ÇÊ ÝX ì Äß Ã Å Ö כ ] K ¡ ø p ©ù p § ü X ¢ t ° Ë ÑÌ ¦ R w ¤] K ¡ ø p © z » 4 ® o õ m Í ¾ Ö « Ê Ý] K ¡ ¤° n É; c8 ý X
ì Ä Ó Þ
U ` 9
U ´ í1 p x < Æ §, " fÖ ¦ 156-808
G B £
∗"
fÖ ¦ §¹ ¢ ¤ @ / < Æ § õ < Æ §¹ ¢ ¤ õ , " fÖ ¦ 137-742 (2009¸ 5 Z 4 21{ 9 ~ à Î6 £ §, þ j7 á x à º& ñ : r 2009¸ 6 Z 4 11{ 9 ~ à Î6 £ §)
: r ½ ¨\ " f H í1 p x õ & ñ 5 < Ƹ 1 < Æl \ ¸ H î Ö ¦ õ E $ Ý ¼ï é ß " é ¶ \ @ /ô Ç & ³ © §¹ ¢ ¤ _ # Q 9¹ ¡ §` ¦ ì r
$
3 ¦ s \ ¦ ´ òõ & h Ü ¼ Ð t ¸ l 0 Aô Ç ~ ½ Óî ß ` ¦ ] jî ß ô Ç . E $ Ý ¼ < Æ_ þ v _ ´ òõ & h t ¸\ ¦ 0 AK y n C_ â Ð
\
¦ f ] X ^ ¦ à º e ¸2 ¤ 2 t Ò o s © _ Y Us $ s ¸× ¼ü < µ 1 Ï F g s ¸× ¼\ ¦ s 6 x # , î ï ¢ ¸ H îFï 1
p
x õ ° ú É r ç ß é ß ô Ç / å J 0 p x ô Ç 4 × 4 Ð ½ ¨$ í ) a Ò o F g " é ¶ © u \ ¦ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ Ð ] j % i . Õ ª o
¦ í1 p x < Æ § 5 < Ƹ 2 > hì ø Í` ¦ & ñ # Ò oF g " é ¶ © u \ ¦ à º\ O \ & h 6 x # E $ Ý ¼\ @ /ô Ç í1 p x < ÆÒ q t[ þ t _
> h¥ Æ o\ p u H % ò ¾ Ó` ¦ ¸ ô Ç õ ^ ¦2 ¤E $ Ý ¼\ _ ô Ç y n C_ â Ðü < © _ ¸_ þ v` ¦ < Æ_ þ v H X <
¸¹ ¡ § s ÷ &% 3 .
PACS numbers: 01.40.Ej, 01.50.My Keywords:ÒoF g"鶩u, E$ݼ, õ<Æ Ãº\O
I. " e  ] Ø
õ
< Æ É r õ < Æ& h Ü ¼ Рà н ¨ H 0 p x§ 4 õ õ < Æ l : r > h¥ Æ
`
¦ _ þ v1 p q ¦ õ < Æ& h I ¸\ ¦ l Ø Ô H §õ s 9, õ < Æ §
¹
¢
¤ \ " f õ < Æ& h > h¥ Æ ` ¦ ` ¦ Ð s K H כ É r õ < Æ §
¹
¢
¤ _ × æ כ ¹ô Ç õ ] j Ð # 4 R M ® o .
Ä
ºo §¹ ¢ ¤ õ & ñ \ " f 5 < Ƹ õ < Æ §õ \ ¸ H î Ö ¦ õ E $ Ý ¼ï é ß " é ¶` ¦ § H 5 < Ƹ õ < Æ §õ _ 17> h é ß
"
é
¶ × æ \ © Ø Ôu l # Q 9î r é ß " é ¶ Ü ¼ Ð g 1 L ¤Ü ¼ 9, < Æ Ò q
t_ < Æ_ þ v 4 H ê ø Í ¸\ ¦ ì r$ 3 ô Ç õ Ö ¦ õ E $ Ý ¼ é ß " é ¶ s 17 > h é ß " é ¶ × æ \ 7 P : Ð # Q 9¹ ¡ §` ¦ H כ Ü ¼ Ð z ¤ [1]. Osborne õ Black [2] É r y n Cõ ' aº ) a & ³ © [ þ t \ @ /ô Ç 7∼11 [ j 1 l x _ > h¥ Æ ` ¦ ¸ % i ¦, Bendallõ Goldberg [3] H \ Vq § [ þ t _ y n C, r y , Õ ªa Ë > ü < Ö ¦ _ © \ @ / ô
Ç t d ` ¦ ¸ % i Ü ¼ 9, Brickhouse [4] H y n Cõ Õ ª a Ë
> \ ¦ ' a ¹ 1 Ï H כ õ 3 < Ƹ < Æ_ þ v õ & ñ \ " f e y H s : r [
þ
t s # Qb G> © ñ 6 x` ¦ H t \ @ /K Ð ¦ % i . Ä º o
_ â Ä º í1 p x < ÆÒ q t[ þ t _ Ö ¦ õ E $ Ý ¼\ ' a ô Ç > h¥ Æ
`
¦ ì r$ 3 ô Ç ½ ¨ Ð ¦÷ &% 3 Ü ¼ 9 [5], × æ < ÆÒ q t` ¦ @ / © Ü ¼ Ð y n
C_ $ í | 9 \ @ /ô Ç ½ ¨ ¸ Ð ¦ ) a e [6].
∗E-mail: [email protected]
s
X O > y n Cõ ' aº ) a ¸> h¥ Æ ½ ¨ H ´ ú §s à º' ) a ì ø Í y n
C\ @ /ô Ç ` ¦ É r > h¥ Æ + þ A$ í õ ´ òõ & h t ¸ ~ ½ ÓZ O ½ ¨
H f p . Ý ¶ F Õ ü t É r í1 p x < ÆÒ q t_ µ 1 ϲ ú é ß > \ ¦ ¦
9 # ^ ¦ M : y n C_ f H ¸_ þ v` ¦ f ] X Ð# Å Ò# Q 9, s \ ¦ 0 AK " f H Y Us $ F g " é ¶ s 9 Ã º& h © u e ` ¦ % i [ O
% i [7]. & ³F §õ " f\ " f ] jr ¦ e H z ´+ « >Ü ¼
Ð H y n C_ f õ Ï ã J] X ¸_ þ v` ¦ Ì º§  > ' a ¹ 1 Ï l j Ë µ[ þ t 9, ´ òõ & h à º\ O ` ¦ 0 AK " f Y Us $ \ ¦ Ö ¸6 x ô Ç F g < Æ © u
9 כ ¹ { 9 < Æ § & ³ © \ " f H Y Us $ \ ¦ Ö ¸6 x ô Ç Ã º
\ O
s _ s À Ò# Qt t · ú § ¦ e H z ´& ñ s . & ³F Y Us $
\
¦ s 6 x ô Ç F g < Æz ´+ « > © u s p > hµ 1 Ï÷ &# Q Ð/ å L ÷ & ¦ e Ü
¼ , 2> h < Ê É r 3 > h_ À 1 Ïç ß Ò o Y Us $ F g ` ¦ s 6 x # y n C _
â Ðë ß S X ½ + É Ã º e H & ñ ¸s . © ` ¦ ¸½ + É M :\
H ´ ú § É r F g ` ¦ 6 x # < ÆÒ q t[ þ t _ ¸> h¥ Æ + þ A$ í ` ¦ × ¦ { 9
à º e H ½ ¨ õ [8]ü < §¹ ¢ ¤6 x 3 " é ¶ F g r o
© u ] j [9] 1 p x _ ½ ¨ õ \ ¦ ½ ÓÜ ¼ Ð F g < Æõ ' aº ) a
§Ã º < Æ_ þ v « Ñ ] j r 8 ´ ú § É r F g ` ¦ 6 x ¦ ¨ î s
m { 9 ^ & h Ü ¼ Ð è q 9 כ ¹$ í s e 6 £ §` ¦ · ú Ã º e .
s
\ : r ½ ¨\ " f H þ j H \ À 1 Ïç ß Ò o Y Us $ s ¸
×
¼(laser diode; LD)ü < µ 1 Ï F g s ¸× ¼ (light emitting diode; LED) s ü @\ í2 ¤Ò o LD x 9 LED\ ¦ ~ 1 > ½ ¨½ + É Ã º e
Ü ¼Ù ¼ Ð 2Ò o s © _ LEDü < 2Ò o s © _ LD\ ¦ s 6 x ô Ç
-313-
F
g < Æ Ã º\ O 6 x Ò oF g " é ¶ © u \ ¦ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ Ð ] j
¦, s Ò oF g " é ¶ © u \ ¦ í1 p x < Æ § 5 < Ƹ 1 < Æl Ö ¦ õ E $ Ý
¼ é ß " é ¶ \ & h 6 x # Ã º\ O Ê ê\ s © u í1 p x < ÆÒ q t_ E $
Ý ¼\ @ /ô Ç > h¥ Æ o\ # Q " % ò ¾ Ó` ¦ p u H t · ú Ð
¦ % i .
II. ì Å U ê s0 n É õ m Í ± n Ç
1. ì Å 6 V ê s
: r ½ ¨ H " fÖ ¦ r èF í1 p x < Æ §\ " f 5 < Ƹ 2> hì ø Í
`
¦ & ñ # q §ì ø Í(35" î )õ z ´+ « >ì ø Í(35" î )Ü ¼ Ð ¾ º# Q z
´r % i . q §ì ø Í É r & ³F 7 §¹ ¢ ¤ õ & ñ t ¸" f\ " f ] j r
¦ e H { 9 ì ø Í& h + þ AI _ Ã º\ O ` ¦ ' % i . Õ ªo
¦ õ \ ¦ ½ ÓÜ ¼ Ð, q §ì ø Íõ _ 1 l x{ 9 ô Ç
$ í
2 [ ¸\ ¦ Ðs H < Æ/ å L` ¦ z ´+ « >ì ø ÍÜ ¼ Ð & ñ ¦ : r ½ ¨
\
" f > hµ 1 Ïô Ç Ò oF g " é ¶ © u \ ¦ Ö ¸6 x # Ã º\ O ` ¦ ' % i
.
2. ì Å U ê s0 n É õ m Í ± n Ç
: r ½ ¨\ ¦ ' l 0 A # Ò oF g " é ¶ \ Vq © u \ ¦ ] j
ô Ç Ê ê " fÖ ¦ õ â l ¸ èF _ & ³ © § 30" î \ > 5 < Æ
¸
1 < Æl Ö ¦ õ E $ Ý ¼ é ß " é ¶` ¦ t ¸ " f H # Q 9¹ ¡ §,
\
Vq © u _ & ³ © & h 6 x 0 p x$ í õ Ð ¢ - a ½ + É & h 1 p x Ü ¼ Ð ë H
½ Ó` ¦ ½ ¨$ í # [ O ë H` ¦ z ´r % i . [ O ë H õ \ ¦ ½ ÓÜ ¼
Ð î ß 1 p x õ ' aº ) a © u _ { 9 Â Ò\ ¦ Ð ¢ - a % i . ] j ) a
Ò oF g " é ¶ © u \ ¦ Ã º\ O \ & h 6 x l \ E $ Ý ¼\ ' aº ) a
\ ¦ q §ì ø Íõ z ´+ « >ì ø Í\ z ´r % i Ü ¼ 9 à º\ O Ê ê
\
¸ ° ú É r t Ð Ê ê \ ¦ z ´r % i . t _
ë H ½ Ó ? /6 x É r Table 1 õ ° ú . q §ì ø Í_ â Ä º Ö ¦ õ
E $ Ý ¼ é ß " é ¶ _ à º\ O É r §õ " f_ z ´+ « >Ü ¼ Ð ' ÷ &% 3 Ü ¼ 9, z ´+ « >ì ø Í\ " f H Ò oF g " é ¶ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ\ ¦ Ö ¸6 x % i
. s M : z ´+ « >ì ø Í_ â Ä º §z ´` ¦ þ j@ /ô Ç # Q¿ ºî r ¨ 8 â Ü ¼ Ð ë
ß H + ' Ò oF g " é ¶ © u \ ¦ È Ò" î ô Ç Ã º ¸ î ß \ ¿ º ¦, ¾ Ó` ¦ x 0
> y n C_ ' ~ ½ Ó ¾ Ó` ¦ Ì º§  > ^ ¦ à º e ¸2 ¤ % i . z ´ +
«
> É r 4 > h_ ¸´ n u s Y Us $ © u ü < LED © u \ ¦ [ t 9
9 Ö ¸1 l x ¦ Ö ¸1 l x t \ ' a ¹ 1 Ïô Ç õ \ ¦ & h ¸2 ¤ % i . ¸
´
n u" é ¶[ þ t É r ¸´ n u \ " f Ð_ # " é ¶ H ¸ ª ` ¦ & ñ ô Ç Ê ê \ V
© ÷ & H õ \ ¦ l 2 ¤ ¦ f ] X z ´+ « > ¦ ' a ¹ 1 Ï % i .
III. ; dR X ê sV < gX c l õ m Í ôX ê s w כ r Ç Ã U Ø
: r ½ ¨\ ¦ 0 A # r × æ \ " f ó ø ÍB H Y Us $ í '
\
¦ ì r K # % 3 É r Y Us $ s ¸× ¼\ ¦ ß ¼w n = ó ø Í\ î ï
¸ ª Ü ¼ Ð ¦& ñ # \ Vq © u \ ¦ ] j % i . \ Vq © u
] j Ê ê " fÖ ¦ õ â l t % i § 30" î \ > Table 2ü < ° ú
É
r [ O ë H` ¦ z ´r # Ò oF g " é ¶ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ ] j _ r
& h ` ¦ % 3 ¦ % i .
5 < Ƹ 1 < Æl Ö ¦ õ E $ Ý ¼ é ß " é ¶ _ §Ã º 4 H ê ø Í ¸\ ¦ ¶ n s H ë
H ½ Ó\ " f [ O ë H @ / © s % 3 ~ 30" î _ § × æ 21" î s # Q 9
¹
¡
§` ¦ H ¦ 6 £ x ² ú % i . Ö ¦ õ E $ Ý ¼ é ß " é ¶` ¦ Ø Ôu l
# Q 9î r ² ú ¨Ü ¼ Ð H « Ñ_ ] j x 9 ï r q ü < < ÆÒ q t[ þ t` ¦ s
K r v l # Q§ > l M :ë H s H 6 £ x ² ú s © ´ ú § ¤ . Õ ª X O
§ [ þ t É r # Q* ô Ç Ã º\ O ~ ½ ÓZ O Ü ¼ Ð Ã º\ O ` ¦ ' 9
« Ñ_ ] j x 9 ï r q \ " f # Q* ô Ç # Q 9¹ ¡ § ¦ e H t ë H
½ Ó 3\ " f Ó ü t% 3 . [ O ë H @ / © § 30" î × æ 19" î _ §
§õ " f z ´+ « >Ü ¼ Ð Ã º\ O ` ¦ ' ô Ç ¦ 6 £ x ² ú % i Ü ¼ 9, § õ
" f\ ] jr ) a < H 1 p x z ´+ « >_ â Ä º y n Cs # y n Cs ¸
t ¦ ( t H ¸_ þ v` ¦ & ñ S X y Ðl # Q§ > ¦ ' ? @y n C` ¦ s 6 x ô
Ç z ´+ « > É r ± ú } _ % ò ¾ Ó` ¦ ´ ú §s ~ Ã Î H ¦ % i .
¢
¸ô Ç ½ ¨ ë ß H \ Vq © u _ ` ¦ ] jr # Ò
oF g " é ¶ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ_ 9 כ ¹$ í õ & ³ © \ _ & h ½ + Ë$ í \ @ / K
¸ ô Ç [ O ë Hë H ½ Ó\ @ /K , 30" î _ § × æ 25" î _ §
Ò oF g " é ¶ §Ã º < Æ_ þ v « Ñü < ° ú É r z ´+ « > © u 9 כ ¹
¦ Ò q ty ¦ e % 3 . Õ ª Q \ Vq © u Ð ] jr ô Ç
` ¦ Ð ¦ & ³ © \ _ & h ½ + Ë$ í ` ¦ ¶ n s H ë H ½ Ó\ " f H < ÆÒ q t[ þ t _
¸ s # Q 90 > Ðs 9, Y Us $ © u _ q 6 x& h õ 0
A+ « >$ í ` ¦ s Ä » Ð [ þ t 9 3" î _ § & h ½ + Ë t · ú § ¦ 6 £ x
² ú
% i .
0
Aü < ° ú É r & ³f § [ þ t _ [ O ë H õ ÐÂ Ò' 83 %_
§ [ þ t s y n Cs ¸s ¦ ( t H ¸_ þ v` ¦ S X z ´y ^ ¦ Ã º e H
© u 9 כ ¹ H r & h ` ¦ % 3 % 3 . ¢ ¸ô Ç < ÆÒ q t[ þ t s ¸
l ~ 1 ¸2 ¤ LD ü < LED > hZ > Û ¼0 Au \ ¦ ë ß [ þ t ¦, Y
Us $ f ] X è H \ ² ú ¢ H 0 A+ « >` ¦ } l 0 A # ~ 1 > ¹ ¡ §f s
t · ú § ¦ z ´+ « > × æ \ © u Å # Qt t · ú § ¸2 ¤ © u \ ¦ |
¦ > ] j % i .
IV. t ° Ë ÑÌ ¦ R w ¤] K ¡ ø p © z » < gX c l
© s 635 nm À 1 Ïç ß Ò oõ © s 532 nm í2 ¤Ò o LD Ð ë ß H Ò oF g " é ¶ © u H ¿ ºa 20 mm ^ o =ó ø Í\
Ðü < [ j Ð\ y y 4> hm 16> h_ ½ ¨" í ` ¦ Ý ü ¦ ½ ¨" í î ß \ z
´ 2 ; 8 ¸ ª Ü ¼ Ð ] j ÷ &# Q ó ø ÍB ÷ & H LD ¸Ñ ý t © u \ ¦ " f
Ð ¨ î ' > Â Ò Ã Ìr & Y Us $ y n Cs ¨ î ' > f >
Table 1. Contents of the questionnaires for evaluating the concept of lens.
Field Specific Field No. Concept
light refraction
discrimination of lens 1 discrimination of convex lens 2 discrimination of concave lens
direction of the refracted light 3 direction of refracted light through convex lens 4 direction of refracetd light through concave lens image of object 5,7 image of object through convex lens
6,8 image of object through concave lens
Table 2. Contents of questionnaire for teachers.
Field No. Question
Teaching experience of Mirror and Lens
1 Difficulties in teaching Lesson 1. Mirror and Lens 2 How to teach Lesson 1. Mirror and Lens 3 Whether the schools have optical light sources or not
Opinions of the preliminary device
4 Necessity of the multicolor laser light source as an optical source in science class 5 Availability of multicolor laser light source as an optical source in science classroom 6 Comments on the preliminary device
Fig. 1. Drawing of LDs and switches.
ë
ß H כ s (Fig. 1). Fig. 1\ " f " é ¶ î ß \ " é ¶: x+ þ A ¸ ª
É r LD ¸Ñ ý t` ¦ LD l ñ e H / B M \ Â Ò Ã Ìr H כ ` ¦ _
p ô Ç . LD ¸Ñ ý t © u H ü @ â s 16 mms 9 LD ¸Ñ ý t ü
@ â _ ß ¼l \ ´ ú > ^ o =ó ø Í\ / B N 0.5 mm s ? / ÷ &> Y
Us $ © u Ð & ñ x 9 > ½ ¨" í ` ¦ Ý ü ¦ LD ¸Ñ ý t` ¦ ^ o =ó ø Í\ é
ß é ß y ¦& ñ r ( . s M : Y Us $ \ ¦ ¦& ñ r ~ ´ ^ o =ó ø Í É r Y U s
$ ¸Ñ ý t s ~ 1 > t z ´+ « > ¸× æ Å # Qt H 0 A+ « >` ¦
~
½ Ót l 0 A # Ø æì r y ¿ º î r 20 mm ^ o =ó ø Í` ¦ 6 x
% i .
LD © u H Fig. 1 õ ° ú s Ð/ å J Û ¼0 Au \ ¦ LD _ (+)Â Ò ì
r õ # Û ¼0 Au (`)\ ¦ { Ü ¼ À Ó â ì\ ¦ Ã º e
¸2 ¤ # î § > = r & , y y _ Y Us $ \ ¦ 1 l qw n & h Ü ¼ Ð 1 l x
½
+ É Ã º e ¸2 ¤ Û ¼0 Au \ ¦ % i . Û ¼0 Au \ ¦ ^ o =ó ø Í î ß _
Fig. 2. Photographs of a multicolor light source with laser diodes(left) and connected switches(right).
LD \ P \ < Êa [ O u Û ¼0 Au \ ¦ ¸ ½ + É M : LD\ ¦ | × ¼ w n
= Ã º e ¦, / B N ç ß s -Á º a ? è # Û ¼0 Au ë ß ¸ ½ + É Ã º e
¸2 ¤ Û ¼0 Au ë ß Z > ¸ Ð l ó ø Í\ # î § > = r ( (Fig. 2).
Û
¼0 Au \ ) a 16 > h_ LD × æ 15 > h_ LD H & ñ · ú 3 V\ ¦ K 3 mW_ Ø ¦§ 4 ` ¦ è q à º e H À 1 Ïç ß Ò o LD\ ¦ 6
x % i Ü ¼ 9, Qt 1 > h ¸ & ñ · ú 3 V\ ¦ K 3 mW _
Ø ¦§ 4 ` ¦ è q à º e H í2 ¤Ò o LD Ð ½ ¨$ í % i . -Á º ´ ú §
É
r Ò o_ Y Us $ \ ¦ 6 x H כ É r ¸y 9 1 l x s < Æ_ þ v ½ + É M
: í ß ë ß K | 9 Ã º e 6 £ §` ¦ Ä º 9 # 15 > h × æ 1 > hë ß í2 ¤ Ò
o Y Us $ \ ¦ 6 x % i . í2 ¤Ò o Y Us $ H / å J \ ¦ C \ P
½
+ É M : r & h s ÷ & H Â Òì r(Fig. 2 \ " f ¸ É r A á ¤ ± p À » Â Ò ì
r) \ C u r ( .
LED Ð ë ß H Ò oF g " é ¶ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ ¸ LD ¸Ñ ý t Ð ë ß
H © u ü < ° ú É r ~ ½ ÓZ O Ü ¼ Ð LEDü < Û ¼0 Au \ ¦ % i .
é
ß , LD ¸Ñ ý t É r U ´s e # Q ¿ ºa 2 cm_ ^ o =ó ø Í` ¦ / B N
# C \ P % i t ë ß , LED H f ] X l ó ø Í\ ¦& ñ r & Fig.
3 õ ° ú s C \ P % i . LED Ð ë ß H Ò oF g " é ¶ © u ¸ LD
Fig. 3. Photographs of a multicolor optical source with LEDs(left) and connected switches(right).
Fig. 4. Photograph of experimental setup using an LD multicolor light source.
Fig. 5. Photograph of experimental setup using an LED multicolor light source.
¸Ñ ý t` ¦ 6 x ô Ç © u ü < ° ú s 15 > h_ À 1 Ïç ß Ò o LEDü < 1 > h _
0 l qÒ o LED\ ¦ 6 x % i .
s
X O > ¢ - a$ í ) a Ò oF g " é ¶ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ H Fig. 4 x 9 Fig. 5 ü < ° ú s î ï ¢ ¸ H îFï ü < ° ú É r ç ß é ß ô Ç / å J \ ¦ ë ß [ þ t
#
Q y n Cs H ¸_ þ v` ¦ ^ ¦ Ã º e . Fig. 4 H LD Ð / å J
î ï` ¦ ë ß [ þ t% 3 ` ¦ M : y n Cs ^ ¦2 ¤ E $ Ý ¼\ ¦ : x õ # © ý
aÄ º + ' ÷ ¶ / å J îïÜ ¼ Ð Ðs H ¸_ þ v s . Fig. 5 H /
å
J îFï ¸ ª Ü ¼ Ð LED\ ¦ v ¦ ^ ¦2 ¤ E $ Ý ¼\ ¦ : x # Ð ¤
`
¦ M : © ý aÄ º + ' ÷ ¶ © ` ¦ ' a ¹ 1 Ͻ + É Ã º e 6 £ §` ¦ Ð# Å Ò
¦ e .
V. ¤° n É; c8 ý X ì Ä Ó Þ
· ú
¡\ " f ] j ô Ç Ò oF g " é ¶ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ\ ¦ 5 < Ƹ 1 < Æ l
Ö ¦ õ E $ Ý ¼ é ß " é ¶ \ & h 6 xÙ þ ¡` ¦ M : E $ Ý ¼\ ' a ô Ç > h¥ Æ < Æ _
þ
v \ # Q* ô Ç o e % 3 H t \ ¦ ¸ % i . Table 1\
&
ñ o ) a 8ë H ½ ÓÜ ¼ Ð ½ ¨$ í ) a · Ê ê > h¥ Æ t z ´r
õ \ ¦ z ´+ « >ì ø Íõ q §ì ø Í\ @ /K ë H ½ ÓZ > Ð & ñ o ô Ç כ s Table 3 s . : r ½ ¨\ 6 x ) a t H  Ò2 ¤ \ '  Ò
% i .
ì
r$ 3 õ , ^ ¦2 ¤E $ Ý ¼\ ¦ t è ß y n Cs H ~ ½ Ó ¾ Ó` ¦ ¶ n s
H 3 ë H ½ Óõ ^ ¦2 ¤E $ Ý ¼\ _ ô Ç © _ ¸_ þ v` ¦ ¶ n s H 6, 8 ë
H ½ Ó, ¸3 l qE $ Ý ¼\ _ ô Ç © _ ¸_ þ v` ¦ ¶ n s H 7 ë H ½ Ó\ " f z
´+ « >ì ø Í_ ¨ î ç H © 5 p x; ¤ s q §ì ø Í_ © 5 p x; ¤ Ð ( Ü ¼ : x
>
& h Ü ¼ Ð H 3 ë H ½ Óë ß s Ä »_ p ô Ç כ Ü ¼ Ð z ¤ . s
H < ÆÒ q t[ þ t s Y Us $ \ ¦ : x K f ] X y n Cs H ¸_ þ v` ¦ f
] X ' a ¹ 1 Ͻ + É Ã º e % 3 l M :ë H \ z ´+ « >ì ø Í_ ¨ î ç H © 5 p x; ¤ s
8 H כ Ü ¼ Ð ì r$ 3 ) a . ë H ½ Ó 6 (^ ¦2 ¤E $ Ý ¼\ _ ô Ç © _
¸_ þ v) _ â Ä º, q §ì ø Íõ z ´+ « >ì ø Í_ & ñ ² ú Ò ¦ s H : x > & h Ü
¼ Ð Ä »_ p t · ú § ¤Ü ¼ , < ÆÒ q t[ þ t _ ² ú ` ¦ ¦ É r s Ä »\
@
/ô Ç " fÕ ü t \ " f H s \ ¦ Ð% i . q §ì ø Í_ â Ä º ` ¦ É r
>
h¥ Æ ` ¦ × þ ô Ç 1 l x ¸ & ñ S X ô Ç 6 x # Q Ð ] jr t 3 l w ô Ç ì ø Í
, z ´+ « >ì ø Í_ â Ä º, © ý aÄ º ÷ ¶ H & ñ S X ô Ç 6 x # Qü <
< Êa © ý aÄ º 7 > ÷ & H s Ä » ¸ " fÕ ü t ô Ç < ÆÒ q t ¸ e
%
3 . îì ø Í@ /ïü < î Ë ¨ Ðï H 6 x # Q H { 9 © Ò q t Ö ¸ \ " f î © ï < Ê É r î ý aÄ ºï 7 H _ p Ð : x6 x ÷ &l M :ë H \ s Ð
# < ÆÒ q t[ þ t s ¸> h¥ Æ ` ¦ ° ú l / 'Ä º y n C_ â Ð\ ¦ f ] X
'
a ¹ 1 Ïô Ç < ÆÒ q t[ þ t _ â Ä º H © ý aÄ º ¸¿ º 7 H â + « >
`
¦ % i l M :ë H \ & ñ S X ô Ç > h¥ Æ ` ¦ < Æ_ þ v ½ + É Ã º e % 3 ~ כ Ü ¼
Ð ì r$ 3 ) a .
VI. + s Ç Â ] Ø
: r ½ ¨\ " f H 2 t Ò o s © _ LEDü < y n C_ â Ð\ ¦ f
] X ^ ¦ Ã º e H LD\ ¦ Ö ¸6 x # z ´] j Ò q t Ö ¸ \ " f 6 x
H / å J \ ¦ © Ü ¼ Ð S X ½ + É Ã º e H §Ã º < Æ_ þ v « Ñ\ ¦ ] j
% i . s \ ¦ à º\ O \ Ö ¸6 x ô Ç Ê ê, q §ì ø Íõ z ´+ « >ì ø Í < Æ Ò q
t[ þ t _ E $ Ý ¼ < Æ_ þ v õ ' aº ) a - Ê ê _ ¨ î ç H & h à º
\
¦ ì r$ 3 % i Ü ¼ Ä »_ p ô Ç s \ O % 3 . t ë ß ë H ½ Ó Z >
Ð ¶ ú ( R Ð ¤` ¦ M :, ^ ¦2 ¤E $ Ý ¼\ ¦ : x # y n Cs H
~
½ Ó ¾ Ó\ e # Q" f H : r ½ ¨ > hµ 1 Ïô Ç §Ã º < Æ_ þ v « Ñ\ ¦
Ö
¸6 x # Ã º\ O ô Ç z ´+ « >ì ø Íõ §õ " f z ´+ « >` ¦ ' ô Ç q § ì
ø Íõ _ & h à º s : x > & h Ü ¼ Ð Ä »_ p ô Ç כ Ü ¼ Ð z
¤ . s H LD\ ¦ Ö ¸6 x # ] j ) a §Ã º < Æ_ þ v « Ñ\ ¦ : x K
y n C_ â Ð\ ¦ f ] X ' a ¹ 1 Ͻ + É Ã º e % 3 Ü ¼ 9, À 1 Ïç ß Ò oõ í 2
¤ Ò o_ Y Us $ F g " é ¶` ¦ Ö ¸6 x # y n Cs ^ ¦2 ¤E $ Ý ¼\ ¦ : x õ
½
+ É M : y l É r Ò o_ y n C_ â Ð\ ¦ y y ' a ¹ 1 Ͻ + É Ã º e % 3 l
M :ë H s ¦ K $ 3 ) a . ¢ ¸ô Ç q §ì ø Íõ z ´+ « >ì ø Íõ _ s
H Ä »_ p t · ú § ¤Ü ¼ ^ ¦2 ¤E $ Ý ¼ Ð Y O o e H Ó ü t ^
\
¦ ^ ¦ M : © _ ¸_ þ v s © ý aÄ º Ð + ' ÷ ¶ H & ñ S X ô Ç > h
Table 3. Responses of questionnaire and results of T-test.
QuestionnaireNo. Instruction Group Mean Std. Deviation t Sig.
1
before control 0.89 0.38
0.68 0.50
exp. 0.83 0.32
after control 0.97 0.17
1.02 0.31
exp. 0.91 0.28
2
before control 0.89 0.32
0.98 0.33
exp. 0.80 0.38
after control 0.97 0.17
1.02 0.31
exp. 0.91 0.28
3
before control 0.31 0.47
–0.25 0.80
exp. 0.34 0.48
after control 0.57 0.50
–2.05 0.04*
exp. 0.77 0.43
4
before control 0.26 0.44
–1.02 0.31
exp. 0.37 0.49
after control 0.57 0.50
–0.48 0.63
exp. 0.63 0.49
5
before control 0.29 0.50
–0.24 0.81
exp. 0.31 0.49
after control 0.60 0.46
–0.26 0.30
exp. 0.63 0.47
6
before control 0.14 0.36
1.72 0.09
exp. 0.02 0.17
after control 0.17 0.38
–0.59 0.56
exp. 0.23 0.43
7
before control 0.34 0.48
1.34 0.18
exp. 0.20 0.41
after control 0.51 0.51
–1.21 0.23
exp. 0.66 0.48
8
before control 0.37 0.49
0.50 0.62
exp. 0.31 0.47
after control 0.54 0.51
0.00 1.00
exp. 0.54 0.51
¥ Æ
` ¦ S \ 1 p q H X <\ ¸ Ò oF g " é ¶ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ ¸¹ ¡ § s
) a כ Ü ¼ Ð ì r$ 3 ) a .
: r ½ ¨\ " f ] j ô Ç Ò oF g " é ¶ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ H à º\ O
&
h
6 x s ¸F K 8 6 x s ¸2 ¤ ß ¼> ¿ º t \ " f l Õ ü t& h Ü
¼ Ð Ð ¢ - a s 9 כ ¹ô Ç כ Ü ¼ Ð Ð . Ä º LD\ ¦ s 6 x ô Ç
Ò oF g " é ¶ © u H z ´+ « >z ´\ " f Y Us $ s ¸× ¼\ ¦ 6 x
#
y n C_ â Ð\ ¦ S X H z ´+ « > © u ë ß p u î ß ¸ 8
¾ Ó © ÷ &# Q ô Ç . s \ ¦ 0 A # Y Us $ y n Cs < ÆÒ q t[ þ t _ è H
\
f ] X ¤ è# t t · ú § ¸2 ¤ H î ß © u _ Æ Ò 9 כ ¹
. Õ ªo ¦ 8 ú x 16 > h_ Y Us $ s ¸× ¼\ ¦ 6 x Ù ¼ Ð, z
´+ « > × æ ç ß \ Û ¼0 Au ¸ ` ¦ " f Z > > | × ¼o 8
¸ & ñ § > = ) a LD ¥[ þ t o t · ú § ¸2 ¤ y LD\ ¦ ç ß é ß " f
¸ î ß & ñ & h Ü ¼ Ð ¦ à Ìr v H © u _ Æ Ò ¢ ¸ H ¦î ß s 9 כ
¹ . Õ ªo ¦ Ò oF g " é ¶ §Ã º < Æ_ þ v « Ñ\ ¦ s 6 x ô Ç Ã º\ O s
& ñ _ & h % ò % i \ H # Q* ô Ç % ò ¾ Ó` ¦ p u H t ½ ¨K ^ ¦
9
כ ¹ e .
¼ ×: ¹ Å- Ä ß e È U
1. 6 £ § × æ ¸3 l q E $ Ý ¼\ K { © ÷ & H כ ` ¦ ¸¿ º ¦Ø Ôr ¸.
õõõõ( , )
2. 6 £ § × æ ^ ¦2 ¤ E $ Ý ¼\ K { © ÷ & H כ ` ¦ ¸¿ º ¦Ø Ôr ¸.
õõõõ( , )
3. 6 £ § õ ° ú É r E $ Ý ¼\ " f y n Cs H ~ ½ Ó ¾ Ó` ¦ Õ ª 9
Ðr ¸.
Õ
ªX O > Ò q ty ô Ç s Ä » H?
4. 6 £ § õ ° ú É r E $ Ý ¼\ " f y n Cs H ~ ½ Ó ¾ Ó` ¦ Õ ª 9
Ðr ¸.
Õ
ªX O > Ò q ty ô Ç s Ä » H?
5. 6 £ § × æ / å J ’’\ ¦ ¸3 l qE $ Ý ¼\ q Æ Ò% 3 ` ¦ M : ' a ¹ 1 Ï
½
+ É Ã º e H ¸_ þ v Ü ¼ Ð É r כ É r # QÖ ¼ כ כ ¹? õõõ õõ( )
Õ
ªX O > Ò q ty ô Ç s Ä » H?
6. 6 £ § × æ / å J ’’\ ¦ ^ ¦2 ¤E $ Ý ¼\ q Æ Ò% 3 ` ¦ M : ' a ¹ 1 Ï
½
+ É Ã º e H ¸_ þ v` ¦ ¸¿ º ¦Ø Ôr ¸.õõõõ( , )
Õ
ªX O > Ò q ty ô Ç s Ä » H?
7. 6 £ § Õ ªa Ë >õ ° ú s `õ ° ú s E $ Ý ¼ü < Õ ü w s e
` ¦ M :ü < aõ ° ú s Y O o e ` ¦ M : ' a ¹ 1 Ï÷ & H ¸_ þ v` ¦ Ø
Ô> · p כ ` ¦ ¦Ø Ôr ¸.õõõõõ( )
` ` \ e ` ¦ M : Ð ¸_ þ v Ü ¼ Ð > Ðs 9, a\ e
` ¦ M :\ ¸ Ð ¸_ þ v Ü ¼ Ð > Ð .
a ` \ e ` ¦ M : Ð ¸_ þ v Ü ¼ Ð ß ¼> Ðs 9, a\ e
` ¦ M : Ë ¨ Ð " fe H ¸_ þ v Ü ¼ Ð > Ð .
b ` \ e ` ¦ M : Ð ¸_ þ v Ü ¼ Ð > Ðs 9, a\ e
` ¦ M : Ë ¨ Ð " fe H ¸_ þ v Ü ¼ Ð > Ð .
c ` \ e ` ¦ M : Ë ¨ Ð " fe H ¸_ þ v Ü ¼ Ð ß ¼> Ðs 9, a \ e ` ¦ M : Ë ¨ Ð " fe H ¸_ þ v Ü ¼ Ð > Ð .
Õ
ªX O > Ò q ty ô Ç s Ä » H?
8. 6 £ § Õ ªa Ë >õ ° ú s `õ ° ú s E $ Ý ¼ü < Õ ü w s e
` ¦ M :ü < aõ ° ú s Y O o e ` ¦ M : ' a ¹ 1 Ï÷ & H ¸_ þ v` ¦ Ø
Ô> · p כ ` ¦ ¦Ø Ôr ¸.õõõõõ( )
` ` \ e ` ¦ M : Ð ¸_ þ v Ü ¼ Ð ß ¼> Ðs 9, a\ e
` ¦ M :\ ¸ Ð ¸_ þ v Ü ¼ Ð ß ¼> Ð .
a ` \ e ` ¦ M : Ð ¸_ þ v Ü ¼ Ð ß ¼> Ðs 9, a\ e
` ¦ M : Ë ¨ Ð " fe H ¸_ þ v Ü ¼ Ð > Ð .
b ` \ e ` ¦ M : Ð ¸_ þ v Ü ¼ Ð > Ðs 9, a\ e
` ¦ M : Ë ¨ Ð " fe H ¸_ þ v Ü ¼ Ð > Ð .
c ` \ e ` ¦ M : Ë ¨ Ð " fe H ¸_ þ v Ü ¼ Ð ß ¼> Ðs 9, a \ e ` ¦ M : Ë ¨ Ð " fe H ¸_ þ v Ü ¼ Ð > Ð .
Õ
ªX O > Ò q ty ô Ç s Ä » H?
Y
c p w à U Ø ô
[1] H.-H. Jung and J.-Y. Kim, J. Korean Elementary Sci.
Edu. 24, 531 (2005).
[2] J. F. Osborne and P. Black, International Journal of Science Education 15, 83 (1993).
[3] S. Bendall, F. Goldberg and I. Galili, Journal of Re- search in Science Teaching 30, 1169 (1993).
[4] N. W. Brickhouse, Journal of Research in Science Teaching 31, 639 (1994).
[5] H. J. Jeon, Master Dissertation (Busan National Uni- versity of Education, 2006) and therein.
[6] W. K. Oh and J. Kim, Sae Mulli 45, 163 (2002).
[7] J. S. Kwon, Cheongram Science Education Jour- nal(Korea National University of Education) 6, 326 (1996).
[8] H. D. Park, Master Dissertation(Korea National Uni- versity of Education, 2002).
[9] K. H. Kim and J. S. Yoon, Sae Mulli 47, 147 (2003).
-318-
Development of Multicolor Light Sources for Effective Learning about Lenses and Their Applications in Elementary Science Classes
Ji Sun PARK
Singil Elementary School, Seoul 156-808
Il-Woo PARK
∗Department of Science Education, Seoul National University of Education, Seoul 137-742 (Received 21 May 2009, in final form 11 June 2009)
We propose an effective method to teach îMirrors and Lensesï in elementary science classes. We have developed two kinds of multicolor light sources; one is fabricated with sixteen (4 × 4) laser diodes (LDs), and the other is fabricated with light-emitting diodes (LEDs). Both devices can create simple letters, such as î ï and/or îFï. We prepared 8-item questionnaires to investigate the concept of mirrors and lenses before and after the class. Seventy students from 2 classes were chosen and divided into two groups: a control group performing text-based experiments and an experimental group performing experiments utilizing multicolor light sources. The results revealed that the multicolor light sources helped the experimental group to understand correctly the light path and the images of objects formed through a convex lens.
PACS numbers: 01.40.Ej, 01.50.My
Keywords: Multicolor optical source, Lens, Science class
∗E-mail: [email protected]
