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에세이 작성 성과 및 인지 능력에 대한 GPT 사용의 영향

2025년 7월 4일 업데이트: Simiao Chen, University Hospital Heidelberg

생성 인공 지능 사용이 분석적 글쓰기 성능 및 인지 능력에 미치는 영향에 대한 무작위 대조 시험

이 무작위 통제 실험실 실험의 목표는 생성된 인공 지능(AI) 기술을 사용하는 것이 대학생의 분석 글쓰기 맥락에서 사람들의 학업 성과와 인지 능력에 영향을 미치는지 조사하는 것입니다. 답변하려는 주요 질문은 다음과 같습니다.

  1. 기술 사용이 학생들의 글쓰기 능력에 영향을 미치나요?
  2. 기술 사용이 글쓰기 과정에서 학생들의 인지적 노력에 영향을 미치나요?

참가자는 AI 지원 없이 글을 쓰는 통제 그룹이나 ChatGPT의 도움을 받아 글을 쓰는 실험 그룹에 무작위로 배정됩니다. 연구자들은 두 그룹을 비교하여 ChatGPT가 학생들의 작문 성과와 인지적 노력에 영향을 미치는지 확인할 것입니다.

각 참가자에 대해 실험실 실험은 1시간 30분 이상 지속되지 않습니다. 아이트래커는 참가자의 시선 활동과 동공 크기를 모니터링합니다. 기능적 근적외선 분광법(fNIRS)은 전두엽에서 참가자의 뇌 활동을 모니터링합니다. 실험 중에 참가자는 다음을 수행해야 합니다.

  1. 분석적 글쓰기 기술에 대한 학습 자료를 읽어보세요.
  2. 이전에 제공된 자료를 바탕으로 ChatGPT의 도움 여부에 관계없이 약 30분 정도 소요되는 분석 작문 과제를 완료하세요.
  3. 작문 과제 경험, ChatGPT 사용에 대한 태도, 인구통계학적 배경에 대한 설문조사 질문에 답하세요.

연구 개요

상태

완전한

개입 / 치료

연구 유형

중재적

등록 (실제)

160

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 장소

      • Heidelberg, 독일
        • Core Facility for Neuroscience of Self-Regulation, Heidelberg University

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

  • 성인

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

설명

포함 기준:

  • 풀타임 대학생.
  • 영어로 읽고 쓸 수 있습니다.
  • 일주일 중 대부분의 날에 컴퓨터를 사용합니다.
  • 대학원 기록 시험(GRE)을 치르거나 현재 준비하고 있지 않습니다.
  • 안경을 착용하지 마십시오(콘택트렌즈는 허용됩니다).
  • 눈 장애가 없습니다.
  • 현재 아편유사제, 에피네프린 또는 항고혈압제를 복용하고 있지 않습니다.
  • 실험 중에는 눈 주위에 어떠한 화장도 하지 않았습니다.

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 주 목적: 다른
  • 할당: 무작위
  • 중재 모델: 병렬 할당
  • 마스킹: 하나의

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
실험적: 개입 팔
개입 부문에서 참가자는 분석 작문 작업을 완료하는 데 도움을 받기 위해 ChatGPT를 사용하도록 지시받습니다.
에세이 작성 작업에 사용되는 컴퓨터 인터페이스는 분할 화면 디자인을 따릅니다. 작성 지침과 텍스트 입력 필드는 화면 왼쪽에 위치한 설문조사 플랫폼에서 관리됩니다. ChatGPT는 기술 지원을 위해 화면 오른쪽에 배치됩니다.
간섭 없음: 컨트롤 암
컨트롤 부문에서 참가자는 기술 지원을 받지 않고 독립적으로 분석 작문 작업을 완료하도록 지시받습니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
작문 퍼포먼스
기간: 1.5시간
에세이 쓰기 과제는 ETS(Educational Testing Service)에서 개발한 전 세계적으로 표준화된 컴퓨터 기반 시험인 대학원 기록 시험(GRE)의 분석 쓰기 섹션에서 파생되었습니다. 참가자의 에세이는 ETS가 개발한 검증된 자동 제3자 채점 도구를 통해 0~6점으로 채점됩니다.
1.5시간
동공 크기로 측정한 인지 노력
기간: 1.5시간
인지적 노력은 동공 크기의 변화를 모니터링하여 정량화됩니다. 이를 달성하기 위해 근적외선 안구 추적기, 특히 Tobii Pro Fusion 모델을 사용하여 쓰기 작업 전반에 걸쳐 동공 직경을 기록합니다. 실험 시작 시 30초 이완 작업 중에 개별 기준 동공 직경이 측정됩니다.
1.5시간

2차 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
작문 성능에 대한 자기 인식
기간: 1.5시간

이것은 단일 항목 척도입니다.

이전과 동일한 채점 기준을 사용하여 에세이가 몇 점을 받아야 한다고 생각하시나요(0이 가장 낮고 6이 가장 높음)?

점수 범위는 0에서 6까지입니다. 점수가 높을수록 자기 인식된 쓰기 능력이 높다는 것을 의미합니다. 변수는 연속형 변수로 처리됩니다.

1.5시간
인지적 노력에 대한 자기 인식
기간: 1.5시간

이는 미국 항공우주국(National Aeronautics and Space Administration) 작업 부하 지수(NASA-TLX; Hart, 2006; Hart & Staveland, 1988)에서 채택한 단일 항목 Likert 척도입니다.

1에서 7까지의 척도에서 성과 수준을 달성하기 위해 얼마나 열심히 노력해야 하는지 평가하십시오.

Likert 점수의 범위는 1~7입니다(1은 "매우 낮음", 7은 "매우 높음"). 점수가 높을수록 자기 인식된 인지적 노력이 더 높다는 것을 의미합니다. 변수는 연속형 변수로 처리됩니다.

참고자료:

  1. 하트, S.G.(2006). NASA-TLX(Nasa-Task Load Index); 20년 후. 인간공학 및 인간공학 학회 연례 회의의 간행물. https://doi.org/10.1177/154193120605000909
  2. Hart, S.G., & Staveland, L.E.(1988). NASA-TLX(Task Load Index) 개발: 실증적, 이론적 연구 결과. 심리학의 발전(Vol. 52, pp. 139-183). 북부 네덜란드.
1.5시간
전두엽의 피질 혈역학적 활동으로 측정된 인지 노력
기간: 1.5시간
인지 노력은 전두엽의 피질 혈역학적 활동의 변화를 모니터링하여 정량화됩니다. 이를 달성하기 위해 기능적 근적외선 분광법(fNIRS), 특히 NIRSport2 모델을 사용하여 쓰기 작업 전반에 걸쳐 뇌 활동을 기록합니다.
1.5시간
스트레스에 대한 자기 인식
기간: 1.5시간

이는 1차 평가 2차 평가 척도(PASA; Gaab, 2009; Pollak et al., 2020)에서 채택된 단일 항목 Likert 하위 척도입니다.

1에서 7까지의 척도로, 인지된 스트레스에 대한 다음 설명에 얼마나 동의하거나 반대하시겠습니까? 분석 작문 과제는 나에게 스트레스가 되었습니다.

Likert 점수의 범위는 1~7입니다(1은 '매우 동의하지 않음', 7은 '매우 동의함'). 점수가 높을수록 자기인식적 스트레스가 높은 것을 의미한다. 변수는 연속형 변수로 처리됩니다.

참고자료:

  1. Gaab, J. (2009). PASA-1차 평가 2차 평가. 상황에 대한 인지적 평가를 위한 설문지입니다. Verhaltenstherapie, 19(2), 114-115.
  2. Pollak, A., Paliga, M., Pulopulos, M. M., Kozusznik, B. 및 Kozusznik, M. W. (2020). 협동로봇과의 수동 및 자율 협업 모드에서 스트레스를 받습니다. 인간 행동의 컴퓨터, 112, 106469. https://doi.org/10.1016/j.chb.2020.106469
1.5시간
도전에 대한 자기인식
기간: 1.5시간

이는 1차 평가 2차 평가 척도(PASA; Gaab, 2009; Pollak et al., 2020)에서 채택된 단일 항목 Likert 하위 척도입니다.

1에서 7까지의 척도로, 인지된 도전에 대한 다음 진술에 얼마나 동의하거나 동의하지 않습니까? 분석 작문 과제가 도전이라고 생각합니다.

Likert 점수의 범위는 1~7입니다(1은 '매우 동의하지 않음', 7은 '매우 동의함'). 점수가 높을수록 자기인식적 도전이 높다는 것을 의미합니다. 변수는 연속형 변수로 처리됩니다.

참고자료:

  1. Gaab, J. (2009). PASA-1차 평가 2차 평가. 상황에 대한 인지적 평가를 위한 설문지입니다. Verhaltenstherapie, 19(2), 114-115.
  2. Pollak, A., Paliga, M., Pulopulos, M. M., Kozusznik, B. 및 Kozusznik, M. W. (2020). 협동로봇과의 수동 및 자율 협업 모드에서 스트레스를 받습니다. 인간 행동의 컴퓨터, 112, 106469. https://doi.org/10.1016/j.chb.2020.106469
1.5시간
글쓰기의 자기효능감
기간: 1.5시간

이는 글쓰기 자기효능감의 세 가지 측면인 아이디어, 관습, 자기 규제를 측정하는 16개 항목 Likert 척도입니다(Bruning et al., 2013). Likert 점수의 범위는 1~7입니다(1은 '매우 동의하지 않음', 7은 '매우 동의함'). 점수가 높을수록 자기효능감이 높다는 것을 의미합니다. 세 가지 차원은 각각 연속형 변수로 개별적으로 처리됩니다.

참조:

1. Bruning, R., Dempsey, M., Kauffman, D. F., McKim, C., & Zumbrunn, S. (2013). 글쓰기에 대한 자기효능감의 차원을 조사합니다. 교육 심리학 저널, 105(1), 25.

1.5시간
분석적 글쓰기에 대한 상황적 관심
기간: 1.5시간

이는 상황적 관심 척도(Hulleman et al., 2010)를 적용한 4개 항목 Likert 척도입니다. 이 척도는 분석적 글쓰기에 대한 참가자의 상황적 관심을 측정합니다.

방금 완료한 분석 작문 과제에 대한 관심에 대한 다음 설명에 1에서 7까지의 척도로 얼마나 동의하거나 동의하지 않습니까?

  1. 분석 작문 과제는 흥미로웠습니다.
  2. 에세이 작업은 즐거웠습니다.
  3. 에세이를 쓰는 것이 즐거웠습니다.
  4. 분석 작문 과제는 즐거웠습니다.

Likert 점수의 범위는 1~7입니다(1은 '매우 동의하지 않음', 7은 '매우 동의함'). 점수가 높을수록 상황적 관심도가 높다는 것을 의미합니다. 변수는 연속형 변수로 처리됩니다.

참조:

1. Hulleman, C. S., Godes, O., Hendricks, B. L., & Harackiewicz, J. M. (2010). 효용가치 개입으로 관심과 성과를 향상시킵니다. 교육 심리학 저널, 102(4), 880.

1.5시간
ChatGPT 사용에 대한 행동의도
기간: 1.5시간

이는 향후 에세이 작성 작업을 위해 ChatGPT를 사용할 참가자의 행동 의도를 측정하는 2개 항목 Likert 척도입니다(Albayati, 2024).

1에서 7까지의 척도에서 에세이 작성 과제에 ChatGPT를 사용하는 것에 대한 다음 설명에 얼마나 동의하시나요?

  1. ChatGPT에 액세스할 수 있다면 에세이 작성 작업에 사용할 것입니다.
  2. 앞으로 에세이 작성 작업이 있으면 ChatGPT를 사용할 계획입니다.

Likert 점수의 범위는 1~7입니다(1은 '매우 동의하지 않음', 7은 '매우 동의함'). 점수가 높을수록 ChatGPT 사용에 대한 행동 의도가 높다는 것을 의미합니다. 변수는 연속형 변수로 처리됩니다.

참조:

1. 알바야티, H.(2024). ChatGPT를 정규 지원 도구로 사용하는 것에 대한 학부생의 인식 및 인식 조사: 사용자 수용 관점 연구. 컴퓨터 및 교육: 인공 지능, 6, 100203. https://doi.org/10.1016/j.caeai.2024.100203

1.5시간

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

수사관

  • 수석 연구원: Till Bärnighausen, Heidelberg Institute of Global Health

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작 (실제)

2024년 7월 18일

기본 완료 (실제)

2025년 2월 20일

연구 완료 (실제)

2025년 2월 20일

연구 등록 날짜

최초 제출

2024년 7월 15일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2024년 7월 15일

처음 게시됨 (실제)

2024년 7월 19일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2025년 7월 9일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2025년 7월 4일

마지막으로 확인됨

2025년 7월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

기타 연구 ID 번호

  • S-117/2024

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품

아니

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