• 대한화학회지
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• 제47권2호
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• pp.155-164
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• 2003

이 연구에서는 물리변화와 화학변화에 대한 중${\cdot}$고등학교 과학교사들의 인식을 조사한 선행연구 결과를 바탕으로 과학교과서에서는 두 변화에 대해 어떻게 정의하고 있는지 살펴보았다. 이 연구를 위해 중학교 2학년 과학교과서부터 고등학교 화학교과서에 이르기까지 총 44종의 교과서를 분석하였다. 과학교과서 분석 결과, 물리변화와 화학변화에 대한 개념이 제시되어 있지 않거나, 제시되어 있다 할지라도 성질유형의 설명에 치우쳐 있었다. 또한 물리변화와 화학변화가 관련되어 설명이 이루어지지 않았고, 제시된 물리변화의 예들이 화학변화의 예들과 혼동되었다. 이러한 서술내용은 물리변화와 화학변화를 배우는 학생들과 가르치는 과학교사들에게 혼란을 유발시킬 가능성이 있다. 따라서 물리변화와 화학변화에 대한 과학교과서의 진술방식을 정확하고 일관성 있는 설명체계로 재구성할 필요가 있다.

• 대한화학회지
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• 제43권2호
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• pp.213-224
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• 1999

본 연구에서는 중학교 2학년 학생들의 선개념을 조사하고, 개념변화 학습이론을 적용한 과학 수업을 제공함으로써 학습자의 학습 동기가 잘못된 선개념을 올바른 과학 개념으로 바꾸는데 어떠한 역할을 하는지 알아보았다. 이를 위하여 개념변화 학습이론에 근거한 수업을 받은 학습자의 선개념의 변화를 전통적인 수업을 받은 학습자의 선개념 변화와 비교하여 보았다. 연구 결과, 학생들은 중학교 1학년때 배운 물리 변화를 화학 변화의 개념과 혼동하여 화학 변화를 단순히 물리적 변화인 상태 변화로 인식하거나, 이와 관련된 잘못된 선개념들을 많이 가지고 있는 것으로 나타났다. 또한 화학 변화의 한 예인 연소 현상에 대해서는 초등학교 6학년부터 학습한 내용임에도 불구하고 눈에 보이지 않는 산소의 결합을 인식하지 못하였으며, 많은 문제의 상황에서 질량 보존의 법칙을 기계적으로 적용하는 특징도 보였다. 수업의 효과로는 개념변화 수업을 받은 학생들이 과학적 개념을 부분적으로 또는 완벽하게 이해를 한 비율은 50%를 넘지 못하였다. 그러나 이 비율은 교과서에 의존한 전통적인 수업을 받은 학생들의 과학적 개념 이해 비율인 39% 보다는 높은 비율이라고 할수 있다. 개념변화 수업을 받은 학생들의 올바른 과학 개념 습득 비율이 전통적 수업을 받은 학생들의 비율보다 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발하여 실시한 개념변화 수업은 학습자의 올바른 과학 개념 습득에 효과적이라고 할 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제48권1호
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• pp.53-65
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• 2004

이 연구에서는 물질의 성질을 나타내는 기본 단위 중 분자에 대한 개념과 물리변화와 화학변화로 대변되는 물질변화 개념의 변천을 과학사적으로 고찰하여 특징적인 관점의 변화에 따라 구분하였다. 이 연구에서는 물질의 성질을 나타내는 기본 단위를 과학사적 변천에 따라 5가지 관점으로 유목화하였다. 그리고 물리변화와 화학변화의 정의는 물질의 성질을 나타내는 기본 단위의 개념과 밀접한 관련성을 가지는 3가지 관점으로 유목화하였다. 중학교 과학 교과서와 고등학교 화학 교과서, 그리고 대학교 일반화학 교과서에 제시된 개념을 분석한 결과, 분자의 정의와 물질 변화의 정의 안에는 이러한 여러 시대의 정의들이 혼재된 상태로 제시되어 있음을 확인할 수 있었다. 경우에 따라서는 진술 자체에 논리적 모순점이 있는 경우도 있었다. 이러한 경향은 제 4차 과학 교육과정에서부터 제 7차 과학 교육과정까지의 과학 교과서에서 지속되었다.

• 대한화학회지
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• 제51권4호
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• pp.365-374
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• 2007

본 연구에서는 고등학교 3학년 학생 100명을 대상으로 세트화 된 질문지를 사용하여 화학 평형 이 동시 반응 속도 변화에 대한 학생들의 이해 정도를 조사하고, 반응 속도의 기본 개념에 대한 질문이 화학 평 형 이동시의 반응 속도 변화를 이해하는데 도움이 되는지를 조사하였다. 질문지는 A, B, A' 세 개의 세트로 구 성하였으며, A, B, A' 순서대로 응답하도록 하였다. A세트는 화학 평형 이동시의 반응 속도 변화에 대한 문항, B세 트는 반응 속도의 기본 개념에 대한 문항으로 되어 있으며, A'세트는 A세트와 동일한 문항으로 되어 있다. 학 생들의 응답을 분석한 결과 화학 평형 이동시 반응 속도 변화에 대해 정반응 속도 변화보다 역반응 속도 변 화에 대한 이해가 낮았다. 그리고 평형에서 농도 변화에 따른 반응 속도 변화에 대한 이해는 어느 정도 되어 있으나 온도 변화에 따른 반응 속도 변화에 대한 이해도는 아주 낮았다. 그러나 반응 속도 기본 개념에 대한 정답률은 아주 높아 평형 이동시 반응 속도 변화에 대한 낮은 이해도는 반응 속도에 대한 기본 개념이 부족 한 것이 아니라 이를 화학 평형 이동에 제대로 연계시키지 못한 결과로 생각된다. A세트와 A'세트의 정답률 을 비교한 결과 A'세트의 정답률이 통계적으로 유의미하게 높게 나타나 B세트의 문항이 A'세트의 문항 해결 에 도움이 된 것으로 해석할 수 있다. 그러므로 이와 같은 세트화 된 질문지가 학생들의 개념 연결에 도움을 줄 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권1호
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• pp.91-99
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• 1999

화학 변화에 대한 학습자의 선개념과 이를 근거로 개발한 개념변화 수업 지도안을 학생들에게 투입하였을 때, 학습자의 학습 동기에 따라 개념변화 수업 모형의 효과가 어떻게 다르게 나타나는지 알아보았다. 이러한 연구를 통하여 학습자의 흥미나 태도, 동기 등 정의적인 측면을 고려하지 않고 단지 학습자의 인 지구조에만 초점을 맞춘 기존의 개념변화 수업 모형들을 재평가하고자 하였다. 연구 결과, 수업 전 학습동기가 높았던 학생들의 경우에는 교과서 중심의 전통적인 수업을 받은 학생들보다, 개념변화 수업을 받은 학생들이 '화학 변화' 개념을 이해하는 정도가 훨씬 높은 것으로 나타났다. 그러나 수업 전 학습 동기가 낮았던 학생들의 경우에는 개념변화 수업을 받은 학생들과 전통적인 수업을 받은 학생들의 '화학 변화' 개념에 대한 이해도에는 별다른 차이가 나타나지 않았다. 사전 학습동기와 사후 학습동기, 그리고 개념 이해도 사이의 상관을 조사한 결과에 따르면, 사전, 사후 학습동기와 개념이해도는 높은 상관관계를 나타냈다. 수업을 통해 유발된 사후 학습동기는 개념 이해도를 23.30% 정도 설명하였으며, 특히 사후 학습동기의 하위 요소 중에서 '자신감' 이 가장 높은 설명력을 가지는 것으로 나타났다. 개념변화 이론에서는 잠정적으로 전제하고 있는 학습자의 학습동기가 실제로 개념변화 수업이 이루어져 개념 획득이 일어나는 과정에서 매우 중요한 역할을 하고 있음이 본 연구를 통하여 밝혀진 것이다. 특히 학습 동기의 여러 하위 요소 중에서 '수업을 통한 학습자의 자신감 획득'은 '개념 획득'과 밀접한 관계를 가지고 있었다. 그러나 사후 학습동기 검사를 통하여 전통적인 수업과 개념변화 수업이 학습자의 학습 동기에 영향을 미치는지 알아본 결과, 교과서 중심의 전통적인 수업과 개념변화 수업은 모두 학습자의 학습동기를 유발하는데 효율적이지 못함이 밝혀졌다.

• 대한화학회지
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• 제54권5호
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• pp.611-620
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• 2010

본 연구는 교사의 설명이 학생들로 하여금 과학 내용을 이해하도록 설득한다는 관점에서, 화학 교사 설명의 구조와 내용을 분석하는 것이다. 구체적으로, 화학 수업에서 교사 설명의 논증구조와 개념생태 구성요소는 어떻게 배치되고 상호 연관되는지 탐색하였다. 자료 수집은 고등학교 화학I의 공기 단원인 확산, 보일의 법칙, 샤를의 법칙, 기체분자운동론을 다룬 수업의 촬영과 전사로 이루어졌다. 전사된 수업 전사물은 Toulmin의 논증구조와 개념변화모형의 구인(개념의 지위, 개념생태)을 사용하여 분석되었으며, 교사 설명의 설득적 '구조'와 '내용'에 관해 종합적으로 해석되었다. 연구 결과로 네 가지 설명 담화를 제시하고, 각 설명 담화에 대해 논증구조와 개념변화모형의 구인이 어떻게 배치되고 상호작용하는지 조명하였다. 연구 결과를 토대로 화학 수업에서 교사 설명에 대한 교육적 논의와 시사점이 탐색되었다.

• 대한화학회지
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• 제61권1호
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• pp.34-44
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• 2017

이 연구에서는 대학 신입생을 대상으로 고등학교에서 화학II 선택과목 이수가 대학 일반화학에서 전기화학 관련 개념을 이해하는데 미치는 영향과 개념 변화 유형을 알아보았다. 고등학교에서 화학II 이수 여부에 따라 전기화학 관련 개념의 이해에 유의미한 차이가 있었다. 화학전지의 구별, 전극의 구별, 그리고 전류의 생성과 흐름에 관한 개념의 이해에서 차이가 크게 나타났으나 염다리의 역할, 표준 반쪽 전지의 필요성에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 화학전지의 생성물과 전지 전위의 예측에서는 화학II를 이수하지 않은 학생 그룹에서 일반화학 수강 후에 개념 이해의 향상이 크게 나타났다. 고등학교에서 전기화학의 기본 개념의 학습이 대학 일반화학에서 전기화학 관련 개념의 이해에 영향을 미치고 있었으나 일반화학을 수강하더라도 몇 가지 관련 개념의 정확한 이해에는 많은 어려움을 가지고 있음을 알 수 있었다. 이의 해결을 위해서는 전기화학의 기본 개념에 대하여 보다 정확한 내용의 교육이 이루어질 필요가 있고, 고등학교에서 미리 학습하지 못한 학생들을 위한 적절한 보충 학습을 해야 할 필요성이 있다.

• 대한화학회지
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• 제43권4호
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• pp.475-484
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• 1999

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.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.305-314
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• 1999

선행연구에서 조사한 화학 변화에 대한 학습자의 선개념과 이를 근거로 개발한 개념변화 수업 지도안 및 학습자의 학습 동기를 고려한 개념변화 수업 지도안을 학생들에게 투입하였을 때, 학습자의 학습 동기에 따라 개념변화 수업 모형의 효과가 어떻게 나타나는지 알아보았다. 본 연구를 통하여 학습자의 흥미나 태도, 동기 등 정의적인 측면을 고려하지 않고 단지 학습자의 인지구조에만 초점을 맞춘 기존의 개념변화 수업 모형틀을 재평가하고자 하였다. 이를 위하여 중학교 2학년 학생들을 대상으로 통제 집단과 실험 집단을 구분하고 수업 전 학습 동기를 조사하였다. 그 후에 '화학 변화' 단원을 전통적인 수업과 개념변화 수업으로 지도하고 사후 학습 동기를 조사하였다. 학습동기를 고려한 개념변화 수업을 받은 집단, 학습자의 인지만을 고려한 개념변화 수업을 받은 집단, 그리고 교과서에 의존한 전통적인 수업을 받은 집단 모두 수업을 받은 후에 학습 동기가 증진된 것으로 나타났다. 특히 학습자의 학습 동기를 고려한 개념변화 수업은 학습자의 인지만을 고려한 개념변화 수업이나 교과서에 의존한 전통적인 수업보다 학습 동기의 증진에 효과적이었다. 이러한 효과는 특히 수업을 받기 전에 학습 동기가 낮았던 학생들에게 더욱 크게 나타났다. 수업에 따른 개념의 이해도 증진의 효과를 분석한 결과에 따르면, 세 종류의 수업을 받은 학생들은 모두 수업 후에 개념의 이해도가 증진된 것으로 나타났다. 그러나 그 중에서도 학습동기를 고려한 개념변화 수업 집단과 학습자의 인지만을 고려한 개념 변화 수업 집단이 교과서에 의존한 전통적인 수업 집단(통제 집단)보다 사후 개념 이해도가 높았다. 특히 수업 전 학습동기가 높았던 학생들은 학습 동기를 고려한 개념변화 수업을 받았을 경우 교과서 중심의 전통적인 수업을 받았을 경우보다 개념의 이해도가 높아진 것으로 나타났다. 또한 수업 전 학습동기가 낮았던 학생들의 경우에는 학습 동기를 고려한 개념변화 수업을 받음으로써 학습동기가 증진하는 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제48권3호
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• pp.291-299
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• 2004

이 연구는 만약 교사가 학생들이 가지고 화학학습과 관련된 개념을 변화시킬 수 있다면, 그 변화를 통하여 화학학습의 효과를 높일 수 있다는 전제하에, 고등학생들의 화학학습에 관련된 개념에 대한 인식을 이해하는 것이다. 고등학교 2학년 학생 6명을 연구참여자로 하여 심층면담, 관찰자료, 문서수집을 통하여 자료를 수집하였다. 자료수집과 자료분석의 과정에서는 자료에 대한 삼각측정과 연구자 삼각측정이 이용되었다. 연구결과를 살펴보면, 연구참여자들은 자신들이 해야 할 화학 수업에서의 역할에 대하여 수동적이며 지식 전수자로서의 관점을 가지고 있었다. 실질적인 경험이 화학 개념 이해에 보다 효과적임을 공감하면서도, 연구참여자들은 교사에 대한 이해, 즉 학습 진도나 평가 문제, 교육환경 문제 등으로 인하여 제한된 학습의 경험밖에 제공하지 못하는 교사의 어려움을 동감하는 경향을 보였다. 이러한 연구참여자의 화학학습과 학습자, 그리고 교수자 역할에 대한 인식은 화학 학습의 제한적인 요소로 작용할 수 있을 것이다.