중학교 물리실험 분석 및 교과 내용과의 연계성 고찰

Abstract

최근 과학 교육 현장에서는 ‘이공계 기피’현상이 두드러지게 나타나고 있으며 그 중에서도 고학년이 될수록 물리를 기피하는 현상은 더욱 심화되고 있는 실정이다. 이처럼 학생들에게서 점점 외면당하고 있는 물리 교과를 학생들의 관심 과목으로 끌어오기 위해서는 사회 전반적인 분위기에 앞서 내부적으로 교과 내용이 학생들의 이해를 돕고 관심을 끌기에 적절한지의 분석이 더욱 중요하다. 교과 내용 중에서도 특히 실험 활동은 중등학교의 과학교육에서 매우 중요하며 잘 구성된 실험은 학생들에게 흥미와 관심을 주어 과학에 대해 긍정적인 태도를 갖게 하며, 새로운 이론이나 과학개념을 직접 탐구하여 볼 수 있는 구체적인 경험을 제시하여 주기도 한다. 이에 본 연구에서는 과학교과서 물리영역 중 역학실험을 중심으로 출판사별 비교, 분석하였으며 이를 통해 과학 교육과정과 실험내용이 적절하게 연계되어 있는지 고찰해 보았다. 본 논문의 분석결과를 간단히 요약하면 다음과 같다. 첫째, 중학교 과학교과서에서 전 학년에 걸쳐 물리영역 역학단원('힘‘, ’여러 가지 운동‘, ’일과 에너지‘)의 실험비율을 분석한 결과 다른 단원들과 비교하여 평균이상의 실험수를 차지하고 있음을 알 수 있었다. 둘째, 물리영역의 역학실험의 경우 전 학년에서 같은 주제의 실험을 다룬 경우 대부분의 교과서에서 실험도구 및 방법이 동일하였으며, 역학실험을 종류별로 분류한 결과 1학년은 정성적 실험과 정량적 실험의 비율이 비슷하였지만, 학년이 올라갈수록 정량적 실험의 비율이 증가하고 있었다. 셋째, 교육과정과 역학실험의 연계성을 고찰해본 결과 1,2학년에서는 교과서별로 다양한 실험을 통하여 교과내용을 설명하고 있었다. 하지만 3학년의 경우 대부분의 교과서에서 교과내용을 이해시키는데 똑같은 실험을 제시하고 있었을 뿐만 아니라 결과를 측정하는 실험이 다수였을 뿐 학생들에게 실생활의 예를 들어 쉽게 이해시킬 수 있는 실험은 부족하였다.; Recently, it is a salient appearance that students are unwilling to enter the science and engineering field, among which Physics is especially not favored by the senior students. Indeed, it is undeniable that Physics is less and less favored by the students in the recent years. To make Physics attractive to the students, it is crucial to analyze its contents and make it sure that they are interesting to the students and helpful to the students’ understanding, rather than blaming social atmosphere. Among those contents in Physics, experiment activities are particularly important in the middle school science education. Well-organized experimental syllabus can not only stimulate students’ scientific interest to help develop a positive attitude to science, but also provide valuable and concrete experience for the students themselves to explore new theories and scientific concepts. Hereupon, this study inquires into the linkage between experimental contents and science education course, by comparative study on Dynamics experiment in Physics textbook from various publishers. The analysis summary of this study follows as: First, it was shown that the number of experiments on Dynamics (‘force’, ‘various movements’, and ‘work and energy’) is above the average of the number of experiments in other fields in middle school Physics. Secondly, in the Dynamics experiments in Physics, it was shown that experimental methods and instruments remain unchanged when it comes to the experiments on the same subjects over the entire grades. In the result of the categorization of the Dynamics experiments, it was shown that the ratio of the quantitative experiment increases as grades get higher whereas the ratio of quantitative experiment to qualitative experiment is about the same in the first grade. Thirdly, in the result of the consideration on the linkage between education course and dynamics, it was shown that various experiments were employed for the contents in each textbook in 1st and 2nd grades. On the other hand, in the 3rd grade, not only each textbook provided the identical experiment for the contents, but also most of the experiments are focused on the measurement, and fails to find examples in the real life to help students’ understanding.