This research surveyed the understanding of forces by making science-gifted students in a university affiliated science-gifted education center for secondary school students and in a science high school express forces acting on objects as arrows. The types of arrows used to represent the forces acting on objects and the relations used to translate forces acting on objects reaction force, external force, and net force as arrows were analyzed. The resalts were classified according to the direction of action the force; horizontal or vertical, the number of objects one or two, and the way in which the force acted, to one side or to both sides. The results showed that science-gifted students understood external forces and net forces better than forces acting on objects and their reactions. In addition, a few students drew a point of action on different lines or expressed only the action. Finally, based on the results of our study, we discuss possible educational implications for teaching the concept of force.

Keywords: Science-gifted students, Action$\cdot$reaction, External force, Net force, Arrow

이 연구는 대학 과학영재교육원 중등 과학영재와 과학 고등학교 과학영재들을 대상으로 물체에 작용하는 힘을 화살표로 표현하도록 하여 힘에 대한 이해를 조사하였다. 연구내용은 물체에 작용하는 힘과 반작용, 외력, 알짜힘을 화살표로 나타내도록 하여, 물체에 작용된 힘에 대한 이해 및 힘의 관계를 표현한 화살표의 유형분석으로 하였다. 수평과 연직에 대한 힘의 작용 방향, 하나 또는 둘인 물체의 수, 한쪽 또는 양쪽으로 힘이 물체에 작용하는 경우로 나누어 조사하였다. 연구결과 과학영재들은 외력, 알짜힘에 대한 이해 보다 물체에 작용하는 힘과 그 반작용에 대한 이해가 부족하며, 힘을 표현한 화살표의 유형은 작용점을 동일 선상에 그리지 않거나, 작용만 화살표로 나타내는 유형이 많은 것으로 나타났다. 끝으로 이 연구 결과들을 통해서, 힘 개념 교수에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

Keywords: 과학영재, 작용·반작용, 외력, 알짜힘, 화살표