탄산수소나트륨을 이용한 환산 분출 모형실험 자료 개발 및 초등 과학 수업에의 적용 효과

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 탄산수소나트륨의 열분해반응을 이용하여 효과적인 화산 분출 모형실험 자료를 개발하고자 하였다. 기존 화산 분출모형실험은 잦은 안전사고 발생과 인체 유해 물질로 인해 2009 개정 교육과정에서 제외되어 학생들은 화산 분출 과정을 실험을 통해 학습할 기회가 없어지게 되었다. 그리고 대체할 수 있는 화산 분출 모형실험의 부재로 현행 교육과정에서는 지점토를 이용하여 화산의 외형적인 모습만을 만들어 학습토록 하고 있다. 이러한 활동은 학생들이 다양한 화산 분출 과정을 과학적으로 탐구하고 이해하기 어렵다. 본 연구를 위하여 부산광역시에 소재한 S초등학교 4학년 2개 반을 선정하여 실험반(35명), 비교반(35명)으로 나누어 연구대상을 선정하였으며 실험반을 대상으로 효과적인 화산 분출 과정에 대한 이해를 돕기 위해 개발한 화산 분출 모형실험 자료와 수업지도안을 적용하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 탄산수소나트륨의 열분해반응을 이용하여 화산 분출 모형실험 자료(육상화산 분출 모형실험 자료, 해저화산 분출 모형실험 자료)를 개발하였다. 둘째, 탄산수소나트륨을 이용한 화산 분출 모형실험 자료를 활용한 실험반은 평균 17.09점, 비교반은 평균 14.74점, 유의수준 .05에서 유의도 p=.037로 통계적으로 유의미한 차이를 나타내어 탄산수소나트륨을 이용한 화산 분출 모형 실험 자료는 화산의 개념 변화에 효과적임을 알 수 있었다. 셋째, 탄산수소나트륨을 이용한 화산 분출 모형실험 자료를 활용한 수업은 사전 개념 검사 수준에 따라 나누어진 상위, 중위, 하위 집단 모두 현 교육과정 수업에 비해 화산과 지진 단원의 화산 개념 변화에 효과적이었으며, 하위 집단에 비해 상위, 중위 집단에서 더 큰 효과를 나타내었다. 따라서 본 연구결과, 연구자가 설계하고 개발한 탄산수소나트륨을 이용한 화산 분출 모형실험 자료는 4학년 학생의 화산과 지진 단원의 화산 개념변화에 효과적이라고 할 수 있다.