수학적 사고력에 관한 인지신경학적 연구 개관

김연미

추천

검색

질문

자료유형: 학술저널

저자정보: 김연미 (홍익대학교)

저널정보: 한국인지과학회 인지과학 인지과학 제27권 제2호

발행연도: 2016.6

수록면: 159 - 219 (61page)

이용수

📌

연구주제

📖

연구배경

🔬

연구방법

🏆

연구결과

초록· 키워드

오류제보하기

수학적 사고력은 STEM(science, technology, engineering, mathematics) 분야에서의 학업적인 성취와 과학기술의 혁신에서 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 학제 간 연구 분야인 수 인지(numerical cognition) 및 수학적 인지와 관련된 최근의 인지신경학적 연구 결과들을 종합하여 개관하였다. 첫째로 수학적 사고의 기초가 되는 뇌 기제의 위치와 정보처리 메커니즘을 확인하였다. 수학적 사고는 영역 특정적(domain specific)인 기능인 수 감각과 시공간적 능력뿐만 아니라 영역 일반적(domain general)인 기능인 언어, 장기기억, 작업 기억(working memory) 등을 기초로 하며 이를 토대로 추상화, 추론 등의 고차원적인 사고를 한다. 이 중에서 수 감각과 시공간적 능력은 두정엽(parietal lobe)을 기반으로 한다. 두 번째로는 수학적 사고 능력에서 관찰되는 개인 차이에 대하여 고찰하였다. 특히 수학 영재들의 신경학적인 특성을 신경망 효율성(neural efficiency)의 관점에서 고찰해 보았다. 그 결과 높은 지능이란 두뇌가 얼마나 많이 일하느냐가 아니라 얼마나 효율적으로 일하는가에 달렸다는 사실을 확인하였다. 수학 영재들의 또 다른 특성은 좌반구와 우반구 간의 연결과 반구 내에서 전두엽과 두정엽의 연결이 뛰어나다는 사실이다. 세 번째로는 학습과 훈련, 그리고 성장에 따른 변화 및 발전에 대한 분석이다. 개인이 성장하며, 수학 학습과 훈련을 하게 될 때 이에 따라 두뇌 피질에서도 변화가 반영되어 나타난다. 그 변화를 피질에서의 활성화 수준의 변화, 재분배, 구조적 변화라는 관점에서 해석하였다. 이 중에서 구조적 변화는 결국 신경 가소성(neural plasticity)을 의미한다. 마지막으로 수학적 창의성은 수학적 지식(개념)을 기초로 하여 수학적 개념들을 결합하는 단계가 요구되며, 그 후 결합된 개념들 중에서 심미적인 선택을 통해 수학적 발명(발견)으로 연결된다. 전문성이 높아질수록 결합과 선택이라는 두 단계가 더욱 중요해진다.

Mathematical ability is important for academic achievement and technological renovations in the STEM disciplines. This study concentrated on the relationship between neural basis of mathematical cognition and its mechanisms. These cognitive functions include domain specific abilities such as numerical skills and visuospatial abilities, as well as domain general abilities which include language, long term memory, and working memory capacity. Individuals can perform higher cognitive functions such as abstract thinking and reasoning based on these basic cognitive functions. The next topic covered in this study is about individual differences in mathematical abilities. Neural efficiency theory was incorporated in this study to view mathematical talent. According to the theory, a person with mathematical talent uses his or her brain more efficiently than the effortful endeavour of the average human being. Mathematically gifted students show different brain activities when compared to average students. Interhemispheric and intrahemispheric connectivities are enhanced in those students, particularly in the right brain along fronto-parietal longitudinal fasciculus. The third topic deals with growth and development in mathematical capacity. As individuals mature, practice mathematical skills, and gain knowledge, such changes are reflected in cortical activation, which include changes in the activation level, redistribution, and reorganization in the supporting cortex. Among these, reorganization can be related to neural plasticity. Neural plasticity was observed in professional mathematicians and children with mathematical learning disabilities. Last topic is about mathematical creativity viewed from Neural Darwinism. When the brain is faced with a novel problem, it needs to collect all of the necessary concepts(knowledge) from long term memory, make multitudes of connections, and test which ones have the highest probability in helping solve the unusual problem. Having followed the above brain modifying steps, once the brain finally finds the correct response to the novel problem, the final response comes as a form of inspiration. For a novice, the first step of acquisition of knowledge structure is the most important. However, as expertise increases, the latter two stages of making connections and selection become more important.

#수 감각 #공간능력 #신경망 효율성 #신경 가소성 #이중부호화/맥락 가용성 이론 #number sense #spatial ability #mathematical cognition #neural efficiency #myelination #neuroplasticity #dual coding/context availability theory

참고문헌 (109)

참고문헌 신청

[학술지(정기간행물)] - 김연미 / 2013 / 수학적 사고에 동원되는 두뇌 영역들과 이의 교육학적 의미 / 수학교육 52 (1) : 19 ~ 41

[학술지(정기간행물)] - 김연미 / 2015 / 공과대학 신입생들의 공간 시각화 능력, 수학 성취도와 언어 성취도사이의 관계 및 성별 차이에 관한 연구 / 수학교육 논문집 29 (3) : 553 ~ 571

[단행본] - 이재호 / 2010 / 창의․인성을 갖춘 미래사회 영재 판별방법 연구 / 한국과학 창의재단

[학술지(정기간행물)] - Andres, M. / 2011 / Role of distinct parietal areas in arithmetic: an fMRI-guided TMS study / NeuroImage 54 (4) : 3048 ~ 3056

[학술지(정기간행물)] - Ansari, D. / 2008 / Effects of development and enculturation on number representation in the brain / Nature reviews neuroscience 9 (4) : 278 ~ 291

함께 읽어보면 좋을 논문

논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!

이 논문의 저자 정보

김연미

소속기관 홍익대학교

주요연구분야 복합학 > 뇌인지과학

논문수 2 이용수 982

이 논문과 함께 이용한 논문

수 감각의 인지신경학적 기반에 관한 연구 개관

조수현 인지과학 2013 .09

메타인지 정확성의 발달 차이 연구 : 고등학생과 대학생 데이터

배진희 , 조혜승 , 김경일 인지과학 2015 .03

신은삼 인지과학 2013 .03

뇌과학 시대와 인지사회학 : 체화된 인지를 중심으로

차영화 한국사회학회 사회학대회 논문집 2016 .06

무용콘텐츠에 내재된 소매틱스의 뇌과학적 메커니즘

김은정 한국콘텐츠학회논문지 2016 .06

최근 본 자료

전체보기

UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2017-512-000875336

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

초록· 키워드

AI 요약

연구주제

연구배경

연구방법

연구결과

주요내용

목차

참고문헌 (109)

함께 읽어보면 좋을 논문

이 논문의 저자 정보

이 논문과 함께 이용한 논문

최근 본 자료

댓글(0)