고등학교 물리 교과서의 관행적 서술에 관한 고찰 - RLC 회로의 위상자 방법, 콤프턴 효과, 물결파의 굴절에 관하여
About the Three Traditional Descriptions in the Physics Textbook for High School Students - Phasor Method for RLC Circuit, Compton Effects, and Refraction of Water Waves
1
조회
0
다운로드
1
인용
0
참고문헌
키워드
초록
고등학교 물리 교과서에서 그 동안 관행적으로 서술되어 온 세 단원의 서술상의 문제점과 오개념 유발 요소, 그리고 그 개선 방향에 관하여 고찰하였다. 위상자 방법을 이용하여 RLC 교류 회로의 임피던스를 유도하는 방법은 전압과 전류를 벡터량처럼 기술해야 하는 문제점이 있으며, 위상자 방법 대신에 삼각함수의 합성 공식을 이용하면 교육과정을 넘지 않는 수준에서 간단히 유도할 수 있음을 보였다. 컴프턴 효과는 고전적으로 서술하는 대신 상대론적으로 다루어야 함을 보이고, 교육과정을 넘지 않는 서술 방식을 제안하였다. 물결파 투영장치를 이용한 실험에서 물결파의 굴절을 관찰하기 어려운 이유를 이론적 측면과 실험적 측면에서 고찰해 보고, 교과서 서술상의 개선점을 제시하였다.
Abstract
This research investigated the problems in traditional descriptions, factors causing misconceptions in the physics textbook for high school students, and their solutions of improvements. Phasor methods for RLC circuit have conceptual difficulties and induce the misconceptions of voltages and currents as vector quantities. We suggested simple direct derivation using trigonometry formula instead of using phasor methods within the national curriculum standard. Relativistic description of momentum and energy conservation for Compton scattering rather than classical description was proposed. Finally, we considered the theoretical reason why the refraction of water wave is difficult to observe in the ripple-tank experiment and provided the experimental data using commercial ripple-tank. We suggested the improved expressions for the water wave velocity in the text for students and teachers.
참고문헌 (13)
- Fetter AL, "Theoretical Mechanics of Particles and Continua" (2003), Dover Publications
- Halliday D, "Fundamentals of Physics" (1993), John Wiley & Sons
- Reitz JR, "Foundation of Electromagnetic Theory" (1993), Addison-Wesley Publishing Company
- 고재걸, "고등학교 물리Ⅰ, Ⅱ(7차 교육과정)" (2007), 청문각
- 곽근식, "고등학교 물리Ⅰ, Ⅱ(7차 교육과정)" (2007), 상문 연구사
- 곽성일, "고등학교 물리Ⅰ,Ⅱ(2009 개정)" (2011), 천재교육
- 권재술, "고등학교 물리Ⅰ, Ⅱ(7차 교육과정)" (2007), 교학사
- 김영민, "고등학교 물리Ⅰ,Ⅱ(2009 개정)" (2011), 교학사
- 박봉상, "고등학교 물리Ⅰ, Ⅱ(7차 교육과정)" (2007), 대한교과서
- 방형찬, "고등학교 물리Ⅰ, Ⅱ(7차 교육과정)" (2007), 천재교육
- 이춘우, "고등학교 물리Ⅰ, Ⅱ(7차 교육과정)" (2007), 중앙교육진흥연구소
- 장준성, "고등학교 물리Ⅰ, Ⅱ(7차 교육과정)" (2007), 지학사
- 채광표, "고등학교 물리Ⅰ, Ⅱ(7차 교육과정)" (2007), 금성 출판사