웹 기반 과학탐구활동에서 사전지식 수준과 개념도활용 유형이 탐구활동 성과 및 인지부하에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 학습자의 사전지식 수준에 따른 개념도활용 효과를 검증하기 위한 것을 목적으로 한다. 대학생 285명을 대상으로, 동일한 과학탐구활동에 대하여 두 종류의 개념도활용 조건을 제시하였다. 또한 사전 검사 결과를 바탕으로 상위, 중위, 하위집단으로 구분하였다. 이 연구에 투입된 종속변수는 사후성취 검사로 탐구활동 성과와 인지부하이다. 두 종속변수에 대하여 개념도 활용 유형과 사전지식 수준에 의한 주효과는 유의미하였고, 인지부하 측면에서 학습자의 사전지식 수준과 개념도활용 유형에 따른 상호작용 효과가 나타났다. 단순주효과 분석에 따라 개념도활용 유형 중 제시형을 제공받은 집단은 학습자의 사전지식 수준이 하위 집단인 경우 인지부하 감소에 도움이 되었고, 독립형을 제공받은 집단은 학습자의 수준이 높을수록 인지부하 감소에 도움이 된 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 학습자 수준에 의한 매개효과가 나타났으며, 향후 과학탐구활동에서 학습자의 수준 및 개념도활용 유형을 고려하여 교수학습 설계전략을 도출해야 할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to identify the effects of prior-knowledge and concept map on Scientific Inquiry Activities. College students (285) participated. Two different Concept Map type were applied(formal vs. nonformal) to three different levels(high priorknowledge group vs. middle prior-knowledge group vs. low prior-knowledge group) of participants depending on their pre-test results. The dependent variables were achievement of scientific inquiry activities, cognitive load on task. The result revealed that there was not a significant interaction effect on posttest score for achievement of scientific inquiry activities. Students under different Concept Map type showed a significant difference between levels of prior-knowledge for scientific inquiry activities. Similarly, there was significant interaction effect on the cognitive load. Also simple-main effect analysis showed that participants of low-prior knowledge group under formal concept map type condition significantly perceived cognitive load among the other conditions. For the scientific inquiry activities, interestingly, participant of low-prior knowledge group with formal concept map type condition showed significantly cognitive load. This result indicated that there possibly detrimental effect of two concept map condition for high prior-knowledge group.

목차 (Table of Contents)

• 〈요약〉
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 이론적 배경
• Ⅲ. 연구방법
• Ⅳ. 연구결과
• Ⅴ. 결론 및 시사점
• 참고문헌
• 〈Abstract〉

참고문헌 (Reference)

• 1 김경, "웹기반 학습에서 학습자료 유형과 학습내용 제시 시기가 인지부하, 효과성 및 효율성에 미치는 효과" 한국교육공학회 20 (20): 111-145, 2004
• 2 이혜정, "부분 과제 계열화 방법과 과제요소 간 상호작용 수준이 과제 수행 시간 및 정확도와 인지부하에 미치는 영향" 교육공학연구소 8 (8): 42-60, 2014
• 3 류지헌, "과제수행에 대한 사전지식 및 인지부하요인의 경로분석" 교과교육연구소 13 (13): 851-871, 2009
• 4 Kalyuga, S., "When problem solving is superior to studying worked examples" 93 : 579-588, 2001
• 5 Cook, M. P., "Visual representations in science education : The influence of prior knowledge and cognitive load theory on instructional design principles" 90 (90): 1073-1091, 2006
• 6 Marcus, N., "Understanding instructions" 88 : 49-63, 1996
• 7 Sweller, J., "The psychology of learning and motivation" Academic 2003
• 8 Chang, K. -E., "The effect of concept mapping to enhance text comprehension and summarization" 71 : 5-23, 2002
• 9 Renkl, A., "Structuring the transition from example study to problem solving in cognitive skill acquisition : A cognitive load perspective" 38 (38): 15-22, 2003
• 10 Mayer, R., "Should there be a three-strikes rule against pure discovery learning? The case for guided methods of instruction" 59 : 14-19, 2004
• 11 Cooper, G., "Learning by imaging" 7 : 68-82, 2001
• 12 김경진, "Development of Social Learning Program for Improving Digital Literacy" 교육공학연구소 8 (8): 1-17, 2014
• 13 Novak, J. D., "Concept mapping: a useful tool for science education" 27 (27): 937-949, 1990
• 14 Ayres, P., "Cognitive load theory : new directions and challenges" 26 : 827-832, 2012
• 15 Pass, F., "Cognitive load measurement as a means to advance cognitive load theory" 38 (38): 63-71, 2003
• 16 Sweller, J., "Cognitive load during problem solving : Effects on learning" 12 : 257-285, 1999
• 17 Yeung, A., "Cognitive load and learner expertise : Split-attention and redundancy effects in reading with explanatory notes" 23 : 1-21, 1998
• 18 Sweller, J., "Cognitive architecture and instructional design" 10 : 251-296, 1998
• 19 Sweller, J., "Cognitive Load during problem solving : Effects on learning" 12 : 257-285, 1988
• 20 van Merriënboer, J. J. G., "Blueprints for complex learning : The 4C/ID model. Educational Technology" 50 (50): 39-64, 2002
• 21 McNamara, D., "Are good texts always always better? Interactions of text coherence, Background knowledge, and levels of understanding in learning from text" 14 : 1-43, 1996
• 22 Novak, J. D., "A twelve-year longitudinal study of science concept learning" 28 (28): 117-153, 1991