고등학교 물리 실험의 마이크로프로세서를 이용했을 때와 전통적인 방법으로 했을 때의 비교연구 Comparative Study on High School Physics Experiment Based on Microprocess and Based on Classical Method원문보기
본 연구는 MBL(Microcomputer Based Laboratory) 센서를 사용하지 않는 전통적인 실험과 MBL 실험을 비교하여 서로의 장단점을 파악하기 위한 것이다. 그 방법으로 여섯 개의 실험주제를 선택하고, 각각의 실험 주제에 대해 2가지 종류의 실험보고서를 만들어 고등학교 2학년 학생들을 대상으로 실시하고, 그 결과 보고서를 분석하였으며 설문지를 제작하여 MBL 실험에 대한 학생들의 선호도를 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. MBL 실험은 정확하고 정밀한 실험을 가능하게 함으로써, 좀 더 깊이 있는 실험을 구상하는 경우가 있고, 정밀한 측정도구를 사용함으로 미세한 변화를 감지할 수 있어 전통적인 실험에서는 불가능한 경향성을 알아낼 수 있어 현상을 심도 있게 토론하고 탐구하는 것을 가능하게 하였다. 2. 전통적인 실험에서는 아날로그 데이터를 읽는 과정에서 이론에 의지해서 실험 데이터를 읽어 들이는 경향이 있다. 그러나 MBL을 사용한 디지털화된 실험데이터는 오차의 원인을 생각해보는 기회를 제공하고, 오차의 원인을 파악하게 한다. 3. 전통적인 실험이 측정도구의 오차범위가 넓어서 데이터 신뢰도가 떨어지기 때문에 실험도구상의 오차를 많이 지적하는 반면, MBL 실험은 데이터 신뢰도가 높아 결과에 대한 해석과 근본적인 오차원인을 많이 적고 있다. 4. MBL 실험에서 rms 오차, ms 오차, ...
본 연구는 MBL(Microcomputer Based Laboratory) 센서를 사용하지 않는 전통적인 실험과 MBL 실험을 비교하여 서로의 장단점을 파악하기 위한 것이다. 그 방법으로 여섯 개의 실험주제를 선택하고, 각각의 실험 주제에 대해 2가지 종류의 실험보고서를 만들어 고등학교 2학년 학생들을 대상으로 실시하고, 그 결과 보고서를 분석하였으며 설문지를 제작하여 MBL 실험에 대한 학생들의 선호도를 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. MBL 실험은 정확하고 정밀한 실험을 가능하게 함으로써, 좀 더 깊이 있는 실험을 구상하는 경우가 있고, 정밀한 측정도구를 사용함으로 미세한 변화를 감지할 수 있어 전통적인 실험에서는 불가능한 경향성을 알아낼 수 있어 현상을 심도 있게 토론하고 탐구하는 것을 가능하게 하였다. 2. 전통적인 실험에서는 아날로그 데이터를 읽는 과정에서 이론에 의지해서 실험 데이터를 읽어 들이는 경향이 있다. 그러나 MBL을 사용한 디지털화된 실험데이터는 오차의 원인을 생각해보는 기회를 제공하고, 오차의 원인을 파악하게 한다. 3. 전통적인 실험이 측정도구의 오차범위가 넓어서 데이터 신뢰도가 떨어지기 때문에 실험도구상의 오차를 많이 지적하는 반면, MBL 실험은 데이터 신뢰도가 높아 결과에 대한 해석과 근본적인 오차원인을 많이 적고 있다. 4. MBL 실험에서 rms 오차, ms 오차, 상관계수 값들이 주어지지만 이런 값들이 구해지는 원리를 이해하지 못해 활용하지 못하는 경우가 있어 실험 전에 데이터 처리 방법에 대한 충분한 사전 교육이 필요하다. 5. MBL 실험에서 몇몇 경우 이론과 실험결과가 너무 잘 맞아떨어져 학생들이 확인수준에 머물고 멈추는 경우가 있어, 학생들의 호기심과 관심을 유발하기 위한 연관실험 계발이 필요하다. 6. MBL를 이용한 실험에 대한 반응조사 결과표를 분석해보면 긍정적인 반응이 74.0%에 해당한다. 이를 토대로 MBL 실험이 학생들이 물리실험을 적극적으로 참여할 수 있는 좋은 환경을 제공한다고 볼 수 있다. 반면 긍정적이지 않은 7.8%의 반응을 통해 대표적으로 제기되는 MBL 장비 사용방법에 대한 충분한 사전 교육이 필요하다는 것을 알 수 있다.
본 연구는 MBL(Microcomputer Based Laboratory) 센서를 사용하지 않는 전통적인 실험과 MBL 실험을 비교하여 서로의 장단점을 파악하기 위한 것이다. 그 방법으로 여섯 개의 실험주제를 선택하고, 각각의 실험 주제에 대해 2가지 종류의 실험보고서를 만들어 고등학교 2학년 학생들을 대상으로 실시하고, 그 결과 보고서를 분석하였으며 설문지를 제작하여 MBL 실험에 대한 학생들의 선호도를 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. MBL 실험은 정확하고 정밀한 실험을 가능하게 함으로써, 좀 더 깊이 있는 실험을 구상하는 경우가 있고, 정밀한 측정도구를 사용함으로 미세한 변화를 감지할 수 있어 전통적인 실험에서는 불가능한 경향성을 알아낼 수 있어 현상을 심도 있게 토론하고 탐구하는 것을 가능하게 하였다. 2. 전통적인 실험에서는 아날로그 데이터를 읽는 과정에서 이론에 의지해서 실험 데이터를 읽어 들이는 경향이 있다. 그러나 MBL을 사용한 디지털화된 실험데이터는 오차의 원인을 생각해보는 기회를 제공하고, 오차의 원인을 파악하게 한다. 3. 전통적인 실험이 측정도구의 오차범위가 넓어서 데이터 신뢰도가 떨어지기 때문에 실험도구상의 오차를 많이 지적하는 반면, MBL 실험은 데이터 신뢰도가 높아 결과에 대한 해석과 근본적인 오차원인을 많이 적고 있다. 4. MBL 실험에서 rms 오차, ms 오차, 상관계수 값들이 주어지지만 이런 값들이 구해지는 원리를 이해하지 못해 활용하지 못하는 경우가 있어 실험 전에 데이터 처리 방법에 대한 충분한 사전 교육이 필요하다. 5. MBL 실험에서 몇몇 경우 이론과 실험결과가 너무 잘 맞아떨어져 학생들이 확인수준에 머물고 멈추는 경우가 있어, 학생들의 호기심과 관심을 유발하기 위한 연관실험 계발이 필요하다. 6. MBL를 이용한 실험에 대한 반응조사 결과표를 분석해보면 긍정적인 반응이 74.0%에 해당한다. 이를 토대로 MBL 실험이 학생들이 물리실험을 적극적으로 참여할 수 있는 좋은 환경을 제공한다고 볼 수 있다. 반면 긍정적이지 않은 7.8%의 반응을 통해 대표적으로 제기되는 MBL 장비 사용방법에 대한 충분한 사전 교육이 필요하다는 것을 알 수 있다.
The purpose of this study is to know the strong point and the weak point of High School Physics Experiment Based on Microprocesser and Based on Classical Method. To study it, first I choose 6 physics experiment topics, and make two different report forms for students, and make second grade high scho...
The purpose of this study is to know the strong point and the weak point of High School Physics Experiment Based on Microprocesser and Based on Classical Method. To study it, first I choose 6 physics experiment topics, and make two different report forms for students, and make second grade high school student do the experiment, and I investigate the reports. And the students are requested to answer 10 questions asking the attitude of MBL experiment. The following results were obtained through this research. First, MBL sensors make more exact and precise measurement and it make students investigate the more complex phenomenon and catch the minute tendency, so they can discuss and investigate to the more difficult degree. Second, in the classical method experiments, the student have the tendency to read the date based on the theory, because the measuring tool show the analog date, but in the MBL experiments the sensor tool show the digital date, they have to think over it. Therefore they are to make understand that data always have some errors. Third, classical experiment's data error is wide and they cannot believe the date so they usually point out the tool's error and the settings errors, but the MBL date's high reliance make the students think the analysis of the data and the experiment's fundamental cause of error. Fourth, MBL experiment present the rms error, ms error, correlation coefficient but some student don't understand the meaning of them, therefore the students must be educated about the date management before the experiment. Fifth, some MBL experiment show perfect agreement with the theory, therefore sometimes student stop the experiment and don't go further. So we must make some more connected experiments to make the student go further. Sixth, the investigating questions asking the attitude about the MBL experiment show, 74.0% of students have the friendly thinking. With this we can conclude that MBL give student good environment to participate in the experiment actively. And the 7.8% disagreeing reaction request we must give student sufficient time to learn the method how to manage the MBL tools before the experiments.
The purpose of this study is to know the strong point and the weak point of High School Physics Experiment Based on Microprocesser and Based on Classical Method. To study it, first I choose 6 physics experiment topics, and make two different report forms for students, and make second grade high school student do the experiment, and I investigate the reports. And the students are requested to answer 10 questions asking the attitude of MBL experiment. The following results were obtained through this research. First, MBL sensors make more exact and precise measurement and it make students investigate the more complex phenomenon and catch the minute tendency, so they can discuss and investigate to the more difficult degree. Second, in the classical method experiments, the student have the tendency to read the date based on the theory, because the measuring tool show the analog date, but in the MBL experiments the sensor tool show the digital date, they have to think over it. Therefore they are to make understand that data always have some errors. Third, classical experiment's data error is wide and they cannot believe the date so they usually point out the tool's error and the settings errors, but the MBL date's high reliance make the students think the analysis of the data and the experiment's fundamental cause of error. Fourth, MBL experiment present the rms error, ms error, correlation coefficient but some student don't understand the meaning of them, therefore the students must be educated about the date management before the experiment. Fifth, some MBL experiment show perfect agreement with the theory, therefore sometimes student stop the experiment and don't go further. So we must make some more connected experiments to make the student go further. Sixth, the investigating questions asking the attitude about the MBL experiment show, 74.0% of students have the friendly thinking. With this we can conclude that MBL give student good environment to participate in the experiment actively. And the 7.8% disagreeing reaction request we must give student sufficient time to learn the method how to manage the MBL tools before the experiments.
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