科學史로 본 現代物理學의 意味와 敎育的 適用에 관한 硏究 = Research on the meaning of modern physics and educational application in view of science history

국문 초록 (Abstract)

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.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

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.

목차 (Table of Contents)

• 目次
• 국문초록 = ⅴ
• 제1장 序論1
• 1.1 硏究의 必要性과 目的 = 1
• 1.2 硏究의 內容 및 方法 = 2
• 1.3 硏究의 제한점 = 2
• 제2장 理論的 背景 = 3
• 2.1 형식주의 敎育 = 4
• 2.2 생활중심 敎育또는 아동중심 敎育 = 4
• 2.3 학문 중심 敎育 = 6
• 2.4 학문 중심 교육이후 과학-기술-사회(Science-Technology-Society : STS) 敎育運動 = 7
• 2.5 과학-기술-사회(Science-Technology-Society : STS) 敎育과 科學史 = 9
• 제3장 本論 = 12
• 3.1 科學史 = 12
• 3.1.1 그리스의 물리학과 천문학 = 12
• 3.1.2 갈릴레오 이전의 과학 = 13
• 3.1.3 갈릴레오의 물리학 = 14
• 3.1.4 뉴턴의 물리학과 그 시대의 사람들 = 15
• 3.1.5 뉴턴 이후의 시대 동역학의 기본원리 = 17
• 3.1.5.1 운동량 보존원리 = 18
• 3.1.5.2 에너지 보존 = 19
• 3.1.5.3 각운동량 보존 = 20
• 3.1.5.4 헤밀턴의 최소작용의 원리 = 20
• 3.1.5.5 라그랑주의 업적 = 21
• 3.1.6 광학, 전기학, 자기학의 발견 = 23
• 3.1.6.1 광학 = 23
• 3.1.6.2 전기장과 자기장 = 23
• 3.1.7 패러데이-맥스웰의 시대 = 25
• 3.1.7.1 패러데이의 전자기유도 = 25
• 3.1.7.2 맥스웰의 전자기 이론 = 27
• 3.1.8 현대물리학 = 28
• 3.1.8.1 복사법칙 = 28
• 3.1.8.2 양자가설 = 30
• 3.1.8.3 양자론에 대한 아인슈타인의 기여 = 31
• 3.1.8.4 아인슈타인과 상대론 = 32
• 3.1.9 원자론 = 36
• 3.1.10 양자 역학 = 39
• 3.2 科學史로 본 現代 物理學의 意味와 敎育的 適用 = 40
• 3.2.1 과학사로 본 현대물리학의 의미 = 40
• 3.2.2 과학사의 교육적 적용 = 41
• 3.2.2.1 빛의 입자성을 증명하는 광전효과 교수-학습 과정안 = 41
• 3.2.2.1.1 광전효과의 의미 = 41
• 3.2.2.1.2 광전효과의 학습 과정안 = 43
• 3.2.2.2 불확정성 원리 교수-학습 과정안 = 46
• 3.2.2.2.1 불확정성 원리의 의미 = 46
• 3.2.2.2.2 불확정성의 원리 학습 과정안 = 47
• 제4장 結論 = 49
• 참고문헌 = 51
• Abstract = 52