운동심상과 활동관찰의 작용기전과 학습촉진효과 차이

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to investigate differences in mechanisms and learning facilitatory effect of motor imagery and action observation by analyzing brain activation patterns during motor imagery and action observation and the effect of those cognitive interventions on the learning of golf-putting. In the electroencephalogram(EEG) experiment, 18 male university students participated as subjects, and were randomly assigned to one of the three conditions: action observation, motor imagery with eyes open, and motor imagery with eyes closed.
During the experiment, the action observation group observed the putting performance of a model, whereas other groups performed motor imagery of golf putting with either eyes open or eyes closed. While participants performed the experimental tasks, EEG activities were measured from three brain areas, C3, Cz, and C4, from which the power of mu rhythm(enhancement or suppression) was calculated. Calculated variables were analyzed by three-way ANOVAs(3 groups x 3 distances x 3 brain areas) with repeated measures on the last two factors.
The power of mu rhythm was suppressed significantly in the action observation group, compared to motor imagery groups. This result suggests that action observation can activate the brain areas involved in the performance of actual task more effectively than motor imagery.
In the learning experiment, 60 male university students participated as subjects, and were randomly assigned to one of the six groups: motor imagery(MI), action observation(AO), physical practice(PP), motor imagery and physical practice simultaneously(MI-PP), action observation and physical practice simultaneously(AO-PP), and control group. After the pre-test of putting performance, subjects participated in the practice program assigned to each group for 3 days, 20 min a day. Subjects performed the immediate and delayed post-tests of putting performance 1 day and 1 week after the practice session respectively. For each test, variables reflecting the accuracy and consistency of putting movements and results were calculated, and analyzed by three-way ANOVAs(6 groups x 3 test sessions x 3 distances) with repeated measures on the last two factors.
Analysis of the accuracy and consistency of putting movements revealed that all the experimental groups, except the MI and control group, improved significantly from the pre-test to the immediate and delayed post-tests. Particularly, the AO-PP group improved further from the immediate post-test to the delayed post-test.
In terms of the accuracy and consistency of putting results, all the experimental groups, except the control group, improved significantly from the pre-test to the immediate post-test, which was maintained in the delayed post-test. As the result of the putting movements, the AO-PP group improved further from the immediate post-test to the delayed.
Taken together, these results suggest that the learning facilitatory effect of cognitive intervention can be maximized when performed together with physical practice, and physical practice with action observation is more efficient than that with motor imagery. Simultaneous performance of action observation and physical practice can establish the most effective practice condition by providing a combined learning effect, which cannot be obtained by either cognitive intervention or physical practice alone.

국문 초록 (Abstract)

본 실험의 목적은 과제수행 장면에 대한 운동심상과 활동관찰시의 뇌파패턴과 그러한 인지적 중재가 골프퍼팅 학습에 미치는 영향을 분석함으로써 운동심상과 활동관찰의 작용기전 및 학습촉진효과 차이를 연구하는 것이다. 뇌파실험에는 남자 대학생 18명이 피험자로 참여하였으며, 활동관찰, 눈뜬 심상, 그리고 눈감은 심상 조건에 각각 6명씩 무작위로 배정되었다.
실험과정에서 활동관찰집단은 모델의 퍼팅수행 장면을 관찰하였으며, 심상집단들은 눈을 감거나 뜬 상태에서 퍼팅수행 장면을 심상하였다. 피험자가 과제를 수행하는 동안 세 부위의 뇌영역(C3, Cz, C4)으로부터 뇌파를 측정하였으며, 측정된 자료로부터 뮤리듬의 파워(강화 또는 억제)를 계산하였다. 계산된 변수는 마지막 두 변수가 반복측정된 집단(3) × 거리(3) × 뇌영역(3)의 삼원분산분석에 의해 분석되었다.
뮤리듬의 파워는 두 심상집단에 비해 활동관찰집단에서 유의하게 억제되었다. 이러한 결과는 활동관찰이 과제의 실제수행에 관여하는 뇌영역을 운동심상보다 효과적으로 활성화시킬 수 있음을 시사한다.
학습실험에는 남자 대학생 60명이 피험자로 참여하였으며, 이들은 운동심상, 활동관찰, 신체연습, 운동심상과 신체연습의 병행, 활동관찰과 신체연습의 병행, 그리고 통제집단에 각각 10명씩 무작위로 배정되었다. 퍼팅수행에 대한 사전검사 이후, 피험자들은 3일간 하루 20분씩 해당 집단에 배정된 연습프로그램에 참여하였다. 즉각적 사후검사는 실험종료 하루 후에 실시하였으며, 지연된 사후검사는 실험종료 1주일 후에 실시하였다. 각 측정시점마다 퍼팅동작과 결과의 정확성과 일관성을 반영하는 오차변수들을 계산하였으며, 계산된 변수들에 대해 마지막 두 변수가 반복측정된 집단(6) × 측정시점(3) × 거리(3)의 삼원분산분석을 실시하였다.
퍼팅 동작의 정확성과 일관성을 분석한 결과, 통제집단과 심상집단을 제외한 나머지 실험집단들의 경우 사전검사에 비해 즉각적 사후검사에서의 정확성과 일관성이 유의하게 향상되었으며, 그러한 향상은 지연된 사후검사에서도 유지되었다. 특히, 관찰병행집단은 즉각적 사후검사에 비해 지연된 사후검사에서도 정확성과 일관성이 향상되었다.
퍼팅 결과의 정확성과 일관성을 분석한 결과에서도 통제집단을 제외한 나머지 실험집단들의 정확성과 일관성은 사전검사에 비해 즉각적 사후검사에서 향상되었으며, 그러한 향상은 지연된 사후검사에서도 유지되었다. 특히, 관찰병행집단은 퍼팅 동작의 분석결과와 마찬가지로 즉각적 사후검사에 비해 지연된 사후검사에서도 정확성과 일관성이 향상되었다.
종합해 볼 때, 이러한 결과는 인지적 중재의 학습촉진효과가 신체연습과 병행될 때 극대화될 수 있으며, 신체연습을 운동심상과 병행하는 것보다 활동관찰과 병행하는 것이 더 효율적임을 시사한다. 활동관찰과 신체연습의 병행은 어느 한 가지 방법을 통해 얻을 수 있는 것 이상의 통합된 학습효과를 제공함으로써 가장 효과적인 연습조건을 형성할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 = 1
• 2. 연구의 목적 = 6
• 3. 연구의 가설 = 6
• 4. 기대되는 효과 = 7
• 1) 학문적 가치 = 7
• 2) 실용적 가치 = 7
• 3) 교육적 가치 = 8
• Ⅱ. 이론적 배경 = 9
• 1. 운동심상의 작용기전과 학습촉진효과 = 10
• 1) 운동심상의 작용기전 = 11
• 2) 운동심상의 학습촉진효과 = 12
• 2. 운동심상의 적용과정에 잠재된 제한점 = 14
• 1) 심상능력의 개인차 = 14
• 2) 학습자의 기능수준 = 14
• 3) 학습자의 협조와 집중여부 = 15
• 3. 활동관찰의 작용기전과 학습촉진효과 = 16
• 1) 활동관찰의 작용기전 = 17
• 2) 활동관찰의 학습촉진효과 = 18
• 4. 동심상에 대한 대안적 접근으로서의 활동관찰 = 20
• Ⅲ. 연구방법 = 22
• 1. 연구대상 = 22
• 2. 실험도구 = 22
• 1) 골프퍼팅수행 평가도구 = 22
• 2) 활동관찰용 비디오 = 23
• 3) 운동심상도구 = 24
• 4) 뇌파측정도구 = 24
• 3. 실험절차 = 25
• 1) 실험 1 = 25
• (1) 집단배정 = 25
• (2) 뇌파검사 = 26
• 2) 실험 2 = 27
• (1) 집단배정 = 27
• (2) 사전검사 = 27
• (3) 집단별 실험처치(3일간 실시) = 27
• (4) 즉각적 사후검사 = 27
• (5) 지연된 사후검사 = 27
• 4. 자료분석 = 29
• 1) 뇌파자료 분석 = 29
• 2) 퍼팅수행자료 분석 = 29
• (1) 퍼터의 방향에 대한 절대오차 = 29
• (2) 퍼터의 방향에 대한 가변오차 = 30
• (3) 퍼팅수행에 대한 평균반경오차 = 30
• (4) 퍼팅수행에 대한 평균가변오차 = 30
• Ⅳ. 결과 = 32
• 1. 뇌파분석 = 32
• 1) 눈뜬 안정시 뮤리듬의 절대파워를 이용한 뮤리듬 분석 = 32
• 2) 눈감은 안정시 뮤리듬의 절대파워를 이용한 뮤리듬 분석 = 33
• 2. 수행변수에 대한 분석 = 35
• 1) 퍼터방향의 정확성 = 36
• 2) 퍼터방향의 일관성 = 37
• 3) 퍼팅수행의 정확성 = 38
• 4) 퍼팅수행의 일관성 = 39
• Ⅴ. 논의 = 41
• 1. 뇌파분석 = 41
• 2. 퍼팅수행분석 = 43
• Ⅵ. 결론 및 제언 = 47
• 1. 결론 = 47
• 2. 제언 = 47
• 참고문헌 = 49
• (Abstract) = 56
• (초록) = 60