학습

3. 주요한 인간의 학습

인간은 다양한 방식으로 학습한다. 일화적 학습은 어떠한 사건의 결과로 발생하는 행동의 변화를 의미한다.^[109] 멀티미디어 학습은 청각적, 시각적 자극을 모두 이용하여 정보를 학습하는 과정으로(Mayer 2001), 이중 부호화 이론에 기반한다.^[44][45] 이러닝(e-learning)이라고도 불리는 전자 학습은 컴퓨터를 활용한 학습이며, 모바일 러닝(m-learning)은 휴대 전화와 같은 이동 통신 장비를 사용한다. 학습자가 전자 학습 환경과 상호 작용할 때, 이는 증강 학습이 되며, 개인의 요구에 맞춰 상황 중심 교육을 제공하고 학습 성과를 향상시킨다.^[46] 최소 침습 교육도 참고할 수 있다. 무어(1989)는 효과적인 온라인 학습을 위해 학습자-학습자, 학습자-교사, 학습자-콘텐츠 간의 상호 작용이 필요하다고 주장했다.^[47] 무어(1993)는 구조와 상호 작용 또는 대화가 지리적 거리에 의해 발생하는 이해와 의사소통의 차이를 해소한다고 보았다.^[48]

암기 학습은 정보를 반복적으로 처리하여 정확하게 기억하는 기술을 사용하며, 수학, 음악, 종교 등 다양한 분야에서 활용된다. 반면 '''의미 있는 학습'''은 학습된 지식이 다른 지식과 연결되어 완전히 이해되는 개념으로, 암기 학습과 대조된다.^[49]

비정형 학습은 학교나 학원 등 공식적인 교육 기관 외에서 이루어지는 학습을 말한다. 비정규 교육은 정규 교육 시스템 외부에서 조직적으로 이루어지며, 클럽, 청소년 단체, 워크숍 등이 해당된다. 비정규 교육은 학습 결과에 초점을 맞추지 않을 수 있지만, 의도적인 학습 기회를 제공한다.^[54] 정형 학습은 학교 시스템이나 직장과 같이 교사의 지도 아래 이루어지는 의도적인 지식 습득 방식이다.^[51][52] 정규 교육은 학습 목표와 목적이 설정되어 있으며, 졸업장이나 공식적인 인정을 받는 경우가 많다.^[51][53] 교육 시스템은 공식, 비공식, 비정규 학습 방법을 결합하여 사용할 수 있다. UN과 EU는 이러한 다양한 형태의 학습을 인정한다.

비형식적 학습은 일상적인 상황을 통해 발생하며(예: 걷는 동안 앞을 보고 걷는 법), 삶으로부터 배우는 것이다. 비형식적 학습은 자발적이며, 실수를 통해 배우는 것이 필요할 수 있다. 비형식적 학습을 통해 개인은 어려운 감정에 대한 대처 전략을 발견할 수 있다.^[57] 다이얼로그 학습은 대화에 기반한 학습 유형이다. 우발 학습은 강사나 학생이 학습을 계획하지 않은 상황에서, 다른 활동의 부산물로 발생하는 학습 방식이다.^[65] 우발 학습은 온라인 및 오프라인 과정 모두에서 사회적 상호 작용과 적극적인 참여의 결과로 발생한다. 전통적인 캠퍼스 학생들은 온라인 학생보다 더 높은 수준의 우발 학습을 경험하는 것으로 나타났다.^[66] 근거 기반 학습은 과학적 연구의 증거를 사용하여 학습을 가속화하는 방법이며, 분산 반복과 같은 방법이 사용된다.^[50] 접선 학습은 사람들이 이미 즐기는 맥락에서 어떤 주제에 노출되었을 때 스스로 학습하는 과정이다. 게임을 "접선 학습"을 위한 잠재적인 장소로 보기도 한다.^[60] 문명 게임의 내장 백과사전이 그 예시이다.

3. 1. 일화적 학습

3. 2. 멀티미디어 학습

3. 3. 전자 학습 및 증강 학습

• 학습자-학습자(교사의 존재 여부와 관계없이 동료 간의 의사소통)
• 학습자-교사(학생-교사 간의 의사소통)
• 학습자-콘텐츠(학습자의 이해, 인식 및 인지 구조의 변화를 가져오는 콘텐츠와의 지적인 상호 작용)

3. 4. 암기 학습

• 연습
• 학습자료, 참고서, 문제집, 카피북/Copybook (education)^영어 (본보기가 제시되고, 본보기대로 모사하여 서예를 배우는 책)
• 학교
• 학원
• 기억술, 암기(암기 학습/Rote learning^영어), 단어장(암기 카드)
• 학습 방법/Study skills^영어
• * 다독법/Extensive reading^영어
• 빈칸 채우기 문제/Cloze test^영어, 문장 완성법

3. 5. 유의미 학습

• 연습
• 학습자료 , 참고서 , 문제집 , 카피북/Copybook^영어 (본보기가 제시되고, 본보기대로 모사하여 서예를 배우는 책)
• 학교
• 학원
• 기억술 , 암기(암기 학습/Rote learning^영어) , 단어장(암기 카드)
• 학습 방법
• 다독법/Extensive reading^영어
• 빈칸 채우기 문제/Cloze test^영어 , 문장 완성법

3. 6. 비정형 학습

• 설명서를 읽으면 플레이어는 루빅스 큐브를 푸는 패턴을 배울 수 있다.
• 반복적인 동작 연습은 "근육 기억"과 속도를 향상시키는 데 도움이 된다.
• 동작에 대해 비판적으로 생각하면 지름길을 찾을 수 있으며, 이는 향후 시도 속도를 높인다.
• 루빅스 큐브의 여섯 가지 색상을 관찰하면 솔루션을 마음속에 각인하는 데 도움이 된다.
• 가끔씩 큐브를 다시 살펴보면 기술을 유지하는 데 도움이 된다.
• 연습
• 학습자료 , 참고서 , 문제집 , 카피북/Copybook^영어 (본보기가 제시되고, 본보기대로 모사하여 서예를 배우는 책)
• 학교
• 학원
• 기억술 , 암기(암기 학습/Rote learning^영어) , 단어장(암기 카드)
• 학습 방법/Study skills^영어
• * 다독법/Extensive reading^영어
• 빈칸 채우기 문제/Cloze test^영어 , 문장 완성법

3. 7. 정형 학습

• 설명서를 읽으면 루빅스 큐브를 푸는 패턴을 배울 수 있다.
• 반복적인 동작 연습은 "근육 기억"과 속도를 향상시킨다.
• 동작에 대해 비판적으로 생각하면 지름길을 찾을 수 있으며, 이는 향후 시도 속도를 높인다.
• 루빅스 큐브의 여섯 가지 색상을 관찰하면 솔루션을 마음속에 각인하는 데 도움이 된다.
• 가끔씩 큐브를 다시 살펴보면 기술을 유지하는 데 도움이 된다.

• 연습
• 학습자료, 참고서, 문제집, 카피북/Copybook^영어 (본보기가 제시되고, 본보기대로 모사하여 서예를 배우는 책)
• 학교
• 학원
• 기억술, 암기(암기 학습/Rote learning^영어), 단어장(암기 카드)
• 학습 방법/Study skills^영어
• * 다독법/Extensive reading^영어
• 빈칸 채우기 문제/Cloze test^영어, 문장 완성법

3. 8. 비형식 학습

3. 9. 대화적 학습

3. 10. 우발 학습

• 강사는 학습 환경을 배치하여 필요한 자료가 학생의 시야에 들어오지만, 손이 닿지 않도록 함으로써 자료를 찾고자 하는 동기를 유발한다.
• 강사는 학생이 참여를 시작할 때까지 기다린다.
• 필요한 경우 강사는 학생에게 응답하도록 유도한다.
• 강사는 학생의 정확한 응답을 조건으로 아이템/활동에 대한 접근을 허용한다.
• 강사는 시간이 지남에 따라 그리고 후속 시도를 통해 유도 과정을 점차 줄입니다.

3. 11. 근거 기반 학습

3. 12. 접선 학습

4. 집단 수준의 학습

로마클럽(1970년 설립)의 제6보고서 「무한한 학습」(1980년) 발행 이후, 학습은 개인 단위뿐 아니라 집단·사회·국가 등의 단위에서도 이루어지는 활동이라는 생각이 널리 퍼지고 있다. 집단도 과거의 실패나 선례로부터 학습할 수 있으며, 또 학습해야 한다는 생각이 있으며, 국제적인 민족, 국가 간의 분쟁이나 경제 지원도 서로 그 원인과 배경을 배우는 것을 통해 해결의 방도를 찾을 수 있다고 여겨지게 되었다. 오늘날 국제연합이나 OECD 등의 보고서에는 이러한 의미에서 사용된 교육·학습이라는 단어가 자주 눈에 띈다. 이러한 견해는 국제이해교육(World Studies)이라는 이름으로 초·중·고등학교 교육 활동에도 일부 도입되고 있다.

시간 간격을 두지 않고 학습하는 것을 집중 학습이라고 하며, 시간 간격을 두고 학습하는 것을 분산 학습 또는 간격 반복이라고 한다. 하버드대학교 의과대학에 따르면, 2021년 6월 8일 발표된 연구에 따르면, 연습 세션 사이에 짧은 휴식을 취하는 것도 새로운 기술을 습득하는 데 필수적이다. 기억과 학습을 극대화하기 위해 짧은 휴식을 취하는 것은 중요하며, 10초 동안 학습하고 그 뒤에 10초 동안 휴식을 취하는 등 매우 짧은 간격 반복도 매우 중요하다.^[102] 일반적으로 분산 학습에서는 휴식 시간에 학습한 내용을 리허설할 수 있고, 학습 대상에 주의를 집중하기 더 쉬우며, 다양한 관점에서 학습 대상의 부호화를 하기 더 쉽기 때문에 더 효율적이다.

전체 학습법은 처음부터 끝까지 전체를 학습하는 방법으로, 전습법이라고도 불린다. 부분 학습법은 내용을 부분으로 나누어 부분마다 학습하는 방법으로 분습법이라고도 불린다. 일반적으로 전체 학습법이 더 효율적이라고 알려져 있으나, 지능이 높은 사람이나 고령자, 학습이 어느 정도 진행된 경우에는 전습법(전체 학습법)이 더 효율적이고, 지능이 높지 않은 사람이나 저연령자, 학습 초기 단계에서는 분습법(부분 학습법)이 더 효율적이다.

5. 심리학에서의 학습

심리학에서의 학습은 일반적인 학습이라는 단어보다 넓은 의미를 가진다. 학교나 학원에서 하는 공부뿐만 아니라, 자전거를 탈 수 있게 되거나, 요리를 만들 수 있게 되는 것도 심리학에서의 학습에 포함된다. 연습량과 반응 시간의 관계는 학습 곡선으로 나타난다. 참고로, 이러한 생각은 교육 현장에서도 사용된다.

학습 방법에는 처음부터 끝까지 전체를 학습하는 전체 학습법(전습법)과 내용을 부분으로 나누어 학습하는 부분 학습법(분습법)이 있다. 일반적으로 전체 학습법이 더 효율적이라고 알려져 있지만, 지능이 높은 사람이나 고령자, 학습이 어느 정도 진행된 경우에는 전습법이, 지능이 높지 않은 사람이나 저연령자, 학습 초기 단계에서는 분습법이 더 효율적이다.

5. 1. 집중 학습과 분산 학습

• 분산 학습에서는 휴식 시간에 학습한 내용을 리허설할 수 있다.
• 분산 학습이 학습 대상에 주의를 집중하기 더 쉽다.
• 분산 학습이 다양한 관점에서 학습 대상의 부호화를 하기 더 쉽다.

5. 2. 전체 학습법과 부분 학습법

6. 컴퓨터 학습

머신러닝(영어: Machine learning)은 인공 지능의 한 분야로, 데이터로부터 학습할 수 있는 시스템을 구축하고 연구하는 것을 다룬다. 예를 들어, 머신러닝 시스템은 이메일 메시지를 통해 훈련되어 스팸 메시지와 스팸이 아닌 메시지를 구분하는 법을 배울 수 있다. 대부분의 머신러닝 모델은 확률 이론에 기반을 두고 있으며, 각 입력(예: 이미지)은 원하는 출력이 될 확률과 연관된다.

컴퓨터에 의한 해의 탐색 등에서, 직접적으로 그 해법을 주어지는 것이 아니라, 시행착오와 그 결과를 피드백하는 것으로 더 좋은 해법에 가까워져 가는 시스템 등의 동작을 가리켜 학습이라고 하는 경우가 있다.

컴퓨터 분야의 학습으로는, 자동 일본어 입력 시스템의 변환 결과 학습, 신경망의 학습 등이 있다.

• 인공지능의 학습
• * 지도학습
• ** 예측과 분류
• * 비지도학습
• ** 군집과 연관성
• * 강화 학습
• ** 보상과 행위 강화

6. 1. 스키마와 학습

7. 학습 영역

벤저민 블룸은 그의 분류에서 세 가지 학습 영역을 제시하였다.^[67]

• 인지: 기억하기, 계산하기, 논의하기, 분석하기, 문제 해결하기 등
• 정동 운동: 춤추기, 수영하기, 스키 타기, 다이빙하기, 자동차 운전하기, 자전거 타기 등
• 정의적: 무언가나 누군가를 좋아하기, 사랑하기, 감사하기, 두려워하기, 싫어하기, 숭배하기 등

7. 1. 인지적 영역

7. 2. 정동 운동 영역

7. 3. 정의적 영역

8. 학습 전이

학습 전이는 학습한 내용이나 기술을 새로운 상황에 적용하는 것을 의미한다. 학습 전이에는 근접 전이와 원격 전이가 있으며, 긍정적 전이와 부정적 전이가 있다.^[68][69]

근접 전이는 유사한 맥락에서 새로운 문제를 해결하기 위해 기술을 적용하는 것이고, 원격 전이는 다른 맥락에서 제시된 새로운 문제를 해결하기 위해 기술을 적용하는 것이다.^[69] 긍정적 전이는 학습이 새로운 문제 해결을 지원하는 경우이고, 부정적 전이는 이전 학습이 제2 또는 제3 언어 학습과 같이 높은 상관관계를 가진 과제의 수행을 저해하는 경우이다.^[70] 20세기 초 연구자들은 특정 훈련에 의해 개발된 습관이나 정신 활동이 다른 정신 활동을 촉진하기보다는 저해할 수 있다는 가능성을 설명했다.^[71]

학습 전이가 발생할 수 있는 조건에 대한 연구도 진행되었다. Ruger는 "주의 수준", "태도", "공격 방법"(또는 문제 해결 방법), "새로운 관점 찾기", "가설의 신중한 검증" 및 "일반화"가 모두 전이를 촉진하기 위한 귀중한 접근 방식이라는 것을 발견했다.^[73] Perkins와 Salomon은 교육을 통해 전이를 장려하기 위해 교육을 연습 및 평가와 일치시키는("포옹") 것과 이전 경험을 반추하거나 이전 지식과 현재 내용 간의 연결을 촉진하는 "가교"를 권장한다.^[70]

학습 전이에 영향을 미치는 요인으로는 유전적 요인, 사회경제적 및 물리적 조건, 심리적 요인 및 교육 방식, 후생유전학적 요인, 일반적인 인지 관련 요인, 그리고 성인 학습과 아동 학습의 차이 등이 있다.

지능의 몇몇 측면은 유전적으로 상속되므로, 학습자들은 학습 능력과 학습 속도 면에서 어느 정도 다른 능력을 가지고 있다. 영양실조, 피로, 그리고 열악한 신체 건강과 같은 문제는 학습 속도를 늦출 수 있으며, 집의 환기 불량이나 조명 불량, 비위생적인 주거 환경 또한 마찬가지이다.^[74][75] 학교나 교실과 같은 학습 공간의 설계, 질, 그리고 환경은 학습 환경의 성공에 매우 중요하다. 크기, 구성, 편안함(신선한 공기, 온도, 조명, 음향, 가구)은 모두 학생의 학습에 영향을 미칠 수 있다.^[76][77]

내적 동기, 예를 들어 학생 자신의 지적 호기심이나 실험하거나 탐구하려는 욕구는 성적이나 부모의 요구와 같은 외적 동기보다 학습을 더 효과적으로 지속하는 것으로 나타났다. 암기 학습은 기억 속에 사실을 강화하기 위해 반복을 포함하지만, 내적 동기를 죽인다는 의미에서 비효율적이고 "죽이기 위한 훈련"으로 비판받아 왔다. 암기 학습의 대안에는 능동적 학습과 의미 있는 학습이 있다. 속도, 정확성 및 보유는 학생의 적성, 태도, 관심, 주의, 에너지 수준 및 동기에 따라 달라진다. 질문에 제대로 답하거나 좋은 결과를 얻은 학생은 칭찬을 받아야 한다.^[78][79]

학습의 근본적인 분자적 기반은 후성유전학적 기전에 의해 도입되는 뇌 뉴런에서 발생하는 유전자 발현의 역동적인 변화인 것으로 보인다. 학습에 관여하는 후성유전학적 기전에는 뉴런 DNA의 메틸화 및 탈메틸화뿐만 아니라 메틸화, 뉴런 히스톤 단백질의 아세틸화 및 탈아세틸화가 포함된다. 학습 중 뇌에서의 정보 처리에는 뉴런 DNA의 산화적 변형 유도가 포함되며, 그 후 후성유전적 변화를 도입하는 DNA 복구 과정이 사용된다.^[81][82]

인간의 신경계는 출생 전부터 지속적으로 발달하며, 특히 생후 몇 년 동안 급격한 변화를 겪는다. 신경계 발달은 뇌의 다양한 영역에서 시냅스 형성, 가지치기, 수초화와 같은 과정을 통해 이루어진다. 이러한 과정은 학습과 기억 형성에 중요한 역할을 한다.

학습은 종종 더 효율적이며 아동에게서 더 빨리 이루어지고, 나이가 들면 더 오래 걸리거나 더 어려워진다. 신경 영상 기법을 사용한 연구에 따르면, 신속한 신경 전달 물질 GABA 증강이 그 이유에 대한 주요 잠재적 설명 요소임을 밝혔다.^[83][84] 아동의 뇌에는 침묵 시냅스가 더 많이 포함되어 있는데, 이는 활성화될 때까지 비활성 상태이며, 신경가소성과 유연한 학습 또는 기억의 일부로 작용한다.^[85][86] 그러나 연구자들은 중년 후반 참가자들을 대학 강좌에 참여시킨 후, 학습에 대한 인식된 연령 차이는 고유한 능력보다는 시간, 지원, 환경 및 태도의 차이 때문일 수 있다고 제안한다.^[88]

9. 학습에 영향을 미치는 요인

학습 능력은 다양한 요인의 영향을 받는다.

영양실조, 피로, 열악한 신체 건강, 집의 환기 불량이나 조명 불량, 비위생적인 주거 환경은 학습 속도를 늦출 수 있다.^[74][75] 학교나 교실과 같은 학습 공간의 크기, 구성, 편안함(신선한 공기, 온도, 조명, 음향, 가구)은 학생의 학습에 영향을 미칠 수 있다.^[76][77] 교실이 너무 붐비면 스트레스 수준이 높아지고 학생의 집중력이 감소하며 가구 배치가 제한될 수 있다. 가구 배치가 잘못되면 강사나 교육 자료를 볼 수 있는 시야가 제한된다.^[76]

내적 동기는 성적이나 부모의 요구와 같은 외적 동기보다 학습을 더 효과적으로 지속시킨다. 암기 학습은 반복을 통해 기억을 강화하지만, 내적 동기를 죽인다는 비판을 받는다. 암기 학습의 대안에는 능동적 학습과 의미 있는 학습이 있다. 학생의 적성, 태도, 관심, 주의, 에너지 수준 및 동기는 학습 속도, 정확성 및 보유에 영향을 미친다. 칭찬은 학생의 능력을 향상시키는 데 도움이 되지만, 학생의 답변에 잘못을 찾거나 자극하는 태도는 역효과적이다.^[78][79] 간격 효과(분산 반복)는 벼락치기보다 효과적이며, 다른 사람에게 자료를 가르치거나, "자기 설명"을 하거나, 저위험 퀴즈를 보는 것도 장기 기억력 향상에 도움이 된다.^[80]

학습의 분자적 기반은 후성유전학적 기전에 의해 도입되는 뇌 뉴런의 유전자 발현 변화이다. 여기에는 뉴런 DNA의 메틸화 및 탈메틸화, 메틸화, 뉴런 히스톤 단백질의 아세틸화 및 탈아세틸화가 포함된다. 학습 중 뇌에서의 정보 처리는 뉴런 DNA의 산화적 변형 유도 후 DNA 복구 과정을 통해 후성유전적 변화를 도입한다. 비상동말단연결 및 염기절단복구의 DNA 복구 과정은 학습 및 기억 형성에 사용된다.^[81][82]

인간의 신경계는 출생 전부터 지속적으로 발달하며, 특히 생후 몇 년 동안 급격한 변화를 겪는다. 신경계 발달은 뇌의 다양한 영역에서 시냅스 형성, 가지치기, 수초화와 같은 과정을 통해 이루어지며, 이는 학습과 기억 형성에 중요하다. 어린 시절의 경험은 뇌 발달에 큰 영향을 미치며, 이는 이후의 인지 능력과 행동 발달에 영향을 줄 수 있다.

학습은 아동에게서 더 빠르고 효율적으로 이루어지며, 나이가 들면 더 오래 걸리거나 어려워진다. 신속한 신경 전달 물질 GABA 증강이 그 이유에 대한 주요 잠재적 설명 요소이다.^[83][84] 아동의 뇌에는 침묵 시냅스가 더 많이 포함되어 있어 신경가소성과 유연한 학습 또는 기억에 기여한다.^[85][86] 신경가소성은 뇌 발달의 중요 시기, 주로 아동 발달 중 뇌 발달 기간 동안 높아진다.^[87] 그러나 학습에 대한 인식된 연령 차이는 고유한 능력보다는 시간, 지원, 환경 및 태도의 차이 때문일 수 있다.^[88] 인간이 초기 단계에서 배우는 것은 인생의 방향에 큰 영향을 미친다.^[89] 성인은 일반적으로 무엇을, 어느 정도까지, 어떻게 배울지 선택할 수 있는 능력이 더 높다.

9. 1. 유전적 요인

9. 2. 사회경제적 및 물리적 조건

9. 3. 심리적 요인 및 교육 방식

• 간격 효과는 시간을 두고 수업이나 공부를 하는 것(분산 반복)이 벼락치기보다 낫다는 것을 의미한다.
• 다른 사람에게 자료를 가르치기
• 수동적인 읽기보다는 "자기 설명"(자신에게 자료를 바꿔 말하기)
• 저위험 퀴즈

9. 4. 후생유전학적 요인

9. 5. 일반적인 인지 관련 요인

9. 6. 성인 학습 vs 아동 학습

10. 동물의 진화에서의 학습

동물은 두 가지 방식으로 지식을 얻는다. 첫 번째는 학습이다. 동물은 환경에 대한 정보를 수집하고 이 정보를 사용한다. 예를 들어, 동물이 위장에 해로운 것을 먹으면 다시는 먹지 않도록 학습한다. 두 번째는 유전적으로 물려받은 선천적 지식이다. 예를 들어, 말은 태어나자마자 걷는 것을 들 수 있다. 말은 이 행동을 학습한 것이 아니라 단순히 하는 방법을 알고 있다.^[90] 어떤 경우에는 선천적 지식이 학습된 지식보다 유익하다. 그러나 다른 경우에는 그 반대가 사실이다. 특정한 선천적 행동을 하는 것이 불리할 때 동물은 특정 행동을 배워야 한다. 이러한 상황에서 학습은 종의 진화 과정에서 발달한다.

10. 1. 학습된 지식과 선천적 지식의 비용과 이점

11. 식물에서의 학습

최근 몇 년 동안 식물 생리학자들은 식물 행동과 인지의 생리학을 연구해 왔다. 학습과 기억의 개념은 식물이 외부 신호에 어떻게 반응하는지, 즉 생존에 필요한 행동을 파악하는 데 중요하다.^[32]

모니카 갈리아노(Monica Gagliano)는 완두콩(''Pisum sativum'')에서 연합 학습을 주장한다. 완두콩은 서늘하고 고도가 높은 기후에서 자란다. 갈리아노와 동료들의 2016년 논문은 선천적인 광주성 행동과 학습된 행동을 구분하는 것을 목표로 한다.^[32] 식물은 신진대사 요구를 유지하고 내부 생체 리듬을 유지하는 등 다양한 방법으로 빛 신호를 사용한다. 식물의 생체 리듬은 잎의 개폐를 촉진하는 내생성 생리 활성 물질에 의해 조절되며, 이는 수면운동의 기초가 된다.^[93]

갈리아노와 동료들은 완두콩 묘목을 두 가지 실험 범주로 나누어 Y자형 관에 넣는 고전적 조건 형성 실험을 설계했다.^[32] 일련의 훈련 세션에서 식물은 관의 다른 팔에서 내려오는 빛에 노출되었다. 각 경우에, 빛과 같은 팔 또는 반대 팔에 관을 따라 부드럽게 바람을 불어주는 팬이 있었다. 무조건 자극(US)은 예측된 빛의 발생이었고, 조건 자극(CS)은 팬에 의해 불어오는 바람이었다. 이전 실험은 식물이 옥신 신호 경로에 의해 매개되는 식물 줄기 한쪽의 차별적인 세포 성장 및 분열을 통해 빛을 향해 구부러지고 자람으로써 빛에 반응한다는 것을 보여준다.^[94]

갈리아노의 실험의 시험 단계에서 완두콩 묘목은 다른 Y자 관에 놓이고 팬만 노출되었다. 그들의 성장 방향이 그 후 기록되었다. 묘목의 '정확한' 반응은 전날부터 "예측된" 빛이 있었던 팔로 자라는 것으로 간주되었다. 두 실험 조건 모두에서 대부분의 식물은 전날 팬의 위치를 ​​기반으로 예측된 빛의 위치와 일치하는 방향으로 자랐다.^[32] 예를 들어, 묘목이 Y자 관의 같은 팔에서 내려오는 팬과 빛으로 훈련을 받았다면, 다음 날 묘목은 팬이 Y자 팔의 반대쪽에 놓여 있음에도 불구하고 빛 신호가 없어도 팬을 향해 자랐다. 대조군의 식물은 Y자 관의 특정 팔에 대한 선호도를 보이지 않았다. 대조군과 실험군에서 관찰된 개체군 행동의 백분율 차이는 선천적인 광주성 행동과 능동적인 연합 학습을 구별하기 위한 것이다.^[32]

식물에서 연합 학습의 생리적 메커니즘은 알려져 있지 않지만, Telewski 등은 광수용을 식물에서의 기계 수용의 기초로 설명하는 가설을 제시한다.^[95] 식물에서 기계 수용을 위한 한 가지 메커니즘은 MS 이온 채널과 칼슘 채널에 의존한다. 세포 지질 이중층의 기계 감각 단백질인 MS 이온 채널은 압력이나 장력에 반응하여 물리적으로 변형될 때 활성화된다. Ca2+ 투과성 이온 채널은 "늘어남으로 인해 열리는(stretch-gated)" 채널이고 삼투질과 칼슘(잘 알려진 제2 메신저)의 세포 유입을 허용한다. 이 이온 유입은 삼투압 구배를 따라 세포로의 수동적인 물 흐름을 촉발하여 삼투압을 효과적으로 증가시키고 세포의 탈분극을 유발한다.^[95] 갈리아노는 ''Pisum sativum''에서 연합 학습의 기초는 기계 감각 경로와 광 감각 경로의 결합이며 옥신 신호 경로에 의해 매개된다는 가설을 세운다. 그 결과 식물의 햇빛 포착을 극대화하기 위한 방향성 성장이 나타난다.^[32]

갈리아노 등은 자극에 반복적으로 노출됨으로써 식물의 선천적인 행동이 감소되는 ''미모사''(''Mimosa pudica'') 식물의 습관화 행동에 대한 또 다른 논문을 발표했다.^[18] 이 논문과 일반적으로 식물 인지라는 주제에 대한 논란이 있었다. 심리학자이자 행동 생물학자인 찰스 아브라함슨은 과학자들이 식물이 학습할 수 있는지 여부에 대해 의견이 다른 이유 중 일부는 연구자들이 "학습"과 "인지"에 대한 일관된 정의를 사용하지 않기 때문이라고 말한다.^[96] 마찬가지로 작가이자 언론인인 마이클 폴란은 그의 글 ''똑똑한 식물(The Intelligent Plant)''에서 연구자들이 갈리아노의 데이터에 대해서는 의심하지 않지만, 특히 식물과 관련하여 "학습"과 "인지"라는 용어의 사용에 대해서는 의심한다고 말한다.^[97] 미래 연구의 한 방향은 식물의 생체 리듬이 학습과 행동을 조절하는지 여부를 테스트하고 연구자들의 "인지"와 "학습"에 대한 정의를 조사하는 것이다.

11. 1. 식물에서의 연합 학습

11. 2. 식물에서의 습관화

12. 기계 학습

머신러닝(Machine learning)은 인공 지능의 한 분야로, 데이터로부터 학습할 수 있는 시스템을 구축하고 연구하는 것을 다룬다. 예를 들어, 머신러닝 시스템은 이메일 메시지를 통해 훈련되어 스팸 메시지와 스팸이 아닌 메시지를 구분하는 법을 배울 수 있다. 대부분의 머신러닝 모델은 확률 이론에 기반을 두고 있으며, 각 입력(예: 이미지)은 원하는 출력이 될 확률과 연관된다.

기계 학습은 일반적으로 다음과 같은 단계를 거친다.

1. 데이터 수집: 기계 학습 모델을 훈련시키기 위한 데이터를 수집한다. 이 단계에서는 다양한 소스에서 데이터를 수집하고, 데이터의 품질과 양을 확보하는 것이 중요하다. 특히, 한국어 데이터의 경우, 한국어 텍스트의 특성을 고려하여 데이터를 수집하고 전처리해야 한다.

2. 데이터 전처리: 수집된 데이터는 모델 학습에 적합한 형태로 가공되어야 한다. 이 단계에서는 결측치 처리, 이상치 제거, 데이터 정규화, 특성 추출 등의 작업을 수행한다. 한국어 데이터의 경우, 형태소 분석, 불용어 제거 등의 추가적인 전처리 과정이 필요할 수 있다.

3. 모델 학습: 전처리된 데이터를 사용하여 기계 학습 모델을 훈련시킨다. 이 단계에서는 적절한 모델을 선택하고, 모델의 파라미터를 조정하여 최적의 성능을 얻도록 한다. 지도 학습, 비지도 학습, 강화 학습 등 다양한 학습 방법 중 문제에 맞는 방법을 선택해야 한다.

4. 모델 평가: 훈련된 모델의 성능을 평가한다. 이 단계에서는 훈련 데이터와는 다른 테스트 데이터를 사용하여 모델의 일반화 성능을 측정한다. 정확도, 정밀도, 재현율, F1 점수 등 다양한 지표를 사용하여 모델을 평가하고, 필요에 따라 모델을 개선한다.

5. 모델 개선: 모델 평가 결과를 바탕으로 모델을 개선한다. 이 단계에서는 모델의 구조를 변경하거나, 다른 알고리즘을 사용하거나, 더 많은 데이터를 추가하는 등의 방법을 사용할 수 있다. 특히, 한국어 데이터의 특성을 반영하여 모델을 개선하는 것이 중요하다.

6. 모델 배포: 개선된 모델을 실제 환경에 배포하여 사용한다. 이 단계에서는 모델의 성능을 지속적으로 모니터링하고, 필요에 따라 모델을 업데이트해야 한다.

컴퓨터에 의한 해의 탐색 등에서, 직접적으로 그 해법을 주어지는 것이 아니라, 시행착오와 그 결과를 피드백하는 것으로 더 좋은 해법에 가까워져 가는 시스템 등의 동작을 가리켜 학습이라고 하는 경우가 있다.

컴퓨터 분야의 학습으로는, 자동 일본어 입력 시스템의 변환 결과 학습, 신경망의 학습 등이 있다.

12. 1. 기계 학습의 종류

• 지도 학습
• ** 예측과 분류
• 비지도 학습
• ** 군집과 연관성
• 강화 학습
• ** 보상과 행위 강화
• 인공 신경망
• 퍼셉트론

12. 2. 기계 학습의 단계

12. 3. 정보 이론

• 알고리즘 정보 이론
• 알고리즘 확률
• 베이즈 추론
• 귀납 논리 프로그래밍
• 귀납적 확률
• 정보 이론
• 최소 기술 길이
• 최소 메시지 길이
• 오컴의 면도날
• 솔로모노프의 귀납 추론 이론
• AIXI

13. 교육 유형

교육학은 학교에서의 학습을 교사의 관점에서 다루는 학문이지만, 학생의 관점에서는 학습이라고 할 수 있다. 독학은 학습의 한 형태이다. 성인 학습을 위한 교육 방법도 존재한다. 최근에는 인지과학(인지심리학)과 뇌과학을 기반으로 한 학습과학이라는 분야도 등장하고 있다.

교육방법론, 학습지도안, 코칭, 교육공학 등이 학습을 돕는 다양한 교육 방법으로 활용된다.

13. 1. 독학

13. 2. 안드라고지

13. 3. 교육학

• 교육방법론, 학습지도안, 코칭, 교육공학

참조

_[1] 서적 Psychology: The Science of Mind and Behaviour 6E https://books.google[...] Hachette UK
_[2] 서적 Plant Learning and Memory https://books.google[...] The University of Chicago Press
_[3] 서적 Metaphors we live by University of Chicago press
_[4] 서적 Psychology, 2nd edition https://archive.org/[...] Worth Publishers
_[5] 서적 Understanding the Brain: The Birth of a Learning Science https://books.google[...] OECD Publishing 2007
_[6] 논문 Learning from incidents in health care: critique from a Safety-II perspective
_[7] 논문 Collaborative learning health systems: Science and practice https://doi.org/10.1[...]
_[8] 웹사이트 Jungle Gyms: The Evolution of Animal Play https://web.archive.[...]
_[9] 웹사이트 What behavior can we expect of octopuses? http://www.thecephal[...] The Cephalopod Page 2018-05-04
_[10] 백과사전 Learned helplessness
_[11] 논문 Human fetal heart rate dishabituation between thirty and thirty-two weeks gestation
_[12] 서적 Play in Early Childhood: From Birth to Six Years Routledge 2010
_[13] 논문 Learning and knowing as semiosis: Extending the conceptual apparatus of semiotics https://www.academia[...]
_[14] 논문 The cultural ecosystem of human cognition
_[15] 서적 The International Encyclopedia of Primatology, 3 Volume Set Wiley Blackwell 2017
_[16] 웹사이트 Non-associative Learning https://web.archive.[...] 2013-08-09
_[17] 서적 The Science of Learning Psychology Press
_[18] 논문 Experience teaches plants to learn faster and forget slower in environments where it matters
_[19] 논문 Habituation in Stentor produced by mechanoreceptor channel modification
_[20] 서적 Cognition, Evolution, and Behavior Oxford
_[21] 서적 Neurosciences – From Molecule to Behavior Springer Spektrum
_[22] 논문 Pain amplification-A perspective on the how, why, when, and where of central sensitization http://dx.doi.org/10[...] 2018-02-27
_[23] 논문 Adaptive and maladaptive psychobiological responses to severe psychological stress: implications for the discovery of novel pharmacotherapy http://dx.doi.org/10[...] 2004-03
_[24] 서적
_[25] 논문 Natural Learning in Higher Education https://marketing.wh[...]
_[26] 서적 Discovery Series: Introduction to Psychology Wadsworth Cengage Learning
_[27] 논문 Trace Conditioning and the Hippocampus: The Importance of Contiguity 2006-08-23
_[28] 웹사이트 Reflex Definition & Meaning {{!}} Britannica Dictionary https://www.britanni[...] 2023-06-30
_[29] 서적 Don't Shoot the Dog: The New Art of Teaching and Training Bantam 1999-08-03
_[30] 서적 Learning and Behavior: Active Learning Edition Cengage Learning 2022-03-16
_[31] 논문 Classical Conditioning of Proboscis Extension in Honeybees (Apis mellifera)
_[32] 논문 Learning by Association in Plants 2016-12-02
_[33] 서적 Taking play seriously. Children and play in early childhood education: an exciting challenge. Information Age Publishing
_[34] 논문 Play, cognition and self-regulation: What exactly are children learning when they learn through play? https://www.research[...]
_[35] 서적 Handbook of Socialization: Theory and Research Guilford Press
_[36] 논문 Interactional Style and Nonverbal Meaning: Mazahua Children Learning How to Be Separate-But-Together 1994
_[37] 논문 Collaboration and helping as cultural practices 2012
_[38] 서적 Growing Up in a Culture of Respect: Childrearing in highland Peru University of Texas 2006
_[39] 서적 Learning and Memory: Basic principles, processes, and procedures Pearson Education, Inc. 2006
_[40] 서적 Cognition, Brain, and Consciousness: Introduction to cognitive neuroscience Elsevier Ltd. 2007
_[41] 서적 Sixth International Conference on Cognitive Modeling: ICCM – 2004 Lawrence Erlbaum Associates Publishers 2004
_[42] 서적 Artificial Intelligence: Critical Concepts, Volume 1 Routledge 2000
_[43] 서적 Fundamentals of Cognitive Neuroscience: A Beginner's Guide Academic Press 2018
_[44] 참고문헌 2001
_[45] 참고문헌 1971
_[46] 웹사이트 Augmented Learning: Context-Aware Mobile Augmented Reality Architecture for Learning http://portal.acm.or[...]
_[47] 논문 Three types of interaction 1989
_[48] 서적 Theory of transactional distance Routledge 1993
_[49] 웹사이트 Backup of Meaningful Learning Model http://www.csudh.edu[...] 2011-11-30
_[50] 논문 The right time to learn: mechanisms and optimization of spaced learning 2016-01-25
_[51] 웹사이트 What is the difference between "informal" and "non formal" learning? http://www.competenc[...] 2014-10-15
_[52] 웹사이트 Glossary https://www.cedefop.[...]
_[53] 간행물 Informal Learning in the Workplace http://www.knowledge[...] Department for Education and Employment 1999-08
_[54] 웹사이트 What is the difference between "informal" and "non formal" learning? http://www.competenc[...] 2014-10-16
_[55] 논문 Antecedents of Employees' Involvement in Work-Related Learning: A Systematic Review http://journals.sage[...] 2013-06
_[56] 논문 Meta-Analysis of the Relationship Between Home and Family Experiences and Young Children's Early Numeracy Learning http://link.springer[...] Springer Singapore 2017
_[57] 논문 Informal workplace learning: Development and validation of a measure 2019-12
_[58] 웹사이트 Penny Arcade – PATV – Tangential Learning http://penny-arcade.[...]
_[59] 논문 The Natural Learning Project http://repository.up[...] 1979
_[60] 논문 Game Criticism as Tangential Learning Facilitator: The Case of Critical Intel http://gamescriticis[...] 2015-01-22
_[61] 논문 Motivating Factors and Tangential Learning for Knowledge Acquisition in Educational Games https://files.eric.e[...] 2017
_[62] 논문 Kiwaka Kiwaka Story (by LANDKA ®) http://www.lifeplay.[...] 2014
_[63] 웹사이트 New App Kiwaka Features ESO Material https://www.eso.org/[...]
_[64] 웹사이트 Kiaka Press Release http://landka.com/do[...] 2014
_[65] 웹사이트 What is incidental teaching? http://nspt4kids.com[...] 2017
_[66] 논문 The Effects of Distance Education and Student Involvement on Incidental Learning https://dspace.iup.e[...] Indiana University of Pennsylvania 2011
_[67] 웹사이트 Bloom's Taxonomy http://www.businessb[...]
_[68] 논문 Are Cognitive Skills Context-Bound? 1989-01
_[69] 서적 Chapter 3. Learning and Transfer. How People Learn: Brain, Mind, Experience, and School: Expanded Edition http://www.nap.edu/o[...] The National Academies Press 2000
_[70] 논문 Transfer of Learning 1992
_[71] 논문 The Bearing of the New Psychology upon the Teaching of Mathematics
_[72] 논문 Efficiency and innovation in transfer
_[73] 논문 The psychology of efficiency: an experimental study of the processes involved in the solution of mechanical puzzles and in the acquisition of skill in their manipulation
_[74] 서적 Essentials of Educational Psychology PHI Learning Pvt. Ltd
_[75] 서적 Essentials Of Educational Psychology Vikas Publishing House Pvt Ltd
_[76] 웹사이트 New Teachers: Designing Learning Environments http://www.edutopia.[...] 2015-05-07
_[77] 웹사이트 A Place for Learning: The Physical Environment of Classrooms http://www.edutopia.[...] 2014-05-20
_[78] 서적 Advanced Educational Psychology PHI Learning Pvt. Ltd
_[79] 서적 Elements Of Educational Psychology Orient Blackswan
_[80] 웹사이트 The Science Of Learning https://think.kera.o[...] 2017-04-11
_[81] 논문 The DNA Repair-Associated Protein Gadd45γ Regulates the Temporal Coding of Immediate Early Gene Expression within the Prelimbic Prefrontal Cortex and Is Required for the Consolidation of Associative Fear Memory
_[82] 논문 Mimicking Age-Associated Gadd45γ Dysregulation Results in Memory Impairments in Young Adult Mice
_[83] 뉴스 Brain scans shed light on how kids learn faster than adults https://www.upi.com/[...] 2022-12-17
_[84] 논문 Efficient learning in children with rapid GABA boosting during and after training 2022-12-05
_[85] 뉴스 Adult mouse brains are teeming with 'silent synapses' https://www.sciencen[...] 2022-12-16
_[86] 논문 Filopodia are a structural substrate for silent synapses in adult neocortex https://www.nature.c[...] 2022-12
_[86] 뉴스 Silent synapses are abundant in the adult brain https://medicalxpres[...]
_[87] 논문 Cerebral plasticity: Windows of opportunity in the developing brain 2017-01-01
_[88] 웹사이트 Lifelong Learning https://www.apa.org/[...]
_[89] 웹사이트 What Happens in the Brain When Children Learn? https://neuroscience[...] 2016-02-10
_[90] PhD Change and Reliability in the Evolution of Learning and Memory http://conservancy.u[...] University of Minnesota
_[91] 논문 An operating cost of learning in Drosophila melanogaster http://doc.rero.ch/r[...]
_[92] 논문 The role of learning in fish orientation
_[93] 논문 Endogenous factors involved in the regulation of movement and "memory" in plants https://pdfs.semanti[...]
_[94] 논문 Phototropism: Growing towards an Understanding of Plant Movement 2014-01
_[95] 논문 A unified hypothesis of mechanoreception in plants. 2006-10
_[96] 논문 Learning in Plants: Lessons from Mimosa pudica 2016-03-31
_[97] 간행물 The Intelligent Plant https://www.newyorke[...] 2013-12-16
_[98] 웹사이트 VARKで自分の勉強法を知ろう / Anatomy 今日も明日も https://anatomy.med.[...] 群馬大学 2017-05-30
_[99] 서적 Psychology: The Science of Mind and Behaviour https://books.google[...] Hachette UK
_[100] 웹사이트 Introduction to Procrastination and Memory - Procrastination and Memory https://www.coursera[...]
_[101] 서적 はじめて出会う心理学
_[102] 웹사이트 Take short breaks to maximize memory and learning https://www.health.h[...] 2021-09-01
_[103] 서적 Discovery Series: Introduction to Psychology Wadsworth Cengage Learning
_[104] 서적 Neurosciences - From Molecule to Behavior: a university textbook Springer Spektrum
_[105] 논문 Classical Conditioning of Proboscis Extension in Honeybees (Apis mellifera)
_[106] 논문 Learning by Association in Plants http://www.nature.co[...] 2016-12-02
_[107] Youtube https://m.youtube.co[...]
_[108] 뉴스 https://n.news.naver[...]
_[109] 서적 Learning and Memory: Basic principles, processes, and procedures Pearson Education, Inc. 2006