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표면전하분포모형을 강조한 전기회로에 대한 중등학생의 이해
김승만,유준희 한국물리학회 2014 새물리 Vol.64 No.2
Learning and teaching sequences for electric circuits focusing on the surface charge model aim to link the microscopic model of electrostatic to macroscopic parameters such as the current and the voltage of the electric circuit. Potential differences between surface charges are used to describe electric circuits. Some attempts have been made to introduce a surface charge model to introductory physics courses, but not to secondary school physics courses.~The purpose of this study is to determine secondary-students’ understandings of the surface charge model and to identify difficulties they have in using that model. Traditionally, in secondary school physics courses in Korea, the unit on electrostatic fields and the unit on electric circuits are separate. Aa s result of study, suggestions for improving the units on electric circuits are proposed. 표면전하분포모형을 강조한 전기회로 교수-학습 방안은 도체 표면에 존재하는 표면전하분포에 의한 전위차로 회로를 해석하도록 하는 방안으로 정전기 단원에서 학습한 미시적 설명 모형인 전하 사이의 상호작용과 직류 전기회로 단원에서 학습하는 거시적 물리량인 전류와 전압을 연계하는 교수학습방안이다. 이러한 표면전하분포 모형의 도입은 대학생들의 전기회로에 대한 이해를 개선하는 것으로 알려졌으나 중등학생을 대상으로 표면전하분포 모형을 도입하는 것에 대한 연구는 충분히 보고되지 않고 있다. 이에 본 연구는 9학년(중학교 3학년) 학생을 대상으로 표면전하분포모형을 도입하여 이에 대한 중등학생의 이해와 어려움을 분석하고, 이를 바탕으로 정전기 단원과 전류 단원을 별도의 학년에서 학습하는 국내 중등학생들을 위한 교수학습과정 개발에 필요한 시사점을 얻고자 하였다.