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본 연구는 덧셈 과정에서 나타나는 지적장애학생의 뇌 기능 특성을 분석하여 지적장애학생 대상 수학과 교수·학습 방법의 개선을 위한 과학적이고 증거 기반적인 뇌 과학적 기초 근거를 제시하는 데 목적을 두고 있다. 이와 같은 연구 목적의 달성을 위해 선정한 연구 문제는 다음과 같다. 첫째, 덧셈 과정에서 지적장애학생과 비장애학생 집단 간 주파수 대역별 뇌파 활성에 차이가 있는가?둘째, 덧셈 과정에서 지적장애학생과 비장애학생 집단 간 주파수 대역별 EEG ...

본 연구는 덧셈 과정에서 나타나는 지적장애학생의 뇌 기능 특성을 분석하여 지적장애학생 대상 수학과 교수·학습 방법의 개선을 위한 과학적이고 증거 기반적인 뇌 과학적 기초 근거를 제시하는 데 목적을 두고 있다. 이와 같은 연구 목적의 달성을 위해 선정한 연구 문제는 다음과 같다. 첫째, 덧셈 과정에서 지적장애학생과 비장애학생 집단 간 주파수 대역별 뇌파 활성에 차이가 있는가?둘째, 덧셈 과정에서 지적장애학생과 비장애학생 집단 간 주파수 대역별 EEG 코히어런스에 차이가 있는가?이와 같은 연구 문제를 해결하기 위해 K시 소재 특수학교와 특수학급에 재학 중인 초등학교 2학년 지적장애학생 8명과 동일 생활연령의 비장애학생 8명을 대상으로 받아올림이 없는 한 자리 수 덧셈 20문항을 블록디자인으로 설계하여 뇌파 측정을 실시하였다. 측정된 뇌파 자료는 상대파워 스펙트럼 분석과 EEG 코히어런스 분석을 거친 후, 지적장애학생과 비장애학생 두 집단 간 뇌파 활성 및 EEG 코히어런스 차이 비교를 위해 Mann-Whitney U검정을 실시하였고, 시각적 이해를 돕기 위해 288개의 통계 분석 결과 자료를 BrainMap-3D 뇌 맵핑 이미지로 구현하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 덧셈 과정에서 지적장애학생과 비장애학생 집단 간 주파수 대역별 뇌파 활성의 차이는 비장애학생이 지적장애학생보다 좌우 두정엽과 좌우 후두엽에서 세타파가 더 활성화되었다. 반면에 지적장애학생이 비장애학생보다 우측 전두엽과 좌우 두정엽에서 감마파가 더 활성화되었다. 둘째, 덧셈 과정에서 지적장애학생과 비장애학생 집단 간 주파수 대역별 EEG 코히어런스의 차이는 비장애학생이 지적장애학생보다 델타 대역에서 좌측 전두엽-좌측 두정엽, 좌측 전두엽-우측 두정엽, 좌측 전두엽-좌측 후두엽 간에 높은 기능적 연결성을 보이는 것으로 나타났다. 또한 비장애학생이 지적장애학생보다 알파 1대역에서는 좌측 전전두엽과 전두엽이, 알파 2대역에서는 두정엽과 후두엽이 높은 연결성을 보이는 반면에, 지적장애학생은 덧셈을 해결하는데 필요한 뇌 영역 간의 기능적 연결성이 떨어진다고 할 수 있다. 이와 같은 연구 결과는 지적장애학생의 낮은 세타파를 활성화시키기 위해 기계적이고 반복적인 문제풀이 학습이 아닌 통찰 학습의 기회를 제공하고, 높은 감마파 활성에 주목하여 강점인 시지각 연합 활동을 충분히 활용하되, 인지 갈등으로 인한 인지불안을 유도하여 뇌 기능적 연결성을 가능케 하는 연산 학습 프로그램의 설계가 필요하다. 또한 지적장애학생의 뇌 기능 연결성을 돕기 위해 체화인지이론을 바탕으로 한 수학과 교수학습 방법 개발 실제적인 학습 활동에서 다양한 연결성을 경험할 수 있는 연결학습의 기회를 제공할 수 있는 다양한 교수 전략과 지원이 필요하다.

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