 지도는 다르다. 강의는 대체로수동적이지만, 직접 지도에는 능동적 학습이 포함된다.
학생들의 작업 기억에는 한계가 있어 2차 자료를 학습하기 어렵다. 연구결과에 따르면, 생물학적 2차 자료를 가르칠 때는 직접 지도가 더 적합하다. 직접 지도 수업은 학생들이 어려운 개념을 숙달할 수 있도록 발판을마련해주어 능동적인 학습을 가능케 한다.
학생들이 능숙하게 해내면(‘배우기‘ 단계) 그 자료는 안정적이지 않더라도신피질에 입력되어 ‘연결하기‘ 단계로 진입할 준비가 된 것이다. 이때 학생주도 학습을 통해 신경세포 연결 고리를 독립적으로 강화하고 확장할 수있다.- P-1
‘시간을 두고 반복하기‘는 배운 내용을 며칠 혹은 몇 달에 걸쳐 인출 연습을 하는 일이다.
연구에 따르면, 끼워 넣기 연습과 시간을 두고 반복하기 모두 절차적 체계를 통해 학습을 구축하기 좋다.
학생이 개념을 명확하게 표현하는 능력보다 개념을 적용하는 방법을 알고있다는 사실이 더 중요하다. 개념을 설명할 수 있다고 반드시 개념을 이해했다는 의미는 아니다.- P-1
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두뇌가 장기 기억에 정보를 저장하는 주요 경로로 서술적 경로와 절차적경로 두 가지가 있다. 두 경로는 신피질의 장기 기억에 각각 정보를 저장한다.
서술적 경로는 의식적이며, 빠른 속도로 학습한다. 절차적 경로는 무의식적이며, 더 느린 속도로 학습한다.
일단 학습하고 나면 절차적 체계가 서술적 체계보다 훨씬 더 신속하게 정보를 활용한다. 그러나 절차적 학습은 융통성이 부족하다. 키보드 자판의배열이 조금만 바뀌어도 자판을 치는 속도가 느려지는 것과 같다.
서술적 체계와 절차적 체계 모두를 통해 정보를 얻는 것이 좋다. 그러면더 유연하고 융통성 있으며 신속하게 문제를 해결할 수 있다.
교육자들은 직접 지도의 ‘내가 한다‘ 단계에서 학생들의 서술적 학습을 강화하기 위해 설명하고 시범을 보여준다. 그다음 학생들이 연습하면(‘우리가한다‘ 단계) 절차적 경로가 활성화되어 배운 내용을 자동화할 수 있다.
절차적 체계는 어릴수록 강력하지만 성장하면서 점차 약해지고, 서술적체계는 어릴수록 약하지만 성장하면서 점점 더 강해진다.
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끼워 넣기 연습은 같은 주제를 동일하게 반복하지 않고, 한 주제 안에서미묘하게 다른 지식을 섞어서 연습하는 방법이다.
‘바람직한 어려움‘을 적용한 학습은 개념을 이해하고 기억하기 위한 강렬한 정신적 노력으로, 신경세포 연결 고리를 강력하게 구축한다.
스키마는 특정 주제를 학습한 연결 고리를 하나로 묶어주는 ‘신경세포 선반‘이다. 기존 스키마 덕분에 학생은 한 주제에 대한 새로운 내용을 더 쉽게 배울 수 있다.- P-1
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교실에 들어오기나 도움 요청하기처럼 일과에 대한 절차를 직접 지도로 가르친다.
교사가 무엇을 바라는지 학생들에게 보여주면서 이야기한다(내가 한다.
단계)•교사가 바라는 행동을 학생들과 함께 연습하고, 적절히 칭찬한다(우리가한다‘ 단계).
습관이 될 때까지 그 행동을 완전히 익히게 한다(‘네가 한다‘ 단계첫날 절차를 가르쳐준 다음, 필요하면 다시 가르치면서 강화해야 한다. 일관성이 중요하다. 학생들이 습관적으로 행동하는 방법을 배우면 깊이 생각할 필요 없이 그 절차에 따라 행동하게 된다.
뜻밖의 보상은 시냅스에서 도파민을 분출해 학생들이 새로운 신경세포 연결 고리를 더 효율적으로 만들 수 있게 한다.
예상되는 보상은 동기를 유발하지만, 학생들은 때로 교육자들의 생각(좋은성적 받기)과 다른 보상(또래 집단의 인정)을 원할 수도 있다.
절차가 마련되어 있어도 학생이 공부를 하지 않고 반항하는 경우가 있다.
행동을 교정하라고 넌지시 알려주는 정도로는 부족할 때 일대일로 만나면친밀한 관계를 맺고 행동을 개선할 방법을 계획할 수 있다.- P-1
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만성 스트레스는 건강에 장기적으로 심각한 영향을 끼친다. 반면 적당한일시적 스트레스는 학습 능력을 높이고 인지력, 작업 기억과 체력을 높일수 있는 글루코코르티코이드와 다른 화학 물질을 분비한다.
긍정적인 상호의존, 개인의 책임, 일대일 상호작용, 사회적 기술과 협동과정 등의 특성을 생각하면서 협동 작업을 계획해야 한다.
협동 작업의 표준 절차를 만든다. 바람직한 행동의 사례를 이야기하고 남에게 떠맡기지 않도록 하자.
지혜롭게 공감해야 한다. 공감만 지나치게 강조하면 학생이 모둠 구성원들에게 쉽게 휘둘리거나, 성인이 된 후에도 지나친 의존 성향을 보일 수있다.
협동 작업의 규모에 따른 장단점을 이해해야 한다. 연구 결과에 따르면,
큰 규모의 집단은 더 많은 성과를 낼 수 있지만, 작은 규모의 집단은 더 창의적인 결과물을 만들어낼 수 있다.- P-1
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온라인 수업에는 실시간 온라인 영상과 언제든 볼 수 있는 녹화 영상, 두가지 방식이 있다.
멀티미디어 이론에 따르면 학습하는 내용을 보고 들을 때 학습 효과가 가장 좋다.
온라인 수업을 처음 시작하면 학생들은 헤맬 수밖에 없다. 학생들이 학습사이트에서 길을 잘 찾을 수 있도록 짤막한 안내 동영상을 만들자.
이메일을 활용해 학습 관리 시스템에 포함된 내용을 강화하고 보완한다.
온라인 수업에 참여하지 않는 학생에게는 직접 연락해 참여를 권유한다.
음향에 관심을 기울이자. 좋은 마이크를 갖추면 도움이 된다. 조명과 카메라의 위치도 신경을 쓰자.
교사의 존재감이 돋보이는 영상을 만든다.
형편없는 동영상이라도 일단 만들어본다. 동영상 길이는 5분 정도로 유지하고, 적어도 1~2분 정도는 교사가 이야기하는 모습을 보여준다.
온라인 수업에서는 간간이 약간의 유머를 섞어야 한다.
학생이 의지력을 발휘해야 하는 하향식 과정이 아니라 저절로 주의를 기울이게 만드는 상향식 과정을 활용해 온라인 수업에서 학생들의 참여도를높인다. 동작과 소리, 예상치 못한 요소를 활용하면 도움이 된다.
온라인 종합 토론, 퀴즈 등 상호작용 도구를 활용해 새로 공부한 내용을강화한다.
실시간 온라인 수업과 녹화 영상 수업을 혼합하거나, 대면 수업과 녹화 영상수업을 혼합하면 참여도를 높이고 책임감도 고취할 수 있다.- P-1
