학습과학의 이해와 적용 ‘능동적 인출 연습’이 ‘수동적 복습’보다 효과적이고, ‘분산학습’이 ‘집중학습’보다 효과적이다.

‘능동적 인출 연습(active retrieval practice)’ 이 ‘수동적 복습(passive review)’ 보다 효과적이고, ‘분산학습(spaced practice)’이 ‘집중학습(massed practice)’ 보다 효과적이다.

기억은 ‘부호화 ？ 저장 ？ 인출’이라는 3단계 과정으로 이루어지는데 인출은 이중의 마지막 단계이다. 인출이란 기억된 정보를 사용하기 위해 장기기억에서 작업기억으로 정보를 꺼내는 과정을 말하며 회상과 같은 말이다.

<그림 1> 정보처리이론에서의 인출(retrieval)

예를 들면 17X3을 계산할 때 3x7 = 21 이라는 구구단 지식을 불러와 사용하는 것, “

‘상대방의 처지에서 먼저 생각해보다’ 라는 의미를 갖는 4자로 된 표현이 무엇인가?”

라는 질문에 대해 ‘역지사지’라는 한자성어를 장기기억에서 찾아내 답하는 것 등이 인출이고 회상이다. 한편 ‘능동적 인출’처럼 ‘능동적’이란 수식어를 붙인 것은 기억을 강화하기 위해 의도적으로 계획을 세워 인출 연습을 하는 것을 말하기 때문이다.

‘능동적인출’은 ‘수동적복습’과는 대조되는 말이다. 능동적 인출은 말하기 쓰기 그리기와 같이 안에서 밖으로 것을, 수동적 복습은 읽기 듣기 시청하기처럼 밖에서 안으로 집어넣는 것을 말한다. “한국전쟁은 몇 년도에 왜 일어났는가?”라는 질문에 답하는 것이 능동적 인출이고, “한국 전쟁에 관한 글을 읽는 것” 수동적 복습에 해당된다.

능동적 인출 연습이 수동적 복습보다 왜 장기기억에 더 효과적일까? 뢰되거퐈 카픽의 관련 연구에 따르면 학습을 위해 인출 활동을 하는 것(능동적 인출) 반복적해서 읽는 것(수동적 복습) 중 기억 회상률 측면에서의 차이는 아래와 같다.

<도표1> ‘수동적 복습’과 ‘능동적 인출’간의 기억 회상률 비교

위의 도표는 서로 다른 세 학습자 집단에게 동일한 학습 자료를 주고 서로 다른 방법으로 학습하게 했다.

(SSSS로 표시) 첫 집단은 자료를 4회 읽으며 공부하게 함

(SSSR로 표시) 두 번째 집단은 3회 읽으며 공부한 다음 1회 인출하게 함

(SRRR로 표시) 세 번째 집단은 1회 읽으며 공부하고 3회 인출하게 함.

각 집단이 학습에 사용한 시간은 동일했다.

이어서 학생들에게 어느 정도 기억효과가 클지 예측하게 한 다음 *도표 1-b

1주일 후 학습한 것을 회상하게 하였음.

그 결과 예상 회상률은 ‘SSSS>SSSR>SRRRR’ 순으로 4회 읽기 활동이 가장 높았으나

실제 회상률은 정반대 ‘SSSS 순을로 나타나 인출 연습 중심(SRRR)으로 공부했던 집단의 회상률이 가장 높았음.

위 실험으로 예상회상률과 실제 회상률 차이는 평소 많은 사람들이 학습 효율에 대해 잘못된 믿음을 갖고 있었다는 것을 말해준다.

우리는 주로 교수 학습의 초점을 학습자의 머릿속에 정보를 집어넣는 입력활동에 맞춰왔다.

교사는 강의식 설명, 비디오 시청, 필기, 시험준비를 위해 강의나 교재 내용의 개요를 정리한 자료의 제공을 중시하고, 학생은 교재 내용 정독하기, 중요한 정보를 형광펜으로 색칠하기, 필기한 것 복습하기 등을 중시한다. 이런 모든 활동을 모두 정보를 입력하는 것에 해당한다. 우리는 이런 학습법이 효과적이라고 믿어왔다.

우리는 열심히 이 입력하면 이것이 머릿속에 오랫동안 남을 것이라고 착각했던 것이었다.

실상은 다르다.

이러 활동은 단기간의 기억만을 가능하게 할 뿐 장기적 기억에는 비효율적이다. 이제 효과적인 학습을 위해서는 입력활동 외에 출력활동 즉 인출활동을 강화할 필요가 있다.

이와 유사한 목적의 또 다른 실험 하나를 소개하면 분석회상과 집중회상의 회상률 차이에 관한 실험이다.

<도표 2> ‘분산회상’과 ‘집중회상’의 회상률 비교

[기억회상률 도표]

위 도표는 동일한 학생 집단에게 4가지 서로 다른 조건하에서 어휘를 학습하게 한 뒤

1주일 후 회상률을 측정한 결과를 나타내고 있다.

측정은 학습자 집단에게 외래어 어휘 리스트의 각 단어와 뜻을 컴퓨터에서 하나씩 제시하고 이를 기억하게 했다가 나중에 다시 단어를 제시할 때 그 뜻을 회상해 타이핑하게 하는 방식으로 이루어졌다.

첫 조건은 ‘학습 1회’ 방식으로서 리스트의 전체 어휘를 철자와 뜻을 1회 학습하게(읽으며 기억하게) 했다가 나중에 회상률을 측정했더니 회상률이 1% 정도로 매우 낮았다.

두 번째 조건은 ‘회상1회’방식으로서 리스트의 모든 단어를 1회 성공적으로 회상할 수 있을 때까지 학습과 회상을 계속한 후 나중에 회상률을 측정했더니 30% 약간 못미치는 회상률을 보였다 ( 성공적으로 회상한 단어는 더 이상 볼 수 없도록 제외시켰다).

세 번째 조건은 리스트의 각 단어를 바르게 회상했을 때 시간간격을 두지 않고 연이어 추가로 3회 집중회상을 하게 한 ‘집중회상 4회’방식이었다.

이로부터 1주일 후 회상률을 측정했더니 모든 단어를 1회 성공적으로 회상하게 했던 두 번째 집단과 회상률이 비슷했다.

이는 1회를 초과한 집중회상을 하는 것이 추가적 노력을 들인 장기기억에 기여하지 못한다는 것을 보여준다.

마지막 네 번째 조건은 성공적으로 1회 회상한 것을 3회추가로 회상하되 회상 회상 간의 시간 간격을 두는 분산회상을 하게 했더니 회상률이 80%에 가까울 정도로 크게 향상되었다.

시간간격을 두고 하는 분산회상은 학습효과가 매우 높다는 것을 입증해주고 있다.

‘분산회상 4회’ 방식이 ‘집중 회상 4회’ 보다 회상률이 50%나 더 높다는 것은 매우 놀랍다.

‘분산회상(spaced recall)과 집중회상(massed recall)’의 회상률 차이에 대한 또 다른 실험(Carpenter & Agarwal, 2020) 하나를 보도록 할 것이다.

불어를 외국어로 학습하는 학생 두 집단에게 인출(retrieval) 방식(즉 회상 방식)으로 어휘를 30분 간 학습하게 했다.

한 집단에게는 동일 내용을 매일 10분씩 3일에 걸쳐 나누어 총 30분의 분산학습을 하게 했고, 다른 집단에게는 같은 날에 10분씩 총 3회를 집중학습하게 했다.

일주일 후에 예고 없이 학습한 어휘의 회상률을 측정한 결과 분산학습은 75%, 집중학습은 55%의 회상률을 보였다. 분산학습의 회상률이 집중학습 회상률보다 20% 더 높았다

<도표3 > 분산학습과 집중학습의 회상률 실험

<도표 4> 분산학습과 집중학습의 회상률 비교

이상의 서로 다른 3가지 실험에서 우리가 알 수 있는 것은 ‘능동적 인출(회상)’이 ‘수동적 복습’보다 회상률이 높고, ‘분산학습’이 ‘집중학습’보다 회상률이 높다는 점이다. ‘인출 활동이 입력 중심의 수동적 복습보다 학습효율이 높고’, ‘분산회상(분산학습)이 집중회상(집중학습)보다 회상률이 일관되게 높다’는 사실은 학습에 많은 시사점을 준다.

분산학습과 관련해 한 가지 유념할 점이 있다. 아래 <도표 5>의 그림처럼 분산의 간격을 두는 방식에 두 가지가 있으며 이 둘 간에는 회상률 차이가 있다.

<도표5> 집중회상과 분산회상

분산회상(spaced recall)은 시간 간격을 두고 반복적으로 학습하는 것을 말한다(<도표 5>의 ②③). 이런 분산회상에는 ②처럼 일정한 시간 간격을 두는 경우와 ③처럼 가령 반복 횟수가 늘어날 때마다 학습의 간격을 길게 하는(예: 30분 후, 4시간 후, 1일 후, 3일 후, 1주 후) 경우, 이렇게 두 가지가 있으며 후자의 기억 회상률이 더 높다(Landauer and Bjork, 1978). 한편 이와 대조적인 집중회상(massed recall)이나 집중학습(massed learning)은 하루에 몰아서 학습하는 것을 말한다(<도표 5>의 ①).

참고로 분산학습(분산회상을 포함)이 집중학습보다 더 학습 효율이 좋은 것은 각 학습과 학습 사이에 되뇌기(rehearsal)를 할 수 있는 기회가 존재하고, 각 학습을 할 때 조건이 다르며(뇌는 입력할 때와 동일한 조건에서 회상이 더 용이해지는데, 분산학습은 각 학습이 다양한 조건과 연관되기 때문에 나중에 회상의 가능성이 그만큼 커짐), 초두-최근효과(primacy and recency effect)4 때문으로 분석된다(집중학습은 초두와 최근이 딱 한 번뿐이지만 분산학습은 초두와 초근이 분산 횟수만큼 많기 때문임)(Kagan, 2014).

그렇다면 인출 활동이 기억률을 향상시키는 이유가 무엇일까? 이에 대한 전문가(Gauthier Lebbe, 2018)의 설명은 다음과 같다.

？ 기억해둔 어떤 정보를 애써 회상하면 이것이 장기기억 속의 정보를 수정하고(modify), 재구조화하며(reorganize) 더 단단히 응고화한다(consolidate).

？ 인출 연습을 자주 하면 그 기억에 대한 새로운 인출 경로(new retrieval pathways)가 만들어져 나중에 인출을 쉽게 할 수 있게 된다.

？ 기억된 정보를 탐색하게 되면 이 정보와 연결된 정보까지 활성화되기 때문에 기억망이 더 선명해져 나중에 이 기억에의 접근이 더 쉬워진다.

학습자들이 능동적 인출을 잘 사용하지 않는 것은 이것이 단순히 반복적으로 읽는 것보다 더 어렵고 부담스럽기 때문이다. 그러나 복습은 “인지적으로 부담스러울 정도로 힘들게 해야” 효과가 크다! 이는 헬스클럽에서 운동을 할 때 가벼운 역기보다는 무거운 것을 들어야 근육이 형성되는 것과 같은 이치다. 뇌의 근육을 발달시킬 때도 마찬가지다. 정보의 인출 활동이 힘들수록(더 노력이 들어갈수록) 뇌는 더 효과적으로 정보를 저장하고 인출할 수 있게 된다. 이를 잘 표현해주는 말이 하나 있다.

“인출 연습이 더 어려우면 어려울수록 학습한 것을 장기기억에 저장하는 것이 그만큼 더 효과적이게 된다(The more difficult the retrieval practice is, the more effective it becomes for long-term learning).”

[출처] 링크: https://21erick.org/column/6565/

[정리] 교수학습지원센터 근로학생 박0진