물리 수업 유형이 메타인지 활성화에 미치는 영향에 대한 신경과학적 분석
Neuroscientific Analysis of the Effect of Type of Physics Class on Metacognitive Activation
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초록
본 연구에서는 물리 수업 유형이 학생들의 메타인지 활성화에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시간 뇌 활성화 변화를 측정할 수 있는 기능적 근적외선 분광법을 이용한 신경과학적 방법을 사용하였다. 물리교육과 학부생을 연구 대상으로 하였으며, 수업 유형은 강의식 수업, 자기질문식 수업, 토론식 수업의 세 가지로 분류하였다. 메타인지와 관련이 있는 전측 전전두엽의 뇌 활성화 데이터를 비교한 결과, 강의식 수업과 자기질문식 수업과는 달리 토론식 수업에서 메타인지 관련 뇌 활성화가 통계적으로 유의미하게 크게 일어난다는 것을 알 수 있었다. 또한, 토론식 수업에서 수업 진행 단계별 실시간 뇌 활성화 데이터를 분석한 결과, 학생들의 토론 단계에서부터 메타인지 관련 뇌 활성화가 크게 증가함을 알 수 있었다. 이는 토론 과정에서 나타나는 학생들의 말하기를 통한 상호작용이 메타인지 관련 뇌 활성화에 큰 영향을 끼친 것으로 생각된다.
Abstract
In this study, we used a neuroscientific method using a functional near-infrared spectroscopy that can measure the changes in the real-time brain activation in order to investigate the effect of physics class types on the metacognitive activation of students. Physics education undergraduate students were the subjects of the study, and the class types were classified into three classes such as the lecture, the self-questioning, and the discussion type classes. As a result of comparing the brain activation data of the anterior frontal lobe related to metacognition, it was found that the metacognition-related brain activation was statistically significant in the discussion type class, unlike the lecture type and self-questioning type classes. In addition, as a result of analyzing the real-time brain activation data for each class progression in the discussion type class, it was found that metacognitive brain activation is significantly increased from the students' discussion stage. We think that the interaction of students through the speech that appears in the course of discussion has a great influence on metacognitive brain activation.
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