Brainwave Activities of the Cognitive Individual Differences in Computerized Arithmetic Addition by Implicit Association Test

컴퓨터 덧셈학습의 인지적 개인차에 대한 암묵적 연합검사를 적용한 뇌파 분석

This research analyzed the brainwave activities and brain hemispherity to find out any implications to design the connections between the activities of the brain function and the computerized arithmetic addition in two difficulty levels: easy: 1-5 vs. hard: 6-9. Thus, in developing the brain based math learning for the computer education by implicit association test(IAT) indicated the significant results for the exclusive brain location and the brain hemispherity on the theta, alpha, low alpha, beta brainwaves by QEEG analysis. The results of this study physiologically supported the theoretical background for the computerized math learning skills as well as the math learning material development. It shows the difficulty levels of math information education and the brain activities on cognitive process of the learner continued on the possible investigation of the brain science.

본 연구는 컴퓨터를 통한 덧셈학습을 낮은 숫자(1 - 5)의 조합인 덧셈 학습과 높은 숫자(6 - 9)의 조합인 덧셈학습으로 나누어 문제 난이도에 따른 뇌 반구성을 분석하였다. 뇌 반구성의 특성을 보기 위하여 암묵적 연합검사(IAT, Implicit Association Test)를 통하여 덧셈학습 형태를 뇌의 반구성을 나타내는 감정과 논리와 연합시켜 덧셈 학습의 난이도에 따른 인지적 차이를 좌우뇌와 연결하여 분석하였다. 연구결과 뇌의 전체영역에서는 두정엽쪽의 저알파파(8-10Hz)와 후두엽의 SMR파(12Hz-15Hz), 남녀별로는 남자는 의미 있는 차이가 없고 여자인 경우 전두엽의 알파파(8-12Hz)에서 의미 있는 차이를 보여주었다. 뇌의 반구성은 측두엽을 중심으로 세타파(4-8Hz)와 베타파(12-30Hz)에서 의미 있는 차이를 보여주었다. 본 연구를 통하여 개인별 뇌기능의 특성에 기반한 컴퓨터 수학학습의 구성과 자료 개발을 위한 생리학적 기반 근거를 마련하였다. 본 연구결과는 수학 정보교육에서의 난이도 구성 및 문제해결과정의 학습자 인지과정에 대한 뇌활성도를 제시한 것으로 다양한 정보교육 과목 및 문제유형의 뇌과학적 규명에 대한 가능성을 보여주었다.