Effects of Working Memory Capacity on L2 Reading Comprehension Moderated by Background Knowledge and L2 Linguistic Knowledge

권나나 이화여자대학교 대학원 2025 국내박사

본 연구의 목적은 작업 기억이 영어 독해에 미치는 영향, 특히 배경 지식과 영어 지식에 의해 이러한 영향이 어떻게 조절되는지를 조사하는 것이다. 배경 지식의 유무에 따라 작업 기억과 영어 지식이 영어 독해력을 예측하는 정도를 분석하고 이러한 예측력이 사실적 이해와 추론적 이해에서 어떻게 다르고 유사한지를 살펴보고자 한다. 또한, 작업 기억을 구성 요소인 저장, 처리 정확도, 처리 속도로 세분화하여 각각의 예측력을 평가하고자 한다. 한국에서 외국어로서 영어를 학습하는 학부생 및 대학원생 총 80명이 연구에 참여하였다. 연구 참여자들은 공인 영어 능력 시험 결과를 바탕으로 중상급에서 고급 수준의 영어 학습자로 간주되었다. 이들은 작업 기억, 배경 지식(영어 읽기 자료 주제 친숙도), 영어 지식(어휘 및 문법 지식 포함), 영어 독해력을 평가하는 과제를 수행하였으며, 영어 독해력은 사실적 이해와 추론적 이해로 나누어 평가되었다. 전체 참가자를 작업 기억과 영어 지식 과제 수행 점수의 평균을 기준으로 상위 및 하위 그룹으로 나누고 평균 점수대에 속한 학생들을 제외한 52명의 데이터를 바탕으로 혼합설계 삼원 반복측정 분산분석을 수행한 결과, Hambrick과 Engle이 제안한 보상 모형(compensation model)에 부합하는 작업 기억과 배경 지식 간의 상호작용 효과가 나타났다. 이는 배경 지식이 많아지면 영어 독해 시 작업 기억에 대한 의존도가 줄어들 수 있다는 것을 시사한다. 또한, 작업 기억은 영어 지식과 유의미한 상호작용을 보이지 않았으며, 두 변수는 각각 독립적으로 영어 독해에 영향을 미치는 것으로 나타나 Hambrick과 Engle(2002)이 제안한 독립적 영향 모형(independent-influences model)을 뒷받침하였다. 사실적 이해와 추론적 이해를 구분한 추가 분석에서 영어 지식이 사실적 이해에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타난 반면, 세가지 변수인 작업 기억, 배경 지식, 영어 지식 모두가 추론적 이해에 유의미한 영향을 미쳤다. 또한 세 변수가 영어 독해에 미치는 영향은 독립적 영향 모형과 일치하는 결과를 보였다. 이러한 결과는 Kintsch의 CI 모델(1998)의 사실적 및 추론적 이해의 특징을 바탕으로 해석할 수 있다. 별도의 단계적 회귀 분석 결과, 배경 지식이 있을 때보다 없을 때 작업 기억이 사실적 이해와 추론적 이해를 포함한 영어 독해력을 더 강하게 예측하는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과는 Hambrick과 Engle(2002)의 보상 모형과 Stanovich(1980, 2000)의 읽기 모형과 일치하며, 이는 배경 지식과 같은 한 측면의 능력이나 지식의 부족함은 작업 기억과 같은 다른 측면의 강점에 의해 보완될 수 있음을 시사한다. 마지막으로, 사실적 이해와 추론적 이해를 모두 포함하는 영어 독해력에 중요한 영향을 미치는 것은 작업 기억 요소 중 저장이나 처리 속도가 아니라 처리 정확도인 것으로 나타났다. 특히, 배경 지식이 없을 때 작업 기억 내 처리 정확도가 영어 독해에 더 큰 영향을 미쳤으며, 그 영향력은 배경 지식이 있을 때보다 두 배 이상 컸다. 이러한 결과는 보상 모형과 Stanovich 모형을 뒷받침한다. 본 연구 결과는 사실적 이해와 추론적 이해를 모두 포함하는 영어 독해력에서 작업 기억의 역할, 그리고 배경 지식 및 영어 지식과의 상호 작용에 대한 중요한 통찰력을 제공한다. 이러한 통찰력은 영어 독해 교육에 유의미한 함의를 가지며, 영어 독해에 영향을 미치는 복합적인 역학 관계와 이에 영향을 미치는 요인에 대한 이해를 더욱 확장할 수 있는 향후 연구 방향을 제시한다. The purpose of the study is to investigate the influences of working memory (WM) capacity on L2 reading comprehension, particularly how these influences are moderated by background knowledge and L2 linguistic knowledge. The study specifically focuses on both literal and inferential reading comprehension in L2 contexts. It also aims to identify the significant predictors of L2 reading comprehension among WM capacity and L2 linguistic knowledge, considering the presence or absence of background knowledge, and to examine how the predictors differ between literal and inferential reading comprehension. Additionally, it seeks to determine the significant predictors of L2 reading comprehension by disaggregating WM capacity into its subcomponents—storage, processing accuracy, and processing speed. A total of 80 undergraduate or graduate students, who were upper-intermediate to advanced English learners, participated in the study. The participants completed tasks that assessed their WM capacity, background knowledge (measured by topic familiarity), L2 linguistic knowledge (including vocabulary and grammar), and L2 reading comprehension, which was divided into literal and inferential comprehension components. Out of the 80 participants, the data from 52 participants were analyzed for the first research question addressing the effects of WM capacity on L2 reading comprehension, moderated by background knowledge and L2 linguistic knowledge. Those who obtained scores close to the mean score in the WM capacity task and L2 linguistic knowledge test (each with 16 and 14 participants respectively, with two overlapping, leading to a total of 28 exclusions) were excluded to saliently differentiate the participants with high and low WM capacity or high and low L2 linguistic knowledge. The results of the mixed-design three-way repeated measures ANOVA, based on data from 52 participants, revealed an interactional effect between WM capacity and background knowledge, consistent with the compensation model proposed by Hambrick and Engle (2002). The model suggests that increasing background knowledge can reduce the dependency on WM capacity during text comprehension. On the other hand, the relationship between WM capacity and L2 linguistic knowledge was found to resemble Hambrick and Engle’s independent-influences model, which posits that WM capacity and L2 linguistic knowledge independently and additively influence L2 reading comprehension. Further analyses demonstrated that L2 linguistic knowledge had a significant impact on L2 literal reading comprehension. In contrast, all three variables—WM capacity, background knowledge, and L2 linguistic knowledge—significantly affected L2 inferential reading comprehension. Moreover, the relationship among the three variables conforms to the independent-influences model. These findings can be interpreted based on the features of literal and inferential reading comprehension, which is coherent with Kintsch’s CI model (Kintsch, 1998). Separate stepwise regression analyses revealed that WM capacity predicted L2 reading comprehension (both literal and inferential) more strongly in the absence of background knowledge compared to when background knowledge was present. The finding is in line with the compensation model and the Stanovich model (Stanovich, 1980, 2000) in reading, which suggest that deficiencies in one area, such as background knowledge, can be compensated for by strengths in another, such as WM capacity. Finally, a closer examination of the WM subcomponents revealed that processing accuracy was the most significant predictor of L2 reading comprehension rather than storage or processing speed. The impact of processing accuracy on L2 reading comprehension was particularly pronounced in the absence of background knowledge with effect sizes nearly or over twice as large as in the conditions where background knowledge was present. The finding is in accordance with both the compensation model and the Stanovich model in reading. The results of the present study offer valuable insights into the role of WM capacity and its interactions with background knowledge and L2 linguistic knowledge in L2 reading comprehension, encompassing both literal and inferential comprehension. These insights have significant implications for pedagogical practices in teaching and learning L2 reading comprehension, and suggest directions for future research to further explore the complex dynamics involved in L2 reading comprehension and the various factors that influence it.

(The) role of implicit teaching for second language learners with low working memory capacity

강은수 서울대학교 대학원 2015 국내석사

The purpose of this study is to verify the relationship between working memory capacity and implicit teaching of complex structures such as English phrasal verb construction. After being theorized byBaddeley, Thomson, & Buchanan (1975), working memory has been hypothesized as one of the major individual differences which affect language acquisition. Many experimental studies have discovered a strong relationship between working memory capacity and learners’ achievement in an explicit teaching condition; learners with high working memory capacity were likely to surpass those with low working memory capacity. Implicit teaching conditions, on the other hand, may provide an appropriate learning environment for those learners with limited cognitive capacity, since the activation of working memory has been suggested to relate to conscious or explicit process. Hence, this study investigated whether an implicit teaching methodcan provide an opportunity for learners with low working memory capacity to gain the same achievement as those with high working memory capacity. Based on their working memory capacity measured by a reading span task, twenty four Korean college students were divided into three groups: high, mid, and low. All of them received two implicit teaching treatments of English phrasal verb structures over one week. These treatments were a modified version of Robinson (1996)’s and required learners to memorize the sentences containing the syntactic variations of phrasal verbs. In order to compare learners’ achievement, pretest and immediate posttest were administered, and they assessed learners’ vocabulary and grammaticality judgment both in timed and untimed conditions. Lastly, a short interview was conducted to investigate whether learners had noticed the goal or target grammar of the experiment and whether the treatments were too demanding for them. The results suggested that the high and low groups gained the same achievement, whereas their errors conformed to different patterns from each other. Statistical analyses indicate that the differences between the pretest and immediate posttest were statistically different, which implies that the implicit treatment resulted in both groups’ increased knowledge of the phrasal verb structure. Error patterns, however, exhibited a marked difference between these two groups; the high working memory capacity group tended to overgeneralize the phrasal verb alterations while the low working memory capacity group preferred one of the possible syntactic variations over the other. Several theoretical and pedagogical implications can be drawn from the results. First, the present study provided positive evidence of the efficacy of implicit teaching of young adults. Second, many of the current frameworks of SLA also require modification with regard to way of teaching and its correlation with working memory capacity. Third, instructors should take care of various factors in order to ascertain that their implicit teaching can result in implicit learning of the target structure. Last but not least, high and low working memory capacity learners should be provided with different types of grammatical guidance respectively because their test scores, identical as they are, do not predict different developmental patterns affected by learners’ cognitive resources.

(The) relationship among Korean high school students’ implicit/explicit L2 grammatical knowledge, English proficiency and working memory capacity

김승수 중앙대학교 대학원 2016 국내석사

This study investigated the relationship among implicit/explicit knowledge and two types of learners’ variables (English proficiency and working memory capacity). The research questions were (1) Do Korean high school students show differences in implicit and explicit knowledge of English grammar? (2) Is learners’ English proficiency related to implicit and explicit English grammatical knowledge? and (3) Is learners’ working memory capacity related to implicit and explicit English grammatical knowledge? A total of 130 participants were recruited from a high school in Gosung-Gun, Gyeongsangnam-Do, Korea. Five tests were conducted, including multiple-choice cloze test to address their English proficiency, and Timed Grammatical Judgement Test (TGJT) for measuring implicit knowledge, while Untimed Grammatical Judgement Test (UGJT) and Metalinguistic Knowledge Test (MKT) were conducted to investigate explicit knowledge. The last test in the present study was Reading Span Test (RST) to measure participants’ working memory capacity. With respect to knowledge traits, the present study applied the exploratory factor analysis to see how participants’ English grammatical knowledge is distinct. Furthermore, this study conducted the Pearson’s correlation analysis to address the relationship between two knowledge systems and the two learner variables (English proficiency level and working memory capacity). The major findings were the following: 1) the participants processed English grammatical knowledge implicitly and explicitly, and they had a better explicit than implicit knowledge, 2) the English proficiency level of participants was correlated with both types of knowledge, however, it showed the stronger correlation with implicit knowledge. Moreover, the exploratory factor analysis showed the strong loading of cloze test in implicit knowledge. In terms of two results in the present study, it indicated that the implicit knowledge would be the more important component of English proficiency. It could also suggest that the transformation from explicit to implicit knowledge was not effective enough for the participants in the study. Therefore, the present study addressed the source of lack of English performance in Korean EFL context. 3) Working Memory (WM) capacity was correlated with both types of knowledge but it correlated strongly with implicit knowledge. Although the WM’s traits were defined as conscious, explicit and controlled process in previous studies, the WM could be related with implicit knowledge. Therefore, the result rectified the view of Working Memory (WM) in knowledge distinction. In conclusion, the present study gives two implications. First, in order to solve a problem, lack of English performance (especially speaking and writing) in the Korean EFL context, the present study suggested that teachers and instructors should enhance learners’ implicit knowledge rather than explicit knowledge. Second, the present study showed strong correlation between WM and implicit knowledge. Since the WM has been a strong predictor of English proficiency, students’ implicit knowledge should be improved for the sake of WM use. 본 연구에서는 학습자들의 명시적/비명시적 L2 지식, 작동기억, 그리고 L2 능숙도 간의 관계에 대하여 중점적으로 연구하였다. 본 연구에서 다뤄진 연구문제는 다음과 같다. 1) 한국 고등학교 영어 학습자들은 명시적/비명시적 영어 문법 지식의 차이를 보이는가? 2) 영어 능숙도와 명시적/비명시적 지식간의 관계가 있는가? 3) 작동기억과 명시적/비명시적 지식 사이에 관계가 있는가? 본 연구의 참여자는 경상남도 고성의 한 고등학교 1학년 학생들 중 상위, 하위 각각 3개반에서 130명의 학생들을 대상으로, 총 5개의 시험을 거쳐 영어 능숙도, 작동기억, 그리고 명시적/비명시적 영어 문법 지식을 조사하였다. 영어 능숙도 측정을 위해 다중선택 클로즈 테스트 (Multiple-choice cloze test), 작동기억 측정을 위해서는 읽기 폭 과업 (Reading span task), 명시적 지식을 위해서는 시간 제한 없는 문법성 시험 (Untimed grammatical judgement test)와 메타언어 지식 시험 (Metalinguistic knowledge test), 마지막으로 비명시적 지식을 측정하기 위해 시간 제한이 있는 문법성 시험 (Timed grammatical judgement test)를 시행하였다. 참여자들의 명시적/비명시적 지식의 구분을 위해 탐색적 요인 분석 (exploratory factor analysis)이 사용되었다. 또한 참여자들의 명시적/비명시적 지식, 작동기억, 영어 능숙도 간의 관계를 보기 위해서 Pearson의 상관관계 분석(Pearson’s correlation test)이 적용되었다. 그 결과 다음과 같은 결과가 도출되었다. 1) 한국 고등학교 1학년 학생들은 영어 문법적 지식을 명시적/비명시적으로 구분하여 인식하였지만 비명시적 지식에 비해 명시적 지식을 더 많이 보유하고 있는 것으로 밝혀졌다. 2) 영어 능숙도는 명시적/비명시적 지식 모두와 관련이 있지만 비명시적 지식과 더 강한 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 탐색적 요인 분석의 결과, 영어 능숙도는 비명시적 지식에 종속되는 것을 보여주었다. 학생들의 영어 능숙도에 있어 비명시적 지식이 더 많은 역할을 하고 있지만 명시적 지식이 더 우위에 있는 현상을 통해 한국 학생들이 겪는 영어수행능력(English performance)의 문제점을 설명하는 근원을 찾을 수 있었다. 3) 작동기억과의 관계에서는 명시적/비명시적 지식 모두 작동기억과 상관관계를 보였지만 비명시적 지식이 더 강한 상관관계가 있었다. 이전의 연구에서는 작동기억을 명시적, 통제적 활동이라고 규정 지었지만 본 연구에서는 작동기억에 관한 다른 시각을 제시 할 수 있었다. 결과적으로 본 연구는 명시적/비명시적 지식과 두 가지 변인들(영어 능숙도와 작동기억)의 관계를 통해 2가지를 제언한다. 첫째, 본 연구는 한국 학생들의 명시적/비명시적 지식의 불균형적 분포, 영어 능숙도와 비명시적 지식과의 강한 상관관계를 고려했을 때 학생들이 능숙하게 영어를 사용하기 위해서는 영어 지식이 비명시적으로 구축되어야 한다고 제언한다. 그러므로 교사들은 명시적인 지식을 향상시키는 기존의 교수방법이 아닌 비명시적 지식을 높이는 교수방법을 사용해야 할 것이다. 둘째, 본 연구는 작동기억이 비명시적 지식과 더 강한 상관관계를 보인다는 점에서 최근의 작동기억에 대한 새로운 주장과 일치함을 보여 주었다. 작동기억이 영어 능숙도의 강한 예측 변수로써 작용하므로 학생들의 능숙한 영어 사용을 위해서는 비명시적 지식을 향상시켜 작동기억의 사용을 촉진시키는 계기를 제공하여야 한다.

Working Memory in English Speech Production : Native Speakers vs. Korean EFL Learners

이옥영 서울대학교 대학원 2020 국내박사

본 논문은 멀티태스킹을 하면서 말을 할 때 말소리가 어떻게 변화하는지 살펴봄으로써, 작업기억이 발화의 말소리 생성에 관여하는지를 모국어와 외국어로서의 영어 발화를 비교하여 연구하였다. 이는 선행 연구에서 발화시 말소리 생성이 두뇌의 작업기억 시스템을 통해 계획되고 처리된다고 설명함에도 불구하고, 직접적인 실증 근거가 없고 간접적인 자료들이 반증한다는 점에서 출발하였다. 우선, 인지적 요인들이 리듬과 억양으로 정의되는 운율의 설명되지 않는 변이와 관련이 있을 것이라는 추측이 제기되어 왔지만, 이런 인지와 발화 사이의 연관성은 여전히 추측일 뿐 실증적 자료는 아직 제시되지 않았다. 게다가, 심리언어학에서 널리 수용되는 발화 모델들에서, 소리 정보의 일시적 저장 및 능동적 조작이 작업기억을 통해 처리된다고 설명하고 있지만, 역시 직접적 실험 근거가 없고, 특히 음운-음성적 발화 단계에 대한 해당 이론의 설명이 부분적일 뿐임을 인정하였고, 장기기억에 저장된 조음 뭉치를 그대로 출력해서 사용한다는 설명을 혼합함으로써, 작업기억이 필수적인지 의문을 남겼다. 아울러, 기억 이론 관점에서의 선행연구 리뷰 역시 작업기억이 말소리 생성에는 관여하지 않을지도 모른다는 잠정적 결론에 이르렀다. 마지막으로, 만약 말소리 생성이 작업기억을 통해 이루어지는지 아닌지 결정 여부가, 실시간으로 능동적으로 계획하며 만들어 발음하는 것인지 아니면 이미 저장된 발음 루틴을 습관적이고 반사적으로 출력하는 것인지에 달려 있다면, 원어민들과 외국어 학습자들이 다른 발화 처리 과정을 거칠지도 모른다는 추측을 하게 되었다. 따라서, 본 연구는 영어 발화의 말소리 생성에 작업기억이 연관되어 있는지, 그리고 영어 모국어 화자와 외국어 학습자가 다른 패턴을 보이는 지의 두 질문을 직접적으로 실험하였다. 미국인들과 한국인들이 각각 의미와 통사형태적으로 친숙해진 영어 문장들을 언어 혹은 공간 과제를 동시에 수행하는 멀티태스킹 상황에서 소리내어 말했다. 이들은 또한 같은 영어 문장들을 오직 말만 하는 비-멀티태스킹 상황에서 대조군으로 발화했다. 실험 결과 미국인들과 한국인들은 작업기억에 부과되는 인지 부하에 따라 다른 발화 패턴을 보였다. 우선 미국인과 한국인 모두 말을 하면서 멀티태스킹을 하게 되면 말실수를 더 많이 하고 더 빨리 말했다. 미국인들은 말을 하면서 멀티태스킹한 과제가 언어 과제이든 공간 과제이든 상관없이 같은 말소리 패턴을 보였으며, 측정한 그 외 모든 운율적 특성에서 말만 할 때와 통계적으로 동일했다. 그러나 대조적으로, 한국인들은 말하면서 언어 과제를 동시에 했을 때 발음에 큰 어려움을 보였다. 언어 과제를 할 때는 말만 할 때 뿐만 아니라 공간 과제를 할 때와 비교해서도 말실수가 더 많았고 운율이 평소와 더 많이 달라졌다. 공간 과제와 말을 멀티태스킹할 때는 앞서 말한 더 많은 말실수와 더 빠른 말속도 외에 다른 어떤 말소리의 차이를 보이지 않은 반면, 언어 과제와 말을 멀티태스킹할 때는 말 실수도 훨씬 더 많이 하고, 훨씬 더 빨리 말하고, 명사나 동사와 관사 등의 단어들 길이가 더 비슷해지고, 모음을 좀 더 웅얼거리며 발음했다. 본 논문은 이 실험 결과를 다음과 같이 해석한다. 작업기억은 말소리 생성에 관여할 수도 하지 않을 수도 있다. 이는 화자가 해당 언어에 대해 가지는 언어 경험과 훈련의 양과 그에 따라 장기 기억에 저장된 정보의 양에 따라 결정된다. 이는 해당 실험에서는 이분법적으로 나타났으나 실제로는 점진적인 선형 관계일 수도 있다. 이분법적으로 설명하자면, 모국어 성인 화자는 다년간의 언어 경험과 발음 훈련을 통해 이미 단어 형태와 조음 정보가 쌍으로 엮여 장기 기억에 루틴화된 템플릿 형태로 존재함으로써, 실제 발음을 할 때는 시각적 혹은 개념적으로 주어진 단어 형태를 실시간으로 조작하여 발음을 계획하고 시행하지 않는다. 즉각적이고 자동적으로 장기기억에서 저장된 형태-조음을 직접 출력해서 반사적으로 발음하게 되기 때문에, 작업기억을 통한 정보 처리는 이루어지지 않는다. 반면, 외국어로 언어를 배우는 학습자는, 그 언어 경험이 상당히 제한적이고, 특히 많은 경우 말하기 경험에서 더욱 그러하기에, 언어 형태와 조음 정보가 단단하게 장기 기억에 묶음으로 저장되어 있지도 않고 조음기관 훈련도 반사적으로 즉각적으로 이루어질 만큼은 아닐 확률이 높다. 따라서 할 말이 이미 의미, 문법, 단어, 형태적으로 모두 준비된 상태라 하더라도, 이를 발음하는 일 조차 실시간으로 계획되고 조작된다. 작업기억이 필요한 것이다. 이를 바탕으로 본 논문은 두뇌 기억 시스템의 작업기억과 장기기억과 관련하여 모국어와 외국어 말소리 생성에 대한 모델을 제시한다. 또한, 오랫동안 실증적 자료 없이 상반되는 추측에 그친 작업기억과 발화 말소리 생성의 관계를 직접적인 실험을 통해 검증을 시도했다는 점, 언어 운율에 대한 변이 중 멀티태스킹 시 발생할 수 있는 운율 변화를 인지와 연결하여 설명한 점, 상반된 선행연구의 추측과 논의들이 실제로는 해당 언어에 대한 경험과 훈련에 바탕을 두면 일관적으로 설명될 수 있음을 제안한 점, 그리고 이것이 모국어 대 외국어 혹은 나아가 모국어 어린이와 외국어 초급 학습자 대 모국어 성인과 외국어 숙련자로 확대하여 말소리 생성의 정보 처리 모델 및 교육적 함의를 제시한다는 점 등에서, 본 논문은 의의를 갖는다. 주요어 : 작업기억, 작업기억 능력, 발화, 운율, 음운적-음성적 부호화, 검색, 모국어 대 외국어 학 번 : 2006-30916 This dissertation investigates how speech sounds may change as a function of varying working memory load during speech. While cognitive factors have long been suspected to influence speech sounds, being responsible for unexplained variability in speech prosody, the hypothesized connection between cognition and speech production has yet to be systematically theorized with empirical data. Despite the widely accepted assumption in psycholinguistics that working memory involves speech production for temporary maintenance and active manipulation of speech information, the sound planning process remains an open question. Production models not only acknowledge that they only partially account for the phonological-phonetic encoding processes, but production models also adopt direct retrieval of memorized articulatory routines from long-term memory that may allow speakers to bypass the working memory process. Moreover, a comprehensive review from a memory perspective requires direct evidence and reexamination of the psycholinguistic assumption, suggesting that there is no working memory used in speech production. Furthermore, if the key lies between active ongoing planning and automatic routined response, then native speakers and nonnative speakers of a language may reveal different production patterns. These speaker types and their production patterns have not yet been directly compared in the literature. To address this gap, this study asks whether working memory is involved in English speech production and whether the involvement differs between native (first-language, L1) and nonnative (second-language, L2) speakers of English. To explore how cognitive processing overload derails typical speech sounds, in this study I experimentally manipulated the amount and the type of cognitive load in working memory by having participants engage in multitasking while speaking. Native speakers of American English and Korean EFL learners of English produced a set of syntactically complex sentences under two working memory load conditions and two control conditions. In the load conditions, speakers engaged in an additional task that taxed either verbal or spatial working memory while speaking. In the control no-load conditions, they solved an equation before speaking. The results show different working memory influences on L1 vs. L2 speech production. Both the L1 and the L2 speech had more errors and were faster during multitasking. However, the effect of load type was different. The L1 speech remained similarly intact, regardless of whether the task was verbal or spatial. By contrast, the L2 speech was impaired only by the verbal task; speech produced during a concurrent verbal task became more erroneous, faster, less variable in word durations, and less distinctive in vowel quality. The spatial task did not impact L2 prosody. I interpret these results as suggesting that different cognitive processes underly L1 and L2 speech production. This dissertation proposes a tentative model for L1 and L2 speech production with direct reference to working memory versus long-term memory. L1 speech production is usually automatic and spontaneous via retrieval from long-term memory and not impacted by (verbal) working memory. Thanks to sufficient exposure to and practice of form-sound units, speech production directly accesses long-term memory and instantly executes the articulatory gestural routines that are already stored along with the lexical forms. As L1 speech production draws from long-term memory, working memory is not overloaded by a (verbal or spatial) working memory task, and speech becomes only more erroneous and faster due to divided attention within a set time frame. By contrast, L2 speech sounds mainly emerge on the go via phonological-phonetic encoding in (verbal) working memory. Due to limited language experience in L2, articulatory templates are often not fully developed or readily retrievable for automatic execution. As L2 speech production draws from verbal working memory, a concurrent verbal task, but not a spatial task, overloads the capacity-limited verbal working memory component. While a general effect of divided attention can be observed just as in most multitasking, a verbal task disrupts speech more significantly than a non-verbal task. The study contributes direct evidence regarding the relationship between working memory and speech production. I examine some speculated effects of cognitive load on prosodic variations and move toward resolving the controversy over the encoding and the retrieval processes by referring to language experience. Beyond the scope of this dissertation and as a guidepost for research, we need to investigate how speech production processes may develop as a function of L1 language experience and L2 proficiency. Keywords: working memory, working memory capacity, speech production, prosody, phonological-phonetic encoding, retrieval, L1 versus L2 Student Number: 2006-30916

Anxiety, Working Memory, and Cognitive Load in Community College Students Solving Statistics Problems

Shidfar, Poorya University of Florida ProQuest Dissertations & The 2024 해외박사(DDOD)

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This study explored the relationships between cognition and emotion during learning, explicitly focusing on statistics anxiety, cognitive load, and working memory capacity when students solve forward and backward operation statistics problems. The study contributed to knowledge building on statistics problem-solving by addressing two research questions: a) how anxiety and cognitive load relate to performance on statistics forward and backward operation problems, and b) how working memory capacity relates to statistics anxiety, cognitive load, and performance on forward and backward operation problems. The cognitive load theory and the anxiety processing efficiency theory informed the conceptual framework.Participants (n = 61) were undergraduate college students enrolled in introductory statistics courses. Five instruments were used as data sources: a) a test of statistics forward and backward operation problem-solving, b) a survey of perceived cognitive load, c) the Statistics Anxiety Rating Scale, d) State-Trait Anxiety Inventory, and e) the Adaptive Composite Complex Span test of working memory capacity.The results of multiple regression analyses indicated that statistics anxiety was a significant negative predictor of forward and backward operation problem-solving. Cognitive load was not a significant predictor; however, it was positively associated with statistics anxiety. Furthermore, nonparametric correlational analysis revealed a complex relationship between statistics anxiety, cognitive load, working memory capacity, and statistics forward and backward operation problem-solving. Visuospatial working memory capacity was positively correlated with statistics anxiety and perceived cognitive load; however, no significant correlation was found between visuospatial working memory capacity and statistics backward operation problem-solving.Implications for students, faculty, researchers, and university administrators revealed that discussions, hands-on practice, and computational differences between forward and backward operation problem-solving are necessary to decrease anxiety and cognitive load. This study also demonstrates that educational practitioners, instructional designers, and researchers should consider individual differences such as statistics anxiety, working memory capacity, and cognitive load when designing or teaching statistics courses or conducting research on statistics education.

연합주의 관점의 창의적 사고력 모형

김현지 경북대학교 대학원 2008 국내박사

The present study examines the influence of working memory capacity, the breadth of attention, and the cognitive load on creativity in the view of associative theory. The study is largely divided into three parts. The purpose of the study 1 is to compose the model of creative thinking in the view of associative theory through the previous theories and studies. This model posits that creative solutions occur when new associations are formed between disparate elements from memory. The breadth of attention is a positive function of the association, the working memory capacity is also a positive function but, cognitive load is an inverse function. The purpose of the study 2 is to verify the relationship between the working memory capacity, the breadth of attention and creativity. Multiple measures of each of these constructs were obtained from 124 elementary school students(second-grade students from two elementary school in metropolitan city of Daegu). The results of the study 2 are as follows : 1. Results of bivariate regression analysis demonstrates that the breath of attention has significant positive influence on the fluency, flexibility and the originality. 2. Results of bivariate regression analysis demonstrates that the working memory capacity has significant positive influence on the fluency, flexibility and the originality. 3. Structural equation modeling is then performed. As hypothesized, the findings of the study indicates the significant positive relationships between working memory capacity and breadth of attention on creativity. The interaction model that assumes the interaction between working memory capacity and the breadth of attention shows the better fit indices. The purpose of the study 3 is to investigate the effects of the cognitive load on creativity, furthermore on the wide or narrow breadth of attention. 254 second-grade elementary school students from two school in metropolitan city of Daegu participate in this experiment. Students were assigned into two groups(High cognitive load group-130, Control group-124). The results of the study 3 are as follows : 1. Results of t-test demonstrates that the cognitive load has significant negative effects on the fluency, flexibility and the originality. 2. Results of two-way ANOVA demonstrates that cognitive load impairs fluency, flexibility and originality more in participants whose trait breadth of attention is wide than in those whose trait breadth of attention is narrow.

인지부하가 통증공감에 미치는 영향 : 다항과정트리 모델링

김성윤 연세대학교 대학원 2023 국내석사

타인의 고통에 대한 공감은 자신도 모르게 생겨날 수 있지만 하향적 요인에 의해 조절되어야 바람직한 결과를 낳을 수 있다. 이에 본 연구는 통증 공감의 통제 과정을 이해하기 위해 작업기억 이중과제에 의한 인지부하가 통증판단에 미치는 영향을 분석하였다. 통증판단 과제에서 참가자는 차례로 제시되는 점화자극과 표적자극을 보고, 표적자극에 담긴 타인의 신체에 통증이 가해지는지 판단하였다. 점화자극과 표적자극의 내용은 매 시행 같거나 다를 수 있었다. 참가자는 저부하 구획에서 통증판단 과제만 수행하거나, 고부하 구획에서 네 가지 색상을 기억하는 작업기억 과제를 동시에 수행하였다. 통증판단에 기여하는 프로세스들을 분리하기 위해, Cameron과 동료들(2017)이 제안한 다항트리과정 모형을 통증판단 반응에 적합하였다. 그 결과, 통증공감의 통제 과정을 반영하는 의도적 공감 파라미터가 작업기억 부담에 의해 감소하였으나, 자동 과정을 반영하는 비의도적 공감 및 반응 편향 파라미터는 작업기억 부담의 영향을 받지 않았다. 또한, 의도적 공감의 추정치는 인지부하 수준에 상관없이 개별 참가자의 작업기억 용량과 정적인 상관을 보였다. 본 연구는 통증공감의 용량제한적인 특성을 입증하고, 동시에 작업기억 용량이 통증 공감의 개인차를 이해하는 데 중요한 단서로 활용될 수 있다는 것을 시사한다.

Emotion Beliefs among Socially Anxious Individuals: Their Associations with Anxiety Risk Factors and Emotional Experiences during Social-Evaluative Stress

Minnick, Mark M The Pennsylvania State University ProQuest Dissert 2019 해외박사(DDOD)

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There is an increasing interest in the role that beliefs about emotions play in emotional reactivity and regulation, especially in the context of mental health concerns. The present study explored whether anxiety risk factors, namely anxiety sensitivity and working memory capacity, contribute to the quality of emotion beliefs of a sample of university students reporting significant levels of social anxiety. In addition, this study investigated the role that emotion beliefs played in emotional responding and regulation during a social evaluative speaking task, as well as whether emotion beliefs influenced the effectiveness of a computerized attention modification intervention designed to reduce distress during the speech. Self-report and psychophysiological indices of emotional responding and regulation in response to the speech were collected. Findings indicated that higher levels of anxiety sensitivity were associated with greater beliefs that emotions constrain behavior and hijack self-control, as well as with greater beliefs that attempts to regulate emotional experience are worthwhile. Further, the study provided evidence that the extent to which anxiety sensitivity is predictive of beliefs about the worth of emotion regulation depends on working memory capacity. The study also found some support that self-reported emotion regulatory behavior in response to the speaking task depended on the extent to which individuals believe that emotions constrain behavior and hijack self-control. However, effectiveness of the attention modification intervention was not moderated by emotion beliefs.

작업기억 용량과 컴퓨터 기반 텍스트 양식이 텍스트 이해에 미치는 효과

김민선 연세대학교 대학원 2004 국내석사

그림과 작업기억력이 영어어휘습득에 미치는 영향

정현주 경북대학교 교육대학원 2013 국내석사

Two experiments were conducted in order to explore the effects of pictures and working memory capacity on vocabulary learning of Korean children who learn English as a foreign language (EFL). In Experiment 1, one hundred and five 6th graders were assigned to two groups and were exposed four times to their corresponding experimental materials: (i) English words + meanings and (ii) English words + meanings + congruent pictures. The results showed that the main effect of picture did not reach statistical significance and that the main effect of working memory capacity was statistically and practically significant (p < .001, Cohen’s d = 1.699). No significant interaction between picture and working memory capacity was observed. Experiment 2 replicated Experiment 1 with a different group of learners (eighty-eight 6th graders) and different exposure frequency (eight times). The results indicated significant interaction of picture and working memory capacity, meaning that only learners with high working memory capacity benefitted significantly from pictures with increasing exposure frequency, whereas those with low working memory span did not reap as much benefit. The findings have important bearings on EFL vocabulary pedagogy within the context of intentional vocabulary teaching and learning.