인지심리학 (Cognitive Psychology) 11 주차 전문성 (Expertise) 전종섭교수 ( 언어인지과학과 ) 지난강의 망각의멱법칙 (power law of forgetting) 우등생의기억술 2: 언제나여분의적절한정보를학습하면서, 연합구조와틀을능동적으로구성하는학습법을터득해야함
전문가와의만남... 김연아, 2010 벤쿠버 동계올림픽영상 Boris Berezovsky: Liszt 작곡 초절기교연습곡 4번, 마제파 에서... 학습목표 전문성, 인지능력의자동화 수련을통한전문성의발달 전문성의발달단계
전문성, 인지능력의자동화 전문성 (expertise): 반복훈련을통해통제된인지능력이자동화된능력으로바뀐결과 ( 예 : SBS TV < 생활의달인 >, 머리땋는달인, 신문배달달인, LPG 통달인, 상자쌓는달인등등등 ) 전문성, 인지능력의자동화 Schneider & Shiffrin (1977) 틀속에서표적의유무찾기 반응시간측정 동일유목조건 - 문자표적 : [J] - 틀 : [G K M F], [B M K J] 등 - 평균반응시간 : 400 ms ( 각틀의항목수증가 반응시간도증가 )
전문성, 인지능력의자동화 Schneider & Shiffrin ( 계속 ) 상이유목조건 - 숫자표적 : [8] - 틀 : [K G M F], [B K M 8] 등 ( 방해자극은문자임 ) - 평균반응시간 : 80 ms ( 각틀의항목수가반응시간에영향주지않음 ) 전문성, 인지능력의자동화 Schneider & Shiffrin ( 계속 ) 후속실험 : 동일유목실험에서피험자들은 2100 회의시행후상이유목조건수준의반응시간에도달했음 자동화된전문성이발달한경우로보임
전문성, 인지능력의자동화 자동화된전문성의대표적사례 : Virtuoso ( 비르투오소 ): - Boris Berezovsky - Glenn Gould http://www.youtube.com/watch?v=qb76jxbq_gq - Yamashita Kazuhito - Paco de Lucia 전문성, 인지능력의자동화 Qin et al. (2003): 전문성의획득 fmri : 수학수업, 새영역학습 첫째날 vs. 5일째 : 전문성 자동화 심적에너지소비가줄어듬
수련을통한전문성의발달 수련과전문성의관계 Hayes, Gardner : 10 년수련법칙 Gladwell : 1 만시간법칙 ( 3시간 / 일 365일 10년 = 10950시간 ) 아동의모국어습득 : 첫돌이후대략 3 년의시간이필요 ( 10시간 / 일 365일 3년 = 10950시간 ) 1 만시간의법칙을따름 ~! 수련을통한전문성의발달 수련과전문성의관계 ( 계속 ) Hayes : - No pain, no gain. ( 고통이없으면, 결실도없다.) - When the going gets tough, the tough get going. ( 상황이어려워지면, 강한사람이버틴다.)
전문성의발달단계 Fitts & Posner (1967) 1 Cognitive stage 2 Associative stage 3 Autonomous stage 전문성의발달단계 Cognitive stage 서술적지식 ( 예 : 문어빵을찌르면서순간적으로막대를우측 15도방향으로기울여반죽을좌측으로민다 ) 을배우고의도적으로반복
전문성의발달단계 Associative stage Detect and correct errors in knowledge Strengthen connections among items 서술적지식의절차화 Autonomous stage Procedure becomes more automated and faster 전문성의발달단계 Logan & Klapp (1991) 의실험 C + 3 =? C에서 3 글자떨어진글자는? C - D - E - F
D + 4 =? D + 4 = H
A + 2 =? A + 2 = C
L + 1 =? L + 1 = M
D + 4 =? D + 4 = H
F + 3 =? F + 3 = I
D + 4 =? D + 4 = H
J + 3 =? J + 3 = M
H + 2 =? H + 2 = J
D + 4 =? D + 4 = H
I + 4 =? I + 4 = M
D + 4 =? D + 4 = H.
전문성의발달단계 Logan & Klapp ( 계속 ) 마지막두문제를어떻게풀었는가? - I + 4 = M - D + 4 = H 전문성의발달단계 Logan & Klapp ( 계속 ) Counting algorithm (I - J - K - L - M) 느리고잘틀림! Autonomous retrieval from memory: D + 4 = H 빠르고정확 전문성의획득!
backward vs forward reasoning l: 경사면의길이 Θ: 경사면과지면과의각도 μ(mu): 마찰계수 존앤더슨 ( 이영애역 ), 인지심리학과그응용 ( 제 7 판, p. 309) Q: 블록이경사면에도달했을때속도는? backward vs forward reasoning ( 계속 ) 존앤더슨 ( 이영애역 ), 인지심리학과그응용 ( 제 7 판, p. 309) 초보자의해법 : 알려지지않은속도 v 에서시작하는역행추리
backward vs forward reasoning ( 계속 ) 존앤더슨 ( 이영애역 ), 인지심리학과그응용 ( 제 7 판, p. 309) 전문가의해법 : 중력처럼계산가능한 값에서시작하는순행추리
depth-first vs. breadth-first (Anderson, 4판 ) 초보자 : depth 전문가 : breadth
전문가는예측하며작업 : 오랜경험에서비롯한 know-how 와큰그림, 계획의문제 ( 예 : 기타, 바이올린전판의두께및무게와셀락의양예측 )
11주차. 전문성 인지심리학 절차화 (proceduralization): Rules & routines 두 삼각형의 합 동을 증명 ① 변변변 정리 ② 변각변 정리 11주차. 전문성 존 앤더슨 (이영애 역), 인지심리학과 그 응용 (제 7 판, p. 305) 인지심리학
11주차. 전문성 인지심리학 절차화 (계속) 6번째 문제 숙달로 인한 절차화 획득 존 앤더슨 (이영애 역), 인지심리학과 그 응용 (제 7 판, p. 305) 11주차. 전문성 인지심리학 절차화 (계속) 명료하게 정의된 서술 지식을 순서에 따라 적용
절차화의다른예 : 음소 (phoneme) 와이음소 (allophones) 찾기 한국어 & 영어 : [s] vs. [s ] - 국어 : /s/, /s / - 영어 : /s/ [s] vs. [s ] How do we know this? - 절차화 ( 최소대립쌍 ) 절차화의다른예 : 통사 Tree 그리기 The boy kicked the ball in the park
절차화의다른예 : 통사 Tree 그리기 S VP NP PP NP NP Det N V Det N P Det N The boy kicked the ball in the park How do we know this? - By using PS-Rules! ( 명료한절차화 ) 1 S NP VP 2 NP Det N 3 VP V NP (PP) 4 PP P NP
문제표상방법의차이 : 표면특징 vs. 심층특징 Chi et al. (1981): 비슷한물리문제를비슷한범주로분류하도록요구 초보자 : 회전, 경사면등의표면특징 존앤더슨 ( 이영애역 ), 인지심리학과그응용 ( 제 7 판, p. 312) or 존앤더슨 ( 이영애역 ), 인지심리학과그응용 ( 제 7 판, p. 305)
전문가 : 심층특징 존앤더슨 ( 이영애역 ), 인지심리학과그응용 ( 제 7 판, p. 305) - 에너지보존법칙을활용 전문가 : 심층특징 존앤더슨 ( 이영애역 ), 인지심리학과그응용 ( 제 7 판, p. 305) - 뉴턴의제 2 법칙활용
Chase & Simon (1973): Chunking 과패턴학습 Susan Polgar: http://www.youtube.com/watch?v=comrx17iue8 Chase & Simon ( 계속 ) Anderson (2009, p. 258). Cognitive Psychology and Its Implications
11주차. 전문성 인지심리학 Chase & Simon (계속) Anderson (2009, p. 259). Cognitive Psychology and Its Implications 11주차. 전문성 인지심리학 Simon & Gilmartin (1973) Chess masters have stored 50,000 different game patterns in memory!!!
체스고수도낱자열기억에서는평범 장기기억의증가는전문영역에만한정됨을시사 협소한전문성 : 브라질노점상아동들의산수능력 (Carraher et al., 1985) ( 상황맥락에서는우수하나실험실맥락에서는무능함 ) Chase & Ericsson (1982): 7-8의단기기억폭을 200 시간연습후 81 개까지증대시킴 ( 2시간 / 일 5일 / 주 4주 5 개월 = 200시간 ) 낱자인출에전이되지않음
평가하기 순행추리, 폭 (breadth) 중심의사고, 절차화, 심층특징의파악, 패턴의장기기억저장등은전문성확보를위한원인적요소일까, 혹은전문성이확보된이후의결과일까? 만일이것이 원인 보다 결과 에가깝다면, 전문성을확보하기위한 진정한요인 은무엇일까? 평가하기 언어학문제풀이를할때, 절차화 가특히중요한문제로어떤것들이있는지말하시오.
정리하기 전문성, 인지능력의자동화 수련을통한전문성의발달 전문성의발달단계 : 1 순행추리, 2 폭 (breadth) 중심의사고, 3 절차화, 4 심층특징의파악, 5 패턴의장기기억저장 Trailer : 추리, 판단, 결정