문제해결에서의 대칭적 전이의 문제구도

Abstract

강 건너기 문제는 변형 문제에 속하는 것으로써 문제간의 전이 효과를 설명할 수 있는 대표적인 문제이다. 본 연구는 이러한 문제간의 전이 효과를 다룬것으로 대칭적 전이의 배후 구조 성질을 밝히려고 한다. Reed, Ernst, 및 Banerji(1974)에 의해서 관찰되었던 비대칭 전이는 김수연(1991)과 황혜남(1992)이 제시하였던 하위목표 사영설(subgoal mapping hypothesis)에 의해 대칭적 전이가 일어남이 밝혀졌다. 그런데 이들 연구에서 밝혀지지 않은 한 문제는 구조적 하위 목표가 제시되어 원문제를 풀 경우 그 배후에 어떤 문제 도식(problem schema)이 형성되는지에 관한 문제이다. 또한 하위 목표 사영설을 재검증 함으로써 하위목표 사영설을 더욱 확고히 하거나, 혹은 다른 경쟁적인 가설을 제안 할 수 도 있을 것이다. 본 연구의 실험 1에서는 구조적 하위 목표가 제시되었딘 조건에서만 관찰되있던 대칭적 전이의 원인을 단계 집단화설(stage grouping hypothesis) 과 하위 목표 사영설의 입장에서 살펴 볼 것이다. 즉 11 단계로 풀리는 문제의 해결 단계상 가장 어려운 두 단계인 E 와 H를 하위 목표로 제시한 표지적 하위목표 조건(marked subgoal condition), 11 단계 중 가장디딤역할을 하는 두 개의 중간 목표인 구조적 하위 목표 조건, 구조적인 중간 목표와 무선적인 중간 목표로 이루어진 반구조적 하위 목표 조건 등을 만들어 세 조건에서 목표문제에서의 수행상의 차이를 비교하였다. 비합법적 이동수를 제외한 전체 이동수나 해결 시간에서 구조적 하위목표보다는 표지적 하위목표 조건에서, 적은 이동수와 짧은 해결 시간을 나타내었으나 통계적으로 상당한 의미가 있는 것은 아니었다. 그러나 표지적 하위목표 조건에서 구조적 하위목표 조건과 비슷한 수준의 수행을 보여주므로써 표지적 하위목표 조건의 효과에 주의를 기울일만 하다. 실험 2에서는 구조적 하위목표, 반구조적 하위목표, 하위목표 없이 원 문제를 푼 후 구조적인 두 개의 단계를 거쳤는지 묻는, 지적 조건을 만들어 하위목표 사영설을 재검증 하기로 하였다. 즉, 준 동형 구조 문제를 풀 때 단순히 구조적 하위 목표들을 기억 하기만 하면 되는 것인지 , 아니면 이 하위목표들을 중심으로 다른 단계들도 조직화(organization)되어야 하는지를 알아보려는 것이다. 실험 결과 비합법적 이동수의 경우 구조적 조건에서만 나은 수행을 보이므로써 강한 의미의 하위목표 사영설은 지지되지 못하였다. 실험 2의 결과는 이동들이 단순히 사영 (mapping) 되는 것이라기보다는 조직화 된다는 점에서 실험 1의 총체적 수준에서의 전이설과 상통한다고 할수 있다. 실험 3에서는 문제 도식설과 하위목표 사영설을 비교하려고한다. 즉 하위목표를 제시하지 않고 원문제를 풀고나서 11 단계를 개관하도록 하는 조건을 만들었다. 이는 비록 문제를 풀 당시 수단-목표 분석을 사용하더라도 개관 절차를 거치므로써 문제 구조에 대한 도식이 형성 되리라는 가정이다. 실험 3의 결과가 갖는 타당성은 구조적 하위목표 조건이나 개관 조건이 유의미한 차이 없이 비슷한 수행을 보였다는 점이다. 피험자들의 개관을 요약해 볼 때 11 단계 중 가장 어려웠던 E,H 단계를 중심으로 - 그 중에서도 특히 E와 H단계가 묶여짐을 알 수 었었다. 위에서 제안된 실험들은 그 설계와 절차상 황혜남(1992)의 실험 1과 유사한 것으로써 변수를 조작하여 하위목표 사영설의 타당성 재검증과 , 전이 배후의 문제 구조의 성질을 밝히기 위한 것들 이었다. 본 실험의 결과, 표지적 조건과 구조적 하위목표 조건과 비슷한 수행을 보여 단계집단화설이 지지되었으며, 부분적으로 지지된 하위목표 사영설은 약한 의미의 하위목표 사영설이라 할 수 있다. 개관 조건의 경우 구조적 하위목표 조건과 비슷한 총합법적 이동수나 전체 해결 시간을 나타내 문제 도식설이 지지되었다. 따라서 황혜남의 실험에서 입증되었던 문제간 전이 원인인 하위목표 사영설은 대체로 약한 의미의 사영설에 가깝다고 하겠다. 구조적 하위목표 조건이 개관 조건에서보다 더 나은 수행을 보이지 않으므로 해서 문제도식설의 입장을 지지하지만, 그 명료성에 대하여는 좀 더 구체적인 검증이 필요하겠다.;This study was designed to examine traits of problem structure in two problems which have symmetric transfer. Three experiments were carried out to explore the underlying system of symmetric transfer between two homomorphic problems. Experiment I was performed to find out the cause of symmetric transfer in the systematic subgoal condition. In this manner, stage grouping hypothesis and subgoal mapping hypothesis were compared. In order to compare these two hypothesis, marked condition which included the most difficult two stages of the 11 stages was made. 84 female undergraduate subjects participated in experiment 1, and they were required to solve two problems, Missionary-Cannibal(MC) and Jealous Husband(JC). Three subgoal conditions(systematic/ marked/ half systematic) were presented in the source problem(MC), but the target problem(JC) was the same. In order to measure the transfer effects, the legal move, illegal move, and solution times were utillized as dependent variables. The data were analyzed by one-way ANOVA according to the problem types. In experiment 2, to retest the subgoal mapping hypothesis, pointed condition, in which subjects would remember two systematic stages was established. To find out whether the weak subgoal mapping hypothesis, or the strong subgoal mapping hypothesis would be more reasonable three conditions(systematic-subgoal/ pointed/ half-systematic subgoal) were presented. The target problem was the same. Dependent variables and statistical procedures were the same as in experiment 1, and the Tukey-test was used as a supplementary method. A total of 84 female undergraduate female subjects were randomly assigned conditions. Experiment 3 was designed to test between the subgoal mapping hypothesis and the problem schema hypothesis. To compare these two hypothesis, overview condition, in which subjects were supposed to summarize the total 11 stages was carried out. 84 female undergraduate female students were randomly assigned to one of the three conditions(systematic subgoal/ overview/ half systematic subgoal). The data of results were analyzed by one-way ANOVA in each problem. The results were as follows: 1. In experiment 1, subjects in the systematic subgoal condition as well as the subjects in the marked condition solved both problems with minimal variation. Stage grouping hypothesis was more appropriate rather than subgoal mapping hypothesis. 2. In experiment 2, when the performance of subjects in the pointed condition was compared with the one of subjects in the systematic condition, the latter performed with significantly move mer in illegal moves. But strong subgoal hypothesis was not powerful enough to be supported. 3. In experiment 3, subjects showed similar performance regardless of conditions. This indicates the problem schema hypothesis was more reasonable than the subgoal mapping hypothesis, because similar transfer was observed in the systemetic subgoal condition, through the overview. Therefore, the facts that indicated through the three experiments were that (a) subgoal mapping hypothesis was partially supported, (b) over viewing the total stages in solving the problem has transfer effects as does the subgoal mapping hypothesis.