독해력,고등사고력 및 작동기억에 따른 수학 학업성취도의 차이 = Students' Differences in Mathematics Achievement by Reading Comprehension, Higher-order Thinking Skills and Working Memory

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The aim of the study was to investigate the difference of math achivement on reading comprehension, higher-order thinking skills and working memory. Previous studies have reported that reading strategy of learning served to enhance math performance and that higher-order thinking and capacity of working memory had an effect on reading capability.
Research questions of this study can be summarized as follows:
First, how does reading comprehension have an effect on math achivement?
Second, how does higher-order thinking have an effect on math achivement?
Third, how does working memory have an effect on math achivement?
To that end, this study was conducted on students at the age of 11 with logical and inductive thinking who were instructed to solve math questions of 2nd semester of the 5th grade, in order to investigate relationship between reading capability, higher-order thinking, and working memory. The sample of this study was composed of 126 students in the 5th grade of H primary school located in G city, and the questions were generated based on math textbook and workbook to measure students’ performance. The analysis of the scores in the basic performance test conducted earlier in the semester as a covariate for the purpose of the effect of practice indicates the following results.
First, math achivement of the group with higher reading comprehension was found higher than that of the group with lower reading comprehension, which means that math achivement can be increased by enhancing reading comprehension to read questions and apply to other questions, rather than simple calculating ability. This result leads to the conclusion that systematic reading strategy for primary school students in the various stages of development can act to elevate their math achivement.
Second, the analysis on whether there is any significant difference in math achivement depending on the level of higher-order thinking showed that there was no significant difference between groups. This result implies that questions on the test provided by researchers were not capable to allow students to exert their higher-order thinking capability.
Third, in relation with math achivement by working memory capacity, the group with higher working memory capacity of central executive was found to have higher math performance than their counterparts.
This study indicated that working memory of central executive functioning as an attention controller to select or reject information and plan and monitor all the stages of cognitive information processing served as an important variable to explain student’s achivement to solve a given task. In particular, the fact that working memory of central executive had the strongest effect during a problem-solving task of learning supports the model of Baddeley (1986) that working memory of central executive is responsible for planning and monitoring of cognitive process.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 수학 학습에서 독해력, 고등사고력 및 작동기억의 수준에 따른 학업성취도의 차이를 알아보는 데 목적이 있다. 기존의 선행연구들은 독해 학습 전략을 사용하면 수학 학업성취도가 향상되고 고등사고력 및 작동기억 용량이 학업성취에 영향을 준다고 보고했다.
본 연구의 연구문제는 크게 세 가지로 다음과 같이 요약할 수 있다.
첫째, 독해력이 수학 학업성취도에 어떤 영향을 미치는가?
둘째, 고등사고력이 수학 학업성취도에 어떤 영향을 미치는가?
셋째, 작동기억이 수학 학업성취도에 어떤 영향을 미치는가?
이를 위해 본 연구에서는 논리적이고 연역적인 사고가 가능한 만 11세 아동을 대상으로 5학년 2학기 수학문제를 제시해 독해력, 고등사고력, 작동기억 간의 관계를 연구했다. 본 연구의 대상은 G시 H초등학교 5학년 학생 126명으로 구성하였고, 수학교과서와 수학익힘책을 중심으로 발췌, 제작한 문제로 학업성취도를 측정하였으며 연습효과를 보기 위해 학기초 시행한 기초 학력 평가 점수를 공변인으로 하여 분석한 결과에 바탕을 두고 본 연구의 결과를 종합하면 다음과 같다.
첫째, 독해력이 높은 집단의 수학 학업성취도가 독해력이 낮은 집단보다 높은 것으로 나타났다. 이는 문제를 읽고 해석하여 다른 문제 사태에 적용하는 독해력이 발달할수록 학업성취에 효과가 있음을 알 수 있다.
둘째, 고등사고력 수준의 차이에 따라 수학 학업성취도에 유의미한 차이가 있는가를 살펴본 결과 고등사고력이 높은 집단과 낮은 집단 사이의 수학 학업성취도에 있어 유의미한 차이가 없었다. 이런 결과를 통해 생각해 볼 수 있는 것은 연구자가 제시한 평가지가 학습자의 고등사고력을 충분히 발휘할만한 문제가 아니었을 수도 있다.
셋째, 작동기억 용량 수준에 따른 수학 학업성취도를 알아본 결과 중앙집행장치 작동기억용량이 높은 집단이 낮은 집단에 비해 수학 학업성취도가 높게 나왔다. 특히 문제 해결 학습상황에서 과제의 성취에 중앙집행장치 작동기억이 가장 큰 영향을 미쳤다는 것은 중앙집행장치 작동기억이 인지과정의 계획과 모니터링을 담당한다는 Baddeley(1986)의 모형을 뒷받침한다. 또한 중앙집행장치 작동기억이 수학 학업성취도에 중요하게 영향을 미치는 중요한 변인임을 시사한다.

목차 (Table of Contents)

• (국문초록) = ⅰ
• Ⅰ. 연구 문제 제기 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구 문제 = 4
• 3. 용어의 정의 = 5
• 가. 독해력 = 5
• 나. 고등 사고력 = 5
• 다. 작동기억 = 5
• 라. 수학 학업성취도 = 6
• 4. 연구의 제한점 = 6
• Ⅱ. 이론적 배경 = 8
• 1. 독해력과 학업성취 = 8
• 2. 고등사고력과 학업성취 = 9
• 3. 작동기억 용량과 학업성취 = 12
• Ⅲ.연구 가설= 17
• Ⅳ. 연구방법 및 절차 = 19
• 1. 연구 대상 = 19
• 2. 측정 도구 = 19
• 가. 독해력 검사 = 19
• 나. 고등사고력 검사 = 19
• 다. 작동기억 용량 검사 = 20
• 1) 중앙집행장치 작동기억 검사 = 20
• 2) 언어적 작동기억 검사 = 21
• 3) 시·공간적 작동기억 검사 = 22
• 라. 수학 학업성취도 검사 = 23
• 3. 연구 절차 = 24
• 4. 자료 처리 = 24
• Ⅴ. 결과 및 해석 = 25
• 1. 독해력 수준에 따른 수학성취도 비교 = 25
• 2. 고등사고력 수준에 따른 수학성취도 비교 = 27
• 3. 작동기억용량 수준에 따른 수학성취도 비교 = 29
• 가. 중앙집행장치 작동기억의 수학 학업 성취에 대한 효과 = 29
• 나. 언어적 작동기억의 성취에 대한 효과 = 31
• 다. 시·공간적 작동기억의 성취에 대한 효과 = 33
• Ⅵ. 결론 및 제언 = 36
• 참고문헌 = 39
• Abstract = 42