일반적으로 학생들은 변위를 눈으로 확인하기 쉬운 횡파에 비해 변위를
눈으로 확인하기 어려운 종파의 이해에 많은 어려움을 겪는다. 본 연구의
목적은 중학교 상위권 학생들의 종파에 대한 생각을 알아보는 것이다.
이를 위해 서울시내 학교장의 추천을 받은 중학교 상위권 학생 220명을
대상으로 소리 나는 닫힌 관 내 공기입자의 움직임을 그림과 함께
설명하게 하고, 그 결과를 유형별로 분석했다. 응답자 중 86%의
학생들이 미시적인 설명을 시도하였으나, 이 중 76%의 학생은 공기
입자가 앞으로 나아감의 설명유형을, 16%의 학생은 종진동 등의
설명유형을 나타냈다. 미시적 설명과 거시적 설명을 함께 나타낸 학생이
3%, 미시적 설명과 상징적 설명을 함께 나타낸 학생이 11%로
나타났다. 이 결과는 많은 학생들이 소리를 종파로 학습함에도 불구하고,
파동의 전파와 매질의 진동에 대한 이해가 명확하지 않다는 것과
종파로서 소리를 이해를 위해서는 거시적 설명과 미시적 설명을 연계하는
방안이 요구된다는 것을 시사한다.Generally, many students experience more difficulties in
understanding longitudinal waves, in which displacements of the
medium are not easily visible, than in understanding transverse
waves. The purpose of this study is to investigate middle-school
high-achievers' understanding of air-particles' vibration in a
longitudinal sound wave. 220 high achievers of the 8th grade, who
were referred by their own school principals in Seoul area, were
asked to draw and explain the vibration of air particles in a closed
pipe. The answers were categorized and analyzed using a network
analysis. About 86% of the sample students explained the
air-particles' vibration from a microscopic view. 76% of those
appeared to have a forward model and 16% appeared to have
transverse or other type of vibration rather than longitudinal
vibration. About 3% of the sample showed a mixed model of
microscopic view and macroscopic view, and 11% showed mixed model
of a microscopic view and a symbolic view. This result suggests that
many students misunderstand sound wave propagation and air-particles
motion as medium and that the connection between the microscopic
view and the microscopic view might be a way of identifying a sound
wave as longitudinal wave.