Analysis of Secondary Pre-service Science Teachers' Conceptions about Motion of Objects Based on the Viewpoints of Science History

예비 중등과학 교사들의 물체의 운동 개념의 과학사적 관점 분석

  • Published : 2004.12.30

Abstract

In this study, various scientific viewpoints of 'motion of objects' were analyzed from the Aristoteles age to the Newton age. From the analysis, a questionnaire was developed which was including causes of motion, forms of motion, and preservation quantity of movement. The conceptions of pre-service science teachers were researched by the questionnaire developed in this study based on the science historical viewpoints. The subjects were twenty sophomore students of physic education major and thirty four of other science education major who majored common science education also in a college. Most of the pre-service teachers of physical education major had inertia and Newton's force conception related to the question situations of 'causes of motion' and 'forms of motion'. But a lot of the pre-service teachers of physic education major and other science education major had viewpoints of Descartes or Huygens related to the question situation of 'preservation quantity of movement'. Only few pre-service teachers regardless of major had Newton's viewpoint which represented in current Korean science curriculum for secondary school.

이 연구에서는 물체의 운동에 대한 과학사적 변천을 아리스토텔레스 시대부터 뉴턴의 관점까지 다양하게 구분하고, 이를 토대로 설문지를 개발하였다. 설문지는 운동의 원인, 운동의 형태, 운동에서 보존되는 양의 개념을 포함하며, 이를 예비 중등 과학 교사들에게 투입하여 이들의 응답을 과학사적 관점으로 분석하였다. 연구 대상은 물리 교육을 전공하는 대학교 2학년생 20명과 다른 과학관련 교육을 전공하는 대학교 2학년생 34명이었다. 연구 결과, 물리교육을 전공하는 중등 예비교사들은 다른 과학관련 교육을 전공하는 예비교사들보다 운동의 원인이나 운동의 형태에 관련된 개념에서는 관성과 뉴턴의 힘 개념을 가지고 있는 비율이 높았다. 그러나 이들은 전공에 상관없이 운동에서 보존되는 양에 대한 개념을 알아보는 설문지에서 운동량을 속력에 비례하는 것으로 이해한 데카르트의 관점이나 운동 에너지가 보존된다는 호이겐스의 관점을 가지는 비율이 매우 높았으며, 상대적으로 운동량을 속도에 비례하는 것으로 이해하는 뉴턴의 관점을 가지고 있지 못하였다.

Keywords

References

  1. 김도욱(1995). 연소에 대한 오개념 교정을 위한 과학사 프로그램의 적용 효과. 한국초등과학교육학회지, 14(2), 135-148
  2. 김영식(2002). 과학혁명 - 전통적 관점과 새로운 관점. 아르케: 서울
  3. 김영식, 임경순(2001). 과학사신론. 다산출판사: 서울
  4. 김은경(1995). 과학사적 수업이 관성 개념의 지속에 미치는 효과. 경북대학교 석사학위 논문
  5. 김은선(1997). 과학사를 이용한 수업이 중학생의 과학과 관련된 태도에 미치는 영향. 이화여자대학교 석사학위 논문
  6. 김은선(2001). 중학교 과학 물리 영역의 과학사를 도입한 효과-힘과 운동 단원을 중심으로-. 이화여자 대학교 박사학위논문
  7. 김현주(2000). 고등학교 물리 II 교과서의 과학사 도입 유형 분석 연구. 건국대학교 석사학위논문
  8. 김홍중(1997). 과학사적 학습지도에 의한 중학생들의 낙하운동 개념이해. 제주대학교 석사학위논문
  9. 김정흠, 김용운, 나일성, 맹광호, 민영기, 박성래, 박승재, 박익수, 박택규, 이상만, 전상운, 조완규(1988). 세계자연과학사대계 II. 한국과학기술진흥재단 출판부
  10. 민경숙(2000). '산소 이산화탄소' 단원 학습에서 과학사 도입의 효과. 인천교육대 교육대학원 석사학위 논문
  11. 소원주, 김범기, 우종옥(1998). 과학교사들의 과학 철학적 관점이 중학생들의 과학의 본성 개념에 미치는 영향. 한국과학교육학회지, 18(1), 109-121
  12. 송진웅, 양재섭, 김인환, 장천영, 조숙경(1998). 과학의 역사적 이해. 대구대학교출판부
  13. 양승훈, 송진웅, 김인환, 조정일, 정원우(1996). 과학사와 과학교육. 민음사: 서울
  14. 양승훈(1996). 물리학과 역사. 청문각: 서울
  15. 오원근, 김재우(2002). 뉴턴의 '프린키피아' 에 나타난 '힘' 개념을 이용한 중등학생의 힘과 운동 개념 학습지도. 새물리, 44(4), 185-192
  16. 오진곤(1996), 과학사총설. 전파과학사: 서울
  17. 유미현(1999). 과학사 프로그램의 개발 및 중학교 과학 수업에의 적용효과. 서울대학교 석사학위논문
  18. 유진숙(1998). 과학의 본성에 대한 인식 조사 및 인식 변화에 미치는 과학사 프로그램의 효과. 서울대학교 석사학위논문
  19. 이선경, 김우희(1995). 열의 오개념 교정을 위한 과학사의 도입에 관한 연구. 한국과학교육학회지, 15(3), 275-283
  20. 이안태(1997), 과학 교육과정의 과학사 교육 개선에 관한 연구. 고려대학교 석사학위논문
  21. 임소희(2002). 과학사를 이용한 수업이 고등학생의 과학 철학적 관점의 미치는 영향. 한국교원대학교 대학원 석사학위 논문
  22. 조양숙, 이희순, 김도욱(1996). 초등학교에서 물질관의 오개념 교정을 위한 과학사 프로그램의 적용. 한국초등 과학교육학회지, 52(2), 305-314
  23. 조희형, 박승재(1994). 과학론과 과학교육, 교육과학사: 서울
  24. 홍준의(2002). 멘델유전학의 발달과정을 이용한 교수-학습 모듈 적용 효과. 한국교원대학교 박사학위논문
  25. Allen, N. J., & Crawley, F. E. (1998). Voices from the Bridge: Worldview Conflicts of Kickapoo Students of Science. Journal of Research in Science Teaching, 35(2), 111-132 https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2736(199802)35:2<111::AID-TEA3>3.0.CO;2-V
  26. Brush, S. G. (1989). Ernst Mach Leaves 'The Church of Physics', British Journal for Philosophy of Science, 40, 519-540 https://doi.org/10.1093/bjps/40.4.519
  27. Bybee, R. W. (1993). Reforming Science Education: Social Perspectives and Personal Reflections. Teachers College Press: New York
  28. King, B. B. (1991) Beginning Teachers' Knowledge of and Attitudes toward History and Philosophy of Science. Science Education, 75(1), 135-141 https://doi.org/10.1002/sce.3730750112
  29. Justi, R., & Gilbert, J. (2000). History and Philosophy of Science through Models: Some Challenges in the Case of 'The Atom' . International Journal of Science Education, 22(9), 993-1009 https://doi.org/10.1080/095006900416875
  30. Matthews, M. R. (1994). Science Teaching: The Role of History and Philosophy of science. London: Routledge
  31. Sequeira, M., & Leite, L. (1991). Alternative Conceptions and History of Science in Physics Teacher Education. Science Education, 75(1), 45-56 https://doi.org/10.1002/sce.3730750105