초등학교 과학교과의 절차과제에서 글과 그림을 활용한 학습자료가 학습성취와 인지부하에 미치는 영향
The Effect of learning material with text and picture on learning achievement and cognitive load for the procedural task of science in elementary
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글과 그림은 학습내용을 이해하는데 중요한 정보유형이다. 그림을 사용함으로써 학습내용에 대한 이해를 촉진시킬 수 있을 것이라고 기대한다. 인지부하이론에서는 글과 그림을 비슷한 위치에 배치해서 인지효율성을 높일 수 있다고 가정한다. 그러나 그림은 글 읽기와는 다른 인지과정을 필요로 하기 때문에 그림이 항상 학습에 긍정적인 효과를 보이는 것은 아니다. 이 연구의 목적은 초등학교 수준의 절차과제에서 공간근접성 원리의 적용에 따라서 학습성취(개념이해 vs. 심층이해)와 인지부하(학습부하 vs. 수행부하)에서 어떤 차이가 나타나고 있는가를 검증하기 위한 것이다. 이 연구의 대상자는 광주광역시에 위치한 초등학교 5학년 학생 99명이었다. 총 4개 학급이 실험에 참여했으며, 과학과목에 병이 옮기는 과정을 설명한 절차과제를 적용했다. 이 연구에서는 그림의 개입정도에 따라서 근접통합조건, 비근접통합조건, 비근접분리조건, 설명문조건으로 구분했으며, 세 가지 대비분석을 실시했다(비근접통합조건 vs. 근접통합조건, 비근접분리조건 vs. 근접통합조건, 설명문조건 vs. 근접통합조건). 이 연구의 종속변수는 학습성취(개념이해와 심층이해)와 인지부하(학습부하와 수행부하)이다. 각 대비분석의 결과에 따르면 개념이해에서는 대체로 유의미한 차이가 없었지만, 그림이 포함된 학습조건일수록 심층이해에서 부정적인 영향을 미치고 있다. 인지부하에서도 학습과정 및 수행과정에서 모두 그림에 의한 부정적인 영향이 나타났다. 이 연구에서는 그림을 제공하는 것이 오히려 학습에 도움이 되지 않거나 교수효율성을 낮추는 결과를 보인 것으로 나타났다.
Abstract
The purpose of this study was to examine the effect of text and picture on the conceptual learning and transfer learning on achievement. This research also tested how the text and picture impact on cognitive loads during learning and evaluation. The participants of this study were 99 elementary students, and the experiment was conducted with a content of procedural task in the science topic. From the cognitive load theory perspective, contiguity principle has been proposed to facilitate learning with text and picture. However, there are considerable numbers of studies arguing that picture may not be helpful for learners. It is because different cognitive strategies were required to process picture because it is more than just reading text. In this study four different conditions were compared: 1) contiguity and integrated picture, 2) non-contiguity and integrated picture, 3) non-contiguity and separated picture, and 4) text only condition. The results revealed that there was no signifiant difference on conceptual learning except for comparing non-contiguity and integrated picture vs. contiguity and integrated picture. However, all of the comparisons showed significant differences on transfer learning. For the cognitive load in learning and evaluation all of the comparisons showed significant differences. However, unlikely for the contiguity principle, picture showed negative effects on cognitive load for both of learning and evaluation phases. This study revealed that using picture with text may decrease instructional efficiency.
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