메타인지
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1. 개요
메타인지는 인지에 대한 인지, 즉 생각에 대해 생각하는 것을 의미하며, 자신의 사고 과정을 이해하고 조절하는 능력을 포괄한다. 메타인지 지식, 메타인지 조절, 메타인지 경험의 세 가지 요소로 구성되며, 내용 지식, 과제 지식, 전략적 지식과 같은 다양한 유형의 지식을 포함한다. 메타인지는 학습, 기억, 문제 해결 등 다양한 인지 활동을 조절하고, 사회적 상호작용, 태도, 고정관념에도 영향을 미친다. 동물, 특히 영장류와 쥐에서도 메타인지 능력이 관찰되며, 자기 조절 학습과 밀접한 관련이 있다. 또한, 정신 질환의 이해와 치료, 예술 작품의 해석에도 적용되며, 마음 방황을 조절하는 역할도 한다. 조직 메타인지 개념은 집단, 팀, 조직 전반에도 적용된다.
이런 높은 수준의 인지는 미국의 발달 심리학자 존 H. 플라벨 (1976)에 의해 메타인지라고 정의되었다.[103]
메타인지는 미국의 발달 심리학자인 존 H. 플라벨에 의해 정의되었으며,[103] 인지에 대한 지식과 인지 통제를 의미한다. 예를 들어, A를 배우는 것이 B보다 어렵다는 것을 알거나, C를 사실로 받아들이기 전에 다시 확인해야 한다고 생각하는 것은 메타인지를 활용하는 것이다.[103]
메타인지는 자신뿐만 아니라 다른 사람의 정신 과정, 문화의 영향, 그리고 우리 자신에 대한 믿음까지 포함하는 개념으로 확장될 수 있다.[120] 이러한 관점을 사회적 메타인지라고 한다.
2. 정의
메타인지라는 용어는 말 그대로 '인지 이상의 것'을 의미하며, 인지에 대한 인지를 가리키거나, 보다 비격식적으로는 생각에 대해 생각하는 것을 의미한다. 플라벨은 메타인지를 인지 및 인지의 제어에 대한 지식으로 정의했다. 예를 들어, 어떤 사람이 B보다 A를 배우는 데 더 많은 문제가 있음을 알아차리거나, 사실로 받아들이기 전에 C를 다시 확인해야 한다고 생각하면 메타인지를 활용한 것이다.[103] 안드레아스 데메트리우의 이론 (인지 발달에 대한 신피아제 이론 중 하나)은 자기 감시, 자기 표현 및 자기 조절 과정을 지칭하기 위해 과인지(Hyper-Cognition)라는 용어를 사용했는데, 이는 인간 정신의 필수적인 구성 요소로 간주된다.[104] 더욱이, 그는 동료들과 함께, 그는 이러한 과정이 전통적으로 유동지능을 구성하는 것으로 간주되었던 처리 효율성 및 추론과 함께 일반 지능에 관여한다는 것을 보여주었다.[105]
메타인지는 학습 기술, 기억력 및 학습 모니터링 능력과 같은 자신의 사고과정에 대해 생각하는 것도 포함된다.
메타인지 지식은 자신의 인지과정과 학습을 극대화하기 위해 그 과정을 조절하는 방법에 대한 이해다.
메타인지 지식의 몇 가지 유형은 다음과 같다:
메타인지는 기억 모니터링 및 자기 조절, 메타 추론, 의식 / 인식 및 자율 의식 / 자의식의 연구를 포괄하는 일반적인 용어이다. 실제로 이러한 능력은 자신의 인지를 조절하고, 생각하고, 학습하는 잠재력을 극대화하고 적절한 윤리 / 도덕적 규칙을 평가하는 데 사용된다. 또한 인식이 높아짐에 따라 주어진 상황에 대한 응답 시간을 단축하고 잠재적으로 문제 또는 작업을 완료하는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
실험 심리학의 영역에서 메타인지 (T.O 넬슨 & L. Narens가 제안)의 영향력있는 구별은 모니터링 (자신의 기억의 강도에 대한 판단을 내리는 것)과 그러한 판단을 사용하여 행동을 안내하는 (특히, 연구 선택) 것이다. Dunlosky, Serra 및 Baker (2007)는 이 영역의 결과를 응용 연구의 다른 영역에 적용할 수 있는 방법에 초점을 맞춘 메타 메모리 연구의 검토에서 이러한 차이를 다루었다.
인지신경과학 영역에서 메타인지 모니터링 및 제어는 다른 피질 영역에서 감각 신호를 수신 (모니터링)하고 피드백 루프를 사용하여 제어를 구현하는 전전두 피질의 기능으로 간주되었다.[108]
메타인지는 인공 지능과 모델링 분야에서 연구된다.[107] 따라서 그것은 창발적인 시스템론의 관심 영역이다.
3. 구성 요소
안드레아스 데메트리우는 자기 감시, 자기 표현, 자기 조절 과정을 하이퍼 인지라는 용어로 지칭했는데, 이는 인간 정신의 필수 요소로 간주된다.[104] 그는 이러한 과정이 전통적으로 유동성 지능을 구성하는 것으로 여겨지는 처리 효율성 및 추론과 함께 일반적인 지능에 관여함을 보였다.[105]
메타인지는 학습 기술, 기억 능력, 학습 모니터링 능력 등 자신의 사고 과정에 대한 사고를 포함한다. 실험 심리학에서는 기억의 강도에 대한 판단(모니터링)과 이러한 판단을 사용한 행동 안내(통제)를 구분한다.
메타인지는 다음 세 가지 요소로 분류된다.[108]
# '''메타인지 지식'''(메타인지 인식)
# '''메타인지 조절'''
# '''메타인지 경험'''
메타인지는 학습 상황에서 사용되는 사고 과정에 대한 적극적인 통제를 포함한다.
3. 1. 메타인지 지식 (Metacognitive Knowledge)
메타인지 지식(메타인지 인식이라고도 함)은 개인이 인지 처리자로서 자신과 타인에 대해 알고 있는 것을 말한다.[108] 메타인지는 메타인지 지식을 고려할 때 적어도 세 가지 유형의 메타인지 인식을 포함한다.[109]
메타인지 지식에는 내용 지식(선언적 지식), 과제 지식(절차적 지식), 전략적 지식(조건부 지식)이 포함된다. 이러한 지식들은 상호 연관되어 있으며, 효과적인 학습을 위해서는 세 가지 지식이 모두 필요하다. 예를 들어, 학생이 시험을 준비할 때, 먼저 자신이 어떤 내용을 알고 모르는지 파악하고(내용 지식), 시험 문제의 유형과 난이도를 예상하며(과제 지식), 그에 맞는 학습 전략을 선택하고 적용해야 한다(전략적 지식).
Swanson(1990)의 연구에 따르면 5학년과 6학년 학생들의 문제 해결 능력을 비교했을 때, 메타인지 지식은 IQ와 사전 지식 부족을 보상할 수 있다. 높은 인지 능력을 가진 학생들은 적은 수의 전략을 사용했지만, IQ나 사전 지식에 관계없이 낮은 인지 능력을 가진 학생들보다 더 효과적으로 문제를 해결했다.[116]
3. 1. 1. 선언적 지식 (Declarative Knowledge)
선언적 지식은 학습자로서 자신과 자신의 수행 능력에 영향을 미칠 수 있는 요소에 대한 지식을 말하며,[98] "세계 지식"이라고도 불린다.[110] 예를 들어, 학생이 시험을 준비하면서 자신이 특정 과목에 대해 얼마나 알고 있는지, 어떤 부분이 부족한지를 파악하는 것이 선언적 지식에 해당한다.
선언적 지식(내용 지식)은 특정 과목에 대한 자신의 지식 등, 자신의 능력에 대한 이해이다. 모든 메타인지가 정확한 것은 아니다. 연구에 따르면 학생들은 자신과 개념에 대한 전반적인 지식을 평가할 때 노력 부족을 이해력 부족으로 착각하는 경우가 많다.[22] 또한, 잘 수행했다는 자신감이 높을수록 성과에 대한 메타인지적 판단의 정확성이 떨어진다.[23]
3. 1. 2. 절차적 지식 (Procedural Knowledge)
절차적 지식은 일을 하는 것에 대한 지식이다. 이러한 유형의 지식은 휴리스틱과 전략으로 표시된다.[98] 높은 수준의 절차적 지식을 통해 개인이 작업을 보다 자동으로 수행할 수 있다. 이는 보다 효율적으로 접근할 수 있는 다양한 전략을 통해 달성된다.[111] 과제 지식(절차적 지식)은 과제의 내용, 길이 및 종류와 같이 과제의 난이도를 어떻게 인식하는지를 말한다.
3. 1. 3. 조건부 지식 (Conditional Knowledge)
조건부 지식은 선언적 지식과 절차적 지식을 언제, 왜 사용해야 하는지를 아는 것을 말한다.[112] 이를 통해 학생들은 전략을 사용할 때 자원을 할당할 수 있으며, 이는 전략을 더 효과적으로 만든다.[113] 전략적 지식(조건부 지식)은 정보를 학습하기 위해 전략을 사용하는 자신의 능력이다. 어린 아이들은 이것을 잘하지 못하며, 초등학교 고학년이 되어서야 효과적인 전략에 대한 이해를 시작한다. 요컨대, 전략적 지식에는 ''무엇'' (사실적 또는 선언적 지식), ''언제, 왜'' (조건부 또는 상황적 지식) 그리고 ''어떻게'' (절차적 또는 방법론적 지식)를 아는 것이 포함된다.
3. 2. 메타인지 조절 (Metacognitive Regulation)
메타인지 조절은 사람들이 자신의 학습을 통제하는 데 도움이 되는 일련의 활동을 통해 인지 및 학습 경험을 조절하는 것이다.[108] 이는 학습 과제에 접근하는 방법을 계획하고, 이해도를 모니터링하고, 과제 완료를 향한 진행 상황을 평가하는 것을 포함한다.[108]
메타인지 조절은 계획, 모니터링, 평가의 세 가지 주요 기술을 포함한다.[98][114] 메타인지적 통제는 인지 조절에서 중요한 기술이며, 관련 정보에 인지 자원을 집중하는 것이다.[25] 과제를 완수하려는 동기를 유지하는 것 또한 주의력 통제와 밀접하게 관련된 메타인지적 기술이다. 자신의 지식, 생각, 감정 및 적응 전략에 대한 인식이 부족하면 이에 대한 통제가 비효율적이 된다.
메타인지 이론은 성공적인 학습에 중요한 역할을 하며, 학생과 교사가 이를 이해하는 것이 중요하다. 사전 검사, 자기 평가 및 학습 계획 수립을 포함한 메타인지 훈련을 받은 학생들은 시험에서 더 좋은 성적을 보였다.[28] 그들은 "작업에 적합한 도구"를 사용하고 효과에 대한 인식에 따라 학습 전략과 기술을 수정하는 자기 조절 학습자이다.
3. 2. 1. 계획 (Planning)
메타인지 조절의 핵심 기술 중 하나인 계획은 과제를 수행하기 위해 적절한 전략을 선택하고, 필요한 자원을 올바르게 할당하는 것을 의미한다.[98] [114] 이는 학습 과제에 접근하는 방식을 계획하는 것을 포함한다.
3. 2. 2. 모니터링 (Monitoring)
메타인지적 모니터링은 자신의 인지 과정에 대한 자각으로, 과제에 대한 예상, 점검, 평가를 수행하는 것을 의미한다.[91] 예를 들어, 공부할 때 '이 부분이 어렵구나', '이해했는지 확인해 보자'와 같이 자신의 이해도를 점검하는 것이 모니터링에 해당한다.
모니터링은 메타인지적 통제와 순환적인 관계를 가진다. 즉, 모니터링을 통해 얻은 정보를 바탕으로 통제가 이루어지고, 통제의 결과는 다시 모니터링을 통해 평가된다. 만약 모니터링 결과가 부적절하면, 통제에서의 전략 선택과 수정 또한 부적절해질 수 있다.[91]
3. 2. 3. 평가 (Evaluation)
메타인지는 학습 과제에 접근하는 방법을 계획하고, 이해도를 모니터링하며, 과제 완료를 향한 진행 상황을 평가하는 것을 포함한다.[108] 이러한 평가는 본질적으로 메타인지 기술이다.
메타인지 조절은 다음 세 가지 필수적인 기술을 포함한다.[98][114]
1. 계획: 적절한 전략 선택과 작업 수행에 영향을 미치는 자원의 올바른 할당을 의미한다.
2. 모니터링: 이해력 및 작업 수행에 대한 인식을 말한다.
3. 평가: 작업의 최종 결과물과 작업이 수행된 효율성을 평가하는 것을 말한다. 여기에는 사용된 전략 재평가가 포함될 수 있다.
Swanson(1990)은 5학년과 6학년 학생들의 문제 해결을 비교할 때 메타인지 지식이 IQ와 사전 지식 부족을 보상할 수 있음을 발견했다. 높은 인지 능력을 가진 학생들은 적은 수의 전략을 사용했지만, IQ나 사전 지식에 관계없이 낮은 인지 능력을 가진 학생들보다 더 효과적으로 문제를 해결한 것으로 보고되었다.[116] 대학 강의 중에 문자 메시지를 보내는 학생들을 조사한 한 연구에서는 메타인지 능력이 높은 학생들은 수업에서 휴대 전화를 사용하는 것으로 인해 학습에 영향을 받을 가능성이 다른 학생들보다 적다고 제안되었다.[117]
메타인지자는 자신의 강점과 약점, 당면한 작업의 성격, 사용 가능한 "도구" 또는 기술을 알고 있으며, 보다 광범위한 "도구" 레퍼토리를 가지는 것은 목표 달성에 도움이 된다.
3. 3. 메타인지 경험 (Metacognitive Experiences)
메타인지 경험은 현재 진행 중인 인지적 노력과 관련된 경험이다.[16] 메타인지적 통제는 인지 조절에서 중요한 기술이며, 관련 정보에 인지 자원을 집중하는 것이다.[25] 마찬가지로, 과제를 완수하려는 동기를 유지하는 것도 주의력 통제와 밀접하게 관련된 메타인지적 기술이다. 내부 및 외부와 같은 방해 요인에 대한 자각 능력을 갖추고 시간이 지남에 따라 노력을 유지하는 것 또한 메타인지 또는 집행 기능을 포함한다. 자신의 지식, 생각, 감정 및 적응 전략에 대한 인식이 부족하면 이에 대한 통제가 비효율적이 된다. 따라서 메타인지는 삶의 질을 향상시키기 위해 육성해야 하는 필수적인 삶의 기술이다. 스트레스에 대한 메타인지적 기술의 부적응적 사용은 부정적인 심리적 상태와 사회적 반응을 강화하여 심리 사회적 기능 장애를 초래할 수 있다.[27]
4. 사회적 메타인지
사회적 메타인지는 사회인지와 관련된 생각과 인식을 포함하며, 다른 사람의 인식과 감정 상태를 판단하는 것을 포함한다.[120] 다른 사람을 판단하는 과정은 자신을 판단하는 것과 유사하지만, 정보 부족으로 인해 부정확한 경향이 있다.[120][121] 유사한 인식을 갖는 것은 이러한 부정확성을 완화하고 팀, 조직, 대인 관계에 도움을 줄 수 있다.[122]
마음 이론과 메타인지는 공통적인 메커니즘을 가진다는 이론이 제기되었으나, 직접적인 증거는 제한적이다.[31]
4. 1. 사회적 메타인지와 자기 개념
사회적 메타인지와 자기 개념 간의 상호작용은 자신에 대한 암묵적인 이론을 통해 살펴볼 수 있다. 암묵적인 이론은 자아 작동 방식에 대한 광범위한 구성을 포괄하는데, 특히 고정 이론과 점증 이론이 관련된다.[35] 고정 이론은 개인의 특성과 능력이 고정되어 변하지 않는다고 보는 반면, 점증 이론은 노력과 경험을 통해 이러한 특성들이 변할 수 있다고 본다. 고정 이론가들은 상황을 통제할 수 없다고 느껴 쉽게 포기하고 학습된 무력감에 빠지기 쉽다. 반면 점증 이론가들은 실패에 직면했을 때 과제를 숙달하려는 경향을 보이며, 숙달 지향적 패턴을 따른다. 이들은 과제에 접근하는 다양한 방법을 모색하고 노력을 더한다. 문화적 신념 또한 이러한 과정에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 기억력 감퇴가 노년의 피할 수 없는 결과라는 문화적 신념을 가진 사람은 나이가 들면서 인지적으로 어려운 과제를 피하게 되고, 이는 인지 능력 저하를 가속화할 수 있다.[36] 마찬가지로, 여성이 수학을 못한다는 고정 관념을 아는 여성은 수학 능력 시험에서 낮은 성과를 내거나 수학을 아예 피할 수 있다.[37] 이러한 예시들은 사회적, 문화적으로 전달될 수 있는 자신에 대한 메타인지적 믿음이 끈기, 수행, 동기에 큰 영향을 줄 수 있음을 보여준다.
4. 2. 사회적 메타인지와 태도
개인이 태도에 대해 생각하는 방식은 행동 방식에 큰 영향을 미친다. 태도에 대한 메타인지는 개인이 행동하는 방식, 특히 다른 사람과 상호 작용하는 방식에 영향을 준다.[126]
태도의 메타인지적 특성에는 중요성, 확실성, 지각된 지식이 포함되며, 이들은 행동에 다양한 방식으로 영향을 미친다.[126] 태도의 중요성은 행동의 가장 강력한 예측 인자이며, 개인이 정보를 찾는 행동을 예측할 수 있다. 태도의 중요성은 태도의 확실성보다 행동에 영향을 미칠 가능성이 더 높다.[126] 투표와 같은 사회적 행동을 고려할 때, 사람들은 중요성은 높지만 확실성은 낮을 수 있다. 이는 투표할 대상이 확실하지 않더라도 투표할 가능성이 있음을 의미한다. 한편, 누구에게 투표하고 싶은지 매우 확신하는 사람은 중요도가 낮은 경우 실제로 투표하지 않을 수 있다. 이는 대인 관계에도 적용된다. 가족에 대해 많은 호의적인 지식을 가지고 있을 수 있지만, 중요도가 낮은 경우 가족과 가까운 관계를 유지하지 못할 수 있다.
태도의 메타인지적 특성은 태도가 어떻게 변하는지 이해하는 데 중요할 수 있다. 연구에 따르면 긍정적이거나 부정적인 생각의 빈도가 태도 변화의 가장 큰 요인이라고 한다.[127] 예를 들어, 기후 변화가 일어나고 있다고 믿지만 '기후 변화 책임을 받아들인다면 생활 방식을 바꿔야 한다'는 부정적인 생각이 들 수도 있다. 이 사람들은 "전기를 덜 사용함으로써 지구를 돕겠다"와 같은 동일한 문제에 대해 긍정적으로 생각하는 사람에 비해 행동을 바꿀 가능성이 낮다.
행동 변화의 가능성을 높이는 또 다른 방법은 태도의 근원에 영향을 주는 것이다. 개인의 개인적인 생각은 다른 사람의 생각에 비해 태도에 훨씬 더 큰 영향을 미친다.[127] 따라서 사람들이 생활 방식의 변화가 자신에게서 비롯된 것이라고 생각할 때, 그 변화가 친구나 가족에게서 오는 것보다 그 영향이 더 강력하다. 이러한 생각은 "금연은 우리 가족에게 중요하다"라기보다 "금연이 나에게 중요하기 때문에 금연하고 싶다"와 같이 개인적인 중요성을 강조하는 방식으로 재구성될 수 있다. 문화의 차이와 집단 이념의 중요성에 대한 더 많은 연구가 필요하며, 이는 이러한 결과를 바꿀 수 있다.
4. 3. 사회적 메타인지와 고정관념
사람들은 자신의 고정 관념이 적절한지, 정당한지, 그리고 사회적으로 용인될 수 있는지에 대해 이중적인 인식을 갖고 있다.[128] 일반적으로 고정관념에 따른 판단을 내리는 것은 용납될 수 없다는 것을 알고 있으며, 의식적으로 그렇게 하지 않으려고 노력한다. 그러나 미묘한 사회적 단서들은 이러한 의식적인 노력에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 다른 사람을 판단하는 능력에 대해 잘못된 확신을 갖게 되면, 사람들은 사회적 고정 관념에 의존하게 된다.[129] 문화적 배경은 고정 관념을 포함한 사회적 메타인지적 가정에 영향을 미친다. 예를 들어, 나이가 들면서 기억력이 감소한다는 고정 관념이 없는 문화권에서는 연령에 따른 기억력 차이가 나타나지 않는다.[124]
다른 사람에 대해 판단할 때, 인간 특성이 안정적인지 혹은 유연한지에 대한 암묵적 이론 역시 사회적 고정 관념의 차이를 예측한다. 특성에 대한 실체 이론을 가진 사람들은 집단 구성원 간의 유사성을 보고 고정 관념을 활용하는 경향이 더 크다. 예를 들어, 점진적 신념을 가진 사람들과 비교했을 때, 특성에 대한 실체적 신념을 가진 사람들은 인종 및 직업 집단에 대해 고정 관념적 특성 판단을 사용하고, 새로운 집단에 대해서는 더 극단적인 특성 판단을 형성한다.[130] 개인의 집단에 대한 가정이 암묵적 이론과 결합되면, 더 고정된 판단이 형성될 수 있다.[131] 다른 사람들이 자신에 대해 가지고 있다고 믿는 고정 관념은 메타고정관념이라고 한다.
5. 동물의 메타인지
영장류 외에도 다른 동물들도 메타인지를 보이는 것으로 나타났다.
- 쥐: Foote와 Crystal (2007)의 연구는 쥐가 지각 변별 과제에서 자신이 무엇을 알고 있는지에 대한 지식을 가지고 있다는 증거를 제시했다.[46] 쥐는 짧은 소리와 긴 소리를 구분하는 실험에서 소리 구분이 어려울수록 시험 응시를 거부하는 경향을 보였다. 이는 쥐가 정답을 모른다는 것을 인지하고 더 작은 보상이라도 받기 위해 거부한 것으로 해석된다. Templer, Lee 및 Preston (2017)의 후각 기반 기억 과제 연구에서는 쥐가 냄새가 없는 '무표본' 시험에서 더 자주 거부하는 경향을 보여, 쥐가 내부 기억 강도를 추적할 수 있음을 시사했다.[47]
- 비둘기: 비둘기의 메타인지 연구는 제한적인 성공을 거두었다. Inman과 Shettleworth(1999)는 지연 일치 표본(DMTS) 절차를 이용해 실험을 진행하였는데, 비둘기가 자극 제시와 테스트 사이의 시간이 길어질수록 안전 키를 선택할 확률이 높았지만, 테스트 전에 탈출 옵션이 주어졌을 때는 이러한 관계가 나타나지 않았다.[48] Adams와 Santi(2011)의 연구에서도 비둘기는 초기 테스트에서 유지 시간이 길어져도 탈출 옵션을 더 자주 선택하지 않았다.[49] 그러나 Castro와 Wasserman(2013)의 연구에서는 비둘기가 동일-상이 변별 과제에서 과제가 어려울수록 정보 버튼을 더 자주 선택하여, 비둘기가 과제의 난이도를 내부적으로 평가하고 필요할 때 적극적으로 정보를 탐색할 수 있음을 보여주었다.[51]
- 개: 개는 자신이 획득한 정보에 민감하다는 점에서 일정한 수준의 메타인지를 보여준다. Belger & Bräuer (2018)의 연구에 따르면, 개들은 보상이 숨겨진 것을 보았을 때보다 보지 못했을 때 울타리를 선택하기 전에 더 자주 확인하는 행동을 보였다.[52]
- 돌고래: Smith 등(1995)은 돌고래가 청각 역치 패러다임에서 실험을 구별하기 어려울 때 적절하게 불확실한 반응을 사용할 수 있다는 것을 보여주었다.[54]
영장류, 특히 유인원과 붉은털원숭이가 메타인지적 통제 및 모니터링 행동을 보인다는 데에는 의견 일치가 있지만,[55] 쥐나 비둘기와 같은 다른 동물에서는 덜 일치하는 증거가 발견되었다.[56] 일부 연구자들은 이러한 방법론을 비판하며, 이러한 수행이 낮은 수준의 조건화 메커니즘으로 설명될 수 있다고 주장한다.[57] 그러나 많은 연구에서 강화 모델만으로는 동물의 행동 패턴을 설명할 수 없다는 것을 보여주었다. 동물들은 구체적인 보상이 없어도 적응적인 메타인지적 행동을 보였다.[58][59]
5. 1. 영장류
Beran, Smith, Perdue (2013)는 침팬지가 정보 탐색 작업에서 메타인지 모니터링을 보여 주었다는 것을 발견했다.[132] 이 연구에서, 3마리의 언어 훈련을 받은 침팬지는 음식을 얻기 위해 키보드를 사용하여 음식 항목의 이름을 지정해야 했다. 용기에 담긴 음식은 보이거나, 내용물을 보기 위해 용기쪽으로 옮겨가야 했다. 연구 결과에 따르면 침팬지는 용기에 담긴 음식이 숨겨져 있는 경우 먼저 용기에 무엇이 있는지 확인하는 경우가 더 많았다. 그러나 먹이가 보이면 침팬지는 키보드에 직접 접근하여 용기를 다시 보지 않고 음식의 정체를 보고했다. 이런 결과에 따르면, 침팬지는 자신이 본 것을 알고 정보가 불완전 할 때 효과적인 정보 추구 행동을 보여준다.Morgan et al. (2014)은 붉은털원숭이(''Macaca mulatta'')가 동일한 기억 과제에 대해 후향적 및 전향적 메타인지 판단을 모두 할 수 있는지 조사했다.[133] 원숭이의 기억에 대한 신뢰를 평가하기 위해 위험 선택이 도입되었다. 두 마리의 수컷 붉은털원숭이는 먼저 토큰을 모아 식량 보상을 교환 할 수 있는 컴퓨터화된 토큰경제작업에서 훈련을 받았다.
실험은 다음과 같이 진행되었다.
| 단계 | 내용 |
|---|---|
| 1단계 | 원숭이에게 공통 물체의 여러 이미지가 동시에 표시되고 화면에 움직이는 테두리가 나타나 대상을 나타낸다. |
| 2단계 | 프레젠테이션 직후, 대상 이미지와 일부 산만한 요소가 테스트에 표시되었다. |
| 3단계 | 훈련 단계에서 원숭이는 응답 후 즉각적인 피드백을 받았다. (올바른 선택: 토큰 2개 획득, 틀린 선택: 토큰 2개 손실) |
실험 1에서는 회고적 메타 메모리 판단을 테스트하기 위해 응답을 완료한 후 신뢰 등급을 도입했다. 각 응답 후 원숭이에게 고위험 및 저위험 선택이 제공되었다. 저위험 옵션을 선택하면 정확성에 관계없이 토큰 하나를 얻을 수 있다. 고위험을 선택했을 때, 시험에서 기억 반응이 정확하면 3개의 토큰으로 보상을 받았지만 잘못된 응답을 하면 3개의 토큰을 잃었다. Morgan과 동료 (2014)는 두 마리의 붉은털원숭이에서 기억 정확도와 위험 선택 간에 유의미한 양의 상관관계를 발견했다. 즉, 기억하는 작업에서 올바르게 응답하면 고위험 옵션을 선택하지만 메모리 작업에서 실패하면 저위험 옵션을 선택하는 경향이 더 컸다.
실험 2에서 Morgan et al.(2014)은 원숭이의 전향적 메타인지 모니터링 기술을 조사했다. 이 연구는 두 원숭이가 미래 사건에 대한 판단을 측정하기 위해 실제 반응을 하기 전에 저위험 또는 고위험 신뢰 판단을 하도록 요청받은 것을 제외하고는 동일한 설계를 사용했다. 유사하게, 원숭이는 기억한 작업에서 올바르게 응답하기 전에 고위험 신뢰 판단을 선택하는 경향이 더 많았으며 잘못된 응답을 제공하기 전에 저위험 옵션을 선택하는 경향이 있었다. 이 두 연구는 붉은털원숭이가 자신의 성능을 정확하게 모니터링할 수 있고 원숭이의 메타인지 능력의 증거를 제공할 수 있음을 나타낸다.
5. 2. 쥐
Foote와 Crystal (2007)은 쥐가 지각 변별 과제에서 자신이 알고 있는 것을 알고 있다는 최초의 증거를 제시하였다.[134] 쥐는 짧은 소음을 짧거나 긴 것으로 분류해야 했다. 중간 길이의 소리는 구분하기 어려웠다. 쥐는 일부 시험을 거부할 수 있었는데, 시험을 거부하면 더 작은 보상을 받을 수 있었다. 시험을 치러 정답을 맞히면 높은 보상을 받았지만, 오답일 경우 보상을 받지 못했다. 쥐는 소음 구분이 어려울수록 시험 응시를 거부할 가능성이 높았는데, 이는 정답을 모른다는 것을 인지하고 보상을 받기 위해 거부한 것으로 해석된다. 또한, 강제로 응답한 경우보다 시험을 선택했을 때 성능이 더 좋았는데, 이는 불확실한 시험을 거부하여 정확도를 높였음을 의미한다.이러한 반응 패턴은 자신의 정신 상태를 적극적으로 모니터링하기 때문일 수 있다. 또는, 쥐가 시간이 지남에 따라 중간 자극과 거부 옵션 사이의 연관성을 학습하여, 외부 신호를 통해 행동했을 가능성도 있다. Templer, Lee 및 Preston (2017)은 쥐의 메타인지 반응을 평가하기 위해 후각 기반의 지연된 표본 일치(DMTS) 기억 과제를 활용했다.[135] 쥐는 먼저 표본 냄새를 맡고, 일정 시간 후 거부하거나 네 가지 선택지 중 하나를 골라야 했다. 정답은 높은 보상, 오답은 무보상, 거부는 작은 보상으로 이어졌다.
실험 2에서는 냄새가 없는 '무표본' 시험을 추가했다. 쥐가 내부 기억력을 평가할 수 있다면, 냄새가 없을 때 더 자주 거부할 것이라는 가설을 세웠다. 결과는 쥐가 무표본 시험에서 더 자주 거부하는 경향을 보였으며, 이는 쥐가 내부 기억 강도를 추적할 수 있음을 시사한다.
다른 가능성을 배제하기 위해, 표본 냄새를 두 번 제시하거나 기억 유지 간격을 변경하여 기억력을 조작했다. 쥐는 표본에 두 번 노출되면 시험을 덜 거부했고, 기억 유지 간격이 길수록 더 자주 거부했다. 이는 쥐가 기억력 강도에 따라 행동을 조절하며, 외부 단서가 아닌 내부 기억 상태를 기반으로 판단함을 보여준다.
5. 3. 비둘기
비둘기의 메타인지에 대한 연구는 제한적인 성공을 거두었다. Inman과 Shettleworth(1999)는 지연 일치 표본(DMTS) 절차를 사용하여 비둘기의 메타인지를 테스트했다.[136] 비둘기에게 삼각형, 사각형, 별 중 하나의 샘플 모양을 보여주고, 일정 시간이 지난 후 세 가지 자극을 동시에 화면에 제시하여 일치하는 샘플을 쪼도록 했다. 일부 실험에서는 안전 키를 제시하여 실험을 거부할 수 있게 했다. 비둘기는 정답을 맞히면 높은 보상을, 안전 키를 쪼면 중간 정도의 보상을, 오답을 쪼면 아무 보상도 받지 못했다.Inman과 Shettleworth(1999)의 첫 번째 실험에서 비둘기의 정확도는 낮았고, 자극 제시와 테스트 사이의 시간이 길어질수록 안전 키를 선택할 확률이 높았다. 그러나 두 번째 실험에서는 테스트 전에 탈출하거나 테스트를 볼 수 있는 옵션을 주었을 때, 안전 키 선택과 긴 유지 시간 사이에는 관계가 없었다.
Adams와 Santi(2011)는 비둘기가 빛의 지속 시간을 구별하도록 훈련된 지각 식별 과제에서 DMTS 절차를 사용했다.[137] 초기 테스트에서 비둘기는 유지 시간이 길어져도 탈출 옵션을 더 자주 선택하지 않았다. 훈련을 연장한 후에는 어려운 실험에서 벗어나는 법을 배웠다. 그러나 이러한 패턴은 비둘기가 탈출 반응과 더 긴 유지 지연 사이의 연관성을 학습했을 가능성 때문일 수 있다.[138]
DMTS 패러다임 외에도, Castro와 Wasserman(2013)은 비둘기가 동일-상이 차별 과제에서 적응적이고 효율적인 정보 탐색 행동을 보일 수 있음을 증명했다.[139] 두 항목의 배열이 동시에 제시되었는데, 두 항목 집합은 서로 동일하거나 달랐다. 비둘기는 난이도가 다른 두 항목 배열을 구별해야 했다. 비둘기에게는 "정보" 버튼과 "이동" 버튼이 제공되어, 배열의 항목 수를 늘려 식별을 쉽게 하거나 이동 버튼을 눌러 응답하도록 유도할 수 있었다. Castro와 Wasserman은 과제가 어려울수록 비둘기가 정보 버튼을 더 자주 선택한다는 것을 발견했다. 이는 비둘기가 과제의 난이도를 내부적으로 평가하고 필요할 때 적극적으로 정보를 탐색할 수 있음을 나타낸다.
5. 4. 개
개는 자신이 습득한 정보에 민감하다는 점에서 일정한 수준의 메타인지를 보여준다. Belger & Bräuer (2018)는 개가 불확실한 상황에 직면했을 때 추가 정보를 찾을 수 있는지 조사했다.[52] 실험자는 개가 보상을 볼 수 있거나 볼 수 없는 두 울타리 중 하나 뒤에 보상을 숨겼다. 그런 다음 개들은 울타리 주변을 걸어 보상을 찾도록 유도되었다. 개들은 보상이 숨겨진 것을 보았을 때보다 미끼를 놓는 과정을 보지 못했을 때 울타리를 선택하기 전에 더 자주 확인했다. 그러나 유인원과는 달리,[53] 개들은 보상을 미끼로 놓는 것과 울타리를 선택하는 것 사이의 지연 시간이 더 길었을 때 더 많은 확인 행동을 보이지 않았다. 그들의 연구 결과는 개가 정보 탐색 행동의 어떤 측면을 가지고 있지만 유인원에 비해 덜 유연하다는 것을 시사했다.[140][141]5. 5. 돌고래
Smith et al. (1995)는 돌고래가 청각 역치 패러다임에서 메타인지적 모니터링 능력을 가지고 있는지 평가했다.[142][54] 병코돌고래는 고주파 톤과 저주파 톤을 구별하도록 훈련되었다. 작은 보상이 주어지는 일부 실험에서는 회피 선택지가 있었다. 그들의 연구는 돌고래가 실험을 구별하기 어려울 때 적절하게 불확실한 반응을 사용할 수 있다는 것을 보여주었다.6. 메타인지와 학습 전략
메타인지는 학습 전략과 밀접하게 관련되어 있다. 자신의 인지 과정을 객관적으로 파악하고, 이를 바탕으로 학습 전략을 수립하고 조절하는 능력을 의미한다. 이러한 메타인지 능력은 학습 효과를 높이는 데 중요한 역할을 한다.
메타인지를 활용한 학습 전략은 다음과 같이 다양하게 나타난다.
- 메타인지적 모니터링과 통제: 자신의 인지 과정에 대한 자각을 바탕으로 과제에 대한 예상, 점검, 평가를 수행하고(메타인지적 모니터링), 인지에 대한 목표 설정 및 과제 달성을 위한 전략 선택, 계획, 수정을 수행한다(메타인지적 통제).
- 자기 질문: 학습 내용에 대해 스스로 질문하고 답하면서 이해도를 높인다. "이 주제에 대해 이미 무엇을 알고 있는가?", "이전에 이와 같은 문제를 어떻게 해결했는가?"와 같은 질문을 통해 학습 내용을 점검하고 심화할 수 있다.
- 소리내어 생각하기: 과제를 수행하는 동안 자신의 사고 과정을 소리내어 말하면서 문제 해결 과정을 명확히 하고, 오류를 발견하고 수정할 수 있다.
- 그래픽 표현: 개념도, 순서도, 시맨틱 웹 등과 같이 학습 내용을 시각적으로 표현하여 정보 간의 관계를 파악하고, 복잡한 내용을 체계적으로 정리할 수 있다.
- 글쓰기: 자신의 생각과 지식을 글로 작성하는 것은 메타인지 기술 발달에 중요한 역할을 한다.[150]
이러한 전략들은 학습자가 자신의 학습 과정을 스스로 점검하고 조절하며, 보다 효과적으로 학습 목표를 달성하도록 돕는다.
메타인지를 도입한 학습과 그 효과에 관한 실천은 다양하게 이루어지고 있지만, 객관적으로 볼 수 없는 내면 활동인 메타인지를 어떻게 "평가"해야 하는가라는 과제도 존재한다.[96] 또한, 교육학을 비롯한 실천·응용 연구가 반드시 메타인지의 기초 연구에 입각한 것이 아니라는 점과, 인지 심리학에서 메타인지의 정의가 연구자 사이에서도 일치하지 않는 점 등, 메타인지를 다루는 연구 방법이 명확하게 확립되지 않았다는 문제점도 지적되고 있다.[96]
6. 1. 자기 조절 학습
자기 조절 학습은 자신의 학습에 대한 인식을 보고 추가 학습 방법론을 계획함으로써 메타인지를 요구한다.[148] 주의 깊은 메타인지는 자기 조절이 좋은 학습자의 두드러진 특징이지만 자동 적용을 보장하지는 않는다.[149] 전략 선택 및 적용 활동에는 계획, 확인, 모니터링, 선택, 수정, 평가 등의 지속적인 시도와 관련된 활동이 포함된다.메타인지는 학습자의 초기 결정이 수년간의 학습 경험을 통해 인지에 대한 관련 사실에서 파생된다는 점에서 '안정적'이다. 동시에 학습자의 과제, 동기, 감정 등에 대한 친숙도에 따라 달라진다는 의미에서도 '상황적'이 된다. 개인은 자신이 사용하고 있는 전략에 대한 생각을 규제하고 전략이 적용되는 상황에 따라 조정해야 한다. 전문적인 수준에서 이것은 특히 교육 및 의료 전문직에서 성찰적 실천의 개발에 중점을 두었다.
최근에 이 개념은 TESOL 분야의 제2 외국어 학습자 연구 및 일반적으로 응용언어학에 적용되었다.[149] 학습자 메타인지는 개인 지식, 작업 지식 및 전략 지식을 조사하여 정의하고 조사한다.
메타인지 지향 전략 교육은 학습자 자율성, 체계 이론 및 자기 조절 학습을 개발하는 데 목적이 있다.
메타인지는 사람들이 많은 인지 작업을 보다 효과적으로 수행하도록 도와준다.[97] 메타인지를 촉진하기 위한 전략에는 자기 질문 (예: "이 주제에 대해 이미 무엇을 알고 있는가? 이전에 이와 같은 문제를 어떻게 해결했는가?"), 작업을 수행하는 동안 소리내어 생각하고 그래픽 표현 (예: 개념도, 순서도, 시맨틱 웹)이 포함된다. Carr, 2002는 자신의 생각과 지식을 글로 쓰는 물리적 행위가 메타인지 기술의 발달에 큰 역할을 한다고 주장한다.[150]
전략 평가 매트릭스 (SEM)는 메타인지의 인지 구성 요소에 대한 지식을 향상시키는 데 도움이 될 수 있다. SEM은 특정 전략에 대한 선언적 (열 1), 절차적 (열 2) 및 조건부 (열 3 및 4) 지식을 식별하여 작동한다. SEM은 개인이 특정 전략에 대한 강점과 약점을 식별하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 레퍼토리에 추가할 수 있는 새로운 전략을 소개 할 수 있다.[151]
규제 체크리스트 (RC)는 메타인지의 인지 측면의 규제를 개선하는 데 유용한 전략이다. RC는 개인이 자신의 메타인지를 검토할 수 있는 일련의 생각을 구현하도록 도와준다.[151] King (1991)은 규제 체크리스트를 사용한 5학년 학생들이 서면 문제 해결, 전략적 질문 및 정교한 정보를 포함한 다양한 질문을 볼 때 통제 학생을 능가한다는 것을 발견했다.[152]
학생들에게 가르칠 수 있는 전략의 예로는 단어 분석 기술, 적극적인 읽기 전략, 듣기 기술, 조직화 기술 및 니모닉 장치 만들기가 있다.[153]
Walker와 Walker는 외부 학습 과제와 관련하여 추론 및 처리 전략을 의식적으로 제어하는 마음의 능력을 설명하는 조향인지(Steering Cognition)라는 학교 학습의 메타인지 모델을 개발했다.
6. 2. 메타 전략적 지식 (Metastrategic Knowledge)
메타 전략적 지식(MSK)은 고차원적 사고 전략에 대한 일반적인 지식으로 정의되는 메타인지의 하위 구성 요소이다.[66] MSK는 "조작되는 인지 절차에 대한 일반적인 지식"으로 정의되며,[66] 사고 전략에 대한 일반화 및 규칙 도출, 그리고 사고 전략의 명명으로 구성된다.[66]메타 전략 전략의 중요한 의식적 행위는 고차 사고를 수행하고 있다는 "의식적인" 인식이다. MSK는 특정 상황에서 사용되는 사고 전략 유형에 대한 인식이며, 다음과 같은 능력을 포함한다:[67]
- 사고 전략에 대한 일반화 및 규칙 도출
- 사고 전략 명명
- 그러한 사고 전략을 언제, 왜, 어떻게 사용해야 하는지 설명
- 언제 사고 전략을 사용하지 않아야 하는지 설명
- 적절한 전략을 사용하지 않을 때의 단점 설명
- 어떤 과제 특성이 전략 사용을 요구하는지 설명
MSK는 개념적 문제의 큰 그림을 다룬다. 고차 사고라고 불리는 이러한 과정을 활용하는 사람들 주변의 물리적 세계를 설명하고 이해하기 위한 규칙을 만든다. 이것은 문제의 구성 요소를 이해하기 위해 복잡한 문제를 분해하는 개인의 능력이며, 성찰과 문제 해결을 통해 "큰 그림"을 이해하기 위한 구성 요소이다.[68]
7. 메타인지와 정신 질환
정신 건강의 맥락에서 메타인지는 자신에 대한 이해를 높이고, 자신의 생각과 감정 중 일부가 질병의 증상임을 알게 해주는 과정으로 정의될 수 있다.[71] 메타인지는 자신의 정신 상태를 이해하고 고통에 대처하는 능력과 관련이 있으며,[72] 개인의 정신 건강 상태에 대한 이러한 통찰력은 회복에 큰 영향을 줄 수 있다.
메타인지는 인간의 정상적인 기능에 대한 통찰력을 제공하며, 이러한 통찰력이 부족하면 기능 저하로 이어진다. 예를 들어, 자폐 스펙트럼에서는 마음 이론에 심각한 결함이 있는 것으로 보인다.[73] 알코올 중독자의 경우, 인지 능력을 통제해야 할 필요성이 알코올 사용의 예측 변수이며, 알코올은 부정적인 생각과 감정을 조절하기 위한 대처 전략, 즉 자가 치료로 사용될 수 있다.[74]
신뢰를 메타인지의 핵심으로 보는 아셔 코리아트의 연구에 따라,[83] 정신병에 대한 메타인지 훈련은 정신 분열증 환자의 과도한 자신감을 줄이고 인지 편향에 대한 인식을 높이는 것을 목표로 한다. 메타 분석에 따르면,[84] 이러한 훈련은 망상과 환각 증상을 개선한다.
7. 1. 정신 질환의 이해
정신 건강의 맥락에서 메타인지는 "자아라는 주관적인 감각을 강화하고 자신의 생각과 감정 중 일부가 질병의 증상이라는 것을 인식하게 하는" 과정으로 정의될 수 있다.[159] 메타인지에 대한 관심은 다른 사람과 비교해서 자신의 정신 상태를 이해하는 개인의 능력과 고통의 원인에 대처할 수 있는 능력에 대한 관심에서 비롯되었다.[160] 개인의 정신 건강 상태에 대한 이러한 통찰력은 전반적인 예후와 회복에 큰 영향을 미칠 수 있다. 메타인지는 인간의 일상적인 기능에 대한 많은 독특한 통찰력을 제공한다. 또한 이러한 통찰력이 부족하면 '정상' 기능이 손상된다는 것을 보여준다. 이것은 덜 건강한 기능으로 이어진다. 자폐 스펙트럼에서는 마음 이론에 깊은 결손이 있다.[161] 알코올 중독자로 식별되는 사람들에게는 인지 제어의 필요성이 불안에 대한 알코올 사용의 독립적인 예측 요인이라는 믿음이 있다. 알코올은 부정적인 인식에 의해 형성된 원치 않는 생각과 감정을 통제하기 위한 대처 전략으로 사용될 수 있다. 이를 자가 투약이라고도 한다.[162]7. 2. 치료적 접근
에이드리언 웰스와 제럴드 매튜스의 이론에 따르면, 원하지 않는 선택에 직면했을 때 개인은 "객체" 모드와 "메타인지" 모드라는 두 가지 다른 방식으로 작동할 수 있다.[163] 객체 모드는 인지된 자극을 진실로 해석하는 반면, 메타인지 모드는 생각을 가중치와 평가가 필요한 단서로 이해하며, 쉽게 신뢰할 수 없다. 정신 분열증 진단을 받은 사람들의 메타인지를 높이는 데 도움이 되는 맞춤형 심리 치료가 가능하며, 각 환자 고유의 표적 중재를 통해 이루어진다. 맞춤 치료를 통해 환자는 복잡한 자기 성찰에 참여할 수 있는 더 큰 능력을 개발할 수 있으며,[164] 이는 환자의 회복 과정에서 중추적일 수 있다.강박 스펙트럼에서 인지적 공식은 장애와 관련된 침투적 사고에 더 많은 관심을 기울인다. "인지적 자의식"은 생각에 주의를 집중시키는 경향이다. 강박 장애 환자는 이러한 "침투적 사고"의 다양한 정도를 보인다. 범불안장애를 앓고 있는 환자들도 인지에 부정적인 사고 과정을 보인다.[165]
인지주의 증후군(CAS)은 감정 장애의 메타인지 모델을 특징으로 한다(CAS는 위협의 원인에 지나치게 집중하는 주의 전략과 일치한다).[166][167] 이것은 궁극적으로 환자 자신의 신념을 통해 발전한다. 메타인지 치료는 CAS에서 이러한 변화를 수정하려고 시도한다. 이 모델의 기법 중 하나는 주의력 훈련(ATT)이다.[168][169] 그것은 통제감과 인지 인식으로 걱정과 불안을 줄이도록 설계되었다. ATT는 또한 환자를 교육하여 위협을 감지하고 제어 가능한 현실이 어떻게 보이는지 테스트한다.[170]
8. 메타인지와 예술 작품
메타인지 개념은 독자 반응 비평에도 적용되었다. 소설, 영화, 음악 작품을 포함하는 이야기 예술 작품은 작가가 독자의 신념과 인지 과정을 예측하고 규제하기 위해 고안한 메타인지적 인공물로 특성화된다.[171] 예를 들어, 추리소설의 사건 순서와 그 원인 및 정체성이 독자에게 드러나는 순서가 있다. 메나헴 페리(Menakhem Perry)가 지적했듯이, 단순한 순서도 텍스트의 미학적 의미에 심오한 영향을 미친다.[172] 이야기 예술 작품은 자신의 이상적인 수신 과정을 표현한다. 그것들은 작품의 창작자들이 특정한 미학적 효과와 도덕적 효과를 얻기를 원하는 도구이다.[173]
9. 마음 방황 (Mind Wandering)
메타인지는 사고의 유랑을 교정하고, 자연적인 생각을 억제하며, 더 "가치있는" 작업에 다시 주의를 집중시키는 역할을 한다.[174][175] 사고의 유랑과 메타인지 사이에는 긴밀하고 역동적인 상호 작용이 존재하며, 메타인지는 유랑하는 마음을 바로잡아 자발적인 생각을 억제하고 주의를 더 "가치 있는" 과제로 되돌리는 역할을 한다.[88][89]
10. 조직 메타인지 (Organizational Metacognition)
메타인지 개념은 집단, 팀, 그리고 조직 전반에도 적용되었으며, 이를 조직 메타인지라고 한다.
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