과학지식
① 과학지식은 인지구조에 조직적으로 저장되어 있는 자연현상에 관한 정보로 정의할 수 있다.
② 과학지식의 종류
[표상되는 양상에 따라]
㉠ 선언적 지식 - 결과적 지식 + 중간적 지식
외부 세계에 대해 기술한 지식을 의미한다. 표상이 되는 양상이 명료하다.
[예] 지구는 둥글다. 곤충은 다리가 6개이다.
- 결과적 지식 : 자연을 탐구한 결과로 생성되는 사실, 법칙, 이론 등과 같은 지식
- 중간적 지식 : 탐구의 과정에서 생성되는 의문, 가설, 가설 검증 방법, 평가 기준 등과 같은 중간적 지식으로 나뉜다.
㉡ 절차적 지식
- 무엇을 어떻게 하는가에 대한 지식을 말하며, 암묵적으로 표상된다.
- 과학의 결과적 지식과 중간적 지식의 산출에 필요한 암묵적인 지식을 의미한다. 즉 이것은 자연현상을 연구하여 얻게 되는 사실, 의문, 가설, 검증방법 등의 선언적 지식을 산출하기 위해 표상해야하는 암묵적인 지식을 의미한다.
- 절차적 지식에는 탐구 전략, 과학적 추론, 실험 기구 조작 방법 등이 포함된다.
③ 과학에서 중간적 지식의 중요성
[예] 다윈의 진화론은 "왜 다양한 생물들이 존재할까?"라는 결정적인 의문에서 시작되었다. 만약 다윈이 주변에 존재하는 수많은 종류의 생물들을 관찰하고도 이와 같은 의문을 품지 못했다면, 결코 진화론은 생성되지 못했을 것이다. 진화론은 이 의문에 대한 답을 찾기 위해 다윈이 고안한 지식, 즉 가설의 형태로 다윈의 인지구조내에서 처음으로 생성된 후, 많은 수의 과학자들이 고안한 검증 방법에 다라 검증된 결과로 얻어진 지식이기 때문이다. 따라서 과학의 중간적인 지식인 의문은 결과적 지식에 필연적으로 선행되어야 한다. 그뿐만 아니라, 의문에 대한 잠정적인 답인 가설이 생성되지 못한다면 새로운 이론은 의문이라는 관문에 멈추어서고 말 것이다. 또한 가설의 형태로 그 문을 넘어선다고 할지라도 결정적인 증거를 제시하기 위한 방법, 즉 가설 검증 방법이 고안되지 못한다면 하나의 가능성 있는 설명으로 머무르고 말 것이다.
④ 과학의 절차적 지식은 새로운 선언적 과학지식의 생성에 필수적이다. 인지심리학자들은 인지구조에 저장된 선언적 지식과 절차적 지식이 상호작용하여 새로운 선언적 지식이 생성된다고 설명한다. 이들의 설명에 의하면 장기기억속에 저장된 개념, 일반화, 이론 등의 선언적 지식이 활성화되면 단순히 정보가 회상되는 것에 불과하다. 하지만 절차적 지식이 활성화되면 정보가 회상에 그치지 않고 회상된 정보들을 새롭게 변형시킨다.
-> ACT 모형
일종의 단기기억인 작동기억은 장기기억의 선언적 지식을 검색하는 역할과 검색한 선언적 지식을 변형시킬 절차적 지식을 선택해서 실행시키는 역할을 한다. 여기서 절차적 지식은 If - Then 방식의 조건-행위쌍의 최소 단위로 표상된다. 이 조건-행위 쌍에서 If(만일)는 있어야 할 조건을, Then(그러면)은 조건이 만족되었을 때 일어나는 행위를 의미한다.
⑤ 산출의 예[여러 가지 도형에서 사각형을 구분하는 문제해결과정]
If - 도형이 평면이고, 또 도형이 네 변이며, 또 도형이 막혀있으면,
Then - 도형을 사각형으로 분류하고, "사각형"이라고 말하라.
이러한 산출은 한 개의 조건-행위 쌍으로 나타내기도 하지만, 여러 개가 연속적으로 표상되어 산출 체계로 작동하기도 한다. 귀납, 귀추, 연역, 등의 추론도 이러한 정교한 일련의 혼합된 산출체계라고 할 수 있다.
⑥ 산출 체계로서 추론은 선언적 지식과 상호 작용함으로써 이미 알고 있는 지식에서 새로운 지식이 생성되게 된다. 과학적 추론 등과 같은 절차적 지식은 관찰을 통해서 획득된 사실은 물론, 이미 저장되어 있는 선언적 지식과 상호 작용함으로써 법칙, 가설, 이론 등과 같이 더욱 설명성이 큰 새로운 선언적 지식을 산출한다.