[심리학] 인지 심리학과 학습

 

 인간의 정신 과정에 대해서 연구하는 심리학의 한 분야인 인지 심리학은 인간의 학습과 기억, 의사 결정, 또 문제 해결 등의 인지적인 기능을 중점적으로 다룬다. 학습은 인간이 새로운 지식을 습득하고, 다양한 기술 등을 익히는 활동에서 자기 행동을 변화시키는 과정을 말하는데, 인지 심리학은 이러한 학습 과정이 어떻게 이루어지는가, 어떠한 인지적 메커니즘이 작동하는가에 대한 깊이 있는 통찰을 제공하기도 한다. 이러한 인지 심리학은 1950년대와 1960년대에 성행했던 행동주의(Behaviorism)에 대한 반발로부터 등장하였다. 행동주의는 인간이 관찰할 수 있는 행동만을 연구 대상으로 삼아왔지만, 그와 반대로 인지 심리학자들은 인간의 내부 정신 과정을 이해하는 것이 중요한 것이라고 주장하였다. 또 인지 혁명(Cognitive Revolution)은 인간의 사고와 기억, 언어 처리 등을 과학적으로 연구하려는 시도인데, 놈 촘스키(Noam Chomsky)와 같은 심리학자들의 언어 이론 또 허버트 사이먼(Herbert Simon)과 앨런 뉴웰(Allen Newell)의 문제 해결 연구 등이 인지 혁명에 주요한 역할을 하기도 했다.

 인지 심리학은 3가지의 개념으로 나눌 수 있는데, 먼저 첫 번째는 정보 처리 모델(Information Processing Model)이다. 이는 인간의 인지 과정을 컴퓨터의 정보 처리 과정에 비유하여 설명하는 것으로, 인지 과정을 입력(Input), 처리(Processing), 출력(Output) 세 단계로 나누어 설명한다. 먼저 입력은 외부 환경으로부터의 정보를 수집하는 것으로, 인간의 감각 기관을 통해서 시각, 청각, 촉각 등의 정보를 받아들인다. 이후 처리 과정에서는 수집된 정보들을 해석하고, 저장하여 문제를 해결한 뒤 처리된 정보를 바탕으로 행동이나 의사 결정을 내리는 출력 단계로 마무리된다. 두 번째는 기억(Memory)이다. 기억은 인지 심리학에서 다루는 중요한 연구 주제 중의 하나로, 정보가 어떻게 시작되고 유지되는지 또 필요할 때 어떻게 '인출'되는지에 대해 다룬다. 기억은 또 다양하게 나눌 수 있는데, 감각 기관을 통해 들어온 정보를 매우 짧은 시간 동안 유지하는 기억 형태인 감각 기억, 그리고 작업 기억(Working memory)으로도 알려진 정보를 약 20초간 유지하는 일시적으로 저장하고 조작하는 단기 기억(Short-Term memory), 또 정보를 오랜 기간 동안 유지하는 기억 형태인 장기 기억(Long-Term memory)으로 나뉜다. 장기 기억은 또 두 가지로 나누어지는데, 사실과 사건을 기반으로 한 선언적 기억(Declarative memory)과 습관이나 기술과 같은 무의식적인 기억인 비 선언적 기억(Non-Declarative memory)이 있다. 세 번째는 특정 정보에 대해 집중하고, 다른 정보는 무시하는 과정을 의미하는 주의력(Attention)이다. 주의력은 학습 및 기억에 중요한 역할을 한다. 마지막은 문제 해결과 의사 결정(Problem Solving and Decision Making)이다. 문제의 해결은 목표를 달성하기 위해서 장애물을 극복하는 과정이며, 의사 결정은 여러 가지 선택지 중에서 하나를 선택하는 과정을 말한다. 인지 심리학은 이렇게 문제 해결과 의사 결정이 어떻게 이루어지는지, 또 어떠한 인지적 전략이 사용되는지를 연구한다.

 관찰할 수 있는 행동의 변화에 초점을 맞추는 행동주의 학습 이론은 자극과 반응의 연관성으로 설명할 수 있으며, 관련된 주요 이론은 다음과 같다. 먼저 고전적 조건화는 파블로프의 개 실험으로 유명한데, 중립 자극이 조건 자극과 결합하여 조건 반응을 유발하는 과정을 설명한다. 또한 조작적 조건화는 스키너의 연구를 기반으로 하는데, 보상 또는 처벌인 행동의 결과에 따라서 행동이 강화되거나 악화하는 과정을 설명한다. 인지주의 학습 이론은 학습을 단순한 행동의 변화가 아니라, 내부 인지 과정을 통해 이루어지는 것으로 보는 것이다. 또한 구성주의 학습 이론은 학습자가 자기 경험과 기존 지식을 바탕으로 하여 새로운 지식을 적극적으로 구성한다고 주장한다. 해당 이론에 대해서는 피아제와 비고츠키가 주로 주장하였는데, 먼저 피아제의 인지 발달 이론에 의하면, 피아제는 학습 및 발달이 단계적으로 이루어지며, 각 단계에서 학습자가 새로운 인지 구조를 형성한다고 주장하였다. 또 비고츠키는 자신이 주장한 사회문화적 이론에서 학습이 사회적 상호작용과 문화적 맥락에서 서로 이루어진다고 보았고, 근접 발달 영역(zoning of proximal development)이라는 개념을 통해서 협동 학습이 중요함을 강조했다. 마지막으로 연결 주의 학습 이론은 인지 과정을 인간의 신경망과 유사한 방식으로 바라본 것인데, 학습은 뉴런 간의 연결 강도의 변화로 설명된다고 주장하였으며, 이는 현대의 인공지능과 뇌과학 관련 연구와도 밀접한 관련이 있다. 인지 심리학은 다양한 분야에서 응용되고 있는데, 먼저 교육 분야에서는 교육 방법과 커리큘럼 개발에 인지 심리학이 큰 영향을 미친다. 예를 들어, 스키마 이론을 바탕으로 하여 교사는 학생들이 새로운 정보를 기존에 자신이 가지고 있는 지식과 연결 지을 수 있도록 도와준다. 또한 직장 내에서는 인지 심리학의 학습 이론을 활용하여 직원들의 교육 및 훈련에 대해 설계한다. 또한 인지 행동 치료와 같은 심리 치료 기법은 인지 심리학의 원리를 기반으로 하는데, 환자가 부정적인 사고 패턴을 인식하고 긍정적으로 변화하는 과정을 통해서 자신의 정신 건강을 개선한다. 또한 인지 재활 프로그램은 뇌 손상 환자들의 인지 기능 회복에도 도움이 된다고 알려져 있다. 마지막으로 인지 심리학의 이론과 그 모델은 인공지능과 머신러닝 분야에서도 활발하게 응용되고 있다. 인간의 인지 과정을 모방하여 형성된 인공지능 시스템은 학습 알고리즘이나 패턴 인식, 자연어 처리 등에서 활용되고 있으며 이는 AI 기술의 발전과 인간과 기계 간의 상호작용 향상에 크게 기여하고 있다.

  

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