해결된 예제를 활용한 수학 협력학습이 중학생의 인지부하와 학습동기에 미치는 영향

The Effect of Mathematics Collaborative Learning Using Worked Examples on Cognitive Load and Motivation

본 연구는 해결된 예제를 활용한 수학 협력학습이 개별학습과 비교하여 학생들의 수학 성취도와 인지부하에 미치는 영향에 차이가 있는지 확인하고자 하였다. 또한 협력학습과 개별학습의 학습 환경이 학생들의 자기효능감과 흥미에 미치는 영향에 차이가 있는지 확인하고, 학생들의 성취수준에 따른 차이도 분석하고자 하였다. 이를 위해 중학교 3학년 282명을 네 집단(협력-예제-예제, 협력-예제-문제, 개별-예제-예제, 개별-예제-문제)으로 나누어 이차함수의 활용 단원의 과제를 제공하였다. 연구 결과는 첫째, 해결된 예제를 활용할 때 협력학습과 개별학습이라는 환경에 따른 수학 성취도의 차이는 없었다. 둘째, 해결된 예제를 사용하더라도 협력학습 집단의 외재적 인지부하가 개별학습 집단보다 낮게 나타났다. 특히 상 수준의 학생들이 예제-예제를 활용하여 협력학습을 할 때 개별학습 환경보다 외재적 인지부하를 낮게 인식하였다. 마지막으로, 해결된 예제를 활용한 전략이 협력학습보다 개별학습 환경에서 하 수준 학생들의 자기효능감과 흥미에 긍정적인 영향을 주었다.

The purposes of this study were to investigate the effect of mathematics collaborative learning using worked examples on students' mathematics achievement and cognitive load, and to examine the influence of collaborative and individual learning environment on students' self-efficacy and interest. In addition, we wanted to analyze the differences between students' self-efficacy and interest according to their achievement level. To this end, we divided 282 middle school students into 4 groups (collaboration-example-example, collaboration–example-problem, individual-example- example, individual-example-problem), and provided them with the tasks about the use of quadratic function. The results of this study are as follows. First, when using the worked examples, there was no difference in mathematics achievement according to the environment of collaborative learning and individual learning. Second, albeit on the same condition of being given the worked examples, the external cognitive load of the collaborative learning group was lower than that of the individual learning. Particularly, when the students at the upper level do collaborative learning by using example-examples, they felt external cognitive load less compared to those in the individual learning environment. Lastly, the strategy using the worked examples had a positive effect on the self-efficacy and interest of lower-level students in the individual learning environment rather than that of collaborative learning.