UF(University of Florida) 물리학과 양자역학 수업의 특징과 효과

Effects of the Quantum Mechanics Classes at the Department of Physics at the University of Florida

본 연구는 UF(University of Florida)의 물리학과 양자역학 수업의 특징과 그 효과를 살펴보기 위해 수업의 진행방식 및 평가 방법과 평가 내용을 살펴보고 수업에 참여한 학생들을 대상으로 조사된 ALC(Academic Learning Compacts) 평가지를 분석하여 수업의 효과를 검토해 보고자 하였다. 이를 위하여 연구자가 한 학기 동안 수업에 직접 참여하여 관찰하고 그 특징을 기록하여 분석하였으며, ALC평가 문항의 각 정답률을 비교함으로써 효과성을 검토하였다. 연구결과 양자역학 수업은 학생들의 학업성취도를 높이기 위해 퀴즈, 과제, 중간고사와 기말고사가 짜임새 있게 제공되고 있었다. 특히 주 3시간의 수업시간 보다 많은 4시간의 질문시간을 확보하고 있다는 점이 특색이었으며 평가는 암기사항과 더불어 개념 및 계산 능력을 평가하고 있었다. ALC 평가 결과 단순 암기를 요하는 문제일수록 정답률이 높았으며, 수치적 계산이 복잡해질수록 낮은 정답률을 보였다. 또한 개념적 이해를 필요로 하는 문항일수록 학생들이 어려움을 겪고 있었다. 따라서 충분한 개념적 이해와 더불어 수치적 계산에 익숙해 질 수 있도록 지도할 필요가 있음을 알 수 있다. 하지만 전체 정답률이 71.9%로 양자역학 수업에 참여한 학생들의 학업 성취도는 매우 높은 것으로 평가되었다.

The purpose of this study is to investigate the characteristics and effects of quantum mechanics classes at the University of Florida. The progress and evaluation methods of the class are reviewed and the effects of the class were investigated using the ALC (Academic Learning Compacts) tests of the students who participated in the class. The researcher participated in the class for a semester, observed and recorded the characteristics, analyzed them, and examined the effectiveness of class by comparing the percentage of correct answers in various ALC assessment questions. The study revealed that quantum mechanics class offered quizzes, assignments, midterm and final exams in order to improve students academic achievement. In particular, it was characterized by having 4 hours of office hours while the class time was 3 hours per week. The evaluation was to memorize formulas and evaluate concepts and computational ability. The results of the ALC tests, showed that the correct answer rate was higher for the simple memorization problems, and lower for the complicated computation. Also, the questions that require a higher level of conceptual understanding, exhibited the lower the percentage of correct answers. Therefore, it can be seen that there is a need to guide students to become familiar with numerical calculations with sufficient conceptual understanding. However, the overall correctness rate was 71.9%, and the students who participated in the quantum mechanics class had a very high academic achievement.