III. 연구 가설
1. 논의
가. 메타인지 지원이 인지 부하에 미치는 영향
메타인지 지원을 제공받은 실험집단과 메타인지 지원을 제공받지 않 은 통제집단의 사전 검사와 사후 검사를 비교해보았을 때, 두 집단은 학 습 활동 시에만 인지 부하에 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 이 는 메타인지 지원이 프롬프트를 통해 동영상 기반 학습을 하는 중에 제 공되는 것이 아니라 동영상을 학습한 이후 학습활동에서 제공되기 때문 이라고 볼 수 있다. 메타인지 지원이 제공된 학습활동에서 두 집단 간 차이가 나타난 것은 당연한 결과이다. 이와 같은 결과는 선행문헌에서와 같이 메타인지 지원이 학습자의 메타인지적 결정에 도움을 줌으로써 학 습 활동에서의 불필요한 외재적 인지 부하를 낮추어 주었기 때문일 가능 성이 있다(López-Vargas et al., 2017).
기술통계 결과를 미루어 보면 메타인지 지원을 받은 실험 집단에서 전반적으로 인지 부하의 정도가 낮은 것을 관찰할 수 있다. 이와 같은 결과는 연구의 검정력을 높였을 때 메타인지 지원이 동영상 기반 학습에 서의 인지 부하 감소에도 효과가 있을 가능성을 암시한다. 학습자의 메 타인지 결정이 향후 학습에 영향을 미친다는 점을 미루어 보아(Lee &
Ha, 2019) 메타인지 지원이 학습자의 메타인지적 결정에 도움을 주어
학습에 대한 외재적 인지 부하를 감소시켰을 가능성이 있다.
그러나 메타인지 지원은 이후 동영상 기반 학습에서의 인지 부하까지 통계적으로 유의미한 영향을 주지는 못하였다. 이는 메타인지 지원이 제 공되는 시간의 한계를 넘어설 수 없었음을 의미한다. 또한 본 연구의 메 타인지 지원은 학습자가 학습을 계획하고 학습 내용에 대한 자신의 이해 를 점검하고 조절하며, 학습의 결과를 평가하고 성찰하도록 하여 효과가 나타나도록 설계되었다. 즉, 메타인지는 지식 습득이나 학습 활동을 하 기 전과 후에 사용하는 개념이며, 본 연구의 메타인지 지원도 이와 같은
맥락에서 제공되었다. 따라서 새로운 지식을 습득하는 중인 동영상 기반 학습 단계에서는 메타인지가 사용되기 어려웠을 가능성이 있다.
나. 메타인지 지원이 학습결과에 미치는 영향
메타인지 지원은 학습결과에 통계적으로 유의미한 영향을 미치지 않았 다. 그리고 기술통계 분석 결과에서 메타인지 지원을 받은 실험 집단 학 습자들은 통제 집단 학습자들보다 낮은 사전 점수를 받았지만 사후 검사 에서는 통제 집단 학습자들보다 높은 점수를 획득하였다. 이는 전이에 대해서만 메타인지 지원의 효과를 얻은 선행 연구(Bannert &
Mengelkamp, 2013) 결과와 일치한다. 메타인지 지원은 학습 전략의 활 성화를 자극하고 주로 전이와 관련된 깊은 정보처리를 향상시킨다. 개념 이 이해되었는지 스스로 질문하는 등 보다 구체적으로, 자신의 학습 과 정을 성찰하는 것은 깊은 이해와 관련된 전략을 주로 유도한다. 이러한 결과는 메타인지 지원의 효과성이 장기적으로 지속되는 효과를 측정하였 을 때 더욱 잘 나타나기 때문일 가능성이 있다(Bannert, Sonnenberg, Mengelkamp, & Pieger, 2015).
실제로 실험집단의 학습자들은 기억과 이해라는 낮은 수준의 문항에서 는 통제 집단과 비슷한 점수를 받은 반면, 깊은 수준의 학습을 측정하는 추론 문항에서는 통제 집단에 비해 1.08점을 더 받았다. 이는 메타인지 지원의 효과가 깊은 수준의 문항에서 더욱 두드러지게 나타났음을 의미 한다. 이와 같은 결과는 메타인지의 효과가 지식과 회상 검사에서보다 주로 전이 검사(transfer test)와 같이 깊은 수준의 이해를 요구하는 과 제에서 두드러진 선행 연구 결과와 일치한다(Bannert, 2006). 즉, 메타 인지 지원을 받아 자신의 지식과 이해의 정도를 지속적으로 검토한 실험 집단은 그렇지 않은 통제 집단보다 전이 검사에서의 성취도가 높을 가능 성이 있다.
다. 인지 부하가 학습결과에 미치는 영향
메타인지 지원이 학습 활동 시 인지 부하에 주된 영향을 미친 것과는 대조적으로 학습자의 인지 부하는 주로 동영상 학습 시 학습결과에 영향 을 미쳤다. 즉, 동영상 기반 학습에서의 인지 부하가 낮아야 높은 학습 결과를 얻을 수 있었으며, 학습 활동 시의 인지 부하는 학습결과에 유의 미한 영향을 미치지 않았다. 인지 부하를 자기보고식으로 측정한
López-Vargas 외(2017)의 연구에서는 메타인지 지원이 외재적 및 내재
적 인지 부하를 감소시켜 높은 학업성취를 견인하였다고 보고하였다. 그 와 동일하게 본 연구에서 인지 부하의 대리 변인으로 수집한 심박변이도
의 LF/HF 비율은 그 수치가 감소할수록 학습결과 향상에 긍정적인 영
향을 미쳤다. 이는 LF/HF 비율이 본래 측정하고자 하였던 인지 부하를 잘 나타냈음을 의미한다.
학습 활동에서 인지 부하에 따른 학습결과에 차이가 없는 것은 사람마 다 사용하는 학습 전략이 다르기 때문일 수 있다. 예컨대 사람들은 학습 활동에서 필기하기, 밑줄긋기, 내용 구조화하기, 스스로 말하면서 설명하 기 등 다양한 전략을 사용하여 앞선 동영상 기반 학습 내용을 복습하였 다. 이와 같이 학습 활동에서 사용한 학습 전략에 개인차가 있어 명확하 게 활동별로 구분이 어려우며 그에 따라 인지 부하의 정도가 달라졌을 가능성이 있다.
라. 교육공학적 시사점
본 연구의 결과를 통해 메타인지 지원과 동영상 강의 제작과 관련된 교육공학적 시사점을 도출할 수 있다. 먼저, 메타인지 지원과 관련된 시 사점은 다음과 같다. 첫째, 메타인지 지원은 동영상 기반 학습 중에 제 공될 때 더욱 효과적일 것이다. 연구에 따르면 메타인지 지원은 학습 활 동 중의 인지 부하에만 영향을 미쳤으며 동영상을 보는 중에는 유의한 영향을 미치지 못하였다. 하지만 학습결과에 더 큰 영향을 미치는 것은 동영상 기반 학습 중의 인지 부하 상태였다. 따라서 동영상을 보는 중에
프롬프트의 형태로 메타인지 지원을 제공하여 학습자가 동영상 기반 학 습 중에도 적절한 지원을 받을 수 있도록 방안이 마련될 필요가 있다.
둘째, 생리심리반응을 이용하면 메타인지 지원을 적응적으로 제공할 수 있을 것이다. 예컨대, 학습자가 인지적으로 많은 부하를 받는 것이 심박변이도를 통해 실시간으로 감지되면 이를 낮추기 위한 프롬프트를 제공해줄 수 있을 것이다. 메타인지가 적응적으로 지원되는 것은 중요한 데, 이는 메타인지 지원이 필요하지 않은 상황에서 제공되는 것은 주의 집중을 저해할 가능성이 있기 때문이다(Bannert et al., 2009). 따라서 생리심리반응을 활용하여 적시에 메타인지 지원을 제공하는 것은 교육공 학적인 시사점을 가진다.
동영상 강의 제작과 관련된 시사점은 다음과 같다. 심박변이도라는 생 리심리반응을 이용하여 동영상 강의 설계의 효과성 및 타당성을 검증할 수 있을 것이다. 본 연구는 심박변이도를 이용하여 학습자의 인지 부하 를 측정하고 이러한 인지 부하가 학습결과에 부정적인 영향을 미치는 것 을 확인하였다. 따라서 학습자에게 동영상 강의를 시청하도록 한 후, 심 박변이도를 통해 과도한 인지 부하를 일으키는 것이 확인되면 해당 동영 상 강의의 난이도를 수정하여 제공할 수 있을 것이다. 생리심리반응을 이용한 감성 측정 테크놀로지가 적응적 학습 환경에 필요한 자료를 제공 하는 것처럼(이창윤, 조영환, 홍훈기, 2010), 심박변이도 또한 적응적 동 영상 강의 제작에 양질의 데이터를 제공해줄 수 있을 것이다.