정보제시 유형과 인지양식이 멀티미디어 학습에 미치는 영향

조경자 연세대학교 대학원 2000 국내박사

본 연구에서는 멀티미디어 학습 환경에서 학습자료의 정보제시 유형과 연령 및 인지양식과 같은 학습자의 특성, 학습활동에서의 주의분산효과, 학습과제의 특성에 따라 학습결과가 어떻게 나타나는지를 알아보고, 멀티미디어 학습자료를 개발하기 위한 준거 체계를 마련하고자 하였다. 본 연구에서 유치원 아동과 초등학생들은 동일한 학습자료라고 할지라도 정보제시 유형에 따라 다른 학습 수행을 보였다. 멀티미디어 제시조건(그림과 언어조건)이 단일미디어 제시조건(언어조건)에 비해 더 좋은 학습수행을 보였으며, 멀티미디어로 제시하더라도 학습자가 다중양식으로 정보를 처리하도록 제시하는 조건(그림과 나래이션조건)이 단일양식 조건(그림과 텍스트조건)에 비해 더 좋은 학습 결과를 보였다. 또한 그림(삽화와 애니메이션)과 나래이션이 함께 제시되는 상황에서 텍스트의 중복제시는 학습을 방해하는 것으로 보였다. 성인들에게 있어서도 다중양식 조건이 단일양식 조건에 비해 더 좋은 수행을 보였으며, 텍스트의 중복제시는 학습수행을 방해하는 것으로 나타났다. 즉, 성인과 아동 모두에게 학습활동에서 주의분산은 학습에 방해가 되었다. 이러한 결과들은 이중부호화이론과 인지부하 이론을 지지해 준다. 그러나 아동들과는 달리 성인들에게 있어 제시양식 효과(멀티미디어, 단일미디어)는 유의미한 차이를 보이지 않았는데, 이러한 결과는 연령에 따라 다른 설계를 해야 한다는 점을 시사해 준다. 본 실험에서 정보제시 유형은 개인의 인지양식과 상호 작용하여 학습에 영향을 주었다. 시각표상자들은 그림자극을 제시해 주었을 때 학습 수행이 향상되었으며, 언어표상자들은 제시유형에 따라 차이가 나타나지 않았다. 이러한 결과는 멀티미디어 학습자료를 개발할 때는 정보제시 유형뿐 아니라 학습자의 정보처리 특성을 고려해야 한다는 사실을 시사해 준다. 본 연구결과 학습자극과 검사자극의 제시유형이 서로 일치할 때 더 좋은 수행을 보였다. 이러한 결과는 어떤 자극형태로 학습하였는가에 따라 평가될 과제유형도 달라져야 한다는 것을 시사해 준다. 이 사실은 부호화 특수성의 원리를 보여준다고 하겠다. 학습에 효율적인 멀티미디어 환경을 구성하기 위해서는 정보제시 유형, 연령이나 인지양식과 같은 학습자의 특성, 학습활동에서의 주의분산효과, 학습과제의 특성 등의 총체적인 학습상황을 고려해야만 한다. Five experiments investigated the effects of the different types of presentation of learning materials, the characteristics of learner such as learner's age and the cognitive style, the split-attention effect and the nature of the tasks on the learning in multimedia environment. This study was intended to provide the guidelines for developing efficient multimedia learning materials. The results from a series of these experiments imply that varying the types of presentation of identical learning materials had influences on the performances for, at least, children. Multimedia presentation(picture and verbal conditions) improved the learning performances in comparison with monomedia presentation(verbal conditions), and the advantage was raised when learners were provided the learning material in the multimodal and multimedia environment(picture and narration conditions). Also, it came out that redundant text identical to narration disrupted learning when learners were in the picture(either animation or illustration) and narration conditions. Likewise, also for adults, performances were improved in the multimodal conditions and redundant text identical to narration was not helpful for learning. For both children and adults, split attention in learning activity interfered with learning. These results are evidences for the dual-coding theory and the cognitive load theory. However, adults' performances did not show significant differences whether they were presented the material in the multimedia condition or in the monomedia condition. This implies that learning materials should be designed differently and relevantly according to the age of learners. Another point which should be considered is that the type of presentation, interacted with learner's cognitive style, had influenced learning. Visualizers performed better in picture conditions, contrasting with verbalizers whose performances did not show differences regardless of the types of presentation. For a multimedia learning material to be effective, there should be concerns about the predisposition of learner's preference for the particular types of information as well as the types of presentation of information. The results from this study showed that the congruence of the type of presentation of the learning material and the task material enhanced performances. This means that the types of the task material should be differentiated according to the types of the presentations of the learning material. These results are also supporting the principle of encoding specificity. To construct effective multimedia learning environment, it should be considered concurrently the types of information presentation, the characteristics of learner like age and the cognitive style, the split-attention effect in the learning activity, the nature of the learning task together.

웹기반 학습에서 메타인지 요소 인터페이스가 기억에 미치는 영향

김준희 연세대학교 대학원 2007 국내석사

학습을 촉진하기 위해서는 하이퍼텍스트 구조를 기본으로 하고 자기조절학습이 필요한 웹기반 학습의 특성에 맞는 인터페이스 요소에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 기존 웹기반 학습의 문제점으로 지적되던 혼돈(disorientation)과 자기규제(self-regulation)의 문제를 해결하기 위해 메타인지 요소를 컴퓨터 화면 인터페이스로 제공하여, 효과적으로 학습을 촉진할 수 있는가를 실험을 통해 알아보았다. 예비실험 결과, 계획 지원 인터페이스가 학습의 상위수준인 문제해결 수준에는 도움이 주지 못하였으나, 학습 내용의 기억을 유의미하게 촉진하였다. 실험 1에서는 메타인지 요소를 학습 내용들 간의 관계를 보여주는 탐색 지원 인터페이스(Navigation Interface), 배운 내용을 보여주는 점검 지원 인터페이스(Monitoring Interface), 목표와 시간을 계획하는 계획 지원 인터페이스(Planning Interface) 세 가지로 구현하고, 각 요소의 유무에 따라 학습내용의 재인과 회상에 미치는 영향과 상호작용을 알아보았다. 그 결과 점검 지원 인터페이스와 계획 지원 인터페이스가 유의미하게 회상을 촉진하였으나 인터페이스 요소 간의 상호작용은 유의미하지 않았다. 실험 2는 학습자의 학습 통제가 클 때 자기조절학습이 촉진되고 학습 성취도가 향상된다는 기존 연구를 바탕으로, 실험 1에서 가장 효과적이었던 계획 지원 인터페이스의 효과가 다른 인터페이스 요소와는 달리 학습자가 입력 내용을 조절할 수 있었기 때문인지를 알아보고자 하였다. 학습자의 통제범위가 큰 순서대로 자유 기재(Free Input)조건, 범주 선택(Categorical Input)조건, 추천 제공(Guided Input)조건으로 나누어 본 결과, 가설과는 달리 입력 내용의 통제 정도가 가장 낮은 추천 제공 조건에서 학습 내용의 회상이 가장 높게 나타났다. 이러한 결과는 본 연구에 참여한 학습자들에게 충분한 학습 동기가 부여되지 않았고, 학습내용에 대한 사전지식이 거의 없었으며, 비선형적 학습과정에서 작업 기억에 인지부하를 많이 받았기 때문으로 해석되었다. 또한 메타인지는 문제해결이나 창의성을 촉진하는 것으로 알려져 있으므로, 내용 기억이라는 학습과제의 특성에 기인한 것으로도 해석할 수 있다. 본 연구 결과는 메타인지 요소를 인터페이스로 구현하는 것이 학습 내용의 회상에 도움을 주며 특히 계획 지원 인터페이스가 큰 효과를 보여주나, 학습자의 특성과 학습 과제의 특성 등에 따라, 학습 효과가 달라질 수 있음을 고려해야한다는 것을 보여주었다. Though Web Based Learning (WBL) is based on hypertext structure, the design of learning interface doesn't consider that environment. The goal of this research was to search for the efficient learning interface design in WBL. Especially to solve the main problem of WBL, disorientation and failure in self-regulation, meta cognitive elements were embodied to computer interface elements and were estimated the effects of those elements on learning.In prepare-experiment, providing of meta cognitive elements as learning interface affected on not deep learning (problem solving), but surface learning (remembering). According that results, in experiment 1, level of the learning performance limited in surface learning level (remembering). To investigate the main effects of each meta cognitive elements and the interaction, experiment 1 was conducted. There were three kinds of meta cognitive elements recommended by the related meta cognition theories, Navigation Interface(NI), Monitoring Interface(MI), Planning Interface(PI). These were allotted according to three-way between subjects ANOVA design. The learning performance were measured immediately after learning by recall test and recognition test. The results of experiment 1 showed that Monitoring Interface and Planning Interface significantly facilitate the recall of learning contents. But the interactions among three elements were not significant.On the assumption that self-regulation about input range affects the learning performance, Experiment 2 was conducted to make clear why the Planning Interface was the most effective elements on facilitating the recall. Because it was well known that the more self-regulation learner has, the more learning performance he gained. The condition was designed by the input range of learner's self regulation-free input condition, categorical input condition, guided input condition. And also subjects participated recall test and recognition test. In contrast the assumption, the results of experiment 2 described that the narrow input range of self regulation condition has higher recall than the wide input range of self regulation condition. But experiment 2 was not considering about the kinds of learning contents and features of learner-the level of initiative, the starting point in that learning field, the level of self-regulation, and individual cognitive load when surfing the non-liner structure of hypertext and so on.These results suggest that meta cognitive interface elements as like monitoring interface and planning interface useful to recall learning contents. And according to the feature of learner and kinds of learning contents, and learning circumstances, the level of self-regulation in learning interface has to be carefully considered.

상황인식과 인지적 기술 분석을 통한 항공교통관제사의 전문성

송창선 연세대학교 대학원 2014 국내박사

본 연구는 복잡한 공항에서 항공기 안전운항을 담당하는 항공교통관제사의 전문성을 체계적으로 확인하고 개발하기 위해 항공교통관제사의 숙련 정도에 따른 정상상황과 비정상상황에 따라 상황인식에 어떤 영향을 주는지를 알아보고, 구체적으로 어떤 인지적 과정이 나타나는지를 인지적 기술 분석을 통해 알아 보고자하였다. 연구 1에서 비정상상황은 전문가 집단의 상황인식에는 큰 영향을 주지 못하였으나 초보자 집단의 상황인식에는 현저하게 낮은 상황인식 수행에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 방해과제를 부여 했을 때 관제사들의 상황인식 정확도는 전반적으로 떨어졌지만, 전문가 집단은 초보자 집단에 비해 높은 정확성이 유지하였다. 상황인식에 영향을 끼치는 작업기억 용량은 초보자와 전문가 집단 간에 차이가 나타나지 않았다. 연구 2에서 인지적 과제를 수행하는 초보자의 인지적 과정은 정상상황 과제의 문제해결을 위한 의사결정 포인트에서 절차적 지식수준에 이르지 못해 어려움을 보였고, 규칙과 전략보다는 주변의 환경적 요소에 더 집중하여 인지적 부하가 발생하는 형태를 보였다. 비정상상황에서는 불안감 또는 초조함 등으로 인해 일관된 정보로 범주화 하지 못하고, 문제해결을 위한 인접관할구역의 자원을 활용하지 못하는 표상적 모델과 표면적 책략과 전략을 보여주었다. 반면에 전문가는 상황별 과제에 상관없이 자동적으로 관련된 문제해결 구성요소를 연계하여 일관된 정보로 맥락적으로 수행하였다. 특히나 비정상상황에서는 원칙에 따라 계획을 수립하고 인지적 부하를 줄여 가용할 수 있는 대체적 자원을 활용하여 교통흐름과 효율성을 목표로 하는 책략과 전략을 사용하였다. 본 연구의 결과들은 상황인식의 수행이 관제사의 전문성에 의해 나아질 수 있다는 사실을 알려주고 있으며, 전문가의 인지적 과정을 이해하고 확인하여 관제사의 전문성 개발을 위한 교육과 훈련의 필요성을 시사해주고 있다.

상품정보의 제시형태가 가격인지에 미치는 효과

허소은 연세대학교 대학원 2015 국내석사

In this study, we present a variety of purchasing situations on online shop to examine in which situation customers perceive products’ price higher. Price perception means how customers feel about inscribed price. If a customer perceives product’s value is more expensive than inscribed price, we can say price perception is high and vice versa. Through two kinds of experiments, we tried to investigate which factor is most important to make price perception higher. In experiment1, we manipulate products image on website with blue, red, white colored background to search which background color makes price perception higher. And also, we asked all participations of purchase intention in each situation. Products were classified into two groups of the high price and low price goods through a pilot test by volunteers. The result reports that price perception score with different background colors was significantly different. Products were perceived more valuable and worthy in white background color followed by blue and red background color. Purchase intention score with different background colors was also significantly different in the same order with price perception. In both of high and low price product groups, there were significant positive correlation between price perception score and purchase intention score. In experiment 2, we examined how customers' preference and purchase intention change depending on presentation type of information. Products' information was manipulated on scale and order dimension. Participants made a decision on three situations choosing music(mp3) download plan, cell phone data plan, drinks voucher plan for a coffee shop as well. Findings show that consumers had more preference and purchase intention when the product's information was displayed on an expanded scale than on a contracted scale. While displaying order didn't have any significant impact on preference of products and purchase intention, order and product type had a significant interaction. In case of the music plan, price-first condition was most preferred. 본 연구에서는 온라인환경에서의 다양한 구매 상황을 제시하여 소비자가 어떤 조건에서 가격을 더 높게 인지하는지를 알아보고자 하였다. 가격인지란, 상품의 가격이 가격표의 가격보다 비싸게 보일 때 가격인지가 높다고 하며 싸게 보일 때는 가격인지가 낮다고 정의한다. 총 세 번의 실험을 통해, 가격인지와 구매의향에 영향을 미치는 요인에 대해 알아보고자 하였다. 첫 번째 실험에서는 파란색, 빨간색, 흰색의 세 가지 색으로 온라인 쇼핑몰의 상세화면에 나타나는 상품사진의 배경색을 조작하여 상품이 제시된 가격보다 비싸 보이는 정도, 구매의향을 알아보았다. 배경색에 따른 가격인지차이는 유의미하게 나타났으며 흰색, 파란색, 빨간색의 순서로 상품이 제시된 가격보다 비싸 보인다고 인지했다. 또한 흰색, 파란색, 빨간색의 순으로 구매의향이 높아짐을 알 수 있었고, 가격인지와 구매의향 간의 상관관계도 유의미하였다. 두 번째 실험에서는 상품의 정보가 제시되는 형태에 따라 소비자의 선호도와 구매의향이 어떻게 달라질 수 있는지를 살펴보았다. 음원 다운로드 플랜, 휴대폰 데이터 요금제, 커피숍 음료교환권의 세 가지 상품에 대해 제공되는 서비스의 양을 서로 다른 두 가지 척도로 조작하였다. 그 결과 1유닛당 제공하는 서비스의 양에는 차이가 없음에도 확장된 척도(1년 기준 제공량)에서 소비자들의 선호도 및 구매의향이 수축된 척도(한달 혹은 일주일 기준 제공량)에서보다 유의미하게 높게 나타났다. 다만, 상품 정보가 제시되는 순서는 소비자의 선호도나 구매의향에 유의미한 영향을 주지 못하였다. 하지만 상품의 특성에 따른 순서의 효과는 유의미하게 다른 것으로 나타났으며 음원의 경우, 가격을 먼저 제시하는 조건에서의 선호도가 유의미하게 높았다.

음악의 조와 빠르기가 인지적 과제에 미치는 영향 : 기억과 확산적 사고를 중심으로

정대현 연세대학교 대학원 2008 국내석사

This study examined effects of emotion induced by mode and tempo of the music on cognitive tasks. In Experiment 1, it examined effects of emotion induced by tempo of the music on word recognition task. In Experiment 1-1, Music was presented with words simultaneously and subjects were instructed to remember the words. Even though emotion was manipulated, no effect of tempo was found on word recognition task. In Experiment 1-2, subjects were not instructed to remember the words. They were instructed to rate how often they use the each word presented during listening music. The results reported that subjects remembered the words presented during listening fast tempo music better than slow tempo music. The results could be explained that high arousing and positive emotion induced by fast tempo music improved the unintentional memory. In Experiment 2, it examined effects of emotion induced by mode of the music on word association task. Even though emotion was manipulated, no effect of mode was found on word association task. But interaction effect between gender and mode was found. In men, word association task performance under minor key was better than major key. In women, word association task performance under major key was better than minor key. The main effect for mode of music was only significant in women. Comparing experiment 1 and 2, we have found that musical properties could affect differentially according to the tasks.These experiments suggest that manipulation of musical properties could improve the unintentional memory and divergent thinking. Thus, modulation of the musical properties adaptively according to gender and cognitive task could facilitate users to do cognitive tasks more effectively. 본 연구는 음악의 구조적인 속성 중 조와 빠르기를 통해 유발된 정서가 인지적인 과제를 수행하는 과정에 영향을 미칠 수 있는지를 알아보기 위해 실시되었다. 실험 1은 동일한 멜로디 음악의 빠르기만을 조작하여 빠르기에 의한 정서가 단어 기억에 미치는 영향을 알아보았다. 실험 1-1에서는 음악의 빠르기가 의도적으로 단어를 기억하는 과정에 영향을 주는지를 알아보기 위해, 음악을 들으며 단어를 보는 동안 단어를 기억하게 하였다. 과제를 하기 전 후의 정서 평정을 받아 본 결과, 음악의 빠르기에 따른 정서 차이가 단어 재인 과제에는 영향을 미치지 않았다. 반면 실험 1-2에서는 참가자에게 단어를 의도적으로 기억하라고 지시하지 않고 단어에 대한 사용 빈도 평정을 실시한 후 봤던 단어에 대한 재인 과제를 실시하였는데 실험 결과, 느린 음악보다 빠른 음악을 들으면서 봤던 단어를 더 잘 재인하는 것으로 나타났다. 이는 각성이 높고 긍정적인 음악이 의도하지 않은 기억에는 효과적이었음을 의미한다. 실험 2는 음악의 조를 조작하여 조에 따른 정서에 의해 확산적 사고가 촉진되는지를 알아보았다. 확산적 사고 정도를 측정하기 위해 단어 연상과제를 실시한 결과, 정서적인 차이가 있었음에도 불구하고 장조 음악과 단조 음악을 들으면서 단어 연상 과제를 했을 때 조에 따른 수행의 차이는 유의미하지 않았다. 하지만 성별과 조의 상호 작용은 유의미하였다. 즉, 과제 수행에 있어서는 남자는 오히려 단조의 음악을 들을 때 확산적 사고에 도움이 되는 경향을 보였고 여자는 장조 음악을 들을 때 확산적 사고를 촉진하는 것으로 나타났다. 조에 의한 과제 점수의 차이는 여자의 경우에만 유의미하였다. 실험 1과 2의 비교를 통해서는 음악의 속성이 기억과 확산적 사고에 미치는 영향이 과제에 따라 다를 수 있음을 밝혀내었다. 본 연구는 음악의 속성을 조작하는 것이 의도하지 않은 기억이나 확산적 사고에 도움을 줄 수 있다는 것을 밝혀내었다는 데 의의가 있다. 따라서 성별과 인지적 과제에 따라 적응적으로 음악의 속성만을 바꿔준다면 음악을 통해 인지적 과제 수행을 촉진시켜 줄 수 있을 것이다.

Neural signatures of individual differences in moral decision making

김주영 고려대학교 대학원 2023 국내박사

Moral decisions are prevalent and influential in various aspects of our lives, and many have endeavored to understand how different people reach different moral decisions, even when living in a similar social milieu. Despite the extensive debate on the matter, a general mechanism behind moral decision making is yet to be agreed upon. In this thesis, I have investigated the neural signatures related to individual differences in moral decision-making across two experiments and suggested a possible mechanism in forming and making decisions relying on one’s moral intuition acquired and updated through interoceptive inference. In the first experiment, I investigated the neural signatures revealing a person’s internalized motivation for making moral decisions in situations where two different motivations could manifest as a single overt behavior. The results showed that different subregions of the medial prefrontal cortex (MPFC) were differentially engaged in producing moral decisions based on one’s internalized and intuitive motivation. In the second experiment, I investigated the relationship between interoception and a person’s moral decision making tendency of intuitively following the group consensus in moral dilemma scenarios. The results indicated that individual’s interoception in both subjective and objective measures, as well as resting state connectivity from interoceptive network hubs, were positively related to how one’s moral decisions are aligned with the group’s consensus. In conclusion, the two studies collectively show that individuals’ moral decisions may depend on one’s internalized moral intuition, and that the shared moral intuition aligned with the group’s norm, which may be an adaptive way of successfully maneuvering in one’s social environment, is influenced by the person’s interoception. I believe that the present thesis would contribute to understanding differing motivations for moral decisions, which may be beneficial in promoting moral norms that are more beneficial for the society. 도덕적 의사결정은 우리의 일상의 여러 측면에 영향을 미치는 중요한 요소이지만 동시에 같은 사회를 살아가는 사람들 간에도 다양한 개인차가 존재한다. 도덕적 의사결정의 심리학적 그리고 신경과학적 기제에 대한 다양한 분야에서의 광범위한 논쟁에도 불구하고, 그 개인차의 기제에 대한 이해는 여전히 부족하다. 본 논문에서는 도덕적 의사결정의 개인차와 관련된 신경학적 특징을 토대로, 도덕적 직관을 형성하고 이를 의사결정과 연결시키는 과정에 있어 내수용감각 추론(interoceptive inference)기제의 역할을 알아보고자 하였다. 첫 번째 실험에서는 타인과 자신 모두의 이익을 위해 비도덕적인 행동을 할 수 있는 도덕적 딜레마 상황에서 개인의 숨겨진 도덕적 동기를 드러내는 신경학적 특징을 규명하기 위한 뇌영상 연구를 진행했다. 뇌영상 자료 분석 결과, 내측전전두피질(medial prefrontal cortex, MPFC)의 두 다른 하위 영역, 문내측전전두피질(rostromedial PFC)과 복내측전전두피질(ventromedial PFC)의 활성화 수준과 패턴이 참가자의 숨겨진 도덕적 동기의 개인차를 드러내는 주요 신경학적 특징임을 확인하였다. 두 번째 실험에서는 내수용감각을 인식하는 정도에서의 개인차와 도덕적 딜레마 시나리오에서 집단이 공유하는 도덕적 기준을 직관적으로 따르는 개인의 도덕적 의사결정 경향성 간에 정적인 상관이 존재함을 규명하였고, 이러한 개인차는 내측 전전두피질을 포함하는 내수용감각 관련 신경학적 회로의 기능적 연결성 패턴과 관련됨을 확인하였다. 본 논문에 포함된 두 실험의 결과들은 도덕적 의사결정이 신경학적 알로스테시스 조절기제와 관련될 수 있음을 시사하며, 사회적 환경에서 적응적으로 대처하기 위해 집단이 공유하는 도덕적 기준에 부합하는 도덕적 직관을 내면화하는 과정은 개인의 내수용감각 추론기제와 밀접하게 연관이 있음을 지지한다. 결론적으로, 본 논문은 도덕적 의사결정의 신경생물학적 기제를 깊이 이해하는 데 기여하고, 더 나아가 개인의 도덕적 동기와 직관의 이해를 통해 사회적으로 더 유익한 도덕적 규범을 증진시키는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

A Time for Better Discussions: Focus on Self-study and Discussion Combination

임재서 서울대학교 대학원 2023 국내박사

Not enough discussions are taking place in Korean classrooms. Despite numerous studies showing their educational effectiveness, traditional lectures dominate class time from elementary school to university. However, since there is abundant evidence showing the limitations of lectures, changes are needed to reduce lectures and utilize discussions in classes. In this context, this thesis explores how to utilize discussions in class. In particular, a series of studies were conducted to examine what preparations lead to effective discussions and to generalize the results. In Chapter 1, three groups of undergraduate students were compared: lecture and review, lecture and discussion, and self-study and discussion. Law material was used to minimize the influence of prior knowledge. The results from the three experiments showed that the discussion group scored significantly higher than the review group. Furthermore, the self-study and discussion group performed better than the lecture and discussion group. Analyses of discussion content revealed that discussions of the self-study group were more constructive and productive than those of the lecture group. These results seem to be obtained because the difficulties and questions during the self-study were resolved in the follow-up discussion. In Chapter 2, three experiments were conducted with different academic domains and age groups to generalize the benefits of combining self-study and discussion. First, in two experiments undergraduate students studied science-related topics. The result showed that the self-study and discussion group scored significantly higher than the lecture and discussion group, which was superior to the lecture and review group. The combination of self-study and discussion was also superior to the other combinations in terms of gains in learning. In order to further generalize the findings to high school students, the law materials as in Chapter 1 were used. The result showed that high school students in the self-study and discussion group outperformed those in lecture and discussion group in both tests taken immediately after learning or one week later. In short, the self-study and discussion group showed the highest performance compared to other groups, regardless of age or academic subject. In Chapter 3, in order to examine whether instructor intervention is needed in the discussion, discussion formats were manipulated at two levels; student-led and teacher-led. Each was combined with lecture or self-study as an individual preparation before the discussion. The results showed that the highest scores were observed in the self-study and student-led discussion condition, followed by those in the self-study and teacher-led discussion condition, those in the lecture and teacher-led discussion condition, and those in the lecture and student-led discussion, in descending order. Analyses of discussion content revealed that discussions of the self-study group were more constructive and productive than the lecture group. Analyses of the observed levels of cognitive-behavioural engagement during the discussions showed that compared to the lecture group, the self-study group was more engaged in the discussion, and this engagement remained high in the student-led discussions but gradually decreased in the teacher-led discussions. On the other hand, the lecture groups were relatively more engaged in teacher-led discussions, but they were less engaged in student-led discussions. These results provide a rationale for encouraging more student-led discussions after self-study, with a few exceptions. This thesis has two major contributions to learning science. One is that the self-study and discussion combination enhances learning compared to other combinations. This finding is highly practical in that this combination can be directly applied to classes as an effective alternative to lectures. Another contribution is that it sets a new direction for learning science research. Although my focus was on the self-study and discussions, there is room to explore the effects of other combinations, such as the combination of writing and discussion, or even the triple combination of self-study, writing, and discussion. I hope that the follow-up studies will shed a new light on better learning and education. 대한민국의 교실에서 토론은 활발하게 이루어지지 않고 있다. 그 교육적 효과를 보여주는 연구가 많음에도 불구하고 초등학교에서부터 대학에 이르기까지 수업 시간은 전통적인 강의가 중심이다. 하지만, 전통적 강의의 학습 효과가 크지 않기 때문에, 수업에서 강의를 줄이고 토론을 사용하려는 변화가 필요하다. 이런 맥락에서, 본 논문에서는 토론을 수업에서 활용하는 방안을 탐구한다. 특히, 어떤 준비가 효과적인 토론으로 이어지는지를 살펴보고, 그 결과를 일반화하기 위한 일련의 연구를 수행하였다. 제 1장에서는 대학생을 대상으로 세 집단, 강의와 복습, 강의와 토론, 그리고 자율학습과 토론 집단을 비교하였다. 사전 지식의 영향을 최소화하기 위해 법학 컨텐츠가 사용되었다. 세 개의 실험의 결과, 토론 집단이 복습 집단보다 유의미하게 높은 점수를 받는다는 것을 확인하였다. 게다가, 자율학습과 토론 집단이 강의와 토론 집단보다 더 좋은 성과를 얻었다는 것도 발견하였다. 토론의 대화 내용 분석 결과, 자율학습 집단이 강의 집단보다 토론에서 더 적극적이고 생산적인 상호작용한 것을 확인하였다. 이러한 결과는 자율학습 과정에서의 어려움과 궁금증을 후속 토론에서 해결하였기 때문인 것으로 보인다. 제 2장에서는 자율학습과 토론 조합이 갖는 이점을 새로운 학습 자료와 새로운 참여자 집단에 대해 일반화하고자 하였다. 먼저, 과학 교육에서 대학생을 대상으로 두 개의 실험을 수행하였다. 그 결과 사후평가에서 자율학습과 토론 조합이 강의와 토론 조합, 강의와 복습 조합보다 유의미하게 높은 점수를 받는다는 것을 확인하였다. 학습의 증가량에서도 자율학습과 토론 조합이 다른 조합에 비해 우월하였다. 다음으로, 고등학생을 대상으로 법학 컨텐츠를 사용하여 실험을 진행한 결과, 강의와 토론 조합과 비교해 자율학습과 토론 조합이 단기 및 장기적으로 암기와 전이 문제에서 더 높은 수행을 보였다. 요컨대 자율학습과 토론 조합은 다양한 학습 자료와 둘 이상의 연령 집단에 걸쳐 가장 높은 성과를 보였다. 제 3장에서는 토론에 교수자의 개입이 필요한지를 알아보기 위해, 토론 방식이 조작되었다. 토론 방식은 학생주도와 교사주도 두 수준으로, 토론의 준비 활동인 강의 혹은 자율학습과 조합되었다. 대학생으로 이루어진 네 집단의 사후 평가 결과를 비교한 결과, 자율학습 후 학생주도 토론, 자율학습 후 교사주도 토론, 강의 후 교사주도 토론, 그리고 강의 후 학생주도 토론 순으로 점수가 높았다. 그 원인을 파악하기 위해 토론의 대화 내용과 토론 중 관찰된 인지-행동적 몰입도를 분석하였다. 그 결과, 강의 집단에 비해 자율학습 집단은 토론에서 높은 몰입을 보였고, 그 몰입이 학생주도 토론에서는 높게 유지된 반면, 교사주도의 토론에서는 점차 떨어졌다. 반면, 강의 집단은 교사주도 토론에서 상대적으로 높게 몰입했지만, 학생주도 토론에서는 제대로 몰입하지 못했다. 이 결과는, 수업 목적에 따라 두 활동을 적절히 조합해야 할 필요가 있지만, 자율학습 후 학생 간 토론을 더 장려할 근거를 제공한다. 본 논문은 학습 과학 분야에서 두 가지 면에서 중요한 기여를 한다. 하나는 자율학습 후 학생주도의 토론이 다른 조합에 비해 높은 학습 효과를 보인다는 발견이다. 이 발견은 실제 수업에서 강의에 대한 효과적인 대안이라는 점에서 실용적 시사점이 크다. 본 연구의 또 다른 기여는 연구 방향성을 제시한다는 점이다. 본 연구에서는 자율학습과 토론 조합에 초점을 두었지만, 다른 가능한 조합들 예를 들면, 글쓰기와 토론, 혹은 자율학습, 글쓰기 그리고 토론이라는 삼중 조합이 학습에 미치는 영향을 탐색할 가능성을 제공한다. 이와 관련된 후속 연구가 학습과 교육의 미래에 새로운 빛을 제공하기를 기대한다.

웨어러블 입력 인터페이스의 효율성

이승룡 연세대학교 대학원 2007 국내석사

이동 중 모바일 기기를 사용하는 일이 일상화된 환경에서 눈과 손이 자유롭지 못하고 많은 주의를 기울여야 하는 데스크탑 인터페이스 방식은 적합하지 않다. 또한 모바일 기기의 소형화로 인하여 작은 화면에서 정보를 확인하고 처리해야 하기 때문에 기능 수행에 따른 인지부하가 늘어남으로써 수행 속도가 느려지고 오류가 발생하는 등 많은 어려움이 따른다. 이에 변화된 환경에 적합한 입력 방식의 적정 수준을 찾는 연구가 필요하다. 본 연구는 이동 상황에서 모바일 기기를 사용할 때 동시에 여러 가지 일을 수행함으로써 걸릴 수 있는 인지부하를 줄여주기 위한 방법을 기기의 입력 방식과 사용되는 메뉴구조의 복잡성을 중심으로 분석하였다. 입력 방식들을 포인팅입력 방식, 버튼입력 방식, 동작입력 방식으로 나누고, 이 방식들을 통한 메뉴탐색 과제와 화면에 제시되는 도형기억 과제를 동시에 수행했을 때 수행의 정확도와 과제수행 속도를 측정하였다. 또한 제시되는 메뉴탐색 과제의 메뉴계층의 수를 변화시켜서 입력 방식의 복잡성에 따른 과제 수행을 살펴보았다. 이와 같은 실험이 정지 상황과 이동 상황에서 모두 이루어졌다. 정지 상황과 이동 상황 모두에서 포인팅입력 방식이 과제 수행의 정확도가 가장 높은 반면 수행 속도에서 가장 느린 것으로 나타났다. 동작입력 방식에서는 수행의 정확도는 떨어졌으나 수행 속도는 빠르게 나타났다. 이는 이동 중에 수행되는 과제에서 정확도보다도 속도가 중요한 상황에서는 동작입력 방식이 적합하다는 것을 시사한다. The desktop interface is not suitable for the environment in which mobile devices are used commonly with moving, because much attention should be paid for it. And the miniaturizing of mobile devices increases the workload for using them, makes the operation speed slower and makes more errors. So the study of appropriate level of the input interface for this changing environment is needed. In the aspect of mobile devices' input style and the complexity of the menu hierarchy, this study will look for the way to decrease the workload when doing some primary tasks and using mobile devices simultaneously with moving. The input style was classified into gesture input style, button input style, and pointing input style. The accuracy and speed were measured when doing dual tasks, including a menu searching task and a figure memory task, through one input style of three. By Changing the level of menu hierarchy in the menu searching task, the accuracy of task execution was examined. These Experiments were done in standing state and moving state. In both state the pointing input style was the highest in the accuracy of task execution but the slowest in the speed. In contrast, the gesture input style was not high in the accuracy but the fastest in the speed. This fact shows that the gesture input style is suitable for the condition needed for speedy processing rather than accurate execution when moving.

Social inference from fairness-related decision-making

Gahyun Lim 고려대학교 대학원 2023 국내박사

사회적 동물로서 생존하기 위해서 인간은 자원을 분배할 때 집단 구성원들이 자신의 이익뿐 아니라 공동의 이익을 고려할 수 있도록 공정성 규범을 형성하고 유지해왔다. 공정성 규범을 유지하는 하나의 중요한 기제는 사회적 평판이며, 우리는 공정성 규범을 따를 때 사회적 보상을 얻고 이기적인 행동을 하면 처벌을 받는다. 하지만 여러 공정성 행동이 정확히 어떤 사회적 보상을 얻게 하는지, 구체적으로 사람들이 공정성 행동을 한 행위자에게 어떤 사회적 인상을 형성하는 지에 대해서는 아직 이해가 부족하다. 예를 들어 이기적인 사람들을 처벌하거나 기여도에 따라 자원을 공정하게 분배하는 행동은 일반적으로는 긍정적인 인상을 갖게 하지만, 반드시 모든 사회적 인상에서 도움이 되는 것은 아닐 수도 있다. 본 논문에서는 사람들이 공정성 규범에 부합하는 행동에 대해서 어떤 사회적 추론을 하는 지와 그 기저의 심리적, 신경과학적 기제에 대해서 알아보고자 하였다. 특히 본 논문에서는 두 가지 연구를 통해서 공정성 규범에 부합하는 행동이 타인에 대한 고정관념을 주로 이루고 있는 사회적 인지 차원인 따뜻함과 유능함 측면에서 어떻게 지각되는 지 확인하고자 하였다. 첫 번째 연구에서는 타인의 불공정한 제안자를 처벌하거나 처벌하지 않는 (예: 수용) 선택을 보고 사람들이 각 의사결정자에 대해 어떤 사회적 인상을 형성하고 또 사회적 의사결정이 어떻게 달라지는 지에 대해 알아보고자 하였다. 이 과정에서 처벌 여부에 더하여 이 처벌 혹은 수용 선택에 걸리는 시간이 사회적 추론이나 의사결정 과정에서 어떻게 상호작용하는 지 확인하고자 하였다. 특히, 참가자들은 불공정한 제안을 수용하는 사람을 처벌하는 사람보다 더 따뜻하게 지각하였고 이는 이기적인 개인에 대한 처벌이 일반적으로 공정성을 촉구하는 행동으로 여겨지는 반면, 사회적 인상 측면에서 때로 부정적인 인상을 형성할 수도 있음을 시사한다. 또한, 뇌 영상 분석 결과 이 과정에서 내측 전전두엽(medial prefrontal cortex; mPFC)의 각 하위 영역이 이와 같은 공정 행동에 대한 사회적 추론과 상호작용 과정에서 각기 다른 기능을 하는 것을 확인하였다. 두 번째 연구에서는 사람들이 타인의 따뜻함과 유능함에 관련된 특성 정보를 통해 분배적 정의에 대한 선호를 어떻게 추론하는 지 알아보았다. 구체적으로 사람들은 유능한 인상을 중시하는 사람일 수록 기여에 따른 형평성에 맞는 분배를 선호할 것이라고 기대하였고 따뜻한 인상을 중시하는 사람일수록 기여와 상관없이 결과적으로 공평한 분배를 선호할 것이라고 기대하는 것으로 나타나, 사람들이 공정 행동에 따라 다른 사회적 인상을 형성할 수 있다는 것을 확인하였다. 더욱이, 사람들은 타인이 중시하는 인상에 맞게 자원을 다르게 분배하는 경향을 보여, 개인의 공정 행동이 행동을 통해 얻게 되는 사회적 인상에 영향을 받을 수 있다는 것을 보여주었다. 전반적으로 두 연구에서 개인의 의사결정이 공정성 규범에 부합하더라도 항상 긍정적인 인상을 주지는 않을 수 있다는 점을 확인하였으며 개인이 의사결정자로서 직접 자원을 분배하거나 사회적 상호작용을 할 때 이 사회적 인상이 영향을 줄 수 있다는 가능성을 보여주었다. 이러한 결과를 토대로 본 논문은 타인에 대한 사회적 추론 및 인상 관리 행동이 고정관념이나 일반화에 근거한 자동화되고 내재화된 인지 과정을 기반으로 하며 이러한 추론 과정이 공정성 맥락에서도 적용될 수 있음을 주장하고자 한다. 나아가 이러한 사회적 추론의 내재화 과정이 인간의 생존을 위한 알로스테시스 조절 기제로 설명될 수 있다는 점을 제안하고자 한다. 결론적으로, 본 논문은 공정성 맥락에서의 의사결정의 기저에 있는 심리적, 신경학적 기제를 밝히는 데 기여하여, 학문적으로는 공정성에 대한 해석이 인간의 적응적인 사회적 동기 및 인지 과정으로부터 어떻게 형성될 수 있는 지를 규명하고, 사회적으로는 공정성 인식에 대한 사회적 갈등을 줄이는 데 도움이 될 수 있기를 기대한다. The fairness norm encourages people to prioritize and maximize social benefits by limiting self-interest, especially in situations involving resource allocation. Behaviors displaying a preference for fairness, such as punishing transgressors or impartially distributing resources based on contributions, are generally seen as indicators of prosociality. However, reciprocal and impartial decision-making is not always viewed positively. In this thesis, I explored the psychological and neural mechanisms of social inference from decision-making in a fairness context across two studies, with a focus on the stereotypical impressions of warmth and competence. In the first study, I examined the social inferences of traits based on observations of reciprocal punishment or non-punishment behavior, combined with varying decision times. The results showed that participants formed different impressions based on the punishment and its decision time, and they preferred future interactions with punishers and non-punishers in a context-dependent manner. Notably, the warm impression of punishers was lower than that of non-punishers, suggesting the possibility of a negative impression associated with reciprocal punishment that complies with the fairness norm. Additionally, different subregions of the medial prefrontal cortex (mPFC) were implicated in various aspects of these social inferences and interactions. In the second study, I investigated social inferences of preferred resource allocation based on perceived warmth and competence. Participants anticipated different (preference of) allocations for evaluators who valued warmth or competence, associating warm traits with equal allocation and competent traits with equitable allocation. They also adjusted resource allocations on a trial-by-trial basis. In conclusion, the two studies demonstrated that adherence to reciprocity or impartiality can sometimes result in unfavorable social impressions, which may influence decision-makers in fairness contexts. I propose that social inferences from fairness contexts may arise from more internalized or stereotypical processing of social information, rather than thoughtful cognitive interpretation aimed at concerning social norms, which can be accounted for by the concept of allostatic regulation. I believe that this thesis contributes to a more accurate understanding of the mechanisms underlying human social inference and the motivations behind fairness decision-making in relation to social impressions.

Enhanced alarm signal by parabrachial CGRP neurons promotes freezing behavior in spite of chasing threat

Hyewon Cho 고려대학교 대학원 2023 국내석사

Fear is expressed by a wide spectrum of behaviors and it is crucial to orchestrate defensive behaviors that match distinct threat circumstances. The neurons expressing calcitonin gene related peptide (CGRP) in the parabrachial nucleus (PBN) are known as a general alarm signal that responds to aversive stimuli of diverse sensory modalities and alert the forebrain of ongoing or potential threats. To investigate whether activation of CGRPPBN neurons promotes adaptive defensive behavior that fits the context, a naturalistic threat paradigm was employed. Chasing threat paradigm mimics an imminent threat situation where mice are placed in a circular track and chased by a predator-like robot. To investigate how CGRPPBN neurons respond to chasing threat, Calcacre/+ mice were injected with adeno-associated virus carrying Cre- dependent channelrhodopsin and implanted with an optrode array over the PBN. Mice were subjected to chasing threat conditioning in which a 10-s auditory cue was paired with 3 s of predator-like object chasing, and the in vivo recordings show that CGRPPBN neurons are activated primarily by chasing threat. Then, to determine whether CGRPPBN neurons contribute to defensive behavior, mice were bilaterally injected with adeno-associated virus carrying Cre-dependent channelrhodopsin and implanted with fiber-optic cannulae over the PBN, and CGRPPBN neurons were optogenetically activated. Repeated 40-Hz stimulation of CGRPPBN neurons evoked robust immediate freezing behavior. To test whether the photostimulation of CGRPPBN neurons is aversive to an extent that induces threat learning and memory, mice were subjected to optogenetic threat conditioning in which a 10-s auditory cue was paired with 7-s photostimulation. When returned to the conditioning context the next day, mice exhibited conditioned freezing behavior. Lastly, to investigate whether activation of CGRPPBN neurons increases the alarm signal and promotes defensive behavior appropriate to the context, mice were subjected to chasing threat conditioning in which a 10-s auditory cue was paired with a 3-s predator-like robot chasing. CGRPPBN neurons were activated during the chasing threat and a significantly higher freezing was observed in response to both the conditioning context and the tone the next day. These findings suggest that CGRPPBN neurons show primary response to unconditioned chasing threat and that the activation of CGRPPBN neurons relays aversive information and induces immediate freezing behavior and threat memory. In addition, the activation of CGRPPBN neurons under chasing threat strengthens threat memory by increasing alarm signal while promoting freezing behavior during and following threat conditioning. 두려움은 다양한 행동으로 표현되며 위협 상황에 적합한 방어 행동을 조율하는 것이 중요하다. Parabrachial nucleus (PBN)에서 calcitonin gene related peptide (CGRP)를 발현하는 뉴런은 다양한 감각 양식의 혐오 자극에 반응하고 전뇌에 진행 중이거나 잠재적인 위협을 경고하는 일반적인 경보 신호로 알려져 있다. CGRPPBN 뉴런의 활성화가 상황에 적합한 적응적 방어 행동을 촉진하는지 여부를 조사하기 위해 자연적 위협 패러다임을 사용했다. 체이싱 위협 패러다임은 생쥐가 원형 트랙에 배치되고 포식자 같은 로봇에 의해 쫓기는 임박한 위협 상황을 모방한다. CGRPPBN 뉴런이 체이싱 위협에 어떻게 반응하는지 조사하기 위해 Calcacre/+ 마우스에 AAV-DIO-ChR2-eYFP를 주입하고 PBN 위에 옵트로드 어레이를 이식했다. 쥐는 10초의 CS가 3초의 체이싱 위협과 연합된 체이싱 위협 컨디셔닝을 받았고, CGRPPBN 뉴런이 주로 체이싱 위협에 의해 크게 활성화 된다는 것을 관찰했다. 그런 다음 CGRPPBN 뉴런이 방어 행동에 기여하는지 여부를 확인하기 위해 마우스에 AAV-DIO-ChR2-eYFP를 양측에 주입하고 PBN에 광섬유 캐뉼라를 이식하여 CGRPPBN 뉴런을 광유전학적으로 활성화했다. CGRPPBN 뉴런의 반복된 40-Hz 자극은 강력한 즉각적 동결 행동을 유발했다. CGRPPBN 뉴런의 광자극이 공포 학습 및 기억을 유도하는 정도까지 혐오적인지 여부를 테스트하기 위해 마우스를 10초의 CS와 7초의 광자극과 연합시켜 광유전적 위협 컨디셔닝을 실시했다. 다음날 컨디셔닝 컨텍스트로 돌아왔을 때 마우스는 학습된 동결 행동을 보였다. 마지막으로, CGRPPBN 뉴런의 활성화가 경보 신호를 증가시키고 상황에 적합한 방어 행동을 촉진하는지 여부를 조사하기 위해 마우스를 10초의 CS와 3초의 체이싱 로봇을 연합시켜 체이싱 위협 컨디셔닝을 실시했다. CGRPPBN 뉴런은 체이싱 위협 동안 활성화되었고 다음날 컨디셔닝 컨텍스트와 톤에 대한 높은 동결 행동이 관찰되었다. 이러한 결과는 CGRPPBN 뉴런이 체이싱 위협에 의해 활성화 되고, CGRPPBN 뉴런의활성화가 혐오 정보를 전달하고 즉각적인 동결 행동과 공포 기억을 유도함을 시사한다. 또한 체이싱 위협 동안 CGRPPBN 뉴런을 활성화 시켰을 때 경보 신호를 증가시켜 공포 기억을 강화하는 동시에 동결 행동을 촉진하는 것을 발견했다.