고등학생의 불확정성원리에 대한 인식 및 학습의 어려움 (High School Students’ Perceptions and Difficulties in Learning the Uncertainty Principle)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 69권 / 4호 / 380 ~ 400페이지
· 저자명 : 민경모, 유준희

초록

본 연구의 목적은 고등학생의 불확정성에 대한 인식 및 학습의 어려움을 탐색하는 것이다. 연구참여자는고등학교 3학년 남학생 18명이다. 자료는 설문과 면담으로 수집하였으며 분석은 현상학을 사용했다. 인식은 인식론적 프레이밍과 이해를 통해 조사하였다. 인식론적 프레이밍은 관점과 설명의 논리성으로 나타낼수 있었다. 고전역학적 관점이나 화학I 기반 양자역학 관점이 인식론적 자원으로 활성화된 연구참여자의경우는 불확정성원리에 대한 이해가 불충분했다. 물리II 기반 양자역학 관점의 인식론적 자원과 중간수준 이상의 논리적 설명이 인식론적 자원으로 활성화된 연구참여자는 교육과정에서 원하는 수준으로불확정성원리를 이해하고 있는 것으로 나타났다. 물리II 기반 양자역학 관점 중에서 감마선 현미경 관점과높은 수준의 논리적 설명이 인식론적 자원으로 활성화된 연구참여자의 경우가 적절하게 불확정성원리를이해한 것으로 나타났다. 학습의 어려움은 내용, 맥락, 인식론, 응용 등의 측면으로 분류되었다. 고등학생은 불확정성원리를 학습하더라도 일상에서 적용이 불가능하며 믿고 받아들이기 어려워하는 것으로 해석된다.
이는 선행연구 결과와 일치하는데, 사고실험이 필수적인 현대물리 교육에서 이러한 문제를 해결할 수 있는추후 연구가 필요하다.

영어초록

The purpose of this study is to explore high-school students’ perceptions and difficulties in learning the uncertainty principle. The research participants were 18 high-school students, who answered questionnaires and had interviews which were analyzed using phenomenology. The perceptions were investigated through epistemological framing (e.f.) and understanding of the uncertainty principle.
The e.f. was described by a viewpoint and a logic. In the case of research participants who were activated CM or Chemistry I-based QM as epistemological resources (e.r.), understanding was insufficient.
In the case of participants who were activated physics II-based QM as an e.r., understanding was at the desired level in the curriculum. In the case of participants who were activated physics II-based -ray microscope and the high level of logical explanations as e.r., understanding was appropriate.
The difficulties were classified an difficulties with content, context, epistemology and application. High school students can not apply the uncertainty principle in everyday life even though they have learned it, and its interpretation is difficult to believe and accept.

참고자료

· 없음