물리학의 위기를 극복하는 한 가지 방안은 흥미로운 소재를 중심으로 교재를 구성하여 물리 개념을 알기 쉽게 설명하는 방법이다. 청소년을 대상으로 하는 다양한 놀이 중 전통놀이, 도전놀이, 놀이공원의 놀이 등 3가지 영역에 대해 놀이기반탐구(PBI) 상황을 설정하고, PBI 상황에서 적용할 수 있는 물리 탐구학습 프로그램을 개발한 후 현장에 적용하였다. 본 연구에서 얻은 결론을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 기존의 물리교육 프로그램, PSSC, SATIS 프로그램의 개발과정을 고찰하고 교수개발 일반모형인 ADDIE 모형을 참고하여 공통점을 추출하였다. 이를 바탕으로 프로그램 개발을 위한 모형을 별도로 개발한 후 그 모형에 따라 PBI 물리학습 프로그램을 3개 범주에 대해 16종 개발하였다. 각 프로그램의 내용타당도는 .66~.94로 나타났다. 둘째, PBI 상황에서 물리탐구학습은, 학습 동기면, 과학적 태도 면에서 전통학습에 비해 더 효과적이다. 셋째, 놀이 투입 순서에 따른 학습 효과 분석에 의하면, 개념성취도면에서는, 놀이의 종류에 따라 놀이와 놀이 관련 학습이론의 투입 순서를 달리 해 줄 필요가 있다. 또, 학습 동기 면에서는 놀이 투입 순서에 관계없이 PBI 학습이 전통학습 보다 효과적이다. 넷째, 논리적 사고력과 PBI 학습 효과 사이의 상관 분석에 의하면, 개념성취도면에서는 형식적조작기 학생들보다 과도기학생들에게 PBI 학습을 적용하는 것이 더 효과적이며, 학습 동기 면에서는 과도기 학생들 보다 형식적 조작기학생들에게 적용하는 것이 더 효과적이다. 다섯째, 학교 과학성적과 PBI 학습 효과와의 상관 분석에 의하면, 하위그룹의 학생들에게 PBI 학습을 적용하는 것이 개념학습 면에서 더 효과적이다. 또, 성적 상위그룹의 학생이라 하여 PBI학습 동기나 과학적 태도 면에서 뛰어난 것은 아니다. 이와 같이 일상의 놀이를 PBI 학습 형태로 과학 수업에 틈틈이 활용함으로써 학습 동기 및 과학적 태도를 신장시킬 수 있고, 학습자의 과학 성적에 의한 수준별 집단에 따라서는 개념성취도 변화 면에서도 효과를 기대할 수 있으므로 오늘날의 과학교육의 문제점들을 해결하는 한 가지 방법이 될 수 있을 것이다. 국문 요약물리학의 위기를 극복하는 한 가지 방안은 흥미로운 소재를 중심으로 교재를 구성하여 물리 개념을 설명하는 방법이다. 놀이기반탐구 상황을 조작적으로 정의하고 전통놀이, 놀이공원의 놀이, 그리고 도전놀이로 범주를 한정하였다. 기존의 PSSC, SATIS 프로그램 개발과정과 ADDIE 모형을 고찰하여 그 공통점을 추출한 후 새 모형을 개발하고, 그 절차에 따라 PBI 탐구프로그램을 3개 영역 16종을 개발하였다. 개발한 프로그램은 수차례 파일럿테스트를 거치고 수정을 거쳐 완성하였다. 또 제기차기, 경사면 위에 올라 서기, 롤러코스터, 바이킹 등 4가지 프로그램을 현장에 적용하고 개념, 태도, 동기 등 학습효과 면에서 전통학습 집단과 비교하였다. 또, 놀이 투입 순서에 따른 학습 효과를 비교하기 위해 선 놀이 후 학습(PL 유형)과 선 학습 후 놀이(LP 유형)집단으로 나누어 비교하였다. 또, PBI 학습 효과를 논리적사고력 집단, 학교 과학성적 집단에 따라 상관관계를 조사하고 분석한 후 시사점을 도출하였다.
이 연구에서 얻은 결론을 정리하면 다음과 같다. 기존의 물리교육 프로그램, PSSC, SATIS 프로그램의 개발과정을 고찰하고 교수개발 일반모형인 ADDIE 모형을 참고해 공통점을 추출했다. 각 프로그램의 내용타당도는 .66~.94로 나타났다. 놀이 투입 순서에 따른 학습 효과 분석에 의하면, 개념성취도면에서는, 놀이의 종류에 따라 놀이와 놀이 관련 학습이론의 투입 순서를 달리 해 줄 필요가 있다.