복잡계로서 학습체계 : 모형화, 시뮬레이션, 적용 = Learning system as complex adaptive system : modeling, simulation, application
이 논문은 학습체계가 복잡계임을 논했거나 학습체계를 복잡계로 만들기 위한 조건에 대한 연구들을 분석하여, 복잡계로서의 학습체계에서 공통적으로 발견되는 특성을 토대로 모형을 구축하였다. 만들어진 모형으로 여러 상황을 설정하여 학습체계의 창발이 어떻게 작동하는지를 모의실험을 통해 알아보았다. 그리고 복잡계 원리를 실제로 적용한 수업을 분석하여 모형과 상호 적용하고 검토하였다.
모형의 범위 설정 및 모형을 구성하는 여러 변수들에 대한 논의로서 첫째, 학습체계를 단순계가 아닌 복잡계로 만드는 것이 탈근대적 상황과 관계있음을 논하였다. 둘째, 간객관적 인식론을 중심으로 복잡계로서의 학습체계의 의미에 대해 논하였다. 셋째, 학교와 관련된 근대성과 탈근대성에 대해 논의하였다.
모형을 만들기 위한 컴퓨터 프로그램 도구로 Vensim을 사용하였다. 이는 시스템 다이내믹스 방법론을 적용한 것인데, 학습체계를 구성하는 변수들의 순환적 되먹임에 의해 상황에 따라 어떻게 복잡계가 창발하는 지를 규명하고자 한 것이며 이를 통해 복잡계 원리가 적용된 수업을 분석하거나 수업을 실제로 진행하는데 도움을 주고자 한 것이다.
학습과 관련된 복잡계 연구에서는 그동안 복잡계 이론을 직관적으로 활용하여 복잡한 세상을 이해하고자 하는 시도로서 은유적 분석에 의한 방법을 주로 사용해왔다. 또한 학습에서 나타나는 현상으로 잉여성, 다양성, 작동시키는 통제, 탈중심화된 통제, 근접상호작용 등에 주목하였다. 학자들은 학습 현상을 사후 기술적으로 설명하기 위해 이러한 다섯 가지 조건을 사용하기도 하고, 실제 복잡계로서의 수업을 만들어가기 위해서도 사용했는데, 이 논문에서는 모형화를 위한 변수로서 이 다섯 가지를 사용하였다. 아울러 모형을 만들기 위해서는 그 경계를 설정해야 하는데, 이를 고려하여 파라메터, 보조변수 및 저량과 유량 변수를 설정하였다.
파라메터 및 보조변수 설정을 위한 논의에서 삶과 주체성의 문제 즉 탈근대 사회에서 나타난 교육과 삶의 결합, 단일한 ‘주체’에서 다양한 ‘주체성들’의 등장 등에 대한 논의를 통해 잠재된 삶, 주체의 해체, 충만한 삶 적용 등의 파라메터 및 보조변수를 설정하였다. 파라메터 교사의 능력과 의지는 인식론의 변화에 대한 논의를 통해 설정하였다. 이를 위해 근대 학교의 교수·학습 원리, 간객관적 인식론과 학습 및 창조성에 대해 논하였다. 시공간의 탈근대성, 잠재된 근대 담론은 교육과 관계된 근대성 담론과 탈근대성에 대한 논의를 통해 설정된 파라메터들이다. 이를 위해 학교 시간과 공간의 근대성과 탈근대성, 미시 담론으로서의 3대 핵심역량, 자기주도학습 담론 등에 대해 논하였다.
이러한 논의를 바탕으로 이루어진 모형화에서 특히 김동환이 시스템 다이내믹스 연구의 한 방법으로 제시한 ‘기초관계 균등단위 모델링(Normalized Unit Modeling By Elementary Relationship, NUMBER)’의 기본단위(building block)를 본 연구의 내용과 목적에 맞게 적용하였다. 본격적인 모형화에 들어가기 전에 벤심의 고리 분석 도구를 사용하여 양성 되먹임 고리와 음성 되먹임 고리들을 찾아내었다.
모형 구축에서 시스템 다이내믹스 방법론 외에 특별히 고려한 것은 복잡계의 존재론 및 인식론과 관련하여 잠재성과 현실성의 영역을 어떻게 반영하고 설명할 것인가 하는 것, 근대성 교육 담론과 같은 파라메터를 어느 수준으로 범주화해서 적용하는가 하는 문제, 학교의 수업에 영향을 미치는 변수 중에서 어느 정도까지 간추려서 모형을 만들 것인가 등이었다.
시뮬레이션은 ‘창발’, ‘강근대성’, ‘강근대성 교사노력’, ‘근대성 완화, 교사 노력’, ‘잠재된 삶 풍부, 교사·학교 무력’, ‘교사 의지 박약’, ‘학교 의지 박약’ 등 7가지 상황을 설정하여 시행하였다. 그리고 시뮬레이션 결과를 Vensim이 제공하는 민감도 분석을 통해 검토함으로써 연구자의 의도대로 모형이 논리적으로 만들어졌는지를 확인하였다. 모형의 타당성 검토는 실제 수업과 모형의 상호 적용을 통해 실시하였다. 즉 교육 현상의 경우 복잡계를 알아보기 위한 계량화 연구가 거의 전무한 상황이므로 실제 수업을 근접 관찰한 것을 통해 은유적인 방법과 함께 검토한 것이다. 검토한 결과 모형이 어느 정도 타당하게 설계된 것으로 나타났다.
최근 수십 년 사이 학교와 관계된 제도적 근대성을 완화하거나 탈근대적 변화에 대비하기 위한 법 제정 또는 개정이나 교육정책의 변화 그리고 교실 현장에서 수업의 변화 등이 이루어졌다.
예를 들어 우리나라 초중등교육법 제61조(학교 및 교육과정 운영의 특례) 제①항이 학교교육제도를 포함한 교육제도의 개선과 발전을 위하여 특히 필요하다고 인정되는 경우에는 대통령령으로 정하는 바에 따라 제21조 제1항(교원)·제24조 제1항(학기, 수업 등)·제26조 제1항(학년제)·제29조 제1항(교과용 도서)·제39, 42, 46조(수업연한)를 한시적으로 적용하지 아니하는 자율학교와 교장공모제 등에 대해 규정한 것은 근대성을 완화하고자 한 것이라고 볼 수 있다. 한편 표준화 검사의 전면적 시행 및 그 점수에 의한 학교 서열화 정책이 근대성을 극한으로 몰고 가려는 것이라면, 인간의 총합적 능력(competence)을 이른 바 역량들(competencies)로 목록화 세분화하여 필요에 따라(demand-oriented) 역능을 절단 채취하려는 OECD의 DeSeCo 프로젝트는 창조성이 요구되는, 비물질노동이 헤게모니를 갖게 된 생산의 탈근대적 변화에 대비한 정책이라고 볼 수 있다. 학교 현장에서는 블록수업을 통한 대화와 토론식 수업, 교과 통합형 프로젝트 수업 등이 점차 부각된다든지 하는 현상이 점차 발달하였는데 여기서 블록수업은 표준화되어 한없이 절단되는 시간의 근대성을 완화하고자 하는 것이다.
이러한 변화의 상당 부분은 학습체계의 복잡계로의 변환과 관련된 것으로 볼 수 있다. 학습체계가 복잡계로 변환되고 있다는 것은 근대성과 탈근대성의 괴리가 지양 되면서 학교체제 역시 변화의 가능성을 점차 넓히고 있음을 의미한다. 그러나 이 연구는 보다 적극적으로 학교체제를 구체적으로 어떻게 변환해야 할지에 대한 연구로는 나아가지 못하였다.
또한 사회의 변화나 인식론의 변화와 관련하여 학습체계가 공진화하는 것이라고 설명은 하고 있지만 그 구체적 기제에 대해 논하는 것으로까지 나아가지 못하였다.
학습체계가 복잡계임을 밝히기 위해서는 앞으로 실천 사례에 대한 연구 및 다양한 구체적 실천을 근거로 하여야 할 것이다. 특히 우리나라의 경우 구체적인 수업 실천을 대상으로 하여 복잡계를 연구한 사례는 아직 발견하지 못하였다. 복잡계 현상을 원리로 수업을 모형화한 사례 역시 아직 없는 것으로 알고 있다. 이런 상황에서 Vensim을 사용하였는데 이 또한 복잡계 연구의 한 방법일 뿐이므로 좀 더 다양한 방법의 적용이 필요하다.
또한 이 연구는 복잡성 교육 연구로 은유적 분석에 그친 Sullivan(2010)이나 Fazio와 Gallagher(2009) 등의 연구를 극복하여 컴퓨터 프로그램으로 복잡계의 구조와 시계열적 변화의 시각화를 시도하였으나 Storm(2001)이나 Mowat와 Davis(2010)의 연구가 한계를 보인 것처럼 교육현상과 관련된 변수 또는 상태 공간을 충분히 나타내지는 못하였다. 그리고 학습체계의 창발과 관련된 윤리적 측면, 특히 강밀도와 연관되는 책무성, 역능 부여, 효과성, 수행성, 대응성 등에 대해서는 언급만 하였을 뿐 모형 구축과 관련해서는 다루지 않았다. 또한 실제 수업 분석과 관련하여 학습체계가 창발하는 다양한 수업을 다루지 못하였다.
복잡계 원리 및 철학을 바탕으로 이러한 한계를 넘어서는 연구가 이루어질 것으로 기대한다. 아울러 복잡계 원리를 적용한 다양한 수업 실천을 통해 복잡계 연구 및 이를 위한 방법론의 개발이 이루어지기를 바란다.
This paper, by analyzing the previous studies, evaluates the characteristics in learning system as a complex system, and builds a model as a learning system.
A complex system constantly extends the possibility of the system through the process of adapting to the environment. So a complex system is itself a learning system in the sense that it changes constantly by adapting to its environment. So the learning system is a complex system newly found and created constantly. A complex system is different from the simple or complicated in that it acts by non-linear causalities.
After modeling by setting up multiple situations, this paper simulates how the emergence of the learning system behaves. And by analyzing a actual lesson designed by the principle of complex system, cross-examines the lesson and the model.
For the modeling, discussions about the boundary and the variables of the system are required. Discussions developed are as follows.
Because the school is intertwined with the social structure very deeply and widely, the discussion about the social phenomena is necessary to create a model of complex system. In this paper, the meaning of the learning system as complex system is examined sociologically based on Negri and Hardt's "Empire", Jo's "Cognitive capitalism theory". Through these it is discussed that learning system as complex system is related with the post-modern situation that virtual subsumption of labor is actualized and the immaterial labor has the hegemony over the material labor.
Second, if learning is processed by the mechanism of complexity the concept and meaning of learning, teachers, students etc are to be changed quite differently. So this study focuses on epistemology of interobjectivity. This is related to the parameter of the model, 'the ability and willingness of teachers'.
In the learning system as simple system, rationalism that deducts and reasons objective truth and knowledge, and empiricism that verifies hypothesis by control many variables, are stressed. Knowledge is independent from the knowing subject and already exists in the form of intangible form. But seeing the world through complexity thinking we can find that the school system can reflect the dynamic aspect of flexibility and real life to cover the diversity. Epistemology of interobjectivity sees these diverse and specific things and lives as objective. In doing so, it gives new philosophical meaning to the diverse and specific. This means that epistemology of interobjectivity sees the various factors that make up the system as equal ontologically and this perspective opens creative possibilities.
Third, the discussions about modernity and postmodernity are related with the school. Modern society is controlled by standardized modern time and space. This principle has been applied in the modern school. But meanwhile, the desire that Deleuze found productive or the will to power that Nietzsche said have been working. However, the postmodernity has been obscured, ignored or reduced and distorted by the modernity of school for a long period of time. In this regard, how education policies and the discourses which OECD produces and the self-directed learning discourse operate as micro discourse-power is discussed. These are necessary discussions not for setting up parameters and variables for modeling complex system but also for constructing a complex system by interobjectivity.
This paper presents a visualization through the simulation to see the school as a learning system of complexity. The existing research of complexity and education often relies on a metaphorical analysis method. But in this study in order to simulate some complex systems, Vensim Professional for Windows Version 5.11A is used and a System Dynamics model was established. In particular the building block of 'Normalized Unit Modeling By Elementary Relationship, NUMBER' of Kim was used.
Liberating constraints, redundancy, diversity, neighbor interactions, decentralized controll are phenomena of the learning system. And with these the parameters, the auxiliary variables, the flow variables and the stock variables are setting on the basis of the discussion of interobjectivity epistemology and cognitive capitalism and modernity discourses. And a model can be built after rearranging the functions and the causality several times over the sensitivity test. And reality checking was accomplished by analysis of real teaching.
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