• 제목/요약/키워드: 화학 법칙

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테크놀로지를 활용한 모델의 평가와 수정 과정에서 나타난 예비화학교사의 모델의 본성에 대한 인식 변화: 보일 법칙을 중심으로 (Changes in Pre-service Chemistry Teachers' Cognition of the Nature of Model in the Evaluation and Modification Process of Models Using Technology: Focusing on Boyle's Law)

  • 정나진;백성혜
    • 대한화학회지
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    • 제68권2호
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    • pp.107-116
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    • 2024
  • 본 연구의 목적은 테크놀로지를 활용한 모델의 평가와 수정 과정에서 나타난 예비화학교사들의 모델의 본성에 대한 인식 변화를 분석하는 것이다. 모델의 본성에 대한 인식 변화는 선행연구에서 예비화학교사들에게 부족하다고 판단된 표상적 측면의 함축화와 간단화, 설명적 측면의 해석, 추론, 설명, 정량화를 중심으로 분석하였다. 이를 위하여 충청북도에 있는 사범대학의 3학년 예비화학교사 19명을 대상으로 테크놀로지를 활용하여 개발한 보일 법칙 관련 모델을 평가하고, 평가 결과를 바탕으로 모델을 수정하여 최종 평가하도록 요구하였다. 연구 결과, 표상적 측면의 간단화, 설명적 측면의 해석, 설명, 정량화에 대한 예비화학교사들의 인식이 모델의 평가와 수정 과정을 통해 긍정적으로 변화되었음을 확인할 수 있었다. 따라서 모델의 본성에 대한 인식이 변화하기 위해서는 모델의 평가와 수정 과정이 핵심적인 역할을 하는 것을 알 수 있었다. 하지만 표상적 측면의 함축화와 설명적 측면의 추론에 대한 인식 변화는 거의 나타나지 않았다. 이러한 요소들에 대한 인식은 다른 요소들의 인식보다 변화하기 어려운 것으로 볼 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 예비화학교사들을 위한 보다 정교한 교육 설계가 필요하다.

예비화학교사들의 과학의 본성에 대한 인식 연구 -보일의 공기 펌프 실험을 중심으로- (A Study of Pre-service Chemistry Teachers' Perceptions on NOS -Focusing on Boyle's Air Pump Experiment-)

  • 조은혜;이재혁;백성혜
    • 대한화학회지
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    • 제65권5호
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    • pp.333-346
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    • 2021
  • 이 연구에서는 비맥락적 상황과 맥락적 상황에서 예비화학교사들의 과학의 본성에 대한 인식을 비교하기 위하여 보일의 공기 펌프 실험과 이를 둘러싼 보일과 홉스의 진공에 관한 논쟁에 대한 과학사 소재를 개발하였다. 이 연구를 위하여 연구대상으로 충청북도에 있는 사범대학 재학 중인 예비화학교사 29명을 선정하였다. 이 연구에서 개발한 맥락적 상황과 관계가 있는 RFN 문항으로 '목표 및 가치', '과학적 기능', '교육적 응용 중 과학적 방법', '교육적 응용 중 사회-제도적 측면' 범주의 문항을 선정하였다. 그리고 RFN의 설문 문항을 통해 비맥락적 상황에 대한 예비교사들의 인식을 알아보았다. 그 후 예비교사들에게 보일의 진공 펌프 실험과 보일과 홉스의 진공에 관한 논쟁에 관련된 상황을 제시하였다. 그리고 RFN 문항과 관련된 맥락적 상황에서 예비교사들의 NOS 인식을 알아보았다. 자료로는 설문에 대한 응답과 보일의 법칙에 관련된 실험 결과, 조별 토론 자료, 인터뷰 자료 등을 수집하였다. 연구 결과, 비맥락적 설문의 대부분 항목에서 예비교사들은 정보에 입각한 견해를 가진 것으로 나타났으나, 맥락적 실험 상황에서는 순진한 견해나 혼재된 견해를 가진 사례들이 발견되었다. 이 연구는 NOS 관련 맥락적 상황의 교육 자료를 개발하고, 비맥락적 상황과 맥락적 상황에 대한 예비교사들의 인식을 파악함으로써 예비화학교사들을 위한 NOS 교육에 기여할 수 있다.

과학실험에서의 모델 설계 및 구현 (Design and Implementation of Science Experiment Models for Artificial Chemistry Laboratory)

  • 변영태
    • 인지과학
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    • 제10권1호
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    • pp.57-66
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    • 1999
  • 과학 분야의 교육에서 실험이 차지하는 비중은 다른 분야에 비하여 매우 크다. 과학실험은 여러 가지 실험구조요소 선택과 배치 및 적절한 실험 행위에 의하여 어떤 실험 상황이 만들어지고 자연법칙에 의해 상태 변화가 발생하여 실험을 진행하게 된다. 과학자 혹은 학생이 실험을 하면서 그 실험에 대한 인지모델을 내부적으로 구축하고 그 모델을 사용하여 시스템행위에 대한 인과추론을 함으로써 실험을 통해 진리 학습과 탐구를 하게 된다. 2차원 모델과 인과추론에 필요한 본체론 적 엔티티의 표현과 더불어 실험에서의 변화를 유도하는 추론방법을 본 연구에서 제시한다. 구현을 위해 화학영역의 실험을 선택하였고, 실험구성요소 (실험 기구와 시약) 및 물리적, 화학적 자연 법칙 뿐만 아니라, 실험 시스템 구조와 각 실험요소의 기능을 고려한 추상지식까지를 지식표현 대상으로 하고 있는 것이 본 연구의 특징이다. 학생이 임의의 실험을 할 수 있고 실세계와 유사한 현상을 보이는 가상 화학실험실을 개발하여 제안된 방법의 적정성을 확인하였다.

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과학기술분야 학술잡지의 반감기 측정에 의한 소장 가치 연구 (Research on the Holding Value of Academic Journals Based on the Half-Life Index-Number in Science and Technology)

  • 소민호;고성순
    • 한국도서관정보학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.377-395
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 Burton & Kebler의 문헌이용률 감소법칙을 적용하여 과학기술분야 학술잡지의 이용가능기간 즉 시간이 경과함에 따른 이용확률을 밝혀냄으로써 과학기술분야 잡지의 가치를 측정하고, 도서관이 이용자가 필요로 하는 정보를 제공하기 위해서는 어떤 잡지의 무슨 연도, 무슨 권호까지 소장해야 하는가를 결정하는데 도움이 되고자 하는 것이다. 국내 연구자들이 1991-2005년(15년간) 동안에 SCI 학술지에 발표한 과학기술분야 논문 126,425편 중에서 인용문헌 2,351,419건을 대상으로 과학기술 4개 주제(수학 4개, 물리학 12개, 화학 12개, 공학 14개)분야로 나누어 분석하였다. 분석 결과, 인용나이는 수학이 20-29년, 물리학, 화학, 공학이 각각 8-11년이었다. 평균 반감기는 수학이 11.22년, 물리학이 7.5년, 화학이 8.4년, 공학이 8.88년이었다.

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학교 현장에 적용 가능한 '샤를의 법칙' 실험방법의 분석 및 개발 (Analysis and Development of Experimental Method of Charle's Law Applicable to School)

  • 민정숙;김성희;정대홍
    • 대한화학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.175-188
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    • 2009
  • 본 연구에서는 학교 현장에 적용 가능한 ‘샤를의 법칙’ 실험방법을 개발하였다. 교과서 및 문헌 분석을 통하여 실험 장치 및 방법을 구성하는데 필요한 요소를 분석하였다. 전체 부피를 결정하는 부분 으로 단순 구조인 주사기를 사용할 때 보다 바이알과 부피 변화를 관찰하는 부분으로 유리관을 연결한 구조를 사용하였을 때 온도 변화에 따른 기체의 부피 변화를 쉽게 측정할 수 있었고, 비커 같은 큰 부피 의 물중탕 기구 보다 눈금실린더를 이용한 물중탕 방법이 냉각 시간에 있어서 이점을 보여주었다. 부피 변화 부분에서 저항이 최소화된 형태로 액체 마개 형태가 이용되었다. 액체 마개로 물방울을 사용할 경 우 측정 초반에 증발에 의해 기체 부피변화에 큰 영향을 주는데, 글리세롤을 사용할 경우 이 같은 영향 은 거의 없었다. 제안된 실험방법으로 대략 1 시간 이내의 실험 시간을 소요하여 높은 선형 상관계수($R^2$ = 0.999)를 갖는 결과를 얻을 수 있었고, 부피가 0이 되는 온도가 $-216.7\;{^{\circ}C}$로 예측되는 정도로 매우 정확 한 결과를 보여주었다. 본 연구를 통해 개발된 샤를의 법칙 실험은 학교 급별 교육과정에 따라 수준을 조절하여 실시할 수 있을 것으로 예상한다.

가교 폴리에틸렌의 성형 조건에 따른 전기.화학적 특성 변화

  • 조대희;하영길;이상진;이인호;박완기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1587-1589
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    • 1999
  • 초고압 XLPE(가교 폴리에틸렌) 절연 케이블의 절연사고를 방지하기 위해서는 여러열화 조건하에서 절연체의 수명을 예측하는 것과 아울러 절연체(XLPE)의 성능향상을 모색하는 것이 바람직하다. 이러한 노력의 일환으로 절연재료의 열화현상을 화학반응의 법칙으로 가정한 Arhenius 모델과 같은 열화이론이 확립되어지고 있다 하지만, 실제 케이블을 만드는 과정에서 절연체의 성형 조건에 따른 절연 성능 평가와 관련된 연구는 그렇게 많지 않다. 본 연구에서는 XLPE의 성형 조건(가교, 건조, 냉각)에 따른 화학적 물성의 변화와 절연성능 사이의 상관관계를 알아보기 위해 LDPE에 가교제(DCP)를 첨가한 컴파운드를 이용해 만든 몰드 시편의 물성을 DSC, 가교도 분석 및 전기 트리 개시 전압을 측정해 살펴보았다. 그 결과 가교나 건조 조건에 비해 냉각 조건에 따른 가교 폴리에틸렌의 결정화도가 트리 개시전압에 보다 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

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저온상태에서 NMR을 이용한 p-Fluorophenylthioxanthylium 양이온에 관한 연구 (Low Temperature NMR Study on p-Fluorophenylthioxanthylium Ions)

  • 안양수;신정휴
    • 대한화학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.165-171
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    • 1982
  • 티오크잔틸이움 이온과 안트라센이움 이온은 동리평면성의 구조를 가진다. 그러므로 이 양이온들에서 양전하 중심부의 빈 $P_z$-궤도는 융합된 벤젠고리의${\pi}$-궤도와 겹쳐진다. 이 양이온들은 Huckel의 (4n + 2)${\pi}$ 법칙에 따라 방향족성을 가진다. 방향족성의 안정화에 황원자가 기여하는 것은 티오크잔틸이움 이온과 안트라센이움 이온의 ${^19F}$핵자기 공명의 화학적 이동의 비교로 평가되었다.

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혼합물의 열역학 (제1보). 이상기체 (Thermodynamics of Mixtures (I). Ideal Gases)

  • 윤창구
    • 대한화학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.324-331
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    • 1973
  • 이상기체 혼합물을 연속체의 물질역학과 비가역 변화의 열역학에서 개발된 방법으로 연구하였다. 자유 에너지의 함수 형태와 각개 성분의 기체법칙을 엔트로피 부등식으로부터 직접 유도하고 혼합물의 변형, 열 전도, 확산 및 화학반응이 받는 제약을 명시함으로서 앞으로 이 방법을 다른 물질들에 응용하는 데에 도움이 되도록 하였다.

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화학반응성의 분자궤도론적 연구 (제8보). o-Terphenyl 형 화합물의 광학적탈수소 고리화 반응에 대한 섭동분자궤도론적 해석 (Determination of Reactivity by MO Theory (VIII). PMO Interpretation for Photocyclodehydrogenation of o-Terphenyl-type compounds)

  • 이익춘;이본수
    • 대한화학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.136-140
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    • 1976
  • 오르토-터페닐계 화합물들의 광화학적 탈수소 고리화 반응을 섭동분자궤도론적으로 다루었으며 일차 들뜬 상태의 가동결합차수가 반응성의 좋은 지표가 될 수 있음을 밝혔다. 이 해석은 Woodward-Hoffman의 궤도함수 대칭성 보존법칙에도 부합된다.

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중학교 화학에 적용한 해결자.·청취자 활동에서 의사소통 불안 수준에 따른 소집단 구성의 효과 (The Effect of Grouping by Communication Apprehension Level in Paired Think-Aloud Problem Solving for Middle School Chemistry)

  • 강훈식;이정순;김경순;전경문;노태희
    • 대한화학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.569-576
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    • 2007
  • 이 연구에서는 해결자·청취자 활동에서 의사소통 불안 수준에 따른 소집단 구성의 효과를 조사했다. 수 업 전 중학교 3학년 세 학급(N=99)을 대상으로 의사소통 불안 검사를 실시한 후, 의사소통 불안 동질 집단과 이질 집단, 그리고 통제 집단으로 무선 배치했다. ‘화학 반응식의 계수 맞추기', ‘질량 보존의 법칙', ‘일정 성 분비의 법칙' 등에 관한 수업을 7차시 진행한 후, 화학 문제 해결력 검사 및 수업 처치에 대한 인식 검사를 실 시했다. 이원 변량 분석 결과, 화학 문제 해결력 검사의 점수에서 수업 처치와 학생들의 의사소통 불안 수준 사이의 상호작용 효과가 나타났다. 단순 효과 검증 결과, 의사소통 불안이 낮은 학생들의 경우 이질 집단의 평 균이 통제 집단보다 유의미하게 높았다. 그러나 학생들의 수업 처치에 대한 인식은 동질 집단에서 긍정적인 경 향이 있었다.