중등 물리교과 1급 정교사 자격연수의 전공 심화학습에 대한 인식

이은정 이화여자대학교 교육대학원 2009 국내석사

교원연수는 급변하는 현대사회에서 교사의 전문성을 더욱 발전시킬 수 있는 중요한 도구이다. 또한, 이전보다 더 깊고 많은 지식을 지니는 것이 중요하게 생각되어 교원연수는 필수적으로 작용하고 있다. 교육의 다양하고 높은 요구가 계속됨에 따라 이러한 요구를 충족시키기 위하여 교육 개혁을 통한 교사의 전문성과 교육의 질적 향상에 힘을 기울여야 한다. 따라서 이를 바탕으로 가장 강조되고 있는 것은 교과지식의 전달이라고 할 수 있다. 그러나 각 연수기관마다 교과지식에 대한 교수요목, 교육 강사, 교육시간이 유동적이고 연계성을 가지고 있지 않기 때문에 교사들의 요구에 따라 연수기관의 교육여건이 일치할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 중등 물리교과 1급 정교사 자격연수 전공영역의 교과 교육시간의 만족도를 조사하고 물리교사의 전문성 신장을 위하여 교사의 요구에 따라 자격연수 전공영역 전공 심화학습의 교육내용에 대한 효율적인 방안을 탐색하는 것이다. 이에 따라 자격연수 이수 시기가 6년 이상인 교사와 자격연수 이수 시기가 5년 이내인 교사 그리고 자격연수 경험이 없는 교육경력 5년 이하 교사들이 선호하는 전공 심화학습 교육내용을 비교 · 분석해보고자 한다. 연구 대상은 단순 무선 표집방법으로 서울시 물리교사 72명 경기도 물리교사 70명을 임의로 선정하였다. 연구 방법은 선행연구, 문헌, 간행물을 통해 자격연수 요구조사에 관한 설문지를 제작하여 우편과 e-mail로 설문이 이루어졌다. 설문으로 얻은 결과를 비교 · 분석하기 위하여 SPSS 14.0 프로그램을 사용하여 통계처리를 하였다. 이에 따른 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 물리교과 1급 정교사 자격연수에서 선호하는 각 영역의 교육시간과 전공 교육시간은 현재 시행되고 있는 요구와 비슷하게 나타났다. 둘째, 세 집단의 전공 심화학습 교육내용에 대한 요구는 각 집단에 따라 선호하는 이론과 실험의 내용에 차이를 보였다. 셋째, 세 집단의 이론과 실험의 선호하는 교육 내용수준, 교육방법, 평가방법, 실험 교육 강사는 비슷하게 나타났으나 이론 교육 강사는 자격연수 이수 시기가 5년 이내인 물리교사 집단에서 다르게 나타났다. 이러한 연구 결과에서 물리교과 1급 정교사 자격연수에 대한 교사들의 요구를 통해 교육시간의 만족도와 선호하는 전공 심화학습의 교육내용을 알 수 있었다. 따라서, 자격연수 전공영역 전공 심화학습의 교육시간 만족도와 교육내용을 비교 · 분석하여 합리적이고 효율적인 방안을 탐색하여 이를 자격연수 교육과정에 적용한다면 전문성 신장을 위한 교사들의 요구에 부응하여 전공 심화학습의 효율적인 내용을 제시할 수 있을 것이다. 이는 더 나아가 물리교육을 발전시킬 수도 있을 것이라 예상된다. Information-oriented, globalized, and knowledge-based society for the 21st century encourages people to have high demands of education. To meet the demands, we should make efforts to improve the expertise of teachers and the quality of education through education reform. Inservice training for teachers should be implemented to develop professional roles of teachers in the rapidly changing society. In addition, inservice training for teachers is required because it is important for teachers to have more knowledge and ability and to deliver subject matter. However, there are demands from teachers to have consistency of content of subject knowledge in inservice training, which implies that inservice training institutes do not provide flexibilities and connections among educational contents. The purpose of this research was to investigate the satisfaction of inservice training time and to explore efficient plans of content of advanced major study in inservice training for improving expertise of physics teachers. Comparative research of educational content in advanced major study is conducted among (1) inservice educated teachers more than 5 years teaching experiences, (2) inservice educated teachers within 5 years teaching experiences and (3) inservice inexperienced teachers with less than 5 years teaching experiences. The subject of study was collected from 72 physics teachers in Seoul and 70 physics teachers in Gyeonggi using random sampling method. Questionnaire survey was developed through literature review and was distributed by e-mail and mail. The results were analyzed with SPSS 14.0 program. The findings of this study can be summarized as follows: First, the current time rate of each domain in inservice training for the first level physics teachers reflected the demands of teachers. In addition, the satisfaction of time rate in major domains was appropriate. Second, the demands from three groups of educational content showed a little difference in preferred theories and experiments although the difference is not much. Third, the preferences of three groups about content level, educational method, evaluation, and experiment education instructors are similar. However, the preference of inservice educated teachers within 5 years teaching experiences was different in theory education instructors. The results suggest that the demands of physics teachers on major study in advanced in inservice training provide the information about the satisfaction of training time and the preference of content in major study in advance level. Therefore, the findings of educational content and satisfaction of time play an important role in developing inservice training to improve teachers’ expertise and to reflect teachers’ demands through presenting efficient contents during advanced major study. Furthermore, it could contribute to future physics education.

중등물리교사 임용시험 문항의 교과내용학 내용수준과 물리 Ⅰ·Ⅱ 교육과정과의 연관성 분석

이다경 한국교원대학교 대학원 2018 국내석사

본 연구에서는 2002학년도부터 2018학년도까지의 물리과 중등교사임용시험 교과내용학 문항의 내용수준별 출제 경향을 알아보고 2014학년도부터 2018학년도까지의 문항을 중심으로 2009개정 교육과정 물리Ⅰ·Ⅱ의 내용요소와 2015개정 교육과정 물리학Ⅰ·Ⅱ의 내용요소와의 연관성을 확인해보았다. 내용수준은 해당 문항을 해결하는 데 필요한 교과내용학 지식수준을 의미하며 중등교육, 전공기초, 전공심화 3단계로 분류하였다. 내용수준별 문항을 분류한 후 연도별, 기수별, 문항유형별, 기본 이수과목 및 분야별로 분석을 진행하였다. 2009, 2015개정 교육과정과의 연관성은 교육과정에 주어진 내용요소와 성취기준을 분석틀로 하여 문항에 주어진 개념이나 해당 문항을 풀기 위해 필요한 지식과 관련된 내용요소의 비율이 얼마나 되는지 확인해보았다. 분석 결과는 다음과 같다. 물리과 임용시험 교과내용학 문항 내용수준은 연도별로 분석했을 때 매년 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 중등교육 수준의 문항은 전체 문항에서 큰 비율을 차지하지 않고 대부분의 문항이 전공기초와 전공심화 수준에서 출제되었다. 전공기초 수준은 2002년에 82%로 가장 높았고 해가 지날수록 비율이 감소하다가 2010년 이후에 다시 증가하였다. 이는 2002년에는 전공기초수준의 문항이 강조되었으나 2010년까지 전공심화수준의 중요성이 점점 확대되었고, 이후 다시 전공기초수준 문항의 중요성이 증가하였기 때문이라고 볼 수 있다. 이러한 경향은 기수별 내용수준 분석에서도 확인할 수 있다. 임용시험 문항의 내용수준은 문항의 유형에 따라 다르게 나타났다. 주관식, 기입형 문항은 전공기초수준이 가장 많이 출제되었고 객관식, 논술형(2기), 서술형, 논술형(3기) 문항은 전공심화수준이 가장 많이 출제되었다. 기본 이수과목 및 분야에 따라 내용수준의 비율이 다르게 나타났다. 파동 및 광학, 현대물리 문항은 전공기초수준이 가장 많이 출제되었고 역학, 전자기학, 양자물리, 열 및 통계물리 문항은 전공심화수준이 가장 많이 출제되었다. 2009개정 교육과정의 내용요소가 2015개정 교육과정의 내용요소보다 20개 이상 많으며, 임용문항과 연관되어있는 내용요소 수의 비율이 2009개정 교육과정보다 2015개정 교육과정이 더 높다. 이를 보아 2009개정 교육과정에 있던 내용요소 중 임용시험 문항과 연관이 없는 내용요소들이 통합, 삭제되어 2015개정 교육과정 내용요소를 구성했다고 볼 수 있다. 2009개정 교육과정 연관성과 2015개정 교육과정 연관성이 매년 일정하지 않고 변화하였지만 2009개정 교육과정 연관성보다 2015개정 교육과정 연관성이 꾸준하게 높게 나는 것을 확인할 수 있다. 물리과 임용시험 교과내용학 문항 내용수준이 매년 변화하는 것을 보아 교사를 선발할 때 요구하는 지식수준이 매년 변화한다고 볼 수 있다. 지금까지의 내용수준의 출제 경향을 보고, 앞으로 임용시험의 내용수준이 어떻게 변화해야 할지 논의할 필요가 있다. 2009개정 교육과정의 물리 Ⅰ·Ⅱ 내용요소보다 2015개정 교육과정의 물리학 Ⅰ·Ⅱ 내용요소가 임용시험 문항과 연관성이 더 높았다. 앞으로 임용시험에서 출제하는 내용과 중, 고등학교 교과서 내용과의 연관성이 어떠한 방향으로 변화해나가야 하는지에 대한 논의가 더 필요할 것으로 보인다.

1955년이후 고등학교 물리교육 전공 개편에 관한 연구

김지혜 창원대학교 2009 국내석사

Korea has revised the education curriculum through 7 times since the first curriculum was made at 1955. The purpose of this study is to find out a strength and weakness of the revised curriculum by the comparing and analyzing the revised curriculum for the physics of the high school. And then it will be used to build the curriculum of effective physics(science) education and to have new recognition on teaching and learning. The results of the study are as follows. First, the revision of modern physics education curriculum pursued to grow the creativity and capability of solving problems using the basic concept. Second, the key points of revision made in curriculum of science subject were identified. To do so, the science curriculum of Korea, U.S.A and Japan were reviewed at first and then a history of Korean science curriculum was reviewed. Third, the history of Korean physics curriculum was explained. This was explained in two categories; first, the history of education objective and second, the history of content. The first curriculum was focused on understanding of the basic concept of physics and the second curriculum was stressed into the learning of basic principle of physics by experiment and growing the scientific attitude. The 3rd curriculum focused on the structuring of basic concept and cultivating research ability while the 4th curriculum sought after the understanding of basic concept in physics 1 and realizing the regularity of nature by students themselves. The 5th curriculum aimed to stimulate the students' interest and curiosity in natural phenomenon and to have the right view of nature by learning the scientific knowledge system. The 6th curriculum focused on educating human beings to deal with the changes in the 21st century actively and especially promoting their creative thinking. The latest revision, the 7th curriculum pursued to encourage students to have interest and curiosity in science and to develop the problems in everyday life by scientific way. Fourth, the identified problems of physics(science) and their improvement plans were suggested through the review of history of curriculums from the beginning to date. Problems of physics(science) education were identified in terms of operation and context, and improvement plans intended to settle the trends that it degraded only to the course for college entrance exam, students avoid the majors of science and engineering, and students avoid the physics by reformation of college entrance system, incorporation physics 1 into national common curriculum, employment of assistant teachers and support of the best students. 우리나라는 1955년 교육과정이 개정된 이래 최근까지 걸쳐 7차례에 걸쳐 교육과정을 개정하였다. 본 연구는 우리나라 고등학교 물리교육과정의 편성, 개편된 물리 교과의 과정별 개정방향과 변화, 교육 과정별 특징 및 주요내용, 단원의 비교 등의 변천 내용을 비교 분석하여 장단점을 찾고, 이에 나타난 문제점을 제시함으로써 앞으로 이루어질 물리 교육과정 운영에 대한 제언을 하는데 그 목적을 두었다. 이를 통해 교육현장에서 보다 효과적인 물리(과학)교육이 이루어지는데 도움이 되고, 교수·학습에 대한 인식을 새로운 인식을 만들고자 한다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 현대 과학교육(물리교육)교육과정의 개혁동향은 기본 개념을 이용하여 창조력과 문제해결 능력을 기르는데 중점을 두었다. 둘째, 우리나라 고등학교 과학과 교육과정의 변천의 요점을 파악하였다. 먼저 한·미·일 3개국의 과학교육과정을 살펴보고, 우리나라 과학과 교육과정의 변천을 살펴보았다. 셋째. 우리나라 고등학교 물리교육과정의 변천을 설명하였다. 이것은 두 가지로 설명하였다. ① 교육목표 변천과정, ② 지도내용 변천내용이다. 제 1차 교육과정에서는 물리의 기본 개념 이해에 중점을 두었고, 제 2차 교육과정에서는 실험을 통한 물리의 기본적인 원리 체득과 과학적 태도의 육성에 중점을 두었다. 그리고 제 3차 교육과정에서는 기본 개념의 구조화와 탐구능력의 배양에 중점을 두었고 제 4차 교육과정에서는 물리 Ⅰ은 기본개념의 이해, 물리 Ⅱ는 자연의 규칙성을 스스로 터득하는데 중점을 두었다. 제 5차 교육과정에서는 자연현상에 대한 흥미, 호기심을 증진시키고 과학의 지식체계와 그 방법을 습득하여 올바른 자연관을 가지게 하는 것을 목표로 하였다. 제 6차 교육과정에서는 21세기의 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 인간을 기르는데 주안점을 두었는데, 특히 창의적 사고력을 신장시키는 것에 중점을 두었다. 현재 까지 실시되었었던 제 7차 교육과정의 목표는 과학 학습에 흥미와 호기심을 가지고, 실생활의 문제를 과학적으로 해결하려는 태도를 기르는데 그 목적을 두고 있다. 제 1차와 2차에서는 사실 나열에 그쳤고, 제 3차에서는 기본 개념을 통합적으로 다루었으며, 제 4차에서는 물리 Ⅰ은 기본개념 이해, 물리 Ⅱ는 물리 Ⅰ의 내용을 보다 깊게 다루었다. 제 5차에서는 교과활동과 특별활동으로 나누어져 있고, 교과서는 보통교과서와 전문교과로 구분 편성되었다. 제 6차에서는 공통과학이 도입되었고, 실생활의 문제를 과학적으로 해결하는데 필요한 탐구 방법의 습득을 강조하였다. 제 7차에서는 국민공통기본 교육과정, 심화·보충 과정과 선택 중심 교과를 운영하게 되어 수준별 교육이 도입되었으며, 자율성과 창의에 바탕을 둔 생활 체험 중심의 교육을 강조하고 있다. 넷째, 제1~7차 교육과정을 통해 살펴 본 우리나라 고등학교 물리(과학) 교육의 문제점 및 개선방안에 대해 제언해 보았다. 물리(과학)교육의 문제점을 운영면과 내용면에서 살펴보고, 개선방안을 제언해 보았다.

고등학생의 우주항공 분야 진로 교육을 위한 2022 개정 교육과정과 대학 교육과정 연계성 분석

윤동석 경희대학교 교육대학원 2025 국내석사

본 연구는 2022 개정 교육과정과 고교학점제를 바탕으로 우주항공 분야 진학을 목표로 하는 학생들의 진로 설계를 지원하기 위해 고등학교와 대학 간의 교육과정 연계성을 분석하였다. 이를 위해 천문학과와 항공우주공학과의 학문적 특성과 교육과정을 전국 단위로 조사하고, 2022 개정 교육과정과의 연계성을 점수화하여 도출하였다. 연구 결과, 천문학과는 물리학과 지구과학 교과목과의 연계성이, 항공우주공학과는 물리학과 화학 교과목과의 연계성이 상대적으로 높게 나타났다. 또한 두 학과는 공통적으로 미분적분학, 일반물리학, 프로그래밍을 전공 기초 과목으로 지정하고 있으며, 이들 과목은 전공 전반에 걸쳐 자주 활용되는 것으로 분석되었다. 고등학생들이 우주항공 분야에 진학하기 위해서는 물리학, 수학, 프로그래밍 등 관련 교과목을 우선적으로 선택하는 것이 유리하며 지구과학 과목은 보조적으로 활용할 수 있다. 한편, 프로그래밍 관련 역량 함양은 고등학교 교육과정에서 제한적이므로 독립적인 학습이 요구된다. 과학계열 선택 과목은 우주항공 분야와 높은 연계성을 보였으며, 이를 통해 학생들이 자신의 적성과 수준에 맞는 학습 계획을 수립할 수 있도록 지원할 수 있다. 본 연구는 점수화 방식, 내용 요소 추출, 교과서 기반 분석, 그리고 학생들의 학습 경험과 요구 반영에 일부 한계가 있으나, 후속 연구를 통해 이를 보완함으로써 보다 구체적이고 실효성 있는 학습 경로를 제시할 수 있을 것이다. 이를 통해 학생들에게 명확한 학습 방향을 제공하고, 우주항공 분야의 미래 인재 양성에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. This study examines the connection between high school and university curricula to support career education for students aspiring to pursue the aerospace field, based on the 2022 Revised Curriculum and the High School Credit System. To this end, the academic characteristics and curricular structures of Astronomy and Aerospace Engineering departments across universities in South Korea were comprehensively analyzed. Additionally, the degree of alignment between these academic programs and the 2022 Revised Curriculum was quantified. The findings indicate that Astronomy departments show stronger alignment with physics and earth science subjects, while Aerospace Engineering departments exhibit closer connections to physics and chemistry subjects. Furthermore, both fields commonly designate Calculus, General Physics, and Programming as foundational courses, which are extensively utilized throughout their respective disciplines. For high school students intending to enter the aerospace field, it is recommended to prioritize relevant subjects such as physics, mathematics, and programming, while earth science may serve as a complementary subject. However, as programming education is limited within the high school curriculum, students are encouraged to seek independent learning opportunities to develop necessary competencies. Science elective courses were also found to demonstrate significant relevance to the aerospace field, providing students with a broader range of options to tailor their learning plans according to their interests and academic strengths. While this study acknowledges certain limitations, including the scoring methodology, the process of extracting content elements, textbook-based analysis, and the insufficient reflection of students’ learning experiences and needs, future research can address these gaps. By doing so, subsequent studies may propose more detailed and practical educational pathways. Ultimately, this research aims to provide students with clearer learning directions, supporting their career aspirations and contributing to the development of future talent in the aerospace field.

고등학교물리와 대학일반물리학의 연계성 분석과 효과적인 물리교육 방안 연구

김정 목포대학교 교육대학원 2009 국내석사

본 논문에서는 제 7차 교육과정에서의 과학과 과목의 교육목표와 성격을 알아보고, 고등학교 물리와 대학교 일반물리학의 연계성이 적절하게 이루어지고 있는지 확인하기 위하여 고등학교 물리와 대학 일반물리학 체제의 연계성을 비교하였으며, 설문조사를 통하여 현재 고등학교 물리교육에 대한 교육현황에 대해 파악해보고 물리교육의 바람직한 물리 교육방법을 연구 하였다. 고등학교에서의 물리교육 방법에 대한 설문조사에서 대학생과 물리교사의 의견을 종합하여 분석한 결과, 현재의 암기중심과 문제풀이 중심의 교육방법에서 탈피하여 개념 중심 교육으로의 전환이 절실하게 필요함을 알 수 있었으며, 개념 중심 교육이 물리교육의 올바른 방향이며, 이공계 전공을 준비하고 공부하는 학생들의 창의력과 과학적 사고 능력을 증진시킬 수 있는 개선책 중 하나로 판단되었다. 학습 내용의 연계성을 적절히 유지하기 위하여 현재 심화선택 과정으로 인해 “물리I”만 이수하고 대학에 진학하게 되는 과정을 없애는 제도적 개선이 필요하며 이공계를 진학하는 학생들을 위해 고등학교 과정 물리의 수직적 연계의 보완이 필요한 것으로 판단 되었다. 즉, 심화선택 과정인 "12학년 물리II" 과정을 이수하지 않은 학생들 중 이공계 전공을 희망하는 학생에게는 현재 운영되고 있는 대학과목 선이수(UP-University level Program)제도와 유사한 제도를 만들어 대학 입학 전에 반드시 일반물리학에 해당하는 과정을 수강하도록 유도하는 제도적 장치마련도 필요하다고 생각한다. Examines the training objective and character of science and subject from 7th education course from the present paper, the connectedness of high school physics and university general physics appropriately, are become accomplished, in order to confirm compared the connectedness of high school physics and university general physics setup, question investigation led and a desirable physical instructional method about educational present condition currently about high school physical education tries to grasp physical education researched. About physical instructional method from the high school synthesizes the opinion of the college student and teacher physics from question investigation and the result which analyzes from instructional method in the memorizing center and the problematic explaining center of present time, exuviates and the conversion in conceptual central education earnestly, was necessary there to be a possibility of knowing, a direction where the conceptual central education physical education is proper was, prepared the science and engineering department military merit and with one in the reform measure will be able to increase the originality and a scientific accident ability of the students whom studies was judged. In order appropriately to maintain the connectedness of studying contents was caused by with current deepening selective process and “physical I” challenge entered upon studies the institutional improvement which removes the process was necessary and for the students who enter upon studies the science and engineering department with the fact that the complement of vertical connection of high school process physics is necessary was judged to the university. Namely, " where is a deepening selective process; 12 grade physics II" Middle of the students process two currently the university subject line which is operated (UP-University level Program) systems and organizes the system which is similar in the student who hopes the science and engineering department military merit and before college admission thinks that certainly also the institutional system preparation which the possibility fall atlas induces the process which corresponds to a general physics is necessary.

2009 개정 교육과정 이후 고등학교 자연계 학생들의 물리Ⅰ 선택과 기피에 대한 변화 분석

양장관 인하대학교 교육대학원 2016 국내석사

Abstract An Analysis of the Reluctance to Select Physics I among High School Students in the Science and Engineering Course After the 2009 Revised National Curriculum Currently physics education in Korea is being neglected by students for a number of reasons. Even students who want to enter science and engineering colleges do not select physics for their elective courses due to the option-based curriculum. Anyone who has not acquired a certain level of physics learning cannot deal with their major courses in college, or they have to manage both high school and college courses at the same time since physics, as well as mathematics, is the most basic of the basics in science and engineering majors. Indeed, many students and professors in the department are confronting this issue. What’s worse, it is often the case that even students who major in physics did not choose physics as their electives in high school. The biggest reason why high schoolers have neglected physics for years is that the curriculum for physics education is based on difficult and theoretical knowledge that is out of touch with everyday practice, so it has decreased student interest. Also, evaluation is largely made up of questions with complicated formulas and calculations, which make students studying physics frustrated. For these reasons, the curriculum has been revised a number of times so as to increase student interest and the percentage of students selecting physics as electives. Thereupon came the 2009 Revised National Curriculum. The gist of the 2009 Revised National Curriculum is it reconstructed the physics curriculum with materials related to real life, such as state-of-the-art technology, not only to attract student interest but to underscore the necessity of studying physics in various majors and professions. Moreover, it is trying to increase the percentage of students selecting physics as electives by rejecting evaluation based on questions about memorizing fragmentary and unconnected knowledge and calculating complicated mathematical formulations. Instead, it encourages evaluation for problem-solving abilities in real life and the capacity to explore the phenomena of nature. Despite these efforts, however, it turned out that fewer students chose Physics Ⅰ as their electives for College Scholastic Ability Tests in 2014 and 2015 than before. As far as Physics Ⅱ is concerned, many high schools have excluded it from the regular curriculum. Many students in the science and engineering course get into college without fully acquiring the necessary physics knowledge in high school, and even those who have learned physics in high school do not select the subject as an elective on their CSAT, which also results in students entering colleges with relatively low academic achievement in physics. First, this research compares and analyzes the change of physics selection as an elective before and after the 2009 Revised National Curriculum. Second, through interviews and surveys, the reasons for both the reluctance and the willingness to select physics I among students are analyzed, and the levels of difficulty for physics Ⅰ depending on the chapters of the textbook of the 2009 Revised National Curriculum are also examined. Finally, based on the results of the surveys, the test items of CSATs and mock tests by the Korea Institute for Curriculum and Evaluation through 2013 to 2016 are analyzed to examine whether the tests that are highly recognized as the most objective are faithfully reflecting the purpose of the revision of 2009 National Curriculum. 국문초록 2009 개정 교육과정 이후 고등학교 자연계 학생들의 물리Ⅰ 선택과 기피에 대한 변화 분석 현재 우리나라 고등학교의 물리 교육은 여러 가지 이유로 학생들로부터 외면당하고 있다. 선택 중심의 교육 과정으로 인해 대학의 이공계 학과로 진학하는 학생들의 대다수조차 물리를 선택하지 않고 있다. 물리는 수학과 더불어 이공계 학문의 가장 기본이 되는 교과로 일정 수준의 학습이 이루어지지 않은 학생의 경우, 대학교에서 전공 수업을 정상적으로 받을 수 없거나, 고등학교 수업과 대학수업을 병행해야 한다. 실제로 많은 이공계 학과 학생들과 교수님들은 이러한 현실적인 문제를 직면하고 있으며 심지어 물리학과에 진학한 학생의 경우에도 고등학교에서 물리를 선택하지 않은 경우도 적지 않다. 지난 수년 간 고등학교 학생들이 물리를 기피했던 가장 큰 이유는 물리 교과의 교육 과정이 실생활과는 크게 관련이 없는 추상적이고 어려운 지식 위주로 구성되어 있어 학생들의 흥미를 저하시켰고 평가 문항들도 복잡한 수식과 계산 위주의 문제가 대부분이라 학생들 스스로가 물리를 매우 어렵게 느끼는 데 있었다. 이에 수차례 교육과정의 개정을 통해 학생들의 흥미를 증진시켜 물리 교과의 선택 비율을 높이려는 자구책이 계속 시행되었으며 현재 2009 개정 교육과정에 이르게 되었다. 2009 개정 교육과정의 주요 골자는 물리 교과의 교육과정을 첨단 기술 등과 같이 실생활과 관련이 있는 소재들을 이용하여 재구성함으로써 학생들의 흥미를 높이는 것은 물론 다양한 전공 및 직업에서 물리의 필요성을 강조하고 있다. 뿐만 아니라 단편적인 지식의 암기나 복잡한 계산 문제 위주의 평가를 지양하고 자연 현상의 탐구와 일상생활의 문제 해결에 관한 평가를 통해 학생들의 선택 비율을 높이려 하고 있다. 하지만 이러한 노력에도 불구하고 2009 개정 교육과정 이후 실시된 2014학년도 및 2015학년도 대학수학능력시험에서 물리Ⅰ 선택 학생의 비율은 그 전보다 더 줄어들었고 현재 물리Ⅱ 과목의 경우에는 많은 고등학교에서 정규교육과정에 포함시키지 않고 있는 현실이다. 많은 자연계 학생들이 물리 과목을 제대로 배우지 못하고 대학에 진학하고 있으며 배우더라도 응시 과목으로 선택하지 않아 비교적 낮은 학업 성취 수준만을 유지한 채 대학교에 입학하고 있다. 본 연구에서는 우선 2009 개정 교육과정 이전과 이후에 학생들의 물리Ⅰ 선택 비율이 얼마나 달라졌는지 비교 분석해 보았다. 둘째로는 면담과 설문조사를 통해 학생들이 물리를 선택하는 이유와 기피하는 이유를 분석해 보았고, 학생들이 느끼는 물리Ⅰ에 대한 학습 난이도를 소단원별로 조사해 보았다. 마지막으로는 설문 조사를 분석해 얻은 결과를 바탕으로 2013학년도~2016학년도의 대학수학능력시험 및 평가원 모의고사에 출제된 문항들을 비교 분석하여 가장 객관적 평가 문항으로 인정받는 시험들이 개정 교육과정의 취지를 잘 반영하고 있는지 살펴보았다.

제 7차, 2007 개정, 2009 개정 중학교 과학 교육과정에 따른 물리 영역 비교 및 2009 개정 고등학교 물리 교육과정과의 연계성 분석

김용숙 한국교원대학교 교육대학원 2013 국내석사

이 연구는 7차~ 2009 개정 중학교 교육과정의 물리 영역을 비교 분석하여 과학 교육의 방향을 파악하고, 교사들에게 새 교육과정의 이해를 돕는 참고 자료를 제공하기 위함이다. 또한, 교육과정의 변화로 2015년까지 학생이 따르게 되는 중학교와 고등학교의 교육과정이 다르므로 이를 고려하여 수업을 설계하기 위해서는 중학교 교육과정의 내용을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 7차 ~ 2009 개정 중학교 과학 교육과정과 2009 개정 고등학교 과학 교육과정의 물리 내용을 역학, 전자기학, 파동, 열 등의 분야로 구분하여, 그 내용에 포함된 내용 요소뿐만 아니라 직접 언급이 없지만 내용 전개상 가르쳐야할 내용 요소까지 파악하였다. 이렇게 파악한 내용 요소를 비교 분석하여 중학교 교육과정간의 차이점을 파악하고, 각각의 중학교 교육과정과 고등학교 교육과정의 연계성을 비교 분석하였다. 또 7차~ 2009 개정 초등학교 교육과정에서 물리 영역을 정리하여 초등학교와 중학교의 연계성도 간단히 살펴보았다. 7차 및 2007 개정 중학교 교육과정에서는 개념 적용을 실생활과 밀접한 문제 상황을 주로 취급하였지만, 2009 개정 중학교 교육과정에서는 힘과 에너지 개념을 미시적인 세계에서 거시적인 세계까지 확대하고, 전기력을 원자나 분자 구조에 중요한 역할과 관련지어 개념을 새롭게 정립하였다. 또한, 파동의 적용 범위를 첨단 기술 분야까지 넓혀 생각하고 여러 자연 현상의 열현상을 이해할 수 있는 개념으로 열을 기술하는 등, 물리 개념을 새롭게 정의 하거나 적용 범위를 확대하여 학생들의 개념이해와 적용 범위를 확장할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 2009 개정 교육과정에서 삭제된 내용인 원형 도선․ 코일에 흐르는 전류에 의한 자기장 또는 구면 거울 및 오목 렌즈, 열용량은 어떤 이론을 설명하는 부수적인 내용들이라고 볼 수 있겠지만 추가된 내용인 가속도, 전력, 전자기 유도, 열 이동은 물리 현상을 설명하는 중요한 개념들이다. 이런 변화로 수업 시간에 학생들이 배워야할 학습 내용이 증가할 수 있을 것으로 보인다. 2007 개정 중학교 교육과정에 추가 되었던 부력과 반면 삭제되었던 암페어 법칙과 같이 초등․중․고등학교의 교육과정 차이로 인해 고등학교에 입학 전에 배우지 않게 되는 학생이 있음이 파악되었다.

科學史로 본 現代物理學의 意味와 敎育的 適用에 관한 硏究

허옥희 연세대학교 교육대학원 2001 국내석사

1980년대 이후에 과학사를 과학교육에 포함해야 한다는 이론이 있다. 그 이론은 STS운동과 HPS이다. 본 연구는 과학사들의 시대적 순서에 따라 나열하고 그 과학사 중에서 현대 물리학의 의미를 연구하였다. 그리스에서 시작한 물리학이 갈릴레오를 거쳐 뉴턴 역학을 이를 때까지 사람들은 불변의 진리처럼 느꼈다. 그러나 새롭게 빛의 양자화 즉 이중성이 대두되기 시작하면서 뉴턴 역학은 고전 역학으로서 남게 되었다. 현대물리학의 큰 핵인 상대론과 양자론이 1900년 이후의 과학을 주름 잡았으며, 그 이론들이 조금씩 수정되고 발전되어 왔다. 과학사를 과학 교육에 도입하기 위해서 물리Ⅱ의 현대물리학 부분 중에서 빛의 입자성을 증명하는 광전효과와, 위치와 운동량을 동시에 측정할 수 없다는 불확정성원리를 STS 교수-학습 과정안에 맞추어 만들어 보았다. 과학수업의 근본 목적이 과학적 개념을 이해시키고 적용하는 것이므로 본 연구는 교사의 수업내용 개선에 시사점을 갖고 있다. There are so many theories to include the science history in science education since 1980's. Especially STS(Science-Technology-Society) and HPS(History and Philosophy of Science) are typical among them. This paper arranges the science history and researches on the meaning of modern physics in it. The classical physics which started in Greece and Newton ended had been the concrete theory. However after the dualism and quantum theory of light came out, the field of studies has been changed into the Einstein theory. This paper tried to make the STS educational draft about the photoelectric effect and the uncertainty principle to introduce the science history into the science education. As a result of this research, it is helpful to advance the educational contents of science teachers because it makes students understand the scientific concepts easier.

대학수학능력시험에서의 [물리Ⅱ] 문항 분석에 관한 연구 : 2007학년~2009학년도 대학수학능력시험을 중심으로

전정민 성균관대학교 교육대학원 2010 국내석사

The purpose of this study is to present teaching and learning methods by recognizing the question trend, and to have students be confident and interested in Physics Ⅱ by making both teachers and students understand the educational procedure and the tests enough. Based on the previous studies that analyzed test items according to the goals of CSAT, the educational goals of ‘The 7th Educational Procedure’ and the evaluation goals of CSAT were compared and analyzed. Also, ‘The Revised Education Procedure of 2007’ that is now in notice was analyzed so that a small change in the future be expected. The objects of the study are 60 items of Physic Ⅱ in CSAT from 2007 to 2009. In order to understand for which goal each item was questioned, the educational goals of ‘The 7th Educational Procedure’ and the evaluation goals of CSAT were specified. With the specified goals, their sameness and difference were found out. The contents and results of the study are as follow. First, what are the educational goals of Physic Ⅱ in the educational procedure and the evaluation goals of CSAT? According to ‘The 7th Educational Procedure’, the goals which should be achieved in Physic Ⅱ are judged in ways of recognition, searching procedure, definition, science, technology, and the society. The evaluation goals of CSAT have three factors of contents, behavior, researching conditions. Second, how Physic Ⅱ items in CSAT are analyzed based on the education goals in the educational procedure and the evaluation goals in CSAT? First of all, the questioning frequencies for each chapter were analyzed. It was found out that the test items were equally questioned according to contents of each chapter. Items regarding recognition and researching procedure have been questioned in a similar rate every year. Items about definitions accounted for only 10% of the all items. Among the evaluation goals of CSAT, evaluation on behavior includes understanding and application of a concept along with factors about researching ability and intelligence. Items that evaluate applications have risen by 10% annually. Every year, developments on new items are focused on applications, material analysis, and interpretation rather than various fields. In the researching condition field, the number of items about real-life has gone up showing signs of efforts that aim to provide integrated and human-centered education including STS. However, items about social condition were rarely questioned, which shows the difficulties of question developing. Third, is any a difference between the educational goals of Physic Ⅱ in the educational procedure and the evaluation goals in CSAT? Do they pursue different goals? Cognitive field in the educational procedure are the same with the evaluation on understanding and application of behavioral field in the evaluation goals. While creative field can be said to have a similarity with items developing aspects in real-life field, evaluation on a child’s point of view to the society, personal interests, practical applications is hard to be carried out. In conclusion, an evaluation on the effects that can be achieved in classes is different from that of CSAT. A development on items that have been neglected previously would bring us one step closer to more human-centered education. 본 연구의 목적은 ‘대학수학능력시험’ 문항 분석을 통해 출제의 경향을 파악하여 교수․학습방법의 방향을 제시하고, 교사와 연구자가 교육과정과 시험에 대해 충분히 이해를 함으로써 실제 강의에 자신감을 불어넣어 학생들이 「물리Ⅱ」과목에 대한 흥미와 관심을 가지도록 하는데 있다. ‘대학수학능력시험’의 평가목표에 의한 문항 분석된 선행연구를 토대로 ‘제 7차 교육과정’에 의한 교육목표와 ‘대학수학능력시험’의 평가목표와 비교하여 문항을 분석하여 결과를 논의하였다. 현재 고시된 ‘2007년 개정 교육과정’을 분석하여 앞으로의 작은 변화도 예측해 보았다. 이 연구의 분석대상은 2007학년도부터 2009학년도까지의 ‘대학수학능력시험’의 「물리Ⅱ」영역의 60문항이다. 각 문항들이 어떠한 목표에 의해 출제되었지를 파악하기 위해 ‘제 7차 교육과정’의 교육목표와 ‘대학수학능력시험’의 평가목표를 명세화하고, 명세화된 목표를 가지고 공통점과 차이점을 알아보았다. 본 연구의 내용과 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 「물리Ⅱ」과목의 교육과정에서의 교육목표와 ‘대학수학능력시험’에서의 평가목표는 각각 무엇인가. ‘제 7차 교육과정’에서는 「물리Ⅱ」과목에서 도달해야 할 행동으로 인지적 측면, 탐구 과정의 측면, 정의적 측면과 과학․기술․사회와의 관계 측면으로 보고 있으며, ‘대학수학능력시험’은 내용영역, 행동영역, 탐구상황영역 세 가지 평가목표 틀을 가지고 있다. 둘째, ‘대학수학능력시험’의 「물리Ⅱ」문항들을 교육과정에서의 교육목표와 ‘대학수학능력시험’에서의 평가목표에 의할 때, 각각 어떻게 분석되는가. 먼저, 단원별 출제 빈도를 분석하였으며, 분석결과 각 단원별 내용요소에 따라 골고루 출제되고 있음을 확인하였다. 매년 인지적 측면과 탐구 과정의 측면은 비슷한 비율로 출제되고 있으며, 정의적 측면은 전체 문항의 10%정도만 차지하고 있다. ‘대학수학능력시험’의 평가목표 중 행동영역의 평가는 탐구 사고력 요소 이외에 개념에 대한 이해와 적용을 포함하고 있으며, 해마다 적용을 평가하는 문항이 10%씩 증가하고 있었다. 매년 새로운 문항개발이 여러 평가요소에서 이루어지기보다는 적용과 자료 분석 및 해석에만 치우치는 경향을 보이고 있다. 탐구상황영역에서는 실생활 영역의 문항수가 늘어 STS를 포함한 인간 중심 교육의 통합교육이 이루어지도록 하고자 하는 부분이 엿보였으나, 사회적 상황의 문항은 거의 출제되지 않아 문항개발의 어려움을 절실히 보여주고 있다. 셋째, 「물리Ⅱ」과목의 교육과정에서의 교육목표와 ‘대학수학능력시험’에서의 평가목표 간에 차이는 없는가, 서로 다른 목표를 추구하고 있지는 않은가. 교육과정의 인지적 측면은 평가목표의 행동영역의 이해와 적용에 대한 평가와 동질성을 가지며, 탐구과정의 측면은 행동영역의 탐구 사고력 요소의 평가와 동질성을 가진다. 정의적 측면은 실생활영역에서의 문항 개발 측면에서 동질성을 가진다고 볼 수 있으나, 학생의 과학적 태도, 학생의 사회상, 개인적 관심사, 실제적 적용의 평가가 이루어지기는 어렵다. 결국, 현장수업에서는 얻을 수 있는 효과에 대한 평가는 ‘대학수학능력시험’과는 당연히 다르며, 평가 요소 중 그 동안 출제 비율이 낮았던 항목에서 문항 개발을 시도한다면, 좀 더 인간중심교육으로 다가갈 수 있다라고 판단되어진다.

과학과 교육과정 개정에 따른 고등학교 교과서 내 물리상수 분석

백지선 이화여자대학교 2020 국내석사

이 연구는 고등학교 과학과 교과서에서 사용된 물리상수에 관해 분석함으로 교과서에 활용된 물리상수의 종류와 그 수에 대해 살펴보고 그 특징을 알아보는 데 목적이 있다. 물리상수는 시간과 공간에 상관없이 변하지 않는 값으로, 이러한 불변성은 자연현상을 예측하는 데 중요한 역할을 하였다. 58년 만에 재정의된 SI 기본단위의 정의에 포함되며 그 중요성이 더욱 높아졌다. 학교에서의 과학교육에 가장 많이 활용되는 교과서에 이러한 물리상수가 어떻게 다루어지고 있는지 알아보고자 한다. 이를 위해 7차, 2009, 2015 개정 과학과 교육과정 교과 중 통합과학(과학), 물리학Ⅰ·Ⅱ, 화학Ⅰ·Ⅱ, 생명과학(생물)Ⅰ·Ⅱ, 지구과학Ⅰ·Ⅱ, 9개 교과의 모든 교과서를 대상으로 하였다. 교과서 본문에 사용된 물리상수의 종류와 그 수, 수록된 상수의 정보를 분석하였다. 수록된 상수의 정보는 선행연구에서 사용한 기본물리상수의 하위구성요소를 기준으로 분석틀을 구성하여 내용을 분석하였다. 수집한 자료를 통해 분석한 결과는 다음과 같다. 고등학교 과학과 교과서에 사용된 상수는 7차 개정 교육과정에서 22종, 2009 개정 교육과정에서 19종, 2015 개정 교육과정에서 20종의 물리상수가 수집되었다. 세 교육과정에서 공통으로 사용한 물리상수는 18종이다. 교육과정 전체에서 사용된 물리상수와 공통으로 사용된 물리상수의 종류는 크게 다르지 않았다. 이에 교육과정이 개정되어도 학생이 알아야 본질적인 내용 요소는 크게 바뀌지 않았음을 확인할 수 있었다. 반면 공통으로 사용된 물리상수가 수록된 교과의 종류는 교육과정별로 차이가 컸다. 개정 시 핵심개념과 내용 요소가 교과 간에 단원 및 내용이동이 많이 이루어졌음을 알 수 있다. 다음으로 과학과 교과에서 가장 많이 다뤄진 상수는 5개 교과에서 사용된 광속과 중력가속도이다. 두 물리상수는 세 교육과정 모두에서 5개 교과에 사용되어, 고등학교 과학과 과목을 학습하는 데에 있어서 반드시 알아야 할 물리상수라고 볼 수 있다. 교과서에 사용된 물리상수의 종류와 수가 과학과 교육과정 전반적으로 변화가 크지 않았으나, 교과 간에는 많은 변화가 있었다. Ⅰ과목과 Ⅱ과목 간에 핵심개념과 내용 요소 이동이 많이 있었음을 볼 수 있었다. 특히 물리와 화학에서는 사용된 물리상수의 종류와 개수의 변화가 뚜렷하였다. Ⅱ과목에서 물리상수의 사용이 줄어든 반면 Ⅰ과목에서 상수의 사용이 증가하였다. 한편 교과서에 다뤄진 물리상수의 종류와 수는 교과서 저자에 따라 그 차이가 매우 컸다. 어떠한 교과서로 학습하느냐에 따라 정보의 차이가 발생할 수 있다. 다음으로는 교과서에서 가장 많이 사용한 물리상수의 정보는 물리와 지구과학 교과에서는 상수기호이고 가장 적게 사용한 것은 탄생배경 또는 측정실험 항목이다. 반면 화학 교과에서는 상수기호가 가장 적게 사용되었다. 물리상수의 정보는 선행연구에 사용한 상수의 하위구성요소 6가지―유효숫자, 크기, 단위, 명칭 또는 정의, 탄생배경 또는 측정실험, 상수 기호―를 이용하였다. 교과별로 상수의 중점적으로 다루는 구성요소가 다른 것을 알 수 있다. 이 연구의 결과는 교사들의 물리상수에 대한 학습지도방법을 연구하는 데에 도움을 주어 과학교육에 활용되고, 교사의 전문성을 높이는 데에 기초 자료로 제공될 수 있을 것이다. 후속연구로서는 고등학교 과학과 교과서의 상호연계성 파악을 위해 초등학교와 중학교의 과학교과서를 분석하여 과학과 교육과정 전체의 물리상수 현황에 대해 파악할 수 있을 것으로 기대한다. The purpose of this study is to examine the types and number of physical constants used in textbooks by analyzing the physical constants used in high school science textbooks and to identify their characteristics. Physical constants are values that remain unchanged regardless of time and space, and this immutability played an important role in predicting natural phenomena. It is included in the definition of SI units that have been redefined for the first time in 58 years, and its importance has increased. I want to find out how these physical constants are being addressed in the textbooks that are most commonly used in science education in schools. To this end, all textbooks in the 7th, 2009 and 2015 revised science curriculum were covered by the Integrated sciences (science), Physics I and II, Chemistry I and II, Life sciences (biology) I and II, Earth Science I and II. The types of physical constant used in the text of the textbook, the number of them, and the information of the constants listed were analyzed. The information of the contained constants was analyzed by organizing an analysis frame based on the constituent factors of the fundamental physical constants used in the preceding study. The analysis results from the data collected are as follows. The constant used in high school science textbooks were 22 in the 7th revised curriculum, 19 in the 2009 revised curriculum, and 20 in the 2015 revised curriculum. There are 18 kinds of physical constants used in the three curriculum. The types of physical constants used throughout the curriculum were not significantly different. Therefore, it was able to confirm that the essential content element did not change much when students knew it. On the other hand, the types of classes containing the physics constants used in common differed widely from one curriculum to another. It can be seen that the core concepts and content elements of the revision have resulted in a large number of unit and content movements between the curricula. The next most talked about constants in science and science is the light speed and gravity acceleration used in the five subjects. The two physics constants are used in five different curricula in all three curricula, which can be seen as a must-know physical constant in high school science and subject learning. Although the types and numbers of physical constants used in textbooks did not change much across the science and curriculum, there were many changes between the curricula. There were many key concepts and content elements movements between subjects I and II. Especially in physics and chemistry, there was a clear change in the type and number of physical constants used. While the use of physical constants decreased in subject II, the use of constants in subject I increased. Meanwhile, the types and number of physical constants covered in the textbooks were very different depending on the author of the textbooks. Differences in information can occur depending on which textbook you study. Next, the most frequently used information on physical constants in textbooks is a constant symbol in physics and geoscience, and the least used is a birth background or a measurement experiment. On the other hand, water supply symbols were the least used in the chemistry curriculum. Information of physical constants was used by six subcomponents of constants used in the preceding study: effective number, size, unit, designation or definition, birth background or measurement experiment, constant symbol. It can be seen that the components that focus on constants are different in each subject. The results of this study could be used in science education by helping to study the teaching methods for teachers' physical constants and provided as a basis for enhancing teachers' expertise. As a follow-up study, we expect that we will be able to understand the physical constant status of the entire science and curriculum by analyzing the science textbooks of elementary and middle schools to identify the interconnectedness of high school science and textbooks.