디지털교과서는 학습자의 뇌에 어떠한 영향을 미치는가?
권용주 외(2014)는 디지털교과서 활용이 학습자의 뇌기능에 미치는 영향을 과학적으로 분석함으로써 디지털교과서 활용이 학습자에게 미치는 영향을 알아보고자, 서울에 있는 초등학교 5학년 중 1년 이상의 디지털교과서 사용 경험이 있는 반 학생 20명과 서책형 교과서만을 사용한 반 학생 21명을 대상으로 하였다(권용주 외, 2014).
이를 위해 먼저 디지털교과서와 서책형 교과서를 활용 시 학습자의 두뇌 활성 영역을 비교 분석하기 위한 실험 연구를 실시하였다. 또한, 디지털교과서 활용 학생과 서책형 교과서 활용 학생의 뇌기능적 연결 기반 인지 기능을 비교하였다. 연구 결과, 디지털교과서와 서책형 교과서를 활용할 때 두뇌 활성 영역이 다르게 나타나는 것으로 밝혀졌다. 특히 디지털교과서 사용 시에는 보다 다양한 정보와의 상호작용이 두뇌에서 더 광범위하게 일어나는 것으로 관찰되었다.
또한, 학생들이 디지털교과서를 활용할 때는 예측, 조망, 학습 관련 고차인지 영역(전두엽, 대상이랑, 두정엽, 뇌선엽 전반)이 활성화되는 것으로 나타났다. 이는 게임과 같은 일반적인 디지털 콘텐츠 활용 시 동기 보상 시스템 관련 영역이 활성화된다는 기존 연구 결과와 상반된 결과를 보였다. 이러한 결과는 디지털교과서 활용이 중독을 유발할 수 있는 동기 보상 영역이 아닌, 고차적 인지 영역의 활성화를 가져옴을 보여준다.
더불어 1년 이상 디지털교과서를 활용한 학생 집단과 서책형 교과서만을 사용해 온 학생 집단의 뇌기능적 연결 기반 인지기능을 비교한 결과, 공간지각 과제 수행 시 디지털교과서 활용 집단이 서책형 교과서 활용 집단에 비해 효율적인 뇌기능을 사용하는 것으로 나타났다. 즉, 디지털교과서 활용 그룹에서 디지털기기 활용으로 인한 인지능력의 저하나 중독 현상은 나타나지 않았으며, 공간지각 과제 수행에 있어 디지털교과서 활용 그룹이 서책형 교과서 활용 그룹보다 과제에 대한 스트레스 정도가 낮은 것으로 나타났다.