스위스의 발달심리학자인 Piaget는 미국의 Skinner와 동일한 시대의 학자였다. 그는 1930년대와 1940년대에 걸쳐 매우 중요한 연구를 수행하였지만, 1960년대까지는 미국의 발달 심리학계에 그다지 알려지지 않았다. 왜냐하면 아동의 학습과 발달에 대한 그의 기본 가정과 연구 방법이 1920년대부터 1960년대까지 미국의 심리학을 지배하였던 행동주의 심리학의 전통과 반대되기 때문이었다. 그러나 Piaget는 현재 20세기의 가장 영향력 있는 발달 심리학자 중 한 사람으로 인정받고 있으며 그가 제안한 인지 발달 이론은 학습자와 학습을 이해하는 데 지대한 영향을 미치고 있다. Piaget는 평형화(equilibrium)와 도식(schema), 그리고 동화(assimilation)와 조절의 개념을 사용하여 인간의 인지 발달 과정을 설명한다. 평형화란 인간이 생존하기 위하여 자신의 내부구조를 일정하게 유지하려는 본능적인 경향성을 의미한다. 즉, 목이 마르면 물을 마시는 것이나 피곤하면 잠을 자는 것 등은 생존을 위한 가장 본능적인 행위로 신체의 평형화를 유지하기 위한 것이다. Piaget는 인간의 인지 발달 역시 이러한 평형화의 기제를 따른다고 제안하였다. 인기 발달에서 평형화의 욕구가 충족되어 구조화되고 조직화한 상태를 도식이라 한다. 따라서 도식은 우리가 환경에서 수많은 정보를 받아들이고 적절히 반응하기 위하여 사용하는 지식의 틀을 의미한다. 평형화의 원리에 따라 도식이 구성되는 과정을 설명하기 위하여 Piaget이 제시하는 개념이 동화와 조절이다. 동화란 새로운 정보 혹은 새로운 경험을 접할 때 새로운 정보와 경험을 이미 자신에게 구성되어 있는 도식에 적용하려는 경향성을 뜻한다. 반면, 조절이란 새로운 정보 혹은 새로운 경험을 인식하기 위해 기존의 도식을 수정하는 것을 의미한다. 결국, Piaget에 의하면 인지 발달이란 기존의 도식에 비추어 모순 없는 지식은 동화시키고 기존의 도식에 적절하지 않은 지식은 도식을 변경하는 조절과 과정을 통해 끊임없이 도식을 확장하게 시키는 과정이라고 풀이할 수 있다. 한편, 조절과 관련하여 반드시 주의해야 할 점은 새로운 정보가 기존의 도식으로 설명되지 않을 경우 반드시 조절이 일어나는 것은 아니라는 사실이다. 기존의 도식으로 해결되지 않는 경우 조절이 일어나기도 하지만 동화와 무시라는 기제가 발생할 수도 있다. 즉, 새로운 정보가 기존의 도식으로 도저히 해석될 수 없는 경우, 학생들은 그러한 정보를 무시하기도 하고 때로는 자신의 도식을 이용하여 억지로 해석해 버리기도 한다. 이러한 사실은 교육의 실제가 우리가 바라고 원하는 방향으로 이루어지는 것만은 아니라는 사실을 보여준다. Piaget는 대표적인 단계이론 가다. 인간 발달에서 단계이론이란 발달이 질적으로 구분되는 여러 단계를 거치면서 진행된다는 관점을 말한다. Piaget는 아동 개개인이 각 단계를 통과하는 속도는 어느 정도 다를 수 있지만, 아동들이 이후의 발달 단계로 들어가기 위해서는 반드시 앞의 단계를 통과해야 하며, 어느 단계에서도 몇 단계를 뛰어넘어 발전하는 도약이란 없다고 믿는다. Piaget는 앞서 설명한 평형화의 원리에 따라 형성되는 학습자의 인지는 연령에 따라 단계적으로 발달한다고 주장한다. 감각운동기는 발달의 첫 단계에서 아동은 시각·청각 등의 조절 감각과 운동 능력에 초점을 둔다. 그들의 사고는 자신의 신체적 행동해 주면 세계가 어떻게 반응하는가에 제한되어 있다. 감각운동기의 아동들은 기억 속의 사물에 대한 어떤 표상도 가지고 있지 않으며 모방력을 발전시키는데, 이 시기에 발전되는 모방력은 이후에 관찰학습을 위한 토대를 형성하는 데 중요한 기능을 하게 된다. 전 조작기 단계에서 '전조작'이라는 용어를 사용하는 것은 그것이 발달의 불완전한 단계라는 것을 암시한다. 아동들은 이 단계를 거치면서 연어의 발달이 급속히 이루어지고 상징적 사고의 발달과 개념 획득 능력에서 빠른 성장을 보인다. 또한 이 단계에서는 아동은 다양한 개념을 형성한다. 구체적 조작기에서는 주변 세계를 인식하는 아동의 능력이 상당히 진전된다. 아동은 구체적 조작기를 통해 전조작기의 결핍 요소들을 습득하게 된다. 즉, 자기중심적 사고는 타인에 대한 관심으로 전환되고, 이러한 능력의 습득으로 구체적인 사물에 대한 논리적인 조작을 수행할 수 있게 된다. 단순한 지각에 의해서가 아닌 추론을 토대로 결론에 도달하게 되는 능력을 발전시키는 것이다. 이 단계의 주된 특성은 수와 물질의 특성에 대해서 배열과 분류의 능력이 발달한다는 점이다. 단지 이때의 논리적 사고는 실제적이고 물질적인 것에 한정되어 있다고 할 수 있다. 형식적 조작기에서 아동은 가설을 세워 사고하며 현실적인 것뿐만 아니라 비현실적인 것에 대해서도 추론할 수 있게 된다. 추상적인 문제를 체계적으로 사고하고 그 결과를 일반화할 수도 있다. 삼단논법의 이해가 이루어지는 것도 이 단계에서다. 또한 문제 상황에서 변인을 확인하여 분류할 수 있으며, 이를 통제 혹은 제어할 수 있다.
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