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본 연구의 목적은 휴지 상태 fMRI를 기반으로 생명과학 VR 학습 콘텐츠에 대한 뇌 기반 특성을 규명하는 것이다. 이를 위하여 생명과학 VR 학습 콘텐츠의 유형을 비상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠, 상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠로 구분하였으며 각 콘텐츠 유형에 대하여 2개의 대표 콘텐츠를 선정하였다. 또한 생명과학 서책형 학습 콘텐츠에 대하여 VR 학습 콘텐츠와 동일한 학습 내용으로 구성하여 고안하였다. 그리고 각 콘텐츠를 활용한 학습을 수행하고 휴지 상태 fMRI 측정이 이루어졌다. 연구 대상은 충북 소재의 A 대학교 1~4학년 학생 36명을 선정하여 연구가 진행되었다. 획득한 데이터를 콘텐츠 유형에 따라 뇌의 기능적 연결성 및 영역 분석을 통해 각 콘텐츠의 특이적인 뇌 기반 특성을 확인하였다.
그 결과 콘텐츠 유형별로 나타난 뇌의 기능적 연결성을 중심으로 살펴봤을 때, 비상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠는 익숙한 시각적 대상에 대해 정보를 처리하는 시각적 관찰과 비교·범주화를 통해 추상적 정보를 습득하는 사고와 관련된 뇌의 기능적 연결성이 나타났다. 상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠는 상호작용을 중심으로 학습자의 지각적, 인지적 표현을 구현하는 사고와 절차적 사고와 관련된 뇌의 기능적 연결성이 나타나서 생명 원리에 대한 절차적 이해를 촉진하는데 관여한다. 생명과학 서책형 학습 콘텐츠는 대부분 언어중심 처리와 익숙한 학습에 의한 몰입이 이루어지지 않았다. 그리고 움직임과 같은 대상에 대한 행동을 상상하여 학습 내용에 대한 의미를 구성하는데 관여하는 뇌의 기능적 연결성이 나타났다. 뇌의 영역 측면에서 비상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠에는 학습에 대한 흥미(동기), ...

본 연구의 목적은 휴지 상태 fMRI를 기반으로 생명과학 VR 학습 콘텐츠에 대한 뇌 기반 특성을 규명하는 것이다. 이를 위하여 생명과학 VR 학습 콘텐츠의 유형을 비상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠, 상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠로 구분하였으며 각 콘텐츠 유형에 대하여 2개의 대표 콘텐츠를 선정하였다. 또한 생명과학 서책형 학습 콘텐츠에 대하여 VR 학습 콘텐츠와 동일한 학습 내용으로 구성하여 고안하였다. 그리고 각 콘텐츠를 활용한 학습을 수행하고 휴지 상태 fMRI 측정이 이루어졌다. 연구 대상은 충북 소재의 A 대학교 1~4학년 학생 36명을 선정하여 연구가 진행되었다. 획득한 데이터를 콘텐츠 유형에 따라 뇌의 기능적 연결성 및 영역 분석을 통해 각 콘텐츠의 특이적인 뇌 기반 특성을 확인하였다.
그 결과 콘텐츠 유형별로 나타난 뇌의 기능적 연결성을 중심으로 살펴봤을 때, 비상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠는 익숙한 시각적 대상에 대해 정보를 처리하는 시각적 관찰과 비교·범주화를 통해 추상적 정보를 습득하는 사고와 관련된 뇌의 기능적 연결성이 나타났다. 상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠는 상호작용을 중심으로 학습자의 지각적, 인지적 표현을 구현하는 사고와 절차적 사고와 관련된 뇌의 기능적 연결성이 나타나서 생명 원리에 대한 절차적 이해를 촉진하는데 관여한다. 생명과학 서책형 학습 콘텐츠는 대부분 언어중심 처리와 익숙한 학습에 의한 몰입이 이루어지지 않았다. 그리고 움직임과 같은 대상에 대한 행동을 상상하여 학습 내용에 대한 의미를 구성하는데 관여하는 뇌의 기능적 연결성이 나타났다. 뇌의 영역 측면에서 비상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠에는 학습에 대한 흥미(동기), 주의집중(몰입), 기억 형성 및 지식 생성, 사회적 상호작용, 부정적인 감정(중독), 시각정보처리(관찰), 운동감각처리에 관여하는 34개의 영역이 나타났다. 상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠에서도 비상호작용형 생명과학 VR 학습 콘텐츠와 비슷한 기능을 하는 영역과 추가적으로 절차적 사고의 기능을 하는 영역을 포함하여 31개의 영역이 나타났다. 생명과학 서책형 학습 콘텐츠는 학습에 대한 흥미(동기), 주의 집중(몰입), 정보 유지 및 통합, 부정적 감정, 시각 정보 처리, 상상에 관여하는 17개의 영역이 나타났다.
위 연구결과를 통해, 각 유형별 콘텐츠의 뇌 기반 특성을 활용하여 생명과학 VR 학습 콘텐츠를 교수-학습 목적에 맞도록 수업에서 효과적으로 사용할 수 있다. 그리고 앞으로 개발될 생명과학 VR 학습 콘텐츠의 개발 방향을 제시할 수 있다.

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