Abstract
In the educational study, the measure of EEG(brain waves) can be useful method to study the functioning state of brain during learning behaviour. This study investigated the changes of neuronal response according to four times repetition of audio-visual learning. EEG data at the prefrontal$(Fp_{1},Fp_{2})$ were obtained from twenty subjects at the 8th grade, and analysed quantitatively using FFT(fast Fourier transform) program. The results were as follows: 1) In the first audio-visual learning, the activities of $\beta_{2}(20-30Hz)$ and $\beta_{1}(14-19Hz)$ waves increased highly, but the activities of $\theta(4-7Hz)$ and $\alpha$ (8-13Hz) waves decreased compared with the base lines. 2). According to the repetitive audio-visual learning, the activities of $\beta_{2}$ and $\beta_{1}$ waves decreased gradually after the 1st repetitive learning. And, the activity of $\beta_{2}$ wave had the higher change than that of $\beta_{1}$ wave. 3). The activity of $\alpha$ wave decreased smoothly according to the repetitive audio-visual learning, and the activity of $\theta$ wave decreased radically after twice repetitive learning. 4). $\beta$ and $\theta$ waves together showed high activities in the 2nd audio-visual learning(once repetition), and the learning achievement increased highly after the 2nd learning. 5). The right prefrontal$(Fp_{2})$ showed higher activation than the left$(Fp_{1})$ in the first audio-visual learning. However, there were not significant differences between the right and the left prefrontal EEG activities in the repetitive audio-visual learning. Based on these findings, we can conclude that the habituation of neuronal response shows up in the repetitive audio-visual learning and brain hemisphericity can be changed by learning experiences. In addition, it is suggested once repetition of audio-visual learning be effective on the improvement of the learning achievement and on the activation of the brain function.
학습행동에서의 뇌파 측정은 실시간으로 두뇌 기능 상태를 연구하는데 유용한 연구 방법이며, 대뇌의 부위 중 전전두엽은 새로움에 대한 지향반응과 사고 활동에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 중학교 2학년 학생 20명에게 새로운 시청각 학습자료를 제시하고 4회의 반복학습이 이루어지는 과정에서 전전두부$(Fp_{1},\;Fp_{2})$의 뇌파를 측정하고 고속푸리에 변환(FFT)을 하여 정량적으로 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 새로운 내용의 첫번째 시청각 학습으로 기준상태에서보다 뇌신경의 속파 리듬인 $\beta_{2}$파(20-30Hz)와 $\beta_{1}$파(13-20Hz)의 활성은 증가하였으며, 서파 리듬인 $\theta$파(4-7Hz)와 $\alpha$ 파(8-13Hz)의 활성은 감소하였다. 2) $\beta_{2}$파와 $\beta_{1}$파의 활성은 1회의 반복학습 이후에 점차로 감소하였으며, $\beta_{2}$파가 $\beta_{1}$파보다 반복학습에 따른 활성도의 변화가 크게 이루어졌다. 3) 반복적인 시청각 학습이 이루어짐에 따라 $\alpha$ 파의 활성도는 기준상태에서보다 낮은 상태에서 완만하게 감소하였으며 $\theta$파의 활성은 2회의 반복학습 후에 감소하였다. 4) $\beta$와 $\theta$파의 활성이 함께 높은 2차 시청각 학습(1회 반복학습)에서 높은 학업 성취도의 향상을 보였다. 5) 처음 시청각 학습이 이루어질 때에는 전전두엽의 우뇌$(Fp_{2})$가 좌뇌$(Fp_{1})$보다 우세한 기능을 보였지만 반복적인 시청각 학습에서는 좌 우 뇌의 우세성이 구별되지 않았다. 따라서 교과학습과 관련된 인간의 정신행동에 있어서 뇌신경 반응의 습관화 현상이 나타나며, 학습 경험에 의해 두뇌 반구의 우세성이 변화할 수도 있음을 제시한다. 또한 시청각 학습에 있어서 두뇌 기능의 효율적 활용을 통한 학업 성취도 향상을 위해서는 l회의 반복 학습이 적합하다고 할 수 있다.
(Dongma Middle School, Seoul National University)