An alternative vision for science inquiry that appears to be important and challenging is model-based inquiry in which students generate, evaluate and revise their explanatory model. Pre-service teachers should be given opportunities to develop and use their mechanistic explanatory models in order to participate in the practice of science and to have a sound understanding of science. With this view, this study described a case of pre-service elementary teachers' scientific modeling in magnetism. The aims of this study were to explore difficulties preservice elementary teachers encountered while they engaged in a model-based inquiry, and to examine how their understandings of the nature of scientific models changed after the model-based inquiry. The data analysis revealed that the pre-service teachers had difficulties in drawing and writing their own thinking because they had little experience of expressing their own science ideas. When asked to predict what would happen, they could not understand what it meant to make a prediction "based on their model". They did not know how to use or consider their model in making a prediction. At the end of the model-based inquiry they reached a final consensus of a best model. However, they were very anxious about whether the model was the "correct" answer. With respect to the nature of scientific models, almost all of the pre-service teachers initially viewed models only as a communication tool among scientists or students and teachers to help understand others' ideas. After the model-based inquiry, however, many of them understood that they could create, test, and revise their "own" models "by themselves". They also realized the key aspects of scientific models that a model can be changed as evidence is accumulated and a model is a knowledge production tool as well as a communication tool. The results indicated that pre-service elementary teachers' understandings of the nature of scientific models and their previous school science experiences could affect their performance on a model-based inquiry, and their experience of scientific modeling could help them enhance their understandings of the nature of scientific models.
The purposes of this study are how to consider the concept of magnetization by fifth elementary school students and how to change conceptions of students after the experiment with developed experiment sets. Personal interviews to the students were used for this study. to probe the conceptions of them, it allowed them to make gestures and to draw pictures through interview. From the analyses of the interview data, following results were found. Students have mostly understood the concept of magnetization, but have not remembered the term itself. And, the students believe that iron is magnetized only if iron was directly contacted a magnet. After the experiment, the students understand that iron could be also magnetized without direct contact to a magnet. And also, they could explain magnetization of iron powder around a magnet by applying the concept of magnetization. This new experiment is a good tool to understand concepts of magnetism.
현재 일본은 1998년 12월 문부성에 의해 고시된 7차 교육과정의 교과서가 2002년부터 사용되고 있으며 그 특징으로는 학교 주5일제 수업 실시와 종합학습시간의 신설로 수업 시수가 대폭 줄고, 기초, 기본 중심으로 교육내용을 선정하여 기초 학력을 충실히 익힐 것을 전제로 하고 있다. 우리나라 또한 7차 교육과정에 의한 교과서가 2000년부터 사용되고 있으며 직장인들의 주5일 근무에 따라 5일제 수업 실시가 이야기되어지고 있는 상황이다. 이렇듯 한국과 일본 모두 교육의 변화를 가져오고 있는 상황을 뒷받침 해볼 때 일본에서 사용되고 있는 교과서와 우리나라에서 사용되고 있는 교과서를 분석하여 그 특징과 장단점을 명료히 정리한다는 것은 새로운 교과서 개발의 기초 과정으로서 대단히 의미가 있는 일이며 앞으로 교과서를 개발하는데 많은 참고가 될 수 있다고 생각된다. 연구 결과 일본과 한국의 교과서는 내용 면에서 상당히 유사한 점이 많음을 알 수 있었다. 하지만 학습이 이루어지는 순서와 학습이 이루어지는 시기 등에서 약간의 차이를 보이고 있었으며 한국의 경우 같은 내용을 계속적으로 반복하여 학습하고 있으므로 주제에 비해 교과서 분량이 상당히 많다. 교육과정을 개선하고 교과서의 개편이 성공적으로 이루어지기 위해서는 다양한 방법의 계속적인 연구가 뒷받침되어져야 할 것이다. 앞으로 여러 교육적문가들의 지속적인 관심과 분석 평가를 통해 우리나라 실정에 맞는 교육과정, 기초, 기본 교육에 충실한 교과서가 되기를 기대한다.
The purpose of this study was to investigate the conceptual structure of subjects related to matter having pre-service elementary school teachers by applying semantic network analysis (SNA). The analyzed concepts in the subjects of matter were 6 words such as 'atom', 'molecule', 'ion', 'electron', 'matter' and 'particle'. The results of SNA of the concepts are as follows : 1. In the semantic network of 'atom', words having a high betweenness centrality were linked with the words based on both the scientific context and the everyday context. 2. The network of 'molecule' was analyzed to be more organized than the network of the 'atom'. 3. In the network of 'ion', the group of words of the scientific context was distinguished from the group of words of the everyday context. 4. The network of 'electron' was analyzed to be more oriented on electricity and magnetism in the field of physics. 5. In the network of 'matter', the words related to compounds were linked with knowledge of history of science. 6. The network of 'particle' was not structured with words based on particulate nature of matter.
Jun, Kimin;Yang, Sangsun;Lee, Jeonghoon;Pikhitsa, Peter V.;Choi, Mansoo
한국입자에어로졸학회지
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제9권4호
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pp.209-219
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2013
We have used the modified diffusion flame burner to synthesize silica coated iron oxide nanoparticles having enhanced superparamagnetic property. Silica-encapsulated iron oxide particles were directly observed using a high resolution transmission electron microscope. From the energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and zeta potential measurements, the iron oxide particles were found to be completely covered by a silica coating layer. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X-ray diffraction (XRD) measurements revealed that the iron oxide core consists of ${\gamma}-Fe_2O_3$ rather than ${\alpha}-Fe_2O_3$. Our magnetization measurements support this conclusion. Biocompatibility test of the silica-coated iron oxide nanoparticles is also conducted using the protein adsorption onto the coated particle.
The one-dimensional coordination polymers, $[Cu^{II}(L)(NO_3)_2]_n$ (1) and {$[Cu^{II}(L)(NO_3)]{\cdot}2H_2O}_{2n} (2), were synthesized from $Cu(NO_3)_2{\cdot}3H_2O$ and 2-[(pyridin-3-ylmethyl)amino]ethanol (L, PMAE) in methanol by controlling the molar ratio of copper(II) salt. Copper(II) ion in 1 has one pyridine group of PMAE whose an aminoethanol group coordinates adjacent copper(II) ion. As the pyridine group is bonded to neighboring copper(II) ion, 1 becomes a one-dimensional chain. Contrary to 1, the structure of 2 shows that the oxygen atom of ethoxide group is bridged between two copper(II) ions, which forms a dinuclear complex. Additionally, the pyridine group of PMAE included one dinuclear unit is coordinated to the other dimeric one each other, which leads to a one-dimensional polymer. Due to the structural differences, 1 exhibits weak antiferromagnetic interaction, while 2 shows strong antiferromagnetic interaction. Due to direct spin exchange via oxygen of PMAE 2 has a much strong spin coupling than 1.
황해 군산분지 지역의 지구조를 해석하기 위하여 2006년 획득한 선상 자력 자료와 Scripps 해양연구소에서 제공하는 고도계위성중력 자료를 이용하였다. 중력자료에 대해 파워스펙트럼 분석과 심도역산이 수행되었고, 자력자료 분석을 위해 분석신호기법과 가중력변환 및 이에 대한 역산을 수행하였다. 중자력 자료 분석 결과 남 중소분지 중심부로 갈수록 기반암 심도가 증가하는 양상이 나타나며, 기반암의 심도는 깊은 곳에서 6-8km, 낮은 곳에서 약 2km로 해석되었다. 또한 남중소분지 중심부이서 기반암 심도와는 달리 중력이상과 자력이상이 높지 나타나는 것은 주변 기반암보다 밀도가 높은 화성암의 관입에 의한 효과로 해석되며, 이는 동일지역에서 수행된 정밀 탄성파 해석 결과와 잘 부합하고 있다.
Loess를 이용한 제4기 연구는 최근에 있어서 미국 중서부 캔자스대학을 중심으로 집중적으로 이루어지기 시작하였는데 그 이유는 그레이트 플레인즈 지역에 광범위하게 퇴적되어 있는 뢰스층때문이다. 중국의 황토고원에서 연구가 진행되면서 미국내에서도 뢰스층을 통하여 제4기 기후환경 변화추적이 시도되어 온 것이다. 그러나 퇴적층내의 꽃가루, 연체동물 등의 화석의 보존 상태가 극히 불량하여 뢰스층내의 지자기와 안정동위원소인 $^{13}C$를 이용한 복원에 중점을 두어 왔으며 본 논문 내용도 그의 일환이다. 36.000년 전 (Interstadial)부터 현세까지 퇴적된 뢰스가 본 연구지역인 네브라스카주 Bignell구릉지대에서 약 80m에 걸쳐 다양한 퇴적상을 보여 주고 있다. 최종간빙기 및 빙기에 형성된 Peoria loess Brady soil에서 현재까지의 퇴적물을 분석하여 기후환경을 복원하였다. 여기에서는 암석자장을 이용한 자성반응과 $^{13}C$를 이용한 식생의 복원으로 많은 샘플을 분석하여 미시적 데이타가 추출되었다. 한국과 같이 화분분석이 어려운 실정을 감안한다면 이와같은 연구를 통하여 고기후 복원에 기여할 수 있으리라고 생각된다.
중학교 '전기와 자기' 에 대한 개방적 탐구 과제는 관찰을 통한 서술적인 결과 처리가 특징인 정성적 과제와, 변인통제를 통한 정량적 결과 처리가 특징인 정량적 과제로 나눌 수 있다. 본 연구의 목적은 두 종류의 과제에 대한 중학교 2학년 학생들의 탐구 수행 특징을 탐구 과정을 중심으로 분석하는 것이다. 학생이 작성한 '탐구 보고서' 및 '탐구 활동 평가서' 그리고 연구자의 관찰 및 면담 자료를 분석하였다. 정성적인 과제에 대한 탐구에서는 자신의 생각과 다른 뜻밖의 관찰을 인지하고 처리하는 것이 어려운 점이었고, 정량적인 과제에 대한 탐구에서는 여러 개의 변인을 다루고, 신뢰롭고 타당한 측정을 하며, 정량적으로 결과를 처리하는 것이 어려운 점이었다. 정성적인 과제에 대한 탐구에서는 자신이 제시한 탐구 방법 및 결과의 부족한 점을 인지하고 있었는데 반해, 정량적인 과제에 대한 탐구에서는 부족한 점을 거의 인지하지 못했다. 이러한 결과는 기존의 실험실습과는 다른 개방적인 탐구를 지도할 때, 정성적인 과제의 경우 뜻밖의 관찰 결과를 신뢰롭고 타당하게 처리하도록 지도하는 것이 중요하며, 정량적인 과제의 경우 여러 개의 변인을 다루는 방법 및 신뢰롭고 타당한 측정 방법을 지도하는 것이 중요하다는 것을 시사한다.
원형 막대자석이 강자성 원형 막대 물체에 작용하는 자기력에 대한 정량적인 표현이 자기화 이론, 자기에 대한 Gilbert 모형, Ampere 모형을 바탕으로 유도되었다. 이 연구에서 유도된 자기력은 원형 막대자석의 잔류 자기화 자기장과 단면적, 강자성 원형 막대 물체의 포화자기장과 단면적에 비례하며, 그리고 이들 사이의 거리에 관계되는 양의 제곱에 반비례한다. 반지름 0.4 cm이고 길이 7 cm인 알니코V 원형 막대자석과 페라이트 원형 막대자석이 반지름 이상 거리에 있는 강자성 물체에 작용하는 자기력은 각각 3.6711 N과 0.1857 N 이하로 계산되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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