문제 풀이와 시뮬레이션을 접목한 물리 교수학습 방법 개발 및 적용 효과

• 영문명: Development and Application Effect of Physics Teaching and Learning Method Combining Problem-solving and Simulations
• 발행기관: 이화여자대학교 교과교육연구소
• 저자명: 김효준
• 간행물 정보: 『교과교육학연구』제27권 제2호, 163~178쪽, 전체 16쪽
• 주제분류: 사회과학 > 교육학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.04.30

국문 초록

본 연구에서는 문제 풀이와 시뮬레이션을 접목한 새로운 교수학습 방법을 개발하여 적용하고, 그 효과를 살펴보았다. 본 연구는 물리학I 과정을 마친 고등학생 8명을 대상으로 역학 영역의 4가지 주제에 대해 문제 풀이와 Algodoo 시뮬레이션을 접목한 교수학습을 진행하였으며, 이 과정에서 수집된 자료는 질적으로 분석되었다. 연구의 결과, 첫째, 학생들은 문제 풀이와 연계된 탐구활동을 수행하면서 자료 해석 및 실험수행과 관련한 과학적 탐구력을 함양할 수 있었다. 둘째, 문제 상황과 관련한 개념 이해와 문제 해결 능력이 향상되었다. 셋째, 시뮬레이션과 문제 풀이의 결합은 학생의 메타 인지적 측면의 활용을 촉진하였고, 흥미와 참여도를 증진시켰다. 한편, 학생들의 어려움은 초기 프로그램을 접하는 과정에서 있었으며, 학생들의 탐구 경험 부족으로 인해 탐구 절차에 대한 적절한 수준에서 안내가 탐구활동에서 지원될 필요가 있었다. 본 연구의 결과를 토대로 시뮬레이션을 접목한 물리교육의 방향성 및 성공적인 교수학습 방안에 대해 제언하였다.

영문 초록

The study proposes a novel teaching and learning method that integrates problem-solving and Algodoo simulation to enhance physics education. The study examined the effectiveness of this method by conducting a qualitative analysis of the data collected from eight high school students who had completed the Physics I course. The results showed that the approach had several benefits. First, students were able to improve their scientific inquiry skills for data interpretation and experimentation while performing inquiry activities linked to problem-solving. Second, their concept understanding of physical situations and problem-solving abilities improved. Third, the combination of simulation and problem-solving facilitated the utilization of students' metacognitive aspects and also increased their interest and participation. However, the students encountered initial difficulties due to a lack of experience, and guidance on the inquiry process tailored to the level was necessary during the inquiry activities. Overall, the study highlights the potential of the combined teaching-learning method and its applicability in addressing the changing demands of physics education.

목차

I. 서 론

II. 이론적 배경

III. 연구 방법

IV. 연구 결과

V. 결론 및 제언

키워드

문제 풀이 시뮬레이션 교수학습 방법 탐구 활동 개념 이해 Problem Solving Simulation Teaching and Learning Method Inquiry Activities Concept Understanding