흥미로운 논문^^

우리쪽 대가들이 은근 QS나 피인용지수보다 더 신경 쓰는 랭킹 자료가 하나 있는데 1991년부터 5년에 한 번 발표하는 [최근 5년간 교육 심리학자/기관의 연구 생산성]이란 연구 시리즈다.

지난주 Fred가 이메일 답장 끝에 흥미로운 논문이 있으니 읽어보라고 아래 논문을 첨부해서 보냈다. 어랏, 드디어 일등! 동료들과 내가 속한 학교가 좋은 성적을 받으니 당연히 기분이 좋다. 이런 지표가 나의 능력을 대변해주지 않음에도.


  • Greenbaum, H., Meyer, L., Smith, M. C., Barber, A., Henderson, H., Riel, D., & Robinson, D. H. (2016). Individual and Institutional Productivity in Educational Psychology Journals from 2009 to 2014. Educational Psychology Review, Advance online publication. doi 10.1007/s10648-016-9360-8.

Noise and perceived task difficulty

Journal of attention disorders에 흥미로운 논문이 실렸다. 각기 다른 종류의 소음이 ADHD 청소년들의 학습에 미치는 영향에 관한 연구인데 소음이 perceived task difficulty에 어떤 영향을 미치는지 측정했다. 물리적 환경이 학습에 미치는 영향에 관한 연구의 다수가 학습 performance만 측정했던 반면, 이 연구는 학습 환경(소음)이 학습과제 perception 자체에 미치는 영향을 구별하여 측정했다는 점에서 새롭다. White noise가 학습에 미치는 영향에 관한 실험을 준비하는 요즘, 몹시 반가운 논문!

몇 가지 걸리는 것들: ADHD 관련 약물이 일시적으로 인지능력을 향상시킨다는 연구가 있어 실험 당일엔 참가자들이 평소 복용하던 약물을 통제했다는데 이게 연구윤리위를 통과했다니! Perceived task difficulty 측정에 대한 이론적 배경으로 F. Paas의 논문을 인용했으나 정작 스케일은 R. Mayer의 것을 사용했다 (오우 세상에나). Perceived task difficulty와 invested mental effort를 개념적으로 구분하지 않았다. Perceived task difficulty 측정 시점이 task를 모두 완료한 다음이었다 (reading과 recall 사이에 측정이 한 번 이루어져야 하지 않았나)….


읽어보기

  • Batho, L. P., Martinussen, R., & Wiener, J. (2015). The effects of different types of environmental noise on academic performance and perceived task difficulty in adolescents with ADHD. Journal of attention disorders, Advance online publication. doi: 10.1177/1087054715594421

Hitting a high note?

1993년, Daniel Kahneman과 동료들은 ‘Peak-and-End Pattern’ 관련 멋진 실험결과들을 연이어 발표한다. 그 중 대표격인 논문 “When more pain is preferred to less: Adding a better end“에서 실험 참가자들은 고통이 느껴질 만큼 차가운(약 14°c) 물에 손을 넣고 한쪽 손은 60초, 다른 쪽은 90초를 견뎌야 했다. 단 90초의 경우 마지막 30초 동안 약 15°c까지 온도를 천천히 올리면서 고통을 완화했다. 같은 실험을 반복해야 할 경우 60초와 90초 조건 중 어떤 걸 선택할지 물었을 때 실험 참가자 대부분은 고통을 더 오래 느껴야 함에도 불구하고 90초 조건을 선택했다. 두 조건 간 가장 고통스러운 순간 (Peak)이 같을 경우, 최종 경험(End)에 대한 회상이 의사결정에 영향을 미친다는 것.

최근에 Kahneman의 실험을 참고한 흥미로운 논문, “Hitting a high note on math tests: Remembered success influences test preferences“가 발표되었는데 온도가 다른 차가운 물 대신 난이도가 다른 수학 문제를 이용해 학습자 의사결정에서 나타나는 Peak-and-End Pattern을 증명했다. 오래간만에 즐겁게 읽은 논문이다. 특히 JOL (Judgement of learning) accuracy에 관심 있는 분들은 찾아서 읽어보시길.

physical activity and leaning

몸의 움직임, 특히 몸 전체를 움직이는 운동이 인지능력에 미치는 영향에 대한 연구가 계속 나오고 있다. 그중 흥미로운 최근 논문 “Effects of Integrated Physical Exercises and Gestures on Preschool Children’s Foreign Language Vocabulary Learning“. ‘Integrated Physical Exercise’라는 개념의 효용을 실험을 통해 잘 밝혔고, Actigraph 라는 기기를 측정에 사용했다. 은근 배울 거리가 많은 논문.

Physical activity와 인지능력의 관계에 대해서는 아래 논문들을 먼저 참고하면 좋다.


  • Barenberg, J., Berse, T., & Dutke, S. (2011). Executive functions in learning processes: do they benefit from physical activity? Educational Research Review, 6, 208–222.
  • Erickson, K. I., Hillman, C. H., & Kramer, A. F. (2015). Physical activity, brain, and cognition. Current Opinion
    in Behavioral Sciences, 4, 27–32.
  • Tomporowski, P. D., Davis, C. L., Miller, P. H., & Naglieri, J. A. (2008). Exercise and children’s intelligence, cognition, and academic achievement. Educational Psychology Review, 20, 111–131.

고릴라를 찾아서

Simons와 Chabris의 Selective attention 실험 (일명 ‘보이지 않는 고릴라 실험’) 관련 자료를 찾다가 문득 고릴라 코스튬을 입은 사람이 누구였는지 궁금해졌다. 찾아보니 당시 Daniel Simons가 논문을 지도했던 Elisa Cheng이란 학부생이었다. 우등생이었고 졸업 후 의학전문대학원에 진학하여 신경정신과 의사가 되었다. 사실 그녀는 실험 이후에 적어도 한 번 더 고릴라 탈을 썼다. 2004년 Simons와 Chabris가 이그노벨상(Ig Nobel Prize)을 받게 되었을 때, 더 읽기 »

인간과 자연 – 인지심리학의 관점

최근 자연이 인간의 특정 인지능력, 특히 창의력에 긍정적인 영향을 미친다는 가설을 자주 접하게 된다. 작년 Journal of Environmental Psychology에는 “자연을 가까이하는 사람이 더 창의적인가?“라는 흥미로운 제목의 논문도 실렸다.

드물긴 하지만 인지심리학 프레임 안에서 ‘자연이 인지능력에 미치는 영향’에 관한 기본 가설을 세울 수 있도록 도와주는 이론들이 있다. 예를 들어 Hartig의 2003년 논문, 비슷한 시기에 Sweller와 Paas가 썼던 ‘진화론 관점에서 본 Cognitive Load Theory’ 관련 논문들을 함께 읽어보면 인간은 자연을 경험하는데 별도의 인지적 자원(예: working memory)을 사용할 필요가 없도록 진화되었기 때문에 자연을 통한 intervention은 working memory 소모 없이 (마치 총알이 떨어지지 않는 권총처럼) 그 효과를 볼 수 있다는 가설이 가능하다.

+ Geary의 ‘biologically primary knowledge vs. biologically secondary knowledge’ 프레임을 먼저 이해하는것도 좋다.


  • Hartig, T., Evans, G. W., Jamner, L. D., Davis, D. S., & Garling, T. (2003). Tracking restoration in natural and urban field settings. Journal of Environmental Psychology, 23(2), 109-123. doi: 10.1016/S0272-4944(02)00109-3
  • Sweller, J. (2004). Instructional design consequences of an analogy between evolution by natural selection and human cognitive architecture. Instructional Science, 32(1-2), 9-31. doi: 10.1023/B:TRUC.0000021808.72598.4d

온도, 조명, 소음이 학습에 미치는 영향

반가운 논문이 나왔다. 제목은 “The impact of the classroom built environment on student perceptions and learning”. 제목만 번역하면 우리 프로젝트 이름과 차이가 없을 정도. 특별한 점은 온도, 조명, 소음을 물리적 학습 환경의 기본 요소로 보고, 이들을 따로 분리하지 않고 한 조건에 묶어 변수로 삼았다. 공간의 impact는 총체적으로 접근해야 한다는 점에서 의미있는 실험연구라 생각한다. 아쉬운 점이라면 2014년 우리 논문을 인용하지 않았다는 것? ㅋ

소음과 인지능력의 관계에 대한 연구물을 꾸준히 내고 있는 Staffan Hygge의 논문들을 깊게 인용하고 있다. 서론부에 선행 연구도 잘 정리되어 있다.


Marchand, G. C., Nardi, N. M., Reynolds, D., & Pamoukov, S. (2014). The impact of the classroom built environment on student perceptions and learning. Journal of Environmental Psychology, 40, 187-197. doi: 10.1016/j.jenvp.2014.06.009

Approach and avoid motivation

흔히 접근 동기, 회피 동기로 모호하게 번역되는 approach motivation과 avoid motivation의 주요개념과 이들의 각기 다른 역할을 이해하는데 도움이 되는 논문이다. 특히 서론이 끝나고 이어지는 첫 장을 읽다 보면 교육철학, 교육심리학 개론을 총복습하는 느낌마저 든다. Andrew Elliot 의 90년대 논문들, Tory Higgins의 “Beyond please and pain”과 함께 읽으면 더 좋다.


Elliot, A. J., & Covington, M. V. (2001). Approach and avoidance motivation. Educational Psychology Review, 13(2), 73-92. doi: 10.1023/A:1009009018235

School Vision: Lighting for learning

필립스는 조명에 관심이 많은 회사다. 과거 Louis Kalff와 같은 훌륭한 디자이너들과 함께 멋진 조명을 만들었고, 자회사 Philite를 통해 다양한 Bakelite 조명 하드웨어를 생산하기도 했다. 물론 지금도 무대조명 같은 대규모 조명설비부터 LivingColors 제품군 같은 가정용 mood lighting까지 다양한 스펙트럼의 제품을 만들고 있다. 최근 필립스의 행보 중에 눈에 띄는 건 cognitive performance를 향상하기 위한 adaptive lighting system (VL lighting system)이다. School Vision은 교실에 설치되는 조명 시스템으로 학습 상황에 따라 각기 다른 빛을 비춰줄 수 있다. 조도(lx)와 색온도(k) 조정은 물론 칠판만 비추고 나머지 조명을 끄는 등의 조작도 가능하고 이를 preset으로 저장하여 교사가 손쉽게 조정할 수도 있다.

효과에 관해서는 몇 년 전부터 내 외부에서 다양한 연구들이 진행되고 있는데, 이번 Journal of Environmental Psychology (Special issue: “Light, lighting, and human behaviour”) 에 관련 논문(아래)이 실렸다. 관심 있는 사람은 읽어보길.


Wessolowski, N., Koenig, H., Schulte-Markwort, M., & Barkmann, C. (2014). The effect of variable light on the fidgetiness and social behavior of pupils in school. Journal of Environmental Psychology, 39, 101-108. doi: 10.1016/j.jenvp.2014.05.001

Working memory load & perceived visual information

인지부하이론(cognitive load theory)은 인지 시스템의 실행기능 (executive function), 이를테면 두뇌의 제한된 처리용량(working memory capacity) 안에서 주어진 정보를 얼마나 혹은 어떻게 효율적으로 처리할 수 있는지에 주된 관심을 두고 있다. 문득 이러한 처리의 전단계, 예를 들어 하얀 종이 위에 적힌 검은 글자가 마치 컴퓨터 픽셀처럼 특정량의 시각 정보라고 가정했을 때 이러한 시작 정보의 유입량이 인지부하와 어떤 관계가 있는지 궁금할 수 있다. 이 때 Nilli Lavie가 de Fockert와 같은 동료들과 함께 발전시킨 Perceptual Load Theory가 약간의 실마리를 준다. 1995년 Nilli Lavie의 논문은 중요하니 꼭 읽어보는게 좋다.  

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8 glasses of water a day myth

하루에 물을 얼마나 마셔야 할까? 작년 10월에 한 신문에 [물 3ℓ씩 한달 마셨더니…비포 & 애프터 ‘충격’] 이라는 기사가 실렸다. 같은 날 영국 Daily Mail에 실린 일종의 개인 칼럼 [Drinking three litres of water a day took TEN YEARS off my face]을 인용한 기사였다. 당시 별 차이도 없어 보이는 before vs. after 사진이 큼직하게 실려있어서 웃고 넘어갔었는데, 요 근래 페이스북을 통해 다시 퍼지더니 ‘이제부터 물을 많이 마셔야겠다’는 지인들을 자주 본다.

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Desirable Difficulties

2013년 인지부하이론 컨퍼런스에서 인지부하이론이 학습의 장애물을 치우는 쪽으로만 집중되는게 아니냐며 Desirable Difficulties에 대해 다시 생각해 보자고 했던 키노트 스피커가 있었다. 이와 관련, Robert Bjork의 논문들은 읽어 볼 필요가 있다. 그가 구체화한 Desirable Difficulties 개념은 학습 내용을 적당하게 어렵게 제시하면 오히려 학습 효과가 커진다는 것인데, 예를 들어 교과서 글자를 거꾸로 뒤집어 놓거나 글자를 아주 작게 만들면 이를 극복하는 과정에서 더 큰 학습효과가 생긴다는 것이다. 그의 논문들을 읽어보면 learning과 performance의 관계, 학습에서 시간을 다루는 법 등에 관한 꽤 흥미로운 논제들이 담겨있다. 1994년 글이 중요하다.

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공간이 학습에 미치는 영향 – 인지부하이론 프레임

최근에 쓴 논문이 저널Educational Psychology Review에 실렸다. 학습 공간이 인지 능력에 미치는 영향을 인지부하이론(Cognitive Load Theory) 프레임 안에서 해석해보자는 이론 논문이다. 1994년에 소개되어 지금까지 널리 인용되고 있는 Paas 와 Van Merriënboer 의 인지부하 모델을 수정하였는데, 개인적으로 94년 논문의 원저자들과 함께 논문을 쓸 수 있는 기회를 얻어 영광이었다.

이번 논문은 몇가지 의미가 있는데 우선 ‘학습 환경(learning environment)’ 이라는 용어의 모호함을 덜어내는데 도움이 된다. 학습을 조율하려면 ‘무엇을/어떻게’ 학습할 것인지, ‘누가/누구와’ 학습할 것인지, ‘어디서/무엇을 가지고’ 학습할 것인지를 모두 고려해야 하는데 지금까지 인지부하 관련 연구에서 ‘어디’에 해당하는 장소성이나 학습 자료의 물성 등에 대한 연구가 거의 없었다는 것을 먼저 강조하였다.

사실 1994년 모델은 학습자(learner)와 학습 과제(task) 두 가지를 인지부하의 주된 causal factors로 간주한 반면 환경(environment) 요인들은 학습 과제의 한 측면으로만 다루었다. 수정된 모델에서 교실 온도나 주변 환경의 소음처럼 인지부하에 영향을 미칠 수 있지만 task 와 learner 어디에도 속하지 않고 남아 있는 환경 요인들을 독립적인 인지부하 요인으로 분리해보려고 했다. 이 때 다소 모호한 용어인 ‘학습환경’을 ‘physical learning environment’로 재개념화 하고 이를 학습자(learner)과 학습내용(task)를 아우르는 포괄적이며 고유한 causal factor로 제시하였다.

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Classroom Management

‘물리환경이 인지능력(학습/창의력 등)에 미치는 영향’은 과거에는 Classroom Management 연구에서 부분적으로 다루어졌다. 아리조나 대학의 Walter Doyle이 쓴 논문들과 최신판 Handbook of classroom management: research, practice, and contemporary issues를 읽어보면 대략적인 흐름을 알 수 있다.

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숲 속에 정말 지혜가 있을까?

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자연과 인간 인지 능력 간의 상호작용은 과거에도 그랬고 지금도 여전히 흥미로운 연구 과제다. 아마도 콘크리트 교실과 숲 속에서의 교육은 무엇이 달라도 다른 점이 있을 것 같다. 이건 교사와 교육 관료, 건축가 모두에게 중요한 문제이자 삶의 터전을 회색 도시에 두고 있는 대다수 부모에게도 역시 중요한 문제다. 2008년에 발표된 논문을 보니 숲 속을 거닐거나 단순히 자연이 담긴 그림이나 사진을 보는 것만으로도 특정 인지 능력에 영향을 끼칠 수 있다. 우리 뇌는 단순히 작동(working)하는 게 아니라 ‘dwelling’하고 있는게 아닐까?

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교수설계와 타이포그래피

Miles Albert Tinker는 타이포그래피에 관한 광범위한 연구를 했던 학자다. 흔히 가독성이라고 번역 (혹은 오역)되는 legibility에 대한 기본 개념과 다양한 실험 데이터를 제공했다. 그가 저자로 속해 있는 논문들을 계속 읽고 있는데, 관심이 있다면 한 번쯤 읽어보는 것도 좋을 것 같다. 분명 타이포그래피는 메시지의 힘과 결에 영향을 미칠 수 있는 중요한 요소인 것 같은데, 교수설계 (Instructional design) 관련 연구에서 학습자료에 사용되는 폰트의 종류와 크기, 종이 크기 (혹은 화면 해상도)와 같은 디자인 요소들이 학습에 미치는 영향은 중요하게 언급되지 않은 것 같다. 다수의 연구가 읽기 속도나 단편적인 인지능력에 미치는 영향에 대해서만 다루고 있다. 몇몇 예외라면 ‘Signaling’에 관한 Mayer와 Moreno의 연구 정도. 본문에서 특정 부분을 굵게, 혹은 다른 색이나 이탤릭으로 표현하는 것이 중요한 내용을 강조하여 결국 학습 능률을 올린다는 연구다. 그러나 학습 자료 전체 서체에 관한 연구는 생각보다 별로 없다. 시각 디자인(특히 광고 분야) 쪽에 흥미로운 연구들이 많은 것 같은데 더 찾아보고 기회가 된다면 몇몇 실험을 해볼 계획이다.

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