모델 중심 일반물리 실험에서 대학생들의 모델에 대한 이해 및 포물선운동 모델링 능력의 변화 조사 Undergraduate Students' Development in Understanding of Models and Modeling for Parabolic Motion in Model-Based General College Physics Experiment Course원문보기
이 연구의 목적은 대학생들의 모델에 대한 이해 변화와 포물선 운동에 대한 모델링 능력의 변화를 분석하여 모델 중심 실험 수업의 효과를 분석하는 것이다. 연구대상은 물리교육 전공 학부 1학년생 20명이며, 적용한 모델 중심 수업 모형은 선행연구의 수업모형을 참고하여 시간적·내용적 상황에 맞게 수정한 것이다. 모델에 대한 이해 변화는 기존 선행 연구의 분류를 참고하여 학생들의 답변을 바탕으로 평가틀을 구성하여 분석하였고, 포물선 운동에 대한 모델링...
이 연구의 목적은 대학생들의 모델에 대한 이해 변화와 포물선 운동에 대한 모델링 능력의 변화를 분석하여 모델 중심 실험 수업의 효과를 분석하는 것이다. 연구대상은 물리교육 전공 학부 1학년생 20명이며, 적용한 모델 중심 수업 모형은 선행연구의 수업모형을 참고하여 시간적·내용적 상황에 맞게 수정한 것이다. 모델에 대한 이해 변화는 기존 선행 연구의 분류를 참고하여 학생들의 답변을 바탕으로 평가틀을 구성하여 분석하였고, 포물선 운동에 대한 모델링 능력의 변화는 학생들의 답변을 일반물리교과서 내용을 기반으로 세 개의 차원에 대해 분석하였다. 연구결과, 모델에 대한 이해 수준이 향상된 경우는 두 가지로 나타났다. 먼저, 일부 학생들은 모델을 생각의 구조로 이해하게 되었다. 또한 다른 부류의 학생들은 모델이 어떤 목적에 따라 현상을 표현한 것이긴 하지만, 어떤 과학 이론이나 과학적 사실에 근거한 것이라고 설명하였다. 여기에서 주목할 점은 모델에 대한 이해 수준이 높거나, 향상된 학생들의 경우 모델 중심 실험 활동에서 라카토스의 과학 발전에 관한 해석의 관점에서 긍정적 발견법을 사용하였다는 것이다. 즉, 이들은 모델의 수정을 통해 실험 결과를 설명하거나, 여러 현상에 대해 모델의 수정을 시도하였다. 다음으로 포물선 운동에 대한 모델링 능력의 향상 역시 두 경우로 나누어 볼 수 있다. 먼저, 출발점과 도착점의 높이 차이를 고려하여 모델링하지 못하던 학생들이, 높이 차이를 고려한 모델링을 하는 수준으로 향상된 경우가 나타났다. 또한, 포물선 운동을 명확하게 모델링 하지 못하던 학생들이 불완전 하지만 모델링을 하는 수준으로 향상된 경우가 있었다. 흥미로운 결과는 합성 모델의 사용으로, 일부 학생들은 포물선운동을 출발점과 도착점의 높이가 동일한 포물선운동과 비스듬히 던진 물체의 운동에 관한 두 모델을 혼용해서 사용하였다. 모델 중심 일반 물리 실험 수업 전후에 모델에 대한 이해와 포물선 운동에 대한 모델링 능력의 변화를 분석한 결과로부터 도출된 결론은 다음과 같다. 먼저, 모델 중심 실험 수업은 모델에 대한 이해 수준의 향상에 기여하며, 이는 학생의 긍정적 발견법적인 접근으로 해석될 수 있다는 것이다. 그리고 모델 중심 실험 수업은 학생이 가진 모델의 정교화와 부분적 모델의 통합에 기여한다. 또한, 선행 연구에서 언급된 전문가의 모델 이해 수준을 일부 나타내는 학생과 합성 모델의 사용을 확인할 수 있었다. 이는 학생의 근접발달영역 내에서 적절한 비계전략을 사용하면 학생의 모델의 개발을 촉진할 수 있다는 가능성을 제시한다. 또한, 이 연구에서 보인 모델에 대한 이해수준의 향상은 모델링 기회의 제공이 모델에 관한 이해에 도움이 됨을 시사한다. 하지만 본 연구는 대학생을 대상으로 연구한바, 다른 학교급의 학생을 대상으로 하여도 본 연구와 같은 향상 결과가 나올지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
이 연구의 목적은 대학생들의 모델에 대한 이해 변화와 포물선 운동에 대한 모델링 능력의 변화를 분석하여 모델 중심 실험 수업의 효과를 분석하는 것이다. 연구대상은 물리교육 전공 학부 1학년생 20명이며, 적용한 모델 중심 수업 모형은 선행연구의 수업모형을 참고하여 시간적·내용적 상황에 맞게 수정한 것이다. 모델에 대한 이해 변화는 기존 선행 연구의 분류를 참고하여 학생들의 답변을 바탕으로 평가틀을 구성하여 분석하였고, 포물선 운동에 대한 모델링 능력의 변화는 학생들의 답변을 일반물리교과서 내용을 기반으로 세 개의 차원에 대해 분석하였다. 연구결과, 모델에 대한 이해 수준이 향상된 경우는 두 가지로 나타났다. 먼저, 일부 학생들은 모델을 생각의 구조로 이해하게 되었다. 또한 다른 부류의 학생들은 모델이 어떤 목적에 따라 현상을 표현한 것이긴 하지만, 어떤 과학 이론이나 과학적 사실에 근거한 것이라고 설명하였다. 여기에서 주목할 점은 모델에 대한 이해 수준이 높거나, 향상된 학생들의 경우 모델 중심 실험 활동에서 라카토스의 과학 발전에 관한 해석의 관점에서 긍정적 발견법을 사용하였다는 것이다. 즉, 이들은 모델의 수정을 통해 실험 결과를 설명하거나, 여러 현상에 대해 모델의 수정을 시도하였다. 다음으로 포물선 운동에 대한 모델링 능력의 향상 역시 두 경우로 나누어 볼 수 있다. 먼저, 출발점과 도착점의 높이 차이를 고려하여 모델링하지 못하던 학생들이, 높이 차이를 고려한 모델링을 하는 수준으로 향상된 경우가 나타났다. 또한, 포물선 운동을 명확하게 모델링 하지 못하던 학생들이 불완전 하지만 모델링을 하는 수준으로 향상된 경우가 있었다. 흥미로운 결과는 합성 모델의 사용으로, 일부 학생들은 포물선운동을 출발점과 도착점의 높이가 동일한 포물선운동과 비스듬히 던진 물체의 운동에 관한 두 모델을 혼용해서 사용하였다. 모델 중심 일반 물리 실험 수업 전후에 모델에 대한 이해와 포물선 운동에 대한 모델링 능력의 변화를 분석한 결과로부터 도출된 결론은 다음과 같다. 먼저, 모델 중심 실험 수업은 모델에 대한 이해 수준의 향상에 기여하며, 이는 학생의 긍정적 발견법적인 접근으로 해석될 수 있다는 것이다. 그리고 모델 중심 실험 수업은 학생이 가진 모델의 정교화와 부분적 모델의 통합에 기여한다. 또한, 선행 연구에서 언급된 전문가의 모델 이해 수준을 일부 나타내는 학생과 합성 모델의 사용을 확인할 수 있었다. 이는 학생의 근접발달영역 내에서 적절한 비계전략을 사용하면 학생의 모델의 개발을 촉진할 수 있다는 가능성을 제시한다. 또한, 이 연구에서 보인 모델에 대한 이해수준의 향상은 모델링 기회의 제공이 모델에 관한 이해에 도움이 됨을 시사한다. 하지만 본 연구는 대학생을 대상으로 연구한바, 다른 학교급의 학생을 대상으로 하여도 본 연구와 같은 향상 결과가 나올지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
The purpose of this study was to investigate the efficacy of model-based experiment classes by analyzing changes of undergraduate students' understanding of models and modeling ability for parabolic motion. In this study, 20 physics education majors participated in a model-based experiment course, a...
The purpose of this study was to investigate the efficacy of model-based experiment classes by analyzing changes of undergraduate students' understanding of models and modeling ability for parabolic motion. In this study, 20 physics education majors participated in a model-based experiment course, and their learning about models and modeling ability for parabolic motion were analyzed. Pre- and post- surveys about parabolic motion and a survey about models in science were collected for analysis of student development in modeling and knowledge about models in science. In terms of students’ understanding of models, the findings showed that some students came to understand models as the structure of thoughts while other students explained that the purpose of model is an expression of phenomenon based on scientific theory or facts. Some students, who did not include the difference of height between starting and arrival points of parabolic motion in modeling, improved their models by taking consideration of the difference in height. Other students, who couldn't model parabolic motion at all, were able to model projectile motions to some degree. Interestingly, some students created a synthesis model in which a parabolic motion is combined with a motion of an object thrown obliquely. In these processes, students with high or advanced level of understanding about models used positive heuristics from Lakatosian perspective on knowledge development in science. From these results it was concluded that model-based experiment classes could contribute to enhancement of understanding about models and to developing modeling capacity. And yet, as this study was conducted only on undergraduate students, further research is in need to examine the effect can occur in younger students.
The purpose of this study was to investigate the efficacy of model-based experiment classes by analyzing changes of undergraduate students' understanding of models and modeling ability for parabolic motion. In this study, 20 physics education majors participated in a model-based experiment course, and their learning about models and modeling ability for parabolic motion were analyzed. Pre- and post- surveys about parabolic motion and a survey about models in science were collected for analysis of student development in modeling and knowledge about models in science. In terms of students’ understanding of models, the findings showed that some students came to understand models as the structure of thoughts while other students explained that the purpose of model is an expression of phenomenon based on scientific theory or facts. Some students, who did not include the difference of height between starting and arrival points of parabolic motion in modeling, improved their models by taking consideration of the difference in height. Other students, who couldn't model parabolic motion at all, were able to model projectile motions to some degree. Interestingly, some students created a synthesis model in which a parabolic motion is combined with a motion of an object thrown obliquely. In these processes, students with high or advanced level of understanding about models used positive heuristics from Lakatosian perspective on knowledge development in science. From these results it was concluded that model-based experiment classes could contribute to enhancement of understanding about models and to developing modeling capacity. And yet, as this study was conducted only on undergraduate students, further research is in need to examine the effect can occur in younger students.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.