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멀티미디어 학습 환경에서 학습자 특성별 인지부하 효과

The Effect of Cognitive Load on Learning with Multimedia

이현정
한국교육공학회 (Korean Society Of Educational Technology)|2005.06|교육공학연구 (Journal of Educational Technology)|제21권 제2호|pp. 79-102

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인지부하멀티미디어cognitive load학습자 특성multimedialearner characteristics
주제분류교육학

초록

본 연구의 목적은 인지 부하의 관점에서 효율적인 교수설계가 어떠해야 하는지를 밝히기 위함이다. 따라서, 멀티미디어 학습 환경 하에서 내재적·외재적 인지 부하가 학습자의 과학 지식 이해와 전이에 미치는 효과를 조사하고, 인지부하의 수준이 높은/낮은 교수 설계와 학습자 개인 특성간의 상호작용 효과를 분석하였다. 본 연구에는 257명의 중학생들이 실험을 위한 4가지 처치 집단에 무작위로 배치되었다(내재적·외재적 인지 부하가 모두 높은 집단 / 내재적·외재적 인지 부하가 모두 낮은 집단 / 내재적 인지 부하는 높고 외재적 인지 부하는 낮은 집단 / 외재적 인지 부하는 높고 내재적 인지 부하는 낮은 집단). 학습자의 특성은 선수지식 보유 정도에 따라 구분되었다. 분석 결과에 의하면, 내재적·외재적 인지 부하 모두 높은 집단이 다른 집단들에 비해 이해와 전이 능력에 있어, 모두 통계적으로 유의한 낮은 성취도를 보였다. 또한 학습 내용을 이해하는 정도에 대하여, 인지부하의 수준이 높은/낮은 교수설계와 학습자의 선수 지식 간에 유의한 상호작용 효과를 보였다: 내재적 인지 부하가 낮을 때, 선수 지식이 높은 학습자가 외재적 인지 부하가 높은 교수 설계 조건 하에서 더 높은 성취도를 보인 반면, 선수 지식이 낮은 학습자는 외재적 인지 부하가 낮은 교수 설계 조건 하에서 더 높은 성취 결과를 보였다. 한 가지 의미 있는 발견은 학습자의 학업 성취 결과와 학습에 투입한 노력의 정도가 상호관련이 있다는 것이다. 학습을 위해 가장 적은 노력을 했다고 보고한 집단이 학습의 이해와 전이 테스트에서 가장 낮은 성취 결과를 보여 주었다.

Abstract

This study, to determine an efficient instructional design with respect to cognitive load, investigated 1) the main effect of different levels of intrinsic and extraneous load in multimedia environments on comprehension and transfer of chemistry knowledge and 2) the interaction effects of the instructional conditions and learners' characteristics. Two hundred fifty-seven middle school students were randomly assigned to four experimental treatment conditions (high-intrinsic /high-extraneous, high-intrinsic/low-extraneous, low-intrinsic/high-extraneous, low-intrinsic/low- extraneous condition). The learner characteristic studied was prior-knowledge. Data analysis indicated 1) a significant main effect (p < .001) of treatment condition for both comprehension and transfer tests, high-intrinsic/high-extraneous group performed worse than the other treatment groups and 2) the significant interaction effects between the instructional treatment conditions and prior-knowledge: Low prior-knowledge learners performed better under low extraneous load, whereas high prior-knowledge learners performed better under high extraneous load, especially when combined with low intrinsic load. An additional finding was that learning performance and reported amounts of invested mental effort were related. The group reporting the lowest investment of mental effort scored lowest on both comprehension and recall tests.

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