• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권7호
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• pp.1025-1039
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• 2011

Even though many researchers have reported that everyday contexts can arouse students' interests and improve their science learning, the connection between everyday context and physics learning is not yet clearly discussed. In our study, at first, we assumed five guidelines for helping the development of teaching materials for physics learning in everyday context. Based on these guidelines, we developed teaching materials for understanding basic optics and applied these materials to ninth grade students. From the positive responses of students and science teachers about the developed materials, we could confirm that the guidelines were reflected well in the materials. And also, it was found that students and teachers wanted to learn or teach context-based physics in future classroom learning. However, all students do not receive benefits from learning physics in everyday context. By analyzing students' actual learning processes and interviews with them, we found five potential impeding factors which could hinder students' successful learning of physics in everyday context. As a result, we suggested five recommendations for overcoming these impeding factors.

• 과학교육연구지
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• 제39권3호
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• pp.333-342
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• 2015

이 연구는 단계적 상황 교수자료를 개발하고 대학 물리학 수업에 적용하여 물리 학습에 대한 효과를 조사하는 데 있다. 연구대상은 지방 소재 대학의 사범대학 자연계열 1학년 대학생 총 35명으로 했다. 단계적 상황 교수자료는 상황 이상화하기, 상황 확장하기, 상황 비교하기 단계로 개발하고, 일차원 운동, 이차원 운동, 뉴턴의 운동 법칙 등 6차시 물리 수업에 적용했다. 물리 학습에 대한 효과는 힘 개념 검사지(FCI)와 물리 학습에 대한 신념(MPEX) 설문지를 사용하여 조사했다. 연구결과 단계적 상황 교수자료는 대학생의 힘 개념 변화에는 효과가 있었지만, 물리 학습에 대한 신념에는 유의미한 변화가 없었다. 결론적으로 단계적 상황 교수 학습 전략으로 개발된 교수자료는 학생에게 과학개념을 다양한 상황에 적용하는 기회를 주어 물리 개념 변화를 돕는 데 효과가 있다. 끝으로 연구 결과들을 통해 단계적 상황 물리 수업에 대한 교육적 시사점을 논의했다.

• 과학교육연구지
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• 제41권2호
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• pp.213-225
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• 2017

대부분의 학생들은 물리 학습에 대한 어려움과 부정적인 인식을 가지고 있다. 특히 내러티브 사고가 배제된 논리-과학적 사고를 기반으로 하는 학습으로 학생들은 전체 맥락을 이해하기 어려워한다. 본 연구에서는 물리 수업에 내러티브 사고를 활용하는 스토리텔링 교수 학습 방법을 개발하여 학생들의 물리 학습에 대한 어려움을 개선하고자 하였다. 이를 위해 과학적 태도 향상, 개념이해가 가능한 스토리텔링 교수 학습 방법을 문헌연구를 통해 개발하였다. 이를 고등학생과 중학생들을 대상으로 하는 수업에 적용하여 그 효과를 확인한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학습에 흥미가 낮은 고등학생을 대상으로 하는 스토리텔링 활용 교수 학습 방법은 과학 관련 직업, 과학 및 과학관련 활동에 대한 흥미를 높였고, 비판성, 개방성, 협동성, 자진성 등에서 유의한 효과가 있었다. 둘째, 학습에 적극적인 중학생은 스토리텔링 활용 교수 학습 방법이 물리 개념을 이해하는 데 도움을 준다고 인식하였다. 이번 연구를 통해 개발된 스토리텔링 교수 학습 방법은 학생들의 물리에 대한 흥미와 동기유발을 일으키고, 과학적 사고력을 증진시켜 개념 학습에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권4호
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• pp.774-784
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• 2004

In the previous study, six factors which could disturb students' problem solving in an everyday context were identified and discussed. In this study, teaching materials to help students overcome those disturbing factors for successful problem solving in an everyday context were developed and applied to twenty-nine grade 10 students, and the effects of teaching materials were analyzed. According to the analysis of the correlation between the performance in everyday context problem solving and the benefit from the teaching materials, it was found that students who received the help from the teaching materials showed better performance with statistical significance. And students noted that teaching materials were helpful for them to solve the physics problems. Analyzing the overall performance of students in solving the everyday context problem, students in the experimental group showed better performance than the control group and this performance difference was larger among low-score students in school science testing. However, these differences were not statistically significant because the sample size was small. And, based on the analysis of interviews with students, it was also found that some students who showed low performance might not receive help from the teaching materials because the materials were too complex to be read easily, or because the basic concepts needed to solve the problem were not understood. Therefore, the results obtained from the interviews will be used to design more effective teaching for problem solving in an everyday context.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권5호
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• pp.801-814
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• 2011

이상조건에 대한 이해는 물리학습능력 뿐 아니라 평가 문제 해결에서도 중요하다. 그럼에도 불구하고 교사와 학생들은 그 중요성을 인식하지 못하고 있으며, 이상화에 대한 국내외 선행 연구도 거의 없었다. 따라서 본 연구에서는 물리학습에서의 이상화의 중요성을 강조하기 위해 고등학교 물리교사 10명을 대상으로 일대일 면담을 통해 이상화에 대한 인식을 심층적으로 탐색하였다. 본 연구에서는 교사들의 일대일면담 결과를 통해 교사들의 이상화에 대한 이해와 그와 관련된 수업전략을 알 수 있었다. 교사들은 이상화라는 용어 자체는 잘 알지 못했지만, 이상화와 이상조건에 대한 개념을 이해하고 있었으며 과학 수업에서 이상화와 이상조건에 대해 명시적으로 언급해야 할 필요성에 대해서도 인식하고 있었다. 또한 때때로 교사들은 이론수업, 실험수업, 평가수업에서 이상화를 제시하거나 응용하여 수업 전략을 사용하고 있었다. 본 연구는 이상화에 대한 교사들의 이해 수준을 높일 수 있는 방안과 후속 연구에 대한 제언하고, 이상화에 대한 교사 교육과 수업 전략 개발에 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 공학교육연구
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• 제22권4호
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• pp.22-31
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• 2019

This study aims to elucidate the relationship between physics and mathematics to predict achievement for the college level of engineering courses. For the last 4 years, more than 3,000 engineering college freshmen of this study took the diagnostic tests on three subjects, which were physics, mathematics, and chemistry before enrollment. We studied how strongly these diagnostic scores can predict each general college course grades. The correlation between the physics diagnostic scores and the course grades in physics was .264, which was significantly lower than the correlation between the mathematics scores and the physics grades, .311. This stronger prediction of the mathematical diagnostic scores for the general course grades was not found when predicting the grades in chemistry. We therefore conclude that mathematical preparation can unexpectedly predict future achievement in physics better than physics preparation due to the academic interrelationships between mathematics and physics.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.519-526
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• 2018

본 연구의 목적은 고등학교 물리 교사들이 물리 교과서에 제시된 탐구를 지도할 때의 어려움 정도와 어려움의 요인을 분석하는 것이다. 이를 위하여 고등학교 물리 교사 63명을 대상으로 설문을 실시하였다. 교사들은 물리 교과서에 제시된 탐구에 대해 지도하는 데의 어려움 수준을 표시하고, 지도하기 어려운 탐구에 대해 그 이유를 설명하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 물리 교사들의 교과서 탐구 지도의 어려움 수준은 평균 2.79로 보통 이하의 수준이었다. 가장 지도하기 어려운 탐구는 '마이스너 효과 실험'과 '$Cu_2O$판과 ZnO가루를 이용한 다이오드 특징 탐색'이었다. 둘째, 교사들의 물리 교과서 탐구 지도의 어려움 요인은 환경 영역, 교과서 영역, 학생 영역, 교사 영역의 순으로 많이 제시되었으며, 특히 환경 영역에서 '실험기구 준비의 어려움'과 '안전 문제'와 관련하여 탐구 지도가 어렵다는 의견이 많이 제시되었다. 교과서 영역에서는 '실험 자체의 문제점', 학생 영역에서는 '조작 능력 부족'과 관련한 의견이 많이 제시되었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 고등학교 물리 교과서의 탐구를 활성화하기 위한 논의를 추가하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제11권2호
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• pp.67-77
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• 1991

In this paper, current research papers on Physics Problem Solving were analyzed according to the types of research purpose, method, subject and content of Physics, by using 3 Proceedings and 4 kinds of Journal, that is, the International Workshop(1983, Paris, France) and Conference (1983, Utrecht, The Netherlands) and Seminar(1987, Cornell University, U. S. A.) on Physics Education, and Journal of Research in Science Teaching (1984-1990) and Science Education (1986-1990). and Inter national Journal of Science Education(l987-1988) and Cognitive Science(1989-1990). There were 98 research papers on Problem Solving and among them 37 papers on Physics Problem Solving were selected for analyzing. The results of analysis are as follows; 1) The studies on Model of Novice Student were 22(59%), And those on Model of Desired Preformance, on Model of learning and on Model of Teaching were all much the same. 2) The theoretical studies were 10(27%), and the experimental ones 27(73%). Among the experimental studies, there were 16(59%) by using the written test, and 7(26%) by using the thinking aloud method. 3) The studies about university students as subjects were 20(54%). Probably, it seems the reason that most of researchers on Physics Problem Solving were professors of university or graduate students. 4) Among the various fields of Physics, the studies on Mechanics were 24(63%) and those on E1ectromagnetics 6(16%). or graduate students.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.156-158
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• 2009

A graphic simulator is efficient to see what will happen to the target robot. But it is not exactly same as the real world. Because there are so many physical laws to be concerned. In this paper, we propose a simulator with physics engine to create motions for quadruped robot. It is not only to show more real simulations but also to be more efficient for teaching motions to quadruped robot. To solve the quadruped robot's dynamics or inverse kinematics, It takes much times and hard effort. Using physics engine make it easy to setup motions without calculating inverse kinematics or dynamics.