물리식의 의미에 대한 분석 : 존재론 차원과 인식론 차원을 중심으로

Abstract

A physics equation is a symbolic representation of physics knowledge through mathematical modeling. The equation is a medium that links physics with mathematics, making necessary a teaching and learning approach in which physics equations can be used to provide a way of understanding physics concepts beyond their use as a simple tool of physics problem solving. This study provides a hierarchical analysis at three levels on the meanings of physics equations. In the process, the difference between physics equations and mathematics formulae, and the difference between the physical meanings and the mathematical meanings of physics equations are analyzed. In particular, the physical meanings of the equations are analyzed and synthesized in ontological and epistemological dimensions. The framework and the results of this study may provide a foundation for more meaningful teaching and learning of physics equations.

물리식은 물리 개념에 대한 지식을 수학적으로 모델링하여 기호들의 관계로 나타낸 것이다. 물리식은 물리와 수학을 연결하는 매개체이기 때문에 물리식을 단순히 문제풀이의 수단으로서가 아닌 물리 개념을 이해하기 위한 수단이 되도록 하는 교수학습이 필요하다. 이를 위해 본 연구는 물리식이 갖는 의미에 대해 세 수준의 위계적인 분석을 수행하였다. 이 과정에서 물리식과 수학식의 차이점, 물리식에 대한 물리적 의미와 수학적 의미의 차이점을 분석하였다. 특히 식의 물리적 의미를 존재론적 범주차원과 인식론적 범주차원에서 분석하고 이를 종합하였다. 본 연구에서 제시하는 분석틀과 분석결과는 물리식에 대한 보다 유의미한 교수학습을 위한 토대를 제공할 수 있을 것이다.