동영상 학습 환경에서 인지부하의 변화 및 학습성과와의 상관관계 = Correlation between the Change of Cognitive Load and Learning Performance in Video-based Learning

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 자기주도학습요소가 구현된 동영상 학습에서 학습자의 자기주도적 활동을 통해 발생하는 인지부하가 학습자의 인지적 활동에 유의하게 관련하는지 탐색하고자 하였다. 이를 위하여 2018년 1학기에 학습 플레이어에 자기주도학습요소를 적용한 처치집단(n=60)과 자기주도학습요소가 없는 통제집단(n=49)의 안구운동과 동공반응, 학습성과 데이터를 수집하였다. 실험 이후 각각 안구운동 데이터를 시선고정과 시선도약 관련 변수로, 동공반응 데이터를 평균 동공확장 변수로 산출하고 인지부하지표로 활용하여 차이검증과 상관분석을 진행하였다. 연구 결과 두 집단 간 부분적으로 유의한 인지부하 차이가 있었으며, 통제집단에서 시선고정과 시선도약 관련 변수들이 점수 향상 정도와 유의한 상관을 나타내었다. 한편 처치집단에서는 인지부하와 학습성과 지표들 간의 유의한 상관관계가 나타나지 않았다. 그러나 각 집단에서 학습성과와 상관을 나타내는 지표의 종류와 상관의 방향에 차이가 있었으며, 이는 각 동영상 기반 학습 환경에서 학습자가 활용할 수 있는 요소들에 따라서 학습자의 내적 학습 과정과 관련하는 변수의 차이를 나타낸다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, we explored whether cognitive load arising from learners' self-directed activities is significantly related to learners' cognitive activities in e-learning environments where self-directed learning elements are implemented. To this end, the eye movement, pupil response, learning performance data of the experimental group (n=60) of self-directed e-learning environment and comparison group (n=49) without the self-directed elements were collected in the first semester of 2018. After the experiment, learners' fixation, saccade and pupil response data was utilized as cognitive load metrics. Statistical difference verification and correlation analysis were performed subsequently. Results have shown partially significant difference of cognitive load between two groups. Also, in comparison groups, the variables related to fixation and saccade had significant correlations with learning performance. On the other hand, there was no significant correlation between the indicators of cognitive load and learning performance in the experimental group. However, there have been differences in the direction of correlation and the kinds of indicators that correlate with learning performance in each group, indicating that the variables related to learners' introspective process in each learning environment differ depending on the learning factors available to learners.

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