Studies of the Concept and Terminology of Heavy Metals Described in the Chemistry I Textbook

The aim of this study is to investigate the terminology of chemically unclear ‘heavy metals' which were expressed in the Korean secondary science textbook in terms of the definition, the type and the meaning. Initial results showed that six of ‘Chemistry I' textbooks among these texts defined a heavy metal with the density and described it as a metal which is hazardous and continuously accumulated in the human body. Specifically, cadmium, lead and mercury were presented as examples of the hazardous metal in all of the eight textbooks but non-metals such as arsenic and absolutely essential metals including chrome, manganese, iron, cobalt, nickel and copper were also given in the texts. Most of the texts described the hazardousness and toxicity of the metal too simple to understand the mechanism of its intoxication despite considering all of the factors including its oxidation state, residual amount and reactivity with biomolecules of the human body. Such an ambiguous definition and explanation may excluded in the textbook because the chemically undefined chemical vocabulary leads students to cause an alternative conception of the heavy metal, which means that the metal could be identical with toxins.

화학I 교과서에 나타난 중금속 용어와 개념의 고찰

이 연구의 목적은 한국 중등학교 과학 교과서에 기술된 화학적으로 불분명한 ‘중금속' 용어에 대해 정의, 종류 및 의미의 항목으로 알아보았다. 예비 결과에 의하면 교과서중에서 ‘화학 I' 교과서 8종 중 6종에 서 비중을 근거로 중금속을 정의하고 있으며 또 인체에 유해하고 지속적으로 축적되는 금속으로 묘사하고 있 다. 특히 8종의 모든 교과서에서 중금속의 예로 카드뮴, 납 그리고 수은을 제시하고 있으나 비소와 같은 비금 속이나 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈 그리고 구리 같은 인체 필수 미량 금속도 들어 있었다. 금속의 독작용을 이해함에 있어서 금속의 산화상태, 생체 내 존재량, 생체 성분과의 반응성을 고려해야 하지만 교과서에서 이에 대한 단편적인 예만 제시하고 있었다. 화학적으로 정의되지 못한 용어는 학생들로 하여금 중금속은 독소와 동 일할 수 있다는 대안 개념을 유발시킬 수 있으므로 이러한 모호한 정의와 설명은 교과서에서 지양되어야 한다.