술기 능력(motor skill, 운동기술)의 학습과 수행능력에 영향을 미치는 요인(2) : 관찰을 통한 학습(Learning through observation)

(출처 : http://eideneurolearningblog.blogspot.kr/2005/06/learning-by-observation.html)

(관찰을 통한 학습은, 심지어 주변에서 정신사납게(distraction) 만들어 conscious하지 못하게 했을 때에도 일어난다)

동물의 행동을 제대로 이해하기 위해서는 

동물이 가진 아름대움을 보는 미학적인 눈이 있어야 한다. 

이것은 인내심을 가지고 충분히 오래 관찰했을 때에야 가질 수 있다. 

"To really understand animals and their behavior you must have an esthetic appreciation of an animal's beauty. This endows you with the patience to look at them long enough to see something." - Konrad Lorenz

관찰을 통한 학습

(LEARNING THROUGH OBSERVATION)

'관찰을 통한 학습'이라는 개념은 비록 '관찰을 통한 학습'이라는 것이, 실제로 연습을 하는 것 만큼의 효과가 있지는 않지만, 아무 연습도 하지 않는 것보다는 효과적이라는 것이 꾸준히 밝혀지면서 등장했다.

This notion comes in part from previous findings that observational practice is typically not as effective as physical practice, although it has been consistently shown to be more effective in the learning of motor skills than no practice.12 

연구자들은 관찰을 통한 학습이 학습에 있어 나름의 중요한 기여를 한다는 것을 밝혔는데, 특히 관찰이 실제 연습과 동시에 이뤄질 경우에 그러하다. 실경이미지(뉴로이미지) 연구를 통해서 실제로 수행을 할 때와 수행을 하는 것을 관찰할 때 동일한 신경학적 구조물이 활성화된다는 것이 밝혀진 바 있다. Premotor cortex, supplementary motor area 등등이 그렇다.

Research has shown that observational practice can make unique and important contributions to learning, especially when observation is combined with physical practice.13,14 Indeed, neuroimaging experiments report that a set of common

neural structures are activated during both action production and action observation.15–17 The shared neural structures include the premotor cortex, supplementary motor area, inferior parietal lobule, cingulate gyrus and cerebellum.

Shea 등의 연구에 따르면 학습자는 관찰을 함으로써 어떤 과제를 수행하기 위해서 어떠한 것들이 조화를 이뤄야 하는지, 중요한 요소는 무엇인지, 특정 전략은 얼마나 효과적인가 등에 대한 정보를 얻을 수 있음이 밝혀졌다. 연구진은 비록 이러한 정보들을 관찰만을 통해 얻는 것이 어려울 수는 있겠지만, 만약 학습자가 잘 준비를 하고, 관찰 후에 곧바로 수행해볼 수 있다면 불가능한 것도 아니라는 결과를 얻었다. 이러한 관점에서 보면 관찰을 통한 학습을 통해 학습자는 실제로 수행을 해보지 않고서도 그 과정을 수행해 볼 수 있는 기회를 얻는 것과 같다.

Shea et al.24 argued that observation may give the learner unique opportunities either to extract important information concerning appropriate coordination patterns and subtle requirements of the task or to evaluate the effectiveness of strategies that would be difficult, if not impossible, if he or she were to prepare and execute an impending movement concomitantly. From that perspective, observational practice offers the learner a chance to conduct processing that could not occur simultaneously with physical practice.

관찰을 통한 학습의 효과는 연구 참여자들로 하여금 서로 번갈아가면서 특정 과제를 수행하게 한 실험을 통해서 확인할 수 있다. 참가자들을 두 명씩 짝을 지어 서로 번갈아가면서 연습을 하게 한 결과, 혼자서 학습하도록 한 집단이나, 두 명씩 짝은 지었지만 번갈아가면서 연습을 하도록 하지 않은 그룹과 비교했을 때 배우는 속도 뿐만 아니라 기술의 유지(retention)에서도 가장 우수한 성과를 보였다.

The role this additional processing can play in learning is best demonstrated when participants alternate between physical and observational practice in dyads (Figure 1).

Figure 1 Root mean square (RMS) errors of the individual, dyad-alternate and dyad-control groups during acquisition and retention on a balance task (Shea et al. 199924). Participants in the individual group undertook only physical practice. Participants in the dyad groups were allowed the same amount of physical practice, but were also able to observe the other member of the dyad (in the dyad-alternate condition interspersed with their own physical practice trials, in the dyad-control condition before or after their trials). On the retention tests all participants performed individually. (Note: smaller RMS errors indicate more effective performance)

짝지어서 번갈아가면서 훈련(dyad-alternative)이 효과가 있는 이유는 파트너와의 경쟁심에서 비롯된 동기유발, 높은 목표의 설정, 같이 학습하고 있는 파트너를 보며 스스로에 대한 의식을 덜 하게 되는 것(loss of self-consciousness) 등으로 생각된다. 또한 "협동적 또는 경쟁적인 학습 환경이 혼자 학습하는 것보다 더 즐겁다"는 흔히 전해져내려오는 말과 들어맞는 것도 우연의 일치는 아닐 것이다. 

Learning benefits of dyad practice are presumably also a result of enhanced motivation, resulting perhaps from competition with the partner, the setting of higher goals, or the loss of self-consciousness as people fulfil interdependent dyadic roles and find another in the same learning boat. It is perhaps not coincidental that participants in collaborative or cooperative learning situations often anecdotally report more enjoyment than they have experienced when learning alone25

짝을 이룬 학습의 또 다른 형태는 active interlocked modelling이란 것이다. Shebilske 등은 연구 참여자들에게 비디오게임을 하게 했는데, 조이스틱과 키보드를 모두 써야 하는 이 게임에서 두 명이 짝을 이뤄서 각각 하나씩(한 명은 조이스틱, 한 명은 키보드)만 가지고 게임을 하게 했다.

One form of dyadic training is called ‘active interlocked modelling’ (AIM).13 Shebilske and colleagues had participants practise a military scenario video game (Space Fortress), such that one partner controlled half of the complex task (e.g. the keyboard), while the other partner controlled the other half (e.g. the joystick).13

그 후 혼자서 조이스틱과 키보드를 모두 사용해서 게임을 연습한 그룹과 비교해보니 이 두 그룹은 게임 수행 능력에 있어서 차이가 없었다.

On test games that required control of the whole task there were no differences between groups.

"짝이룬 연습(dyad practice)"에서 중요한 것은 두 명의 참가자가 기존의 혼자서 연습하는 방식의 절반밖에 연습에 사용하지 않는다는 것이다. 따라서 비록 훈련의 성과가 서로 유사하다고 하더라도 훈련의 효과성이 엄청나게 향상된 것이라고 볼 수 있다. 실제로 Shebiliske 등은 총 연습 시간을 비롯한 다른 것들은 모두 그대로 둔 채로 연구 참여자 숫자만 두 배로 늘렸을 때 AIM protocol은 훈련의 효과성이 유지된 채로 효율성이 두 배 향상된 것을 보여주었다.

It is important to note that in dyad practice two participants can practise in the time and using the resources that would be required for only one participant using traditional practice. Thus, training efficiency is greatly increased even when dyad practice only results in retention performance similar to that of physical practice. Indeed, Shebilske et al.13 concluded that, by doubling the number of participants trained without increasing the time and other resources necessary, the AIM protocol increased training efficiency by 100% without sacrificing learning effectiveness.

따라서, 관찰을 통한 학습이 실제 연습과 동반될 수만 있다면 운동기술의 학습에 큰 기여를 할 수 있을 것이다.

Thus, observational practice – especially when it is combined with physical practice – can make an important contribution to skill learning.

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Med Educ. 2010 Jan;44(1):75-84. doi: 10.1111/j.1365-2923.2009.03421.x.

Motor skill learning and performance: a review of influential factors.

Wulf G, Shea C, Lewthwaite R.

Source

Department of Kinesiology and Nutrition Sciences, University of Nevada, Las Vegas, Nevada 89154-3034, USA. Gabriele.wulf@unlv.edu

Abstract

OBJECTIVES:

Findings from the contemporary psychological and movement science literature that appear to have implications for medical training are reviewed. Specifically, the review focuses on four factors that have been shown to enhance the learning of motor skills: observational practice; the learner's focus of attention; feedback, and self-controlled practice. OBSERVATIONAL PRACTICE: Observation of others, particularly when it is combined with physical practice, can make important contributions to learning. This includes dyad practice (i.e. practice in pairs), which is not only cost-effective, but can also enhance learning. FOCUS OF ATTENTION: Studies examining the role of the performer's focus of attention have consistently demonstrated that instructions inducing an external focus (directed at the movement effect) are more effective than those promoting an internal focus (directed at the performer's body movements). An external focus facilitates automaticity in motor control and promotes movement efficiency. FEEDBACK: Feedback not only has an informational function, but also has motivational properties that have an important influence onlearning. For example, feedback after successful trials and social-comparative (normative) feedback indicating better than average performance have been shown to have a beneficial effect on learning. SELF-CONTROLLED PRACTICE: Self-controlled practice, including feedback and model demonstrations controlled by the learner, has been found to be more effective than externally controlled practice conditions.

CONCLUSIONS:

All factors reviewed in this article appear to have both informational and motivational influences on learning. The findings seem to reflect general learning principles and are assumed to have relatively broad applicability. Therefore, the consideration of these factors in designing procedures for medical training has the potential to enhance the effectiveness and efficiency of training.