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자기조절은 학습에서 필수적인 사고과정으로서 능동적인 평형화 과정을 뜻한다. 이는 모든 학생들에게 성공적으로 일어나는 것은 아니며 그 수준에 따라 단계를 나눌 수 있다. 학생들의 자기조절 능력 증진을 위한 교육을 위해서는 각 단계를 신경생리학적으로 분석하여 특성을 밝히는 것이 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 유전 개념의 학습과정에서 나타나는 자기조절 단계별 두뇌 활성을 규명하는 것이다. 2015 개정 과학과 교육과정의 ‘생명의 연속성’ 영역의 핵심개념인 ‘유전’을 학습한 학생들은 멘델 유전 원리로 유전현상을 설명하는 것에 익숙해져 있다. 따라서 멘델 유전 원리에서 확장 및 변형된 유전원리를 학습할 때 자기조절이 일어난다. 이러한 학습 상황에서 자기조절 단계별 두뇌 활성 측정을 위해 지속적인 세미나 및 예비투입을 통해 수정․보완하여 과제를 개발하였다. 자기조절 과정에서 학습자의 두뇌 활성을 측정하기 위해 중부지역 고등학생들을 대상으로 선정하였으며 fNIRS(Fuctional ...

자기조절은 학습에서 필수적인 사고과정으로서 능동적인 평형화 과정을 뜻한다. 이는 모든 학생들에게 성공적으로 일어나는 것은 아니며 그 수준에 따라 단계를 나눌 수 있다. 학생들의 자기조절 능력 증진을 위한 교육을 위해서는 각 단계를 신경생리학적으로 분석하여 특성을 밝히는 것이 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 유전 개념의 학습과정에서 나타나는 자기조절 단계별 두뇌 활성을 규명하는 것이다. 2015 개정 과학과 교육과정의 ‘생명의 연속성’ 영역의 핵심개념인 ‘유전’을 학습한 학생들은 멘델 유전 원리로 유전현상을 설명하는 것에 익숙해져 있다. 따라서 멘델 유전 원리에서 확장 및 변형된 유전원리를 학습할 때 자기조절이 일어난다. 이러한 학습 상황에서 자기조절 단계별 두뇌 활성 측정을 위해 지속적인 세미나 및 예비투입을 통해 수정․보완하여 과제를 개발하였다. 자기조절 과정에서 학습자의 두뇌 활성을 측정하기 위해 중부지역 고등학생들을 대상으로 선정하였으며 fNIRS(Fuctional Near-Infrared Spectroscopy, 기능적 근적외선 분광법)를 활용하였다. fNIRS 측정 직후 면담을 하였고, 면담 자료를 분석하여 자기조절의 단계를 평가하였다. 수집된 fNIRS 자료를 분석하여 자기조절 각 단계별 두뇌 활성 영역 및 다음 단계와의 두뇌 활성차이를 확인하였다. 연구 결과, 자기조절 각 단계별 특성과 관련된 두뇌 영역에서 유의미한 활성이 나타났다. 자기조절 1단계에서는 유의미한 활성 영역이 나타나지 않았으며, 2, 3, 4단계에서 공통적으로 FP(Frontal Pole cortex)의 유의미한 활성이 나타났다. 2단계에서는 내측 OFC(Orbitofrontal Cortex)와 오른쪽 VLPFC(Ventral Lateral Prefrontal Cortex)가 4단계에서는 우반구 외측 OFC의 유의미한 활성을 보였다. 또한 다음 단계와의 두뇌 활성 차이를 보았을 때 유의미한 차이를 나타내는 영역이 있었다. 자기조절 1단계에 비해 2단계에서는 양쪽 OFC, 오른쪽 FP의 활성이 유의미하게 증가되었다. 자기조절 2단계에 비해 3단계에서 오른쪽 VLPFC의 활성이 유의미하게 감소하였다. 자기조절 3단계에 비해 4단계에서 FP에 해당하는 23번 채널과 OFC에 해당하는 32번 채널의 활성이 유의미하게 증가되었다. 이를 통해 다음 단계로 나아가기 위해 요구되는 두뇌 활성이 단계별로 차이가 있음을 알 수 있다. 위의 연구 결과를 통해 유전 개념의 학습에서 자기조절 각 단계별 두뇌 활성에 차이가 있음을 확인했다. 이는 두뇌 기반 유전 개념 학습의 기초 자료로 활용될 수 있으며, 학습자의 자기조절 능력의 진단을 바탕으로 유전 개념 자기조절을 위한 맞춤형 교육에 이용할 수 있다.

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