예비 과학교사의 맥락에 따른 뉴턴 제3 법칙의 이해

국문 초록 (Abstract)

예비 과학교사의 맥락에 따른 뉴턴 제3 법칙의 이해 홍 지 은 한국교원대학교 대학원 물리교육 전공 (지도교수 최 혁 준) 맥락은 전반적인 과학 교육에서 학습자의 개념 변화를 일으키는 주요 요인으로 꼽힌다. 맥락이 포함된 문제 상황은 학생들의 흥미를 유발하기 도 하지만 답변에 대한 자신감을 떨어트리며 개념 적용에 대한 어려움을 유발할 수 있다. 힘 개념은 물리학의 기초 개념이지만, 학생들은 학습 이 전의 경험에 의해 오개념을 가지기 쉬우며, 맥락에 의존한 잘못된 해석 을 하기도 한다. 앞으로 학생들을 가르칠 예비 교사의 경우 이에 대한 올바른 개념을 가져야 함은 당연하다. 이 연구는 뉴턴 제3 법칙에 대한 예비 과학교사의 맥락에 따른 이해를 알아보는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 80명의 예비 과학교사를 대상 으로 Chen, Bao, Fritchman & Ma(2021)이 개발한 뉴턴 제3 법칙에 대 한 인과 추론 검사지를 사용하여 맥락에 따른 응답 차이를 확인하였으 며, FCI를 사용하여 힘 개념을 확인하였다. 연구 결과 예비 과학교사들은 뉴턴 제3 법칙에 대한 이해가 맥락에 따 라 차이가 나타났으며, 힘 개념 이해 수준이 높을수록 뉴턴 제3 법칙 맥 락 의존도는 낮게 나타났다. 또한, 고등 물리학 이수는 힘 개념 이해 수 준은 높였지만, 뉴턴 제3 법칙 맥락 의존도를 낮춘다는 결과는 나타나지 않았다. 주요어 : 맥락, 뉴턴 제3 법칙, 예비 과학교사 ※ 이 논문은 2024년 8월 한국교원대학교 대학원위원회에 제출된 교육학 석사학위 논문임.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 문제 4
• 3. 연구의 제한점 4
• Ⅱ. 이론적 배경 6
• 1. 과학 교육에서 맥락 이해의 중요성 6
• 2. 뉴턴 제3 법칙의 중요성과 오개념 7
• Ⅲ. 연구 방법 9
• 1. 연구 절차 9
• 2. 연구 대상 10
• 3. 검사 도구 10
• 가. 맥락에 따른 뉴턴 제3 법칙 이해의 차이 10
• 나. 힘 개념 15
• 4. 자료 분석 방법 17
• Ⅳ. 연구 결과 20
• 1. 맥락에 따른 이해 차이 20
• 2. 고등학교 물리학 이수 여부와 힘 개념 이해 수준에 따른 뉴턴 제 3법칙 이해 차이 비교 26
• Ⅴ. 결론 28
• 참고문헌 30
• ABSTRACT 35
• 부록 37