• 대한화학회지
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• 제53권6호
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• pp.793-804
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• 2009

본 연구에서는 화학적으로 잘 정의되지 않은 ‘중금속’ 에 대해서 고등학생들의 인식을 설문지를 통해 조사하였다. 고등학교 2학년생 19개 반 (N=611)을 대상으로 '화학 I'을 이수한 이과 반 10개와 이수 하지 않은 문과 반 9개의 두 집단으로 나눠서 조사하였으며 서로 비교하였다. 중금속에 대한 학생들의 인식과 정의, 인식 형성에 미치는 요인과 화학적인 지식에 대한 세 가지 항목을 SPSS에 의해 분석하였다. 학생들 중 문 . 이과 전공에 상관없이 대다수가 중금속을 생물체 내에 축적을 일으키고 인체 유해한 금속으로 인식하고 있었다. 이러한 인식을 형성함에 있어서 대중매체와 학교 수업이 가장 많은 영향을 끼친 것으로 밝혀졌다. 특히 이과 반 학생들의 경우 문과 반에 비해 학교 수업에 의한 영향이 더 많은 것으로 나타나 중금속 정의를 금속의 종류와 인체에서의 함량에 관계없이 인체 유해한 물질 및 교과서의 잘 정의되지 않은 용어에 따라 물리적인 밀도와 관련된 것으로 오해하는 경향이 높았다. 흥미롭게도 이과 반 학생들이 중금속의 유해성과 화학적인 구조에 대한 이해도가 높았던 반면 금속의 독성학적 성질에 관한 질문에서 문과 반 학생들의 정답률이 높았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.274-287
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• 2000

본 연구는 제 6차 교육과정에 의해 개편된 4종의 공통과학 교과서(물질단원)의 내용분석을 통해 전체 구성이 어떻게 되어 있는지를 조사하고 6차 교육과정에 중점을 둔 탐구활동을 탐구 내용 영역, 탐구 과정 영역 및 탐구 상황 영역으로 구성된 3차원 분석틀을 이용하여 분석하였다. 4종의 공통과학 교과서에서는 풍부한 학습자료와 읽을거리를 제공하여 학생들에게 흥미 있는 교과서가 되도록 하고 있었다. 3차원 분석틀 중 탐구 내용 영역 분석에서는 교육과정 목표에서 제시하는 내용을 다양한 탐구활동을 통해 다루고 있었으며 탐구활동의 횟수도 교과서당 평균 16회 정도로 각 교과서의 탐구 활동 횟수가 유사하였다. 탐구 과정 영역의 분석에서는 자료해석 및 일반화가 39.1%, 관찰 및 측정이 30.8% 로 대부분올 차지하고 있어 공통과학 교과서의 기본 목표에서 볼 때 상위의 탐구과정 요소의 반영 비율을 좀 더 높여야 할 것으로 보인다. 탐구 상황 영역의 분석에서는 과학적 상황이 81.3% 로 대부분을 차지하였으며 현대 과학 교육의 주요한 교육운동인 STS 관련 내용은 18%에 불과하여 아직은 미흡한 것으로 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.381-393
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• 2012

이번 연구를 통해 고등학교 1,2학년 학생들이 학습하는 2009 개정 교육과정 화학 I 검정 교과서 4종을 선정하여 과학적 지식 외에 어떠한 STEAM 요소를 포함하고 있는지 분석하였다. 각 단원별, 출판사 별, 교과서의 영역별로 포함된 STEAM 요소의 종류와 수는 어떻게 다르게 나타나는가에 관한 연구 문제를 선정하고 결과를 분석해 보았다. 현 교과서의 내용과 잘 맞지 않는 STEAM 요소의 새로운 하위요소들을 정하고, 새로운 분류 틀을 만들어 그 분류틀을 기준으로 분류 하였다. 먼저 예술 분야의 경우 방법적인 면에서의 예술 분야를 '표현예술'로 만화, 토의, 역할놀이의 하위요소를 가지며 내용적인 면에서의 예술 분야를 '문화예술'로 사회문화, 과학자 이야기, 인류의 역사, 직업탐구, 미술의 하위 요소를 갖는다. 기술과 공학요소는 서로 분류하기 어려우므로 '기술공학' 이라는 하나의 분야로 통일하고, '과학적 내용을 활용한 기술'과 '과학적 발전에 활용된 기술'의 두 가지 하위 요소를 포함한다. 마지막으로 수학요소는 수, 연산, 단위변환, 구조모형의 하위 요소를 갖는다. 또한 교과서에 포함된 STEAM요소의 교과서 안의 위치영역을 도입부, 본문, 보충자료의 세 영역으로 분류하고, 본문의 경우 내용과 탐구영역으로 세분화 하여 분석하였다. 분석 결과 대부분의 교과서가 개정 교육과정의 의도를 파악하여 다른 분야를 통해 학습이 일어나게 하기위해 STEAM 요소를 포함 하고 있었다. 그러나 교과서 별로 활용하는 학습 방법이 제한되어 있으며, 교과서의 종류에 따라 조금 다르게 나타났다. 또한 포함하고 있는 세부요소의 종류는 전체 14종류 밖에 되지 않으며, 그것도 교과서 별로 몇 가지 요소에 집중돼는 경향을 나타내는 것으로 보아 현재 화학교육에서 활용되는 STEAM 교육에는 한계가 있는 것으로 보인다. 단원별로는 수업내용에 따라 포함된 STEAM 요소가 다르게 나타났는데, 많은 수의 STEAM 요소가 I단원에 포함되어 있는 것으로 보아 수업 내용에 수학, 역사 들이 포함되어 있지 않는 경우 STEAM 요소가 포함되기 어려움을 알 수 있었다. 마지막으로 영역별로 포함된 STEAM 요소의 경우 요소들이 대부분이 보충자료 영역에 포함되어 있고, 그 요소가 문화 예술이 가장 많은 것으로 보아 실제적으로 화학 지식에 대한 활용적인 면에만 STEAM이 활용되며 화학지식에 대한 접근 방법적 융합교육이 매우 부족함을 알 수 있었다. 현재, 국내 교육계에서 STEAM 교육에 관해 주시하고 있는 만큼, 새로운 교육적 경향인 STEAM 교육이란 무엇인지에 관해 면밀히 탐구하고, STEAM 교육의 효과와 프로그램 및 교재 개발에 대한 엄밀한 연구가 필요하다. 이러한 연구들을 통해서 저학년들에게 집중되어 있는 융합교육을 전 학생들에게 확대하고, 궁극적으로 평생에 걸친 학습 시대에 스스로 활용 할 수 있게 될 것이다.

• 대한화학회지
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• 제56권4호
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• pp.509-517
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• 2012

이 연구에서는 2007 개정 교육과정에 의한 중학교 과학 교과서 27권의 삽화를 성역할 고정관념의 측면에서 분석하고, 그 결과를 7차 교육과정에 의한 중학교 과학 교과서와 비교하였다. 삽화의 유형을 분류한 후, 삽화에 등장하는 학생과 성인의 성별 등장 빈도, 활동 유형 및 행동 특성의 성별 빈도를 분석하였다. 7차 교육과정기에 비해 모든 분석 항목에서 성별에 따른 차이가 감소하였으나, 학생의 학습 활동과 학생 및 성인의 행동 특성을 제외한 모든 항목에서 여전히 성역할 고정관념이 나타났다. 남학생의 등장 빈도는 여학생보다 많았는데, 학생의 학습 활동에서는 성별 빈도가 균형을 이루고 있었으나 학습외 활동은 남학생을 중심으로 묘사되어 있었다. 성인의 경우에는 남성이 여성보다 많이 등장하였고, 가정 활동에서는 여성의 비율이, 가정외 활동에서는 남성의 비율이 우세하였다. 직업 활동에는 남성이 주로 묘사되어 있었다. 학생과 성인은 대부분 적극적 행동 특성을 보였고, 학생과 성인 모두 각 성별 내에서 행동 특성의 비율이 비교적 유사하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권7호
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• pp.773-786
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• 2005

이 연구에서는 개발한 설문지를 통해 공기 중의 수증기량이 증발과 끓음에 미치는 영향에 대한 고등학생과 화학 전공 교사들의 인식을 조사하였다. 교과서의 서술에서 증발과 끓음은 기화라는 개념으로 연결되어 제시되고, 끓음은 증기압과 대기압의 관계로 설명되며, 증기압은 증발로 형성된 공기 중의 수증기 개념으로 연결되어 제시되어 있다. 이러한 개념간의 연결 사이에서 일어나는 다양한 인식들을 고등학생들의 경우와 화학 전공 교사들의 경우로 구분하여 비교하여 보았다. 또한 다양한 인식들이 형성된 배경을 알아보기 위하여 교과서의 관련 내용을 분석하였다. 연구 결과, 많은 학생들이 공기 중의 수증기량과 증발 및 끓음은 관련이 있다고 생각하였다. 그러나 이들은 거시적인 수준에서 설명되는 증발 현상과 미시적인 수준에서 이루어지는 물 입자들의 증발을 구분하지 못하였다. 또한 공기 중의 수증기가 증기압과 끓음에도 영향을 미친다고 생각하였다. 교사들의 경우에는 과학적 개념의 형성 비율이 학생들보다 높았으나, 많은 교사들이 학생들과 유사하게 증발과 끓음에 대해 다양한 인식을 하고 있었다. 교과서에서는 보편적으로 거시적인 관점에서 증발과 끓음의 현상을 설명하였으며, 미시적인 관점을 제시하는 경우에도 개념들간의 연결이 제대로 이루어지지 않았다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.427-435
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• 2010

교과서에 쓰인 과학 용어 네트워크를 구축하여, 네트워크의 구조, 관련 정보 및 연관 관계를 분석하기 위하여 핵심용어를 도출하였다. 본 연구에서는 과학, 생물1 및 생물2 교과서 각 과목별로 출판사 세 곳을 선정하고 각각의 교과서에서 추출한 용어들을 노드로, 한 문장 안에 있는 과학 용어를 링크로 연결하여 네트워크를 구축하였다. 모든 교과서의 과학 용어 네트워크는 척도 없는(scale-free) 네트워크의 특성을 보여주었다. 복잡한 (complex) 네트워크에서 가중치가 낮은 것부터 제거하는 방법인 k-core 알고리즘을 적용하여 핵심 (core) 네트워크를 구축하였는데, 몇 개의 모듈이 연결되는 형태를 보여주었다. 과학교과서의 경우에는 물리, 화학, 생물, 지구과학 분야별로 크게 네 개의 모듈을 형성하였고, 생물1과 생물2 교과서는 각단원별로 용어들이 모여 있는 특성을 지닌 네트워크를 나타냈다. 본 연구에서 복잡한 네트워크에서 핵심네트워크를 구축하여 유용한 정보를 도출할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 대한화학회지
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• 제47권4호
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• pp.401-411
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• 2003

제7차 교육과정의 가장 큰 특징은 수준별 교육과정의 시행이라고 할 수 있으며, 이에 따라 학생의 능력과 개인차에 따른 다양한 학습 과제의 개발이 필요하다. 제6차 교육과정의 중학교 과정에서 다루었던 크로마토그래피의 이론과 실험의 오류를 바로잡기위하여 중학생들이 크로마토그래피의 원리를 보다 정확하게 이해할 수 있는 새로운 실험 키트가 필요하다. 본 연구에서는 시중에 판매되고 있는 TLC판을 정지상으로 이용하고, 이동상으로는 상대적으로 인체에 해가 적은 혼합 유기용매를 사용하며, 시료 및 참고물질로는 시료의 전개 과정을 눈으로 쉽게 확인할 수 있는 산-염기 지시약들을 사용하여 새로운 크로마토그래피 실험 키트를 개발하였다. 또한, 이 실험 키트의 효과를 알아보기 위하여 중학생(일반 중학생 및 영재반 중학생)과 교사(과학 교사 및 비과학 교사)를 상대로 실험을 실시하여, 실험내용과 그 효과에 관한 설문을 조사하였다.

• 대한화학회지
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• 제58권2호
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• pp.210-220
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• 2014

이 연구에서는 2009 개정 교육과정에 의한 중학교 과학 교과서 27권에 제시된 삽화에 나타난 성역할 고정관념을 분석하고, 2007년 개정 교육과정에서의 과학 교과서 분석 결과와 비교하였다. 2009 개정 교육과정에 의한 교과서에서는 모든 학년에서 남학생의 등장 빈도가 여학생보다 높았으며, 이전 교육과정에 의한 교과서에 비해 삽화에 제시된 학생의 성별 등장 빈도 차이가 약간 증가하였다. 특히, 학습외 활동에서는 이전 교육과정에 의한 교과서와 마찬가지로 출판사에 관계없이 성별 등장 빈도의 차이가 컸다. 성인이 제시된 삽화의 경우, 남성의 등장 비율이 여성보다 높았으며 학생 등장 삽화에 비해 성별 간의 차이가 매우 큰 것으로 나타나, 이전 교육과정에 의한 교과서에 비해 별다른 개선이 이루어지지 않았다. 모든 출판사의 교과서에서 가정 활동에서는 여성이, 가정외 활동에서는 남성이 많이 등장하였고, 가정외 활동에서의 차이는 이전 교육과정에 의한 교과서보다 증가하였다. 또한, 대부분의 직업에서 남성의 비율이 높았으며, 교과서에 제시된 과학자는 대부분 남성이었다.

• 대한화학회지
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• 제44권6호
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• pp.611-624
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• 2000

이 연구에서는 확산과 용해에 관련된 3~12학년의 과학교과서와 여러 문헌 자료들, 인터넷 사이트들을 분석하였다. 이 자료들로부터, 교과서에 제시된 확산과 관련된 설명들이 용해, 상태변화, 분출과 혼동되어 사용되고 있었으며 매질과의 충돌 또한 고려되고 있지 않았다는 것을 알았다. 그리고 용해와 관련된 거의 모든 자료도 용해의 원리를 인력에 의한 영향으로 설명하지 못하고 있었으며, 거의 대부분 용해에 관한 설명이 개념의 이해보다는 계산 문제 풀이에 초점이 맞추어져 있었다. 또한, 각종 인터넷 사이트들도 단편적인 교과서의 나열 수준에서 벗어나지 못하였고 단지 시청각적인 효과에 치중하고 있었다. 화학이 입자론적 관점에서 자연현상을 이해해야 함에도 불구하고 대부분의 교과서와 인터넷 사이트들은 그것을 충분히 반영하지 못하고 있었다. 이에 이 연구에서는 올바른 과학적 개념을 형성하고 입자론적인 관점에서 미시세계를 거시적 자연현상과 연결시키고자 했다. 그 방법으로 움직이는 물체를 표현할 수 있는 컴퓨터의 장점을 최대한 활용하여 입자이동의 관점으로 확산과 용해와 관련된 수업보조자료를 개발하였다.

• 대한화학회지
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• 제46권4호
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• pp.363-377
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• 2002

이 연구의 목적은 중${\cdot}$고등학교 교과서에 제시된 볼타전지에 대한 문제점을 분석하여 개선 방안을 제시하는데 있다. 이를 위하여 과학 교과서 중 관련 단원 내용을 분석하였으며 추출한 문제점을 실험을 통해 해결하였고 이를 바턍으로 교과서의 개선 방향을 제안하였다. 교과서 분석 결과, 화학전지의 작용 여부를 확인하는 방법, 아연판에서 수소 기체가 발생하는 이유에 대한 설명, 기전력에 대한 실험연구 결과, 전극용어 사용의 통일, 전류에 대한 설명 등 에 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안을 제시하였다. 기전력에 대한 실험연구 결과, 기전력 측정 값에 대한 과학적인 설명은 각 전극에서의 산화환원 반응에 대한 기전력과 표준 환원 전위, 전기음성도, 일함수, 이온화 에너지 등과 같은 전극의성질을 함께 고려하여 설명해야 함을 알 수 있었다. 이는 볼타전지의 기전력이 여러 가지 요인에 영향을 받기 때문이다. 이와 같이 볼타전지의 기전력에 대한 정확한 설명은 용이 하지 않으므로 볼타전지는 화학전지의 도입 부분에서 역사적으로만 간단하게 기술하고 개념 설명은 다니엘 전지를 이용하여 기술하는 방향으로 교과서를 개선 할 것을 제한하였다.