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인지과학기반 영어 읽기 교수 모형에 관한 연구 : 읽기 능력, 인지적 유연성, 마인드셋을 중심으로
왜 어떤 아이들은 영어 읽기 학습에 성공하고, 어떤 아이들은 영어 읽기 학습에 어려움을 겪는가? 교수자는 학습자의 학습에 대한 책임을 강조하지만 학습자들은 어떻게 하면 학습을 잘 할 수 있는지 모른다. 인지과학(cognitive science)은 인간의 마음(mind)을 하나의 정보처리 체계(information process system)로 상정하고, 정보처리 체계로서의 마음이 외부 입력 자극을 어떻게 처리하여 출력으로 내놓는가를 탐구하는 다학문적인 학제적 연구이다. 즉, 인지과학은 학습자의 지식 내의 변화인 학습이 어떻게 이루어지는지 탐구하여 우리에게 인간의 학습을 돕는 방법을 이해하게 한다. 이에 본 연구에서는 인지과학과 읽기 교육의 융합으로 새롭게 수렴된 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형을 개발하고 이를 교실 현장에 적용하여 초등 학습자들의 읽기 능력, 인지적 유연성, 마인드셋에 미치는 영향을 분석함으로써 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형의 효율성을 입증하는데 그 목적이 있다. 제2장에서는 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형을 개발하고자 이론적 배경을 제시하였다. 학습과 기억에 대한 인지과학이론, 학습 전략 연구, 읽기에 대한 신경과학 연구, 제2언어 이해에 대한 논의에서 널리 받아들여진 읽기이론에 대해 살펴보았다. 마지막으로 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 있는 한국 초등 학습자들에 대한 선행 연구를 고찰하였다. 제3장에서는 문헌 고찰을 통해 기억의 메커니즘과 균형적 문해 접근법의 읽기 교수 과정의 핵심 원리를 정리하여 읽기 교수 절차를 구성하고 읽기 자료와 읽기 방법론을 선택하였다. 다음으로 인지과학과 교육학 간의 융합 연구에서 유효성이 입증된 학습 전략과 National Reading Panel(2000)에서 보고한 읽기 전략을 읽기 교수 절차에 반영하여 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형을 구축하였다. 마지막으로 이를 기반으로 교수-학습 과정안과 평가 도구를 개발한 후 타당화 과정을 거쳐 최종 모형을 제시하였다. 일련의 연구과정을 통해 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형은 학습자중심(student-centered) 및 과정중심(process-oriented) 읽기 교수 모형으로 나타났다. 읽기 전 단계는 인출 연습 단계로, 시간 간격을 둔 복습 활동(distributed practice)과 읽기 전략을 지도한다. 읽기 중 단계는 정교화 단계로, 읽기 전략을 사용하여 사고구술(think-aloud)을 통해 텍스트의 의미를 구조화 시킨다. 읽기 후 단계는 학습 성찰의 단계로, 읽기 중 단계를 거치며 구조화된 텍스트의 의미를 그래픽 오거나이저(graphic organizer)를 통해 장기기억에 표상되도록 하여 읽기 기술이 효율적으로 학습되도록 한다. 제4장에서는 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형을 협력적 실행연구(collaborative action research)를 방법론으로 선택하여 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 있는 초등 학습자들이 속해 있는 교실 현장에 적용하였다. 제 5장에서는 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형이 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 있는 초등 학습자들의 읽기 능력, 인지적 유연성, 마인드셋에 미친 영향을 분석하여 그 결과를 제시하였다. 또한 모형을 적용하며 발견되는 문제점은 무엇인지 살펴보았다. 양적 분석결과, 인지과학기반 영어 읽기 교수 모형은 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 있는 초등 학습자들이 속해 있는 연구 집단의 읽기 능력(문자 해독 기술 및 텍스트 이해 기술), 인지적 유연성, 마인드셋에 긍정적인 영향을 미쳤다. 질적 분석 결과, 학습자들은 문자 해독 기술과 전략들을 사용하여 주의를 집중하고 자기점검하며 과제를 수행하는 모습에서 점점 능동적으로 텍스트 이해 과정에 참여하는 독서가(active reader)로 변화해 나갔다. 이러한 결과는 40년간의 교실 연구 결과를 토대로 적절한 학습 조건만 갖춰진다면 누구나 배울 수 있다는 Bloom(1968)의 주장과 일치한다. 인지적 유연성(cognitive flexibility)의 경우, 학습자들은 새롭거나 익숙하지 않은 단어를 읽어야 하는 상황에서 모형 적용 이전과는 다르게 기억 속에서 연관성 있는 규칙을 떠올려 유추하며 읽어내려는 모습을 보였다. 또한 제한된 맥락에서 유연하게 변화해가며 문제 해결을 모색하는 모습을 보였다. 이러한 결과는 언어 사용 능력 또는 문해 학습 능력 수준이 높아질수록 인지적 유연성이 높다는 Cartwright(2008)과 Deáke(2003)의 연구 결과와 일치한다. 마인드셋(mindset)의 경우, 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 있는 초등 학습자들은 영어란 ‘내가 할 수 없는 것’ 또는 ‘그냥 하는 것‘이라는 신념에서 배운 전략을 활용하고 노력을 들인다면 ’할 수 있는 것‘이라는 신념으로 변화해나갔다. 또한 학급우수영어학습자들은 모형 초반, 자신들의 유능함을 유지하려는 노력을 보이며 새로운 학습 과정에 선택적으로 참여하였다. 그러나 이들도 영어 읽기 학습에 어려움을 겪고 이는 학습자들과 마찬가지로 모형 적용 중·후반으로 갈수록 모형의 유용성을 경험하며 수업에 적극적으로 참여하였고, 현재 자신의 수준을 향상시킬 수 있는 방법에 대해 고민하는 모습이 포착되었다. 모형을 적용하며 협력 교사는 모형 적용 시간을 확보하고 정상적인 학급 운영을 위해 교육 과정을 재구성해야 하는 어려움을 지속적으로 겪었다. 이러한 어려움이 누적됨에 따라 기존에 설계한 읽기 교수-학습 내용을 학교의 현실적인 상황에 맞추는 것이 불가피하였다. 이로 인하여, 아동문학(children's literature)을 통해 발생되고 유지된 학습자들의 읽기 학습에 대한 흥미는 한동안 주춤한 상태를 보였다. 본 연구는 학습자들의 영어 읽기의 어려움을 개선시켜주려는 목적으로 읽기 학습 방식을 적극적으로 개선하였다. 그러나 학부모들의 학습 참여(involvement)가 없다면 학습자들의 도약에 한계가 있다는 것이 발견되었다. 이러한 결과는 학부모의 참여가 저성취 학습자의 성취를 향상시키는 통로라는 Berger(1991)의 주장과 일치한다. 이상의 분석 결과를 토대로 본 연구가 시사하는 바는 다음과 같다. 첫째, 영어 읽기 학습에 어려움을 겪는 학습자들을 위한 보정 교육(compensation program)은 문자 해독 기술과 텍스트 이해 기술을 포함하여 교사가 단순히 읽기 전략에 초점을 맞추기 보다는 전략적인 독자(strategic reader)가 될 수 있도록 해야 할 것이다. 둘째, 영어 읽기 학습은 다양한 상황을 경험하며 학습자들의 흥미를 불러일으키고 실제적으로 사용되는 언어(authentic language)를 입력할 수 있는 아동문학을 통해 이루어져야 할 것이다. 셋째, 학습자들에게 노력을 통해 변할 수 있다는 믿음을 심어주어야 한다. 학습은 학습자들이 노력을 통해 변화할 수 있다는 믿음, 즉 성장 마인드셋의 토대 위에서 비로소 시작이 가능하다. 따라서 수업을 통해 학습자들이 기술을 습득할 수 있는 방법을 갖출 수 있도록 해야 하며, 누구나 처음에는 실패한다는 것을 말해주고 실패를 학습의 자연스러운 과정으로 여길 수 있는 환경을 마련해 주어야 한다. 그리고 무엇보다 학습자들에 대한 믿음과 관심을 보여주어야 할 것이다. Why are some children succeeding in English reading while others are having difficulty in it? Teachers emphasize student responsibility for learning, but the learners do not know how to succeed in learning. Cognitive science is the interdisciplinary and scientific study that sees a human's mind as an information process system, and examines how the mind processes and transforms the external inputs into outputs. In other words, cognitive science studies how learning, which is a change in knowledge of the learner, occurs and allows us to understand the ways to help human learning. The purpose of this study was to develop a cognitive science-based English reading instruction model that is converged by cognitive science and reading education, and to demonstrate the effectiveness of the model by applying it to the classroom field to analyze the effects on reading competence, cognitive flexibility, and mindsets on elementary school learners. In chapter two, theoretical background is presented to develop the cognitive science-based English reading instruction model. We examined cognitive science theory on learning and memory, research of effective learning strategy, neuroscience research for reading, and the widely accepted reading theory in the second language learning understanding. Lastly, we explored the previous research on struggling readers in English reading classrooms of Korean elementary schools. Chapter three has constructed the processes of reading instruction and selected the reading materials and methods by organizing the core principles of the reading instruction on mechanisms of memory and the balanced literacy approach through literature review. Then, we developed a cognitive science-based English-reading instruction model by reflecting learning strategies that have been proved effective by the interdisciplinary research between cognitive science and education, and reading strategies reported by National Reading Panel(2000). After developing the lesson plans and evaluation tools based on these, the final instruction model is presented through the validation process. Cognitive science-based reading instruction model has appeared as both student-centered and process-oriented. Before reading phase is a retrieval-practice stage which instructs activities for distributed practice and reading strategies. During reading phase is an elaboration stage, which uses reading strategies to structure the meaning of the text through think-alouds. After reading phase is the stage of learning reflection. The meaning of the structured text is represented in a long-term memory through a graphic organizer, so that the reading skill is efficiently taught. In chapter four, we selected the collaborative action research as methodology, and applied our cognitive science-based English reading instruction model to English reading classrooms in an elementary school where struggling readers were included. Chapter five analyzed the influences of the cognitive science-based English reading instruction model on the elementary school learners' reading competence, cognitive flexibilities, and mindsets. It suggested the results with some problems that were found in applying the model. Quantitative analysis has shown that there was an influence of the cognitive science-based English reading instruction model on the struggling learners' reading competence(word decoding skills and comprehension skills), cognitive flexibility, and mindsets. Qualitative analysis has shown that struggling readers have grown into active readers who could actively take part in understanding the text by self-monitoring and by using decoding skills and strategies to keep their attention. These results are in line with Bloom's (1968) conclusion that was based on a 40-year-study of classroom research. That is, anyone can learn once there are enough learning conditions provided. In cognitive flexibility, in the situation where the readers have to read new or unfamiliar words, the struggling readers unlike before tried to infer the meaning of the words by referring to related rules in their long-term memory. In addition, they seemed to be changing flexibly within a limited context and seeking solutions for the problems. These results coincides with the results of Cartwright (2008) and Deáke’s (2003) that cognitive flexibility increases as the level of language use or literacy skills increases. In the case of mindsets, the meaning of English reading have changed for the struggling readers from ‘what I cannot do’ or ‘what I just do for sake’ into the belief that ‘what I can do’ once they make use of the learned strategies. Also, good English readers of the class have shown an effort to maintain their early competence and also selectively participated in new learning processes. However, just like struggling readers, good English readers of the class also actively participated in the lesson as well as searching for the ways of how to elevate their reading level, as they approached the middle and later stage of the cognitive science-based English reading instruction model, and experienced the usefulness of the model. As the research progressed, we have faced the problem that the cooperating teacher constantly had a hard time securing the time for applying the model, and also reconstructing curriculum to make regular learning possible. As these problems accumulated, it was inevitable to match the existing teaching and learning contents to the actual situation of the school. For this reason, the learners' interest in English reading, generated and maintained through children's literature, has been stagnant for some time. In this study, reading instruction method was actively reformed in order to improve learners' difficulties in English reading, but we found that without parental involvement, there was a limit to learners' achievement. These results are consistent with Berger's (1991) argument that parental involvement is a pathway for enhancing achievement of underperforming students. Based on the results stated above, the current research suggests the following. First, the compensation program for the struggling readers should include decoding skills and comprehension skills, and therefore let teachers not only focus on teaching reading strategies but also help the learners to become strategic readers. Second, English reading instruction should be achieved through the input of authentic language by children’s literature that allows learners to experience various situations and feel interested. Third, English reading instruction should implant the faith that learners can change through their efforts. Learning can only begin on the belief that learners can change through effort, i.e., on the foundation of growth mindsets. Therefore, struggling readers should be able to acquire reading skills through classroom practices, and should be provided with a learning environment that says that everyone faces failure in their first trial and failure is a natural process of learning. Above all, we need to provide faith and concern for the learners.
동물(Animal)-인간(Human)-인공물(Artifact)에 관한 고찰 : 정신분석과 인지과학의 최근 논의를 중심으로
이윤하 성균관대학교 일반대학원 2012 국내석사
본 연구는 인간의 마음이라는 주제의 양 끝에 위치한 학문인 정신분석과 인지과학의 마음에 대한 이론들을 탐구하고 그의 통합을 시도하여 인간의 마음의 본질에 다가가는 데에 그 목적이 있다. 정신분석의 Two-sided사고 및 성욕동 2단계 발달론과 인지과학의 Dual Process이론, 또 <인간적>이라는 단어에 대한 자유연상과 사전을 통한 의미론적 접근방법을 활용하여 인간의 마음이 가진 두 방향성을 제시하였다. 그러나 인간의 마음은 두 방향성을 지니고 있을 뿐 방향성이 곧 인간을 말하는 것은 아님을 증명하기 위해, 정신분석에서는 ‘동물의 본능’과 ‘인간의 욕동’을, 또 인지과학에서는 ‘인간의 인지(혹은 의식)’와 ‘인공물의 기술’에 대해 그들의 차이성을 중심으로 인간의 마음이 지닌 특징에 대해 알아보았다. 또한 정신분석의 다중기능이론과 인지과학의 중다-판본모형을 활용하여, 두 방향성과 방향성이 지닌 가능성들이 인간의 마음에 고여 결국 현상이 되는 과정에 대해 유추해보았다. 본 논문은 이러한 이론과 단상들을 중심으로 동물-인간-인공물의 관계를 구상하고 있다. 인간의 마음이 가진 두 방향성을 각각 동물 장(Animal Field)과 인공물 장(Artifact Field)으로 명명하고, 이를 합하여 Dual Field라고 하였다. 그리고 Dual Field가 지닌 가능성은 개인의 역사를 가진 인간을 만나 비로소 밖으로 연장되어 현상과 선택으로 드러난다고 유추한다. 또한 Dual Field와 인간은 서로 상호작용하며, 이 구조를 통해 드러난 현상은 다시 개인의 역사를 만들어 간다는 연속적인 순환도 말하고 있다. The purpose of this study was to investigate the theories on mind, in terms of Psychoanalysis and Cognitive Science, located in two directivities of the theme of human mind and to have a better understanding of its essence by synthesizing the two approaches. The study confirmed the two directivities that human mind had, by using a two-sided thinking and Diphase Developmental Theory of sexual drive in Psychoanalysis, the Dual Process Theory of Cognitive Science, free association for the word 'humanistic' and a semantic approach through the dictionary. However, to verify that human mind had its directivity, but this directivity would not be a human being, this study looked closely into the differences in the classification of Psychoanalysis (‘animal's instinct’ and ‘human drive’) and Cognitive Science (‘human cognition [or conscious]’ and ‘technology of artifacts’). By using The Principle of Multiple Function of Psychoanalysis and Multiple Drafts Model of Cognitive Science, the study inferred the process of human mind's becoming a phenomenon beyond the directivity and possibility. It conceptualized the relationships between animals, human beings and artifacts, based on these theories and essays. The study divided each of the two directivities that human mind had into an Animal field and an Artifact field and called the synthesis of the two a Dual Field. It was inferred that the possibility of the Dual Field could be extended externally only when meeting with human beings who had the history of individuals, thus leading to the revelation of mind and phenomena and selection. Besides, the Dual Field and human beings interacted with each other, and the phenomena revealed through this structure would be about to create the history of individuals again, which could be coined as a continuous circulation.
정신분석 및 정서이론 결합형 지능 알고리즘을 이용한 인지 모형 시스템
여러 학문의 학제간 연구를 통해 인간의 마음에 대한 종합적인 탐구를 하는 인지과학의 출현은 다양한 분야에 마음의 기제를 응용할 수 있는 가능성을 가져왔다. 이것은 의식을 지닌 컴퓨터의 개발로 이어질 수 있으나 현재 의식을 지닌 컴퓨터는 제외하고라도 인간의 인지과정을 모방한 컴퓨터도 개발하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 인지과정을 모방한 시스템을 만들어 그것에 복잡한 마음의 기제를 삽입한다면 그 시스템은 의식을 지닌 컴퓨터나 정서를 느낄 수 있는 컴퓨터 개발의 초석이 될 것이다. 이런 이유로 본 논문에서는 정신분석과 두 종류의 정서이론, 인공지능과 신경회로망 그리고 퍼지 페트리 네트 등을 사용하여 사람의 인지과정을 모방한 인지모형시스템을 개발하였다. 먼저 프로이트의 정신분석을 사용하여 정신의 구조를 그래프로 표현한 후 이것을 ‘마음의 약도(略圖)’라 명명하였다. 인지모형시스템을 구현하기 위한 첫 번째 작업으로 동적인 추론을 할 수 있는 지능 모델인 KNBN(Kohonen Network based on Belief Network)을 제안하였다. 신경회로망중 자기조직화의 기능이 있는 코호넨 네트워크와 확률 수치적 추론이 가능한 신뢰네트워크를 결합한 이 KNBN 모델을 사용하여 마음의 약도를 표현하였다. KNBN으로 표현한 마음의 약도 내에서 연결강도값으로 사용할 상대적 데이터를 만들기 위한 근거로서는 마음 내부의 어떤 상태가 외부로 발현될 때 가장 먼저 드러나는 ‘정서’를 사용하였다. 여기서 사용한 정서이론은 두 종류인데 플라칙의 진화론에 근거한 정서이론과 오토니의 인지적 정서이론을 결합하여 데이터로 만든 후 이 수치를 연결강도로 사용하였다. 그런데 이 두 개의 정서이론을 결합하는 알고리즘을 만들기 위해 페트리네트를 변형한 퍼지 페트리네트를 제안하였다. 또한 오토니가 주장하는 정서의 인지구조를 사람들이 그대로 이해하는지 여부를 알기 위해 대학생 100명을 대상으로 설문지를 사용해 정서의 인지구조에 대해 조사하였고 그 결과 값에 근거하여 두 개의 정서이론 결합 알고리즘을 만들었다. 이것으로 정서 발화에 대한 상대적인 수치가 산출되었고, 이것을 KNBN으로 표현한 마음의 약도에 결합하기 위해 0과 1사이의 수치로 정규화 하였다. 이렇게 정규화된 데이터를 이용해 인지 모형 시스템을 개발하였다. 인지 모형시스템에는 네개의 모듈이 있는데 먼저 인간정신의 여덟 가지 유형 즉 조증, 우울증, 반사회적 인격장애, 수동성, 강박증, 경계성 인격장애, 편집증, 히스테리성 인격장애에 대해 외부 자극을 줄 때 발화되는 정서와 행동패턴 등에 대한 실험을 할수 있는 모듈을 개발하였다. 둘째는 어린시절의 영향 즉 초자아의 영향으로 만들어지는 성격의 특질을 실험하기 위해 미실다인의 ‘내재과거아’라는 개념을 사용해 여덟 종류의 내재과거아 즉, 완전주의, 강압, 유약, 방치, 거부, 심기증, 과보호, 징벌의 영향을 받은 정신유형에 대한 모듈을 만들었다. 여덟 종류의 내재과거아 형태는 앞에서 제시한 여덟 종류의 기본 정신 패턴을 특성별로 지니고 있게 만들었다. 세 번째 모듈은 히틀러라는 실존 인물에 대한 모듈인데 정신의학자 랑거 박사가 분석한 자료에 근거하여 “히틀러는 경계성인격장애자이다”라는 분석 결과대로 구축하였다. 이 모듈에 자극을 주어 발현되는 과정을 실험하여 보았더니 실제 히틀러의 행동패턴과 비슷한 결과를 보여주었다. 네 번째 모듈은 일반화 모듈로 여덟 종류의 정신구조와 여덟 종류 내재과거아 값을 임의로 택하여 원하는 인물에 대한 실험을 할 수 있게 한 모듈이다. 이 모듈에 문헌에서 찾은 인물 여덟 명의 데이터로 실험한 결과 그들의 실제 성향과 비슷한 결과를 보여주었다. 마지막으로 향후 연구과제와 시스템에 추가할 이드 자아 초자아의 상세한 알고리즘을 제안하고 있다. The emergence of cognitive science, which specializes in an over-all research on the human mind through an interdisciplinary system in various fields, has made the possibility of mind mechanism available. This may be linked with the development of the cybernation computer, but putting aside the cybernation computer, it is a fact that we have not developed the computer following the cognitive process of the human mind. Thus, if we make a system modeling the cognition process and put the complicated mind-mechanism in it, the system would be a cornerstone for the development of both the cybernation computer and the emotion-sensing computer. For this reason, this paper deals with a cognition modeling system following the cognitive process of human beings, using psychoanalysis and two kinds of emotion theories, and artificially intelligent and neural network, and fuzzy Petri net. First, using the psychoanalysis of Freud, we graphed the psychiatric structure and named it "mind sketch". As the first work designed to realize the cognitive modeling system, the intelligent model-KNBN(Kohonen Network based on Belief network), from which a dynamic inference can be drawn, has been proposed. The mind sketch has been represented using the KNBN model, combined with Kohonen Network functioning self-organization Of the Neural Network and Belief Network available for numerical or probability inference. Within the mind sketch expressed by KNBN, "emotion" presenting for the first time when a certain state of inner mind is revealed outwardly, is used as the base for making relative data, which will be used as the weight value, Two kinds of emotional theories are used here; combining the emotion theory of Plutchik based on the Doctrine of Evolution of Darwin and the cognitive emotion theory of Ortony and making data. Then its numerical value has been used as the weight value. However, in order to make an Algorithm, that combines these two emotional theories, fuzzy Petri net transformed from Petri net has been proposed. In addition, with a view to finding if people would understand the cognitive structure of the emotion suggested by Ortony, a questionnaire on the emotion cognitive structure for one hundred university students has been carried out. As the result, an algorithm combining two emotional theories has been created on the basis of the value. From this, a relative numerical value on the expression of emotion has been created, which is followed by the regularization of a value between number zero and number one in order to combine the mind sketch expressed by KNBN. In this way, a cognitive modeling system using regularized data has been developed. There are four modules in the cognitive modeling system. First, when an exterior stimulus is placed on eight kinds of human mind, these are manic state, melancholia, antisocial personality disorder, passive attitude, obsession disease, boderline personality disorder, paranoia, hysterical personality disorder, a module for the experiment of revealing emotion and behavior pattern has been developed. Secondly, in order to experiment on the characteristics of personality created by the influence of childhood - the influence of superego, "an intrinsic past child" suggested by H. Missildine has been used, and then a module for patterns of human mind influenced by eight kinds of intrinsic past child has been made, which include perfectionism, pressure, young and fragile, refusal, leaving alone, over-protection, hypochondriasis, discipline. The above-mentioned eight kinds of intrinsic past child pattern, have been categorized into eight basic mind patterns by their characteristics. The third type is a module based on a real person, Adolf Histler. Dr. Langer, psychiatrist criticized him saying "Histler has a boderline personality disorder" and systemized it as the result of his analysis. When we stimulate this module and experiment with the process of its revelation, the result has shown a similar behavior pattern to that of Histler. The fourth module is a generalized module which is designed to be tested by taking randomly the numerical values out of both the eight kinds of mind structures and the eight kinds of intrinsic past child. As the result of a test for this module, which has been done with some data on eight people who were selected from some literature, it has shown similar disposition to reality. Finally, it is required to add the detail Algorithm for the Id and ego and superego to the subject of research and system.
인간 질문 메커니즘 기반 인공지능 프레임워크: 생성, 분석, 평가를 중심으로
현대 인공지능(AI)은 괄목할 만한 발전을 이루었으나, 대부분 특정 과업 수행에 최적화된 반응적 시스템으로, 인간과 같은 깊이 있는 이해나 능동적인 질문을 통해 지적 협력자로 기능하는 데에는 한계를 보인다. 본 연구는 이러한 문제의식에서 출발하여 인간 지능에서 핵심적인 역할을 하는 '질문하는 능력'을 인공지능의 맥락에서 재조명하고, 질문 행동을 인간-인공지능간 인지적 정렬의 매개체로 활용한다. 이를 통해 인공지능이 단순한 도구를 넘어 인간과 함께 탐구하고 협력하는 존재로 발전하기 위한 '질문 중심 패러다임'으로의 전환을 제안한다. 이를 위해 인지과학적 통찰을 바탕으로 인간의 질문 생성 메커니즘을 분석하고 인공지능 시스템에서의 질문 생성, 분석, 평가를 위한 체계적인 프레임워크를 구축하였다. 이 과정에서 지식화와 이해, 적용, 분석, 평가, 창출의 인지적 위계를 따라 질문이라는 대상을 체계적으로 탐구하였다. 구체적으로, ▲ 질문의 본질과 관련 인지 과정을 탐구하여 다차원적 질문 분류 체계(KCQ 분류)를 개발하였고(제 3 장), ▲ 불확실한 상황에서 인공지능의 효과적인 질문 생성을 위한 CAUS 데이터셋을 구축하였으며(제 4 장), ▲ 인간의 내러티브 이해 방식을 반영한 질문 분석 기반 CogME 평가 프레임워크를 통해 인공지능의 이해 능력 측정 프로세스를 개선하였고(제 5 장), ▲ 생성된 질문의 품질을 객관적으로 평가하기 위한 루브릭 기반 평가 방법론을 개발하였다(제 6 장). 나아가, ▲ 인공지능 모델이 질문 창출을 통해 사용자의 비판적 사고와 탐구를 지원하는 에이전트로서 기능할 수 있는 시나리오를 제시하였다(제 7 장). 본 연구는 질문이라는 지능적 행위를 중심으로 인공지능의 새로운 가능성을 탐색함으로써, 인간과 인공지능 간의 진정한 인지적 정렬과 상호보완적 협력을 실현하기 위한 이론적·실천적 토대를 마련하고자 한다. 궁극적으로 '질문 중심 인공지능'은 인공지능 기술을 더욱 이해 가능하고 신뢰할 수 있으며, 인간의 지적 활동을 확장하는 협력적 파트너로 발전시키는 데 기여할 것이다. Despite considerable advancements, current artificial intelligence (AI) systems are still largely reactive for the optimization of specific tasks. They lack the profound comprehension and proactive questioning capabilities required to function as intellectual collaborators. This study reimagines AI through the lens of questioning—a core element of human intelligence—and proposes a paradigm shift toward 'question-centric AI.' This approach emphasizes questioning behavior as a bridge for aligning human and machine intelligence, thereby transforming AI from simple answering tools into collaborative entities that engage and work alongside humans. Drawing on cognitive science insights, we examined the mechanisms behind human question generation and developed a structured framework for generating, analyzing, and evaluating questions within AI systems. This investigation was based on questioning through a cognitive hierarchy that included remembering, understanding, application, analysis, evaluation, and creation. Specifically, this study ▲ developed a multidimensional knowledge-cognition-question (KCQ) classification system by investigating the nature and cognitive processes of questioning (Chapter 3); ▲ constructed the Curious About Uncertain Scene (CAUS) dataset for effective AI question generation in uncertain situations (Chapter 4); ▲ enhanced AI comprehension measurement through the question analysis-based CogME evaluation framework that reflects human narrative understanding (Chapter 5); ▲ developed a rubric-based methodology for objective quality assessment of generated questions (Chapter 6); and ▲ presented scenarios in which AI models can function as agents supporting users' critical thinking and inquiry through question creation (Chapter 7). This research lays the groundwork for both theoretical and practical approaches to achieve genuine cognitive alignment and collaborative synergy between humans and AI by examining the intellectual process of questioning. In the end, 'question-centric AI' will contribute to making AI technology more understandable, trustworthy, and capable of functioning as a collaborative partner that extends human intellectual activities.
시스템-주도 학습과 학습자-주도 학습에서 학습내용 수준에 따른 학습자료 제시방식이 학습 효율성에 미치는 효과
서론 멀티미디어와 정보 통신 기술의 발달로 멀티미디어 컴퓨터가 교육 지도 방법에 도입되면서 컴퓨터를 이용한 교육이 교육 지도 방법에 많은 기여를 하고 있으며 앞으로 더 발전할 것으로 기대되고 있다. 국내에서도 교육 분야의 컴퓨터 사용이 급증하면서 여러 학습자 층을 대상으로 멀티미디어 학습용 교재가 개발되고 있다. 이는 컴퓨터가 다른 매체와는 달리 정보를 제시하거나 처리하는 능력이 뛰어나며, 학습자와의 역동적인 상호작용을 통하여 학습자의 수준과 반응에 맞는 다양한 학습을 가능하게 하기 때문이다. 컴퓨터를 이용한 학습은 CD-ROM 타이틀뿐만 아니라 PC통신, 더 나아가 인터넷을 통한 웹 기반 교육(WBI: Web-Based Instruction) 환경까지 확대되어 본격적으로 사용되고 있으며, 앞으로 양방향적인 커뮤니케이션을 제공하는 웹 기반 교육에서 열린 교육의 한 수단으로 각광 받을 것으로 보인다. 웹 기반 교육은 CD-ROM 타이틀의 일방향적인 방법에서 생기는 단점을 보완하고(예를 들어, 일방향적인 방법에서는 수행 결과에 대한 적절한 피드백의 제공이나 사용자와의 효율적인 상호작용이 결여되어 있다), 기존의 PC통신을 통한 학습이 구현하지 못했던 그래픽, 동영상, 음성 등 다양한 형태의 정보 전달이 가능한 멀티미디어 기능을 제공하게 되었다. 네트워크로 연결된 컴퓨터에서 웹 기반 교육은 시간이나 공간의 제약을 벗어나 학습자들이 원하는 시간과 원하는 장소에서 학습을 할 수 있어 한층 효율적인 교육을 할 수 있다. 그러나 현재 개발된 학습용 소프트웨어와 웹 기반 교육 사이트들의 상당수는 학습 이론과 학습자의 정보 처리 과정을 이해한 바탕에 기초하기 보다는 대부분이 교수 설계자의 경험이나 직관에 의존하고 있는 것이 일반적이다. 또한 설계자들은 일반적으로 단일미디어 보다는 멀티미디어 제시가 학습에 효율적일 것이라는 믿음에 기초하여 다양한 감각양상으로 정보를 제시하려는 경향이 있다(조경자와 한광희, 2002). 그러나 멀티미디어 학습이 실제 교육 현장의 많은 분야에서 응용되고 있음에도 불구하고 이것이 어떠한 방식으로 이루어지는지, 멀티미디어 학습 매체가 학습 효과를 어떻게 향상시켜 주는지, 그리고 학습 효과가 있다면 실제로 학습 활동을 얼마나 촉진시키는지에 대한 연구는 그리 많지 않으며, 더욱이 멀티미디어 매체의 어떤 특성이 학습자들의 학습에 도움을 주는지에 대한 연구를 찾기는 쉽지 않다(황상민 등, 1998). 전통적인 학습에 비해 멀티미디어 학습이 효율적이라는 생각은 과학적 근거에 기초하기 보다는 단지 설계자의 개인적인 믿음에 기초하여 기술력이 가능하다는 이유로 무조건 화려하게 화면을 구성하거나 흥미위주로 멀티미디어를 남용하는 것이 현실이다. 그러나 Mayer와 Anderson(1992)은 멀티미디어로 정보를 제시하는 것이 반드시 학습에 도움을 주는 것은 아니라고 보고하고 있다. 따라서 무조건 여러 감각양상을 결합하는 제시 방법은 재고되어야 하며 학습 방법과 학습 자료를 어떤 방법으로 제공해야 학습자가 쉽고 정확하게 이해할 수 있는지에 대한 체계적인 연구가 선행되어져야할 것이다. 과학은 어느 학문보다도 매우 합리적인 분야로 인식되고 있다. 과학은 대체로 논리적 추론과 수학적 사고를 기초로 하는 과학적 방법을 통해서 이루어지며, 그 과정을 통하여 발견된 자연의 진리가 조직적이고 체계적인 과학지식을 이룬다는 생각이다. 그 중에서 생물학은 다른 과학 분야에 비하여 구체적이며 개념적 특성을 지닌 것으로 인식되고 있다. 하지만 많은 생물학 개념 중 소화과정과 혈당량 조절과정 등은 학습자에게 이론적이고 추상적인 분야로 인식되고 있다. 이와 같이 어려운 개념을 습득해야 할 학습자에게 멀티미디어를 사용한 학습 방법은 학습자의 개념 형성에 많은 도움이 된다고 이미 여러 연구자들에 의해 밝혀졌다. 다시 말해, 과학 과목 특히 생물학 분야는 다양한 도식이나 (가능하다면) 동영상과 같은 보다 진보된 형태의 정보 제공이 학습자의 이해를 위해서는 필수적인 요소가 된다(굳이 멀티미디어 학습 방법이 아니라도 기존의 생물학 관련 교과서나 기타의 참고 자료를 보면 그림이나 도식적 표기가 다른 과목에 비해 월등이 많음을 알 수 있다). 이것이 학습 상황에서 시스템과 학습자의 상호작용 형태나 정보 제시 방식 등을 포함한 다양한 형태의 멀티미디어 학습 환경에서 학습 효율성을 평가하고자 하는 본 연구의 목적상 다양한 도식의 제공이 필수적인 생물학 관련 내용을 본 연구 재료로 선택한 이유이기도 하다.
주변시 지각은 중심시 지각에 비해 덜 선명하다. 그럼에도 불구하고 사람들은 주변시 지각 능력이 정교하지 못하다는 것을 인식하지 못하는 것처럼 보인다. 많은 학자들은 주변시 지각에 대한 상위 인지에 실제 주변시의 지각 능력보다 더 뛰어나다고 판단하는 확신 오류가 존재한다고 믿어왔지만 실제로 검증된 바가 없었다. 본 연구에서는 중심시 지각과 주변시 지각에서 상위 인지에 오류가 존재하는 지를 알아보고자 하였다. 실험 1에서는 중심시 지각과 주변시 지각에 대한 확신도 과제를 통해 상위 인지 민감도를 측정하여 비교하였다. 그 결과 주변시 지각에 대한 상위 인지는 정확하고, 중심시 지각에 대한 상위 인지에는 확신 오류가 있음을 밝혔다. 실험 2에서는 이를 반복 검증하기 위하여 확신도 과제가 아닌 내기 과제를 사용해 내기 과제 양상을 통해 상위 인지 오류를 살펴보았다. 그 결과 실험 1과 동일하게 중심시 지각에 대한 상위 인지 확신 오류가 있음을 밝혔다. 본 연구의 결과는 중심시 지각과 주변시 지각의 상위 인지는 주변시의 상위 인지에 확신 오류가 있을 것이라는 일반적인 인식과는 다르게 중심시의 상위 인지에 확신 오류가 있다는 것을 관찰하였다. 이는 주변시 지각에 대한 상위 인지는 좋은 지각 능력을 가진 중심시 지각의 결과와 비교할 수 있기 때문에 정확한 반면, 중심시는 가장 좋은 능력을 보이기 때문에 시각체계 내 비교 대상이 존재하지 않기 때문에 상위 인지가 부정확하게 형성되고, 그 결과로 확신 오류가 나타났을 가능성이 있다. Visual processing in the fovea is more vivid and sharper than that in the periphery. Nevertheless, people seem to be unaware that they cannot see clearly in the periphery. Many researchers have suggested that human have a meta-cognitive error of overestimating the ability of visual processing in the periphery, but it has not been empirically tested. I investigated whether the meta-cognitive error existed in the fovea and periphery. In Experiment 1, I compared the meta-cognition sensitivity between the fovea and periphery. I found that the meta-cognition of the peripheral perception was accurate, whereas that of the foveal perception had the meta-cognitive error of overestimation. In Experiment 2, I replicated these results by using a wagering task. Consistent with the results of Experiment 1, I found the meta-cognitive error of overestimation in the foveal perception. Unlike the expectation of previous studies that the meta-cognition error of overestimation exists in the periphery, these results suggest that the meta-cognition error of overestimation exists only in the fovea. This could be due to the fact that peripheral perception can be compared to foveal perception because the foveal perception is more vivid and sharper than the peripheral perception. However, the meta-cognitive error of overestimation exists in the fovea because foveal perception has the best resolution in the visual system and thus does not have any area to compare.
자유의지와 과학적 세계관의 양립가능성 : 자유의지의 존재에 대한 옹호
이제까지 철학적 분석의 영역과 자연과학적 관점에서 자유의지의 존재에 대한 회의론이 다양하게 제기되어 왔다. 자유의지에 대한 관점은 크게 자유의지론과 양립가능론, 회의론 (또는 자유의지론이 아닌 비양립가능론)으로 나눌 수 있다. 자유의지론에 대한 가장 큰 위협은 자연 과학으로 설명하기 어려워 보인다는 것과 논리적 분석에 의한 회의론이다. 종합하면, 자유의지는 자연 과학적 세계관과 비양립하는 것처럼 보인다는 비판이 핵심이다. 본 논문은 그러한 기존의 비판들을 반박하고, 자유의지가 실제로 존재함을 주장하고 그 실현의 모델을 설명한다. 자연과학의 법칙성으로 인한 인과적 결정론은 결정론을 받아들이도록 할 수 있고 자유의지에 커다란 위협이 된다. 그러나 미시적인 양자 차원에서 일반적으로 결정론은 부정되고 있다. 그리고 거시적 차원에서 인과적 결정론은 ‘동일한 조건들이 그에 따른 동일한 결과를 만든다’라는 것을 의미한다. 그것은 결정론을 함의하지 않는다. 왜냐하면, 내재적(intrinsic) 무작위성과 같은 통제불가능한 조건의 개입을 배제하지 못하기 때문이다. 본 논문은 의식이 인과력(causal efficacy)을 가진다고 하는 일종의 강한 자유의지론을 주장하면서, 창발된 정신의 하향적 인과가 물리주의 관점에서 불가능하다는 주장(Kim, 2005, 2006)을 반박한다, 정보의 전달과 의미의 해석의 과정에서 확률적 인과가 일어날 수 있는데, 물리적 상태(속성)와 구분되는 심적 속성(즉, 정보 또는 의미)이 확률적 인과의 개시자가 될 수 있다. 정보의 전달과 해독(decode), 실현의 과정에서 무작위성의 개입은 우리의 뇌 안에서 일어날 수 있으며, 그것은 경험적 증거들로 뒷받침된다. 그러한 현상은 자유의지의 실현 과정과도 연관된다. 자유의지의 가장 오래된 문제이며, 가장 어려운 문제 중 하나는 자유의지가 결정론과도 비양립하는 것처럼 보이며, 비결정론과도 비양립하는 것처럼 보인다는 것이다. 그 이유는 자유의지에 행위자의 통제력이 필요하기 때문이다. 무작위성의 개입은 통제력의 급격한 감소를 불러오는 것처럼 보인다. 그러나 자유의지에 필요한 통제력은 ‘자기 통제력’, ‘이론적 합리성’, ‘실용적 합리성’으로 분석된다. 본 논문이 제시하는 자유의지의 모델은 그러한 세 가지 항목을 약화시키지 않는다. 리벳과 동료들(Libet et al.,1982)의 실험과 같은 자유의지의 존재를 위협하는 기존의 많은 심리학 실험들은 주로 직관과 충동에 의한 자유로운 결정을 다루었다. 그와 달리, 나의 자유의지의 모델은 숙고적 결정의 과정에 초점을 맞춘다. 숙고적 사고의 과정에서, 의도와 기준의 통제에 따라 표상이 생성되어 의식의 영역으로 인출된다. 그와 함께 통제하지 않았던 표상의 다양한 속성들이 결정되어 인출되는데, 그러한 여분의 속성이 결정되는 디폴트의 영역에서 무작위성이 개입될 수 있다. 의도에 따라 인출된 표상은 자기 통제력과 이론적 합리성을 지키는 것이고, 디폴트의 영역에 병행적으로 무작위성이 개입되어 생각의 변이성을 생성한다. 이러한 무의식적 과정에서 무작위성의 개입은 신경 과학의 증거들로 뒷받침된다. 그리고 그 다음 단계인 작업 기억에서 합리적 사고의 연쇄가 일어날 수 있다. 이러한 사고의 과정은 행위자의 통제력와 비결정론의 융합을 설명함으로써, 행위자의 캐릭터와 기억, 통제력으로 인해 실제로 다른 행동이 가능함을 설명한다. 또한 사고의 과정에서 무작위성의 개입은 ‘탈맥락화’를 가능하게 되고, 무의식적 편향과 휴리스틱의 영향을 적게 받음으로써 실용적 합리성에 기여한다는 이점을 가진다.
텍스타일 디자이너의 인지적 모형에 대한 실증적 접근 : 모티브 개발 단계를 중심으로
본 연구의 목적은 비디오/오디오 프로토콜 분석 방식을 이용해서 텍스타일 디자인 프로세스 중 모티브 스케치와 렌더링 단계에서 디자이너의 인지적 활동을 체계적으로 코드화하는 (1) 코딩 스킴(coding scheme)을 도출하고 이를 통해서 (2) 디자인 프로세스의 초기 단계에 디자이너의 인지적 모형을 실증적으로 연구하는데 있다. 또한, (3) 디지털 나염의 기획과정에서 디자인 모티브에 대한 데이터 베이스를 설계 할 때 어떤 요소에 중점을 두고 개발 할 것인지에 대한 설계 지침을 마련하는데 있다. 텍스타일 디자인 프로세스에 대한 프로토콜 분석을 위해 선행 연구를 고찰하여 디자인 행동 범주의 틀을 탑-다운(top-down)방식으로 설정하고 실제 행동 프로토콜 (action protocol) 분석을 통해 바튼-업(bottom up)방식으로 세부 디자인 행동을 도출하였다. 텍스타일 디자인은 선행연구의 건축디자인과는 다른 특징을 지니기 때문에 프로토콜 분석에서도 새로운 디자인 행동 범주(action category)가 필요하게 되었다. 이를 위하여 모델 휴먼 프로세서(Model Human Processor)이론을 근거로 디자인 행동을 모터 행동(motor action), 지각행동(perceptual action), 인지 행동(cognitive action)의 세 가지 범주로 나누었으며 텍스타일디자인 프로세스에 적합한 코딩 스킴(coding scheme)을 개발하였다. 본 연구에서는 이 새로운 코딩 스킴을 토대로 두 가지 프로토콜 분석 방식을 사용하였고, 그 결과 문제 행위 그래프 (PBG : Problem Behavior Graph)와 디자이너 인지모형을 개발하였다. 본 연구의 자료 분석 결과, 23가지 디자인 행동과 17가지 작용소가 발견이 되었으며 이를 토대로 문제 행위 그래프 (PBG : Problem Behavior Graph)가 작성되어 디자이너의 행동 패턴을 이해 할 수 있는 인지적 모형을 개발하였다. 이렇게 개발된 디자이너의 인지모형은 특히 디지털 나염(DTP : Digital Textile Printing)을 기반으로 하는 데이터 베이스 시스템의 설계지침을 제시하였을 뿐만 아니라 디자인 저작 도구의 메뉴 설계에 대한 방향도 시사하였다. The objectives of this study was (1) to develop a coding scheme for textile designer's cognitive model in the stage of motif development of textile design process, (2) to study designer's cognitive model on the basis of empirical data. Moreover, it was (3) to present a guideline for designing of the database system for digitalized textile design. Several previous studies on protocol analysis were reviewed in order to obtain the critical ideas for this study. First, a design action category was set up to derive a frame from the studies of top-down method. And then, subclasses of each category were distinguished through reviewing of the studies of bottom-up method. A new action category was added in consideration of difference between textile design and architecture design in previous studies based on the theory of Model Human Processor, so the design action category was consisted of three parts, such as a motor action, a perceptual action, and a cognitive action. Two kinds of protocol approaches, concurrent method and retrospective method, were applied to this study. As the results, 23 design actions coded by action protocol and 17 operators produced by the protocol analysis were identified. Problem Behavior Graph was derived from the results, and a cognitive model was build to help one understood a textile designer's behavior pattern easily. The research results obtained in the study indicated a direction for designing of database system for digitalized textile design, and furthermore, it also implicated a desirable direction to upgrade the menu design of design CAD.
정보제시 유형과 인지양식이 멀티미디어 학습에 미치는 영향
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.