중국과 한국의 중학교 과학과 교육과정 물리 영역 비교 연구

최설매,한승기 한국물리학회 2020 새물리 Vol.70 No.8

The present study takes 2011 middle school physics curriculum standards in China and the physics field of the 2015 science curriculum standards in South Korea as the research objects, and compares the objectives of science (physics) education and the composition of middle school physics curriculum contents in the two countries. The research results are as follows: 1. In terms of science (physics) education goals, both countries aim to improve scientific literacy, aiming to cultivate students’ inquiry ability and innovative consciousness on practical issues in nature and life; The curriculum standards in China stress learning basic physics, basic skills, and research method, while the curriculum standards in South Korea stress understanding the core concepts of science. 2. In terms of the content of middle school physics courses, in a quantitative comparison of the breadth and the depth of the content standards, we found that the middle school physics courses in China are more extensive than those of South Korea, but not as deep than those of South Korea. This result reflects the fact that science education in South Korea does not focus on the quantity of knowledge, but on the development of science core competence by learning an appropriate number of science core concepts. The results of this study provide references for the revision of middle school physics curriculum standards and the development of teaching materials in the future, as sell as useful enlightenment for the further improvement of middle school physics education. 본 연구는 중국의 2011년 중학교 물리 교육과정 표준과 한국의 2015 개정 과학과 교육과정의 물리영역을 연구 대상으로 하여 양국의 과학 (물리) 교육의 목표와 과학교육의 물리 영역 내용 구성을 정량적으로 비교 분석하였는데 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 과학(물리)교육의 목표에서 양국 모두자연 현상 및 일상생활의 문제를 과학적으로 탐구하고 창의적으로 해결하기 위한 과학적 소양을 기르는것을 과학 (물리) 교육의 목표로 하는 공통점이 있으나 중국은 물리 기초지식, 기본 기능과 연구 방법을배우는 것을 강조하고, 한국은 과학 핵심 개념을 이해하는 것을 강조하는 차이가 있다. 둘째, 중학교 물리영역 내용 구성의 범위(breadth)와 수준(depth)을 정량적 비교하였을 때, 중국 중학교 물리교육과정의학습 내용의 범위가 한국보다 더 넓은 반면, 수준은 더 낮은 것으로 드러났다. 이는 한국의 과학교육이지식의 양보다는 적절한 과학 핵심 지식을 배우는 과정을 통해 과학 핵심 역량의 함양을 육성하는 것을강조하고 있음을 반영하고 있다. 이 연구의 결과는 중학교 물리교육의 개선점과 시사점을 모색하여 향후중학교 물리 교육과정 개정과 교과서 개발에 필요한 정보를 제공하고, 중학교 물리 교육과정의 실행에유용한 시사점을 제안한다.

물리 영재학생들의 기본물리상수에 대한 인식

김완선,김은진,김성원 한국물리학회 2013 새물리 Vol.63 No.4

Fundamental physical constants are very important for the study of and the research in physics. However, their importances have not been considered in physics education for a long time. In this paper,to investigate gifted-students' perceptions of fundamental physical constants quantitatively, we improved the inventory and applied it to 263 gifted students in physics, who participated in the summer camp of the Korea Physics Olympiad (KPhO) 2011. The new inventory was developed for 10 constants, with six information dimensions for each constant. The six dimensions are as follows: significant digit,order of magnitude, unit, dimension, experiment or related history,and physical meaning. Among the fundamental physical constants, the speed of light and Avogadro's number were the most highly perceived constants while Rydburg's constant was the lowest. In the analysis of the correlations among the dimensions, significant digit was highly correlated with order of magnitude, and dimension was correlated with unit except for the elementary charge ($e$) and Aavogadro's constant ($N_A$). Experiment or related history was not correlated with any of the other dimensions. We conclude that gifted students merely consider a fundamental physical constant to be a tool or a constant to solve physics problems. 물리학에서 기본 물리 상수는 매우 중요한 역할을 하고 있으나,교육현장에서는 오랜 시간 동안 그 중요성이 간과되고 있는 실정이다. 본연구에서는 물리 영재 학생들의 기본 물리 상수에 대한 인식 수준에대하여 보다 정량적인 분석을 수행하여 인식 수준의 특성을 이해하고자하였다. 연구대상은 2011년 한국 물리 올림피아드 여름학교 일반물리온라인 수업을 이수한 물리 영재학생들로서, 서울지역의 263명의학생들이 참여하였다. 기본 물리 상수는 선행연구에서 채택된 `진공 중광속'을 비롯한 10개의 물리 상수이며, 이들 각각에 대해 6개의 구성요소(수치, 크기, 단위, 차원, 탄생배경 및 측정실험, 그리고 물리적 의미)를정의하여 검사 도구를 개발하였다. SPSS 분석을 통하여 학생들은 기본물리 상수 중에서 `진공 중 광속'과 `아보가드로의 수'에 대한 인식수준이 가장 높고, `리드베리 상수'에 대한 인식 수준이 가장 낮은것으로 나타났다. 또한 상관관계 분석 결과에 의하면 물리 상수의 수치와크기와는 대체적으로 강한 상관을 보였으며, 단위와 차원 간의 상관은기본 전하량 ($e$)과 아보가드로의 수 ($N_A$)를 제외하고는 대체적으로보통 정도의 상관을 보였다. `탄생배경 및 측정실험'과 물리 상수의나머지 구성요소들 간의 상관관계 분석 결과에 의하면, 학생들의 기본물리 상수에 대한 인식에 배경지식의 유무가 크게 상관이 있지 않는다는것을 유추할 수 있다. 이는 대다수의 학생들은 기본 물리 상수를 단지문제풀이나 계산과정에서 필요한 도구로만 인식하고 있기 때문이라고간주된다.

한국 및 일본 과학과 교육과정의 고등학교 물리 영역 비교

강남화,유숙정,이은경 한국물리학회 2017 새물리 Vol.67 No.8

The curricula in schools change in order to reflect changes in society. Korea has a new curriculum that emphasizes education for competency. New textbooks are currently being developed to implement the curriculum in schools. This study compared the aims, contents and emphases of Korean and Japanese high school physics curricula. Physics textbooks were also analyzed in terms of how the curricula were represented. The results showed that the Korean physics curriculum emphasizes recent developments in physics-related technologies and connections between physics and everyday life. On the other hand, the Japanese physics curriculum emphasizes an understanding of the concepts. Japanese physics textbooks demonstrated the country's curriculum emphasis, which was exemplified in the topic of electromagnetic wave transfer. These findings provide both a way of understanding the characteristics of Korean physics curriculum by way of comparing it with that of another country and a basis for Korean physics curriculum implementation, as well as topics for further discussion on physics curriculum revision. 급변하는 사회의 요구에 발맞추어 한국에서는 내년부터 역량 함양을 중심으로 하는 2015 개정교육과정이 시행된다. 이 연구에서는 한국과 일본의 물리 교육 과정과 교과서를 목표, 내용 및 주안점 측면에서 비교하였다. 한국의 2015개정 물리 교육과정과 이에 해당하는 일본의 이과 지도요령을 비교, 분석하였으며, 물리 교과서가 교육과정을 전개한 방식을 비교, 분석하였다. 분석 결과 한국의 물리 교육과정은 첨단 과학 기술과 실생활의 연계를 강조하는 반면, 일본의 물리 교육과정은 기본 개념을 강조하는 것으로 드러났다. 이러한 교육과정의 주안점이 교과서에 명확하게 드러나는 것을 확인하고, 그 예로 파동 단원의 전자기파의 발생 부분의 분석을 제시한다. 이 연구의 결과는 다른 나라의 물리 교육과정 및 교과서를 고찰함으로써 한국의 물리 교육과정의 특성을 이해하고, 물리 교육과정 실행 및 추후로 진행될 개정에 대한 논의 주제를 제시한다.

소아 가정방문 물리치료의 인식도와 수요도에 관한 설문조사

최선영 ( Sun Young Choi ),윤장원 ( Jang Whon Yoon ) 한국전문물리치료학회 2013 한국전문물리치료학회지 Vol.20 No.3

본 연구는 소아 가정방문 물리치료에 관한 인식도와 수요도, 견해를 알아보기 위해 전국의 인구분포도에 대비하여 소아 물리치료사와 보호자, 의사를 대상으로 설문조사를 실시하였고 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 모든 집단이 소아 가정방문 물리치료에 대해인식도는 낮았으나 각 집단 모두 빠른 시일 내에 필요하다는 의견을 보였다. 둘째, 소아 가정방문 물리치료의 참여·이용에 대한 의사여부에서 모든 집단이 높은 참여·이용률을 보였다. 셋째, 운영방안에 대해서는 모든 집단이 의사의 처방이 필요하다고 하였고, 소아 가정방문 물리치료를 시행할 소아 물리치료사로 6∼10년의 임상자격조건을 원하였다. 치료비용에서는 물리치료사는 현재 치료비보다 2배를, 보호자는 현재 치료비와 동일하게를, 의사는 현재 치료비보다 1.5배에 많은 분포를 보였다. 물리치료사, 보호자, 의사 모두 현재와 동일한치료횟수와 1시간의 치료 소요시간을 선호하였다. 이상을 종합해보아 소아 가정방문 물리치료에 대한 인식도는 낮으나 수요도와 참여·이용률이 높음을 알 수있었다. 이렇게 높은 수요도와 참여·이용률을 보이는 소아 가정방문 물리치료를 제도적으로 정립하기 위해서는 실효성을 검증할 수 있는 일정기간의 시범사업을 통해 많은 연구와 조사가 필요하며, 먼저 소아 가정방문 물리치료와 관련된 관계자들의 의견을 충분히 수렴하고 이를 반영하여 소아 가정방문 물리치료 제도 정립을 위해 현재 의료 시스템의 정비가 이루어져야 할 것이다. Pediatric home-based physical therapy (PHBPT) provides professional rehabilitation programs at the patient`s home, where the activities of daily life are actually performed. PHBPT also allows to avoid the difficulties of transporting children with disabilities to the clinic. Despite these advantages, PHBPT is not yet widely practiced in Korea. There is little objective information regarding the opinions of the main stakeholders on PHBPT. To investigate the awareness and demand of PHBPT among the main stakeholders, 41 pediatric physical therapists (PT) (of 60 contacted) were recruited from different regions of Korea on the basis of the regional population distribution. The recruited PTs completed their questionnaires and also participated in collecting questionnaires from 35 medical doctors (MD) with whom they worked and from randomly selected 201 parents of children with disabilities recruited. The overall response rate was 85.5%. The awareness of PHBPT differed between PTs (95.1%) and parents (67.2%) (p<.001). The survey showed that 82.9% of MDs had at least heard about PHBPT. Significantly more parents (83.5%) than MDs (57.1%), and 70.0% of PTs, wanted to start PHBPT service immediately (p<.001). Significantly more parents (90.0%) than PTs (73.2%) were willing to participate in PHBPT (p<.001). Opinions on the details of policies and procedures (i.e., necessity for prescription, treatment cost, and treatment frequency) differed among the respondent groups, but all favored a minimal qualification of 6∼10 years of pediatric experience and a treatment session duration of 1 hour. These findings provide objective information to support health service administrators to understand the current demand and develop feasible policies and procedures of PHBPT in Korea.

고등학생들의 물리 선호도와 양자물리 학습에 대한 흥미

임성민(Sungmin Im),권문호(Munho Kwon) 한국물리학회 2022 새물리 Vol.72 No.10

최근 양자기술의 중요성이 부감됨에 따라 양자물리 교육의 필요성이 확산되고 있으며 이에 따라 2022 개정 교육과정에서도 고등학교 물리교육에서 양자물리의 비중이 확대될 예정이다. 이 연구에서는 고등학교 학생들의 양자물리 학습에 대한 인식을 알아보기 위해 물리 선호도와 양자물리 학습에 대한 흥미를 조사하였다. 전국 단위로 온라인 설문을 활용하여 응답을 수집하였으며, 최종적으로 고등학생 931명의 응답 결과를 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 감정 반응과 가치 인식 차원에서는 물리학의 여러 주제 중에서 양자물리를 보다 선호하였으나, 학습 필요성에 대해서는 다른 주제에 비해 상대적으로 가장 낮은 선호도를 보였다. 양자물리 교수학습에 대한 흥미의 경우, 주제 차원에서는 원자 구조, 양자 기술, 양자 현상 순으로 흥미가 높았고, 동기 차원에서는 호기심과 지식 습득을 진로 연관성보다 더 중요하게 인식하였다. 활동 차원의 경우 실험 활동과 문화 활동에 대한 흥미가 상대적으로 높았다. 학생들의 양자물리에 대한 선호도와 흥미는 학년과 희망 진로 계열에 따라 유의한 차이가 있었다. 이와 같은 연구 결과는 고등학교 수준에서 양자물리 교육 도입에 대한 당위성과 더불어 물리 교육과정 구성에 대한 시사점을 제공한다. As the importance of quantum technology is rising globally, it has become imperative to include quantum physics in the upcoming 2022 revised National Curriculum of Korea. To explore high school students perception on learning quantum physics, we surveyed their preference for physics and interest in learning quantum physics. We collected the student responses using an online survey and analyzed 931 responses overall. Notably, students showed a higher preference for quantum physics over other areas of physics in terms of the emotional response and valuational comprehension, while they showed a lower preference of quantum physics in behavioral volition. Students showed a higher interest in the study of atomic structure over quantum technology or quantum phenomena. They regarded the intellectual curiosity as a more important motive for interest than career relevancy and showed a high interest in experimental and cultural activities over others. The preference and interest of the students in learning quantum physics significantly differed with their grades and the future career paths. This study suggests the necessity to teach quantum physics in high schools as well as the implication for constructing a quantum physics curriculum.

21세기 우리나라 적정 물리치료사 인력 수급계획에 관한 연구1)

권혁철,이충휘 한국전문물리치료학회 1998 한국전문물리치료학회지 Vol.5 No.1

“새물리” 논문 분석을 통한 국내 물리 교육 연구의 변천 및 동향 탐색

조광희 한국물리학회 2020 새물리 Vol.70 No.9

The purpose of this study was to analyze the physics-education-related articles published in the academic journals of “New Physics: Sae Mulli” in the early 2000s and recently, and to explore the characteristics of the changes and the trends in the field of physics education research. The analysis targeted 40 articles published from 2000 to 2002 and 113 papers published from 2017 to 2019. The result of the analysis showed that physics education research has tended to increase over the past 20 years, and that its weight has gradually increased in the journal. In the early 2000s, development research, which suggested experimental tools, for mechanics, for middle school students, was the most representative case. On the other hand, in recent years, the school level of participants has risen, based on pedagogical factors and learner responses. A tendency to turn to research using social science methods was noted. In addition, the participation targets, physics contents, and research methods have been diversified. Based on these results, we discuss some approaches and suggestions for improving the quality of physics education. 본 연구에서는 2000년대 초반 및 최근에 “새물리” 학술지에 게재된 물리 교육 관련 논문들을 분석하여변천 특징 및 연구 동향 등을 탐색하고자 하였다. 2000년 – 2002년에 해당하는 새물리 게재 논문 40편, 2017년 2019년에 해당하는 113편이 분석 대상이었다. 분석 결과, 지난 20년간 물리 교육 연구는 증가하는경향을 보였으며 새물리 학술지 내에서 물리 교육 관련 연구의 비중이 커지고 있었다. 2000년대 초기에는중학생을 대상으로, 역학 관련 내용에 관해, 실험 도구를 제안하는, 개발 연구가 가장 대표적 사례였다. 반면에 최근에는 연구 대상의 학교 급이 높아지고, 교육학적 요소 및 학습자의 반응을 근거로 하며, 사회과학적 방법을 이용한 연구로 바뀌는 경향이 나타났다. 또 전반적으로 연구의 대상, 내용, 방법 등이다양해졌다. 이러한 결과들을 토대로 물리 교육의 질적 향상을 위해 필요한 시도와 시사점 등을 추가하였다.

대학생들의 물리 학습에 대한 자기효능감 조사

이윤정,임성민 한국물리학회 2013 새물리 Vol.63 No.4

Self-efficacy in the context of learning has been steadily emphasized as an indicator of students' learning motivation and performance. However, little is known about university students'self-efficacy in the context of physics learning. This study described the process of developing and validating a measurement tool to assess students' beliefs in their abilities to perform essential tasks in physics and then investigated university students' self-efficacy about physics learning. Based on a literature review, a prelimiliary self-efficacy scale with 21Likert-style items was suggested, and 330 university students'responses were analyzed to validate the survey tool. Based on the result of an exploratory factor analysis, we developed a modified survey with 17 items and 2 dimensions, `learning' and `practice' and we validated the modified model by using a covariance structural analysis. The descriptive result of the investigation showed that university students have low or unfavorable self-efficacy in learning physics as the average value of the self-efficacy was 3.93point on a 9-scale Likert-style questionnaire and that students had lower self-efficacies in the `practice' dimension than in the `learning' dimension. Also, female students and non-physics major students showed relatively lower self-efficacy compared to male and physics major students. 학습 상황에서의 자기효능감은 학습 동기와 성취의 강력한 예언자로서꾸준히 강조되어왔다. 그러나 대학생의 물리 학습에 대한 자기효능감연구는 부족한 실정이다. 이 연구에서는 물리학을 학습할 때 필수적인과제 수행하는 능력에 대한 대학생들의 자기효능감 신념을 평가할 수있는 척도를 개발하고 그 타당성을 확인하는 과정을 기술하였으며, 이를통해 대학생들의 물리 학습에 대한 자기효능감을 조사하였다. 문헌연구를통해 물리 자기효능감 척도를 총 21개 문항의 9단계 리커트형 문항으로구성하여 총 330명의 대학생들을 대상으로 적용하여 응답 결과를분석하였다. 수집한 자료로부터 탐색적 요인 분석 결과 17개 문항이 학습차원과 실천 차원 등 총 2개의 하위 차원으로 나뉘어짐을 알 수있었으며, 공변량 구조분석을 통하여 새로운 물리 자기효능감 척도의신뢰도와 타당성을 확인하였다. 응답 결과에서 드러난 물리 자기효능감분포를 조사한 결과, 전체 평균이 9점 만점에 3.95점으로 물리학을학습하는 대학생들의 자기효능감은 대체로 부정적이었으며, 학습 차원에비해 실천 차원에서 더 낮은 자기효능감을 보였다. 또한 응답자 변인별로 비교한 결과, 남학생에 비해 여학생이, 전공자에 비해 비전공자들이상대적으로 더 낮은 자기효능감을 나타냈다.

‘몸물리 실험 활동’에서 학생 간 언어적 상호작용의 특징

이현정,김희경,송진웅 한국물리학회 2008 새물리 Vol.57 No.3

The purpose of the study was to explore the features of verbal interaction between students engaged in BPA (an inquiry-based activity to teach physics with the human body, body physics activity). The participating students were eleventh-grade students (n=186) of a high school in Seoul, Korea. In order to investigate the features of students' statements and the discourse patterns, we recorded, videotaped, and transcribed interactions within small group discussions of the experimented group with body physic activity and the control group with textbook physics experiments. The results showed that the statements of the BPA group included more knowledge construction statements and fewer off-task statements than those of the control group (p$<$.05). Regarding the patterns of participation in small group interactions in the experimental group with body physic activity, the number of participants engaged in each interaction unit was larger and the length of time of one interaction unit was longer than those of the control group with textbook physics experiments. 본 연구의 목적은 물리학습에서 인체를 적극적으로 활용하는 몸물리 활동을 적용하여, 몸물리 활동에 참여하는 학생간의 언어적 상호작용의 특징을 분석하는 것이다. 이를 위해 몸물리 활동반과 교과서물리 실험반의 녹음 $\cdot$ 녹화 자료를 바탕으로, 개별진술과 담화 전개 방식에 초점을 맞추어 모둠내 언어적 상호작용을 분석하였다. 연구 대상은 서울 소재 고등학교 2학년 남녀 학생 186명이었다. 분석 결과, 개별진술의 경우, 몸물리 활동반이 교과서물리 실험반보다 지식 구성 진술 빈도가 높고 과제 무관 진술 빈도가 낮았다 (p<.05). 학생들 사이의 담화 전개 방식 측면에서는, 몸물리 활동반에서는 교과서물리 실험반에 비해 하나의 주제에 대한 대화 참여자의 수가 많고, 상호작용의 초점이 오래 지속되는 특징을 보였다.

초융합, 초연결, 초지능의 개념을 통해 살펴본 4차 산업혁명 시대의 물리교육

하상우(Sangwoo Ha),조헌국(Hunkoog Jho) 한국물리학회 2022 새물리 Vol.72 No.4

본 연구는 앞으로 급격한 변화가 예상되는 4차 산업혁명 시대에 물리교육에서는 무엇을 고려해야하는지 살펴보는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 우선 본 연구에서는 4차 산업혁명이 아직까지 잘 정의되지 않은 개념이라는 것에 주목하고, 근 미래 사회가 가지는 특징 중 많은 학자들이 동의하고 있는 개념인 초융합, 초연결, 초지능의 개념을 개괄적으로 살펴보고, 각 특징별로 물리교육이 해야할 역할이 무엇인지 고찰해 보았다. 첫째, 다양한 산업과 기술, 학문이 융합되는 초융합 시대에 맞춰 물리교육에서도 본연의 경계를 넘어 보다 다양한, 이종 학문과의 융합을 추구하려는 유연성이 필요하다. 둘째, 물리적, 심리적, 사회적 연결을 통해 각 주체의 경계가 점차 사라지는 초연결 시대에 맞춰 증강현실, 가상현실과 같이 물리적인 한계를 넘어서는 물리교육 뿐만 아니라 빅데이터, 인공지능을 활용한 물리 학습 능력 관련 종합적 학습자 진단 시스템 개발에 관심을 기울일 필요가 있다. 셋째, 인간의 지능을 넘어서는 인공지능이 개발되는 초지능 시대를 맞아 인간 고유의 특성인 창의성 및 감성, 인성을 길러주는 물리교육의 방안을 고민할 필요가 있다. 특히 인간성 상실의 위기가 예상되는 4차 산업혁명시대에 인간 고유의 정체성을 확립하기 위해 물리교육이 해야할 역할에 대해 구체적으로 고민할 필요가 있다. This study aims to examine the considerations in Physics education in the era of the fourth industrial revolution, which will lead to rapid changes. This study addresses the lack of definition of the fourth industrial revolution. Thus, we focused on the features of hyper-convergence, hyper-connection, and super-intelligence, which characterize the future society. First, in the era of hyper-convergence, Physics education must be flexible enough to go beyond its original boundaries and pursue convergence with more diverse and heterogeneous disciplines. Second, in the hyper-connected era, Physics education must involve comprehensive learner diagnosis systems using big data and artificial intelligence as well as augmented and virtual reality. Finally, in the era of super-intelligence, Physics education must nurture creativity, sensitivity, and human character, which are unique human characteristics. In particular, it is imperative to think about the role of physical education in establishing human identity in the fourth industrial revolution era when a loss of humanity is expected.<br/>