• 인지과학
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• 제20권4호
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• pp.555-571
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• 2009

본 연구는 맥락 정보가 심적 회전에 미치는 영향을 검증하였다. 첫 번째 실험에서는 심적 회전 시 주변 정보가 목표 자극을 회전하는데 미치는 영향을 조사하였다. 목표 글자와 주변 글자의 각도를 변화시키거나 좌우 글자의 위치를 바꾸어가며 목표 글자가 거울상인지 아닌지를 판단하게 하였다. 목표 글자는 세 글자로 이루어진 단어에서 가운데 글자로 정의하였고, 나머지 글자를 주변 글자로 정의하였다. 실험 결과 주변 글자의 회전 각도가 증가할수록 반응 시간이 증가하였다. 또한 목표 글자와 주변 글자의 회전 각도가 비슷할 때 반응 속도가 더 빠르게 나타났으며, 이러한 효과는 비단어 조건인 경우보다 단어 조건일 때 더 크게 나타났다. 두 번째 실험에서는 연습 난이도가 심적 회전에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 회전 각도에 따라서 반응 시간이 증가하긴 했지만, 연습 시행 난이도는 심적 회전시간에 영향을 미치지 않았다. 위와 같은 실험 결과는 심적 회전이 주변 맥락 정보에 의해서는 영향을 받지만 연습 난이도와 같은 사전 맥락 정보는 심적 회전에 영향을 미치지 않음을 시사한다.

• 인지과학
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• 제22권2호
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• pp.103-121
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• 2011

본 연구는 초기 화면의 차원 정보와 초기-검사 화면의 차원 일치 여부가 목표 대상이 $0^{\circ}$, $90^{\circ}$, $180^{\circ}$, $270^{\circ}$로 회전하는 상황에서 참가자들의 위치 탐색 수행에 어떠한 영향을 미치는지를 보고자 했다. 실험 결과, 초기 화면이 2차원으로 제시되었을 때 참가자들의 수행 정확도가 높았고, 특히 3차원 초기 화면의 경우 검사 화면과 차원이 일치할 때 위치 정보의 심적 회전이 요구되는 상황에서 위치 탐색에 어려움을 겪는 것을 발견하였다. 이러한 결과는 운전 상황과 같이 보조 자료로부터 위치 정보를 얻는 것과 동시에 운전자의 위치와 방향이 변하는 경우, 실제와 시각적으로 유사하게 설계된 3차원 자료보다는 정확한 위치 정보를 제공하는 2차원의 자료가 유리할 수 있음을 시사한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권5호
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• pp.371-390
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• 2021

이 연구의 목적은 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과학 과제를 해결하는 과정에서의 두뇌 활성 영역을 신경과학적 모델에 기반하여 영역 일반적 능력과 영역특수적 능력으로 구분하여 설명하는 것이다. 이를 위해 남자 대학생 24명이 공간능력 검사지 문항과 빛과 그림자 과제를 해결하는 동안의 시선이동과 EEG를 동기화하여 측정하였으며, 과제 해결 전략에 대한 사후면담과 RVP를 실시하였다. 시선 이동, 두뇌 활성 영역, 참여자의 사고 과정과 전략을 통합하여 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과제 해결 과정을 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공간 시각화와 심적 회전 요소는 주로 두정엽의 활성을 필요로 했으며, 공간 방향화 요소는 전두엽의 활성을 필요로 했다. 구체적으로, 공간 시각화 요소는 문제를 탐색하는 과정에서 전두엽이 활성화되었고, 문제와 답지를 비교하는 과정에서 측두엽과 두정엽이 활성화되었다. 심적 회전 요소는 회전된 정보를 탐색하는 구간에서는 전두엽이, 심적 회전을 할 때에는 두정엽이, 문제와 답지를 비교하는 구간에서는 측두엽이 활성화되었다. 공간 방향화 요소는 문제를 탐색하는 과정과 문제와 답지를 비교하는 과정 모두 전두엽이 활성화되었다. 둘째, 빛과 그림자 과제를 해결 할 때에는 영역 일반적 기능인 공간 능력과 과학적 원리를 적용하는 영역 특수적 사고가 함께 필요하였다. 평행광의 그림자 모양 추론과 빛의 방향이 바뀔 때의 그림자 모양을 추론에서의 두뇌 활성 패턴은 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 유사하였다. 여러 방향에서의 그림자를 통해 원래 물체를 추론할 때에는 공간 방향화 요소, 점광원의 그림자 모양을 추론할 때에는 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 두뇌 활성 패턴이 유사하였다. 빛과 그림자 과제를 해결할 때 추가적으로 활성화 된 부위는 주로 연역적 추론, 작업 기억, 행동에 대한 계획 기능을 담당하는 중측두이랑, 중심앞이랑, 하전두이랑, 중전두이랑이었다. 따라서 빛과 그림자 과제를 해결하는 과정에서는 공간능력 외에도 그림자 생성 원리를 기반으로 한 연역적 추론, 빛의 진행 방향을 작업 기억에 유지시키는 것, 광원의 특징에 따른 과제 해결 과정 계획, 빛-물체-스크린의 공간적 관계 인지 등이 추가적으로 필요하다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권1호
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• pp.44-50
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• 2009

In this study, the relationship between military pilot's spatial ability and unusual attitude recovery was investigate. MRT(Mental Rotation Test) was measured with spatial ability whereas recovery time and error rates were mearsured with respect to 11 unusual attitudes. Eight fighter pilots and eight rear cockpit pilots of F-4E participated in this study. The results showed that MRT response time was significantly correlated with unusual attitude recovery time. The regression equation showed that unusual attitude recovery time was linearly related to MRT response time and could be explained by MRT response time more than 66%. In conclusion, it is recommended that a training is needed to improve the mental rotation ability in a visually restricted environments during maneuvering.

• 인지과학
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• 제28권3호
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• pp.149-171
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• 2017

본 연구에서는 공과대학 신입생(수학능력 시험에서 수학 B형을 친 학생들)들과 공학전공을 희망하는 자율전공 학생(수학 A형을 친 경우)들의 공간능력을 조사하여 수학 성취도와 공간능력 사이의 상관관계를 성별로 조사하였다. 그리고 문제해결전략에 성별로 차이가 있는지, 전략 선택의 차이가 공간능력에 실제로 영향을 미치는지를 확인해보고자 하였다. 이를 위하여 검사도구로 Purdue 공간 시각화 검사-회전(이하 PSVT-R)을 사용하였다. 또한 문항별 정답률을 성별로 구하고 분석해보았다. 연구결과, 공간 시각화능력-회전 능력에서의 성별 차이는 일반 공대생과 자율전공 학생들 모두 공통적으로 나타났고, 두 집단 모두 남학생이 여학생보다 10% 정도 우월 하였다. 검사에 참여한 학생들을 네 집단(일반 공대 남학생, 일반 공대 여학생, 자율전공 남학생, 자율전공 여학생)으로 나누었을 때 공간 시각화 능력은 일반 공대 남학생의 점수가 25점으로 가장 높았고, 다음이 자율전공 남학생(22.5)과 일반 공대 여학생(22.4)이 거의 비슷하였으며, 자율전공 여학생(19.2)의 순서로 낮아졌다. 공간 시각화 능력과 수학 성취도 사이의 상관계수는 동일한 집단 내에서는 모두 0.25이하로 둘 사이의 상관관계는 미미하였다. 그렇지만 집단 간에는 차이가 존재하는데, 일반 공대 및 자율전공 모두 남학생의 수학성취도와 공간 시각화 능력이 여학생보다 높았고, 수학 심화과정을 배운 일반 공대남(여)학생의 공간 시각화 점수가 그렇지 못한 자율전공 남(여)학생보다 높았다. 이 사실들은 공간능력과 수학 성취도 사이에 상관관계가 있음을 시사한다. 도형의 회전에서 문제해결 전략은 크게는 전인적(holistic) 전략부터 분석적(비교, 대조) 전략으로 나눌 수 있다. Mann-Whitney U 검증 결과 전략의 선택에서 유의미한 성별차이가 존재하였다. 그 외에도 일반 공대 남학생들에서는 전인적 전략을 80% 이상 사용했다는 응답이 가장 높았고, 일반 공대 여학생과 자율전공 학생들에서는 남녀 모두 전인적 전략을 50~80% 정도 사용하면서 비교, 대조와 같은 분석적인 방법을 곁들였다는 응답이 가장 높았다. 전략의 선택이 공간 시각화 능력의 점수 차이로 연결된다는 증거는 찾지 못하였지만, 만점을 받은 일반 공대생 집단은 남녀 모두 평균적인 선택보다는 전인적인 전략을 가장 많이 사용하였다. 한편 자율전공 하위권 학생들은 상대적으로 한 가지 전략에 치우치는 경향이 있었다. 따라서 도형의 회전과제에서는 두 가지 전략을 융통성 있게 사용하는 것이 문제해결에서 한 가지 전략만 과도하게 사용하는 경우보다 효과적으로 판명되었다. 마지막으로 문항별 정답률을 분석하여 여학생들의 정답률이 상대적으로 낮은 문항들을 추출하였다. 이 문항들의 특징은 회전축이 2개인 경우들에 집중되었다. 하지만 PSVT-R 점수의 차이는 효율적인 전략의 선택과 운영 외에도 주어진 도형에 대한 심적 이미지를 정확하게 만드는 능력에도 달려있음을 문항 분석 결과로 알 수 있었다. 위의 연구결과를 토대로 공간 시각화-회전 점수가 낮은 하위권 학생들에게 지금까지 그들에게 익숙하지 않았던 다른 전략을 학습할 경험과 기회를 제공할 것을 제안한다. 또한 문항 분석의 결과를 이용하여 정답률이 낮은 문항과 유사한 문항들을 개발하여 학습한다면 하위권 및 여학생들의 공간 시각화능력 향상에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 정신신체의학
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• 제31권2호
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• pp.134-141
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• 2023

연구목적 과거 스포츠 선수의 신체, 기술적인 능력에 초점이 맞추어 훈련하던 경향과 더불어 최근 선수의 기질, 성격 그리고 인지 능력과 같은 심리적인 요소의 중요성에도 초점이 집중되고 있다. 본 연구에서는 성격 및 기질과 인지기능에 따라 선수들 및 일반인들 사이에서 차이가 있을 것으로 생각하였다. 더불어 차례가 정해져 있고 느린 템포의 경기를 하는 야구 선수와 빠른 템포의 경기를 하며 순간적인 판단을 자주하는 농구 선수 간의 기질과 인지 기능에도 차이가 있을 거라 예상했다. 방법 2023년 한해 동안 프로 농구팀에 소속되어 있는 선수 57명, 프로 야구팀에 소속되어 있는 선수 51명, 선수 생활을 해본 적 없는 일반인 44명을 대상으로 기질 및 성격 검사, 컴퓨터화된 신경인지 평가를 실시하였다. 세 군의 인구 특성, 기질 및 성격 특성, 인지 기능의 평균 차이를 일원분산분석을 사용하여 분석하였고 Bonferroni 사후검증을 실시하였다. 주전과 비주전 선수들간의 기질 및 성격, 인지 기능의 비교는 Mann-Whitney U test 를 사용하여 분석하였다. 결과 세 군간의 기질 비교에서, 보상의존, 지속성은 농구 선수와 야구 선수 그룹이 대조군에 비해서 높았다. 성격 검사에서는 자기지향성과 연대감은 농구 선수와 야구 선수 그룹에서 대조군보다 높았던 반면 자기초월은 농구와 야구 선수 그룹에서 대조군에 비해 낮았다. 농구 선수 그룹에서 주전 선수들은 비 주전 선수들에 비해서 자기지향성과 연대감의 점수가 높았다. 인지 능력 검사인, 감정지각 검사에서, 야구 선수와 농구 선수가 대조 군에 비하여 correction rate가 높았다. 심적회전 검사에서 농구 선수 그룹이 가장 correction rate가 높았고, 카드정렬 검사에서는 야구 선수와 농구 선수 그룹의 움직인 카드 횟수가 대조군에 비해 낮았다. 야구 선수와 농구 선수 그룹에서 주전 선수의 감정지각 검사 correction rate가 비 주전 선수에 비하여 높았다. 농구 선수 그룹에서 주전 선수의 심적회전 검사 correction rate가 비주전 선수에 비하여 높았다. 결론 이번 연구를 통해 프로 농구 및 야구 선수들과 일반인 간의 성격, 기질 그리고 인지 능력 차이를 비교하였다. 프로 선수들의 기질은 일반인과 비교하여 높은 보상의존과 지속성 경향성을 보였다. 성격에선 프로 선수가 일반인과 비교하여 자기지향성과 연대감 경향성이 높았지만 자기초월성 점수는 낮았다. 인지 능력 검사에서 감정지각 검사, 심적회전 검사, 카드정렬 검사 모두 운동 선수가 일반인보다 능력이 뛰어남을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 프로 선수들이 성격, 기질 및 인지 능력 면에서 일반인과 차이가 있으며 이는 선수 육성과 지도 목표에 대해 중요한 정보를 제공하고 있다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제25권4호
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• pp.571-598
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• 2015

본 연구에서는 공간 과제에서 학생들이 사용하는 공간 인지 전략의 유형과 역할을 살펴보고자 Shepard & Metzler(1971)의 심적 회전 검사(mental rotation test)를 토대로 시각적 변별과 기억 능력을 측정하는 두가지 공간 과제를 개발하여, 초등학교 6학년 학생 63명을 대상으로 연구를 수행하였다. 연구 결과, 학생들은 접근 방법 측면에서 전체적 접근 전략과 부분적 접근 전략을, 처리 방법 측면에서 심상적 처리 전략과 분석적 처리 전략을, 준거 기준 측면에서 대상 변환 전략과 관점 변환 전략을 사용하였다. 사용 전략에 따른 검사 점수를 비교한 결과 접근 방법 측면에서는 부분적 접근 전략을 사용한 집단이, 처리 방법 측면에서는 분석적 처리 전략을 사용한 집단이, 준거 기준 측면에서는 관점 변환 전략을 사용한 집단의 검사점수가 더 높게 나타났다. 또한 이러한 전략은 변별 과제보다 재인 과제에서, 복잡도가 낮은 문항보다는 복잡도가 높은 문항에서 더 빈번하게 사용되었다. 따라서 부분적 접근전략, 분석적 처리 전략, 관점 변환 전략은 인지적 노력이 많이 요구되는 문제 상황에서 체계적으로 문제를 해결하도록 돕는 유용한 전략임을 확인할 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제20권2호
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• pp.163-175
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• 2017

본 연구는 평면 도형의 도형 분류하기 과제를 제시할 때 길이와 각의 표기 여부가 도형의 개념 이해에 어떤 영향을 주는지 알아보는데 목적이 있다. 이를 위해, 초등학교 4학년 학생 33명을 대상으로 분류하기 과제 해결 과정을 Eye-tracker를 통해 녹화하고 정답률과 Gaze Duration을 중심으로 분석하였다. 그 결과, 이등변삼각형과 정삼각형의 분류하기에서는 길이를 제시하였을 때 정답률이 증가하고 Gaze Duration은 감소하였다. 예각삼각형과 둔각삼각형 과제에서도 직각을 표기했을 때 정답률이 증가하고 Gaze Duration이 감소하였다. 이러한 결과로 볼 때, 평면도형을 분류하는 과제를 제시할 때는 길이와 각을 표기하여 학생들이 어림하여 도형을 분류하기 보다는 도형의 개념 이해를 바탕으로 분류하는 것을 측정하는 데 초점을 두어야 할 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.19-29
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• 2021

우수한 선수들은 게임을 읽는 머리, 스포츠형 두뇌를 가진다. 그러나 스포츠 두뇌를 종합적으로 측정하는 인지 검사도구는 개발된 바 없다. 따라서 본 연구의 목적은 스포츠 인지기능을 측정하기 위한 컴퓨터 기반 프로그램을 개발하는 것이다. 스포츠 인지기능 문헌고찰을 바탕으로 정보처리속도, 실행기능(인지유연성, 억제능력), 공간능력을 스포츠 인지기능으로 선정하였다. 정보처리속도 측정을 위해 단순 및 선택반응시간 검사, 실행기능 측정을 위해 기호잇기검사, 자극수반과제, 공간능력 측정을 위해 심적회전과제가 선택되었고, 이들을 컴퓨터 기반 측정 프로그램으로 개발하였다. 검사를 실행하면, 각 검사에 대한 설명과 함께 연습시행이 주어진 뒤, 본 과제가 시작되며, 과제 종료와 동시에 주요 변인들이 통계처리되어 txt 파일형태로 자동저장된다. 스포츠 인지검사도구는 추후 타당도와 신뢰도 평가를 거쳐, 스포츠 영재발굴과 선수선발에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.325-339
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• 2021

연구의 목적은 문헌고찰을 통해 스포츠 관련 인지기능과 이를 효과적으로 측정할 수 있는 검사도구를 제안하고, 스포츠 지능 연구의 기초를 마련하는 것이다. 문헌고찰은 체계적 문헌고찰과 메타분석 지침인 PRISMA 연구법에 근거하여 수행되었다. 게재년도 2008-2020년으로 검색기준 설정 후, 키워드를 통해 검색된 총 429편 중 본 연구의 문헌선택 기준을 충족한 45편이 최종 분석되었다. 고찰된 논문 결과를 요약하면, 선수들은 비선수보다 특정 인지기능이 우수하고, 스포츠 전문성이 높을수록 해당 인지기능이 더 높았으며, 종목에 따라 인지기능에 차이가 있는 것으로 나타났다. 45편에 대한 종합적 분석결과, 스포츠 수행과 관련된 주요 인지기능은 실행기능(억제능력, 인지유연성), 정보처리속도, 공간능력, 주의력으로 요약된다. 각 인지기능 측정을 위한 검사도구로 억제능력은 정지신호과제, 인지유연성은 설계유연성검사, 정보처리는 단순반응검사와 선택반응검사, 공간능력은 심적회전검사, 주의력은 주의연합검사가 적절하다.