서울대학교 물리교육과 광학연구실의 지도교수는 이성묵 교수로 지난 15여 년간 광학교육과 컴퓨터를 활용한 물리교육에 대해 오랫동안 연구를 진행해 왔다.
광학연구실은 그동안 아주 미세한 영역...빛의 파동적인 현상이 그 한계를 지배하는 역역...에서의 회절 및 간섭현상과 상의 형성에 대해 컴퓨터시뮬레이션을 통해 연구하였다. 이러한 극한 영역에서의 회절 현상에 관한 연구는 첨단의 광학연구에서 미소 패턴의 구현 개선에 크게 활용되고 있을 뿐만 아니라 학생들의 파동광학에 대한 이해를 돕는데 기여할 수 있었다.
<컴퓨터를 시뮬레이션을 통한 사각형 구멍에 의한 회절 무늬>
이러한 광학에 대한 깊은 연구를 바탕으로 초.중등학교와 대학교육에서 광학분야의 종단적인 교육 내용 개선에 기여할 수 있도록 하였다. 이것의 예로 부산과학영재학교에서 사용되는 전자교재를 개발하였다. 이 전자교재는 기하광학과 파동광학의 많은 현상들을 학생들이 직접 엑셀을 활용하여 시뮬레이션 해보고, 이를 통해 개념을 학습할 수 있도록 구성하였다.
<EXCEL을 이용한 물리 시뮬레이션 프로그램의 예>
또한 제7차 교육과정의 7학년용 과학 탐구수업 지도 자료의 빛 단원 교재를 개발하였다. 특히 전국에 보급된 교사용 「탐구수업 지도 자료」의 빛 단원 교재는 제7차 교육과정에서 중학교 처음으로 적용된 빛 학습을 위한 좋은 교사용 자료로 평가받고 있다. 그리고 연구실에서는 인터넷을 활용한 교육에 대한 연구를 통해 물리 온라인학습과 토론을 위한 틀을 마련하는데 기여하고 있다.
현재 연구실에서는 석박사과정의 대학원생이 색 측정 실험, 간섭과 회절에 관한 연구를 바탕으로 하여 이를 중등학교의 광학 교육 및 탐구 학습에 적용하는 연구를 병행하고 있다. 또한 과학영재학생을 위한 교육 및 평가 프로그램에 참여하고 있다. 그리고 외국의 교육과정과 비교하여 중학교 상위 학생들의 과학 개념 이해 정도를 평가하고 교육하는 평가 문항 개발에 힘쓰고 있다.
지금까지 광학연구실을 통하여 배출된 박사는 8명, 석사는 27명으로 대학이나 중고등학교 교육현장, 그리고 기업체 연구소 등 다양한 분야에서 교육과 연구를 담당하고 있다.