• 제목/요약/키워드: 물리 교과서

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중학교 과학 교과서의 국제 비교 (International Comparison of Junior High School Science Textbooks)

  • 박윤배
    • 한국과학교육학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.19-34
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    • 1998
  • 본 연구는 한국, 미국, 호주, 일본의 중학교 ($7{\sim}9$학년) 과학 교과서를 한 종류씩 선택하여, 포함하고 있는 지식, 과정기능, 활동, 상황, 과학의 본성, 그리고 사용된 통합주제의 양과 형태를 국가별, 학년별, 내용별로 각각 비교해 보는 것을 목적으로 하고 있다. 연구결과는 다음과 같다. 교과서의 분량은 미국의 경우가 가장 많아 한국의 두배 정도나 되었고, 한국을 제외한 세 나라의 교과서에는 색채인쇄가 많았고, 편집은 2단으로 되어 있었다. 내용별로는 한국과 일본의 교과서에서는 물리, 화학, 생물, 지학의 네 영역이 같은 분량을 차지하고 있었고, 미국의 교과서에는 생물과 지학이, 호주에서는 환경과 STS를 강조하고 있었다. 모든 나라의 교과서에서 '개념'올 가장 많이 사용하고 있었고, 학년이 올라갈수록 '법칙'을 점차 강조하고 있었다. 한국의 교과서는 다른 나라의 교과서에 비해 '법칙'을 많이 다루고 있었다. 한국의 교과서에서 가장 많은 과정기능이 사용되었다. 나라별로는 한국의 교과서에는 비례와 변인통제가, 일본의 교과서에는 상관/인과와 비례가, 미국과 호주의 교과서에는 변인통제와 자료변환이 많이 사용되었다. 미국과 한국의 교과서가 호주나 일본의 교과서보다 훨씬 많은 수의 활동들을 다루고 있었다. 한국, 일본, 호주의 교과서에서는 실험과 관찰 활동이 대부분을 차지하였고, 미국의 교과서에는 관찰, 실험, 조사, 실습, 측정 활동들이 고루 다루어지고 있었다. 한국과 일본, 호주의 교과서에서는 순수과학 상황이 가장 많이 사용되었고, 미국의 교과서에는자연환경 상황이 가장 많았으나, 미국과 호주의 교과서에서는 나머지 상황들이 골고루 사용되고 있었다. 과학의 본성을 상당한 정도로 다루고 있는 호주와 미국에 비해, 한국과 일본의 교과서에서는 이에 관한 부분이 극히 적거나 전혀 없었다. 과학과 기술 간의 통합소재가 가장 많이 사용되었으며, 과학내 소재는 가장 적게 사용되었다. 한국과 일본의 교과서에서는 다른 나라에 비해 적게 사용하고 있었다.

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길이 어림과 관련된 교과서 분석 및 대안 모색 (Textbook Analysis about Length Estimation and Exploration for an Alternatives)

  • 고정화
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.587-610
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    • 2010
  • 이 논문은 물리량 중에서 가장 기본이 되는 길이에 대해, 최근 수학교육에서 측정 영역과 관련하여 가장 강조되고 있는 어림 능력의 향상 방안에 대해 논의한다. 기초학력 진단평가와 몇몇 연구에 따르면, 학생들의 어림 능력이 상당히 저조한 것으로 나타났다. 한편, 개정 교육과정은 세계적인 동향에 맞추어 어림과 양감 형성을 추구하고자 시도하였다. 하지만 그러한 노력이 교과서에 충분히 반영되지 못하고 있으며 어림 및 양감 형성이라는 측면이 상당히 미진하다. 따라서 본 연구에서는 길이 어림과 관련된 교과서 내용을 분석하고 그 대안을 생각해봄으로써 차후 교과서 개발을 위한 시사점을 제공하고자 한다.

고등학교 과학 및 생물교과서 과학용어 네트워크 분석 (Analysis of Scientific Item Networks from Science and Biology Textbooks)

  • 박별나;이윤경;구자을;홍영수;김학용
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.427-435
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    • 2010
  • 교과서에 쓰인 과학 용어 네트워크를 구축하여, 네트워크의 구조, 관련 정보 및 연관 관계를 분석하기 위하여 핵심용어를 도출하였다. 본 연구에서는 과학, 생물1 및 생물2 교과서 각 과목별로 출판사 세 곳을 선정하고 각각의 교과서에서 추출한 용어들을 노드로, 한 문장 안에 있는 과학 용어를 링크로 연결하여 네트워크를 구축하였다. 모든 교과서의 과학 용어 네트워크는 척도 없는(scale-free) 네트워크의 특성을 보여주었다. 복잡한 (complex) 네트워크에서 가중치가 낮은 것부터 제거하는 방법인 k-core 알고리즘을 적용하여 핵심 (core) 네트워크를 구축하였는데, 몇 개의 모듈이 연결되는 형태를 보여주었다. 과학교과서의 경우에는 물리, 화학, 생물, 지구과학 분야별로 크게 네 개의 모듈을 형성하였고, 생물1과 생물2 교과서는 각단원별로 용어들이 모여 있는 특성을 지닌 네트워크를 나타냈다. 본 연구에서 복잡한 네트워크에서 핵심네트워크를 구축하여 유용한 정보를 도출할 수 있는 가능성을 제시하였다.

용해, 확산, 분출의 정의와 교과서 서술에 대한 재고찰 (Revisiting the Definitions and the Textbook Descriptions of Dissolution, Diffusion and Effusion)

  • 박종윤
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.1009-1024
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    • 2011
  • 선행연구에 의하면 많은 중 고등학교 학생들과 교사들이 용해와 확산, 확산과 분출을 잘 구분하지 못한다고 하므로 본 연구에서는 이 용어들의 정의로부터 각 개념들을 서로 구분하는 것이 가능한지 알아보고자 하였다. 이를 위해 현재 과학자들이 합의하고 있는 것으로 생각되는 용어의 정의를 IUPAC의 Gold Book과 대학 물리화학 교재로부터 조사하여 비교하였다. 그리고 현행 중 고등학교 교과서 및 대학 일반화학 교재에 서술된 정의를 조사하여 학생들과 교사들이 혼란을 느낄 수 있는 문제점을 파악하고 그 개선점을 알아보고자 하였다. 그 결과 용해는 두 상이 혼합되어 하나의 상이 되는 것임에 비해 확산은 농도 차를 없애는 방향으로 물질이 이동하는 것이므로 서로 구분 가능하다고 생각된다. 그러나 중.고등학교 교과서와 대학 일반화학 교재에서도 대부분 확산을 농도 차에 의한 것으로 명확하게 서술하지 않았는데 이 1022 박종윤를 강조해서 서술할 필요가 있다. 분출은 용기 벽면의 아주 작은 구멍을 통해 기체 입자가 충돌 없이 빠져나가는 것이므로 기체 확산과 분명히 구분되지만 고등학교 교과서에서 분출의 정의를 제시한 교과서는 거의 없었다.

중학교 과학교과서의 비교분석 (Comparative Analysis of the New and Old Secondary School Science Textbooks)

  • 김성진;박승재
    • 한국과학교육학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.49-61
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    • 1985
  • 본 논문은 1981년 교육과정이 개정된 새로 편찬된 중학교 과학교과서가 학교 현장에서 효율적으로 사용되고, 앞으로의 교과서 연구와 편찬을 위한 기초 자료를 제공하려는 목적에서 신 구 과학 교과서를 문헌 연구를 통해 비교하고 분석하였다. 연구 영역은 중학교 교육 과정의 과학과 교육목표와 교과서의 기능에 비추어 5개 범주로 구분하였다. 교과내용 면에서는 신 구 과학 교과서에 수록된 주요 개념과 내용을 비교하여 개념체제와 내용 전개방식에서 변화한 점을 밝혔고, 탐구과정에 대해서는 로미의 방법을 이용하여 신 구 과학 교과서의 본문에 대하여 학생의 관련 지수를 구하고 분석하였다. 구성체제 면에서는 신 구 과학교과서의 단원 구성 체제와 그에 포함된 요소들을 단원 구성 체제의 일반적 모형에 비추어 비교하고 분석하였으며 학습 난이도에 대해서는 신 구 교과서의 내용을 비교하여 중학생의 지적 발달 수준을 넘어서는 내용의 삭제정도를 조사하였고, 제작 사항에서는 신 구 과학 교과서의 쪽수, 판형, 활자, 인쇄, 지질, 색도, 여백, 제본 등을 비교하고 기존 연구 결과에 비추어 논의하였는데 그 결과는 다음과 같다. 신 구 과학 교과서의 개념 체제에는 큰 변화가 없으나 각 학년에 물리, 화학, 생물, 지구과학 분야가 한 단원씩 수록됨에 따라 구 교과서의 단원이 축소 통합되어 관련 단원의 내용이 줄어들었고 내용 배열에 변화가 있었다. 교과 내용의 전개방식에서 구 과학 교과서가 실험, 관찰, 고찰을 통해 학생 스스로 주요 개념을 탐구하도록 한데 반해 신 교과서는 실험, 관찰의 수를 줄이고 대신 학생의 경험과 친밀한 자료를 많이 도입하여 주요 개념들을 설명하고 있다. 탐구과정 면에서 본문에 대한 로미의 관련 지수가 구 교과서 1, 2, 3학년용이 0.43, 0.48, 0.24로 1, 2학년용이 비교적 탐구적인 교과성미에 반해 신 교과서 1, 2, 3학년용이 관련지수는 0.16, 0, 11, 0.09로 신 교과서가 구 교과서에 비해 탐구적인 면이 떨어지고, 사실과 설명 위주의 교과서라고 판단된다. 구성체제 면에서 신 과학 교과서는 구 과학 교과서에 비해 도입부분을 강조하고 학습 내용을 보충 심화할 수 있는 기회를 더 많이 제공하고 있으며 삽화나 참고자료의 수를 늘이고 새로 '읽을거리'를 수록함으로써 독해가 용이하도록 하고, 학생의 관심과 흥미를 유발하려 하고 있다. 학습 난이도 면에서 신 교과서는 구 교과서에 있던 정량적인 실험과 수식의 일부를 삭제하고, 단원을 축소하고 해설을 늘렸으며, 학년간의 내용 배열 조정을 통해 학습자의 수준에 알맞도록 구 교과서의 내용을 재조직하고, 내용전개 과정에서 중학생의 지적 발달 단계를 넘어서는 방식을 부분적으로 지양함으로써 학습 난이도를 줄이고 있다. 제작사항에서 신 과학 교과서는 구 과학 교과서에 비해 판형이 커지고 지질이 향상되고 여백이 넓어지고, 제본방식이 바뀌었으나 그 외의 요소들은 변화가 없다.

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대한제국 후기부터 일제 식민지 초기(1906-1915년)까지 사용되었던 과학교과용 도서의 조사 분석 (A Study of School Science Textbooks which was used from 1906 to 1915 in Korea)

  • 박종석;정병훈;박승재
    • 한국과학교육학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.93-108
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    • 1998
  • 본 연구에서는 대한제국 후기부터 일제 식민지 초기에 사용된 과학교과용 도서의 목록과 그 출판 현황을 밝혀 당시의 과학교육에 대한 구체적 실태를 이해할 수 있는 하나의 지표를 시하기 위하여 한국의 초기 과학교육에서 기반의 전환이 있었던 대한제국 후기 과학교육의 현실을 보여줄 수 있는 과학 교과서의 출판실태를 1906-1915년을 중심으로 조사하였다. 학 교과서 목록을 작성하고 당시의 출판 상황 및 사용 내역의 실태를 조사하는 데는 학부( 部) 및 총독부에서 발간한 "교과용도서일람"(敎科用圖書一覽)의 $4{\sim}9$판을 기본 사료(史料)로 하고, 당시에 발간된 관계 자료와 이에 대한 연구 자료를 통하여 내용을 확인하여 보완하였다. "교과용도서일람"은 을사늑약 이후 학부에서 발간하기 시작하여 한 합방 이후에는 총독부에서 계속 발간한 것이다. 이 책자에는 당시 사용하던 교과용 도서 체가 수록되어 있다. 한국에서 1906년부터 1915년 사이에 사용된 과학 교과서는 이과, 이 학, 물리, 화학, 박물, 생리, 위생, 생리위생, 동물, 식물, 천문, 지문, 광물, 지질 등 다양한 름을 가졌다. 이들 교과서명은 정부에서 정한 교육과정 속의 과학교과명인 이과, 박물, 물리, 화학보다 범위가 넓었고, 오히려 각종 사립학교에서 정한 과학 교과명에 일치하였다. 따라서 이때 발간된 과학 교과서는 사립 학교에서 주로 사용되었다는 것을 알 수 있다. 그리고 기 과학 교과서 중 한국에서 발간된 것은 주로 1906년 이후부터 등장하며 이때 애국계몽운 동 영향으로 학교가 설립되고 교육을 받는 대상도 증가된다는 점에서 한국의 실질적인 과 교육은 1906 년 이후에 확립되었다고 할 수 있다. 또한 개화기 한국에서 발간된 과학 교 는 학부 또는 총독부로부터 그 사용에 대한 통제를 받았다. 1908년의 사립학교령과 교과 도서검 정규정, 그리고 1909년의 출판법은 교과서를 통제하는 주요 수단이었다. 한국에서 간된 62종의 과학 교과서중 사용금지를 당한 것은 18종인데 2종은 불인가, 13종은 검정무효 그리고 3종은 검정무효 및 검정불허가 처분을 중복으로 받았다. 이는 과학 교과가 학부나 총독부의 검열로부터 다른 교과에 비해 상대적으로 자유로운 편이었지만 일제가 점차 교 서 통제를 강화하면서 과학 교과서에도 통제를 가하고 있었음을 나타내는 것이다. 한국의 근대 과학교육은 1906년에 이르러 실질적인 체제가 확립되면서 사립학교를 중심으로 실시되었 데 이 시기에 비록 번역된 도서가 많이 있었지만 동시대적 지식을 담고 있었던 62종의 과학 과서가 한국에서 발간되었고, 76종에 달하는 일본의 과학 교과서가 도입되어 사용되었으며, 40여명의 한국인이 과학 교과서를 번역 또는 편술하는 등 한국 과학교육에 종사하였다는 에서 한국 과학교육의 자생적인 성장 가능성을 찾을 수 있었다. 그러나 불행히도 1910년 제에 주권을 상실 당하면서 그 성장력을 박탈당하고 말았다.

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한국과 일본의 초.중.고등학교 과학 교과서 비교 연구 -물리 영역을 중심으로- (A Comparative Study on Science Textbooks for Primary and Secondary Education in Korea and Japan - Focusing on the Field of Physics -)

  • 심소진;최영준
    • 한국과학교육학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.480-493
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    • 2005
  • 현재 일본은 1998년 12월 문부성에 의해 고시된 7차 교육과정의 교과서가 2002년부터 사용되고 있으며 그 특징으로는 학교 주5일제 수업 실시와 종합학습시간의 신설로 수업 시수가 대폭 줄고, 기초, 기본 중심으로 교육내용을 선정하여 기초 학력을 충실히 익힐 것을 전제로 하고 있다. 우리나라 또한 7차 교육과정에 의한 교과서가 2000년부터 사용되고 있으며 직장인들의 주5일 근무에 따라 5일제 수업 실시가 이야기되어지고 있는 상황이다. 이렇듯 한국과 일본 모두 교육의 변화를 가져오고 있는 상황을 뒷받침 해볼 때 일본에서 사용되고 있는 교과서와 우리나라에서 사용되고 있는 교과서를 분석하여 그 특징과 장단점을 명료히 정리한다는 것은 새로운 교과서 개발의 기초 과정으로서 대단히 의미가 있는 일이며 앞으로 교과서를 개발하는데 많은 참고가 될 수 있다고 생각된다. 연구 결과 일본과 한국의 교과서는 내용 면에서 상당히 유사한 점이 많음을 알 수 있었다. 하지만 학습이 이루어지는 순서와 학습이 이루어지는 시기 등에서 약간의 차이를 보이고 있었으며 한국의 경우 같은 내용을 계속적으로 반복하여 학습하고 있으므로 주제에 비해 교과서 분량이 상당히 많다. 교육과정을 개선하고 교과서의 개편이 성공적으로 이루어지기 위해서는 다양한 방법의 계속적인 연구가 뒷받침되어져야 할 것이다. 앞으로 여러 교육적문가들의 지속적인 관심과 분석 평가를 통해 우리나라 실정에 맞는 교육과정, 기초, 기본 교육에 충실한 교과서가 되기를 기대한다.

MBL 실험 결과를 토대로 한 과학적으로 논의 되고 있는 화합물의 고등학교 과학 교과서 기술 분석: 이산화탄소 수용액과 탄산 수용액의 경우 (Analysis of High School Science Textual Descriptions of Scientifically Debatable Compounds According to the Experimental Results by MBL: A Case Study of Carbonic Acid in Water and Aqueous Solution of Carbon Dioxide)

  • 정지영;민경진;채희권
    • 대한화학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.479-486
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 과학적으로 논의가 되고 있는 탄산에 대한 고등학교 과학 교과서의 기술을 살펴보고 '탄산 용액'의 물리적인 특성을 MBL 기구를 이용하여 측정하고 교과서 자료와 비교하는 것이다. 네 가지 서로 다른 이산화탄소 수용액을 준비하여 분석하였다: 공기 중에 자연스럽게 노출된 수용액, 드라이아이스를 녹인 용액, $CO_2$ 버블링 용액 및 상업용 탄산수. 실험결과 이들 4가지 용액의 pH와 전기전도도는 각각 3.85 ~ 5.66 및 0.21 ~ 272.1 ${\mu}S$/cm의 범주에 있다는 것을 밝혔다. 이중에서 $CO_2$ 버블링 용액의 평형상수($K_{a1}$)를 $5.7{\times}10^{-7}$으로 추산할 수 있는데 이것은 교과서에 기재되어 있는 탄산의 $4.3{\times}10^{-7}$과 실험오차 범위 안에서 비교할 수 있는 수치이므로 교과서 화합물이 순수 탄산이 아니라 수화된 이산화탄소와 탄산의 평형 혼합물을 의미한다. 한편 교과서 분석에 의하면 대부분의 고등학교 교과서가 탄산을 약산과 혈액의 완충용액의 예로 많이 들고 있지만 탄산과 이산화탄소 수용액을 구별한 고등학교 교과서는 없었다. 하지만 단 한 교과서에서 두 화학종을 화학식에 병기하였다.

검정제에 의해 최초 개발된 초등과학교과서들의 자석 단원에 대한 내외적 체제 비교 (Comparison of Internal and External Frameworks for Units on Magnets in Elementary Science Textbooks First Developed by the Authorization System)

  • 전성수
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.525-542
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    • 2022
  • 이 연구는 초등과학 교과용도서의 발행체제가 국정제에서 검정제로 변환됨에 따라 최초 출현한 초등과학 검정교과서의 내외적 체제를 비교 분석하는데 그 목적이 있다. 다양하고 창의적인 교과서 개발과 교육과정의 다양성을 지원하기 위한 검정제의 취지를 2015개정 과학과 교육과정의 '자석의 이용' 단원을 바탕으로 개발된 7종의 검정교과서와 이전 국정교과서의 체제를 비교하여 확인하고자 하였다. 이 연구에서는 초등과학 교과서 자석 관련 단원을 대상으로 교과서의 체제를 크게 외적 체제와 내적 체제로 구분하고 세부 분류 항목에 따라 양적 분석과 질적 분석을 병행하여 실시하였다. 연구 결과에 따르면, 교과서 단원의 외적 체제에서는 모든 교과서가 단원 도입, 과학 탐구, 창의 융합, 단원 정리, 과학 읽기자료로 구분되는 동일한 구조를 가지고 있었다. 7종의 검정교과서의 '자석의 이용' 단원 체제의 경우에는 교과서 개발진의 교육과정에 대한 해석에 따른 일부의 차이점과 국정교과서에서의 체제를 그대로 유지한 다수의 공통점이 발견되었다. 또한 단원 도입 활동과 과학 읽기 자료와 같은 교육과정 문서에 명시되지 않은 영역에서 각 교과서별 특성이 분명하게 드러났으며, 기존의 국정교과서에서의 탐구활동의 획일적 운영에 대응하여 탐구활동의 수준을 구분하여 제시한 의미 있는 변화도 발견되었다.