일제강점기의 중등학교 물리교육 내용과 교수법 고찰

김원중 한국교원대학교 2007 국내박사

This research focuses on the historical development of the physics contents and teaching methods of secondary school during the Japanese occupation period. The contents of physics education is studied through analysing science curriculum specified in the law, actual teaching plans and syllabi used by schools, and physics textbooks during the era. It also looks into the contents of pedagogics textbooks and characteristics of teaching method to explore the physics teaching methods. Main results of this thesis are summarized as follows. The objectives of science education can be found in the official science curriculum and they are manifested systematically in clear terminologies. In particular, they emphasize on learning scientific knowledge, fostering the power of observation, and understanding the relationship between nature and life rather than just passing knowledges on to students. To achieve those objectives, students' actual observations, experiments, and practices were emphasized in science teaching method. Before 1922, the different curricula were used in both Korea and Japan. After then, Korea employed Japanese curricula and school systems so that uniform science education was established in both countries. In 1930s Physics curricula of secondary schools was managed in the same manner as Japanese physics education influenced by educational thoughts of 'General Science' stemming from the U.S.A. In particular, science curricula and education instructions in domestic secondary schools reflects those appearing on Japanese educational statues. That is, general and applied science courses were established and taught as well as traditional subjects such as study of nature, physics, and chemistry. During the period from 1910s to 1930s, there were no physics textbooks developed in the manner suitable for domestic realities because every physics textbook used in secondary schools was organized according to Japanese official science curriculum of the era. In the meantime, the contents of physics textbooks used in the era features following characteristics. Firstly, substances presented in each unit were almost the same as current ones except for the unit for properties of matter. Secondly, the number of experiments were gradually reduced. However, individual experiment by students was emphasized and experimental process was presented in more detail as secondary schools do today. Thirdly, quantitative experiments which presented experimental procedures were stressed more than qualitative ones. Lastly, 1930s' physics textbooks, like today, utilized illustrations to be conducive to the study of physics. Science teaching at physics class was performed in three phases ; 'preparation', 'teaching', and 'presentation'. This three-phase approach, which was transformed from Herbart's four-step teaching method, are similar to current three-stage teaching method of 'introduction', 'development', and 'arrangement', and was applied to both lecture and experiment class. Science experiment education changed its focus from example experiments mostly conducted by teachers to individual experiments of students and also converted from experiments which present and confirm conclusions to ones which put emphasis on inductive approach. The contents of experiments were related to everyday life, appropriate for students' ability, and easy and simple enough for students to be able to manipulate. Actual experiments of students, however, were not implemented in a desirable direction due to the lack of laboratories, experimental tools, and materials. The 1930s' science education in secondary schools, like as current 'school curricula', was executed according to science education instructions, science teaching gist, and teaching method which appeared on relevant statutes. Based on these facts considered so far, the objectives and contents of science education, and teaching method during the Japanese Occupation Period are as systematic as those established and used today. However, the application of Japanese science education was not suitable for realities of domestic schools and also made the science education of the era inefficient. This fact suggestes that the efficient science education of today can be achieved when the development and application of science curricula can sufficiently accomodate the needs and realities of the educational field, that is, schools. 이 연구는 일제강점기의 중등학교 과학교육의 목적, 과학과 교육과정, 물리교육 내용과 교수법의 변천 과정을 역사적으로 고찰하여 과학교육과 물리교육을 위한 바람직한 교육적 시사점을 얻는 데 있다. 일제강점기에 법령으로 제시된 학교 교육계획의 과학교수 요지 및 물리교과서를 분석하여, 물리교육 내용의 변천과 학교 현장의 물리 교수법의 실태를 살펴보았으며 구체적인 연구 내용과 결과는 다음과 같다. 법령에 제시된 과학교수 요지에 과학 교육목적이 제시되어 있고, 그 목적 은 교육과정 변천에 따라 체계적인 형식과 명료한 용어로 기록되어 있었다. 특히, 과학교육이 지식위주의 교육에 치중하지 않고 오늘날과 같은 과학지식의 습득, 관찰력 함양, 자연과 인생과의 관계 이해 등을 강조하고 있었다. 또한 이러한 과학교육의 목적을 달성하기 위하여 과학 교수법은 실제적인 관찰, 실험실습을 강조하고 있었다. 우리나라 과학과 교육과정은 1900년에 설립된 관립중학교에 과학교과가 설정된 이후 교육법령의 변천에 따라 다양한 변화가 있었다. 1911년부터 1922년까지는 일본과 다른 학제와 교육과정이 적용되었고, 일본에 비해 과학시수도 적고, 교과내용에도 차이가 있어 내실 있는 과학교육이 이루어지지 못했다. 그 이후 일본의 학제와 교육과정이 그대로 적용되어 1938년부터는 한국인과 일본인이 외형적으로 같은 학교에서 동일한 과학교육이 실시되었다. 1930년대 우리나라의 중등 물리교육 과정은 미국의 'General Science' 교육사상의 영향을 받은 일본의 과학 교과과정 및 교수요지가 국내 중등학교의 과학 교과과정과 과학교육 방침에도 그대로 나타나 있었고, 특히 일본 교육법령에 나타난 종래의 박물, 물리 및 화학 이외에 일반이과, 응용이과 과정이 설치된 과학교육이 이루어졌다. 일제강점기의 중등 물리교과서의 내용은 일본의 과학교수 요목에 따라 구성된 것이었고, 우리나라의 학제에 맞게 체계적으로 개발된 물리교과서는 없었다. 당시의 물리교육을 고찰하기 위하여 물리교과서의 내용을 분석한 결과는 다음과 같다. 물리교과서의 단원과 내용은 일본의 교수요목에 따라 개발되었고, 물리교과서의 내용은 물성 단원을 제외하면 대체적으로 현재의 물리 내용과 거의 같았다. 교과서에 제시된 실험은 간단한 정성적 실험보다는 실험 과정이 구체적으로 제시된 정량적 실험을 제시되는 경향이 나타났다. 과학교과서의 교과내용, 실험, 문제의 이해를 돕는 삽화가 점차 많이 제시되는 방향으로 변화하였다. 물리수업의 교수단계는 ‘예비’, ‘교수’, ‘제시’의 3단계로 Herbart의 교수 단계가 변형된 것으로 이 방법은 강의식 수업 및 실험 수업에도 적용되었다. 과학 실험 수업은 교사 중심의 시범실험에서 학생 중심의 개별 실험을 강조하고 있었다. 실험 내용은 실생활과 관련된 것으로 학생의 능력에 적합하고 그 조작이 용이한 것을 하도록 되어 있었다. 그러나 실제적으로 과학실험실 및 과학기구가 제대로 구비되지 못한 실정으로 인해 바람직한 실험실습이 이루어지지 못하였다. 이상의 고찰로 일제강점기 우리나라의 과학 교육목적과 교수내용, 교수법 등은 점차 체계적인 형식을 갖추어 점증적으로 발전하였다. 보다 바람직한 과학교육의 성공을 위해 이와 관련된 교육적 여건의 조성과 과학교육을 위한 기반 구축이 매우 필요함을 시사한다고 볼 수 있다.

物理學의 歷史的 側面에서 分析한 高等學校 物理敎育

신영심 경희대학교 1988 국내박사

과학영재 R&E 지도를 위한 과학공동체 교수-학습 모형의 개발과 자기센서 소자 개발 학습과정의 적용

황명주 公州大學校 2007 국내박사

The study is made to develop the R&E mentoring teaching - learning model for the gifted students in science at the high school, and examine the effects of the new educational method, by applying it to the magnetic sensor devices development research, conducted by the gifted students of the science high school. The main points of the study are as follows; Firstly, through the comparison and analysis of the main features between the existing teaching - learning model for the gifted students and the new R&E (Research and Education) mentoring teaching - learning model, the new SCL (Scientific Community Laboratory) teaching - learning model is designed for the R&E guide of the gifted students in science, based on the standpoint that the Scientific Community Laboratory is composed of the teacher, the expert, and the students. The SCL (Scientific Community Laboratory) teaching - learning model, which has been developed from the study, is designed on the foundation of the theoretical bases following. 1) The scientists󰡑society are established as the model. 2) The learning theory of the social constructivism is applied as the basis. 3) The scientist's R&D (Research & Development) processes are established as the model. 4) The social interaction among the students is highly encouraged and emphasized. 5) The psychological and learning characteristics of the gifted students are considered. 6) The SCL curriculum is divided into the two parts, and composed of the educational study process and the creative research process. 7) It is made possible that the students󰡑study and research can be intensified and enriched, based on the educational curriculum of its science high school. 8) It is made that the small unit subjects of the RQ (Research Question) are extracted and solved by the student at each step. 9) It is made that the mentoring teacher proposes the RQ (Research Question) at the beginning of the research process and plays the roles of the critical scientist. On the other hand, the features of the SCL teaching - learning model of this study are as follows; 1) It is made in the way where the student should be absorbed in his own project developed by himself. 2) The student always starts his research process from the open ended subjects. 3) The final goals of the research are not fixed at its beginning stage. 4) The social interaction among the students are the core of the SCL (Scientific Community Laboratory) teaching - learning model. 5) As the research themes are developed by the students themselves as their research projects, they should be led by the students for the most part, and the center of the student's study activities. 6) The teacher's role is confined to that of the critical scientist. 7) The research data and results are shared by all the students in the SCL. Secondly, the case studies are made by applying the SCL teaching - learning model to the development of magnetic sensor devices. In order to make the student present its own new ideas, each research process is composed of the small unit research subjects, so that the student can increase its basic knowledge and capability of making its own experiments, and reach the next stage of the RQ (Research Question), while creating its new ideas. It is developed and applied that they can challenge eventually the big research projects in these processes. As the first case study, made under the subject of the high sensitive micro magnetic sensor development, by utilizing LC Resonator, and the second case study, conducted under the subject of the advanced magnetic devices development, using micro-wires, the SCL teaching - learning model has been applied to the gifted students of the science high school. And the conclusions about the learning effects are found out as follows; 1) The student's general idea of the background knowledge related to the electromagnetism, which was studied in the high school curriculum, are extended and enriched through the practical research of the magnetic sensor devices development. And as the results, it has been proved as the efficient learning method that helps the students challenge their research tasks and build their confidence in the research process. 2) The teacher and the gifted student. the composing members of the SCL, as the scientist and as the preliminary scientist, respectively, can learn the problem-solving process of the research project, the extension of thinking process, the decision-making, and the discussion technic through the interaction. As seen in this process, it is very effective for the student to learn the actual research process of the scientist. 3) Playing the leading role for the research, the student passed the experiment procedure, the experiment method, the analysis of the experiment results, and the conclusion through the mutual discussion and the scrutiny process attended by the teacher and the students in the research team as well as the outside experts in the scientific community laboratory. It has been shown that it is effective for the student to secure their reliance on the research results through this process. As a preliminary scientist, the gifted student has shown the improvement in the basic knowledge related to the RQ (Research Question) and the research progress-making method by the step, through the RQ (Research Question) solving process in the educational research projects. it has been demonstrated that the student has improved its capability of making a new research through the creative way of thinking, by experiencing the actual research process of the scientist through the creative research projects. 5) Through the introduction of the SCL teaching - learning model, it has been required that the student should solve the tasks according to the each step, write the report on the process, and finally turn in the thesis on the whole process. Through this series of the educational and research activities, it has been found out that the student can reach the stage where he can create and do his own research. The study has shown the specific cases of the SCL teaching - learning model for the new R&E mentorial guide of the gifted student educational curriculum, through the examples of the field-applied research. And it is expected that the R&E mentoring teaching - learning model will be an effective education method for the gifted students in science. In addition, the student's study subjects by the step have been much improved through the solving methods developed by the student for its research task in the process, and they are expected to be used as the field education material for the gifted students.

온라인 물리탐구토론 학습체제 개발 및 영재들의 상호작용 분석

이봉우 서울대학교 2003 국내박사

인지갈등의 불안 유형과 귀인의 동기 심리학적 요인에 따른 학생의 물리 개념 변화 특성

김연수 한국교원대학교 2002 국내박사

불일치 상황에 직면한 학생들의 요구하는 실험을 통한 인지갈등과 물리개념변화 과정

김지나 한국교원대학교 2003 국내박사

과학 탐구 과정 요소의 계열성을 고려한 중학교 물리 영역 탐구 모듈의 개발과 적용

김수경 한국교원대학교 2006 국내박사

관성력 수업과정에서 대학생의 개념구조 변화와 인지갈등의 특성

문성숙 한국교원대학교 2007 국내박사

본 연구의 목적은 관성력에 관한 개념변화를 설명하기 위해 대학생들의 개념구조 변화과정을 살피고 이것으로부터 개념 구조의 일관성과 정합성의 변화와 인지갈등에 대한 몇 가지 특징을 알아보고자 하는 것이다 이 연구를 위해 문헌을 고찰하였으며, 사범대학에서 물리교육을 전공한 일반 물리수강생 8명을 참여자로 선정하였다. 관성력과 관련된 강의 후 참여자들이 작성하여 제출한 인지갈등 검사지, 주간 보고서, 필기 내용, 강의 중 진행된 시험에 응답한 자료, 개념도, 개념검사지에 대한 반응 등을 토대로 참여자들과 반구조화된 면담을 하였다. 연구자는 면담을 통해 참여자들의 개념구조를 알아 볼 뿐 아니라 과학적 개념구조로의 변화를 위한 교수활동을 하였고, 지연검사를 실시하였다. 신념과 정신모형으로 이루어진 개념구조를 이용하여, 기존 연구에서 많이 주목된 정신모형간의 모순, 정신모형과 현상간의 모순 뿐 아니라 신념간의 모순과 신념과 정신모형의 모순으로 인지갈등을 설명할 수 있음을 제안하였다. 모든 참여자들은 사전에 관성력에 대하여 과학적 개념구조를 갖고 있지 않았다. 원운동과 직선 가속운동을 통합하여 일관성을 갖추고 개념구조의 정합성을 확보한 참여자는 3명이었다. 또한 관성력에 관한 사전 개념구조에서 정신모형간의 모순 외에 관성력이 가상적인 성질을 가졌는데 뉴턴의 운동 제2법칙이 적용되는 이유가 무엇인가와 같은 정신모형과 신념간의 모순으로 인한 인지갈등을 발견할 수 있었다. 강의를 통해 자발적이며 한시적으로 관성력에 대해 올바른 개념구조에 도달하였을지라도 이전에 인지갈등을 경험하지 않은 참여자는 자신의 기존 개념구조와 차이점을 인식하지 못하였다. 강의시간에 주어진 예시를 통한 설명으로부터 인지 갈등상태의 참여자가 상대가속도의 의미를 관성력에 적용하여 시각적 정신모형을 구성하는 것은 모순을 해소하고 과학적 개념구조를 획득하는데 도움을 주었다. 엘리베이터 안에서 낙하하는 돌, 갑자기 움직이는 계에 매달린 진자와 같이 관성력에 대한 상대가속도의 시각적 정신모형을 구성하는 예시는 참여자마다 달랐는데 이런 점을 이용하여 관성력 수업을 효과적으로 할 수 있는 방안을 제시할 수 있었다. 일관성 있는 설명이 적용되는 상황들에 대해 인간이 경험하게 되는 현상과 그에 대한 설명의 유사성을 발견하는 것은 일관성 정도의 증가를 가져왔다. 또한 한 상황에 대해 과학적 개념구조를 획득하거나 정합적인 개념구조를 보유한 상태에서 원심력이 관성력의 일종이라는 것과 같이 다른 한 예시에 같은 설명이 적용될 수 있다는 단순한 정보는 일관성의 증가에 도움을 주었다. 그러나 정신모형 간 갈등상태와 같이 비정합적 개념구조를 소유한 참여자는 이러한 단순한 정보로 일관성이 높아지더라도 다시 붕괴되었다. 개념구조로 인지갈등을 나타냈을 때 기존 연구에서 주목 되지 않았던 신념과 정신모형간의 모순, 신념과 신념간의 모순을 많이 발견할 수 있었다. 또한 강의자가 관성력에 관한 여러 가지 상황을 제시하면서 설명하는 것은 참여자들에게 주로 메타인지적 다중 인지 갈등상황을 제시하는 결과로 나타났으며 인지 갈등의 정도는 인식론적 신념과 동기적 신념의 영향을 받는 것으로 나타났다. 다중 인지 갈등을 통해 다중 상황들을 성공적으로 설명할 수 있는 한 가지 정신모형을 구성하는 것은 학습자로 하여금 경쟁하는 정신모형들 중 한 가지 정신모형을 선택하도록 하는 효과를 가져왔다. 하지만 한 가지 정신모형이 여러 상황에 걸쳐 성공하는 것을 보여주는 강의 내용이 개념구조간의 갈등을 해소하지 못하였다. 이상의 결과로부터 관성력에 대한 학습은 학습자의 인식론적 신념, 동기적 신념, 강의 내용의 왜곡에서 오는 정신모형의 구성, 예시를 통한 상대가속도의 시각적 정신모형의 구성여부에 따라 개념구조의 일관성과 정합성, 인지갈등 정도와 갈등 유형이 달라짐을 알 수 있었다. 또한 여러 가지 예시를 들어 학습자에게 관성력을 설명하는 것은 다중 인지 갈등 상황으로 연결되는데 다중 인지 갈등 상황이 학습자에게 일관성 있는 정신모형을 구성하도록 설계되어야 하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 이러한 다중 인지 갈등 후에는 학습자가 경험한 개념구조 간의 모순을 파악하고 해소하는 과정이 반드시 필요하다.

물리탐구활동에서 불확실도 개념이 측정과 자료 해석 과정에 미치는 영향

이재봉 서울대학교 2006 국내박사

물리 과제 활동을 통한 웹사이트 활용 분석과 웹사이트 평가 틀의 개발

곽성일 서울대학교 2006 국내박사