• 대한화학회지
• /
• 제52권4호
• /
• pp.412-422
• /
• 2008

• 대한화학회지
• /
• 제54권5호
• /
• pp.611-620
• /
• 2010

본 연구는 교사의 설명이 학생들로 하여금 과학 내용을 이해하도록 설득한다는 관점에서, 화학 교사 설명의 구조와 내용을 분석하는 것이다. 구체적으로, 화학 수업에서 교사 설명의 논증구조와 개념생태 구성요소는 어떻게 배치되고 상호 연관되는지 탐색하였다. 자료 수집은 고등학교 화학I의 공기 단원인 확산, 보일의 법칙, 샤를의 법칙, 기체분자운동론을 다룬 수업의 촬영과 전사로 이루어졌다. 전사된 수업 전사물은 Toulmin의 논증구조와 개념변화모형의 구인(개념의 지위, 개념생태)을 사용하여 분석되었으며, 교사 설명의 설득적 '구조'와 '내용'에 관해 종합적으로 해석되었다. 연구 결과로 네 가지 설명 담화를 제시하고, 각 설명 담화에 대해 논증구조와 개념변화모형의 구인이 어떻게 배치되고 상호작용하는지 조명하였다. 연구 결과를 토대로 화학 수업에서 교사 설명에 대한 교육적 논의와 시사점이 탐색되었다.

• 대한화학회지
• /
• 제43권4호
• /
• pp.475-484
• /
• 1999

중학교 2학년 과학 교과서 물질의 구성 단원의 주요 개념인 화학 변화 관련 개념을 학습함에 있어 논리적 위계에 따라 제시된 과학 교과서의 교수 학습 순서인 화학 변화${\rightarrow}$원자${\rightarrow}$분자${\rightarrow}$분자 운동과, 분자와 원자를 화학 변화의 선행 조직자로 하여 새롭게 배열한 분자${\rightarrow}$ 분자 운동${\rightarrow}$원자${\rightarrow}$화학 변화의 교수 학습 순서 중, 어떠한 교수 학습 순서가 화학 변화 관련 개념을 이해하는데 효과적인가를 알아보았다. 이를 위하여 서울에 위치한 1개 중학교에서 남, 여 학생 각각 2개 반 씩 168명을 표집하여 실험반과 통제반으로 나누어 연구를 실시하였다. 연구 결과, 과학 교과서에서 제시하고 있는 교수 학습 순서 보다 본 연구에서 새롭게 배열한 교수 학습 순서가 학생들의 화학 변화 관련 개념 이해에 효과적이었음을 나타내었다. 그러나 학생들은 수업 처치가 효과가 있었음에도 불구하고 혼란스러웠다는 문제점을 제기하였으므로, 학생들에게 혼란스러움을 주지 않으면서도 효과적인 개념 학습을 위해서는 모든 과학 교과서의 획일적인 교수 학습 순서를 지양하고 교과서마다 특색 있고, 다양한 교수 학습 순서를 제시하는 것이 필요할 것으로 생각된다.

• 대한화학회지
• /
• 제49권3호
• /
• pp.311-320
• /
• 2005

• 대한화학회지
• /
• 제50권4호
• /
• pp.338-345
• /
• 2006

연구에서는 비유 만들기를 이용한 수업이 과학 개념 이해, 과학 학습 동기, 과학 수업에 대한 태도에 미치는 영향과 비유 만들기에 대한 인식을 조사하였다. 중학교 1학년 2학급을 대상으로 처치 집단과 통제 집단을 선정한 후, ‘분자의 운동_ 단원에 대해 5차시 동안 수업을 진행하였다. 처치 집단의 비유 만들기를 이용한 수업은 Glynn의 Teaching-With-Analogy 모델에 기초하여 개발되었다. 이원 공변량 분석 결과, 개념 이해도에서 처치 집단이 통제 집단보다 유의미하게 높은 점수를 보였다. 그러나 과학 학습 동기와 과학 수업에 대한 태도에서는 집단 간 유의미한 차이가 없었다. 새로운 수업에 대한 인식 조사 결과, 과반수의 학생들이 비유 만들기를 어려워하였으며, 수업 단계 중 적절한 비유물 찾기를 가장 어려워하였다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제3회(2014년)
• /
• pp.15-27
• /
• 2014

양자화학 (quantum chemistry)을 처음 접했을 때, 이전까지의 고전역학 (classical mechanics)에 익숙한 대다수의 학생들은 양자화학을 받아들이는 데 어려움을 겪는다. 모형계에 양자역학 (quantum mechanics)을 직접 적용하여 봄으로써 생소한 양자 개념에 대한 이해를 도울 수 있다. 본 논문에서는 양자동역학 (quantum dynamics)을 수치적으로 구현하는 계산 프로그램을 모형계에 적용하여 양자 개념을 설명할 수 있는 몇 가지 예를 보이고자 한다. 1 차원 시간의존 슈뢰딩거 방정식 (1-D time-dependent $Schr{\ddot{o}}dinger$ equation)의 해를 얻어 양자동역학을 구현하였으며, 그에 해당하는 고전동역학은 뉴턴 방정식 (Newton's equation)의 해로 얻어졌다. 조화 진동자 퍼텐셜 (harmonic oscillator potential), 모스 진동자 퍼텐셜 (Morse oscillator potential), 이중 우물 퍼텐셜 (double-well potential), 네모 퍼텐셜 장벽 (rectangular potential barrier), 그리고 에카트 퍼텐셜 (Eckart potential)에 대한 계산을 수행하였다. 두 가지 동역학을 비교하기 위하여 계산 결과의 시각화 (visualization)를 이용하고 동역학 특성의 차이를 비교하는 차별화 (differentiation)를 강조한다. 영점에너지 (zero-point energy), 위상어긋남 (dephasing), 터널링 (tunneling), 그리고 반사 (reflection) 현상과 같은 양자동역학의 특징을 고전동역학과 비교함으로써 직관적인 이해를 도울 수 있었다. 이러한 결과는 양자화학에 입문하는 학생들을 대상으로 쓰일 수 있는 효율적인 강의 모델을 제시할 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제29권8호
• /
• pp.898-909
• /
• 2009

이 연구에서는 화학 개념학습에서 역할놀이 비유가 대응 관계 이해도 및 대응 오류에 미치는 영향을 비유추론 능력에 따라 조사하였다. 중학교 1학년 학생 151명을 비교 집단과 '원 안에서 달리기' 역할놀이 비유를 사용한 처치 집단으로 배치하였다. 목표 개념인 '기체의 부피와 압력의 관계'에 대한 각 집단별 수업을 진행한 후, 바로 다음 차시에 대응 관계 이해도 검사를 실시하였고, 4주 후에 파지 검사를 실시하였다. 또한, 대표적인 대응 오류를 범한 학생들의 대응 과정을 조사하기 위해 면담을 실시하였다. 연구 결과, 역할 놀이 비유는 학생들의 비유 추론 능력에 관계없이 대응 관계 이해 및 대응 관계 이해 파지를 향상시키는 것으로 나타났다. 대응 오류에서도 역할놀이 비유를 사용한 처치 집단 학생들이 비교 집단 학생들보다 대응 오류의 빈도가 낮았다. 그러나 두 집단의 학생들 모두 유사한 대응 오류를 범하는 것으로 나타났고, 학생들의 비유 추론 능력에 따른 대응 오류 유형별 빈도 차이는 없었다. 이에 대한 교육학적 함의를 논의하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제43권6호
• /
• pp.699-706
• /
• 1999

기체분자운동론에 관한 고등학생들의 개념 및 개념유형에 대하여 반구조화된 심층면담과 오디오${\cdot}$비디오 기록을 분석하여 고찰하였다. 학생들은 학교학습 이전에 이미 다양한 개념들을 가지며, 개념망의 조직화와 정교화수준에 따라 세 가지 개념유형 즉, 피상적 용어사용, 부분적 의미형성, 인과적 의미형성으로 구분되었다. 이러한 개념유형은 학생들이 과학에 대해 이해하고 사고하는 방식, 개인 개념의 안정성, 학교 지식과 일상적인 지식의 분리 경향, 그리고 맥락에 따른 의미형성에 영향을 주었다. 이것은 학생들의 과학적 지식의 본성에 대한 이해 부족과 학습에 대한 주체의식 및 능동적인 참여의 제한으로 인한 결과로 해석된다. 이는 과학적 의미형성을 위해서 학생의 사고의 가치가 인정되고, 적극적인 토론과 합의의 기회가 주어져야함을 시사한다.

• 대한화학회지
• /
• 제46권4호
• /
• pp.377-384
• /
• 2002

본 연구에서는 학생들이 사전 성취 수준에 따른 협동적 컴퓨터 보조 수업의 쇼과를 개념 이해도, 개념 적용력, 학습 동기 측면에서 조사하였다. 서울시의 중학교 2개 학급을 대상으로 분자 운동 단원에 대해 5차시 동산 수업을 실시하였다. 수업 처치 전, 학습 동기 검사를 실시하여 공변인으로 사용하였다. 사전 학업 성취도 검사 점수는 개념 관련 변인의 공변인으로 사용하였다. 중간고사 과학 성적을 조사하여 구획변인으로 사용하였다. 수업처치 후 , 개념검사, 개념 적용력 검사, 학습 동기 검사를 실시하였다. 이원 공변량 분석 결과 개념 검사와 개념 적용력 검사 점수에서는 처치 집단과 통제 집단 사이에 유의미한 차이가 없었다. 그러나 학습 동기 검사에서는 처치 집단의 점수가 통제 집단에 비하여 유의미하게 높았다.

• 대한화학회지
• /
• 제45권2호
• /
• pp.177-182
• /
• 2001

비유 추론의 도식 이론과 요소 과정 이론을 바탕으로 다중 비유를 요소 과정에 따라 사용한 MACP 수업 모형을 고안하였다. 이 모형은 다중 비유물 소개, 비유물의 공통 속성 추출, 목표 상황 제시, 비유물고 목표물의 대응, 목표 개념 도출, 다른 상황에서의 적용 등 6단계로 구성되었다. 이 모형의 교수 효과를 학생들의 개념 이해와 학습 동기의 측면에서 TWA 모형에 의한 수업 및 비유를 사용하지 않는 수업과 비교하였다. 중학교 2학년 3개 반을 선정하여 MACP 집단, TWA 집단, 통제 집단으로 무선 배치한 후, 화학 변화와 화학 반응에 대한 수업을 10차시 동안 실시하였다. 공변량 분석 결과, MACP 집단의 과학 개념 검사 점수가 통제 집단에 비해 유의미하게 높았으나, 학습 동기 검사 점수는 집단간에 유의미한 차이가 나타나지 않았다.