작업-예시 효과

Worked-example effect

작업-예시 효과는 인지 부하 이론(Sweller, 1988)에 의해 예측된 학습 효과다.구체적으로는 문제해결(Renkl, 2005), 발견학습(Mayer, 2004) 등 다른 교육기법에 비해, 작업한 사례를 강의의 일부로 사용할 때 관찰되는 학습효과를 가리킨다.스웰러에 따르면: "작업된 예시 효과는 인지 부하 효과에 대해 가장 잘 알려져 있고 가장 널리 연구되고 있다." (스웰러, 2006, 페이지 165)

작업한 예는 스킬 획득 중 인지 부하를 감소시킴으로써 학습을 향상시키며, "가장 초기적이고 아마도 가장 잘 알려진 인지 부하 감소 기술 중 하나"이다(Paas 등, 2003).특히, 작업한 예에서는 스키마가 거의 없을 때 초기에 학습자의 외부 인지 부하와 게르마 인지 부하를 줄이기 위한 지침을 제공한다.내인성하중은 되돌릴 수 없는 기본하중을 제공하는 세 번째 유형의 인지하중이다.외부 부하는 스킬 습득 초기 작업 사례의 발판에 의해 감소된다.마지막으로, 작업한 예는 자가 설명에 대한 프롬프트를 사용할 때 게르마 부하도 증가시킬 수 있다(Paas 등, 2003).

렌클(2005)은 작업한 예시를 "기술 습득에 대한 이해를 증진시키기 위해 특정 문제 유형에 대한 빛바랜 예제의 순서"에 가장 잘 사용하며, 학습자의 자기 발현을 용이하게 하기 위해 프롬프트, 도움말 시스템 및/또는 훈련을 사용할 것을 제안한다.이러한 견해는 빛바랜 작업-예시 절차와 잘 지원되는 문제 해결 접근법을 비교한 실험 결과에 의해 뒷받침된다(Schwonke et al., 2009).

「단, [작업한 예시]를 공부하는 것이 전문성을 높임으로써 그 효과를 상실한다는 점에 유의해야 한다」(렌클, 2005), 전문성 역전 효과로 알려진 효과(Kalyuga, 2007).고전적인 작업-예시 방법의 추가적인 제한에는 "하나의 정확한 솔루션과 알고리즘 기술 영역에 집중"이 포함된다(Renkl, 2005).멀티미디어 학습 환경에서 그러한 제한을 해결하는 것은 여전히 활발한 연구 영역이다(Renk l, 2005).

정의들

작업 예제

"작업된 예는 과제를 수행하는 방법이나 문제를 해결하는 방법에 대한 단계별 시연이다."(클라크, 응우옌, 스웰러, 2006, 페이지 190).작업된 예는 공식화된 문제, 해결 단계 및 최종 해결책을 도입하여 인지 능력의 초기 획득을 지원하기 위해 설계되었다(Renkl, 2005).작업한 예시를 공부하는 것은 복잡한 문제 해결 능력을 가르치기 위한 효과적인 교육 전략이다(van Merriernboer, 1997년).[1]이는 예시를 바탕으로 한 지침이 초보자를 위한 해결책의 단계를 설명하기 위한 전문가 정신 모델을 제공하기 때문이다.

지오메트리가 접선 반지름 특성을 사용하여 예제를 수행했다.

작업한 예는 위의 예와 같이 수학이나 기하학 교과서에서 흔히 볼 수 있지만 다른 분야에서도 사용된다.작업한 예는 음악, 체스, 운동 및 컴퓨터 프로그래밍을 위해 개발되었다(Atkinson, Derry, Renkl, & Wortham, 2000).

빛바랜 작업 사례

참고 항목:전문성 향상 효과 해결

"기술 습득 초기 단계의 작업 사례에서 이후 단계의 문제 해결로 전환하기 위해, 작업한 솔루션 단계를 연속적으로 페이드 아웃하는 것이 효과적이다."(렌클 외, 2004).작업한 예에서 퇴보 단계는 자체 설명 활동을 유발하며, 주어진 솔루션 단계의 이유에 대한 학습자 자신의 설명으로 구성된다(Renkl 등, 2004).[2]

학습자가 관심 있는 과목의 전문지식을 습득함에 따라, 작업한 예시는 전문지식 반전 효과로 인해 그 효과를 상실한다.빛바랜 작업 예제를 사용하는 것은 학습자가 작업 예시를 공부하는 것에서 문제 해결을 통해 학습으로 전환하도록 구조화함으로써 이러한 효과를 해결한다. (Salden 등, 2008)

자기 설명

렌클(2005년)에 따르면 자기발명은 학습자가 제공하는 설명이며 주로 자기 자신에게 지시된다.이들은 학습 자료에 직접 제공되지 않고 해결 단계와 이유를 나타내는 정보를 포함하고 있다.문제 유형이나 문제 유형의 구조적 특징과 표면적 특징도 언급할 수 있다."

"성공한 학습자가 더 긴 기간 동안 예시를 연구하여 자신에게 더 적극적으로 설명"하면서 작업한 예와 함께 작업할 때 "자체 설명이 중요하고 필요하다"(Chi et al., 1989년).그러나 대부분의 학습자가 수동적이고 피상적인 자기 설명자(Renkl, 1997년)인 만큼, "실제 연습된 예시를 적극적으로 자기 설명하도록 지도해야 한다"(Renkl, 2005년).

에 대한 증거.

worked-example 효과로 볼 때 worked example을 공부함으로써 배우는 것이 문제 해결보다 더 효과적이라는 것을 알 수 있으며, 다수의 연구 연구가 이러한 효과를 입증했다.

스웰러와 쿠퍼는 이러한 형태의 교육을 처음 사용한 것은 아니었지만, 확실히 인지 부하 관점에서 기술한 것은 처음이었다(스웰러 & 쿠퍼, 1985; 쿠퍼 & 스웰러, 1987; 스웰러, 1988).문제해결 전술을 연구하는 동안, 스웰어와 쿠퍼는 대수학을 배우는 사람들을 위한 전통적인 문제해결의 대안으로 작업한 예들을 사용했다.연구자들은 연구한 학습자가 사례를 통해 능동적으로 문제를 해결하는 학습자보다 훨씬 우수한 성과를 보인다는 것을 발견했다(Sweller & Cooper, 1985; Cooper & Super, 1987).Souler와 Cooper(1985)는 문제 해결 검색을 제한하는 수단으로 작업 사례를 개발했다.주목해야 할 것은 스웰러&쿠퍼(1985)가 개별 작업 사례와 반대로 워크아웃 사례-문제 쌍을 사용했다는 점이다.렌클(2005)은 연습된 예에서 배우는 것이 시리즈를 사용할 때 더 효과적이라고 제안한다.필레이(1994)는 3개의 중간 문제 단계를 보여주는 작업 사례가 한 가지 문제만 보여주는 것보다 더 효과적이라는 것을 발견했지만, 단계 사이의 거리는 학생들이 그들만의 연결고리를 만들지 않고도 연결할 수 있을 정도로 충분히 작아야 한다고 제안했다.

슈원케 외(2009년) 인지 튜터와의 두 가지 실험에서 작업한 예제 효과를 조사했다.한 실험에서 학생들은 작업한 예제의 제시 여부에 따라 다른 기하 인지 과외를 사용했다.실험에서, 작업한 예를 제시한 학생들은 기하학의 절차적 기술과 개념적 이해를 얻기 위해 학습 시간이 덜 필요했다.두 번째 실험에서 저자들은 작업한 예제의 목적에 대한 이해가 부족하여 발생하는 부정적 영향을 피하고, 첫 번째 실험에서 얻은 긍정적인 효과를 복제하며, 작업한 예들이 왜 더 큰 효율적 영향을 끼쳤는지를 설명하는 기초적인 학습 접근법을 조사하는 것을 목표로 하였다.이러한 목표를 달성하기 위해 학생들은 사고 프로토콜을 사용하여 큰 소리로 생각하도록 요청받았다.그 결과는 1차 실험에서 얻은 효율성 효과도 2차 실험에서 재현되었고 학생들은 더 깊은 개념적 이해를 했다(Schwonke et al., 2009).

Gog, Kester 및 Paas(2011년)는 전기 회로 문제 해결 과제를 사용하여 예시 기반 학습의 세 가지 전략의 효과성을 조사했다.사용된 세 가지 전략은 작업 예시만, 문제 쌍과 문제-예시 쌍이다.연구 결과는 작업한 예제와 문제-문제-문제 쌍의 조건에서 학생들이 문제-예: 짝과 문제 해결 조건-에서 학생들보다 월등히 우수하다는 것을 보여주었다.또한 훈련 중 정신적 노력에 대한 투자가 현저히 감소하면서 더 높은 성과에 도달한 것으로 관찰되었다(Gog, Kester, Paas, 2011).

전문성 역전효과

비록 많은 연구 연구에서 작업한 예가 학습자에게 긍정적인 영향을 미친다는 것을 보여주었지만, Kalyuga 외 연구진.(2000, 2001a, b)는 작업-교육 효과가 학습자의 전문성 수준과 관련이 있음을 보여주었으며, 이를 전문성 역전 효과라고 한다.세 가지 연구에서는 (Kalyuga et al.2000, 2001a, b)는 다른 실험, 기계 공학에서 화면 도표, 릴레이 회로의 쓰기 회로에 대한 설명 기반 지침 및 프로그래밍 로직에서 작업한 예를 사용했다.다른 연구에서는 (Kalyuga et al.2000, 2001a, b)는 작업한 예시의 효율성 효과가 비효율적이 되고 종종 더 많은 지식을 가진 학습자들에게 부정적인 영향을 끼친다는 것을 보여주었다(Kalyuga, 2007).그러나 니벨슈타인 외 연구진(2013년)은 기존에 연구되어 온 작업-예시 효과와 전문성 역전 효과 모두 역학(Kalyuga et al.)과 같은 잘 짜여진 인지 과제에 바탕을 두고 있다고 주장한다.2000). 덜 구조화된 과제를 이용한 연구에서 니벨슈타인 외 연구진(2013년)은 법률 사례를 이용하여 초급 및 고급 법대생 모두에게 업무-예시 효과와 전문성 역전 효과를 조사한다.이 연구 결과는, 비록 선진 학생들이 훨씬 더 많은 사전 지식을 가지고 있음에도 불구하고, 작업 예시는 초급 학생과 고급 법대 학생 모두에게 효율적 영향을 끼쳤다는 것을 보여준다.

퀼비치와 메이어(1996)는 학습자에게 각 문제 유형의 세 가지 예를 제공하는 것이 하나의 문제와는 반대로, 이후의 문제를 적절한 유형으로 분류하는 학생들의 능력에 어떠한 차이도 초래하지 않는다는 것을 발견했다.Wise & O'Neill이 지적한 바와 같이, 이것은 추가적인 지침이 결코 학습 이익으로 이어지지 않을 것이라는 것을 말하는 것이 아니다; 우리는 그것이 항상 그렇게 될 것이라고 가정할 수 없다.

또한 작업한 예가 얼마나 완전해야 하는지에 대한 약간의 논쟁도 있다.파스(1992)는 중간 정도의 운동만 받은 '완성' 상태의 학습자들이 시험문제가 완전히 풀린 것과 마찬가지로 시험문제에서도 좋은 성적을 거둔다는 사실을 발견했다.

효과적인 작업 사례 개발

워드와 스웰러(1990)는 일부 조건에서 "작성한 예시는 문제를 해결하는 것보다 효과적이지 않고, 효과적이지 않을 수 있다"(1페이지)고 제안했다.따라서 작업한 예시를 효과적으로 구조화하여 외부 인지 부하가 학습자에게 영향을 미치지 않도록 하는 것이 중요하다.챈들러와 스웰러(1992)는 작업한 예를 구성하는 중요한 방법을 제안했다.그들은 (작업된 예 내에서) 텍스트와 도표의 통합이 관련 없는 인지 부하를 감소시킨다는 것을 발견했다.그들은 이 단일 양식, 주의력 학습 효과를 주의력 분산 효과라고 언급하였다(Chandler and Super, 1992년).태버스, 마텐스, 앤 반 메리엔보어(2000년)는 텍스트를 오디오로 제시해 주의 분열을 막을 수 있다고 제안했다.

렌클(2005)은 (1)은 자기 설명적인 예, (2) 원칙 기반, 최소론적, 예시적 설명의 제공 (3) 서로 다른 표현들 사이의 관계를 보여줄 때(4) 자신과 관련된 구조적 특징을 강조할 때 연습된 예시를 통해서만 깊은 이해를 얻을 수 있다고 제안한다.올바른 솔루션 절차(5)를 적용하여 의미 있는 빌딩 블록을 격리한다.

모든 작업 사례가 Tarmizi와 Super 연구에서와 같이 인쇄에 기반을 둔 것은 아니다.예를 들어, Lewis(2005)는 제안된 애니메이션 시연은 작업한 예시의 한 형태다.이 멀티미디어 프리젠테이션은 작업한 예와 단일 지침 전략 내에서 양식 효과를 결합하기 때문에 애니메이션 데모가 유용하다.

청중

초보 학습자

밝혀진 바와 같이, 작업한 예는 모든 학습자에게 적합한 것은 아니다.과목에 대한 사전 지식이 있는 학습자들은 이러한 형태의 교육이 중복된다고 생각하며, 이러한 중복의 결과를 겪을 수 있다.이는 전문성 역전 효과로 설명되어 왔다(Kalyuga, Ayres, Chandler, & Super, 2003).작업한 예는 시간이 지남에 따라 희미해져 연습을 위한 문제로 대체될 것을 제안한다(Renkl, Atkinson & Maier따라서 작업 사례를 개발하면서 미디어뿐만 아니라 학습자를 고려하는 것이 중요하다. 그렇지 않으면 학습자가 예상한 대로 수행하지 못할 수 있다.

연습된 예에는 솔루션에 도달하기 위한 단계가 포함되기 때문에 알고리즘을 적용할 수 있는 스킬 영역(수학, 물리, 프로그래밍 등)에서만 사용할 수 있다.(렌클, 2005).시 해석과 같은 창조적 추구나 갈등 해결, 효과적인 리더십 또는 다문화적 의사소통 같은 잠재적 교란 요인이 무한히 존재하는 학습 맥락에서 해결 단계는 기술하기가 더 어렵고 연습된 예가 가장 효과적인 교육 방법이 아닐 수 있다.연습된 예시 접근법은 수학을 배우는 가장 좋은 멀티미디어 원리 중 하나로 여겨진다.작업한 예제는 학습자의 주의를 읽고 읽고 쓸 수 있는 능력을 계발하는 것뿐만 아니라 연구해야 하는 것에 유도하는 데 도움이 된다.그들은 초보 학습자들이 고려 중인 어떤 개념에 대한 이해를 얻은 후 효과적인 문제 해결을 준비할 수 있는 가이드 역할을 한다.렌클(2005)은 학습자들이 아무런 작업 사례 없이 문제를 해결하려고 할 때 도메인에 대한 이해가 매우 제한적이라고 주장한다.따라서 학습자는 인지 능력 습득 초기에 운동 예시를 받을 때 기술 영역에 대한 깊은 이해를 얻는다.그 예들은 학습자들에게 문제를 해결하기 위한 올바른 단계에 대한 실마리를 준다.

최근의 연구 자료(Rouke, 2006년)는 기초적인 영역 지식이나 해당 과목의 읽고 쓰는 능력을 습득하기 전에 불완전하거나 다소 부정확한 정보(바랜 사례로 알려져 있음)를 가진 예시들이 주어진다면 초보 학습자들은 여전히 개념을 이해하는 데 어려움을 겪을 수 있다는 것을 발견했다.[3]이는 초보 또는 전문가 학습자가 학습 스키마를 구성하는 방법 - 문제를 검색하고 해석하는 데 사용할 수 있는 적절한 절차/접근 방법을 아는 방법에 기초한다.반면에, 운동 예시는 인지 부하를 구성하여 사전 지식을 가진 학습자에게 중복성을 유발할 수 있다(Kalyuga, Ayres, Chandler, & Souler, 2003). 운동 예시는 오히려 유사한 문제를 해결하는 나침반 역할을 하는 초보 학습자와 대조적이다(Rouke, 2006).이는 초보 학습자가 작품의 주요 특성을 구현한 시제품을 평가할 때도 적용된다.이것은 또한 초보 학습자에게 예술 작품이나 디자인을 완전히 이해하는 데 필요한 의미 처리를 도울 수 있다(Rouke, 2006).

작업한 예시 모델은 교사들이 학습을 함양하도록 돕는 매우 중요한 몇 가지 강력한 인지-제도 기법 중 하나이다.진정한 문제해결의 맥락에서 초보 학습자의 지식 습득 패턴을 대폭 강화한 응용원리다.[4]리드 & 볼스태드(1991)는 학생이 사용 가능한 아이디어를 유도하는 데 한 예가 불충분할 수 있으며, 특히 첫 번째 사례보다 더 복잡한 두 번째 사례를 통합하면 이전 성과에 상당한 이익을 얻을 수 있다고 나타낸다.따라서 "적어도 두 번째 예제를 추가"하는 것은 작업 예시 교육 설계의 기본 규칙으로 보인다.또한 스피로, 펠토비치, 제이콥슨, & 콜슨(1991)은 유사한 문제에 대한 다중 전략과 접근방식을 예시하는 광범위한 예시(그리고 학생들이 예시를 본받도록 하는)를 제공하는 것이 폭넓은 지식 전달과 "인지적 유연성"을 함양하는 데 도움이 된다고 단언했다.

렌클과 앳킨슨(2007)에 의한 사례기반 학습의 교육모델은 학생들이 인지능력 습득 초기에 작업한 사례를 받을 때 도메인 원리에 대한 더 깊은 이해를 얻을 수 있음을 시사한다.

참고 항목

참조

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