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국문 초록 (Abstract)

공간 능력은 오래전부터 지능의 중요한 요인으로 인식되어 온 것으로 그 능력의 성차가 발생하는 원인을 밝히는 일은 지능 연구에서 중요한 연구 주제이다. 이에 이 연구에서는 2차원 및 3차원 정신 회전 과제 수행에 대한 요소 분석을 실시해 도형 자극을 회전시킬 때 관여하는 인지 요소 과정들을 분리해 내고, 그 요소들에서 성차가 나타나는지, 그리고 그러한 성차가 2차원 과제와 3차원 과제에서 서로 다르게 나타나는지를 검증하였다. 피험자들은 315명(남자 157명, 여자 158명)의 대학생이었다. 그들에게 12개 종류의 각도로 회전시킨 2차원과 3차원의 도형 자극이 기준자극과 동일한 것인지, 다른 거울상인지를 판단하게 하는 컴퓨터 실험 과제와 함께 6종류의 참고공간능력 검사를 실시하였다. 반응시간을 종속변인으로 하고, 부호화, 회전, 비교, 반응의 4개 인지요소를 독립변인으로 하는 요소 모형을 설정하고, 요소 분석을 실시한 결과는 다음과 같았다. 첫째, 정신 회전 과제 수행에 대한 반응시간은 남녀 모두 0°-180° 사이에서 거의 직선적으로 증가하고, 180°-360° 사이에서는 거의 직선적으로 감소하는 경향이 나타났고, 그 회전율의 성차는 2차원 과제보다 3차원 과제에서 더 크게 나타났다. 둘째, 요소 모형 적합도는 2차원 과제와 3차원 과제에서 모두 .80 이상으로 높게 나타났다. 셋째, 2차원 과제와 3차원 과제에서 모두 회전, 부호화, 비교 요소의 수행에서 남자가 여자보다 더 빠르게 수행했고, 그 중 회전 요소의 수행 속도에서 차이가 가장 컸다. 넷째, 요소 점수와 6개의 공간능력검사와의 상관을 구했을 때, 회전 요소가 가장 높은 상관을 나타냈고, 그 상관은 2차원 과제보다 3차원 과제에서 더 높게 나타났다. 이 연구는 공간 능력의 성차가 나타나는 중요한 원인적 과정이 회전 요소임을 밝히고, 또 2차원 도형 자극보다 3차원 도형 자극을 회전시키는 과제에서 반응시간에 대한 성차가 더 크게 나타난다는 사실을 밝혔다. 결론 부분에 추후 연구로 회전 전략의 훈련 효과, 가상현실 과제에서의 성차, 대뇌피질과 뇌파와 같은 생리적 연구들을 제시하였다.

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공간 능력은 오래전부터 지능의 중요한 요인으로 인식되어 온 것으로 그 능력의 성차가 발생하는 원인을 밝히는 일은 지능 연구에서 중요한 연구 주제이다. 이에 이 연구에서는 2차원 및 3차...

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In the field of intelligence studies, it is an important topic to find out the possible causes of sex differences in spatial abilities. So in this study, we separated elements that were assumed to be used in 2- and 3-dimensional mental rotation tasks, and verified whether sex differences were existed in these elements mutually different in those two tasks. The subjects participants in this experiments were 315 university students(male 157, female 158). We administered 2- and 3- dimensional mental rotation tasks in which they were asked to compare the standard stimulus with an alternative stimulus that were either same or different(mirror image), and 6 kinds of spatial ability tests. We set the four-stage componential model that consisted of four components such as encoding, rotation, compare, and respond components, and then used linear regression analysis to test this model. The experiment`s results were as follows. First, RTs(reaction times) on performance in the mental rotation tasks were almost linearly increased at 0°-180°, and almost linearly decreased at 180°-360° in both sex in both tasks. Also, magnitude of sex difference in 3 -dimensional task was greater than in 2-dimensional task. Second, internal validities obtained by fit of model(R²) were high enough in both tasks(.85 in 2-dimensional task, .80 in 3-dimensional task). Third, male`s speeds of encoding, rotation, and compare components were faster than female`s, and rotation components was the most significant in explaining sex differences in both 2- and 3- dimensional tasks. Fourth, when we obtained external validity of componential model by computing correlations between components scores and 6 spatial ability tests scores, only rotation components had highest correlations, and these correlations in 3-dimensional task were higher than in 2- dimensional task. This study has an important meaning for providing some experimental evidences. First, one of the causal processes which make sex differences in spatial abilities is a mental rotation component. Second, Sex differences of mental rotation appear greater in 3-dimensional task than in 2 -dimensional task. Finally we suggest that the studies about strategy training effects, sex differences in virtual reality task, and physiological studies such as cerebral cortex and EEG should be done in the future.

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참고문헌 (Reference)

1 문화진, "정신 회전 과제 수행의 성차에 대한 인지 과정 분석" 숙명여자대학교 대학원 2011

2 Harris, J. R., "Where is the child's environment? A group socialization theory of development" 102 : 458-489, 1995

3 Mackintosh, N. J., "What do Raven's matrices measure? An analysis in terms of sex differences" 33 : 663-674, 2005

4 Neubauer, A. C., "Two- vs. three-dimensional presentation of mental rotation tasks: Sex differences and effects of training on performance and brain activation" 38 : 529-539, 2010

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6 Lohman, D. F., "Training spatial abilities: Effects of practice on rotation and synthesis tasks" 2 : 69-95, 1990

7 Horn, J. L., "Theory of fluid and crystallized intelligence, In Encyclopedia of human intelligence" MacMillan 443-451, 1994

8 Vernon, P. E., "The structure of human abilities" Methuen 1971

9 Kail, R., "The locus of sex differences in spatial ability" 26 : 182-186, 1979

10 Gagne E. D., "The cognitive psychology of school learning" Collins Colledge Publishers 1993