• 대한화학회지
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• 제48권5호
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• pp.519-526
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• 2004

이 연구에서는 사범대학 화학교육과를 재학하고 있는 예비 교사들, 그리고 현직에서 화학을 가르치는 교사들을 대상으로 NaI 수용액의 전기분해 생성물을 예상하도록 하여 전기분해과정에 대한 이해를 알아보았다. 연구는 설문과 면담을 통해 이루어졌다. 이를 통해 이들이 가지는 개념들을 비교하였다. 또한 이에 관련된 교과서 및 대학교 일반화학 교재의 내용을 분석하여, 교사들의 생각과 교재와의 관련성을 알아보고자 하였다. 연구 결과, 전기분해 생성물을 예상함에 있어서 대다수의 예비 교사들은 표준전극전위를 적절하게 활용하지 못하였다. 반면 교사들은 표준전극전위를 활용하여 생성물을 예상하는 비율이 높았으나, 전기분해할 때 물이 산화환원 반응에 참여한다는 점을 이해하는 교사의 비율은 높지 않은 것으로 나타났다. 그리고 고등학교 교과서의 서술에서도 일부 오류가 확인되었다.

• 대한화학회지
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• 제63권5호
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• pp.376-386
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• 2019

이 연구에서는 산과 염기의 화학반응에 대한 학습발달을 논리 사고 발달단계에 근거하여 제시하고, 그 타당성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 전국의 7개 지역, 9개의 초등, 중등, 고등학교에서 387명을 편의표집하였다. 이 연구에서 개발한 설문지는 총 9문항이었으며, 산과 염기 반응물과 생성물을 제시하고 이 물질들이 어떻게 변화할지에 대한 자신의 생각을 그림으로 표현하고 그 이유를 적도록 구성하였다. 상황 맥락은 한 종류의 용질이 용매에 녹는 상황과 두 종류의 용질이 용매에 녹는 상황 등으로 구분하였다. 이 연구에서는 물질보존 논리, 조합 논리, 비례 논리, 입자 개수 보존 논리를 조합하여 총 6단계의 학습발달을 가정하였다. 자료를 분석하여 Rasch 모델로 Person reliability, Item reliability, MNSQ와 ZSTD의 Infit와 Outfit값을 구한 결과, 본 연구에서 가설적으로 제안한 논리 사고 학습발달단계가 타당함을 확인하였다. 자료의 분석 결과, 중학교 2학년까지는 낮은 단계의 사고가 저학년에서 더 우세하였다. 그리고 높은 단계의 사고(2단계에서 5단계)가 상대적으로 고학년에서 우세한 것으로 나타났다. 그러나 고등학교 3학년(Grade 12)에서 높은 단계의 사고가 급격하게 감소하였다. 그리고 가장 마지막 단계인 5단계의 사고는 모든 학년에서 매우 낮았으며, 학생들의 비율이 가장 높은 학년은 중학교 3학년으로 나타났다. 이러한 특이한 연구 결과에 대한 해석은 교과서의 서술 방식과 관련된 추후 연구 과제로 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.787-798
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• 2010

이 연구에서는 화학교육을 전공하는 4명의 예비교사들과 화학을 전공한 2명의 예비교사들을 대상으로 고등학교 화학II 교과서에 제시된 "묽은 용액의 성질" 단원에 관련된 개념의 이해를 비교하였다. 연구결과, 예비교사들 중에 고등학교 화학II 교과서에 제시된 내용을 깊이 있게 이해하는 예비교사들이 많지 않았으며, 묽은 용액의 성질에 관련된 오개념을 가지고 있는 경우도 나타났다. 그리고 사범대학에서 화학교육을 전공한 예비교사들의 이해수준과 비사범대학에서 화학을 전공한 예비교사들의 이해수준은 차이가 없는 것으로 나타났다. 연구에 참여한 대부분의 예비교사들은 대학과 상관없이 그들의 예비교사 교육과정에서 실천적 지식이 부족하다고 느끼고 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제40권3호
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• pp.254-266
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• 2016

이 연구에서는 2007 개정 및 2009 개정 중등 과학 교과서 및 화학 교과서를 중심으로 교과서에 수록된 MBL(microcomputer-based laboratory) 실험을 교육과정 시기, 대상 학년, 실험이 제시된 맥락, 내용 영역, 주제, 사용된 센서, 그리고 출판사 등의 측면에서 분류하고 그 특징을 분석하였다. 분석 결과, MBL 실험은 2007 개정 교육과정기의 경우에는 중학교 과학 교과서에서만 25번 제시되었고, 2009 개정 교육과정기의 경우에는 과학 및 화학 I, II 교과서를 통틀어 29회(중학교 19회, 고등학교 10회) 제시되었다. 전체적으로는 교육과정 개정 이후 중학교 과학 교과서에 MBL 실험은 증가하지 않은 반면, 고등학교 교과서에는 처음으로 제시되었다. MBL 실험은 중학교 1학년에 가장 많이 제시되었고, 선택탐구보다는 필수탐구에 주로 포함 되었다. 센서 중에서는 운동 센서와 온도 센서가 가장 많이 사용되었고, 그 다음으로는 산소와 이산화탄소 센서가 많이 사용되었다. 출판사별 분석에서는 전체적으로는 사용 빈도가 감소하였고, 일부 출판사의 교과서에서는 MBL 실험이 단 한번도 사용되지 않았다. 이 결과들을 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권4호
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• pp.318-327
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• 2007

본 연구의 목적은 고등학교 화학II 교과에서 Small Scale Chemistry(SSC)를 적용한 수업이 학생들의 과학 탐구 능력과 과학관련 태도에 미치는 효과를 알아보는데 있다. 연구 대상은 인문계 고등학교 3학년 학생 112명이며, 실험 집단과 비교 집단으로 나누었다. 화학II 교과서의 기존 실험을 대치할 수 있는 SSC 실험을 7개 선정하여 이를 실험 집단에 적용하고, 비교 집단에는 교과서에 제시된 기존 실험을 적용하였다. 연구 결과 두 집단 간에 과학 탐구 능력의 향상에는 유의미한 차이가 있었으나, 과학관련 태도의 향상에는 유의미한 차이가 없었다. 세부 분석 결과 과학 탐구 능력의 차이는 기초 탐구 능력의 차이에 의한 것으로 나타났다. 실험 집단 학생들은 SSC 실험이 기존 실험에 비해 많은 장점(예를 들면, 개별 실험, 실험과 이론의 동시 학습, 짧은 실험 시간, 안전성, 친환경성 등)이 있음을 인식하고 있었다. 이러한 결과는 고등학교 화학 과목에 SSC 실험을 적용할 가치가 있음을 나타내며 현 교과서의 기존 실험을 대치할 수 있는 다양한 SSC 실험을 개발하여 보급할 필요가 있음을 시사한다.

• 대한화학회지
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• 제61권6호
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• pp.369-377
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• 2017

본 연구에서는 일반계 고등학생을 연구대상으로 과학과 선택 교과 '화학 I'과 '화학 II' 에 대한 선택 이유, 학습량, 내용 수준, 흥미, 수업 형태, 선호 수업 등과 관련된 인식을 조사하였다. 조사대상은 비례층화표집 방식으로 선별된 총 126개 고등학교에서 화학 교과를 선택한 자발적 참여 학생 총 1,087명이었다. 연구결과에 따르면, 학생들이 화학 교과를 선택한 주된 이유는 화학에 대한 '관심과 흥미', '기초학문', '대학 전공 관련' 등으로 나타났다. 학생들은 화학 I, II 교과의 학습량과 내용 수준을 약 60% 정도가 보통 수준으로 인식하고 있었다. 그리고 학생들이 화학을 어렵다고 인식하는 이유는, 정도의 차이는 있었지만, 화학 I과 화학 II 모두, 내용 자체의 어려움과 암기해야 할 많은 내용 때문인 것으로 나타났다. 화학 교과의 흥미도의 경우, 화학 I의 43.9%, 화학 II의 52.0%의 학생들이 보통 수준으로 인식하고 있었다. 화학 교과에 흥미가 없는 이유는 화학 내용 자체의 어려움, 관심과 재미가 없어서, 화학의 기초가 없기 때문으로 나타났다. 화학 교과의 주된 수업 형태는 강의식 설명식 수업이었지만, 학생들이 선호하는 수업 형태는 주로 실험실습과 실생활 연계나 과학자 이야기 활용으로 나타났다. 화학 교과에서 실험 활동에 대한 주된 실태는 한 학기에 1~5회 또는 실험 하지 않는 것으로 조사되었다. 다양하고 많은 실험을 진행할 수 있도록 수업과 환경 개선을 위한 연구와 노력이 필요할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.683-695
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• 2002

이 연구에서는 고등학교와 대학교 화학과 생물 교과서에 제시된 삼투 개념에 대한 설명 유형 및 그림 표현 유형을 분석하였다. 그리고 고등학교 화학 II 교과서와 생물 II 교과서의 단원을 분석하였다. 분석 결과, 삼투현상에 대해서는 용매의 확산으로 설명하는 유형, 충돌로 설명하는 유형, 수화로 설명하는 유형, 농도의 평형으로 설명하는 유형 그리고 구멍을 막는 것으로 설명하는 유형 등 다섯 가지 유형으로 설명하고 있었다. 그리고 삼투 개념에 대한 설명 유형과 교과서에 제시된 그림 표현 유형 사이에 일치하지 않는 경우도 분석되었다.

• 대한화학회지
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• 제64권3호
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• pp.159-174
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• 2020

본 연구의 목적은 창의 융합형 인재의 핵심역량을 위한 교육 전략으로 '디자인씽킹(Design Thinking)' 기반 화학 수업 프로그램을 검토하고자 한다. 이를 위하여, '과학교육에서의 디자인적 사고 프로세스'가 화학 교과 수업에 적용할 수 있도록 '관련 지식 이해', '공감', '관점 공유', '아이디어 생성', '1차 프로토타입', '1차 검증', '2차 프로토타입', '2차 검증'의 총 8단계로 수정·보완하였다. 2015 개정 교육과정과 2009 개정 교육과정의 연계성을 고려하여 성취기준을 선정하고 이를 만족할 수 있는 주제에 따라 교수·학습 지도안과 학생 활동지를 개발하였다. 4가지 주제가 개발되어 일반계 고등학교 2학년을 대상으로 3월에서 8월까지 화학I시간에 적용하고, '공감', 'STEAM교육역량', '문제 해결 과정' 검사를 토대로 수업 장면에 대한 질적 데이터 분석과 사전·사후 평가를 실시하였다. 과학수업에서의 '공감'요소는 타인과의 공감과 문제 상황과의 공감에서 유의미한 향상을 보였고, 'STEAM교육역량'에서는 과학, 디자인 역량에서 유의미한 효과가 나타났다. '문제 해결 과정'에서는 문제 발견, 문제 정의, 문제 해결책 고안, 문제 해결 검토에서 유의미한 향상이 확인되었다. 본 연구 결과는 디자인씽킹 기반 화학 수업에 대한 적용 가능성과 그 교육적 효과에 대하여 시사점을 제시하고 있다.

• 대한화학회지
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• 제52권1호
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• pp.96-106
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• 2008

이 연구는 제7차 선택중심 고등학교 과학과 교육과정에 대한 학교 현장의 운영 실태를 파악하고, 과 학교사와 학생들의 인식을 알아보기 위한 것이다. 연구를 위하여 제7차 선택중심 교육과정을 경험한 127명의 고등학교 과학교사와 고등학교 3학년 학생 763명을 연구 대상으로 선정하여, 설문 조사를 실시하였다. 연구 결 과, 과학과 선택과목의 제시 방법은 인문과정의 경우 택일방식과 집단선택 방식이 많았고, 자연과정의 경우 택 일방식과 자유선택 방식이 많았다. 즉, 제한된 범위 내에서 선택권을 주는 경우가 많았다. 선택중심 교육과정 에 대한 과학교사의 인식을 조사한 결과, 부정적인 의견이 많았고, 특히 지구과학 교사가 가장 부정적인 의견 을 보이고 있었다. 그리고 학생의 교과 선택권에 대해서 생물교사와 화학교사는 찬성하는 의견이 많았으나, 물 리교사와 지구과학교사는 반대하는 의견이 더 많았다. 학생들이 올바르게 선택과목을 선택하기 위해서는 선택 과목별로 불이익이 없도록 입시 제도를 보완해야 한다는 의견과 체계적이고 현장성 있는 진로교육이 필요하 다는 의견이 많았다. 선택중심 교육과정에 대해 고등학교 3학년 학생들의 인식을 조사한 결과, 그다지 만족하 지 못하고 있는 경향을 보였는데, 그 이유로는 선택권이 제한적이라는 의견과 선택과목과 진로에 대한 홍보와 교육이 부족하다는 의견이 많았다. 이러한 결과로 볼 때, 학교 현장에서는 학생들의 선택과 과학교사 수급을 원활히 조정하고자 노력하고 있으나 모든 요구를 수용하기에는 한계가 있다. 따라서 기초과학이 소외되거나 과 학과목에 대한 학력저하가 없도록 함과 동시에 학교 현장의 실정을 감안하여 학생의 요구와 과학교사 수급 문 제를 원활히 해결할 수 있는 대책과 보완이 필요하다.

• 대한화학회지
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• 제64권1호
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• pp.30-37
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• 2020

이 연구는 산·염기 반응의 준미시적 표상화 과정에서 학생들이 부딪치는 문제점을 파악하는 것이다. 이를 위하여 다양한 산·염기 모델을 학습한 고등학교 3학년 이과 학생들 30명을 선정하였다. 학생들의 준미시적 표상화 능력을 파악하기 위하여 한 종류의 용질과 용매 상황, 두 종류의 용질과 용매 상황, 용매가 물인 경우와 물이 아닌 경우 등 다양한 맥락의 9 문항을 개발하였다. 모든 문항에서 화학변화 개념의 결여가 지속적으로 나타났다. 수용액 상황과 비수용액 맥락에서, 암모니아를 용질이나 용매로 제시한 문항에서 화학결합 개념의 결여 빈도는 높았다. 그리고 이온화도 개념 결여의 비율도 매우 높았다. 따라서 화학 교사들은 다양한 산·염기 문제를 푸는 상황에서 학생들이 부딪치는 어려움을 분석함으로써 학생들의 준미시적 표상화 능력을 높여줄 수 있다는 것을 알아야 한다.