물리학과 첨단기술 NOVEMBER 2015 38 학생들이 행복한 물리강의는 어떤 것일까? 장 기 완 저자약력 장기완 교수는 미국 조지아대학교(The University of Georgia) 이학박사 로서 현재 창원대학교 물리학과 교수로 재직 중이며 한국물리학회 감사를 맡고 있다.([email protected]) 한 인터넷에 접속하여 ‘How to live a happy Life’ 를 검색하 니 4억5천1백만 개의 검색결과가 나왔다. 2015년 통계로 세 계인구가 73억임을 고려하면 이는 엄청난 결과로서 행복한 삶 에 대한 관심이 매우 높다는 반증과 함께 거의 모든 사람들의 공통관심사이기 때문일 것이다. 그렇다면 누구나 원하는 ‘행복 한 삶은 어떻게 얻을 수 있을 것인가?’ 에 대한 의문을 가지게 되며, 학생들은 미래의 행복한 삶에 대한 희망을 가지고 수업 을 듣게 된다. 학생들의 장래 행복한 삶도 중요하지만, 학생의 신분을 유지하고 있는 현재도 행복한 삶을 살아야 할 권리가 있다. 학생들의 행복한 삶은 학생 스스로 자신을 관리하는 방 법과 사고에 의해서 결정될 것이나, 학생들과 비교적 많은 시 간을 공유하는 일선교사 또는 교수들도 일정 부분 책임이 있 다. 학생들의 행복한 삶은 다방면에서의 활동을 통하여 이뤄지겠 지만, 학교수업을 통하여 이뤄지는 부분도 많으리라 판단한다. 학생들이 배우는 모든 교과목에 대해 논할 수는 없지만 과학 중 에서 물리를 가르치는 교사나 교수들이 학생들을 어떻게 가르치 면, 물리에 대해 보다 많은 흥미를 느끼도록 하는 방법이 무엇인 가에 대해 경험을 바탕으로 저자의 생각을 기술하고자 한다. 수 업을 받는 학생들이나 수업을 담당하는 교사나 교수들은 모두 실용적이며 창의적인 교육을 원하지만, 원하는 대로의 교육이 이 뤄지기는 어려운 것이 현실이다. 주어진 환경에서 가능한 실용적 이면서 창의적이며 행복한 교육이 이뤄지기 위해서는 수업에 참 여하는 학생들이 수업에 대한 흥미를 느끼도록 만들어야 한다. 이를 위해서는 학생들이 가지고 있는 기존의 지식과 경험을 최 대한 활용하는 수업방식이 이뤄져야 한다는 것이 저자의 생각이 다. 따라서 학생들이 보다 많은 흥미와 함께 수업을 통한 나름대 로의 행복을 느끼는데 조금이라도 도움이 될까 하는 마음으로 간단한 예시와 함께 저자의 의견을 개진하고자 한다. 학생들이 물리를 어렵다고 느끼는 주된 이유 중의 하나는 짧 은 시간 내에 좋은 가시적인 결과의 도출을 중요시하는 우리나 라의 교육현실과 문화가 일정부분 기여한다고 생각한다. 이에 대 해서는 다양한 의견과 함께 여러 문제들이 제기될 수 있으나 다 음의 3가지를 지적하고 싶다. 첫째로 일선 중․고등 및 대학교에 서는 개념중심의 물리교육이 많이 이뤄지지 않고 결과를 암기하 는 교육이 이뤄지고 있다는 점이며, 두 번째 요인으로는 교과목 간에 연결성이 적다는 생각이다. 그리고 세 번째 요인으로는 배 운 내용의 활용성이 낮고 실생활에서의 적용분야를 유효적절하 게 연결시키지 못한다는 점이다. 이 중에서 교과목 간에 연결성 이 적다고 보는 이유는 다음과 같다. 현재 아파트 가격이 1억 원 인데 매달 100만원씩 상승하면 10개월 뒤에 이 아파트를 사기 위해서는 얼마의 돈이 필요한가에 대해 질문하면, 초등학생들도 모두 정답을 이야기한다. 한편 수학시간에 일차함수(y=ax+b) 에 대해 배운 학생들에게 가속도가 a인 자동차가 t초 동안 주행 한 후, 자동차의 속도를 수식(v=at+v 0 )으로 표현하라고 하면 수학시간에 배운 일차함수 문제와는 별개의 질문으로 받아들인 다. 물론 이들 3개의 양들은 모두 같은 개념을 사용한다. 또한 물리를 잘 하기 위해서는 수학을 잘 해야 된다고 생각하는 것이 일반의 공통된 생각인 것 같다. 하지만, 물리에서 볼 때에 수학 은 물리적인 현상을 상대에게 가장 간단명료하게 전달해주는 하 나의 언어에 불과하며, 일반물리에서 사용되는 수식 또한 개념적 으로 보면 4칙 연산에서 크게 벗어나지 않는다. 따라서 교사나 교수들이 물리나 수학의 새로운 개념을 도입하는 경우에 기존의 지식과 함께 일상생활에서의 경험을 활용하면 학생들이 보다 쉽 게 물리 개념을 이해하고 흥미를 가지리라 판단한다. 또한 학생 들을 포함하여 많은 사람들이 의미를 정확히 이해하지 못하면서 사용하는 전문용어들이 생각보다 많다는 사실이다. 여기서는 학 생들이 알고 있다고 믿거나 의미를 이해하지 못하고 자주 사용 하는 힘, 전압 및 빛의 투과에 대해 예를 들어가면서 물리를 가 르치는 데 있어서 학생들에게 좀 더 쉽게 접근하는 방법에 대해 간단히 기술하고자 한다. 힘이란 무엇인가? 학생들에게 힘이 무엇이냐고 질문하면, 대부분의 학생이 힘은 질량에 가속도를 곱한 것으로 라고 답변을 한다. 힘이 ‘질량에 가속도를 곱한 것’으로 표현된 이유에 대해 다시 질문하 면 답변을 못하는 경우가 매우 많은데 그 이유는 힘에 대한 표현 식, 가 어떤 이론으로부터 나온 것이 아니라 실험결과 를 바탕으로 얻어진 실험식이라는 사실을 잘 모르기 때문일 것 이다. 즉, 학생들이 힘에 대해 배우면서, 힘에 대한 정의를 암기
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학생들이 행복한 물리강의는 어떤 것일까?webzine.kps.or.kr/contents/data/webzine/webzine/14762087087.pdf · 그림 7과 같이 안쪽에는 초록색 풍선을 넣고
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