고등학생의 나노기술에 대한 인식과 태도

홍훈기(Hong, Hun-Gi),홍지혜(Hong, Jee-Hye),김현정(Kim, Hyun-Jung) 대한화학회 2011 대한화학회지 Vol.55 No.1

이 연구의 목적은 고등학생들의 나노기술에 대한 인식과 태도를 알아보는 것이다. 고등학생들은 대체로 나노기술에 대한 인식이 높고, 태도도 긍정적이었다. 과학고등학교 학생들이 일반계 고등학교 학생들에 비해 나노기술에 대한 인식이 높고 좀 더 정확한 지식을 갖고 있었다. 고등학생들은 나노기술에 대한 정보를 TV와 인터넷을 통해 얻는 것으로 나타났으며, 교과서나 과학 수업을 통해서는 접하지 않았다고 인식하는 비율이 높았다. 나노기술과 같은 새로운 과학기술을 소개하는 방법으로 신문 및 방송 프로그램이 적당하다고 생각하고 있었으며, 나노기술과 같은 첨단과학 분야에 대한 궁금증이 생긴다면 인터넷과 과학교사를 통해 정보를 얻겠다는 비율이 높았다. 고등학생들은 대부분의 나노기술 응용분야에 대해 긍정적인 태도를 보였으며, 개인적인 정보를 담은 칩이나 인체에 직접 영향을 미치는 나노 미각 향상제 등에 대해 부정적인 태도를 보였다. 나노기술에 대한 정보를 얻을 수 있는 정보원으로 나노기술 연구자와 과학교사에 대한 신뢰도가 매우 높고 정부 및 공공기관과 인터넷에 대한 신뢰도가 낮은 것으로 나타났다. In this study, high school students' perceptions and attitudes toward nanotechnology are examined through questionnaires gathered from 1704 high school students (five general high schools and two science high schools). As a result, the study shows that high school students have generally high perceptions and positive attitudes toward nanotechnology. Science high school students show more positive attitudes and correct knowledge toward nanotechnology rather than general high school students do. High school students get information on nanotechnology via various sources such as TV and internet, whereas they have rarely perceived to get information on nanotechnology in textbooks and science class. They think that newspaper and TV programs are proper methods to introduce new science technology and get information on the advanced science and technology through the internet and science teachers. High school students show positive attitudes toward the application of nanotechnology, whereas they show negative attitudes toward personal information chips and nano-taste enhancer. And they trust nanotechnology researchers and science teachers, whereas they rarely trust about government, public organizations, and internet.

스마트 기기를 활용한 과학 수업이 중학교 영재 학생의 인식 및 과학적 태도에 미치는 영향

Hyun-Kyung Kim 대한화학회 2022 대한화학회지 Vol.66 No.4

The purpose of this study is to investigate the effects of science classes using smart devices that combine augmented reality (AR) and virtual reality (VR) on the scientific attitude of middle school gifted students. In addition, it is intended to find out the perception of science classes using these smart devices. In addition to actual experiments, a science class program that allows students to experience science experiments virtually using AR and VR was applied to 15 middle school gifted students. Before and after the application of the program, the questionnaire is to investigate the interest in scientific classes, the attitude toward science exploration, and the professional interest in science, and the recognition of classes that combine AR and VR. In addition, through in-depth interviews, the perceptions of gifted students was accurately investigated. As a result of this study, the content of science classes and instructors showed high class satisfaction, but the smart devices and applications used during the science classes showed lower class satisfaction than others. As a result of comparing and analyzing the pre-post of gifted students, interest in science class, attitude toward science inquiry, and professional interest in science increased significantly among the sub-areas of the scientific attitude test. As a result of analyzing free responses and indepth interviews, gifted students responded with the advantage that classes using smart devices that combine AR and VR can be tested quickly and safely for a short time compared to actual experiments. On the other hand, they responded with low completeness of the application and dizziness when operating virtual reality. Based on this, implications for the development of applications and instructional programs using advanced technologies that can experience realistically limited scientific experiments such as experimental preparation, class time, and risk factors were obtained. 본 연구에서는 증강 현실(AR)과 가상 현실(VR)을 접목시킨 스마트 기기를 활용한 과학 수업이 중학교 영재 학생의 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보는데 목적이 있다. 또한 이러한 스마트 기기를 활용한 과학 수업에 대한 인식을 알아보고자 한다. 실제 실험뿐 아니라 AR과 VR을 활용하여 과학 실험을 가상에서 체험할 수 있는 과학 수업 프로그램을 중학교 영재 학생 15 명을 대상으로 적용하였다. 프로그램 적용 전후 영재 학생들의 수업 만족도, 과학적 태도 검사의 하위 영역 중에서 과학 수업에대한 흥미, 과학 탐구에 대한 태도, 과학에 대한 직업적 관심 및 AR과 VR을 접목시킨 수업에 대한 인식을 조사하기 위하여 설문을 실시하였다. 또한 심층 면담을 통해 영재 학생들의 인식을 정밀하게 조사하였다. 연구 결과, 과학 수업 내용과 교수자에 대해서는 높은 수업 만족도를 보였지만 과학 수업 중 활용된 스마트 기기 및 애플리케이션에 대해서는 다른 것에 비해 낮은 수업만족도를 보였다. 영재 학생들의 사전 사후를 비교 분석한 결과, 과학적 태도 검사의 하위 영역 중 과학 수업에 대한 흥미와 과학 탐구에 대한 태도, 과학에 대한 직업적 관심이 유의미하게 증가하였다. 자유 응답 및 심층 면담을 분석한 결과, 영재 학생들은 실제 실험에 비해 AR과 VR을 접목시킨 스마트 기기를 활용한 수업이 짧은 시간동안 빠르고 안전하게 실험할 수 있다는 점을 장점으로 응답하였다. 반면, 애플리케이션의 낮은 완성도와 가상현실 작동 시 어지러움을 단점으로 응답하였다. 이를 바탕으로 실험 준비와 수업 시간, 위험 요소 등 현실적으로 제한이 많은 과학 실험을 체험할 수 있는 애플리케이션 및 첨단 기술을 활용한 수업 프로그램의 개발에 대한 시사점을 얻었다.

탐구적 과학 글쓰기(SWH)를 적용한 고등학교 과제연구의 효과

문샛별,최원호 대한화학회 2018 대한화학회지 Vol.62 No.5

The purpose of this study is to investigate the effects of research project activities using the science writing heuristic on science inquiry abilities and attitudes toward science in high school students. For this purpose, we conducted the research project activities using the science writing heuristic consisting of questioning, experimental design, observation, argument and evidence, reading, and reflection steps for 73 students of the second year of science core course in high school in Jeonnam. In order to analyze the effects of the program, we surveyed the scientific inquiry ability and attitude toward science, investigated the perception of the research project class applying science writing heuristic, and conducted interviews when there was difficulty in interpreting the results. And the results of this study are as follows. First, among the science inquiry abilities, the score of Reasoning, Hypothesis setting, Finding variables, Operational definition, Experimental design, Graphing and data interpretation, Generalization was significantly improved statistically (p<.05), but the score of Expectation was not statistically significant (p>.05). Second, among the attitudes toward science, the score of ‘Leisure interest in science’, ‘Enjoyment of science lessons’, ‘Career interest in science’ was significantly improved statistically (p<.05). And the score of ‘Attitude to scientific inquiry’ decreased but it’s not significant statistically. The high school research project applying science writing heuristic had a positive effect on scientific inquiry ability and scientific attitude but it could be burden to students because it is led by students in a form different from general science class for a long time. And so continuous study on research project that minimize these disadvantages and maximize their merits is needed. 본 연구의 목적은 탐구적 과학 글쓰기(Science Writing Heuristic)를 적용한 과제연구의 활동이 고등학생의 과학 탐구 능 력 및 과학에 대한 태도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위하여 전남 소재의 고등학교 과학중점과정 2학년 학생 73명을 대상으로 의문 만들기, 실험 설계, 관찰, 주장과 증거, 읽기, 반성의 단계로 구성된 탐구적 과학 글쓰기를 적용한 과제연구 프로 그램을 실시하였다. 프로그램의 효과 분석을 위해 과학 탐구 능력과 과학에 대한 태도를 검사하였고, 탐구적 과학 글쓰기를 적 용한 과제 연구 수업에 대한 인식을 조사하였으며, 결과 해석의 어려움이 있을 경우 면담을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같 다. 첫째, 과학 탐구 능력 중 추리, 가설 설정, 변인 찾기, 조작적 정의, 실험설계, 그래프화 및 데이터 해석, 일반화 능력은 통계 적으로 유의미하게 향상되었으나(p<.05), 예상 능력은 향상되었으나 통계적으로 유의미하지 않았다(p>.05). 둘째, 과학에 대한 태 도 중 과학에 대한 취미로서의 관심, 과학 수업의 즐거움, 과학 직업에 대한 관심은 통계적으로 유의미하게 향상되었으나(p<.05), 과학 탐구에 대한 태도는 통계적 유의하지 않았지만 점수가 감소했다. 탐구적 과학 글쓰기를 적용한 고등학교 과제 연구 수업은 과학 탐구 능력 및 과학 태도에 긍정적인 효과가 있었지만 오랜 기간 동안 일반 과학 수업과는 다른 형태로 학생이 주도하며 진 행되기 때문에 학생들에게 부담이 된다. 그래서 이러한 단점을 최소화하고 장점을 최대화한 과제 연구 수업 전략에 대한 지속적 인 연구가 필요하다.

중·고등학교 과학 교과서에 제시된 볼타전지에 대한 문제점 분석

신동혁(Sin, Dong-Hyeok),이상권(Lee, Sang-Gwon),최병순(Choe, Byeong-Sun) 대한화학회 2002 대한화학회지 Vol.46 No.4

이 연구의 목적은 중고등학교 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. The purpose of this study was to improve the problems of the voltaic cell described in the science textbooks of secondary schools. For this purpose, the contents of science textbooks which are related to the voltaic cell were analyzed and the problems which were not explained clearly by theorems were tried to be explained by experiments, and lastly sug-gestions were made toward the improvements regarding the voltaic cell in the science textbooks. The findings are that there are problems on the ways of ensuring whether the voltaic cell operates properly as a chemical battery, on the explanation of why the hydrogen bubbles form at the zinc electrode, on the cell potential, on the unification of the electrode terminology used, and on the mention of the current. Solutions to the problems except the cell potential were suggested. According to the experiment, the theoretical potential was calculated by considering the potentials of redox reactions at the two electrodes of the cell and by taking into account the characteristics of the electrodes such as the work function, ionization energy, stan-dard reduction potential, and electronegativity.The cell potential of the voltaic cell is explained by several factors. In the improved version of the textbook's introduction section to the voltaic cell, it is necessary to describe the voltaic cell his-torically.For the conceptual section, it should be explained in terms of the Daniel cell.

논의-기반 모델링 전략을 이용한 일반화학실험에서 글쓰기 대상에 따른 예비화학교사들의 모델링 능력 및 모델링에 대한 인식 분석

조혜숙,김한영,강유진,남정희 대한화학회 2019 대한화학회지 Vol.63 No.6

The purpose of this study was to investigate the effect of science writing for different audiences on preservice chemistry teachers’ chemistry concept understanding and modeling ability in general chemistry experiment activities using Argument-based Modeling (AbM) strategy. And we also examined preservice chemistry teachers’ perceptions of modeling in different audience groups. The participants of the study were 18 university students in the first grade of preservice chemistry teachers taking a general chemistry experiment course. They completed eleven topics of general chemistry experiment using argumentbased modeling strategy. The understanding of chemistry concept was compared with the effect size of pre- and post-chemistry concept test scores. To find out modeling ability, we analyzed level of model by each preservice chemistry teacher. Analytical framework for the modeling ability was composed of three elements, explanation, representation, and communication. The questionnaire was conducted to check up on preservice chemistry teacher’s recognition of modeling. The result of analyzing the effect of modeling for different audience on the understanding of chemistry concept and modeling ability, the preservice chemistry teachers’ were found to be more effective when the level of audience was low. There was no difference in the recognition of modeling between the groups for audience. However, we could confirm that the responses of preservice chemistry teachers are changed in concrete when they have an experience in succession on modeling. 이 연구는 논의-기반 모델링 전략을 적용한 일반화학실험 수업에서 글쓰기 대상에 따른 과학 글쓰기가 예비 화학교사 들의 모델링 능력 및 모델링에 대한 인식에 미치는 영향을 알아보는 것을 목적으로 하였다. 또한 이와 함께 예비 화학교사들의 화학개념 이해에 미치는 영향도 알아보았다. 이를 위해서 사범대학 화학교육과에 재학 중인 예비 화학교사 1학년 18명을 대상 으로 11개 주제의 논의-기반 모델링 전략을 적용한 일반화학실험 수업을 진행하였다. 화학개념 이해는 사전과 사후의 화학개념 이해 검사 점수에 대한 효과크기를 비교하였다. 모델링 능력은 예비 화학교사들이 제시하는 모델을 설명, 표상화, 의사소통의 3 가지 영역으로 구분하여 집단의 효과크기를 분석하였으며, 모델링에 대한 인식을 알아보기 위해서 설문조사를 실시하였다. 분 석결과, 예비 화학교사의 화학개념 이해와 모델링 능력은 글쓰기 대상인 독자의 수준이 낮은 경우, 효과가 더 큰 것으로 나타났 으며 글쓰기 대상에 따른 집단에서 모델링에 대한 인식은 차이가 없는 것으로 나타났다. 하지만 모델링 과정을 경험함에 따라 예 비 화학교사들의 응답이 더 구체적으로 변해가는 것을 확인할 수 있었다.

거꾸로 교실을 적용한 일반화학실험 강좌의 효과 및 가능성 탐색 연구

윤지현,손에녹,강성주 대한화학회 2018 대한화학회지 Vol.62 No.2

In this study, we applied the flipped-classroom to the general chemistry experiment lecture of the domestic university with strong teacher-led, and explored the effects and possibilities of the course. For this purpose, 30 students who were enrolled in the Science Education Department of the College of Education in the metropolitan area were randomly assigned to two groups, namely, the flipped-classroom group and the traditional class group. Then, we developed a general chemistry experiment lessons based on the flipped-classroom along with visual materials and we applied the lessons for 15 weeks. After all the classes, we conducted a survey to see the students' perception of the general chemistry experiment lecture by flipped classroom. As a result of analysis, the students of the flipped-classroom group were more positive than the students of the traditional class group in terms of the usefulness of the class activity, the importance of each activity element for the successful learning, the learning level, and the intention for another lesson. As a result of analyzing students' perceptions in terms of general chemical experiment activities such as conducting experiments or writing reports and understanding the contents of experiments, the average score of the flippedclassroom group was higher than the traditional class group, and the main cause of this result was the video material provided by prior learning activities. In addition, as a result of analyzing students' perceptions in terms of interactions and self-directed learning in class, the average score of the flipped-classroom group was generally higher than the traditional class group. In particular, students' interactions and self-directed learning were statistically significant differences between the two groups. And the students' perception of video material was very positive, and it was analyzed that the video that the instructor directly explained experiment theory and method was the most favorite videos of students. We discussed educational implications of these findings. 이 연구에서는 거꾸로 교실을 교사 주도성이 강한 국내 대학의 일반화학실험 강좌에 적용하고, 이를 통해 거꾸로 교실 을 적용한 대학 실험 강좌에 대한 효과와 가능성을 탐색하였다. 이를 위하여 수도권 소재의 사범대학 과학교육과에 재학 중인 30 명의 학생들을 15명씩 거꾸로 교실 수업 집단과 전통적 수업 집단의 두 그룹으로 각각 무선배치 하였다. 그런 다음, 동영상 자료 와 함께 대학에서 적용 가능한 일반화학실험 수업 안을 개발 및 적용하였고, 모든 수업을 마친 후에는 일반화학실험 강좌에 대 한 학생들의 인식을 살펴보기 위한 설문 조사를 실시하였다. 일반화학실험 수업에 대한 전반적인 인식 분석 결과, 수업 활동의 유용성, 성공적 학습을 위한 각 활동 요소 별 중요도, 학습 수준, 추후 수강 의향 등의 측면에서 거꾸로 교실 수업 집단의 학생들 이 전통적 수업 집단의 학생들 보다 긍정적인 인식을 나타냈음을 알 수 있었다. 실험 수행이나 보고서 작성 등과 같은 일반화학 실험 활동과 실험 내용의 이해 측면에서 학생들의 인식을 분석해 본 결과, 거꾸로 교실 수업 집단의 평균 점수가 전통적인 수업 집단의 평균 점수 보다 높았고, 이와 같은 결과의 주된 원인은 담당 강사가 사전 학습 활동으로 제공한 동영상 자료 때문인 것 으로 나타났다. 또한 수업 중 상호작용과 자기 주도적 학습 측면에서 학생들의 인식을 분석한 결과, 거꾸로 교실 수업 집단의 평 균 점수가 전통적 수업 집단의 평균 점수 보다 전반적으로 높았으며, 특히 학생들 간의 상호작용과 자기 주도적 학습의 수월성 은 두 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 그리고 동영상 자료에 대한 학생들의 인식이 매우 긍정적 이었고, 이 때 학생들이 가장 선호한 동영상은 담당 강사가 직접 실험 이론과 방법을 설명해 주는 동영상이었던 것으로 분석되 었다. 이에 대한 교육적 시사점을 논의하였다.

고등학교 화학 I, II 수업에 대한 학생의 인식 조사

박현주,임희준 대한화학회 2017 대한화학회지 Vol.61 No.6

The purpose of this study was to investigate high school students’ perceptions on chemistry subjects: reasons for choosing chemistry, learning volume and content difficulty, interests, teaching/learning methods, preferable classes etc. A total of 1,087 students who took chemistry subjects at 126 high schools by proportional stratified sampling were voluntarily participated in the survey. The main reasons the students chose chemistry subjects were interests and interests in chemistry, foundation to science, relevance to college majors, and so on. Students recognized that the learning volume and content difficulty as normal level was about 60%. Reasons why chemistry was difficult was that, although there was a difference in degree, chemistry was difficult in itself and had too much things to memorize. In the case of interests in chemistry subjects, students of 43.9% of Chemistry I and 52.0% of Chemistry II recognized the level as normal. The reason why not interested in chemistry subjects was that it was the nature of chemistry contents, or students had neither interests and enjoyment of chemistry nor foundation for chemistry. Classes were mostly lectures but the students preferred mainly experimental activities, or explanation with real-life examples or science stories. The frequency of experimental activities was found to be 1 to 5 times per semester, or not experimented. Research and efforts will be necessary to improve classes and environments for students’ experimental activities. 본 연구에서는 일반계 고등학생을 연구대상으로 과학과 선택 교과 ‘화학 I'과 '화학 II' 에 대한 선택 이유, 학습량, 내용 수준, 흥미, 수업 형태, 선호 수업 등과 관련된 인식을 조사하였다. 조사대상은 비례층화표집 방식으로 선별된 총 126개 고등학 교에서 화학 교과를 선택한 자발적 참여 학생 총 1,087명이었다. 연구결과에 따르면, 학생들이 화학 교과를 선택한 주된 이유는 화학에 대한 ‘관심과 흥미’, ‘기초학문’, ‘대학 전공 관련’ 등으로 나타났다. 학생들은 화학 I, II 교과의 학습량과 내용 수준을 약 60% 정도가 보통 수준으로 인식하고 있었다. 그리고 학생들이 화학을 어렵다고 인식하는 이유는, 정도의 차이는 있었지만, 화학 I과 화학 II 모두, 내용 자체의 어려움과 암기해야 할 많은 내용 때문인 것으로 나타났다. 화학 교과의 흥미도의 경우, 화학 I의 43.9%, 화학 II의 52.0%의 학생들이 보통 수준으로 인식하고 있었다. 화학 교과에 흥미가 없는 이유는 화학 내용 자체의 어려움, 관 심과 재미가 없어서, 화학의 기초가 없기 때문으로 나타났다. 화학 교과의 주된 수업 형태는 강의식 설명식 수업이었지만, 학생 들이 선호하는 수업 형태는 주로 실험실습과 실생활 연계나 과학자 이야기 활용으로 나타났다. 화학 교과에서 실험 활동에 대한 주된 실태는 한 학기에 1~5회 또는 실험 하지 않는 것으로 조사되었다. 다양하고 많은 실험을 진행할 수 있도록 수업과 환경 개 선을 위한 연구와 노력이 필요할 것이다.

RNase A에 對한 RNA의 加水分解反應性에 미치는 Spermine의 抑制效果

이찬용,김흥균,고동성,Chan Yong Lee,Heung Kyun Kim,Thong-Sung Ko 대한화학회 1985 대한화학회지 Vol.29 No.6

RNase A에 對한 RNA의 加水分解反應性은 spermine에 의하여 抑制되었다. Spermine의 濃度가 增加함에 따라 RNase의 活性度는 점점 減少하다가 plateau에 到達되었다. 同一한 條件에서 spermine의 濃度가 增加함에 따라 RNA의 粘性度는 점점 增加되어 RNase의 活性度에서의 spermine의 依存性과 같이 plateau에 이르게 되었다. RNase A에 對한 RNA의 加水分解反應性에 미치는 spermine의 抑制效果는 denatured(變性) DNA에 의하여 救濟되나 native(本性) DNA에 의하여서는 無關하였다. 이들 實驗結果는 spermine에 의하여 RNA의 分子間 aggregation이 일어나며 그로 因하여 RNA의 RNase A에 對한 加水分解反應性이 抑制될 수 있음을 보여준다. RNA degradation by riboinuclease A (EC 3.1.27.5) was inhibited by spermine. As the concentration of spermine was increased, the ribonuclease activity was decreased gradually until it reached a plateau. Under the same conditions, the viscosity of the RNA increased, as the spermine concentration was increased until it reached a plateau in the same manner as the profile of the spermine-dependent ribonuclease activity. The inhibitory effect of spermine on the susceptibility of RNA to the ribonuclease could be relieved by denatured calf thymus DNA, but not by the native DNA. The data here indicate the possibility that the suppress of the RNA susceptibility for the ribonuclease by spermine is brought about by the spermine-induced intermolecular aggregation of the RNA molecules.

Metal Anion Polymerization에 관한 연구 (제3보). The Temperature Effect on Polymolybdate Ions Equilibrium in 1 M $NaClO_4$Solution

안상운,박의서,Sang Woon Ahn,Eui Suh Park 대한화학회 1973 대한화학회지 Vol.17 No.3

1M $NaCIO_4$용액에서 다중몰리브덴산염 음이온 평형에 대한 온도의 영향을 20~50$^{\circ}$C온도 범위 내에서 고찰해 보았다. 이 온도 범위에서 생성된 다중몰리브덴산염 음이온은 평형 온도에 관계없이 헵타몰리브덴산염($Mo_7O_{24}^{-6}$) 이온과 헵타몰리브덴산염의 양성자화된 꼴($H_LMo_7O_{24}^{(6-L)-}$) 이었다. 실렌의 방법을 사용하여 계산한 헵타몰리브덴산염 형성에 대한 평형상수는 지적한 평형 온도에서 각각 다음과 같다. $8H^{+}+7MoO_4^{2-}=Mo_7O_{24}^{6-}+4H_2O$, $k_{7.8}=2.77{\times}10^{53}:20^{\circ}C= 9.29{\times}10^{51}:40^{\circ}C$,$k_{7.8}= 4.22{\times}10^{52}:30^{\circ}C = 9.29{\times}10^{51}:50^{\circ}C$ 위 반응에 대하여 반트호프 방정식을 이용하여 계산한 엔탈피 변화는 31.50kcal/mole이었다. 프로톤화헵타몰리브덴산염 이온 형성에 대한 평형상수 계산법을 유도하여 프로톤화헵타몰리브덴산염 형성에 대한 평형상수를 계산하였으며 그 결과는 다음과 같다.$ LH + Mo_7O_{24}^{-6} = H_LMo_7O_{24}^{(6-L)-} : L = 1\;or\;2$, $k_1 = 2.31{\times}10^4=2.53{\times}10^4=2.76{\times}10^4= 3.10{\times}10^4$, $k_2 = 6.19{\times}10^7\;20^{\circ}C = 7.80{\times}10^7\;30^{\circ}C = 1.22{\times}10^8\;40^{\circ}C = 2.03{\times}10^8\;50^{\circ}C$ 다음 단계 반응에 대하여 반트호프 방정식에 의하여 계산한 엔탈피 변화는 다음과 같다. $H^{+}+Mo_7O_{24}^{6-}= HMo_7O_{24}^{5-}\;{\Delta}H^{\circ}=1.900 kcal/mole$, $2H^{+}+Mo_7O_{24}^{6-}=H_2Mo_7O_{24}^{4-}\;{\Delta}H^{\circ}=7.500kcal/mole$ The temperature effects on the equilibria between polymolybdatd anions in 1M sodium perchlorate solution has been investigated in the temperature range of 20~50$^{\circ}$C. The polymolybdate anions formed are heptamolybdate ($Mo_7O_{24}^{6-}$) ions and the protonized forms of heptamolybdate ions ($H_LMo_7O_{24}^{(6-L)-}$). The equilibrium constants for the formation of heptamolybdate ions calculated by Sillen's method are as follow;$8H^{+}+7MoO_4^{2-}=Mo_7O_{24}^{6-}+4H_2O$, $k_{7.8}=2.77{\times}10^{53}:20^{\circ}C= 9.29{\times}10^{51}:40^{\circ}C$,$k_{7.8}= 4.22{\times}10^{52}:30^{\circ}C = 9.29{\times}10^{51}:50^{\circ}C$ The enthalpy change for calculated for the above reaction is 31.51 kcal/mole. A method of calculation of the equilibrium constants for the formation of protonized heptamolybdate ions from heptamolybdate ions and hydrogen ions has been derived. The equilibrium constants calculated for the formation of protonized heptamolybdate ions are as follow; $ LH^++ Mo_7O_{24}^{-6} = H_LMo_7O_{24}^{(6-L)-} : L = 1\;or\;2$, $k_1 = 2.31{\times}10^4=2.53{\times}10^4=2.76{\times}10^4= 3.10{\times}10^4$, $k_2 = 6.19{\times}10^7\;20^{\circ}C = 7.80{\times}10^7\;30^{\circ}C = 1.22{\times}10^8\;40^{\circ}C = 2.03{\times}10^8\;50^{\circ}C$The enthalpy change for the following step reactions are as follow;$H^{+}+Mo_7O_{24}^{6-}= HMo_7O_{24}^{5-}\;{\Delta}H^{\circ}=1.90 kcal/mole$, $2H^{+}+Mo_7O_{24}^{6-}=H_2Mo_7O_{24}^{4-}\;{\Delta}H^{\circ}=7.50kcal/mole$

2015 개정 교육과정 시기 중학생들의 화학 성취 특성에 대한 상세 분석: 국가수준 학업성취도 평가 구성형 문항을 중심으로

백종호,최원호 대한화학회 2026 대한화학회지 Vol.70 No.4

국가수준 학업성취도 평가는 우리나라 학생들의 성취를 점검하기 위해 25년간 시행된 대표적인 총괄평가로 , 매년 학생 들의 성취의 특징과 추이를 파악해왔다. 현재 과학과는 전국의 1.5%의 중학교 3학년 학생을 층화군집표집 방법을 활용해 표집 하여 중학교에서 학습하는 내용을 대상으로 평가가 시행되고 있다. 매해 평가 결과가 보고되는 가운데, 문항별 분석은 각 교육 과정 성취기준에 대한 학생들의 이해를 구체적으로 확인할 수 있는 근거가 된다. 이 연구는 2015 개정 교육과정에 대한 중학생 들의 구체적인 이해를 살펴보기 위해 학업성취도 평가 구성형 문항을 분석하였다. 총 7개의 분석 대상 문항에서 정답률, 변별도, 성취도 점수에 따른 획득 점수 비율과 같은 평가 결과를 통해 전반적인 성취 특성을 확인하였다 . 그리고 , 각 문항 응답을 유형화 하여 각 성취기준에 대한 이해를 구체적으로 확인하였다. 대체로 3수준 이상의 학생들이 각 문항을 능숙하게 해결할 수 있음을 확인한 가운데 , 분자를 원자 모형으로 나타내거나 , 밀도를 구해 뜨고 가라앉음을 판단하는 문항에서는 4수준 학생들이 능숙하게 해결 가능함을 확인할 수 있었다. 응답의 유형화 결과에 따르면, 원자 모형을 활용해 분자나 화학 반응식을 표현하는 능력, 밀도를 계산하고 이에 근거하여 거시적인 현상을 예측하는 능력, 기체 반응 법칙과 같은 실험 결과를 그래프로 표현하는 능력의 측면에서 다양한 응답이 나타났고, 그에 따른 학생의 이해 특징을 각 문항의 관점에서 설명하였다. 연구 결과를 바탕으로 학습 내용 간의 유기적 연계, 탐구 활동 또는 현상에 대한 설명과 과학적 지식의 유기적 연계와 같은 교수학습에 대한 시사점을 제시하였다. The National Assessment of Educational Achievement (NAEA) is a representative summative assessment which is conducted for 25 years to evaluate the achievements of students in Korea, annually investigated the characteristics and trends of student achievement. The Science in NAEA is conducted by sampling 1.5% of ninth-grade students according to the stratified cluster sampling method, evaluating contents learned in middle school. While assessment results are reported annually, analysis about each item provides specific evidence to identify students' understanding of each achievement standard. This study analyzed the constructed-response items from the NAEA, to examine middle school students' specific understanding about the 2015 revised cur- riculum. Overall characteristics of achievement were identified through assessment results such as the correct answer rates, discrimination, and score ratio in item based on achievement score across the 7 analyzed items. And, responses to each item were categorized to specifically identify understanding of each achievement standard. Generally, level 3 students or above could solve each item proficiently, some items, which are to represent molecules using atomic model, and to determine whether objects float or sink using calculation of density, showed that level 4 students could solve them proficiently. The categorized results of responses revealed diverse characteristics in three key areas, which are the ability to represent molecules or chemical equa- tions using atomic models, the ability to calculate density and predict macroscopic phenomena based on the conception about density, and the ability to represent experimental results such as law of gaseous reaction to graph. And we explained the char- acteristics of students’ understanding according to the responses for each item. Based on the results, we proposed the implica- tions for teaching and learning, which are systemic interrelation between each content of learning, and between inquiry activities or explanations of phenomena and scientific knowledge.