간격 반복

thumb|라이트너 시스템에서 올바르게 답한 카드는 다음의 덜 빈번한 상자로 이동하고, 잘못 답한 카드는 더 적극적인 복습과 반복을 위해 첫 번째 상자로 돌아간다.

간격 반복(spaced repetition)은 일반적으로 플래시카드로 수행되는 증거 기반 학습 기술이다. 새로 소개되거나 더 어려운 플래시카드는 더 자주 보여지고, 오래되거나 덜 어려운 플래시카드는 심리적인 간격 효과를 활용하기 위해 덜 자주 보여진다. 간격 반복 학습의 사용은 학습 속도를 증가시키는 것으로 입증되었다.

thumb|망각 곡선을 이용한 간격 반복 학습

이 원리는 여러 맥락에서 유용하지만, 간격 반복 학습은 학습자가 많은 항목을 습득하고 기억 속에 무기한으로 유지해야 하는 맥락에서 일반적으로 적용된다. 따라서 제2언어 학습 과정에서 어휘 습득 문제에 매우 적합하다. 학습 과정을 돕기 위해 여러 간격 반복 학습 소프트웨어 프로그램이 개발되었다. 라이트너 시스템을 사용하여 물리적인 플래시카드로 간격 반복 학습을 수행하는 것도 가능하다. 시험 효과와 간격 반복 학습을 결합하여 장기 기억을 향상시킬 수 있다. 따라서 암기가 더 쉬워질 수 있다.

 역사 
간격 반복 학습 방법은 1880년대 독일 과학자 헤르만 에빙하우스에 의해 처음 고안되었다. 에빙하우스는 시간에 따른 학습 정보의 손실을 나타내는 그래프인 '망각 곡선'을 만들었으며, 일정 기간 동안 여러 간격으로 해당 정보를 복습함으로써 이를 억제할 수 있다고 가정했다.

이것은 1978년 토머스 랜다우어와 로버트 A. 비요크에 의해 테스트되기도 했다. 그들은 심리학 학생 그룹을 모아 특정 개인의 사진을 보여준 다음 그 개인의 이름을 보여주었다. 이것은 얼굴-이름 연관이라고도 알려져 있다. 그들은 그 사람의 이름과 얼굴을 반복적으로 보면서 간격 반복 학습으로 인해 시간이 확장되면서 그 개인의 이름과 얼굴을 연관시킬 수 있었다.

1985년 삭터, 리치, 스탬프는 연구를 확장하여 기억상실 및 기타 기억 장애가 있는 사람들을 포함시켰다. 연구 결과는 간격 반복 학습이 학생들의 이름-얼굴 연관에 도움이 될 뿐만 아니라 기억 장애를 겪는 환자들에게도 도움이 될 수 있음을 보여주었다.

1989년 C. J. 캠프는 이 기술을 알츠하이머병 환자에게 사용하면 특정 사물을 기억하는 기간을 늘릴 수 있다고 결정했다. 이러한 결과는 시간 간격의 확장이 기억에 가장 큰 이점을 보여준다는 것을 나타낸다.

간격 반복 학습은 특정 사실이 제시되거나 말해질 때마다 시간 간격을 늘려가며 피험자에게 특정 사실을 기억하도록 요청하는 방법이다. 만약 피험자가 정보를 정확하게 기억할 수 있다면, 미래에 정보를 상기할 수 있도록 마음속에 정보를 신선하게 유지하는 데 도움이 되도록 시간이 두 배로 늘어난다. 이 방법을 통해 환자는 정보를 장기 기억에 저장할 수 있다. 만약 정보를 기억할 수 없다면, 이전 단계로 돌아가 기술을 지속적으로 만드는 데 도움이 되도록 계속 연습한다(Vance & Farr, 2007).

확장은 정보를 처음부터 높은 성공률로 기억하고, 시간 간격을 늘려 정보를 오래 지속시켜 항상 마음속에 정보를 접근 가능하게 유지하는 데 도움이 되도록 이루어진다.
간격 반복 학습의 발전 과정에서, 치매 환자들이 이 기술을 사용하여 몇 주, 심지어 몇 달 후에도 정보를 기억할 수 있다는 사실을 발견했다. 이 기술은 치매 환자들이 특정 사물의 이름, 일상 업무, 이름과 얼굴의 연관성, 자신에 대한 정보, 그리고 다른 많은 사실과 행동을 기억하는 데 성공적으로 도움이 되었다(Small, 2012). 충분한 시험 증거는 간격 반복 학습이 새로운 정보를 학습하고 과거 정보를 상기하는 데 가치 있음을 보여준다.

Small은 여러 과학자들의 연구와 발견을 종합하여 간격 반복 학습이 작동하는 다섯 가지 이유를 제시합니다: 일상 기억의 관계를 보여주는 데 도움이 되고, 시간을 확장하여 학습하는 이점을 보여주며, 알츠하이머병 치매 환자의 뇌를 활성화시키는 데 도움이 되고, 오류가 거의 없이 높은 성공률을 보이며, 이 기술이 환자가 더 많은 것을 수행하고 기억하는 데 의미가 있다는 것이다. Joltin 외(2003)는 간병인이 알츠하이머병을 앓고 있는 여성에게 전화로 손주의 이름을 알려주면서 냉장고에 붙어있는 손주 사진과 연관시키도록 훈련시켰다. 훈련 후, 그 여성은 5일 후에 손주의 이름을 기억할 수 있었다.

 연구 및 응용 

간격 반복 학습이 학습 개선에 사용될 수 있다는 생각은 1932년 C. A. 메이스의 저서 『학습 심리학』(Psychology of Study)에서 처음 제안되었습니다: "아마도 가장 중요한 발견은 학습 기간의 적절한 분배와 관련된 것일 것이다... 복습 활동은 점진적으로 증가하는 간격, 대략 하루, 이틀, 나흘, 여덟 날 등과 같이 간격을 두어야 한다."

1939년 H. F. 스피처는 아이오와주의 6학년 학생들이 과학적 사실을 배우는 데 있어 일종의 간격 반복 학습의 효과를 실험했다. 스피처는 아이오와주에서 3600명 이상의 학생들을 대상으로 실험하여 간격 반복 학습이 효과적임을 보여주었다. 이 초기 연구는 주목받지 못했고, 멜튼과 랜다우어 및 비요크를 포함한 인지 심리학자들이 회상 능력을 향상시키기 위한 수단으로 반복 타이밍 조작을 탐구했던 1960년대 후반까지 이 분야는 비교적 조용했다. 거의 동시에 핌즐러 어학 과정은 간격 반복 학습 이론을 언어 학습에 실용적으로 적용하는 데 선구적인 역할을 했고, 1973년 세바스티안 라이트너는 플래시카드를 기반으로 하는 다목적 간격 반복 학습 시스템인 "라이트너 시스템"을 고안했다.

1980년대 개인용 컴퓨터 보급이 증가하면서 간격 반복 학습은 컴퓨터보조 언어학습 소프트웨어 기반 솔루션(소프트웨어 참조)에 구현되기 시작했으며, 자동화된 스케줄링 및 통계 수집이 가능해져 수천 장의 카드를 개별적으로 스케줄링할 수 있게 되었다. 사용자가 목표 달성 수준(예: 주어진 시점에서 모든 자료의 90%를 정확히 회상)에 도달할 수 있도록 소프트웨어는 반복 간격을 조정한다. 어려운 자료는 더 자주 나타나고 쉬운 자료는 덜 자주 나타나며, 난이도는 사용자가 정답을 생성하는 용이성에 따라 정의된다.

이 초기 연구의 데이터는 반복 사이의 간격이 증가하면 (확장) 테스트 지점에서 더 높은 정확도 비율을 가져올 것이라고 지적했다. 확장 간격을 가진 간격 반복 학습은 각 확장 간격의 반복마다 테스트 기간 사이에 경과된 시간 때문에 정보를 검색하기가 더 어려워지기 때문에 매우 효과적이라고 믿어진다. 이것은 각 지점에서 장기 기억 속에 학습된 정보의 더 깊은 수준의 처리를 생성한다. 확장 반복 모델이 매우 효과적으로 작동한다고 믿어지는 또 다른 이유는 첫 번째 테스트가 리허설 과정 초기에 발생하기 때문이다. 이것의 목적은 반복 성공률을 높이는 것이다. 성공적인 반복으로 초기 학습에 이은 첫 번째 테스트를 통해 사람들은 다음 테스트에서도 이 성공적인 반복을 기억할 가능성이 더 높다. 확장 검색이 일반적으로 간격 반복 학습과 연관되지만, 균일한 검색 스케줄 또한 간격 반복 학습 절차의 한 형태이다.

Bui 외(2013)의 연구는 간격 반복 학습의 이점이 작업 기억의 차이와 반복 사이에 발생하는 작업의 복잡성에 의해 어떻게 영향을 받을 수 있는지 조사했다. 연구자들은 작업 기억이 높은 참가자들이 간격 반복 학습의 이점을 얻었고 도전적인 과제에서 더 나은 성과를 보였다는 것을 발견했다.

간격 반복 학습은 일반적으로 사실을 암기하는 것을 통해 연구된다. 전통적으로 말하면, 단순한 사실/의미론적 정보 이상의 조작이나 사고를 요구하는 분야에는 적용되지 않았다. 더 최근의 연구는 간격 반복 학습이 수학 문제 해결과 같은 작업에 도움이 될 수 있음을 보여주었다. Pashler, Rohrer, Cepeda, Carpenter의 연구에서 참가자들은 간격 또는 집중 검색 일정으로 간단한 수학 원리를 배워야 했다. 간격 반복 학습 과제를 받은 참가자들은 최종 연습 세션 후에 배포된 최종 테스트에서 더 높은 점수를 보였다.

이것은 간격 반복 학습이 단순한 사실이나 맥락적 데이터를 기억하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라 조작과 특정 원리나 공식(예: y = mx + b)의 사용이 필요한 수학과 같은 분야에서도 사용될 수 있다는 점에서 독특하다. 이 연구자들은 또한 테스트를 관리할 때 피드백을 적용하는 것이 유익하다는 것을 발견했다. 참가자가 오답을 제시했을 때, 연구자가 지연된 기간 후에 정답을 알려주면 다음 테스트에서 정답을 맞힐 가능성이 높았다.

이를 바탕으로 최근 연구들은 간격 반복 학습을 복잡한 영역에서의 절차적 기술 습득에 적용했다. 예를 들어, 신경외과 훈련에 대한 파일럿 연구에서는 6주 시뮬레이션 모듈에 간격 반복 학습을 통합하는 것이 복잡한 수술 절차를 수행하는 레지던트의 숙련도를 향상시키는 것을 발견했다. 구조화된 반복 연습에 참여한 참가자들은 전통적인 방법만으로 훈련한 참가자들에 비해 객관적인 성과 지표에서 상당한 개선을 보였다. 이는 간격 반복 학습이 외과적 맥락에서 절차적 지식 습득을 효과적으로 촉진할 수 있음을 시사하며, 이는 다른 의료 훈련 분야에서도 그 적용이 입증되었다.

간격 반복 학습은 사실 학습, 수학, 절차적 기술 등 다양한 영역과 다양한 작업(확장 또는 균일 검색)에 관련하여 유용한 학습 도구이다. 수년간 많은 연구들이 간격 반복 학습의 사용과 구현에 기여했으며, 이는 여전히 많은 연구자들에게 흥미로운 주제로 남아 있다.

수년 동안, 기억력 어려움을 겪는 환자들을 돕기 위한 기술과 테스트가 개발되어 왔다. 간격 반복 학습은 환자들의 정신을 개선하는 데 도움이 되는 해결책 중 하나이다. 간격 반복 학습은 사실을 기억하는 것부터 자전거 타는 법을 기억하는 것, 어린 시절의 과거 사건을 기억하는 것까지 다양한 기억 분야에서 사용된다. 회복 연습은 개인이 어떤 것을 보거나 학습한 직후에 그것을 기억할 수 있는지 확인하는 데 사용된다. 회복 연습을 늘리는 것은 장기 기억을 향상시키는 기술로 자주 사용되며, 특히 어린 아이들이 배우려 하거나 기억 질환을 앓는 노인들에게 유용한다.

 알고리즘 
몇 가지 간격 반복 학습 알고리즘군이 있습니다:

 라이트너 시스템—5단계와 임의의 수의 학습 단계를 사용하는 간단한 방식
 인공 신경망 기반
 SM 알고리즘군(슈퍼메모#알고리즘), SM-0 (종이와 연필 프로토타입)부터 SuperMemo 18 및 19에 내장된 SM-18까지.
 DASH (난이도, 능력 및 학습 이력) 군
 SSP-MMC (확률적 최단 경로 최소화 암기 비용) 및 밀접하게 관련된 FSRS (자유 간격 반복 학습 스케줄러), 안키 23.10 버전부터 그리고 렘노트 1.16 버전부터 사용 가능하다.

 증거 및 비판 
간격 반복 학습은 여러 분야에서 효과적인 학습 전략으로 널리 받아들여지고 있으며, 많은 연구자들이 이 방법을 정규 교육에 적용할 것을 제안하고 있다. 인기 있는 "확장 간격" 방식(반복 사이의 간격이 각 반복마다 증가하는 방식)이 균일하게 간격을 둔 반복과 동일하거나 더 나은 성능을 보인다는 증거가 있다. 일부 논문은 확장 간격이 회상에 유익하다고 보았다. 다른 메타분석은 두 방법이 비슷한 결과를 낳는 경향이 있어 "간격 반복 학습을 교사와 학생들에게 강력히 권장하는 것이 타당하다"고 결론 내린다.

확장 간격이 추가적인 이점을 제공하는 몇 가지 메커니즘이 제안되었다. 가장 주목할 만한 것은 간격 반복 학습의 핵심 원칙 중 하나가 간격이 검색 노력을 증가시키고, 확장 간격이 점진적으로 그 난이도를 높일 수 있다는 것이다. 그러나 이 주장을 뒷받침할 증거는 거의 발견되지 않았다. 일부 연구에서 확장 간격에 대해 관찰된 이점은 첫 검색 시점, 반복 횟수 또는 테스트 간의 전체 간격과 같은 다른 요인 때문이라고 주장되어 왔다. 또한 최적의 일정은 학습자에게 달려 있으며, 일반적인 권장 사항은 무의미하다고 제안되기도 했다.

 구현 
 소프트웨어 

thumbnail|러시아어 어휘 암기를 위해 사용되는 안키
대부분의 간격 반복 학습 소프트웨어(SRS)는 물리적인 플래시카드를 이용한 수동 학습 방식을 모델로 한다. 암기할 항목은 프로그램에 질문-답변 쌍으로 입력된다. 복습할 때가 되면 질문이 화면에 표시되고 사용자는 답을 시도해야 한다. 답변 후, 사용자는 수동으로 답을 확인하고 프로그램에 (주관적으로) 답변이 얼마나 어려웠는지 알려준다. 프로그램은 간격 반복 학습 알고리즘을 기반으로 쌍을 스케줄링한다. 컴퓨터 프로그램 없이 사용자는 물리적인 플래시카드를 스케줄링해야 하며, 이는 시간이 많이 걸리고 라이트너 시스템과 같은 간단한 알고리즘으로 제한된다.

복습 일정을 최적화하기 위해, 간격 반복 학습 알고리즘의 개발은 예측 모델링에 중점을 둔다. 이 알고리즘은 무작위로 결정된 방정식을 사용하여 복습 세션에 가장 효과적인 타이밍을 결정한다.

소프트웨어에 대한 추가 개선 사항:
 : 사용자가 각 디지털 플래시카드에 대한 신뢰도를 평가한다(예: 1-5점 척도). 신뢰도가 낮은 카드는 사용자가 신뢰도 평가를 업그레이드할 때까지 더 자주 반복된다.
 질문 및 답변은 음성 인식을 훈련하기 위한 사운드 파일일 수 있다.
 쌍의 자동 생성 (예: 어휘의 경우, 서면 외국어, 발음 및 의미와 같은 세 가지 질문-쌍을 생성하는 것이 유용하지만 데이터는 한 번만 입력하면 된다.)
 단어를 포함하는 예문과 같이 자동으로 검색되는 추가 정보가 제공된다.
 온라인 커뮤니티 기능(예: 코스 공유)과 간격 반복 학습을 결합할 기회.

 종이 플래시카드 

right|thumb|250px|세션 세 개의 애니메이션
라이트너 시스템은 1970년대 독일의 과학 저널리스트 세바스티안 라이트너가 제안한 효율적인 플래시카드 사용 방법이다. 이는 간격 반복 학습 원리의 간단한 구현으로, 카드는 증가하는 간격으로 복습된다.

이 방법에서 플래시카드는 학습자가 각 카드를 얼마나 잘 아는지에 따라 라이트너의 학습 상자에 있는 그룹으로 분류된다. 학습자는 플래시카드에 쓰여진 해답을 기억하려고 시도한다. 성공하면 다음 그룹으로 카드를 보내고, 실패하면 첫 번째 그룹으로 다시 보낸다. 각 다음 그룹은 학습자가 카드를 다시 확인해야 하는 기간이 더 길어진다. 라이트너의 원본 방법은 그의 책 (학습하는 방법)에 게재되었으며, 반복 일정은 학습 상자의 칸막이 크기에 따라 결정되었다. 칸막이 크기는 1, 2, 5, 8, 14 cm였다. 칸막이가 가득 차야 학습자는 해당 칸막이에 포함된 카드 중 일부를 복습하여 기억 여부에 따라 앞으로 또는 뒤로 이동시켰다.

 오디오 교육 
단계적 간격 회상은 1967년 폴 핌즐러가 발표한 간격 반복 학습의 한 유형이다. 이것은 핌즐러 어학 학습 시스템에서 사용되며, 다른 형태의 간격 반복 학습이 그러한 정확한 타이밍을 요구하지 않을 수 있는 것과는 달리, 처음 몇 번의 반복 사이에 매우 짧은 시간(초 또는 분 단위) 때문에 프로그래밍된 오디오 교육에 특히 적합하다. 핌즐러의 논문에 발표된 간격은 다음과 같습니다: 5초, 25초, 2분, 10분, 1시간, 5시간, 1일, 5일, 25일, 4개월, 2년.

 각주 

 더 읽어보기 
 Kail, R. V., & Cavanaugh J. C. (2007). "Spaced Retrieval". Human Development: A Life-Span View (5th ed.). Belmont, CA: Wadsworth.
 – 간격 반복 학습을 위한 플래시카드 제작에 대한 조언.

분류:학습 방법
분류:증거 기반 실행