비이온화방사선(NIR)에 대한 방어는 증가되는 관심의 주제가 되고 있지만, 방사선의 유형이나 그 적용간의 의존되는 아주 다른 개념의 사용은 이 분야에서의 통일된 방법의 자료편집에 어려움을 주고 있다. 이 논문의 주된 목적은 비 이온화방사선 방어의 목적으로 확실하게 사용하는 개념, 양, 단위 및 전문용어를 제공하기 위해서이다. 그 외에 방사선방어의 표준과 피폭한도를 양으로 나타내는데 사용되는 특별한 개념과 주어진 양들의 체계적인 분류와 비교를 요약하고 또 논하였다.
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.
이 논문에서는 Hanna와 Jahnke의 수학적 증명에서의 물리적 논증의 사용에 대한 주장에 동의하면서, 그들의 논문에서 취급된 무게중심의 개념을 이용한 물리적 논증을 통해 삼각형의 무게중심에 대한 증명의 예를 분석하고 보다 현실적인 모델을 제시하였다. 전통적인 수학적 논증과 비교하여 물리적 논증에 있어서 물리적 개념과 모델의 역할을 명백히 드러내고, 또한 물리적 논증을 교실에서 학생들에게 제시하고 활용해야 할 필요성에 대하여 논하였다.
Li, Shanggeng;Zhang, Shuai;Xie, Mengmeng;Li, Jing;Li, Ning;Yin, Qiang;He, Zhibing;Zhang, Lin
Current Optics and Photonics
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제6권4호
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pp.381-391
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2022
Two-photon-polymerization additive-manufacturing systems feature high resolution and precision. However, there are few reports on specific methods and possible problems concerning the use of small lasers to independently build such platforms. In this paper, a femtosecond-laser two-photon-polymerization additive-manufacturing system containing an optical unit, control unit, monitoring unit, and testing unit is built using a miniature femtosecond laser, with a detailed building process and corresponding control software that is developed independently. This system has integrated functions of light-spot detection, interface searching, micro-/nanomanufacturing, and performance testing. In addition, possible problems in the processes of platform establishment, resin preparation, and actual polymerization for two-photon-polymerization additive manufacturing are explained specifically, and the causes of these problems analyzed. Moreover, the impacts of different power levels and scanning speeds on the degree of polymerization are compared, and the influence of the magnification of the object lens on the linewidth is analyzed in detail. A qualitative analysis model is established, and the concepts of the threshold broadening and focus narrowing effects are proposed, with their influences and cooperative relation discussed. Besides, a linear structure with micrometer accuracy is manufactured at the millimeter scale.
This study investigated university students' (majoring physics education) understanding of some aspects of idealization frequently used in teaching and learning of physics, especially of mechanics. A total of 143 students were given a Questionnaire of six questions requiring written responses. Out of the six questions, the first three were concerned with basic idealized concepts, the next two with the making of the assumptions of ideal conditions for given problem settings, and the last with the identification of the idealization used in the given solution of a problem. Students' written responses were grouped into patterns and the relative frequencies of the patterns were counted. It was found that the students had limited understanding of the idealization and their ideas were diverse and frequently incorrect. The implications of the findings are discussed in relation to the roles of idealization in physics education.
Fractional quantum Hall Effect (FQSH) is one of most fundamental issues in condensed matter physics, and the Topological insulator becomes its prominent applications. This article reviews the general frameworks of these development and the physical properties. FQSH states and topological insulators are supposed to be topologically invariant under the minor change of geometrical shape or internal impurities. The phase transitions involved in this phenomena are known not to be explained in terms of symmetry breaking or Landau-Ginsburg theory. The new type of phase transitions related to topological invariants has acquired new name - topological phase transition. The intuitive concepts and the other area having same type of phase transitions are discussed.
초등학교 자연 교과서와 중학교 8종 과학 교과서에서 다루어지는 '전류'와 '전지'에 관련된 내용을 분석한 결과, 교과서 진술이나 교육과정 구성에서 현재까지 이루어진 학습자의 오개념 연구 결과와 관련지을 수 있는 문제점이 많이 발견되었다. 이 단원의 내용은 물리학과 화학 분야에서 모두 다루고 있는데, 특히 물리학 분야에서는 입자 관점의 부족으로 인해, 그리고 화학 영역에서는 에너지 관점의 부족으로 인해 전체적인 개념 획득이 어렵도록 내용이 구성되어 있었다. 물리와 화학에서 제시하는 개념의 시각 차이뿐 아니라, 같은 학문 안에서도 단원에 따라 다른 시각을 제시하는 경우가 많았다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 현대적 입자와 에너지 관점으로 통합하여 전류와 전지 단원의 교육과정과 교과서의 진술 방식을 재구성할 필요가 있다. 이를 통해 학문간의 괴리를 줄이고 조화를 이루기 위한 노력이 매우 필요하다.
Traditional Medicine (TM) is called as philosophical medicine in Korea. An unified theory named as Sihnsang-hanron (SSHR) was hypothesized through studies of scientific analyses on various theories of TM. SSHR has extracted seven concepts which are six common ones from the great three books (三大原典) and the Logic of Laotzu & Chuangtzu (老莊思想). Six common concepts are the affecting by cold (傷寒), qi (氣), cold or heat (寒熱), exterior & interior of body (表裏), deficiency or excessiveness (虛實), and yin & yang (陰陽). We have tried to apply these seven concepts to Physics and Life Science. The affecting by cold means anti-sunlight and the origin of all diseases. The difference between TM and modern medical science would be in diagnostic methods as well as their theoretical analyses for various diseases. The modern science follows Haeckel's positive dialectics applied by the biological monism, and oriental one(SSHR) does Yin-Yang monism from the studies of Logic of Laotzu (老子) & Chuangtzu (莊子). SSHR would make the theory of exterior & interior of body (表裏論) and six channels (六經) develope scientifically as a diagnostic technique of disease. This theory is an excellent one that can't be found out in modern medical science, and so it should be developed as a scientific theory by using modern mechanic instrument. Chuangtzu asserted that ai was the basic substance of the universe. It is hypothesized that qi (氣) is like small particles -higgs, with dynamic power in modern Physics. We consider cautiously qi could be calculated by mathematics through higgs' bosons in near future.
본 연구의 목적은 물리 외 교과서의 물리 내용 설명이 학생들의 물리개념 형성에 미치는 영향에 대하여 조사하는 것이다. 본 연구를 위해 부산에 있는 두 중학교에서 각 39명의 학생들로 구성된 한 학급씩을 선정하였으며, 학생들의 개념 조사를 위해 두 종류의 검사 도구를 개발하였다. 검사 도구는 A는 물리 외 교과서의 물리 내용에 관한 설명을 읽은 후에 학생들의 개념을 조사하기 위한 것이고, 검사 도구는 B는 똑같은 물리적 현상에 대해 물리 교육 전문가에 의해서 물리학적으로 이해가 가능하도록 다시 진술한 설명을 읽은 후에 학생들의 개념을 조사하기 위한 것이다. 각 학급에 두 검사 도구 모두를 적용시켰다. 이때 공평한 조사를 위해 한 학급에는 검사 도구 A를 적용한 후 검사 도구 B를 적용하였고, 다른 학급에는 검사 도구 B를 적용한 후 검사도구 A를 적용하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 두 학급 모두에서 물리 교육 전문가에 의해서 재진술된 설명에 대한 학생들의 이해도가 물리 외 교과서의 설명에 대한 이해도 보다 더 높게 나타났다(p< .01). 이것은 물리 외 교과서에서의 모호하고 바르지 못한 물리 개념의 설명이 학생들의 오개념을 유발할 가능성이 있으며, 적절치 못한 문장의 표현 및 용어의 선택, 애매한 문장의 문법적인 구조가 물리 개념을 올바르게 이해하는데 방해가 됨을 알 수 있다. 또한 적절치 못한 예와 잘못된 그림을 제시하는 것이 오개념을 형성시킬 가능성이 높다고 볼 수 있다. 그리고 물리 교과서에 사용하는 용어와 물리 외 교과서에서 사용하는 용어가 다른 것이 학생들의 혼동을 야기 시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.
Park, Jiyun;Lee, Gyoungho;Kim, Jiwon;Treagust, David F.
과학교육연구지
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제43권1호
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pp.173-193
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2019
An expert teachers' instruction can be helpful to other teachers because good teaching effectively guides students to develop meaningful learning. Feynman is an excellent physics lecturer as well as one of the greatest physicists of the 20th century who presented and explained physics with his unique teaching style based on his great store of knowledge. However, it is not easy to capture and visualize teaching because it is not only the complex phenomena interrelated to various factors with the content to be taught but also the tacit representation. In this study, the framework of knowledge & belief based on the integrated mental model theory was used as a tool to capture and visualize complex and tacit representation of Feynman's teaching of 'The theory of gravitation,' a chapter in The Feynman Lectures on Physics. Feynman's teaching was found to go beyond the transmission of physics concepts by showing that components of the framework of knowledge & belief were effectively intertwined and integrated in his teaching and the storyline was well-organized. On the basis of these discussions, the implications of Feynman's teaching analyzed within the framework of knowledge & belief for physics teacher education are derived. Finally, the characteristics of the framework of knowledge & belief as tools for the analysis of teaching are presented.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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