작업기억 내 시공간 그림철의 용량이 유추에 의한 개념학습에 미치는 영향

Abstract

Donnelly와 Mcdaniel(1993)은 학생들이 새로운 과학개념을 배울 때 유추를 사용하면 추론이 유발되어 학습이 향상됨을 밝혔다. 이현주(1995)는 우리나라 대학생을 대상으로 Donnelly와 Mcdaniel의 실험을 반복하였다. 그 결과, 문장으로 된 유추적 진술문을 학습할 때 추론이 향상되지 않았으나 그림보조물을 진술문과 함께 제시했을 때 추론 문제의 해결이 향상되었다. 결과는 새 과학개념과 친숙한 개념을 그림으로 연결시키는 것이 작업기억의 부담을 감소시켰기 때문으로 해석되었다. 작업기억은 정보의 처리와 저장을 통해 복잡한 문장의 이해, 어려운 추론문제의 해결, 기하문제풀기 등의 인지적인 수행에 관여한다(Baddeley, 1983, 1986). 이 기억의 하위체계(slave system)인 시공간 그림철(visuo-spatial scratchpad, sketchpad)과 조음회로(articulatary loop, phonological loop)는 상호작용한다. 유추학습과 작업기억의 관계를 직접 검토한 조아정(1996)은 작업기억의 용량이 큰 집단이 작은 집단에 비해서 유추에 의한 개념학습을 더 잘한다는 사실을 밝혔다. 조아정은 작업기억의 용량이 작은 집단을 대상으로 각각 단순기술적인 그림과 전술문, 유추적인 그림과 진술문을 학습하게 하였다. 유추적인 그림과 진술문을 제시받은 집단이 추론문제를 더 잘 해결하였다. 조아정의 실험은 새로운 과학개념을 유추로 학습할 때 작업기억의 용량이 큰 집단이 용량이 작은 집단에 비해서 유추에 의한 개념 학습에서 요구되는 여러 수행들을 더 잘 해냄을 보여주었다. 본 연구의 두 실험은 이러한 선행 연구들에서 더 나아가 시공간 그림철의 용량에 따라 유추에 의한 개념학습이 어떻게 달라지는지를 밝히려 하였다. 작업기억의 용량이 작은 피험자들이 그림과 함께 유추학습을 했을 때 추론문제의 해결이 증가된 것은 시공간 그림철의 체계 때문이라는 가설을 본 연구에서 검증하였다. 실험1은 시공간 그림철의 용량에 따라 유추에 의한 개념학습에 차이가 있는지를 검토하였다. 실험 2는 유추적 그림과 진술문을 함께 제시하더라도 시공간 그림철의 용량에 따라 개념 학습에 차이가 있는지를 알아보았다. 시공간 그림철의 용량이 큰 학생들이 작은 학생들보다 유추에 의한 개념학습을 더 잘 하였고, 그림보조물을 제시받은 경우에도 시공간 그림철의 용량이 큰 집단이 더 잘 하였지만, 이 결과는 통계적으로 유의하지 않았다. 본 연구의 결과들을 작업기억의 두 하위체계인 시공간 그림철과 조음회로간의 상호작용 관점에서 논하였다.;According to the experiment of Donnelly and McDaniel(1993), the use of analogy induced inferences in the learning process of scientific concept and the learning effect of scientific concept was improved by analogy. Lee Hyun Ju(1995) tried to testify the result of research of Donnelly and McDaniel by using Korean students in universities as the subject. She clarified that the use of supporting picture of the concept made the inference improving though the inference was not improved by using the analogy and literal condition. In view of this result, she urged the relation between the scientific concept and the familiar one made the load of the working memory reducing. In the working memory the temporary process and the storage on any importance can be arise concurrently from, and the interaction between the visuo-spatial scratchpad and the articulatary loop as slave systems of the working memory generates. And that the working memory have a relation with the cognitive performance - the understanding on the complicated sentences, the solution of difficult inference problems, the answer to geometrical problem and etc.(Baddeley, 1983, 1986). Cho, Ah Jeong(1996) who studied the effect of working memory capacity in the conceptual learning by analogy showed that the group of large capacity of working memory had better results in learning of concept by analogy than that of small capacity of working memory. And she devided the group of small capacity into two parts in experiment 2. One is the part presented pictures with analogical statement, the other the part the presented pictures with literal statement. In the result of experiment 2, she proved the part presented pictures with analogical statement showed more effect in the solution of inference problems than the part presented pictures with literal statement. Two experiments of this research, taking more developing steps than the study of Cho, Ah Jeong did, have been performed to verify how much different effect in the learning by analogy will be shown in accordance with the capacity of visuo-spatial scratchpad considered as a slave system of working memory. In the experiment 1, testified was the effect of the capacity of visuo -spatial scratchpad considered as a slave system of working memory in the learning of concept by analogy. In the experiment 2, testified was the effect of the capacity of visuo-spatial scratchpad when presenting together supporting pictures and analogical statements in the learning of concept by analogy. The result of two experiments proved that the group of large capacity of visuo-spatial scratchpad showed better effect on the learning of concept by analogy than that of the small capacity in the experiment 2 not to speak of in the experiment 1. The result of this study was disscussed in view of the interaction between two slave systems of the working memory - the visuo -spatial scratchpad and the articulatary loop.