상사가 방금 일정에 회의가 추가되었다고 알려준다. 회의에는 당신과 상사, 그리고 상사가 협력하고 싶어 하는 다른 기관의 대표 몇 명이 참석할 예정이다. 바로 그때, 주머니 속 휴대폰이 진동하기 시작한다. 재빨리 진동을 끄지만 잠시 후 다시 진동이 울린다. 작업 기억은 온갖 생각으로 가득 채워진다. “왜 두 번이나? 큰일은 아니겠지?”부터 “동생 녀석이 마트 가는 길에 심심해서 전화한 거겠지?”에 이르기까지 말이다. 나쁜 소식이 있다. 주의력과 작업 기억은 한정된 자원이다. 한 가지에 주의를 기울일수록 다른 것에 쏟는 주의력은 줄어든다. 나쁜 소식은 하나 더 있다. 당신이 스스로에게 던지는 질문들, 즉 1)여러 통의 전화가 걸려오는 원인을 자세히 따져보게 하고 2)상사 일을 방해하며 휴대폰을 확인할 때의 장단점을 분석하게 하는 질문들이야말로, ‘바로’ 인지과학자들이 “부호화”라 부르는 과정을 촉발하는 유형의 심층 처리 질문이란 사실이다. 부호화encoding는 정보를 작업 기억에서 장기 기억으로 옮기는 과정이다. 작업 기억은 정보를 몇 초밖에 유지하지 못하는 반면, 장기 기억은 무기한 저장할 수 있다. 따라서 부호화는 정보를 기억하고 활용할 수 있게 하는 핵심이다. 그러나 부호화할 수 있는 것은 오직 작업 기억에서 먼저 처리한 정보뿐이다. 따라서 상사가 이 잠재적 파트너십에 그토록 관심을 갖는 이유를 기억하고 싶다면, 그 정보를 깊이 있게 처리하는 것이 최선의 방법이다. 그런데 그 시간에 예를 들어 “설마 우리 집이 불이 난 건 아닐까? 아까 가스레인지 끄긴 했지?” 같은 생각에 깊이 파고들었다면, 안타깝게도 나중에 장기 기억에서 꺼낼 수 있는 건 그 생각뿐이다.
--- 「1장. 배우는 마음」 중에서

“포크란 무엇입니까?” 질문으로 돌아가 보자. 기능적 고착(혹은 그것의 부재) 덕분에 디즈니의 ‘인어공주’ 아리엘은 그토록 특이한 존재가 된다. 포크가 무엇인지 또는 무엇에 사용될 수 있는지에 대한 고정된 아이디어에 얽매이지 않아서, 아리엘은 포크를 빗으로 사용한다. 만약 아리엘처럼 유연하게 생각하길 바란다면, 스키마에 충분히 다양한 예시가 있어야 한다. 그래야만 사물이 어떻게 쓰여야 한다는 제한된 관념에 갇히지 않는다. 다양한 예시를 주는 것은 사람들이 정확한 정보를 기반으로 사고하고, 독립적이며 창의적인 문제 해결자가 되도록 돕는 일이다.
--- 「3장. 다다익선」 중에서

저자 짐Jim의 아들인 샘은 “왜?”라는 게임을 좋아한다. 규칙은 간단하다. 샘이 먼저 질문을 던지고, 답을 듣자마자 또 (여러분이 짐작한 대로) “왜?”라고 묻는다. 그 다음부터는 아버지가 무슨 답을 내놓든 “왜”를 붙여 묻는 일을 매우 즐거워한다. 샘에게는 즐거운 놀이일지 몰라도, 이 게임은 “왜”의 힘에 대한 더 심오한 무언가를 암시한다. 결국, “왜?”란 질문을 던질 수 있는 능력은 인간이 가진 가장 중요한 인지 능력 중 하나다. 우리는 어떤 아이디어를 검토할 때, 시스템에 의문을 제기할 때, 혹은 표면을 넘어 더 깊은 것을 들여다볼 때마다 이 질문을 이용한다. 실제로 우리에게 그 단어, “왜”를 효과적으로 사용하는 경향이 없었다면, 인류가 지금 어디까지 왔을지 상상하기조차 어렵다. 그런데 여기서 중요한 점은 모든 “왜”가 똑같은 것은 아니라는 것이다. 사실 특별히 더 효과적으로 왜를 묻거나, 다른 사람들에게 왜를 묻도록 유도하는 방식이 있다. 다행히도 수십 년간의 연구 덕분에, (짐작했겠지만) 왜 그런지를 알 수 있게 되었다. 그리고 그 방법은 인지과학자들이 정교화 질문elaborative interrogation이라고 부르는 것과 관련이 있다.
--- 「5장. '왜'를 묻는 힘」 중에서

외계 생명이든 평범한 인간이든, 진정한 학습이 일어나고 있는지를 확인하려면 한 가지 더 중요한 질문을 던져야 한다. “저 사람이 이미 알고 있는 것 가운데 무엇이 내가 전하려는 걸 이해하는 데 도움이 될까?” 이런 맥락에서, 사전지식은 학습과 발달에 있어 핵심적이지만 종종 간과되는 구성 요소이다. 주의할 점은, 단순히 겉모습만 비슷한 것을 연결한다고 해서 효과적인 학습이 일어나는 것은 아니라는 것이다. 막연한 비유와 게으른 직유는 오히려 방해만 된다. 이를테면, 서랍장을 조립하는 일이 직소 퍼즐을 완성하는 것과 똑같다고 말하는 건, 잘못된 연결을 낳고 결국 무관한 지식에 대한 불완전한 이해로 이어진다. 그 대신, 우리가 해야 할 일은 전달하고자 하는 개념의 심층 구조를 분명히 하고, 학습자가 이미 갖고 있는 배경지식을 확인한 다음, 그 둘을 진짜로 맞닿을 수 있게 연결하는 것이다. 그렇게 함으로써 새로운 이해가 단단히 뿌리내리고, 기존 지식 위에 오래도록 유지될 지식이 쌓이게 된다.
--- 「6장. 더 높이 오르기」 중에서

여러분이 집에 있는 변기를 수리해야 해서, 스스로 할 수 있는지 확인차 변기의 구조를 이해하려고 한다고 상상해 보자. 온라인에서 기사 하나를 클릭한다. 우리가 변기 물을 내릴 때 어떤 일이 일어나는지를 단계별로 설명하는 단락 몇 개가 있다. 각 단락에는 애니메이션이 포함되어 있다. 연구자들은 이것이 인지 과부하를 일으키는 전형적인 방식이라고 한다. 단어(텍스트 단락)와 이미지(여러 개의 애니메이션)를 동시에 제공하면서 시각 채널을 과도하게 사용하고 있기 때문이다. 그럼 어떻게 해야 할까? 여러 연구에 따르면 정보를 언어 채널로 분산하는 것이 좋다고 한다. 이상적인 방법은, 애니메이션만 보고 그것이 유일한 시각적 입력이 되도록 하는 것이다. 긴 글을 읽는 대신, 누군가가 같은 내용을 내레이션하는 것을 들으면서 애니메이션을 본다면(일종의 설명 동영상을 생각해 보라), 인지 과부하가 발생할 가능성이 훨씬 줄어든다. 두 경우 모두 전달되는 정보의 양은 동일하다. 그러나 그것을 시각과 언어라는 두 채널에 나누면 어느 한쪽도 넘치지 않게 되어, 사고가 무너질 정도의 과부하를 피할 수 있다.
--- 「10장. 채널 넘나들기」 중에서

예제 풀이는 단순히 절차상의 단계만 나열하는 것이 아니라, 실제 문제 해결 과정이 어떻게 전개되는지를 구체적인 예로 보여준다. 유용한 이유는 그뿐만이 아니다. 완전히 새로운 일을 시도할 때, 우리는 먼저 몇 가지를 파악해야 한다. 이것이 어떤 유형의 문제인지, 어떤 해결 방법이 가장 좋은지 등을 알아내야 하는 것이다. 예제 풀이는 이 과정을 훨씬 수월하게 한다. 곱셈 문제를 처음 본 사람에게 예제 풀이가 있다면, 학습자는 효과적일 법한 전략을 찾기 위해 일일이 모든 가능성을 헤맬(“도표를 그려야 할까? 더해야 할까?”) 필요가 없다. 풀이 과정을 이미 받았기에, 그 대신 각 단계가 어떻게 해답에 이르게 하는지를 이해하는 데 작업 기억을 활용할 수 있다. 예제 풀이가 있을 때, 학습자의 초점은 문제 해결(“이 문제를 어떻게 해결할까?”)에서 학습learning(“이것이 어떻게 작동할까? 이 전략이 앞으로 이런 문제를 푸는 데 어떻게 도움이 될까?”)으로 전환된다. 예제 풀이는 특정 주제에 대해 학습자가 알아야 할 모든 것을 알려주지는 않는다. 학습자가 예제 풀이의 도움 없이 문제를 풀 수 있게 되면, 다른 문제 유형들을 통합하기 시작해야 한다. 이렇게 해야 학습자가 문제의 유형을 스스로 파악하고, 가장 적절한 해결 방법을 결정하는 연습을 할 수 있다. 따라서 예제 풀이가 만능 해결책은 아니지만(그런 것이 있긴 한가?), 누군가의 공부 도구함에 새로운 전략을 추가하게 할 가장 효율적인 방법 중 하나임에는 틀림없다.
--- 「11장. 성공의 레시피」 중에서

우리는 초등학교 1학년 학생에게 바흐 협주곡을 건네주곤, 행운을 빌며 자리를 떠날 수 없다. 실제로 학습의 성패를 가르는 것은 기초적 과제에서 복잡한 과제로 점진적으로 나아가는 세심한 순서의 설계다. 예를 들어, 먼저 간단한 음을 내는 방법을 배우고, 그다음 현을 손가락으로 튕기는 법을 익히며, 그 후엔 활 사용을 배워, 마지막으로 이러한 기술을 모두 결합해 “반짝반짝 작은 별”과 같은 간단한 곡을 연주하게 되는 식이다. 두 단계를 거꾸로 하면 아무 소용이 없다는 것을 우리는 이제 안다. 활을 잡는 방법을 알아내려고 하면서 음을 내기 위해 손가락을 어디에 둘지 고민하고, 그와 동시에 악보를 읽으려 시도한다면 초보 연주자는 곧바로 인지 과부하 상태에 빠진다. 이건 초보자들의 작업 기억이 감당할 범위를 넘어선다. 바이올린을 시작한 초등학교 1학년 학생의 사례에선 이 원리가 당연해 보인다. 하지만, 팀의 “성과가 너무 낮음”을 탓하는 말을 얼마나 자주 들었는가? 그 팀에게 과연 단계적 훈련과 연습의 기회가 주어졌던 적이 있었는가? 그러므로 우리가 인지적 측면에서 두 마리 토끼를 다 잡기 위해서는, 과정을 의도적으로 구조화하고 순서를 정해야만 한다. 이는 새 지식을 분리된 요소로 이해하고, 요소 간의 상호작용을 배우는 유일한 방법이다.