피아제는 인지발달에 있어 생물학적인 연령을 중요하게 고려하였으며, 그 결과 우리의 인지발달의 단계를 아래와 같이 연령에 따라 4단계로 분류하였다.
1) 출생~2세 : 감각운동기 2) 2~7세 : 전조작기 3) 7~12세: 구체적 조작기 4) 12세 이후~: 형식적 조작기.
여기서 조작(operation)이라는 단어는 논리적 사고를 할 수 있다는 의미로, 전조 적기는 논리적 사고가 가능하기 이전 단계를 의미하며, 구체적 조작기부터 논리적 사고가 가능하다. 피아제는 발달단계마다 고유한 특징이 있고 이전 단계의 능력이 충분하게 쌓여야지만 다음 단계로 이동할 수 있다고 바라본다. 피아제의 인지발달 단계는 일부 비판을 받고 있지만, 널리 알려졌지만, 연령에 따른 특징을 자세하게 묘사하였다는 점을 주목해볼 수 있다. 교사들은 단계별 학생들의 인지적 특성을 충분히 이해하여, 내가 맡을 학생들을 어떻게 가르쳐야 하는지 선행하여 알 수 있기 때문에 아래와 같은 발달단계별 특징을 유념해야 한다.
1) 감각운동기
영아는 태어나서부터 2세까지 몸을 움직이는 신체적 행동과 감각을 토대로 사물에 대한 지식을 습득한다. 그렇기 때문에 이 시기를 감각운동기라고 한다. 처음에 태어나서 영아는 잡거나 빠는 등의 기본적인 반사에 충실하지만, 눈앞에 보이는 물건에도 점점 관심을 가지게 된다. 드러나는 가장 큰 특징은 인지적 특징이 보통 8~9개월이 되면, 눈앞에 있는 물체가 시야에서 사라지더라도 그 물체가 영원히 사라지는 것이 아니라 어딘가에 여전히 존재한다는 ‘대상영속성’을 획득한다는 것이다. 예를 들어 엄마가 아이에게 휴대폰을 보여주다가 뒤로 숨기면 아이가 숨겼다는 사실을 안다는 것이다. 그 이전에는 알지 못했지만, 이후로는 물체를 기억에 표상하는 능력이 생겨 알게 된다. 감각운동기에는 영아를 위해 교사들은 영어가 능동적으로 환경이나 물체에 접촉할 수 있도록 해주어야 한다. 영아들은 만지고, 당기고, 밀고, 꽉 지고, 떨어뜨리고, 던지는 감각운동이나 신체활동을 통해 지식을 배우기 때문이다. 이런 신체활동과 감각활동은 영아의 인지발달을 촉진시킨다.
2) 전조작기
감각운동기를 지나 전조작기가 되면 훨씬 고차원적인 사고가 가능해진다. 초등학교 입학 전의 아동은 단어를 습득하고, 언어가 발달되어지기 시작한다. 언어를 구사한다는 것은 사고가 발달한다는 의미이다. 감각운동기에서는 언어가 발달하지 않아서 신체활동을 통해 세상을 이해하지만, 이제는 어휘 능력이 급속하게 증가하며 자기 생각을 언어로 표현하게 된다. 눈에 보이지 않는 일들까지 생각할 수 있는 인지적 능력을 갖추는 정신적 표상까지 갖추게 된다. 예를 들어, 눈에 보이지는 않지만, 기린이라고 하면 “목이 길다”라는 표현을 쓰며, 행동을 하기 전에 머릿속으로 생각을 하는 것이다. 유아는 정신적 표상 외에도 지연모방도 가능하게 된다. 지연모방은 어떤 행동을 목격한 후에 일정한 시간이 지나도 그 행동을 재연하는 것을 말한다. 이러한 정신적 표상은 전조작기에서 중요한데, 그 이유는 지적 능력이 감각운동기에 비해서 성장한 것을 의미하기 때문이다.
전조작기 아동의 특징으로는 먼저 자기중심성이 강하다는 것이다. 자기중심성이란 자신의 관점으로 모든 것을 지각하고 판단하는 것이다. 전조작기의 아동의 자기중심적 사고는 피아제와 ‘세 산 모형의 실험’에서 확인할 수 있다. 여러 산의 모습을 다른 장소에 앉아 관찰한 유아들은 자리마다 산이 다르게 보인다는 사실을 인지하지 못한다. 이런 자기중심적 성은 인지적으로 미성숙해 다른 사람의 견해를 고려할 수 없다는 특징을 보인다.
또한 전조작기 아동의 사고는 제한적이고, 비논리적이다. 유아는 물활론적인 사고를 하게 된다. 물환론적 사고라는 말은 모든 사물에 생명이 있다고 생각하는 비논리적 사고인데, 예를 들어 움직이는 차를 보고 살아있다고 생각하는 것이다. 이는 무생물과 생물에 대한 정확한 개념이 없기 때문이다. 이 외에도 전조작기 아동은 유목화 개념이 발달하지 않았으며, 물질의 수, 양, 길이, 면적 등이 위치는 달라도 같은 속성임을 인지하는 보존개념이 발달하지 않았다. 그들은 중심화와 집중화를 한다는 특징이 있기 때문이다. 전조작기 아동은 물체를 원래 상태로 되돌릴 수 있는 역전환적사고를 하지 못하기 때문에 가역성의 개념이 결핍된 비가역성을 보인다. 피아제는 미취학 아동의 사고특징을 비논리적이라 전조작기라 명명했지만, 일부 전조작기 아동들은 피아제의 주장보다 더 논리적 사고를 보이기도 한다.
3) 구체적 조작기
아동이 7세 무렵이 되면 조직화한 사고를 하며 논리적이 된다. 이런 논리적 사고가 가능한 단계를 피아제는 조작기라고 명명하였다. 그러나 초등학생들의 논리적 사고에는 구체적으로 보고, 경험한 사물에만 논리적 사고를 한다는 한계점이 존재하여 이를 구체적 조직기라 한다. 구체적 조작기의 아동은 탈 중심성이 발달하고, 유목화 혹은 범주화의 개념이 생긴다. 또 사물이나 사태를 역 전환하는 가역성이 존재하며, 보존개념도 이해할 수 있게 된다. 구체적 조작기 학생들의 논리적 사고가 완벽하지는 않아도, 일부 아동은 다소 어려움은 존재해도 추상적 사고를 할 수 있다.
4) 형식적 조작기
형식적 조작기의 학생들은 추상적 사고가 가능해진다. 수학에서 분수, 비율, 소수와 같은 개념을 설명할 수 있다. 또 속담이나 풍자, 유머도 이해할 수 있다. 그러나 피아제의 주장처럼 이 연령대의 모든 학생들이 추상적 사고가 가능하지는 않다. 일부의 성인들도 추상적 사고를 어려워하고 자세한 설명을 좋아하는 경우가 많다. 그러나 형식적 조작기의 사고는 구체적조작기 보다는 훨씬 발달한다. 이들은 가설과 연역적 사고도 가능해지며, 체계적이고 조합적인 사고가 가능하다.
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