Abstract
For the education of scientifically gifted high-school students in the field of relativity, we have executed a research on the understanding of relativistic concepts through the case study of its students of Busan Science Academy appointed as a high school for the gifted education in science. We showed the analysis of the changes in students, understanding in the field of (special) relativity and their possible causes. The comparison of the pre-test and the post-test tends to support that the students attained better understanding through the instruction of relativity. Students' understanding and misconception of relativistic concepts were also investigated through the case study. The students showed low degree of understanding in the validity of the principle of relativity, the influence of the constancy of the speed of light on the classical physics, etc. It seems that the analysis of these concepts of insufficient understanding can make a contribution to designing the education of relativity for scientifically gifted students.
고등학생 과학영재를 대상으로 하는 상대론 교육을 위해, 과학영재학교로 지정된 부산과학고등학교의 학생 사례 분석을 통한 상대론적 개념 이해에 대한 연구를 제시한다. 특수 상대론이라는 현대 물리 분야에서 발생하는 학생들의 이해도 변화 및 가능한 원인들을 조사하였다. 사전 조사와 사후 조사의 비교 분석에 의하면, 상대론적 개념들에 대한 학생들의 이해 정도가 교육을 통해 전반적으로 향상된 것으로 나타났다. 또한, 학생 사례 분석을 통해 상대론적 개념에 대한 학생들의 이해 및 오개념을 살펴보았다. 학생들이 상대성 원리의 타당성, 광속 불변의 원리가 고전 물리학에 미치는 영향 등에 대해 낮은 이해도를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 낮은 이해도를 보이는 개념들에 대한 조사는 고등학생 과학영재의 올바른 개냄 형성을 위한 교육방안 고안에 여러 가지 기여를 할 것으로 보인다.
