Journal of The Korean Association For Science Education (한국과학교육학회지)

The Korean Association for Science Education (한국과학교육학회)
권호 표지

Survey of High School Student and Chemistry Teacher Perceptions and Analysis of Textbook Contents Related to the Effect of Water Vapor in the Air on Evaporation and Boiling

대기 중의 수증기량이 증발과 끓음에 미치는 영향에 대한 고등학생과 화학 전공 교사들의 인식 조사 및 관련 교과서 내용 분석

  • Published : 2005.12.30
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Abstract

This study investigated high school student and chemistry teacher perceptions on the effect of water vapor in the air on evaporation and boiling of water by a questionnaire. In science textbooks evaporation and the boiling of water are related to the vaporization concept, boiling is related to vapor pressure and air pressure, and vapor pressure is related to the vapor concept in the air. High school student and chemistry teacher perceptions on these linkages were compared. Science textbooks were also analyzed for reasons behind these diverse perceptions. Results revealed that a majority of students conceptualized that vapor in the air was related to evaporation and boiling, but were unable to distinguish the evaporation phenomena at the macroscopic level and the evaporation of water molecules at the microscopic level. They also thought that vapor in the air affected vapor pressure and boiling. Although the percentage of teacher scientific conception was higher, a great number of teachers had diverse perceptions on evaporation and boiling just as students had. Common explanations of evaporation and boiling phenomena in science textbooks were at the macroscopic level. Moreover, there were few connections of concepts even if the explanations were at the microscopic level.

이 연구에서는 개발한 설문지를 통해 공기 중의 수증기량이 증발과 끓음에 미치는 영향에 대한 고등학생과 화학 전공 교사들의 인식을 조사하였다. 교과서의 서술에서 증발과 끓음은 기화라는 개념으로 연결되어 제시되고, 끓음은 증기압과 대기압의 관계로 설명되며, 증기압은 증발로 형성된 공기 중의 수증기 개념으로 연결되어 제시되어 있다. 이러한 개념간의 연결 사이에서 일어나는 다양한 인식들을 고등학생들의 경우와 화학 전공 교사들의 경우로 구분하여 비교하여 보았다. 또한 다양한 인식들이 형성된 배경을 알아보기 위하여 교과서의 관련 내용을 분석하였다. 연구 결과, 많은 학생들이 공기 중의 수증기량과 증발 및 끓음은 관련이 있다고 생각하였다. 그러나 이들은 거시적인 수준에서 설명되는 증발 현상과 미시적인 수준에서 이루어지는 물 입자들의 증발을 구분하지 못하였다. 또한 공기 중의 수증기가 증기압과 끓음에도 영향을 미친다고 생각하였다. 교사들의 경우에는 과학적 개념의 형성 비율이 학생들보다 높았으나, 많은 교사들이 학생들과 유사하게 증발과 끓음에 대해 다양한 인식을 하고 있었다. 교과서에서는 보편적으로 거시적인 관점에서 증발과 끓음의 현상을 설명하였으며, 미시적인 관점을 제시하는 경우에도 개념들간의 연결이 제대로 이루어지지 않았다.

Keywords

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