안구 운동 추적을 활용한 중학교 수학 영재의 도형추론능력 분석

Using Eye-tracking to Analyze the Figural Reasoning Ability of Mathematically Gifted Middle School Students

본 연구는 레이븐 고급 누진 행렬 검사를 이용하여 중학교 수학 영재 학생 30명의 도형추론능력을 확인하고 안구 운동 추적을 활용하여 그 과정을 분석하였다. 분석 결과 수학 영재들은 간단한 시각적 조작을 요구하는 문항은 모두 잘 해결하였지만, 다소 복잡한 시각적 사고나 분석적 사고가 필요한 문항에 있어서는 차이가 나타났다. 수학 영재 학생들이 도형 패턴에서 규칙을 추론하는 과정을 분석한 결과, 정보 검색 방법, 구조의 파악 속도, 사고의 유연성, 메타인지 등에서 많은 차이가 존재했고, 이는 도형추론의 성패에 영향을 미쳤다. 연구 결과를 토대로 영재 교육에 대한 시사점을 제시하였다.

Using the raven’s advanced progressive matrix, this study investigated the figural reasoning ability of 30 mathematically gifted students in middle school and analyzed the figural reasoning process using eye-tracking method. As a result of the study, mathematically gifted students showed a large individual difference in figural reasoning ability. Almost all subjects were able to solve the items that require simple visual manipulation, but there were individual differences in the accuracy of visual items involving complex rules or items with two or more rules. As a result of analyzing the patterning process, there were many differences in thinking ability or characteristics such as information searching method, structure grasping speed, mental flexibility, meta-cognition, and analytical thinking, which influenced the success or failure of figural reasoning. It was confirmed that the selected mathematically gifted students' individual thinking ability and characteristics were measured and that differentiated instruction was needed to strengthen their thinking ability.