A Cognitive Model of Knowledge Transformation in Authoring process : A Case Study

류지헌(Jee Heon Ryu) 한국교육방법학회 2002 교육방법연구 Vol.14 No.2

이 연구의 목적은 Learning by Authoring의 연구분야중 학습자의 지식전환 과정에 대한 인지모형을 정립하기 위한 것으로, 어떤 조건에서 어떻게 인지전략을 사용하는가를 밝히기 위한 것이다. 단일 참여자에 의한 사례연구방법을 사용하였으며, 자료분석의 타당도와 신뢰도를 높이기 위하여 참여자의 verbal reporting, stimulated recall interview, open-ended question, field note 등을 사용하여 심층분석을 시도하였다. 관찰의 대상은 연구 참여자가 Knowledge Organizer라는 도구를 사용하여 내용을 재조직화 하는 과정이었다. 모두 4가지 구인으로 형성된 인지모형이 제안되었는데, 재조직화의 목표, 지식전환에 사용된 도구의 기능적 특성, chunking 전략, 그리고 하향식 정보검색이다. 이중 재조직화의 목표 및 지식전환에 사용된 도구의 기능적 특성이 전반적인 인지과정을 중재하는 역할을 담당하는 것으로 나타났다. 일단 중재가 이루어진 이후에는 chunking 전략과 하향식정보검색을 사용하여 지식전환 과정을 수행하는 것으로 밝혀졌다. The purpose of this case study was to understand how a learner transforms his/her knowledge with using what cognitive strategies in what condition. To answer the purpose, this study used a single case study to obtain an in-depth analysis. More specifically, it was to explain when a learner has prior knowledge, how he/she would transform it. In this study, Chris (pseudonym) participated to transform knowledge about Ausubel?s learning and instructional theory through the Knowledge Organizer developed for this study. In order to ensure validity and reliability of this study, multiple sources and pre-developed procedure were used for this analysis. The asserted cognitive model of this study identified that there were two casual conditions, (a) authoring goal and (b) authoring tool. The conditions resulted in chunking strategy and top-down approach to select sub-concepts. During the transformation process, the authoring tool used in this study was regulating of selecting and linking concepts. Findings were discussed in terms of how the asserted cognitive model would affect knowledge transformation process.

그림과 텍스트의 이해과정에서 텍스트의 줄 길이와 교수효율성 수준의 상호작용효과

류지헌 ( Jee Heon Ryu ) 한국교육공학회 2012 교육공학연구 Vol.28 No.1

Authoring에서 지식전환 과정에 대한 인지모형

류지헌(Jee Heon Ryu) 한국교육방법학회 2002 교육방법연구 Vol.14 No.2

>>The purpose of this case study was to understand how a learner transforms his/her knowledge with using what cognitive strategies in what condition. To answer the purpose, this study used a single case study to obtain an in-depth analysis. More specifically, it was to explain when a learner has prior knowledge, how he/she would transform it. In this study, Chris (pseudonym) participated to transform knowledge about Ausubel’s learning and instructional theory through the Knowledge Organizer developed for this study. In order to ensure validity and reliability of this study, multiple sources and pre-developed procedure were used for this analysis. The asserted cognitive model of this study identified that there were two casual conditions, (a) authoring goal and (b) authoring tool. The conditions resulted in chunking strategy and top-down approach to select sub-concepts. During the transformation process, the authoring tool used in this study was regulating of selecting and linking concepts. Findings were discussed in terms of how the asserted cognitive model would affect knowledge transformation process. ◈Authoring에서의 지식전환 과정에 대한 인지모형

학습자 질문 생성에 영향을 주는 요인탐색

류지헌(Jee Heon Ryu),조형정(Hyung Jung Joe),윤수정(Soo Jung Yoon) 전남대학교 교육문제연구소 2007 교육연구 Vol.30 No.-

PDA의 화면설계 방식 및 과제유형이 반응시간과 사용자 선호에 미치는 영향

류지헌 ( Jee Heon Ryu ) 한국교육정보미디어학회(구 한국교육정보방송학회) 2010 교육정보미디어연구 Vol.16 No.1

이 연구의 목적은 PDA의 화면설계 방식과 과제유형에 따른 반응시간의 차이와 사용자 선호를 확인하기 위한 것이다. 이 연구의 참여자는 60명이었으며, 이 중에서 남학생은 16명(26.7%)이었으며 여학생은 44명(73.3%)이었다. 독립변수는 화면설계 방식과 과제유형이었으며, 종속변수는 반응시간, 과제완성시간, 과제수행점수, 선호도 설문의 결과이다. 이 연구에서 투입된 화면설계 방식은 페이지 방식과 스크롤 방식이었으며, 페이지 방식은 화면단위로 이동을 할 수 있다는 장점을 갖고 있으며 스크롤 방식은 줄 단위로 이동하기 때문에 사용자가 화면이동을 조절할 수 있다는 특징을 갖고 있다. 과제유형은 개념과제와 절차과제로 구분되었다. 또한 학습자에게 페이지 방식과 스크린 방식을 모두 경험하도록 하기 위하여 교차순서설계 방법을 적용하였다. 실험결과에 따르면 과제유형 및 화면설계 방식에 따라서 반응시간이 다른 것으로 나타났다. 즉, 개념과제에서는 페이지 방식에서의 반응시간이 빨랐지만 절차과제에서는 스크롤 방식에서의 반응시간이 더 빠른 것으로 나타났다. 그러나 과제완성 시간과 과제수행점수에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 사용자를 대상으로 실시된 선호도 설문문항에서는 가독성과 편리성에서 유의미한 차이가 나타났다. 이 연구에 참여했던 학습자들은 페이지 방식에서 더 높은 가독성과 편리성을 지각한 것으로 나타났다. 그러나 난이도 지각이나 내용 조직화에 대한 설문문항에서는 유의미한 차이가 없었다. 이 연구에서는 과제유형과 화면설계 방식에 따른 반응시간의 차이에 대한 함의점을 논의하였다. 특히, 인지부하의 속성과 측정방법에 대한 논의와 사전지식이나 과제난이도와 같은 과제복잡성에 의한 문제에 대해서도 논의하였다. 끝으로 효과적인 학습을 위한 PDA활용방안에 대한 문제점을 지적하였다. The purpose of this study was to identify the effect of screen layout of PDA and types of task on response time and user preference. In this study two types of screen layout were applied as pagination and scrolling method for layout design. Also two types of task were utilized as concept task and procedural task. Participants of this study were sixty college students. Pagination layout was defined as a layout which was enabled to navigate screen base without scrolling function. However, scrolling layout was designed to provide whole content with a scroll-bar to read the contents. Cross sequential design was applied to test how different types of task and screen layout affect response time and preference. There were significant differences between screen layout. First, response time was significantly different depending upon types of task and screen layout. When the participants showed faster response time when they performed a concept task with pagination layout. However, with the procedural task participants the pattern of response time was reversed. Second there were no significant differences with time-on-task and performance scores. Third, the question items for readability and usability showed significantly different preference; however, question items for perceived difficulty and organizing the content did not show significant different. This paper discussed that what factor may have impact on response time to reduced cognitive load.

학습용 에이전트의 제스처와 얼굴표정이 학습이해도 및 의인화 효과에 미치는 영향

류지헌 ( Jee Heon Ryu ),유지희 ( Jee Hee Yu ) 한국감성과학회 2013 감성과학 Vol.16 No.3

이 연구의 목적은 학습용 에이전트의 비언어적 의사소통이 의인화 효과에 미치는 영향을 검증하는 것이다. 대학생 56명을 대상으로 실험이 진행되었으며, 비언어적 의사소통은 제스처(지시적 제스처 vs. 대화적 제스처)와 얼굴표정(적용유무)에 의해서 구현되었다. 학습용 에이전트에 적용된 제스처는 지시적 제스처와 대화적 제스처였다. 지시적 제스처는 주의집중 유도 가설에 의해서 학습용 에이전트의 제스처가 시각단서의 역할을 수행할 것이라는 가설에 근거하고 있다. 대화적 제스처는 사회성 가설에 의한 것으로 학습용 에이전트의 사회적 상호작용을 촉진시키기 위한 것이다. 얼굴표정은 주로 사회성 가설을 지지하는 설계원리로 보았다. 의인화 효과 측정에서는 학습개입에 대한 상호작용이 유의미했다. 대화적 제스처 조건에서 얼굴표정이 있고 없음에 따라서 학습개입에 대한 의인화 효과가 유의미했다. 대화적 제스처와 얼굴표정이 적용되면 학습개입을 촉진하는 것으로 나타났다. 이 연구는 두 가지 시사점을 제공하고 있다. 첫째, 얼굴표정은 학습개입에서 중요한 역할을 한다. 둘째, 제스처와 더불어 얼굴표정과 제스처가 동시에 적용되어야 한다. The purpose of this study was to identify the effect of gesture and facial expression on persona effects. Fifty-six college students were recruited for this study, and non-verbal communication skills were applied to a pedagogical agent with gesture (conversational vs. deictic) and facial expression. The conversational gesture may have relationship with social interaction hypothesis of pedagogical agent while the deictic gesture may have relationship with attentional guidance hypothesis. The facial expression can be assumed to facilitate the social interaction between the pedagogical agent and learners. Interestingly, the conversational gesture group showed a tendency of outperforming the deictic gesture group. It may imply that the social interaction theory has a strong impact on cognitive support as well as social interaction for learners. There was a significant interaction effect on the engagement when both of facial expression and conversational gesture were applied. This result has two implications. First, facial expression can facilitate the persona effect for engagement.

스마트패드용 전자책의 그림분할 제시와 내비게이션 구조가 인지부하에 미치는 영향

류지헌 ( Jee Heon Ryu ) 한국교육공학회 2013 교육공학연구 Vol.29 No.1

이미지의 사실성과 학습자의 전문성이 학습용 에이전트의 의인화 효과에 미치는 영향

류지헌 ( Jee Heon Ryu ) 한국감성과학회 2012 감성과학 Vol.15 No.1

이 연구의 목적은 학습용 에이전트의 사실성 수준과 학습자의 전문성 수준이 학습 성취 및 에이전트에 대한 의인화 효과에 미치는 영향을 검증하기 위한 것이다. 대학생 68명(남학생= 19명, 여학생 = 49명)이 실험에 참여했으며, 전문성 수준은 사전검사의 평균을 기준으로 상위 집단과 하위 집단으로 구분하였다. 사실성 수준은 에이전트 이미지를 단순화하는 정도에 따라서 구분하였다. 이 연구의 종속변수는 학습 성취와 의인화 효과에 대한 지각점수이다. 의인화 효과는 학습 촉진, 신뢰성, 인간다움, 학습 개입으로 구분하였다. 실험 결과에 따르면, 학습 성취에서는 에이전트 사실성 수준에 의한 유의미한 차이가 없었다. 그러나 의인화 효과에 대한 설문에서는 학습 개입을 제외한 나머지 모든 범주에서 유의미한 상호작용이 나타났다. 단순 주 효과 분석에 따르면, 이런 상호작용의 효과는 전문성 수준이 높은 학습자가 정밀한 이미지의 에이전트를 제공받았을 때 의인화 효과가 올라갔다. 이 결과는 학습자의 전문성 수준에 따라서 의인화 효과가 달라진다는 것을 보여준다. 또한 전문성 수준이 높은 학습자는 에이전트에 대한 인지적 평가를 할 수 있었음을 의미한다. 전문성 수준이 높은 학습자에게는 사실성 수준이 높은 에이전트를 제공하는 것이 긍정적인 효과를 도출하였다. The purpose of this study is to test the effect of pedagogical agent realism and expertise on persona effect. There were two perspectives of the pedagogical agents` social interaction. Self-identification hypothesis argues that complexity of agent image is better to increase social interaction. Subjective identification insists that simplified image is more helpful to facilitate social interaction. However, from the cognitive load theory perspective, learners` expertise can be a major factor to determine persona effect. Sixty-eight college students (male=19 and female=49) participated. The independent variables were the degree of realism of pedagogical agent (detailed vs. simplified image) and the expertise (high prior knowledge group vs. low prior knowledge group). The dependant variables were comprehension test and the agent persona instrument (API). There was no significant difference in comprehension test score; however, there were significant interaction effect on the most constructs of API: 1) facilitating of learning, 2) credible, and 3) human-like. The follow-up analysis of simple main effect revealed that high expertise group showed significantly higher perception of the three construct with high realism of pedagogical agent. The results of study show that learners` expertise plays a key role of perception of persona effect.

인지부하 측정을 위한 구인의 탐색 및 타당화

류지헌 ( Jee Heon Ryu ),임지현 ( Ji Hyun Yim ) 한국교육정보미디어학회 2009 교육정보미디어연구 Vol.15 No.2

이 연구의 목적은 인지부하 측정을 위한 구인을 도출하는 것이다. 이를 위하여 문헌분석을 통하여 5개의 요인을 도출하였으며, 이를 바탕으로 인지부하 측정설문을 개발하였다. 이 연구에 참여한 연구대상은 대학생 217명이었으며 컴퓨터 기반의 학습활동을 실시한 다음에 인지부하 설문에 응답하도록 하였다. 우선 탐색적 요인분석(KMO=.89, Bartlett 검정=2393.58, p<.01)을 실시하였으며 요인추출 방법은 최대우도법(maximum likelihood method)을 적용하여 모형의 적합도를 평가했다. 또한 요인의 회전을 위해서는 사교회전 방법을 적용하였다. 최종적으로 5요인모형이 적합한 것으로 평가되었으며, 설명된 총분산은 61.45%이었다. 최종적으로 도출된 5요인은 자기 평가(self evaluation), 신체적 노력(physical effort), 정신적 노력(mental effort), 자료 설계(material design), 과제 난이도(task difficulty)였으며, 총 20문항으로 구성되었다. 탐색적 요인분석의 결과에 대한 타당화를 위하여 확인적 요인분석이 실시되었다. 확인적 요인분석의 결과에 따르면 카이검증(x2=330.68, p<.05)과 GFI(=.87)는 수용기준에 미치지 못했으나, CMIN/DF=2.07, IFI=.93, CFI=.93, TLI=.91, RMSEA=.07인 것으로 나타나 적합한 것으로 평가되었다. 또한 각 구인별 측정문항의 개념타당도, 개념신뢰도, 분산추출지수, 문항의 내적 일관성에 대한 검토가 진행되었다. 전체적으로 개념타당도, 개념신뢰도, 문항의 내적 일관성에서는 수용수준에 이른 것으로 평가되었다. 그러나 분산추출지수는 최저기준에 이르지 못했기 때문에 수렴타당도를 형성하지 못한 것으로 나타났다. 이 연구를 통하여 다음과 같은 논의를 제시하였다. 첫째, 인지부하를 위한 고차요인 모형의 형성 가능성에 대한 연구가 필요하다. 둘째, 학습자의 지식수준에 따라서 내재적 인지부하가 변화될 수 있기 때문에 이러한 변화가능성을 반영한 요인모형을 연구할 필요가 있다. 셋째, 학습자의 동기수준이나 정서상태에 따라서 인지할당의 효율성이 달라질 수 있다. 넷째, 학습자의 작업기억 용량에 따라서 인지부하의 효율성이 달라질 수 있기 때문에 작업기억과 인지부하와의 역동적 속성을 반영해야 한다. 다섯째, 인지부하에 대한 연구에서 생리신호와 같은 행동적 특성을 반영한 심층적 연구가 필요하다. The purpose of this study was to identify the measurement constructs of cognitive load theory and validate the factor model derived from the exploratory study. In an effort to meet the purposes literature review was conducted to establish initial factors, and it turned out 5 factors(self-evaluation, physical efforts, mental efforts, material design, and task difficulty). The total numbers of questionnaire items were twenty, which each category contained four items. With the given initial factor model, an exploratory factor analysis was conducted. The extraction method was maximum likelihood method, and oblique technique was applied for the factor rotation. The total explained variance were estimated as 61.45%, and five factor model was selected. Also an confirmative factor analysis was conducted to validate the five factor model. The overall goodness-of-model fit was evaluated as acceptable: CMIN/DF, IFI, CFI, TLI, and RMSEA met with the minimum requirements. Once the model estimation was acceptable, construct validation, composite reliability, variance extraction, and Cronbach`s α were evaluated. All the questionnaires were evaluated to meet the requirement for construct validation, composite reliability, and Cronbach`s α. However, variance extractions of each latent variables did not meet the minimum requirement except for mental effort. This result indicated that the five factor model extracted from this study established constructs, which were acceptable for construct validation, but the factor model could not establish a sound convergent validation to measure the cognitive load. First, this study suggested that constructs of cognitive load may form a higher-oder structure rather than a single factor model. Second, there could be a moderate effect by learner`s knowledge level. Third, motivation aspect should be added to measure cognitive load because affective factor may have an impact on learner`s cognitive load. Fourth, the learner`s working memory capacity (WMC) may affect the cognitive load because the efficiency of cognitive process will be relied on the WMC. Last, behavioral feature such as physiological factor should be included for the further study. In this study, physical effort was extracted one of the constructs of cognitive load.

학습자의 전문성 수준과 과제난이도가 인지부하요인 및 과제수행에 미치는 영향

류지헌 ( Jee Heon Ryu ) 한국교육정보미디어학회 2009 교육정보미디어연구 Vol.15 No.4

이 연구는 과제난이도가 높거나 낮은 경우에 학습자의 전문성 수준이 인지부하 발생에 어떤 영향을 미치고 있는지를 검증하기 위한 것이다. 또한 학습자의 전문성 수준을 통제했을 때 과제난이도에 따른 인지부하요인의 영향을 검증하기 위한 것이다. 교직과정을 이수하는 161명의 대학생(남학생=38명, 여학생=123명)이 연구에 참여하였다. 컴퓨터 학습 환경에서 "쉬운 과제"와 "어려운 과제"를 수행하도록 했으며 사전검사를 기준으로 전문성 상위집단과 하위집단을 구성하였다. 또한 학습자의 사전지식을 통제하고 과제난이도에 따라서 인지부하요인이 과제수행에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과에 따르면 "쉬운 과제"와 "어려운 과제"에서 학습자의 전문성 수준에 영향을 받는 요인은 과제난이도 지각과 자기평가에 대한 인지부하요인이었다. 상위집단은 과제난이도를 더 낮게 지각하고 있었고, 자기평가 요인은 더 높게 지각하고 있었다. 한편 과제수행에 미치는 영향은 과제난이도에 따라서 달랐다. "쉬운 과제"에서는 신체적 노력요인과 과제난이도 지각이 유의미한 영향을 미치고 있었으며, "어려운 과제"에서는 자기평가 요인이 유의미한 영향을 미치고 있었다. 이 결과를 바탕으로 과제의 난이도 지각과 자기평가라는 인지부하 지표가 과제난이도와 전문성 수준에 의해서 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 또한 향후 연구를 위한 제언을 통하여 인지부하의 측정지표 중의 하나인 정신적 노력요인의 매개효과 가능성을 제시하였다. The purpose of this study was to identify the effect of learner`s expertise and task difficulty on cognitive load. The cognitive load may be affected by complexities of task and learner`s prior knowledge. Thus it would be valuable to identify how learner`s expertise affects cognitive load factors controlling the task difficulties. Additionally, identifying the effect of task difficulties on cognitive load factors for task performance while controlling learner`s expertise. In this study 161 students participated into. Two different tasks were given: one was easy and the other was hard task. To measure learners` expertise pre-and post-test were given for those two tasks. For the cognitive load measures cognitive load subjective scale was used, which were consisted of five factors(physical effort, mental efforts, material design, perceived task difficulties, and self-evaluation). The results showed that DIF and SEV were effected by learners` expertise level regardless of task difficulties. However, for the easy task, PHY and DIF had significant impacts on learner`s task performance. PHY had positive impact but DIF had negative one. This result indicated that when a learner had higher attention and lower perception of task difficulties task performance was increased. However, for the hard task, when a learner`s self evaluation on the task increased the task performance increased. These results suggested that increased physical attention and keyword strategies will help learning. Also monitoring process of learning and performance will help learning when hard task was given to learners. This study concluded that measuring cognitive load assumed that multidimensional aspects or constructs are more reliable to identify the relationships among cognitive load factors.