• 제목/요약/키워드: physics education

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물리 교사들의 교과 내용과 교수 학습에 관한 집단 논증활동과 개인적 논증 글 분석 (Physics Teachers' Group Argumentation and Written Arguments about Physics Content and Teaching)

  • 이은경;강남화
    • 한국교육논총
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    • 제38권2호
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    • pp.109-125
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    • 2017
  • 이 연구는 물리 교사들의 그룹 논증활동과 그 후에 작성한 개인적인 논증의 글을 각각 분석하여 그룹 논증활동이 개인적 논증을 어떻게 매개하는지를 탐색하였다. 연구는 중학교 과학교사 2명과 고등학교 물리교사 3명이 참여하였고, 논증은 물리 내용과 물리 교수학습에 관한 것이었다. 연구결과 물리 교사들이 그룹 논증활동에 비해 개인적인 논증 글을 더 정교하게 구성하였고, 이는 교사들의 말과 글의 논증활동에 대한 인식이 다른 것에 기인한 것으로 추정할 수 있었다. 또한 물리 교사들은 개인적으로 논증을 구성할 때 그룹 논증활동을 통해 동료들과 공유했던 생각들을 선택적으로 수용한 것이 드러났다. 마지막으로 물리 내용과 물리 교수학습에 관한 논증활동은 서로 다른 특성을 가지는데, 이는 논증활동에서 지향점의 차이를 반영하는 것으로 드러났다. 연구결과를 바탕으로 교사들에게 논증활동의 기회를 제공하는 생산적인 교사 전문성 신장 방안에 대해 방향을 제안하였다.

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2015 개정 과학과 교육과정에 기초한 예비 물리교사를 위한 현대물리 개념 진단지 개발 및 타당화 연구 (A Study on Developing and Validating the Modern Physics Conceptual Diagnostic Survey for Pre-Service Physics Teachers based on the 2015 Revised National Science Curriculum)

  • 김완선;김성원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.253-269
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    • 2020
  • 본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정에 제시된 성취기준에 기초하여 현대물리 개념지식에 대한 예비 물리교사의 이해를 진단할 수 있는 개념 진단지를 개발하고 타당도와 신뢰도를 확인하였다. Messick(1995)의 분류에 따른 5가지 타당도 중 검사내용에 기초한 타당도는 일련의 전문가 내용타당도 검사로 진행하여 확인한 후 24문항의 설문용 현대물리 개념 진단지를 구성하였다. 국내 15개 사범대학의 467명의 예비 물리교사에게 개발된 현대물리 개념 진단지를 적용하여 문항의 신뢰도와 Messick(1995)의 나머지 4가지 타당도를 확인하였다. 실제에 기초한 타당도는 Rasch 모형이 적용된 통계분석방법으로 문항적합도(MNSQ)를 확인한 결과, 23문항이 적합한 수준으로 나타났다. 이중 오타가 발생한 문항을 제외한 22문항에 대하여 내적구조에 기초한 타당도 분석을 하여 개발된 현대물리 개념 진단지의 일차원성을 확인하였다. 일반화에 기초한 타당도 확인 결과에 따르면 개발된 개념 진단지가 집단특성에 대해 독립적이라고 판단된다. 양자역학 수강 여부에 따른 검사점수의 t-검증 결과, 유의미한 차이가 나타났으며, 이를 외적준거에 기초한 타당도 확인으로 활용하였다. Cronbach alpha 및 Rasch 모형 분석에서의 피험자 신뢰도와 문항신뢰도 값은 검사자료가 적합한 수준의 신뢰도를 갖는다는 보여주었다. 또한 고전검사이론에 의한 문항분석 결과, 양호한 문항난이도를 보여주었으며 문항변별도는 두 문항이 준거값을 벗어났으나 다른 나머지 문항들은 양호한 값을 보여주었다. 양류상관계수는 한 문항을 제외한 나머지에 대해서 양호한 값을 나타내었다. KR-20과 Ferguson's delta 값 역시 검사지가 양호하다는 것을 보여주었다. 마지막으로 문항반응 이론에 의한 문항난이도(추정치)를 Rasch 모형 분석으로 추정하였으며, 이 값들은 피험자 집단 특성에 영향을 받지 않을 것으로 판단된다.

Hydrogen Behaviors with different introduction methods in SiC-C Films

  • Huang, N.K.;Zou, P.;Liu, J.R.;Zhang, L.
    • 한국진공학회지
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    • 제12권S1호
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    • pp.1-6
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    • 2003
  • SiC-C films were deposited with r. f. magnetron sputtering on substrates followed by argon ion bombardment. These films were then permeated by hydrogen gas under the pressure of $3.23\times10^{7}$ Pa for 3 hours at temperature of 500K or bombarded with hydrogen ion beam at 5 keV and a dose of $1\times10^{18}$ ions/$\textrm{cm}^2$. SIMS, AES and XPS were used to analyze hydrogen related species, chemical bonding states of C, Si as well as contamination oxygen due to hydrogen participation in the SiC-C films in order to study the different behaviors of hydrogen in carbon-carbide films due to different hydrogen introduction. Related mechanism about the effects of hydrogen on the element of the SiC-C films was discussed in this paper.

Synthesis and Structural Properties of $VO_2$ Thin Films

  • Jin, Zhenlan;Park, Changin;Hwang, Inhui;Han, S.W.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.190.2-190.2
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    • 2013
  • Vanadium dioxide ($VO_2$) has been widely attracted for academic research and industrial applications due to its metal-insulator transition (MIT) temperature close to room temperature. We synthesized VOx film on (0001) sapphire substrate with vanadium target (purity: 99.9%) using DC magnetron sputtering in Ar ambience at a pressure of $10^{-3}$ Torr at $400{\sim}700^{\circ}C$. The VOx film subsequently was annealed at difference temperatures in ambience of Ar and $O_2$ gas mixture at $60{\sim}800^{\circ}C$. The structural properties of the films were investigated using scanning electron microscopic (SEM), x-ray diffraction (XRD) and x-ray absorption fine structure (XAFS) measurements. SEM reveal that small grains formed on the substrates with a roughness surface. XRD shows oriented $VO_2$(020) crystals was deposited on the $Al_2O_3$(006) substrate. From I-V measurements, the electric resistance near its MIT temperature were dramatically changed by ${\sim}10^4$ during heating and cooling the films. We will also discuss the temperature-dependent local structural changes around vanadium atoms using XAFS measurements.

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Temperature-dependent Structural and Magnetic Properties of Diamagnetic $HgI_2$

  • Park, C.I.;Jin, Zhenlan;Hwang, I.H.;Yeo, S.M.;Han, S.W.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.291.1-291.1
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    • 2013
  • We examined the temperature-dependent structural and magnetic properties of HgI2 in the temperature range of 300~400 K. HgI2 is a diamagnetic material and can be used for X-ray or γ-ray detectors. DCmagnetization measurements on HgI2 showed that there is a small but distinguishable change in its diamagnetic properties near 375 K. The magnetic property change is not expected because Hg and I are known as nonmagnetic elements. X-ray diffraction (XRD) measurements revealed a structural transition in the temperature of 350~400 K. Temperature-dependent x-ray absorption fine structure (XAFS) demonstrated that the chemical valence states of both Hg and I did not changed in the temperature range of 300~400 K. However, XAFS revealed that the bond-length disorder was slightly increased in the temperature range, particularly, near Hg atoms. The structural changes of HgI2 are likely related to its diamagnetic property change. We will discuss the relation between the diamagnetic properties and local structural properties of HgI2 in detail.

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Two-dimensional Nature of Center-of-mass Excitons Confined in a Single CdMnTe/CdTe/CdMnTe Heterostructure

  • Lee, Woojin;Kim, Minwoo;Yang, Hanyi;Kyhm, Kwangseuk;Murayama, Akihiro;Kheng, Kuntheak;Mariette, Henri;Dang, Le Si
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권6호
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    • pp.589-594
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    • 2018
  • We have investigated the dimensional nature of center-of-mass exciton confinement states in a CdMnTe/CdTe/CdMnTe heterostructure, where the CdTe well is too wide (144 nm) to confine both electrons and holes but able to confine whole excitons in the center-of-mass coordinate. Fine multiple photoluminescence spectra with a few meV separation were observed at 6 K. From the thickness dependence of the transition rate, they were attributed to even numbered center-of-mass exciton confinement states (N = 2, 4, 6, ${\cdots}$, 18). Dimensionality of the center-of-mass exciton confinement states was also investigated in terms of temperature dependence of radiative decay time. At low temperatures (${\leq}12K$), we found that the ground state excitons are likely localized possibly due to the barrier interface fluctuation, resulting in a constant decay time (~350 ps). With increased temperature (${\geq}12K$), localized excitons are thermally released, giving rise to a linear temperature dependence of radiative decay time as an evidence of two-dimensional nature.

맥락 중심 접근법을 통한 인간주의적 과학 교육 (Humanistic Science Education through Context-Rich Approaches)

  • 송진웅
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제25권4호
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    • pp.383-395
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    • 2006
  • 흔히 학교 교육은 학습자의 관심과 필요와 지나치게 동떨어져 있으며 인간 중심적 접근보다는 과학자 중심의 접근법을 유지하고 있다는 비판을 받고 있다. 실제로 과학이 주로 교실 안에서 교과서에 기초하여 가르쳐지지만, 과학의 학습이 교육과정과 학교의 울타리에 국한될 수는 없다. 먼저, 이 논문은 일련의 비유를 통해 과학 교육의 역사적 발전 과정을 간략히 요약 특징화하고, 이어서 과학 교육의 인간주의적 측면과 상황의 차원을 강조하는 소위 'Hearts-On' 과학교육의 새로운 비유를 제안한다. 둘째로, 본 논문은 내용의 상황(즉, 물리적, 개인적, 사회적, 전 지구적)과 학습의 상황(즉, 교과서적, 실험실적, 교실적, 지역사회적, 전 지구적)의 측면에서 전통적인 학교 과학(특히, 물리)교육이 얼마나 제한되어 있는가를 비판적으로 점검한다. 셋째로, 저자 및 동료들이 최근 수행하고 있는 시도들을 Hearts-On 과학교육의 예로 소개한다. 특히, 일련의 지역 사회-기반 과학 프로그램과 상황 물리 책자(즉, 몸물리, 걸치는 물리, 식탁 물리, 스포츠 물리)의 개발 과정들을 요약한다. 마지막으로, 과학적 인간주의라는 아이디어 가 과학 교육의 상황중심적 접근법과 관련하여 논의된다. 이 논문이 과학 교육을 어떻게 교육과정과 학교라는 울타리를 넘는 보다 인간주의적인 것으로 확장할 수 있는가의 문제를 고민하는 데 도움이 되었으면 한다.

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수학적 증명에서의 물리적 논증 : 삼각형의 무게중심 (Arguments from Physics in Mathematical Proofs : the Center of Gravity of a Triangle)

  • 김성아
    • 과학교육연구지
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    • 제34권1호
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    • pp.175-184
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    • 2010
  • 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.

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과학 교사의 물리와 생물에 관한 관점 비교: 물리 전공 교사를 중심으로 (The Views about Physics and Biology of Science Teachers who majored in Physics)

  • 최혁준
    • 과학교육연구지
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    • 제36권2호
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    • pp.341-353
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    • 2012
  • 이 연구는 물리 전공인 과학 교사의 물리와 생물에 관한 관점을 조사하고 이를 비교하는 것을 목적으로 한다. 45명의 중등학교 물리 전공 교사를 대상으로 설문 조사를 실시하였으며, 전체적으로 이들의 물리에 관한 관점이 생물에 대한 관점보다 전문가의 관점에 가까운 것으로 나타났으나 두 과목의 관점 모두 전문가의 관점과 유사하다고 보기 어려웠다. 구조, 방법론, 타당성, 반성적 사고 차원의 점수는 물리가, 학습 가능성 차원은 생물의 점수가 유의미하게 높았으며, 개인적 관련 차원은 두 과목이 유사하였다. 특히 물리의 학습 가능성 차원의 점수는 비전문가의 관점에 더 가까웠다. 또한 물리 전공 교사는 물리는 생물보다 일관성 있고 체계적이며 논리적인 반면 학습하기 어려운 과목으로 보는 경향이 큰 것으로 보인다.

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Interface between the Electroplated Copper-cobalt Thin Films and the Substrate

  • Kim, Jin-Gyu;Lee, Jung-ju;Bae, Jong-hak;Bang, Won-bae;Hong, Kim-in;Yoon, C. H.;Son, Derac;Jeong, Kee-ju
    • Journal of Magnetics
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    • 제11권3호
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    • pp.119-122
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    • 2006
  • We electroplated copper-cobalt thin films on a silicon substrate, which had 150 nm thick copper seed layer. The adhesion between the two metallic layers could be increased by utilizing a proper organic additive, pulse plating technique, and high temperature annealing. The thin films exhibited columnar growth of the deposits and enhanced adhesion. This is attributed to the grain growth mechanism introduced by the additive and annealing.