An Analysis of Conceptual Difficulties in Electrolysis of High School Students, In-service Chemistry Teachers, and Chemistry Teachers

전기분해 관련 개념에 대한 고등학생, 예비 교사, 화학 교사들의 어려움에 대한 분석

This study examined the conceptions of high school students, In-service chemistry teachers, and chemistry teachers related to the electrolysis phenomena by questionnaires and follow-up interviews. High school chemistry II textbooks were analyzed for finding the cause of the misconceptions of the teachers and students. From the analysis, it was found that many teachers represented to students the reduction-oxidation reaction and the electrodes of electrolysis are opposite to the reaction of a chemical cell without explanation of the principles. It means that students would learn the electrolysis phenomena by rote. But the teachers thought that it was not necessary to explain the principles to students because the students could not understand. Also, some of the teacher had misconceptions in electrolysis of solution taking no account of water electrolysis. They only considered the reduction-oxidation reactions of the ions already were contained in solution. They did not considered the ions generated by the electrolysis. This tendency is similar to In-service chemistry teachers and high school students. Also, this tendency can be found in chemistry II textbooks.

이 연구에서는 고등학교 학생들과 화학을 전공하는 예비 교사들, 그리고 화학교사들을 대상으로 전해질 수용액에서의 전기분해과정에 대한 이해의 정도를 설문과 면담을 통하여 알아보았다. 또한 이들에게 영향을 미치는 요인으로 고등학교 화학 II교과서의 서술 내용에 대한 분석도 같이 하였다. 연구 결과, 많은 교사들이 전기분해과정에서 산화반응과 환원반응과 전극에 대한 이해는 화학전지와 반대라고 단순히 암기하도록 설명하였다. 그러나 학생들의 이해 수준을 고려할 때, 그 원리를 명확하게 학생들에게 전달할 필요는 없다고 생각하였다. 또한 일부 교사들은 수용액의 전기분해에서 물의 전기 분해는 고려하지 못하는 오류도 발견하였다. 이들은 이미 이온화 된 입자들의 산화환원 반응에만 관심을 가지고 있었으며, 정작 전기분해를 통해 생성되는 물질에 대한 이해는 없는 것으로 나타났다. 이러한 경향은 고등학생들과 예비교사의 경우에도 유사하였다. 이러한 사고의 원인을 교과서의 서술 방식에서도 찾아볼 수 있었다.