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.
해상화학사고가 증가함에 따라, 해상에 유출된 화학물질로 인한 피해가 커지기 때문에 해상화학사고 대응요원의 양성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 해상화학사고 대응 전문요원 양성을 위한 국내외의 교육훈련 내용을 살펴보고, 국내 HNS사고 대응 교육훈련교재 개발에 활용하기 위하여 교육훈련 내용에 대한 비교분석을 실시하였다.
본 연구에서는 TIMSS 공개문항들 중 TIMSS 2011과 TIMSS 2015에 공통으로 사용된 추이문항을 활용하여 우리나라 중학교 2학년 학생들의 화학 영역 성취도 추이를 교육과정 변화에 근거하여 분석하였다. 과학교육을 전공한 연구자 3명과 중학교 현장교사 6명이 참여하여 TIMSS 문항과 교육과정 일치도 분석을 실시하였으며, TIMSS 2015 과학에서 화학 내용영역과 인지영역에 대해 우리나라 학생들의 성취 특성을 분석하였다. 공개된 추이문항을 중심으로 화학 영역 평가주제별로 우리나라 학생들의 정답률과 응답경향을 분석한 결과에 따르면, 화학반응에서의 규칙성, 산화와 환원 등과 같은 일부 평가주제를 우리나라 2009개정 교육과정에서 중학교 3학년 이후에 다루는 까닭에 우리나라 중2 학생들의 정답률이 낮게 나타났다. 과학 인지영역별로는 우리나라 중2 학생들은 성취도 상위국인 싱가포르나 일본학생들에 비해서 적용하기 영역이 상대적으로 취약한 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로 주기율표를 포함하여 우리나라 중학교 화학영역 교육과정 및 교수학습 개선 방안을 제안하였다.
컴퓨터의 보급이 늘어나면서 여러 분야에서 컴퓨터를 유용하게 사용하고 있다. 교육 분야 중 특히 과학을 학습하기 위한 자료로 멀티미디어를 사용하는 것들이 많다. 최근에는 학습자의 흥미와 관심을 이끌기 위해 자바나 플래시를 사용한 웹 기반 자료들이 증가하고 있다. 이렇게 컴퓨터 분양의 표현, 저장, 계산 및 통신 기술의 발달로 새로운 교육환경이 제공되고 있다. 특히 인터넷과 가상현실 기술은 교육환경에서 큰 변화를 가져올 것으로 판단되고 있다. 가상 현실 기법으로 가장 큰 특징은 실시간 상호작용이다. 최근의 연구에 의하면 학습자의 참여를 증가시키기 위해 화학 교육에서 가상현실 시뮬레이션을 사용하고 있으며 그 결과 화학의 기본 개념에 대한 이해가 진작되었고 실험실활동을 보강할 수 있다고 보고되었다. 이에 본 연구에서는 화학 교육에서 가상현실 기법의 활용 방안에 대해 고찰하였다.
Tungsten trioxide ($WO_3$) is a promising candidate as a photocatalyst because of its outstanding electrical and optical properties. In this study, we prepare $WO_3$ thin films by electrodeposition and characterize the photocatalytic degradation of methylene blue using these films. Depending on the voltage conditions (static and pulse), compact and porous $WO_3$ films are fabricated on a transparent ITO/glass substrate. The morphology and crystal structure of electrodeposited $WO_3$ thin films are investigated by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and X-ray diffraction. An application of static voltage during electrodeposition yields a compact layer of $WO_3$, whereas a highly porous morphology with nanoflakes is produced by a pulse voltage process. Compared to the compact film, the porous $WO_3$ thin film shows better photocatalytic activities. Furthermore, a much higher reaction rate of degradation of methylene blue can be achieved after post-annealing of $WO_3$ thin films.
Electrochromic devices (ECDs) have been drawing great attention due to their high color contrast, low power consumption, and memory effect, and can be used in smart windows, automatic dimming mirrors, and information display devices. As with other electronic devices such as LEDs (light emitting diodes), solar cells, and transistors, the mechanical flexibility of ECDs is one of the most important issue for their potential applications. In this paper, we report on flexible ECDs (f-ECDs) fabricated using an all-in-one EC gel, which is a mixture of electrolyte and EC material. The f-ECDs are compared with rigid ECDs (r-ECDs) on ITO glass substrate in terms of color contrast, coloration efficiency, and switching speed. It is confirmed that the f-ECDs embedding all-in-one gel show strong blue absorption and have competitive EC performance. Repetitive bending tests show a degradation of electrochromic performance, which must be improved using an optimized device fabrication process.
이 연구의 목적은 화학교사들의 반응적 교수 유형의 변화를 관찰하기 위하여 선행연구에서 제안한 반응적 교수 유형을 세분화하고, 반응적 교수 유형의 변화에 장애를 주는 요인을 알아보는 것이다. 이를 위하여 교육대학원 과정으로 개설한 화학교육 강좌에 참여한 화학교사들을 대상으로 반응적 교수법에 대한 소개, 반응적 교수법 사례 분석, 촉진자 유형의 교육시나리오에 대한 개별 과제 및 조별 토론 등이 포함된 교육프로그램을 제공하였다. 선행연구를 바탕으로 교사의 교수법은 변별자 유형, 전달자 유형, 안내자 유형, 촉진자 유형으로 분석하였을 때, 분류가 안되는 유형이 관찰되었으므로, 이 연구에서는 탐색자 유형과 해석자 유형 등 2가지 유형을 추가하여 화학교사들의 반응적 교수 유형을 세분화하였다. 또한 개별 과제 및 조별 토론 자료를 통해 교사들의 반응적 교수법 변화에 장애를 주는 요인을 관찰할 수 있었다. 연구에서 찾아낸 장애 요인으로는 교사 요인, 학생 요인, 환경 요인 등이 있었다. 장애 요인 중 교사 요인으로는 교사 주도 수업에 대한 신념, 지식 전달자로서 교사의 역할에 대한 신념, 교육과정에 따라야 한다는 신념, 학생에 대한 교사의 이해 부족, 학생 주도 확장을 이끄는 교사의 역량 부족 등이 나타났다. 학생 요인으로는 학생의 역량에 대한 불신이 있었다. 또한 환경 요인으로는 다인수 학급과 같은 교육 환경이 있었다. 이러한 장애 요인을 제거하기 위한 노력이 함께 이루어질 때 반응적 교수법에 대한 효과적인 교사교육이 이루어질 수 있을 것이다.
본 연구의 목적은 AI 분류 모델을 기반으로 한 화학 I 수업의 효과를 검토하고자 한다. 이를 위하여 경북 D 고등학교에서 2023년 1학기에 시행된 화학 I 수업에서 AI 분류 모델을 활용한 수업의 개발과 적용 후 그 변화를 탐색하였다. 교과 내용과 AI 도구를 선정하고 교과-AI융합 교육 모형 및 AI 하드웨어 소프트웨어를 결정한 후, 프로그램의 세부 활동을 개발하여 실제 수업에 적용하였다. 수업 적용 후, 학생들의 화학 개념 형성, AI 가치 인식, AI 기반 메이킹 역량의 세가지 측면에서 자기 효능감이 향상되었음이 확인되었다. 구체적으로, 텍스트 및 이미지 분류 모델 기반의 화학 수업이 학생들의 화학 개념 형성에 대한 자아 효능감에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 학생들의 AI 가치 인식과 흥미를 증진시켰고, 학생들의 AI와 피지컬 컴퓨팅 능력을 향상시키는데 기여하였다. 이러한 결과는 AI 분류 모델을 기반으로 한 화학 I 수업이 학생들에게 긍정적인 영향을 미침을 보여주며, 교육현장에서의 유용성을 입증한다.
이 연구는 화학전지가 외부 회로와 연결되어 있을때 화학전지 외부와 내부의 전극에 대한 인식을 H대학교 교육대학원에 재학 중인 물리학 전공 교사와 화학 전공 교사를 대상으로 검사와 면담을 통해 조사하였다. 화학전지 외부와 내부의 전극 결정에서 물리학전공 교사들과 화학 전공 교사들의 결정이 차이가 났다. 물리학 전공 교사는 화학전지 내부 전극에 대한 명명에 어려움을 많이 가지고 있었고, 화학 전공 교사는 화학전지 외부 전극에 대한 명명에 어려움을 많이 가지고 있었다. 전극 결정의 이유로 대부분의 물리학 전공 교사는 전자의 이동 방향을 제시하였고, 대부분의 화학 전공 교사는 산화 환원 반응을 제시하였다. 이는 교사들의 학부전공이 이론적 배경으로 강하게 작용하는 것을 의미한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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