중학교 과학 교과서 분별 증류 실험의 비교 분석 및 개선

류오현,최문영,송주현,권정근,백성혜,박국태,Ryu, Oh Hyun,Choi, Moon Young,Song, Ju Hyun,Kwon, Jung Geun,Paik, Seoung Hey,Park, Kuk Tae 대한화학회 2001 대한화학회지 Vol.45 No.5

이 연구의 목적은 제 6차 교육과정에 의한 중학교 1학년 과학 교과서 분별 증류 실험의 문제점을 파악하고, 중학생들이 분별 증류 실험을 능률적으로 수행할 수 있는 실험 방법을 제시하고자 하는 것이다. 이를 위한 첫 번째 단계로서 현재 사용되고 있는 8종의 과학 교과서를 분별 증류 실험 장치와 액체 혼합물의 종류에 따라 6가지로 분류하였다. 두 번째 단계로서 액체 혼합물을 가열 방법에 따라 직접 가열과 물 중탕 가열로 나누어 교과서 실험과정에 따라 같은 실험을 세 번 실시하였다. 세 번재 단계로서 실험 결과의 문제점을 해결하기 위한 대안 실험을 실시하였다. 대안 실험에서는 알코올 램프로 직접가열 하는 방법과 기름 중탕으로 가열하는 방법, 그리고 가열 맨틀을 사용하여 가열하는 방법을 사용하였다. 연구결과, 가지달린 둥근 플라스크를 직접 가열하는 실험 결과가 가지 달린 시험관을 물 중탕으로 가열하는 실험 결과보다 이론적인 결과에 근접하였다. 그리고 가지 달린 둥근 플라스크를 직접 가열하는 실험에서 플라스크 윗 부분을 보온해 주는 실험이 보온하지 않은 실험보다 실험 결과가 더 나았다. 대안 실험에서는 액체 혼합물의 증류 온도 증가를 보면서 가열 맨틀의 가열 온도를 올려 준 실험의 결과가 이론적인 결과에 가장 가까웠다. 이러한 연구 결과로부터 가지 달린 시험관을 물 중탕으로 가열하는 분별 증류 실험장치는 탐구실험 수업에 부적절한 것이므로 개선이 요구되며, 중학교 과학실 여건을 고려할 때, 액체 혼합물의 증류 온도 증가를 보면서 가열 맨틀의 가열 온도를 변화시키는 분별 증류 실험이 가장 능률적인 방법임을 알 수 있었다. The purpose of this study was to find out the problems on the fractional distillation experiments in the middle school science textbooks based on the 6th curriculum and to suggest an efficient experiment method for the middle school students. The first step was the classification of the experiments in 8 science textbooks according to heating apparatus and liquid mixtures. The second step was doing each experiment 3 times followed by the experimental process in the textbooks. The third step was developing the alternative experiments for solving the problems found in the second step. The heating method used in the alternative experiments were direct heating, oil bath, and heating mantle. The results of the second step showed that the direct heating experiment of branched round flask was more close to the theoretical prediction than the experiment of water bath heating of branched test tube. Also the direct heating experiment of thermally insulated branched round flask was better than the result of the experiment which was not insulated. The results of the third step showed that the experiment using heating mantle regulated heating power by observing the temperature of distillate gave the closest result to the theoretical prediction. From the above results, it is concluded that the experiment using branched test-tube with water bath heating is not adequate for the fractional distillation and an alternative experiment using insulated branched round flask with heating mantle regulated heating power during experiment is recommended.

교수 학습 순서에 따른 화학 변화에 관련 개념 획득 정도의 비교 연구

이혜란,류오현,임광수,백성혜,박국태,Lee, Hye Rann,Ryu, Oh Hyun,Lim, Kwang Su,Paik, Seoung Hey,Park, Kuk Tae 대한화학회 1999 대한화학회지 Vol.43 No.4

중학교 2학년 과학 교과서 물질의 구성 단원의 주요 개념인 화학 변화 관련 개념을 학습함에 있어 논리적 위계에 따라 제시된 과학 교과서의 교수 학습 순서인 화학 변화${\rightarrow}$원자${\rightarrow}$분자${\rightarrow}$분자 운동과, 분자와 원자를 화학 변화의 선행 조직자로 하여 새롭게 배열한 분자${\rightarrow}$ 분자 운동${\rightarrow}$원자${\rightarrow}$화학 변화의 교수 학습 순서 중, 어떠한 교수 학습 순서가 화학 변화 관련 개념을 이해하는데 효과적인가를 알아보았다. 이를 위하여 서울에 위치한 1개 중학교에서 남, 여 학생 각각 2개 반 씩 168명을 표집하여 실험반과 통제반으로 나누어 연구를 실시하였다. 연구 결과, 과학 교과서에서 제시하고 있는 교수 학습 순서 보다 본 연구에서 새롭게 배열한 교수 학습 순서가 학생들의 화학 변화 관련 개념 이해에 효과적이었음을 나타내었다. 그러나 학생들은 수업 처치가 효과가 있었음에도 불구하고 혼란스러웠다는 문제점을 제기하였으므로, 학생들에게 혼란스러움을 주지 않으면서도 효과적인 개념 학습을 위해서는 모든 과학 교과서의 획일적인 교수 학습 순서를 지양하고 교과서마다 특색 있고, 다양한 교수 학습 순서를 제시하는 것이 필요할 것으로 생각된다. This study was to investigate the effective order of instruction for students learning the concepts of chemical change. Chemical change was considered as the important area in 8th grade chemistry part. The study consisted of 168 8th grade students, two classes of boys and girls each, from a middle school in Seoul. They were divided into two groups, the experimental group and the control group. The control group was taught in the order, which was presented in the science textbook; chemical change, atom, and molecule (CAM). For the experimental group, the order was molecule, atom, and chemical change (MAC). From the results of the study, there was a statistically significant difference between the control group and the experimental group. But the interviews indicated that the students were confused with the MAC method in spite of the effective learning. Therefore, for more effective concepts learning without a confusion, we need to provide our students with various learning sequences of science textbooks rather than fixed learning sequences.

화학과 생물 교과서에서 삼투압과 반투막 개념에 관한 설명 유형 분석

고영환(Young Hwan Ko),강대훈(Dae Hun Kang),류오현(Oh Hyun Ryu),백성혜(Seoung Hey Paik) 한국과학교육학회 2002 한국과학교육학회지 Vol.22 No.3

In this study, we analyzed the explanation of the concepts related to osmotic pressure and semipermeable membrane that were represented in chemistry and biology textbooks of high school and general course of college. There were 4 types of explanation in osmotic pressure and 3 types of semipermeable membrane concept. Students can understand the concepts with different meaning because there are different viewpoints on the explanations of the concepts. We must consider the various types of explanation when we design science textbooks because these confusions disturb students` understanding of the concepts.

연구논문 : 비무장지대에 인접한 경기도 농촌지역 강수의 화학적 성분에 관한 기초 연구

박국태(Kuk Tae Park),김창호(Chang Ho Kim),홍현복(Hyun Bok Hong),류오현(Oh Hyeon Ryu),양일호(Il Ho Yang),임광수(Kwang Su Lim),민덕식(Duck Sik Min) 한국환경과학회 1998 한국환경과학회지 Vol.7 No.2

중학교 과학 교과서 분별 증류 실험의 비교 분석 및 개선

柳五鉉,崔文永,宋周眩,권정근,白盛惠,朴國泰 한국교원대학교 과학교육연구소 2001 청람과학교육연구논총 Vol.11 No.1

이 연구의 목적은 제 6차 교육과정에 의한 중학교 1학년 과학 교과서 분별 증류 실험의 문제점을 파악하고, 중학생들이 분별 증류 실험을 능률적으로 수행할 수 있는 실험 방법을 제시하고자 하는 것이다. 이를 위한 첫 번째 단계로서 현재 사용되고 있는 8종의 과학 교과서를 분별 증류 실험 장치와 액체 혼합물의 종류에 따라 6가지로 분류하였다. 두 번째 단계로서 액체 혼합물을 가열 방법에 따라 직접가열과 물 중탕 가열로 나누어 교과서 실험과정에 따라 같은 실험을 세 번 실시하였다. 세 번째 단계로서 실험 결과의 문제점을 해결하기 위한 대안 실험을 실시하였다. 대안 실험에서는 알코을 램프로 직접가열 하는 방법과 기름 중탕으로 가열하는 방법, 그리고 가열 맨틀을 사용하여 가열하는 방법을 사용하였다. 연구결과, 가지 달린 둥근 플라스크를 직접 가열하는 실험 결과가 가지 달린 시험관을 물 중탕으로 가열하는 실험 결과보다 이론적인 결과에 근접하였다. 그리고 가지 달린 둥근 플라스크를 직접 가열하는 실험에서 플라스크 윗 부분을 보온해 주는 실험이 보온하지 않은 실험보다 실험 결과가 더 나았다. 대안 실험에서는 액체 혼합물의 증류 온도 증가를 보면서 가열 맨틀의 가열 온도를 을려 준 실험의 결과가 이론적인 결과에 가장 가까웠다. 이러한 연구 결과로부터 가지 달린 시험관을 물 중탕으로 가열하는 분별 증류 실험 장치는 탐구실험 수업에 부적절한 것이므로 개선이 요구되며, 중학교 과학실 여건을 고려할 때, 액체 혼합물의 증류 온도 증가를 보면서 가열 맨틀의 가열 온도를 변화시키는 분별 증류 실험이 가장 능률적인 방법임을 알 수 있었다. The purpose of this study was to find out the problems on the fractional distillation experiments in the middle school science textbooks based on the 6th curriculum and to suggest an efficient experiment method for the middle school students. The first step was the classification of the experiments in 8 science textbooks according to heating apparatus and liquid mixtures. The second step was doing each experiment 3 times followed by the experimental process in the textbooks. The third step was developing the alternative experiments for solving the problems found in the second step. The heating method used in the alternative experiments were direct heating, oil bath, and heating mantle. The results of the second step showed that the direct heating experiment of branched round flask was more close to the theoretical prediction than the experiment of water bath heating of branched test tube. Also the direct heating experiment of thermally insulated branched round flask was better than the result of the experiment which was not insulated. The results of the third step showed that the experiment using heating mantle regulated heating power by observing the temperature of distillate gave the closest result to the theoretical prediction. From the above results, it is concluded that the experiment using branched test-tube with water bath heating is not adequate for the fractional distillation and an alternative experiment using insulated branched round flask with heating mantle regulated heating power during experiment is recommended.