교사들이 학생들의 인지 부하를 주의 깊게 고려해야 하는 이유

2020년 6월 10일

오늘날 많은 학생들이 디지털 네이티브이지만, 원격 학습은 대부분에게 비교적 새로운 경험이었습니다. 학습 플랫폼의 도구를 이해하고 동료 및 교사와 온라인으로 소통하는 것까지, 다양한 수준의 지도 아래 더 많은 것을 기대받아왔습니다.

이번 학년도에 원격 학습이 끝나가면서, 학생들은 비학업 활동에서 더 많은 산만함에 노출될 수 있습니다. 현재 팬데믹과 그 결과, 다가오는 여름 방학에 대한 걱정은 학생들의 정신적 자원을 소모시킵니다. 이러한 문제들은 학생들의 인지 부담을 증가시키고 학습 성과에 부정적인 영향을 미칠 뿐만 아니라, 교육 학습에서 형평성과 접근성 목표 달성을 더 어렵게 만들 수 있습니다.

인지 부하 이해하기

"우리가 정보를 처리하는 '대역폭'은 작업 기억의 용량과 관련이 있습니다,"라고 ETS 연구개발 수석 연구원인 매들린 키너가 설명했습니다. "작업 기억은 당신의 정신적 공간이며, 지금 의식적으로 인지하거나 주의 깊게 생각하는 모든 것을 담고 있습니다. 예를 들어, 이 글을 읽는 동안, 단어와 아이디어는 작업 기억 속에서 표현되고 처리되고 있습니다."

반면 인지 부하는 작업 기억에서 언제나 처리되는 정보이며, 일반적으로 부담이 클수록 정신적 노력이나 작업도 더 큽니다. 하지만 학습에 중요한 것은 단순히 부담의 양만이 아니라, 부하의 종류도 중요합니다.

연구에 따르면 인지 부하에는 세 가지 유형이 있습니다: 학습 과제의 복잡성으로 인한 인지적 노력인 내적 부하; 학습 목표와 무관한 정보를 다루는 데 따른 인지적 노력인 부작용; 그리고 지식을 조직하는 정신 구조를 생성하고 자동화하기 위한 인지적 노력인 관련 부하입니다.

"이러한 다양한 유형의 인지 부하들은 학습자들의 제한된 작업 기억 능력을 두고 경쟁합니다,"라고 ETS 연구개발 연구원 정아 문은 말했습니다. "연구에 따르면 일반적으로 불필요한 부하는 학습의 목표가 아닌 이상 최소화되어야 합니다. 불필요한 부하를 최소화하면 관련 부하를 유도하는 학습 활동에 충분한 정신적 자원을 확보할 수 있으며, 이는 긍정적인 학습 결과로 이어질 수 있습니다."

교사들은 원격 학습 학습 자료를 설계할 때 불필요한 인지 부하를 무심코 포함하지 않도록 하는 것이 중요합니다.

학생들의 계획 유지

학생들이 독립적으로 배우거나 부모님 같은 비전문가의 지원만으로 학습할 때, 학습과 무관한 활동에 시간과 정신적 노력을 무심코 낭비하게 될 수 있습니다. 교사들은 원격 학습 학습 자료를 설계할 때 불필요한 인지 부하를 무심코 포함시키지 않도록 하는 것이 중요합니다. 많은 교사들이 이미 본능적으로 많은 부분을 하고 있을 수 있지만, 이 정보는 일상적인 활동과 연구 결과를 구체적으로 연결시켜 자신의 연구를 강화하기 위한 것입니다.

다음은 교사들이 인지 부하를 줄이기 위해 설계에 계속 접근할 수 있는 몇 가지 방법입니다 (PDF):

적절한 정보량 제공: 너무 많거나 적은 정보를 제공하지 마세요. 또한 중복된 정보나 학습 목표와 관련 없는 정보는 삭제하세요.
복잡한 과제를 더 작은 조각으로 나누세요: X와 Y를 동시에 완료하라고 요구하는 대신, 먼저 과제 X를 주고 그 다음에 과제 Y를 줍니다. 작업을 더 작고 관리 가능한 과제로 나누는 것이 학습을 촉진하고 인지 부하를 줄이는 데 효과가 있음이 밝혀 졌습니다.
정보 통합: 많은 학습 자료는 이미지와 동반된 텍스트 등 여러 정보를 제공합니다. 학습자는 이러한 출처에서 정보를 정신적으로 통합해야 할 경우 인지 부하가 증가할 가능성이 높습니다. 텍스트와 이미지를 나란히 배치하거나, 관련 정보를 강조하는 단서로 연결해 상호작용을 알리는 공간 적 통합 은 인지 부담을 줄일 수 있습니다.
사전 교육: 학습 플랫폼에서 새로운 도구와 기능을 배우는 방법을 충분히 배울 기회를 제공합니다. 사전 교육은 학생들이 학습 도구나 기능 사용법을 배우는 것보다 목표 콘텐츠를 배우는 데 정신적 자원을 집중하도록 도와줍니다.

키너는 원격 환경에서 교재 설계에 신경 쓰는 것 외에도, 교사들이 학생들에게서 인지 피로의 징후를 찾아야 한다고 설명했습니다. "인지 피로는 지속적인 인지 참여가 정신적 자원을 소모하는 데서 비롯됩니다,"라고 그녀는 설명했습니다. "지속적인 피로는 동기 부여 저하, 산만함 증가, 정보 처리 능력 저하로 이어집니다. 연구에 따르면 많은 학습자들이 과제 진행 중에 실수 증가, 반응 속도 느리기, 자기보고 피로 평가 증가, 동기 부여 평가 저하 등을 경험하는 것으로 나타났습니다. 학생들이 이러한 증상을 보이고 있다면 휴식을 취할 때일 수 있습니다. 연구에 따르면 휴식은 특히 어린 학습자에게 인지 자원을 재충전하는 데 매우 효과적이며, 학생들이 일어나서 움직이는 움직임 휴식이 특히 도움이 될 수 있습니다."

인지 부하 및 영어 학습자(ELL)

"인지 부하 관리는 ELL에게 다소 다를 수 있습니다. 특히 실제 업무를 영어로 수행할 때 그들을 돕는다면," ETS 연구개발 부연구원 사사야마 쇼코가 말했습니다. 일반적으로, 주요 부하 증가와 최소화된 부가 학습 학습 능력 향상에 도움이 된다고 주장 됩니다. 하지만 부가 부하 증가 는 이 학습자 집단에도 중요한 역할을 할 수 있습니다.

예를 들어, 전화나 온라인 대화는 오디오 연결이 나쁘거나 배경 소음이 크다는 등의 어려움을 동반하는 경우가 많습니다. "이러한 요소들은 ELL의 영어 학습 자체에는 부수적인 요소들입니다,"라고 사사야마는 설명했습니다. "하지만 학습자가 현실 세계에서 이러한 요소들을 다룰 수 있어야 한다면, 이러한 요소들을 도입 하고 불필요한 부하를 의도적으로 늘리 는 것이 오히려 좋은 방법입니다. 이는 학습자가 현실 세계의 혼란을 수용할 전략을 개발하는 데 도움을 주어 더 나은 학습으로 이어집니다."

한 가지 염두에 두어야 할 점은 전략적으로 불필요한 부하를 도입하는 것입니다(PDF). 위 시나리오에서는, ELL이 조용한 공간에서 기본적인 전화 통화를 할 수 있을 때 추가적인 부하를 도입하는 것이 가장 합리적입니다. 즉, 핵심은 학습자의 현재 능력 수준을 파악하고 인지적 부하를 점진적으로 증가시키는 것입니다.

학년이 마무리되고 있지만, 교사들은 원격 학습이 가져다준 장단점을 주목해서는 안 됩니다. 교사들은 원격 학습이 학생들의 인지 능력에 미친 영향을 계속 고려하고, 가을 학기에 개선할 방법을 최우선으로 고려해야 합니다.