• 과학교육연구지
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• 제34권2호
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• pp.291-305
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• 2010

이 연구의 목적은 초등 교사들의 미량화학(Small-Scale Chemistry lab programs, SSC) 프로그램에 대한 교사의 인식을 알아보았다. SSC 연수 후 인식조사 참여 교사는 266명이다. 설문 내용은 SSC lab programs 교육과 적용의 필요성, 장점, 위험 및 안전, 환경오염과 처리, 경제성, 탐구능력 신장 등이다. 교사가 생각하는 전통적인 실험방법의 문제는 실험 준비시간이 많이 들고, 위험과 안전 그리고 사고에 대한 교사의 법적 책임, 경제적인 문제, 실험 후 폐기물 처리 어렵다, 자료 부족 순으로 답하였다. SSC를 경험한 교사는 거의 없었으며 SSC 연수 후 대부분의 교사들은 SSC 도입과 교육의 필요성에 긍정적으로 답하였다. 그리고 SSC 교육은 교과서 반영, 교사연수, 방과 후 교육, 강사 초청 순으로 하는 것이 좋겠다고 답하였다. SSC 교육에 필요자료로서는 CD, 비디오, 책자, 인쇄물 순으로 답하였다. SSC 장점을 묻는 설문에서는 단순, 편리, 시간절약, 다양성, 정성, 정량, 수업병행, 장난감 등 교사들 대부분이 긍정적으로 답하였다. 시약 등의 소량 사용으로 말미암아 폭발, 화재에 안전하다고 답하였고 플라스틱 사용으로 깨질 염려가 없어 안전하다고 답하였다. 또한 실험 후 처리가 쉽고 환경오염을 줄일 수 있겠다고 대부분이 긍정적으로 답하였다. 생활속 도구 사용으로 친숙하고 또한 장비구입이 용이하고 경제적이었다. 학습내용이해는 대체적으로 긍정적으로 답하였다. 개별 또는 2인 1조 편성으로 서로 충분한 토의가 부족하다고 생각하는 시각도 있었다. 문제해결력과 기술향상은 긍정적으로 답하였다. 특히, 창의력 신장에서 긍정적으로 답한 교사는 51.5% 였다. 대체적으로 탐구 능력 신장에는 교사들이 아직 체계화되지 않아 판단하는데 혼란스러운 것 같았다. 이 미량화학 프로그램이 초등현장에 간편하게 활용할 수 있게 교수-학습 자료의 개발을 위한 노력 및 보급 그리고 계속적인 연수가 이루어져서 초등 현장에 넓게 확대되었으면 한다.

• 대한화학회지
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• 제52권3호
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• pp.303-314
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• 2008

이 연구의 목적은 고등학교 과학 교과서에 제시된 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실 험으로 small-scale chemistry (SSC)를 적용한 실험을 개발하고자 하는 것이다. 연구를 위해서 고등학교 10종 과 학 교과서에 제시된 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 실험 방법을 반응 생성물 확인 방법 에 따라 분류하고, 과학 교과서에 가장 많이 제시되어 있는 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험 을 교과서 실험 방법에 따라 수행하였다. 그리고 실험 과정에서 나타나는 문제점들을 분석해서 앙금 생성 반 응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에 SSC를 적용한 실험을 개발하였다. 연구 결과에 의하면, 과학 교과서 에 제시된 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에는 반응 용액들의 혼합 방법에 대한 번거로움, X자가 보이지 않는 시점의 애매모호함, 실험 결과 수집의 시간 지연, 유독한 이산화황 기체의 발생, 물중탕 장 치 조작의 불편함, 그리고 반응 온도 통제의 어려움 등의 문제점들이 있었다. 또한, 실험 결과들의 재현성이 부 족하였다. 이러한 문제점들은 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에 SSC를 적용하여 개발한 실 험으로 해결할 수 있었다. SSC를 적용한 실험에서는 A4 용지 반응판에 실험의 순서를 명시하여 실험 방법을 명확하게 할 수 있었으며, 홈판과 스템 피펫을 사용하여 반응시간을 단축하여 실험 결과들을 연속적으로 얻을 수 있었다. 또한, 유독한 이산화황 기체의 발생량을 1/7 정도로 줄일 수 있었으며, X자가 보이지 않는 시점도 뚜렷하게 관찰할 수 있었다. 그리고 30분 내에 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 두 실험을 간편하고 재현성 있게 수행할 수 있었다. 또한, 수업시간 중 실험 결과들을 해석하고 토의할 수 있는 시간을 확보할 수 있어, 고등학생들이 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 과학적인 개념을 형성하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 과학교육연구지
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• 제38권2호
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• pp.302-316
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• 2014

본 연구는 6학년 1학기 산과 염기 단원 중 5차시를 Small-Scale Chemistry를 적용한 실험 수업 프로그램으로 개발하였다. 개발한 프로그램 적용을 경남 창원시에 소재한 Y초등학교 6학년 3개반은 SSC를 활용한 과학수업(n=86)을, 3개 반은 전통적인 실험 수업(n=87)을 진행한 후 학생들의 과학 학업성취도와 과학 학업성취도에 미치는 영향을 알아보았다. 개발한 수업 프로그램을 학생들에게 적용하기에 앞서, 중간학력평가 과학 학업성취도 점수에 대한 t검증을 통해 실험집단과 비교집단 간의 동질성을 확인하였고 실험집단은 2인 1조 또는 개별로, 비교집단은 6명 1모둠으로 구성하여 5차시에 걸쳐 수업을 진행하였다. 그 결과 t-검증을 통한 과학 학업성취도에서 유의확률 0.034로 유의수준 0.05에서 실험집단과 비교집단 사이에 유의미한 차이가 있었다. 추가적으로 전통적인 실험을 한 1개 반과 2명 1조 SSC 적용 실험 수업을 한 1개 반, 개별 SSC 적용 실험 수업을 한 1개 반의 과학 학업성취도를 살펴보았다. 일원배치 분산분석을 통해 살펴 본 결과 F 통계값 3.759, 유의확률 0.027로 유의수준 0.05에서 유의미한 차이가 있었으며, 전통적인 실험반의 평균은 67.58, 2인 1조 SSC 적용 실험반은 75.86, 개별 SSC 적용 실험반은 80.89로 개별 SSC 적용 실험반에서 과학 학업성취도가 가장 높았다. 또한 SSC를 적용한 실험 수업 프로그램을 준비할 때 교사는 수업 준비 및 수업 시간에 대한 부담이 줄었으며, 수업시간 동안 학생활동을 적극적으로 도와 줄 수 있었을 뿐 아니라 학생들의 실험활동도 적극적으로 이루어졌다. 이러한 결과를 통해 SSC 적용 실험 수업 프로그램 개발은 의미가 있으며 기존의 전통적인 실험 방법보다 학생들의 과학 학업성취도를 향상시킬 수 있음을 제시하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권1호
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• pp.139-142
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• 2013

A study was carried out to evaluate the solid phase micro-extraction (SPME) for formaldehyde emission analysis of uncoated plywood. In SPME, formaldehyde was on-fiber derivatized through headspace extraction and analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC/MS). The SPME was compared with desiccators (DC-JAS 233), small-scale chamber (SSC-ASTM D6007) and liquid-liquid extraction (LLE-EPA 556) methods which were performed in accordance with their respective standards. Compared to SSC (RSD 4.3%) and LLE (RSD 5.0%), the SPME method showed better repeatability (RSD 1.8%) and not much difference from DC (RSD 1.4%). The SPME has proven to be highly precise (at 95% confidence level) with better recovery (REC 102%). Validation of the SPME method for formaldehyde quantitative analysis was evidenced. In addition, the SPME by air sampling directly from plywood specimens (SPME-W) correlated best with DC ($r^2$ = 0.983), followed by LLE ($r^2$ = 0.950) and SSC ($r^2$ = 0.935).