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장기기억(long-term memory)은 무한한 정보를 영구적으로 저장할 수 있는 곳이다(Ashcraft, 1989). 일반적으로, 장기기억은 일상기억과 의미기억이라는 두 부분으로 구성되어 있다고 가정된다(Tulving, 1985: Yantis & Meyer, 1988)
일상기억(episodic memory)은 주로 개인의 경험을 보유하는 저장소이다. 일상기억에서의 정보는 주로 이미지로 부호화되며, 정보가 발생한 때와 장소를 기초로 조직된다. 이러한 일상기억은 기억되는 경험이 매우 의미있는 경우가 아닐때에는 종종 인출에 실패하는 경향이 있는데, 이는 보다 최근에 발생한 정보로 인해 인출이 방해를 받기 때문이다. 의미기억(semantic memory)에는 문제해결전략과 사고기술 그리고 사실, 개념, 일반화, 규칙 등이 저장된다. 따라서 학교에서 학습하는 대부분의 내용들은 장기기억 중 의미기억에 저장되는 것이다(Paivio, 1971).이때, 의미기억에 저장되는 정보들은 서로 연관을 맺으면서 체계적인 네트워크(network)를 구성하게 되는데, 이는교육과 관련하여 매우 중요한 함의를 갖는다.
네트워크란 말은 장기기억 속에 존재하는 정보들이 따로 따로 분리되어 존재하는 것이 아니라, 서로 관계성을 맺고 상호 연결되어 있다는 것을 강조하기 위한 표현이다. 이는 학습자가 단지 설명된 아이디어들을 수동적으로 받아들여서 저장하는 것이 아니라, 그들을 의미있는 구조로 만들어 간다는 것을 나타낸다. 장기기억에 존재하는 정보들이 네트워크를 이룬다는 사실은, 학습자가 정보를 수동적으로 받아들이는 것이 아니라 정보를 이해하고 조직한다는 정보처리이론의 기본 가정을 잘 보여주고 있다.