왜 어떤 아이들은 영어 읽기 학습에 성공하고, 어떤 아이들은 영어 읽기 학습에 어려움을 겪는가? 교수자는 학습자의 학습에 대한 책임을 강조하지만 학습자들은 어떻게 하면 학습을 잘 할 수 있는지 모른다. 인지과학(cognitive science)은 인간의 마음(mind)을 하나의 정보처리 체계(information process system)로 상정하고, 정보처리 체계로서의 마음이 외부 입력 자극을 어떻게 처리하여 출력으로 내놓는가를 탐구하는 다학문적인 학제적 연구이다. 즉, 인지과학은 학습자의 지식 내의 변화인 학습이 어떻게 이루어지는지 탐구하여 우리에게 인간의 학습을 돕는 방법을 이해하게 한다. 이에 본 연구에서는 인지과학과 읽기 교육의 융합으로 새롭게 수렴된 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형을 개발하고 이를 교실 현장에 적용하여 초등 학습자들의 읽기 능력, 인지적 유연성, 마인드셋에 미치는 영향을 분석함으로써 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형의 효율성을 입증하는데 그 목적이 있다.
제2장에서는 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형을 개발하고자 이론적 배경을 제시하였다. 학습과 기억에 대한 인지과학이론, 학습 전략 연구, 읽기에 대한 신경과학 연구, 제2언어 이해에 대한 논의에서 널리 받아들여진 읽기이론에 대해 살펴보았다. 마지막으로 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 있는 한국 초등 학습자들에 대한 선행 연구를 고찰하였다.
제3장에서는 문헌 고찰을 통해 기억의 메커니즘과 균형적 문해 접근법의 읽기 교수 과정의 핵심 원리를 정리하여 읽기 교수 절차를 구성하고 읽기 자료와 읽기 방법론을 선택하였다. 다음으로 인지과학과 교육학 간의 융합 연구에서 유효성이 입증된 학습 전략과 National Reading Panel(2000)에서 보고한 읽기 전략을 읽기 교수 절차에 반영하여 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형을 구축하였다. 마지막으로 이를 기반으로 교수-학습 과정안과 평가 도구를 개발한 후 타당화 과정을 거쳐 최종 모형을 제시하였다.
일련의 연구과정을 통해 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형은 학습자중심(student-centered) 및 과정중심(process-oriented) 읽기 교수 모형으로 나타났다. 읽기 전 단계는 인출 연습 단계로, 시간 간격을 둔 복습 활동(distributed practice)과 읽기 전략을 지도한다. 읽기 중 단계는 정교화 단계로, 읽기 전략을 사용하여 사고구술(think-aloud)을 통해 텍스트의 의미를 구조화 시킨다. 읽기 후 단계는 학습 성찰의 단계로, 읽기 중 단계를 거치며 구조화된 텍스트의 의미를 그래픽 오거나이저(graphic organizer)를 통해 장기기억에 표상되도록 하여 읽기 기술이 효율적으로 학습되도록 한다.
제4장에서는 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형을 협력적 실행연구(collaborative action research)를 방법론으로 선택하여 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 있는 초등 학습자들이 속해 있는 교실 현장에 적용하였다.
제 5장에서는 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형이 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 있는 초등 학습자들의 읽기 능력, 인지적 유연성, 마인드셋에 미친 영향을 분석하여 그 결과를 제시하였다. 또한 모형을 적용하며 발견되는 문제점은 무엇인지 살펴보았다. 양적 분석결과, 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형은 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 있는 초등 학습자들이 속해 있는 연구 집단의 읽기 능력(문자 해독 기술 및 텍스트 이해 기술), 인지적 유연성, 마인드셋에 긍정적인 영향을 미쳤다. 질적 분석 결과, 학습자들은 문자 해독 기술과 전략들을 사용하여 주의를 집중하고 자기점검하며 과제를 수행하는 모습에서 점점 능동적으로 텍스트 이해 과정에 참여하는 독서가(active reader)로 변화해 나갔다. 이러한 결과는 40년간의 교실 연구 결과를 토대로 적절한 학습 조건만 갖춰진다면 누구나 배울 수 있다는 Bloom(1968)의 주장과 일치한다.
인지적 유연성(cognitive flexibility)의 경우, 학습자들은 새롭거나 익숙하지 않은 단어를 읽어야 하는 상황에서 모형 적용 이전과는 다르게 기억 속에서 연관성 있는 규칙을 떠올려 유추하며 읽어내려는 모습을 보였다. 또한 제한된 맥락에서 유연하게 변화해가며 문제 해결을 모색하는 모습을 보였다. 이러한 결과는 언어 사용 능력 또는 문해 학습 능력 수준이 높아질수록 인지적 유연성이 높다는 Cartwright(2008)과 Deáke(2003)의 연구 결과와 일치한다.
마인드셋(mindset)의 경우, 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 있는 초등 학습자들은 영어란 ‘내가 할 수 없는 것’ 또는 ‘그냥 하는 것‘이라는 신념에서 배운 전략을 활용하고 노력을 들인다면 ’할 수 있는 것‘이라는 신념으로 변화해나갔다. 또한 학급우수영어학습자들은 모형 초반, 자신들의 유능함을 유지하려는 노력을 보이며 새로운 학습 과정에 선택적으로 참여하였다. 그러나 이들도 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 이는 학습자들과 마찬가지로 모형 적용 중·후반으로 갈수록 모형의 유용성을 경험하며 수업에 적극적으로 참여하였고, 현재 자신의 수준을 향상시킬 수 있는 방법에 대해 고민하는 모습이 포착되었다.
모형을 적용하며 협력 교사는 모형 적용 시간을 확보하고 정상적인 학급 운영을 위해 교육 과정을 재구성해야 하는 어려움을 지속적으로 겪었다. 이러한 어려움이 누적됨에 따라 기존에 설계한 읽기 교수-학습 내용을 학교의 현실적인 상황에 맞추는 것이 불가피하였다. 이로 인하여, 아동문학(children's literature)을 통해 발생되고 유지된 학습자들의 읽기 학습에 대한 흥미는 한동안 주춤한 상태를 보였다. 본 연구는 학습자들의 영어 읽기의 어려움을 개선시켜주려는 목적으로 읽기 학습 방식을 적극적으로 개선하였다. 그러나 학부모들의 학습 참여(involvement)가 없다면 학습자들의 도약에 한계가 있다는 것이 발견되었다. 이러한 결과는 학부모의 참여가 저성취 학습자의 성취를 향상시키는 통로라는 Berger(1991)의 주장과 일치한다.
이상의 분석 결과를 토대로 본 연구가 시사하는 바는 다음과 같다. 첫째, 영어 읽기 학습에 어려움을 겪는 학습자들을 위한 보정 교육(compensation program)은 문자 해독 기술과 텍스트 이해 기술을 포함하여 교사가 단순히 읽기 전략에 초점을 맞추기 보다는 전략적인 독자(strategic reader)가 될 수 있도록 해야 할 것이다.
둘째, 영어 읽기 학습은 다양한 상황을 경험하며 학습자들의 흥미를 불러일으키고 실제적으로 사용되는 언어(authentic language)를 입력할 수 있는 아동문학을 통해 이루어져야 할 것이다.
셋째, 학습자들에게 노력을 통해 변할 수 있다는 믿음을 심어주어야 한다. 학습은 학습자들이 노력을 통해 변화할 수 있다는 믿음, 즉 성장 마인드셋의 토대 위에서 비로소 시작이 가능하다. 따라서 수업을 통해 학습자들이 기술을 습득할 수 있는 방법을 갖출 수 있도록 해야 하며, 누구나 처음에는 실패한다는 것을 말해주고 실패를 학습의 자연스러운 과정으로 여길 수 있는 환경을 마련해 주어야 한다. 그리고 무엇보다 학습자들에 대한 믿음과 관심을 보여주어야 할 것이다.

Why are some children succeeding in English reading while others are having difficulty in it? Teachers emphasize student responsibility for learning, but the learners do not know how to succeed in learning. Cognitive science is the interdisciplinary and scientific study that sees a human's mind as an information process system, and examines how the mind processes and transforms the external inputs into outputs. In other words, cognitive science studies how learning, which is a change in knowledge of the learner, occurs and allows us to understand the ways to help human learning. The purpose of this study was to develop a cognitive science-based English reading instruction model that is converged by cognitive science and reading education, and to demonstrate the effectiveness of the model by applying it to the classroom field to analyze the effects on reading competence, cognitive flexibility, and mindsets on elementary school learners.
In chapter two, theoretical background is presented to develop the cognitive science-based English reading instruction model. We examined cognitive science theory on learning and memory, research of effective learning strategy, neuroscience research for reading, and the widely accepted reading theory in the second language learning understanding. Lastly, we explored the previous research on struggling readers in English reading classrooms of Korean elementary schools.
Chapter three has constructed the processes of reading instruction and selected the reading materials and methods by organizing the core principles of the reading instruction on mechanisms of memory and the balanced literacy approach through literature review. Then, we developed a cognitive science-based English-reading instruction model by reflecting learning strategies that have been proved effective by the interdisciplinary research between cognitive science and education, and reading strategies reported by National Reading Panel(2000). After developing the lesson plans and evaluation tools based on these, the final instruction model is presented through the validation process.
Cognitive science-based reading instruction model has appeared as both student-centered and process-oriented. Before reading phase is a retrieval-practice stage which instructs activities for distributed practice and reading strategies. During reading phase is an elaboration stage, which uses reading strategies to structure the meaning of the text through think-alouds. After reading phase is the stage of learning reflection. The meaning of the structured text is represented in a long-term memory through a graphic organizer, so that the reading skill is efficiently taught.
In chapter four, we selected the collaborative action research as methodology, and applied our cognitive science-based English reading instruction model to English reading classrooms in an elementary school where struggling readers were included.
Chapter five analyzed the influences of the cognitive science-based English reading instruction model on the elementary school learners' reading competence, cognitive flexibilities, and mindsets. It suggested the results with some problems that were found in applying the model. Quantitative analysis has shown that there was an influence of the cognitive science-based English reading instruction model on the struggling learners' reading competence(word decoding skills and comprehension skills), cognitive flexibility, and mindsets. Qualitative analysis has shown that struggling readers have grown into active readers who could actively take part in understanding the text by self-monitoring and by using decoding skills and strategies to keep their attention. These results are in line with Bloom's (1968) conclusion that was based on a 40-year-study of classroom research. That is, anyone can learn once there are enough learning conditions provided.
In cognitive flexibility, in the situation where the readers have to read new or unfamiliar words, the struggling readers unlike before tried to infer the meaning of the words by referring to related rules in their long-term memory. In addition, they seemed to be changing flexibly within a limited context and seeking solutions for the problems. These results coincides with the results of Cartwright (2008) and Deáke’s (2003) that cognitive flexibility increases as the level of language use or literacy skills increases.
In the case of mindsets, the meaning of English reading have changed for the struggling readers from ‘what I cannot do’ or ‘what I just do for sake’ into the belief that ‘what I can do’ once they make use of the learned strategies. Also, good English readers of the class have shown an effort to maintain their early competence and also selectively participated in new learning processes. However, just like struggling readers, good English readers of the class also actively participated in the lesson as well as searching for the ways of how to elevate their reading level, as they approached the middle and later stage of the cognitive science-based English reading instruction model, and experienced the usefulness of the model.
As the research progressed, we have faced the problem that the cooperating teacher constantly had a hard time securing the time for applying the model, and also reconstructing curriculum to make regular learning possible. As these problems accumulated, it was inevitable to match the existing teaching and learning contents to the actual situation of the school. For this reason, the learners' interest in English reading, generated and maintained through children's literature, has been stagnant for some time. In this study, reading instruction method was actively reformed in order to improve learners' difficulties in English reading, but we found that without parental involvement, there was a limit to learners' achievement. These results are consistent with Berger's (1991) argument that parental involvement is a pathway for enhancing achievement of underperforming students.
Based on the results stated above, the current research suggests the following.
First, the compensation program for the struggling readers should include decoding skills and comprehension skills, and therefore let teachers not only focus on teaching reading strategies but also help the learners to become strategic readers.
Second, English reading instruction should be achieved through the input of authentic language by children’s literature that allows learners to experience various situations and feel interested.
Third, English reading instruction should implant the faith that learners can change through their efforts. Learning can only begin on the belief that learners can change through effort, i.e., on the foundation of growth mindsets. Therefore, struggling readers should be able to acquire reading skills through classroom practices, and should be provided with a learning environment that says that everyone faces failure in their first trial and failure is a natural process of learning. Above all, we need to provide faith and concern for the learners.