대한지구물리학회와 한국물리탐사학회의 설립 20 년, 한국지구물리·물리탐사학회로의 통합 10 년의 역사

임무택 ( Mutaek Lim ),진영근 ( Young Keun Jin ),이주한 ( Joohan Lee ),최지향 ( Jihyang Choi ) 한국지구물리·물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.4

Since the liberation in 1945, Korean specialists in the field of geological science and mineral resources engineering have developed two disciplines through the cooperation and competition with each other. Specialists both in the geophysics and in the geophysical exploration, who share much, have developed their own fields deeper and broader. Since the late 1990s, specialists in both fields felt the need for an independent society to deal with their fields and discussed the establishment of such a society. In 1997, they discussed to establish a unified society which integrates both fields instead of separated societies. However, in 1998, the Korean Geophysical Society and the Korean Society of Exploration Geophysicists were separately established due to some practical problems. During 7 ~ 8 years since the establishment of the two societies, many members of the two societies intended that the two societies should integrate into a single comprehensive society based on the facts that many fields of each society are overlapped and naturally many members of one society are the members of the other society. The leaders of the two societies accepted these opinions also and began to discuss thoroughly the integration from 2005. Eventually, in 2007, the two societies successfully integrated and established the Korean Society of Earth and Exploration Geophysicists. The Korean Society of Earth and Exploration Geophysicists continues to cooperate and compete with other societies of geological science and mineral resources engineering in Korea and in circumpacific area including Asia, Oceania and Americas, contributing to the development of geophysics and geophysical exploration.

대학 물리학 수업이 공과대학 학생들의 물리 이미지 및 인식에 미치는 영향

송영욱 한국물리학회 2019 새물리 Vol.69 No.6

The images and perceptions of the subjects that learners have influence various aspects of learning the subject. Physics is one of the important subjects that engineering students are required to learn. However, in some cases, physics learning is difficult, depending on the gender of the students and whether or not they had beem able to study physics in high school. The purpose of this study is to analyze the effects of physics image and perception of engineering students through college physics class to find educational implications. The subjects of this study were 357 first-year students of the engineering college. The study analyzed the effects of physics image and perception before and after a college physics class according to the gender of the students and the study of physics in high school. Physics image was analyzed by using a semantic analysis method, and the perception of physics was analyzed by using a semantic network analysis method. The result, show that college physics classes neither affect physics image changes of engineering students nor alleviate the perception that physics is ‘difficult and complex’. 학습자의 교과에 대한 이미지 및 인식은 그 교과를 학습하는 데 다양한 측면에서 영향을 미친다. 물리는공과대학 학생들이 필수로 배우는 중요한 교과목 중에 하나이다. 하지만 학생들의 성별이나 고등학교과정에서의 물리 이수여부에 따라 물리 이미지 및 인식의 차이가 나타난다. 이 연구의 목적은 대학 물리학수업이 공과대학 학생들의 물리 이미지 및 인식에 미치는 영향을 분석하여, 물리 학습에 대한 교육적시사점을 논의하는 데 있다. 연구 대상은 공과대학 1학년 학생 357명으로 하였다. 분석 내용은 학생들의성별과 고등학교과정에서의 물리 이수 여부에 따른 대학 물리학 수업 전과 수업 후의 물리 이미지 및 인식의변화를 분석하였다. 물리 이미지는 의미분석법을 활용하여 분석하였고, 물리에 대한 인식은 의미네트워크분석 방법으로 분석하였다. 분석결과 대학 물리학 수업은 공과대학 학생들의 물리 이미지 변화에 별다른영향을 미치지 않으나 물리에 대해 ‘어렵고, 복잡하다‘라는 인식을 완화하였다.

과학중점학교의 물리 관련 교과 교육과정 편성 현황 분석

손정우,이봉우,조헌국,최재혁,심규철 한국물리학회 2018 새물리 Vol.68 No.12

This study aimed at investigating the physics curriculum implemented in science core schools. Thus, the researchers analyzed the science curriculum articulated in the annual reports of science core schools and interviewed some teachers in the schools to identify the features of the physics curriculum. The research findings were as follows: First, with respect to the teaching units by subjects, general science had the largest proportion, as much as 6.7 hours in average, and physics I and II were 4.2 and 4.4 hours, respectively, which were similar to other subjects such as chemistry, life science, and earth science. Second, most of schools opened the courses of physics I and II with two hours for two semesters. Fourteen schools taught physics I as an intensive unit whereas nine schools taught physics II intensively. In the case of specialized subjects, the most frequent one was independent research, and advanced physics was taught in 7 schools whereas physics experiments were done in 34 schools. Based on the findings, this study gives some implications about how to organize the physics curriculum in science core schools according to the 2015 revised science curriculum. 본 연구의 목적은 과학중점학교의 교육과정을 분석하여 물리 관련 교과목(물리I, 물리II, 고급 물리, 실험 물리 등)이 어떻게 편성되어 있는지 알아보는 것이다. 이를 위하여 전국의 112개 과학중점학교 운영성과보고서에 제시된 교육과정을 분석하고, 교육과정 편성 이유와 특징을 추가로 알아보기 위하여 일부 학교에 대해 설문과 면담을 진행하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과별 편성 단위를 살펴보았을 때, `과학'은 평균 6.7시간으로 가장 많았고, 물리I은 4.2시간, 물리II는 4.4시간으로 화학, 생명과학, 지구과학과 비슷한 수준이었다. 둘째, 물리I과 물리II는 2학년의 2개 학기에 각각 2단위씩 개설한 학교의 비율이 가장 많았으며, 집중이수로 개설한 학교는 물리I은 14개교, 물리II는 9개교였다. 셋째, 전문교과의 경우, 가장 많이 수업이 이루어지는 교과목은 `과제 연구'였고, 고급 물리를 개설한 학교는 7개교, 물리 실험을 개설한 학교는 34개교였다. 연구 결과를 바탕으로 2015 개정 교육과정의 적용을 고려하여 과학중점학교의 물리 관련 교과(물리학, 물리 실험)의 활성화를 위한 논의를 추가하였다.

복합역산을 이용한 물리검층자료로부터의 셰일성 사암 저류층의 지층 평가

최연진,정우근,하지호,신성렬 한국지구물리.물리탐사학회 2019 지구물리와 물리탐사 Vol.22 No.1

Well logging technologies are used to measure the physical properties of reservoirs through boreholes. These technologies have been utilized to understand reservoir characteristics, such as porosity, fluid saturation, etc., using equations based on rock physics models. The analysis of well logs is performed by selecting a reliable rock physics model adequate for reservoir conditions or characteristics, comparing the results using the Archie’s equation or simandoux method, and determining the most feasible reservoir properties. In this study, we developed a joint inversion algorithm to estimate physical properties in shaly sandstone reservoirs based on the pre-existing algorithm for sandstone reservoirs. For this purpose, we proposed a rock physics model with respect to shale volume, constructed the Jacobian matrix, and performed the sensitivity analysis for understanding the relationship between well-logging data and rock properties. The joint inversion algorithm was implemented by adopting the least-squares method using probabilistic approach. The developed algorithm was applied to the well-logging data obtained from the Colony gas sandstone reservoir. The results were compared with the simandox method and the joint inversion algorithms of sand stone reservoirs. 물리검층은 시추공을 이용하여 저류층의 여러 물성을 측정하는 것으로, 암석물리모델 관계식을 이용하여 공극률, 유체포화도 등의 저류층 특성을 파악하는데 활용되어 왔다. 물리검층자료의 분석은 저류층의 조건과 특성에 맞는 적당한암석물리모델을 선정하고, Archie식이나 시만독스법 등을 활용하여 얻은 결과를 비교함으로써 가장 신뢰성 있는 저류층물성을 결정하게 된다. 이 연구에서는 기존에 제시된 사암 저류층에서의 물리검층자료 복합역산 알고리즘을 바탕으로, 셰일성 사암 저류층의 물성을 평가하기 위한 복합역산 알고리즘을 개발하였다. 셰일의 양을 변수로 하는 암석물리모델 관계식을 제안하였으며, 야코비 행렬을 구성하고 민감도 분석을 수행하여 물리검층자료와 모델변수의 관계를 파악하였다. 확률론적 방법을 이용한 최소제곱법을 적용하여 복합역산을 수행하였다. 개발한 알고리즘은 Colony 가스사암 지역에서얻은 물리검층자료에 적용하였으며, 그 결과를 기존에 활용되는 시만독스법과 사암 저류층에서의 복합역산 결과와 비교해 보았다.

예비물리교사의 물리학습에 대한 신념과 과학의 본성에 대한 관점의 관계 탐색

김홍정,임성민 한국물리학회 2012 새물리 Vol.62 No.2

Science literacy has emerged as an important objective in modern science education and was reflected in the Korean National Curriculum, which was revised in 2011. For the enhancement of scientific literacy, understanding the nature of science (NOS) has been emphasized, and various efforts have been to that end. On the other hand, belief in science education research has been discussed as a psychological construct to affect the cognitive process such as conceptual understanding. Although many studies about the nature of science exist, little has been done to explore the relation between the nature of science and other variables in learning science. In this study, the authors investigated pre-service physics teachers'beliefs about learning physics and their views on the nature of science by using the Belief About Learning Physics Survey (Im, 2001)and a survey tool for the NOS by Nott \& Wellington (1993). Then,the authors explored the relationship between beliefs about learning physics and views on the nature of science through a correlational analysis. As a result, we found that the learning dimension of belief about learning physics and the process-content dimension of views on the nature of science were highly correlated, which means that pre-service physics teachers who have a physicist's perspectives on learning might consider contents as more important than process in physics inquiry. From this study, we can infer implications in physics teacher education for teaching of the nature of science. 과학적 소양은 국내외적으로 현대과학교육에 중요한 목적으로 부각되고있으며, 이는 2011년 개정된 우리나라 과학교육과정에도 반영되고 있다. 과학적 소양을 함양시키기 위해서 학교 현장의 과학교육에서는 과학의본성 이해가 강조되어왔으며, 과학의 본성 교육에 대한 다양한 노력들이이루어져 왔다. 한편, 과학교육연구에서 신념은 물리 개념의 이해와 같은인지적 과정에 영향을 주는 심리적 구인으로서 점차 부각되고 있다. 과학의 본성 이해를 측정하는 도구와 이를 활용한 연구는 많지만, 과학의본성과 다른 심리적 구인 간의 관계에 대한 연구는 드물며, 과학의본성과 물리학습에 대한 신념과의 관계에 대한 연구는 부족하다. 따라서이 연구에서는 Nott \& Wellington(1993)의 과학의 본성 조사 도구와임성민(2001)의 물리학습에 대한 신념 조사(Belief About Learning Physics Survey)를 활용하여 예비물리교사의 과학의 본성에 대한 관점과물리학습에 대한 신념을 조사하였으며, 이들의 관계를 탐색하기 위해상관분석을 하였다. 상관분석을 통해 예비물리교사가 가진 물리학습에대한 신념 중 학습 차원만이 과학의 본성에 대한 관점 중 과정-내용중심차원과 높은 상관을 보였으며, 이것은 물리학자적인 학습관을 지닌예비물리교사는 과학 탐구에 있어서 상대적으로 과정보다 내용을중요하게 여기는 것으로 해석할 수 있다. 이 연구 결과는 과학의 본성이해를 다루는 예비물리교사교육에서 물리학습에 대한 신념을 어떻게고려할 것인가에 대한 시사점을 제공한다.

고등학생들의 물리 선호도와 양자물리 학습에 대한 흥미

임성민(Sungmin Im),권문호(Munho Kwon) 한국물리학회 2022 새물리 Vol.72 No.10

최근 양자기술의 중요성이 부감됨에 따라 양자물리 교육의 필요성이 확산되고 있으며 이에 따라 2022 개정 교육과정에서도 고등학교 물리교육에서 양자물리의 비중이 확대될 예정이다. 이 연구에서는 고등학교 학생들의 양자물리 학습에 대한 인식을 알아보기 위해 물리 선호도와 양자물리 학습에 대한 흥미를 조사하였다. 전국 단위로 온라인 설문을 활용하여 응답을 수집하였으며, 최종적으로 고등학생 931명의 응답 결과를 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 감정 반응과 가치 인식 차원에서는 물리학의 여러 주제 중에서 양자물리를 보다 선호하였으나, 학습 필요성에 대해서는 다른 주제에 비해 상대적으로 가장 낮은 선호도를 보였다. 양자물리 교수학습에 대한 흥미의 경우, 주제 차원에서는 원자 구조, 양자 기술, 양자 현상 순으로 흥미가 높았고, 동기 차원에서는 호기심과 지식 습득을 진로 연관성보다 더 중요하게 인식하였다. 활동 차원의 경우 실험 활동과 문화 활동에 대한 흥미가 상대적으로 높았다. 학생들의 양자물리에 대한 선호도와 흥미는 학년과 희망 진로 계열에 따라 유의한 차이가 있었다. 이와 같은 연구 결과는 고등학교 수준에서 양자물리 교육 도입에 대한 당위성과 더불어 물리 교육과정 구성에 대한 시사점을 제공한다. As the importance of quantum technology is rising globally, it has become imperative to include quantum physics in the upcoming 2022 revised National Curriculum of Korea. To explore high school students perception on learning quantum physics, we surveyed their preference for physics and interest in learning quantum physics. We collected the student responses using an online survey and analyzed 931 responses overall. Notably, students showed a higher preference for quantum physics over other areas of physics in terms of the emotional response and valuational comprehension, while they showed a lower preference of quantum physics in behavioral volition. Students showed a higher interest in the study of atomic structure over quantum technology or quantum phenomena. They regarded the intellectual curiosity as a more important motive for interest than career relevancy and showed a high interest in experimental and cultural activities over others. The preference and interest of the students in learning quantum physics significantly differed with their grades and the future career paths. This study suggests the necessity to teach quantum physics in high schools as well as the implication for constructing a quantum physics curriculum.

PISA2015에 나타난 한국 고등학생의 수준별 물리성취도와 물리 주제 흥미 분석

오윤정(Oh, Yoonjeong),유희영(Ryu, Heeyoung) 학습자중심교과교육학회 2020 학습자중심교과교육연구 Vol.20 No.5

이 연구에서는 PISA2015 원자료를 활용하여 PISA2015 참여국, 12개 과학성취도 상위국, 한국의 물리성취도, 수준별(Level) 물리성취도, 물리 주제 흥미와 이들 사이의 상관관계를 분석하고 한국 물리교육에 대한 시사점을 도출하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 한국의 물리성취도는 PISA2015 참여국, OECD 회원국보다 높으며 Top12국에 해당하지만 물리 주제 흥미는 PISA2015 참여국, OECD 회원국보다 낮았다. 둘째, 한국은 Level 3~Level 5에서 물리성취도 수준이 높을수록 물리 주제 흥미(3주제 평균) 및 물리 주제별 흥미가 높아졌으며 통계적으로 유의하였다. 셋째, 수준별 물리성취도와 물리 주제 흥미(3주제 평균), 물리 주제별 흥미 사이의 상관은 Top12국(Pearson’s r=.168~.259), 한국(Pearson’s r=.127~.226), PISA2015 참여국((Pearson’s r=.119~.184) 순이었다. [힘과 운동], [에너지와 에너지 전환], [우주와 우주의 역사] 등 물리 3주제 사이의 상관은 한국이 가장 높았다(Pearson’s r=.353~.732). The purpose of this study was to analyze physics performance, physics performance by level and interest in physics topics of PISA 2015 participating countries, 12 top science performance countries and Korea, and define correlations among research items. The results were as follows. First, Korea was subsumed Top 12 countries, physics performance of Korea was higher than PISA 2015 participating countries and OECD countries. Second, the higher physics performance level of Korea, the higher the interest in physics topics of it in Level 3~Level 5, the statistics were statistically significant. Third, the order of correlations among physics performance by level, interest mean in 3 physics topics and interest by 3 physics topics were Top 12 countries (Pearson’s r=.168~.259), Korea (Pearson’s r=.127~.226), PISA 2015 participating countries (Pearson’s r=.119~.184). Korea has highest correlation among ‘motion and force’, ‘energy and its transformation’ and ‘the universe and its history’ (Pearson’s r=.353~.732).

사범대학 물리교육과의 전공 교육과정에 관한 예비 교사의 의견과 요구

조광희 ( Kwang Hee Jo ) 경북대학교 과학교육연구소 2013 科學敎育硏究誌 Vol.37 No.2

이 연구에서는 교사 양성을 위한 전공 교육과정에 관하여 물리교육과 재학생의 인식을 조사하고 개선 방안을 탐색하고자 하였다. 이를 위하여 한사범대학의 물리교육과에 재학 중인 3학년 15명, 4학년 13명을 대상으로 설문을 실시하였다. 응답자중 24명(86 %)이 고등학교에서 물리 I을 이수하였고, 22명(79%)은 대학수학능력시험에서 물리 I과목에 응시하였다. 설문 결과에 따르면 본인에게 현재가장 필요한 영역으로 고등학교 물리 수준의 이해 (36%), 일반물리학 수준의 이해(29 %) 등이 많이 선택되었다. 또 가장 필요한 신설 강좌로 응답자의 61 %(17명)가 고등학교 물리 수준의 강좌를 지목하였다. 아울러 일반물리학에 대한 학습이 필요하다는 점에 있어 비교적 일관된 의견을 보였다. 구체적으로 살펴보면 재학생들은 연습 문제 풀이가 어렵고 이해가 부족하여, 일반물리학 학습 과정에서 어려움을 겪는다고 응답하였다. 일반물리학 강좌의 개선 방안으로는 핵심 개념 이해를 위한 충분한 설명을 가장 우선시하였다. 이처럼 설문에 참여한 예비 교사들은 대체로 고교 물리 및 일반물리학의 이해를 도와줄 수 있는 방향으로 대학의 전공교육과정이 개정되기를 희망하였다. 다만 고등학교에서 물리 II를 이수한 학생과 전혀 이수하지 않은학생 사이에 의견 차이가 있었다. 새 교육과정의 적용 및 대학수학능력시험의 선택 과목 축소 등에 따라 향후 고등학교에서 물리를 이수하고 물리교육과에 입학하는 학생이 더욱 줄어들 것으로 예상되기 때문에, 학습 수요를 고려하여 전공 교육과정을 개정하는 방안을 다각적으로 검토할 필요가 있다. The purpose of this study was to investigate pre-service physics teachers` perceptions on the physics education major curriculum. We surveyed 15 junior, and 13 senior college students of physics education major in an university in southern part of Korea. Among them, 24 participants(86 %) took the physics 1 course in high school and 22 participants(79 %) chose the physics 1 in their Korea Scholastic Aptitude Test. The responses showed that the most necessary part in pre-service students` learning was the understanding of high school level physics(36 %), and the understanding of introductory level physics(29 %). In the wish list of courses to be open, high school level physics course was ranked first among seven options by 61 % of respondents. Also, there was some concurrence among respondents in opinion of the necessity for understanding introductory physics. Students felt difficulties in understanding it especially owing to the lack of problem solving skill and comprehension. They added that the sufficient explanation of core concepts should be the first action in the innovative plan. Most participants of pre-service physics teachers hoped to have the revised major curriculum which could help their understanding of high school level or introductory level of physics. However, there was a gap of opinions between the group of students with completion of the high school physics 1 & 2 course and those with non-completion of them. The approach of changing major curriculum with consideration of learners` needs was recommended because the number of students with completion of the high school physics course would probably be decreasing rapidly under these circumstances such as the application of new national curriculum, the reduction of the number of the elective courses in Korea Scholastic Aptitude Test and so on.

대학생들의 양자물리 기초개념 이해 조사

임성민,김재경 한국물리학회 2012 새물리 Vol.62 No.2

According to the recently revised National Curriculum, the secondary physics curriculum includes much of modern physics, such as relativity theory and quantum mechanics. Therefore, preparation is needed in high-school physics and pre-service physics teachers'education to come up with such trends. However, little is known about the teaching and the learning of modern physics, including quantum physics, compared to classical physics. Therefore, this study aims to investigate university students' conceptual understanding of introductory quantum physics so as to infer its significance for physics education for pre-service teachers and university students. For this, the authors used a Quantum Physics Conceptual Survey developed by Wuttiprom {\it et al.} (2009) to investigate students' conceptual understanding of quantum physics. As a result, the distribution of the ratio of correct answer shows much deviation according to item and theme; that is, students did well on the non-interpretive items applying formula but had difficulty on the interpretive items. Slso, there were no misconception patterns in the conceptual understanding of quantum physics, except for the interpretation of the uncertainty principle. 개정된 중등학교 물리 교육과정에는 상대론과 양자역학과 같은 현대물리내용이 대거 포함되었으며, 이에 대한 고교 물리교육 및 예비 물리교사교육에서의 대처가 요구된다. 하지만 고전 물리학에 비해 양자물리를포함한 현대물리학의 교수학습에 대해서는 연구된 바가 별로 없다. 이에이 연구에서는 물리를 전공하는 대학생들을 대상으로 양자물리의 기초개념에 대한 이해를 조사함으로써 예비 물리교사 교육 또는 대학물리교육에 대한 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해 Wuttiprom 등(2009)이 개발한 개념 이해 조사 도구를 이용하여 대학에서 현대물리학이상을 수강한 예비 물리교사 및 물리 전공 대학생들의 개념 이해를조사하였다. 연구 결과 대학생들의 양자물리 개념 이해는 주제와문항별로 정답률의 편차가 심했으며, 물리량의 표현식을 적용하는문항에서 높은 정답률을 보임에 비해 물리적인 의미를 해석하는문항에서는 낮은 정답률을 보였다. 또한 정답률이 낮은 문항에서 특정한오개념 유형이 나타나지 않았지만 불확정성 원리 해석에 있어서는오개념의 가능성이 드러났다.

미완성 물리 개념 모형의 완성 활동 및 주어진 물리 개념 모형의 수정 활동이 고등학생의 물리 개념 학습 성취도에 미치는 효과

김정국,김영민 한국물리학회 2011 새물리 Vol.61 No.5

본 연구에서는 고등학교 물리교과서에서 많이 제시되는 물리 개념 모형에대해 학생들로 하여금 단순히 읽고 지나가는 것이 아니라 주목하고분석해 보게 하는 방법으로 미완성 물리 개념 모형 완성 활동과 물리개념 모형 수정 활동을 고안하였으며, 이들 활동의 결과를 전통적 수업활동의 결과와 비교하였다. 연구 대상으로는 B광역시 소재 1개 고등학교2학년 학생 103명(3개 학급)을 표집하였다. 이렇게 표집한 3개 학급은각각 미완성 개념 모형을 완성하는 활동, 주어진 개념 모형을 수정하는활동, 전통적인 물리 수업 활동을 하도록 하고 그 성취도를 비교하였다. 본 연구의 결과는 첫째, 미완성 물리 개념 모형 완성 활동은 전통적 물리수업 활동에 비해 고등학생들의 물리 개념 학습에 효과적이라고 할 수있는 가능성을 보였다. 또한, 미완성 개념 모형 완성 활동을 통한성취도는 학생들의 학교 성적이 높을수록 높고, 학생들의 인지 수준과는거의 관계가 없다. 둘째, 물리 개념 모형의 수정 활동은 전통적 물리수업 활동에 비해 고등학생들의 물리 개념 학습에 효과적이라고 말하기어렵다. 인지수준에 따라서는 전통적 수업 방식에 비해 낮은 경우도나타났다. The purposes of this study are to investigate the effects of a Physics Conceptual Model Completion Activity and a Physics Conceptual Model Modifying Activity on high-school students'achievement in physics conceptual learning and to analyze if there are any relationships among their achievements based on purposed activities, cognitive levels, and school physics achievements. For the study, one-hundred three high-school students were sampled for three groups: two experimental groups (Model Completion Activity group and Model Modifying Activity group) and one control group. Pre- and post-tests were taken to measure the students' achievement in physics concepts, and a logical thinking ability test was administered after implementation period. In addition, the students'school physics achievements were analyzed. The research findings are as follows: First, the Physics Conceptual Model Completion activity has a higher potential for higher achievement in high-school students' physics conceptual learning than the Physics Conceptual Model Modifying activity or the conventional activity. Second,higher school science achievement is related to higher achievement in physics concepts through the Conceptual Model Completion activity. Lastly, the Conceptual Model Modifying activity is not more effective in conceptual learning than the traditional activity.