창의적 과학자 토마스 영(T. Young)의 빛의 간섭 이론 형성과정에서의 비유추론을 통한 문제해결과 과학창의성 교육적 함의

서지정보

· 발행기관 : 한국영재학회
· 수록지 정보 : 영재교육연구 / 23권 / 5호
· 저자명 : 김원숙, 김영민, 서혜애, 박종석

목차

I. 서 론
II. 연구방법
III. 연구 결과
IV. 결론 및 과학 교육적 함의

초록

본 연구에서는 토마스 영(T. Young)이 빛의 간섭 이론을 형성하는 과정에서 보인 창의적 사고
과정을 분석하여 과학교육 특히 과학을 통한 창의성 교육에 대한 시사점을 도출하는 데 목적
을 두었다. 이를 위해 영(Young)이 직접 집필한 빛의 간섭 이론에 대한 논문을 분석하는 문헌
분석의 연구방법을 적용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 영은 소리와 빛의 유사성을 추
론하는 과정에서 비유추론을 사용했으며, 이 과정에서 영의 예리한 관찰력을 볼 수 있다. 둘째,
영은 파장이 같은 두 물결파가 나타내는 파동의 간섭 현상으로부터 귀추하여, 같은 근원의 두
빛이 어떤 거리에서 중첩될 때 밝고 어두운 연속적 무늬를 나타낼 수 있음을 추론하고 빛의
간섭 현상을 설명하는 가설을 설정하게 된다. 그리고 실험 장치를 개발하여 이를 증명하였으
며 이것은 빛이 파동임을 증명하는 결정적인 실험이 된다. 이것으로부터 전혀 다를 것 같은
소리와 빛 사이의 유사성을 영이 발견한 것도 창의적이지만 그 유사성을 좀 더 높은 수준의
‘파동성’으로 추론한 것뿐만 아니라 동일한 빛이 갈라졌다가 만날 때 밝고 어두운 무늬를 보이
는 현상이 두 물결파가 만나 보강과 소멸을 보이는 현상과 동일한 이론으로 설명될 수 있음을
추론하여 빛의 간섭 현상을 설명하는 가설을 추론한 것 또한 성공한 귀추의 하나로 중요한 창
의성 발현에 속한다. 끝으로 영은 물결파의 간섭현상을 보이기 위해 실험 장치를 고안하였으
며, 파동의 중첩을 쉽게 설명하기 위해 슬라이더 장치를 고안하였다. 또한 빛의 간섭 현상을
보이기 위한 이중 슬릿 실험 장치를 고안하였다. 이상과 같이 영의 빛의 간섭 이론을 형성하는
데 활용한 비유추론과 간섭 현상을 보이기 위한 실험 장치는 과학교육에서 창의성 교육에 적
절히 활용할 수 있는 교육방법과 실험설계이다.

영어초록

The study aims to analyze Thomas Young's problem solving processes of analogical
reasoning during the formation of the interference theory of light, and to draw its
implications for secondary science education, particularly for enhancing creativity in
science. The research method employed in the study was literature review of the papers
which Young himself had written about sound wave and property of light. His thinking
processes and specific features in his thought that were obtained through analysis of his
papers about light are as follows: Young reconsidered Newton's experiments and
observations, and reinterpreted Newton's results in the new viewpoints. Through this
analysis, Young discovered that Newton's interpretation about his own experiments and
observations was faulty in a certain point of view and new interpretation is necessary.
Based on the data, it is hypothesized that colors observed on thin plates and colors
appeared repeatedly on Newton's ring are appeared because of the effect of light
interference. Young used analogical reasoning during the process of inference of similarity
between sound and light. And he formulated an hypothesis on the interference of light
through using abductive reasoning from interference of water wave, and proved the
hypothesis by constructing an creative experimental device, which is called a critical
experiment. It is implicated that the analogical reasoning and experimental devices for
explaining the light interference which Young created and used can be utilized for school
science education enhancing creativity in science.

참고자료

· 없음