정전기학 문제풀이에서 대학생이 겪는 어려움 = Analysis of Students’ Difficulties Solving Problems in Electrostatics

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Electrostatics in the introductory physics course contains advanced calculus such as multiple integration and surface integration. Because of this, even the students who learned electrostatics in high school experience big difficulties in studying electrostatics at university. We studied the reason and the degree of difficulties of learning electrostatics of the students who major in physics education or are going to major in physics education. Even though these students are interested in physics and are acquainted with the basic concepts of electrostatics, they had difficulties in learning new concepts such as Gauss’ law and symmetry. Also they had difficulties in mathematical calculation such as multiple integration. Our study suggested the main reason why they could not construct advanced conception is because they did not have enough time to invest to learn physics.

국문 초록 (Abstract)

일반물리 정전기학은 고등학교 수준에서 벗어나 대학 미적분에서 배우는 다중 적분이나 면적분을 할 수 있어야 제대로 이해할 수 있어, 고등학교에서 물리를 배운 학생도 일반물리 정전기학을 어려워하는 경향이 있다. 본 연구에서는 물리 교육을 전공하고 있거나, 물리 교육을 전공하기를 희망하는 학생이 일반물리학의 정전기학을 학습할 때 겪는 어려움을 분석한다. 이들은 예상대로 대학교에서 처음 배우는 내용인 가우스 법칙을 적용하는 것을 어려워하였으며, 복잡한 적분 계산을 어려워하였다. 그런데 이런 경향은 신입생 학생뿐만 아니라 2학년 이상의 학생도 마찬가지로 나타났다. 대학에서 새롭게 배우는 부분은 효과적으로 학습이 이루어지지 못했는데 그 이유로 학생들이 개념 형성에 충분한 시간을 투자하지 않는 것을 볼 수 있었다.

참고문헌 (Reference)

1 C. Singh, 74 : 923-, 2006

2 P. R. Pintrich, 92 : 544-, 2000

3 E. S. Kim, 70 : 759-, 2002

4 J. Lee, 16 : 2000

5 D. F. Feldon, 42 : 123-, 2007

6 R. Chabay, 74 : 329-, 2006

7 J.H.Choi, Seoul National University 2008

8 R. Pekrun, 98 : 583-, 2006

9 D. Zollman, 64 : 114-, 1996

10 F. Reif, 63 : 17-, 1995

11 M. Planinic, 74 : 1143-, 2006

12 A. T. Borges, 20 : 361-, 1998

13 R. Hickey, 34 : 383-, 1999

14 L. Viennot, 14 : 475-, 1992

15 D. P. Maloney, 69 : 12-, 2001

16 김희경, "학생들이 물리를 재미없고 어렵다고 생각하는 이유에 대한 분석" 한국물리학회 52 (52): 521-529, 2006

17 곽병선, "제7차 초·중등학교 교육과정에 대한 비판적 회고와 발전전망" 교육과학연구소 33 (33): 1-19, 2002

18 이경호, "왜 학생들은 물리학을 어려워하는가?: 지식 신념틀을 이용한 물리학습의 어려움에 대한 구조적 분석을 향하여" 한국물리학회 54 (54): 284-295, 2007

19 김영민, "사범대학 자연계열 '일반물리' 수강생들의 전자기 개념 학습 준비도 분석" 한국물리학회 52 (52): 429-435, 2006

20 최정호, "대학생이 패러데이 법칙과 관련된 문제를 풀 때 겪는 어려움에 대한 분석" 한국물리학회 55 (55): 143-152, 2007

21 정태영, "대졸자 취업결정요인에 관한 연구-학점이 취업확률에 미치는 영향을 중심으로-" 한국경영학회 8 (8): 159-184, 2005

22 전찬희, "뉴턴 역학 학습에서 대학생이 경험하는 어려움의 특징 (I) : 어려움의 내용, 원인, 해소 방안을 중심으로" 한국물리학회 55 (55): 134-142, 2007

23 R. A. Serway, "Physics for scientists and engineers, with modern physics" Thomson- Brooks/Cole 2004

24 G. W. Corder, "Nonparametric statistics for non-statisticians : a step-by-step approach" Wiley 2009

25 D. Halliday, "Fundamentals of physics" Wiley 2005

26 National Research Council, "Educating teachers of science, mathematics, and technology : new practices for the new millennium" National Academy Press 2001