이 연구는 제7차 교육과정 물리I, 물리Ⅱ 교과서의 역학 단원에 사용된 그래프 유형 및 사용빈도를 알아보고, 힘과 운동 단원 선 그래프에 대한 고등학생들의 이해도를 분석하여 그래프를 이용한 물리 교육에 시사점을 얻는 데 그 목적이 있다. 이 연구를 위하여 검인정 물리I, 물리Ⅱ 교과서 9종 중 4종을 선택하여 분석하였으며, 선택한 교과서들은 전체 채택률 70% 이상을 차지하고 있다. 선택한 물리I 교과서 역학관련 4개 단원과 물리Ⅱ 교과서 역학관련 7개 단원 총 11개 단원을 분석하였다. 고등학생들의 선 그래프에 대한 이해도 분석...
이 연구는 제7차 교육과정 물리I, 물리Ⅱ 교과서의 역학 단원에 사용된 그래프 유형 및 사용빈도를 알아보고, 힘과 운동 단원 선 그래프에 대한 고등학생들의 이해도를 분석하여 그래프를 이용한 물리 교육에 시사점을 얻는 데 그 목적이 있다. 이 연구를 위하여 검인정 물리I, 물리Ⅱ 교과서 9종 중 4종을 선택하여 분석하였으며, 선택한 교과서들은 전체 채택률 70% 이상을 차지하고 있다. 선택한 물리I 교과서 역학관련 4개 단원과 물리Ⅱ 교과서 역학관련 7개 단원 총 11개 단원을 분석하였다. 고등학생들의 선 그래프에 대한 이해도 분석을 위해, 교과서를 근거로 위치-시간 20문항, 속도-시간 23문항을 개발하여 고등학교 1, 2학년 남학생 155명, 여학생 76명으로 전체 231명에게 투입 하였다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 물리 교과서 역학 단원에 나타난 그래프 유형은 선 그래프가 100%를 차지하였다. 선 그래프 유형 중에는 단순선 그래프가 대다수를 차지하고, 다중선, 중복, 방향성 변화 그래프가 소수 나타났다. 물리I 교과서에서는 1.속도와 가속도, 4.일과 에너지 단원에서 선 그래프가 가장 많았고 물리Ⅱ 교과서에서는 1.운동의 기술, 2.중력장 내의 운동 단원에서 선 그래프의 수가 가장 많았다. 둘째, 고등학생들의 선 그래프에 대한 이해도를 분석한 결과, 전체적으로 그래프가 그래프보다, 직선 모양의 그래프가 포물선 모양의 그래프보다 이해도가 높았다. 세부적으로 기울기의 크기에 따라서는 기울기가 0일 때 이해도가 가장 높았고, 기울기 선의 수에 따른 분석 결과로는 기울기 선의 수가 1개일 때나 2개일 때 기울기 선의 수에 따라서는 정답률의 차이가 거의 없었고 다만, 기울기 정도에 따라서 기울기 선의 수가 2개인 문항들에서 기울기의 기울어진 정도가 서로 다를 때 이해도가 더 높은 것으로 나타났다. 이러한 연구결과로부터 전체적으로 그래프, 포물선 모양의 그래프, 세부적으로 기울기 크기가 음일 때, 포물선 모양의 그래프에서 접선 기울기가 증가할 때, 기울기 선의 수가 2개인 문항들에서 기울기의 기울어진 정도가 서로 같을 때 정답률이 낮은 것으로 보아 이해도가 낮음을 확인할 수 있었는데 이는 고등학생들이라 하더라도 선 그래프의 기본적인 개념에 대한 재학습이 필요하다고 생각된다.
이 연구는 제7차 교육과정 물리I, 물리Ⅱ 교과서의 역학 단원에 사용된 그래프 유형 및 사용빈도를 알아보고, 힘과 운동 단원 선 그래프에 대한 고등학생들의 이해도를 분석하여 그래프를 이용한 물리 교육에 시사점을 얻는 데 그 목적이 있다. 이 연구를 위하여 검인정 물리I, 물리Ⅱ 교과서 9종 중 4종을 선택하여 분석하였으며, 선택한 교과서들은 전체 채택률 70% 이상을 차지하고 있다. 선택한 물리I 교과서 역학관련 4개 단원과 물리Ⅱ 교과서 역학관련 7개 단원 총 11개 단원을 분석하였다. 고등학생들의 선 그래프에 대한 이해도 분석을 위해, 교과서를 근거로 위치-시간 20문항, 속도-시간 23문항을 개발하여 고등학교 1, 2학년 남학생 155명, 여학생 76명으로 전체 231명에게 투입 하였다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 물리 교과서 역학 단원에 나타난 그래프 유형은 선 그래프가 100%를 차지하였다. 선 그래프 유형 중에는 단순선 그래프가 대다수를 차지하고, 다중선, 중복, 방향성 변화 그래프가 소수 나타났다. 물리I 교과서에서는 1.속도와 가속도, 4.일과 에너지 단원에서 선 그래프가 가장 많았고 물리Ⅱ 교과서에서는 1.운동의 기술, 2.중력장 내의 운동 단원에서 선 그래프의 수가 가장 많았다. 둘째, 고등학생들의 선 그래프에 대한 이해도를 분석한 결과, 전체적으로 그래프가 그래프보다, 직선 모양의 그래프가 포물선 모양의 그래프보다 이해도가 높았다. 세부적으로 기울기의 크기에 따라서는 기울기가 0일 때 이해도가 가장 높았고, 기울기 선의 수에 따른 분석 결과로는 기울기 선의 수가 1개일 때나 2개일 때 기울기 선의 수에 따라서는 정답률의 차이가 거의 없었고 다만, 기울기 정도에 따라서 기울기 선의 수가 2개인 문항들에서 기울기의 기울어진 정도가 서로 다를 때 이해도가 더 높은 것으로 나타났다. 이러한 연구결과로부터 전체적으로 그래프, 포물선 모양의 그래프, 세부적으로 기울기 크기가 음일 때, 포물선 모양의 그래프에서 접선 기울기가 증가할 때, 기울기 선의 수가 2개인 문항들에서 기울기의 기울어진 정도가 서로 같을 때 정답률이 낮은 것으로 보아 이해도가 낮음을 확인할 수 있었는데 이는 고등학생들이라 하더라도 선 그래프의 기본적인 개념에 대한 재학습이 필요하다고 생각된다.
주제어
#물리교육 고등학생 힘과 운동 단원 선 그래프
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