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공과대학 신입생들의 공간 시각화 능력, 수학 성취도와 언어 성취도 사이의 관계 및 성별 차이에 관한 연구
The Relationships among Mathematics Achievement, Spatial Ability, and Verbal Achievement for Engineering Freshmen and Gender Differences 원문보기

Journal of the Korean Society of Mathematical Education. Series E: Communications of Mathematical Education, v.29 no.3, 2015년, pp.553 - 571  

김연미 (홍익대학교)

초록
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본 연구는 공간능력이 수학 성취도 및 STEM 분야의 성공에서 중요한 역할을 한다는 사실에 기초하여, 공과 대학생들의 공간능력, 수학 성취도, 그리고 언어 성취도 사이의 관계와 각 영역에서 성별 차이를 파악하는데 목적을 두었다. 그와 함께 수학 성취도에서의 성별 차이가 공간능력에서의 차이에 의해서 매개되는 지도 확인하고자 하였다. 이를 위하여 서울 소재 공과대학 신입생들에게 공간 시각화-회전(PSVT-R)검사를 실시한 후에 대학수학능력 시험의 수학 및 언어 영역과의 상관관계를 성별로 조사하였다. 연구 결과, 성별 차이는 공간 시각화 능력에서 가장 크게 나타났고, 다음이 언어 성취도, 그리고 수학 성취도의 순서로 낮아졌다. 남학생의 공간 시각화 능력이 여학생보다 0.8d(effect size) 정도 우수하였으며 남학생의 67%가 도달한 수준에 여학생은 34%가 속해있었다. 영역별 상관계수를 살펴보면 수학과 언어 성취도 사이에는 음의 상관관계가 존재하였다, 그러나 예측과는 다르게 수학 성취도와 공간 시각화 능력 사이의 상관관계는 작았다. 공간 시각화 능력과 언어 성취도 사이에도 상관관계는 존재하지 않았다. 그렇지만 공간 시각화 능력은 남학생보다는 여학생의 수학 성취도에 좀 더 강한 영향을 주는 것으로 나타났다. 그 이유는 남학생에서는 공간능력이 보편적인 현상이기 때문에 남학생 내에서는 공간능력이 수학 성취도에 별다른 영향을 미치지 않았던 것으로 파악된다. 그 외에도 공간능력이 낮은 집단에서도 수학 성취도에서는 성별차이가 나타나는 것을 확인하였다. 이것은 현 연구 집단에서는 공간능력이 수학 성취도를 결정하는 주된 요인은 아니라는 점을 보여준다. 언어 성취도가 수학 성취도와 음의 상관관계를 갖는 이유는 입시전형에 합격하기 위해서는 한 영역에서 낮은 점수를 받은 경우에 다른 영역의 점수는 상위권인 학생들이 지원한 결과로 해석된다. 마지막으로 공간 시각화와 언어 능력이 결합하여 수학 성취도에 미치는 영향을 살펴보았다. 언어 성취도와 공간 시각화 점수를 상위권과 하위권으로 구분한 다음 네 그룹으로 나누어서 수학 성취도를 비교하였다. 이 때 수학 성취도는 남학생, 여학생 모두에서 (1) 공간 상위권- 언어 하위권인 그룹, (2) 공간 하위권 - 언어 하위권인 그룹, (3) 공간 상위권 - 언어 상위권 그룹, (4) 공간 하위권 - 언어 상위권 그룹의 순서로 낮아졌다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Mathematical, verbal, and spatial abilities are known as three important indicators for the success in the STEM disciplines. In this study, Purdue Spatial Visualization Test-Rotation, College Entrance Scholastic Aptitude Test- Math and Verbal score of engineering freshmen students have been used to ...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
공간능력이란? 하지만 공간능력은 영상과학이나 컴퓨터 그래픽, 로봇 등과 같은 최근의 과학기술의 발달과 더불어 그 중요성이 더욱 대두되고 있다. 공간감각, 공간기술, 공간지각 등 다양한 이름으로 불리는 공간능력은 상상 속에서 이미지를 만들어내고, 기억하며, 조작하는 능력이다. 공간능력은 수학과 과학 기술 분야에서는 실용적면서도 고차원적인 사고를 위한 도구로 인식되고 있으며, 예술과 디자인 분야에서는 창의성을 발휘하는데 중요한 역할을 한다고 알려져 있다.
STEM 분야에서의 성공을 예측할 수 있는 지표는 무엇인가? 수학과 언어능력, 그리고 공간능력은 STEM(science, technology, engineering, and mathematics) 분야에서의 성공을 예측할 수 있는 중요한 지표로 알려져 있다. 수학과 언어능력은 많은 전문직 영역에서 성공하기 위한 능력으로서 그 중요성이 이미 오래전부터 인식되어 왔다.
인문 사회 분야 종사자들의 수학과 언어능력, 그리고 공간능력의 순위는? 공간능력은 수학과 과학 기술 분야에서는 실용적면서도 고차원적인 사고를 위한 도구로 인식되고 있으며, 예술과 디자인 분야에서는 창의성을 발휘하는데 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 미국에서 40 년간 진행된 Project Talent의 연구에 의하면 다양한 전문직에 종사하는 사람들의 인지능력을 수학, 언어, 공간능력으로 구분하여 조사했을 때 인문 사회분야의 종사자들에서는 공간능력 < 언어능력 < 수학능력의 순서로 높아지고, 반면에 STEM 분야의종사자들에서는 언어능력 < 공간능력 < 수학능력의 순서로 높아졌다(Wai, Lubinski, & Benbow, 2009).
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