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.

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.

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.

2022개정 교육과정 진로연계교육을 위한 진로연계 물리학 프로젝트 수업 개발 및 적용

이철우 부산대학교 교육대학원 2024 국내석사

2022개정 교육과정에서 기존의 교육과정에는 없었던 진로연계교육이 새롭게 도입되었다. 학생들의 진로교육 강화를 위해 새롭게 제시된 진로연계교육은 창의적 체험활동과 교과 수업시간을 통해 운영하도록 제시되어 있다. 진로연계교육의 성공적인 운영을 위해서는 교육활동 중 많은 시간을 차지하는 교과 수업시간을 통한 진로연계교육이 중요하다. 하지만 아직까지 교과 수업시간을 통한 진로연계교육 운영 방안에 대한 연구는 찾아볼 수 없다. 본 연구에서는 학생들이 직업 세계를 간접적으로 체험할 수 있는 프로젝트 수업을 통해 물리학 교과에서의 진로연계교육 방안을 개발하고 적용하였다. 연구대상은 울산광역시에 소재하고 있는 H고등학교 2학년 중 물리학Ⅰ을 선택한 학생 48명과 S여자고등학교 2학년 중 물리학Ⅰ을 선택한 학생 12명이다. 동일한 교사가 2개의 학교에 각각 방문하여 수업을 진행하였다. 진로연계 물리학 프로젝트 수업은 물리학 이론이 적용되는 토목공학, 항공우주공학, 전자공학의 3가지 주제로 총 14차시 분량을 개발하였다. 개발한 진로연계 물리학 프로젝트 수업이 다양한 물리학 관련 진로를 학생들에게 알려줄 수 있는지 확인하기 위해 전문가와 현직 교사의 검토를 받았고 개발한 자료를 수정 및 보완하여 최종 자료를 완성하였다. 개발한 수업의 효과를 확인하기 위해 학생들의 물리학·이공계 진로지향도 검사, 물리 자기효능감 검사, 과학관련태도 검사를 사전·사후 실시하였다. 분석 결과, 수업에 참여한 학생들의 물리학·이공계 진로지향도가 사전 평균 3.67점 에서 사후 평균 4.30점 (p값 .000*) 으로 유의미하게 증가하였다. 물리 자기효능감이 사전 평균 3.24점 에서 사후 평균 4.10점 (p값 .000*) 으로 유의미하게 증가하였다. 과학관련태도가 사전 평균 3.43점 에서 사후 평균 4.07점 (p값 .000*) 으로 유의미하게 증가하였다. 본 연구를 통해 진로연계 물리학 프로젝트 수업은 학생들의 물리학·이공계 진로지향도, 물리 자기효능감, 과학관련태도를 향상 시킬 수 있는 좋은 진로연계교육 방안이라는 것을 알 수 있다.

‘2009 개정 과학과 교육과정’ 내용 타당도 분석 : 고등학교 과학, 물리Ⅰ,물리Ⅱ 교육내용을 중심으로

정소라 창원대학교 2011 국내석사

급속한 과학 기술 발전 속에서 현대과학은 더 이상 과학자의 전유물이 아니라 국민 모두가 반드시 갖추어야 하는 필수 소양이며, 현실 생활에서 일상적으로 직면하게 되는 과학적 문제를 충분히 이해하고 합리적으로 판단 할 수 있는 능력을 길러야 한다. 그러나 이공계 기피 현상과 맞물려 학교 현장에서의 과학교육은 크게 위축되었을 뿐만 아니라 경직된 교육과정과 공급자 위주의 교과 편성 방식으로 창의적인 인재 양성이 어렵다는 비판이 계속되어왔고, 사회적 과학목표나 학습자의 요구를 충분히 반영하지 못하였으며, 교육내용의 일정 틀을 벗어나지 못한 문제점들이 지적 되어 왔다. 따라서 과학교육 내용의 재구조화에 대한 요구가 높아짐에 따라 교육 과학 기술부에서는 이러한 의견을 수렴하여 ‘2009 개정 교육과정’을 도입하였다. 본 연구에서는 기존의 교육과정에서의 논제 및 문제점을 준거로 분석틀을 설정하여 ‘2009 개정 고교 과학과 교육과정’의 물리 내용요소만을 분석하였다. 그 결과 첫째, 융합과학의 여부에서는 적절한 수준에서 1개 이상의 교과들이 균형을 이루면서 자연스럽게 융합되도록 구성 되었으며 과학을 거시적이고 통합적으로 학습하도록 구성되었다. 둘째, 물리 내용요소의 추가 여부에 관하여 과학 교과의 경우 ‘2007 개정 교육과정 과학’과 비교하여 물리 내용이 75% 추가 되었고, 물리Ⅰ과 물리Ⅱ의 경우 각각 48%와 37%의 내용이 추가되었음을 알 수 있다. 셋째, 현대 과학 기술의 반영 여부의 경우 교과의 특성 상 과학 교과에 가장 많은 내용이 포함 되어 있고 물리Ⅱ의 경우 물리학의 기본 개념을 학습하도록 구성되어 있기에 3교과 중 가장 적은 반영 결과가 나왔다. 넷째, 과목별 내용의 연계 분석 결과 과학 과목의 물리 관련 내용요소중 약 70%가 물리Ⅰ과목과 연계 되어 있고 물리Ⅰ의 약 80%가 물리Ⅱ과목과 연계 되어 있음을 알 수 있다. 다섯째, 수준과 난이도의 경우, 수준을 내용요소의 증감, 난이도를 내용요소의 이해도로 설정하였는데, 세 교과 모두 수준은 상승하였지만 난이도의 경우 과학 교과는 하향, 물리Ⅰ 교과는 동등, 물리Ⅱ 교과는 상향 설정된 것으로 분석되었다. 여섯째, 탐구 활동의 적절성 여부의 분석결과는 대부분 간단하고 탐구력을 신장 할 수 있는 예시들로 구성 되어있지만 몇몇의 예시를 살펴 본 결과 학교 현장의 여건이나 실험 기구 구비 여부와 같은 문제점을 가지고 있는 탐구 활동들이 포함 되어 있었다. 분석 결과 학교 현장에서 교사에 따른 난이도 조절문제와 탐구활동의 여건과 장비의 문제가 있지만 융합성과 현대성 및 시대성은 잘 반영된 것으로 분석 되었다. 이러한 연구는 본 연구자가 차후 교사가 되었을 때 학생들을 지도하는 교수방법에 있어서 교육내용에 대한 이해를 도울 것이고, 나아가서 차 시 개정 교육과정에 활용 가능한 자료로 제공 될 수 있을 것이다.

고등학교 물리 교사의 양자물리학 수업 실천과 어려움 탐색

이태경 한국교원대학교 대학원 2025 국내박사

양자물리학 기술의 발달과 함께 현대인의 삶에서 양자물리학에 관련된 경험이 늘어나고 있다. 이에 따라 이공계 진학을 희망하는 학생들에게 필요한 전문지식으로 여겨졌던 양자물리학에 관한 이해는 점차 모든 학생이 갖춰야 할 과학적 소양으로 여겨지고 있다. 그 결과, 물리 교사를 향한 양자물리학 수업 전문성의 기대와 요구는 계속해서 높아지고 있으나, 양자물리학 교육의 실천 기반은 부족한 상황이다. 이에 본 연구에서는 한국의 고등학교에서 가르치는 양자물리학 교육의 범위를 밝히고, 물리 교사의 양자물리학 수업 실천과 어려움을 조사하여 양자물리학 교육의 방향성과 물리 교사 교육 방안을 논의하고자 하였다. 이를 위해 질적 연구 방법을 사용하였으며, 국가 교육과정과 교과서, 교사의 교육자료 등 문헌을 수집·분석하여 고등학교에서 가르치는 양자물리학 교육의 범위를 탐색하였고, 물리 교사 5인을 모집하여 총 12차시의 수업 녹화본을 수집·분석함으로써 양자물리학 수업의 성격과 개념 설명의 접근 방법을 탐색하였다. 이어서, 교사별 3∼4회에 걸친 일대일 면담 자료를 수집·분석하여 개념 설명에 관한 어려움이 무엇인지 파악하여 그 원인을 도출하였다. 구체적인 분석 방법으로 교육과정의 내용과 교과서의 흐름을 분석하여 수업의 범위를 파악한 후, 수업에서 다루는 양자물리학 개념의 존재론적 성격을 구분하는 분석 틀을 개발 및 적용하여 수업의 성격을 탐색하였다. 또한, 교사의 수업 담화에서 나타난 논증 구조를 분석함으로써, 교사가 양자물리학 개념을 설명할 때의 접근법을 살펴보았다. 면담 자료는 지속 비교법(Constant Comparative Method, CCM)을 통해 귀납적 방법으로 분석하였으며, 이를 통해 양자물리학 수업에서 교사들이 경험하는 어려움을 파악하고 그 원인을 도출하였다. 모든 분석은 연구자가 충분한 시간을 두고 여러 차례 검토했으며, 과학교육 전문가의 교차 검토를 통해 분석의 신뢰도를 높였다. 분석 결과는 다음과 같이 세 가지로 정리할 수 있었다. 첫째, 한국의 고등학교에서 가르치는 양자물리학 교육의 내용은 입자-파동 이중성과 불확정성 원리이며, 앞으로 시행될 2022 개정 교육과정에서 양자 중첩과 터널링이 추가되어 양자물리학 교육의 범위가 확장되고 있음을 알 수 있었다. 더불어, 교과서와 교육자료를 통해 입자-파동 이중성과 불확정성 원리를 가르치는 구체적인 깊이를 파악할 수 있었는데, 입자-파동 이중성은 관련된 실험과 결과 해석에 집중하고 있으며, 불확정성 원리는 측정 오차와 교란, 측정 전에도 존재하는 불확정성의 세 가지 의미로 설명되고 있음을 알 수 있었다. 둘째, 교사의 수업 실천을 살펴봄으로써 이 두 개념을 가르치는 실제적인 수업 맥락을 파악할 수 있었다. 교사는 입자-파동 이중성과 불확정성 원리 개념을 각각 동적인 의미와 정적인 의미의 존재론적 성격으로 가르치고 있었고, 존재론적 성격으로 구분한 몇몇 표현을 문헌에서 소개한 혁신적 접근(Innovative perspective)과 관계론적 양자역학(Relational Quantum Mechanics)의 철학적 해석과 관련지어 이해할 수 있었다. 그리고, 교사가 수업에서 다루는 개념의 존재론적 성격에 따라 수업의 유형을 ‘개념의 존재론적 성격을 일관되게 유지하는 유형’과 ‘개념의 종류별로 존재론적 성격이 다른 유형’, ‘한 개념을 두 가지 존재론적 성격으로 제시하는 유형’의 세 가지로 구분할 수 있었다. 개념 설명의 논증적 접근법은 ‘개념 중심 논증’과 ‘실험 기반 논증’, ‘사고실험 기반 논증’으로 구분할 수 있었는데, 이 세 가지 접근법은 논증을 구성하는 요소에서 차이가 있었다. 근거와 이유를 고루 갖춘 형태는 사고실험 기반 논증이 가장 많았으며, 실험 기반 논증과 개념 중심 논증이 그 뒤를 이었다. 셋째, 교사 면담을 분석한 결과, 교사가 겪는 어려움의 원인으로 ‘양자물리학 교육과정 구성의 문제’, ‘교사 양성 과정의 미흡함’, ‘현장 전문성 향상 기회의 부족’, ‘교과서 자료의 부족’이 나타났다. 이러한 분석을 바탕으로 다음과 같이 양자물리학 교육에 관한 시사점을 도출하였다. 첫째, 한국의 양자물리학 교육과정은 양자컴퓨터나 반도체 소형화 기술의 한계와 관련된 내용이 추가되고 있어, 학생들의 과학적 소양 함양을 목표로 나아가고 있다. 이러한 교육과정의 목표가 교실에서 실천될 수 있도록 교사가 국가 교육과정을 이해하고 수업에서 구현하는 것이 필요하다. 또한, 입자-파동 이중성과 불확정성 원리를 가르치는 과정에서 학생들이 미시 세계의 특징을 이해할 수 있도록 수업이 이뤄져야 할 필요가 있다. 둘째, 수업 전문성을 향상하기 위해 물리 교사는 양자물리학의 철학적 해석과 함께 입자-파동 이중성과 불확정성 원리 개념의 두 가지 존재론적 성격을 이해하고, 개념 설명의 접근법에 따라 수업 논증을 구성할 때 나타나는 차이를 알아야 한다. 더불어, 학습의 과정을 고려하여 양자물리학 개념을 가르칠 수 있도록 교사는 개념의 존재론적 성격을 이해하고 교육 내용으로 고려해야 하며, 개념 설명의 접근법에 따른 논증 구성의 차이를 이해함으로써 다양한 논증을 교수전략으로 활용해야 한다. 이를 통해 교사는 양자물리학 수업 전문성을 갖출 수 있을 것이다. 셋째, 고전물리학의 세계관과는 독립적으로 양자물리학을 가르치도록 고등학교 교육과정에 양자물리학의 철학적 해석이 포함되어야 하며, 교사 양성 과정에서 양자물리학의 철학적 해석, 개념의 존재론적 성격, 교수-학습 방법 등을 다룸으로써 예비 교사가 양자물리학 교육에 관한 전문성을 향상할 수 있는 기회를 마련해야 한다. 또한 현장 교사의 지속적인 전문성 향상을 위해 교사 대상의 수업 실천 강화 연수를 확충해야 하며, 양자물리학 교과서의 질 제고 등 지원이 필요하다. 본 연구의 결과는 사범대학 교육과정 개발을 비롯한 양자물리학 교육 연구와 교원 전문성 향상을 위한 연수 개발에 기초로 활용될 수 있으며, 양자물리학 교육 연구의 기초자료로 활용될 수 있다.

2009 개정 교육과정 물리Ⅰ, 물리Ⅱ 교과서 내용 체계 분석 : 교육과정 개정목표에 따른 추가된 단원 연구

송지현 경희대학교 교육대학원 2014 국내석사

미래의 민주화된 과학기술 시대를 살아갈 학생들에게 필요한 진정한 의미의 창의 ‧ 인성 교육을 위한 2009 개정 과학과 교육과정이 마련되었다. 과학 과목의 기피현상과 학력의 저하에 따른 새로운 과학 교육에 대한 강력한 사회적 요구를 수용하기 위해서 교과서의 개편이 이루어졌다. 본 연구에서는「2009 개정 교과서」의 내용 변화를 알아보기 위해 「7차 교과서」와 비교하여 추가된 내용에 대하여 분석하였다. 하나, 교육과정 개정에 따른 2009 개정 교과서의 단원 및 내용 체계를 분석하였다. 물리Ⅰ은 27개의 소단원이 물리Ⅱ는 15개의 소단원이 개정과정에 추가 되었다. 물리Ⅰ교과서는 실생활과 밀접한 내용으로 태양전지, 신소재 등 첨단과학과 현대물리 내용이 추가되었으며 에너지라는 새로운 단원이 구성되었다. 물리Ⅱ교과서는 거울과 렌즈 내용의 강조와 광학, 양자 역학 내용이 추가되었으며 다소 어려운 내용도 포함되어 개정되었다. 둘, 2009개정 교과서의 학생들의 흥미도와 관심을 높이는데 기인한 것은 명백하지만 물리에 대한 접근성만을 높이고, 실제 내용이 방대해져 학생들의 학습량과 학습내용의 부담감을 가중시켰으며, 학습하고 평가하기엔 심화되었다. 학력 저하, 이공계 기피의 심화, 교수학습의 부담 증가의 문제를 보완하고자 발표된 2009 개정 교육과정이 이전 교육과정과 동일한 문제를 내포하고 있는 것은, 장기적으로 보았을 때 기피현상과 학습 부담을 더욱 심화시킨다. 셋, ‘2014학년도 대학수학능력시험’의 물리Ⅰ·Ⅱ 과목의 응시율은 11.3% , 1.3%로 선택과목 중 가장 낮았다. 국가수준평가를 분석한 결과 물리 Ⅰ에서는 개정되어 추가된 단원이 물리Ⅱ에서는 추가 수정된 단원이 오답율이 높았다. 물리Ⅱ 보다는 개정 후 내용의 변화가 많은 물리Ⅰ에서 새롭게 추가된 ‘에너지’ 단원에 대한 오답율 증가가 뚜렷하게 나타났으며, 추가된 내용을 학생들이 어렵게 인식함이 확인되었다.