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An Analysis of Eye Movement in Observation According to University Students' Cognitive Style

대학생들의 인지양식에 따른 관찰에서의 안구 운동 분석

  • Received : 2013.02.23
  • Accepted : 2013.05.06
  • Published : 2013.06.30

Abstract

The purpose of this study is to analyze observation characteristics through eye movement according to cognitive styles. To do this, we developed observation tasks that show the differences between wholistic cognitive style group and analytic cognitive style group, measured eye movement of university students with different cognitive styles after being given an observation task. The difference between two cognitive style groups is confirmed by analysing gathered statistics and visualization data. The findings of this study are as follows: First, to compare fixation time and frequency, we compared the average value of total time used in the observation task by the wholistic cognitive style group and analytic cognitive style group. The numbers of Fixation (total) and number of Fixations (30s), is based on the fact that the wholistic cognitive style group has more numbers of fixation (Total) and number of fixations (30s) means the wholistic cognitive style group can observe more points or overall features than the analytic cognitive style group, in contrast, the analytic cognitive style group tend to focus on a particular detail, and observe less numbers of points. Second, to compare observation object and area by cognitive style, the outcome of analysing visualization data shows that wholistic cognitive style group observes the surrounding environment of spider and web on a wider area, on the other hand, the analytic cognitive style group observes by focusing on the spider itself. Through the result of this study, there are differences in observation time, frequency, object, area, and ratio from the two cognitive styles. It also shows the reason why each student has varied outcome, from the difference of information following their cognitive styles, and the result of this study helps to figure out and give direction as to what observation fulfillment is more suitable for each student.

이 연구의 목적은 시선 이동을 통해 나타나는 인지양식에 따른 관찰 특성을 분석하는 것이다. 이를 위해 전체적 인지양식, 분석적 인지양식 집단의 관찰 사실에 차이를 보이는 관찰 과제를 개발하고, 각각의 인지양식을 가진 대학생들을 대상으로 관찰 과제를 제시했을 때 안구 운동을 측정하였다. 통계 자료와 시각화 자료를 수집하여 Fixation을 분석하였고 두 인지양식 집단의 관찰 특성 차이를 확인하였다. 이 연구에서 밝혀진 결과는 다음과 같다. 첫째, 인지양식에 따른 응시시간 빈도를 확인하기 위해 과제에 대한 각 집단의 응시시간, 전체 Fixation 개수, 그리고 30초동안의 Fixation 개수의 평균값을 비교했을 때 전체적 인지양식 집단이 전체 Fixation 개수, 30초에서의 Fixation 개수가 더 많았다. 이것은 전체적 인지양식 집단이 분석적 인지양식 집단보다 더 많은 지점을 관찰하였고, 분석적 인지양식 집단은 더 적은 수의 지점을 관찰하며 특정한 지점에 집중하는 성향을 나타낸다는 것을 의미한다. 둘째, 인지양식에 따른 관찰 비중을 비교했을 때 거미를 관찰하는 비중은 분석적 인지양식이 집단이, 주변 환경을 관찰하는 비중은 전체적 인지양식에서 높았고, 부분적 생김새를 관찰하는 비중은 분석적 인지양식이 집단이, 전체적 생김새를 관찰하는 비중은 전체적 인지양식 집단이 더 높았다. 전체적 인지양식 집단은 주변 환경의 부분적 생김새와 거미의 전체적 생김새를 관찰하는 비중이 높고, 분석적 인지양식 집단은 거미의 부분적 생김새를 관찰하는 비중이 매우 높다. 이상의 연구 결과를 종합해보면 인지양식에 따라 관찰 시간, 빈도, 대상, 영역, 비중에 차이가 있음을 알 수 있다. 학습자마다 다양한 관찰 결과가 나타나는 원인이 인지양식에 따라 받아들이는 정보의 차이에 있음을 확인하였고, 본 연구의 결과는 학습자의 특성에 가장 적합한 관찰 수행을 파악하고 지도하는데 도움이 될 것이다.

Keywords

References

  1. 권석원, 권용주(2009). 생명현상 관찰에서 나타나는 인과적 의문 생성의 ERF 특성: MEG 연구. 과학교육연구지, 33(2), 336-345.
  2. 권용주, 정진수, 강민정, 김영신(2003). 과학적 가설지식의 생성 과정에 대한 바탕이론, 한국과학교육학회지.23(5), 458-469.
  3. 권용주, 정진수, 강민정, 박윤복(2005). 생명현상에 대한 초.중등 과학교사의 관찰에서 나타난 과학적 관찰의 유형. 한국과학교육학회지, 25(3), 431-439.
  4. 권용주, 정진수, 이준기, 이일선(2008). 과학지식의 생성과 평가. 메이드. 74-119.
  5. 김민경(2009). 초등학생의 인지양식에 따른 생물 과제의 관찰 특성 분석. 한국교원대학교 석사학위논문.
  6. 김주필(2000). 한국산 거미목 목록. 한국토양동물학회, 5(2), 139-163
  7. 김주필, 임현옥(1998). 한국산 조망성 (造網性) 거미류의 그물형태의 연구. 한국환경생물학회, 16(2), 123-142.
  8. 김지호, 부수현, 김재휘(2007). 광고의 깊이지각 단서가 시각적 주의에 미치는 영향에 대한 아이트래커 활용 연구. 한국광고홍보학회지, 9(2), 277-310.
  9. 김태용(2008). 유명 여성모델이 등장하는 TV광고에 대한 시청자들의 시선이동. 광고학연구, 19(3), 103-115.
  10. 신동훈, 신정주, 권용주(2006). 초등학교 관찰 수업과정과 관찰유형 분석. 초등과학교육, 25(4), 339-351.
  11. 양일호, 이순주, 김은애, 이소리, 권석원(2010). 인지양식에 따른 관찰 특성 분석 : MEG 연구. 한국과학교육학회지, 30(8), 1097-1109.
  12. 윤미소, 김한일(2003). 초등학생의 인지양식에 따른 검색전략비교. 한국컴퓨터교육학회 논문지, 6(3), 143-150.
  13. 이수범, 이희복, 신명희(2011). 아이트래킹을 이용한 가상광고 수용자 효과 연구. 광고학연구, 22(5), 99-125.
  14. 이태연(2008). 범주학습에서 범주화 방략에 미치는 인지양식의 효과. 한국심리학회지: 실험, 20(4), 339-355.
  15. 이태연(2009). 범주학습에서 범주화 방략에 미치는 인지양식의 효과. 한국심리학회지: 인지 및 생물, 20, 339-355.
  16. 이태연(2011). 인지양식, 자극 응집성 및 지시가 범주학습에 미치는 효과. 한국심리학회지: 인지 및 생물, 23(3), 411-429.
  17. 임성만, 손희정, 양일호(2011). 초등학생의 인지양식에 따른 자료해석 특성 분석. 한국과학교육학회지, 31(1), 78-98.
  18. 임채성(1999). 초등학교 아동의 인지양식과 성별에 따른 생물 관찰 특성. 한국생물교육학회지, 27(2), 143-150.
  19. 임채성(2005). 뇌 기능에 기초한 과학 교수학습: 뇌기능과 학교 과학의 정의적.심체적.인지적 영역의 연계적 통합 모형. 초등과학교육, 24(1), 86-101.
  20. 임채성, 김남일, 김재영, 배진호, 장남기(1993). 고등학교 학생의 인지기능과 과학 학업성취도의 관계. 한국생물교육학회지, 21(20), 127-133.
  21. 임채성, 이선경, 장남기(1990). 중학생의 인지양식 성별과 과학성취도와의 관계. 서울대학교 과학교육연구소 과학교육연구논총, 15(1), 69-76.
  22. 최현동, 신동훈(2012). 과학 교과서의 표를 해석하는 초등교사들의 안구 운동 추적. 초등과학교육, 31(3), 358- 371.
  23. Ballard, D. H., Hayoe, M. M., Pook, P. K., & Rao, R. P. N. (1997). Deictic codes for the embodiment of cognition. Behavioral and Brain Sciences, 20(4), 723-767.
  24. David A. S., Eric N. W., & Len A. A. (2005). Eye-Tracking Students'Attention to PowerPoint photographs in a Science Education Setting. Journal of Science Education and Technology, 14(5-6), 509-520 https://doi.org/10.1007/s10956-005-0225-z
  25. Driver, R., & Erickson, G. (1983). Theories-in-action:Some theoretical and empirical issues in the study of students'conceptual frameworks in science. Studies in Science Education, 10(1), 37-60. https://doi.org/10.1080/03057268308559904
  26. Erol, O., Turkan, K., Engin, K., & Kursat, C. (2009). An eye-tracking study of how color coding affects multimedia learning. Computer & Education, 53(2), 445-453. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2009.03.002
  27. Hauk, O., Patterson, K., Woollams, O., Cooper-Pye, E.,Pulvermuller F., & Rogers T. T. (2007). How the camel lost its hump: The impact of object typicality on event-related potential signals in object decision. Journal of Cognitive Neuroscience, 19(8), 1338-1353. https://doi.org/10.1162/jocn.2007.19.8.1338
  28. Henderson, J. M., and Hollingsworth, A. (1998). Eye movements during scene viewing: An overview. In Underwood, G. (Ed.), Eye Guidance in Reading and Scene Perception, Elsevier, Oxford, 269-294.
  29. Henderson, J. M., Brockmole, J. R., Castelhano, M. S., & Mack, M. (2006). Visual saliency does not account for eye movement during visual search in real-world scenes. Eye Movement Research: Insights into mind and brain. Oxford: Elsevier, 537-562.
  30. Hodson, D. (1986). Rethinking the role and status of observation in science education. Journal of Curriculum Studies, 18(4), 381-396. https://doi.org/10.1080/0022027860180403
  31. Hoese, W. J., & Nowicki, S. (2001). Using "The Organism" as a conceptual focus in an introductory biology course. The American Biology Teacher, 63(3), 176-183.
  32. Hsiao-Ching, S., & Yi-Zen, C. (2009). The impact of multimedia effect on science learning: Evidence from eye movements. Computer & Education, 53, 1297-1307. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2009.06.012
  33. Jelka S. (2007). Increasing the interest of students in plants. Journal of Biological Education, 42(1), 19-23. https://doi.org/10.1080/00219266.2007.9656102
  34. Jonassen, D. H. (1978). Cognitive styles/controls and media. Educational Technology, 16(6), 28-32.
  35. Just, M. A., & Carpenter, P. A. (1976). Eye fixations and cognitive processes. Cognitive Psychology, 8(4), 441-480. https://doi.org/10.1016/0010-0285(76)90015-3
  36. Krapp, A. (2002). Structural and dynamic aspects of interest development: Theoretical considerations from an ontogenetic perspective. Learning and Instruction, 12(4), 383-409. https://doi.org/10.1016/S0959-4752(01)00011-1
  37. Matti, H., & Jukka, H. (1999). Utilization of illustrations during learning of science textbook passages among low- and high- ability children. Contemporary Educational Psychology, 24(2), 95-123. https://doi.org/10.1006/ceps.1998.0987
  38. Messick, S. (1984). The nature of cognitive styles:Problems and promise in educational practice. Educational Psychologist, 19(2), 59-74. https://doi.org/10.1080/00461528409529283
  39. Myers, O. E., Saunders, C. D., & Garrett, E. (2003). What do children think animals need? Aesthetic and psychosocial Conceptions. Environmental Education Research, 9(3), 305-325. https://doi.org/10.1080/13504620303461
  40. Norris, S. P. (1984). Defining observational competence. Science Education, 68(2), 129-142. https://doi.org/10.1002/sce.3730680206
  41. Rayner, K. (1998). Eye movements in reading and information processing: 20 years of research. Psychological Bulletin, 124(3), 372-422. https://doi.org/10.1037/0033-2909.124.3.372
  42. Riding, R. J., & Cheema, I. (1991). Cognitive styles: An overview and integration. Educational Psychology, 11(3&4), 193-215. https://doi.org/10.1080/0144341910110301
  43. Riding, R. J., & Rayner, D. (1998). Cognitive styles and learning strategies: Understanding style differences in learning and behavior. London, UK: David Fulton Publishers.
  44. Sadler-Smith, E., & Riding, Richard. (1999). Cognitive style and instructional preferences. Instructional Science, 27, 355-371.
  45. Simons, J. S., Koutstaal, W., Prince, S., Wagner, A. D., & Schacter, D. L. (2003). Neural mechanisms of visual object priming: Evidence for perceptual and semantic distinctions in fusiform cortex. NeuroImage, 19, 613-626. https://doi.org/10.1016/S1053-8119(03)00096-X
  46. Uitto, A., Juuti, K., Lavonen, J., & Meisalo, V. (2006). Students'interest in biology and their out-of-school experiences. Journal of Biological Education, 40(3), 124-129. https://doi.org/10.1080/00219266.2006.9656029
  47. Witkin, H., Moore, C. A., Goodenought, D., & Cox, P. W. (1977). Field dependent and field-independent style and their educational implication. Review of Educational Research, 47(1), 1-64. https://doi.org/10.3102/00346543047001001

Cited by

  1. Comparative Analysis of Eye Movement on Performing Biology Classification Task between the Scientifically Gifted and General Elementary Students vol.34, pp.1, 2015, https://doi.org/10.15267/keses.2015.34.1.142
  2. Investigation of Eye-Tracking on Learning Task Perceiving Process of Elementary Students with Different Motivation System on Science Learning vol.34, pp.1, 2015, https://doi.org/10.15267/keses.2015.34.1.086
  3. 초등학생의 인지양식에 따른 안구운동기반 생물분류 사고과정 모형 개발 vol.45, pp.2, 2017, https://doi.org/10.15717/bioedu.2017.45.2.244