동시성의 상대성에 대한 이해 과정에서 학생 개념의 개입 유형과 확신 유형

The Intervention Types and the Conviction Types in Understanding the Relativity of Simultaneity

이 연구는 특수상대성이론의 기초가 되는 동시성의 상대성 개념을 이해하는 과정에서 나타나는 학생 개념의 개입 유형 및 확신 유형을 조사하려는데 연구의 목적을 두었다. 이를 위해 20명의 대학생 및 대학원생을 대상으로 면담을 실시하였다. 연구 결과, 학생 개념의 개입 유형은 크게 ‘경험습득개념개입형’과 ‘교과학습개념개입형’으로 나눌 수 있었다. 경험습득개념형은, ‘동대상 동현상’ 개념이 가장 많이 나타났으며, 교과학습개념형은 특수상대성이론과 관련된 ‘광속불변의 원리’, ‘상대속도’ 등의 여러 개념들이 제시되었는데, 상황을 설명하기 위해 부적절하게 사용되는 경우가 대부분이었다. 또한 학생 개념의 확신 유형을 조사하기 위해서 상황분석틀을 개발하여 적용하였다. 그 결과 학생들의 확신 유형은 크게, ‘고갈등-고신뢰형’, ‘고갈등-저신뢰형’, ‘저갈등-고신뢰형’, ‘저갈등-저신뢰형’으로 나눌 수 있었다.

The purpose of this study was to examine the intervention type and the conviction type in learning process about the relativity of simultaneity which is a fundamental concept of the special relativity. For that purpose, we have developed a material about the relativity of simultaneity, which was focused on cognitive conflict. From the results of interview with 20 interviewees, the concepts that the students have about the relativity of simultaneity could be divided into two intervention types: experience-learned concept type and text-learned concept type . The experience-learned concepts interfered students learning about basic concepts in the special relativity, and the text-learned concepts were used unreasonably to avoid the conflict situations. With the situation analysis frame, we could find that the students conviction type was divided into four types: High conflict - High belief , High conflict - Low belief , Low conflict - High belief , Low conflict - Low belief .