• 한국환경과학회지
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• 제17권9호
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• pp.981-992
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• 2008

This study examined how to produce new methods of copper (II) sulfate crystallization by using a small-scale chemistry tool such as small-scale reaction surface and petri dish. The making of copper(II) sulfate is included in the 5th grade elementary science textbooks. Various copper(II) compounds were reacted with a 2 M sulfuric acid solution. The result of this study is as follows: Seven small amounts of copper(II) compounds were reacted with a few drops of 2 M sulfuric acid solution at room temperature to make a copper(II) sulfate crystal of triclinic shape. Using the petri dish method, a copper(II) sulfate crystal could be identified within one hour of reacting copper(II) hydroxide, copper(II) carbonate, copper(II) nitrate, copper(II) perchlorate, cupric(II) formate from a few drops of 2 M sulfuric acid solution at room temperature. When using the lap top method for copper(II) perchlorate, cupric formate, a proper crystal could be identified within one hour as well. SSC methods were used for the first time to make a copper sulfate crystal via chemical reaction. We can make a copper(II) sulfate crystal using a simple method which is easier, safer and saves time in class. And since a small quantity of chemicals are being used in SSC chemical methods, waste is greatly reduced. This lessens the amount of environmental problems caused by the experiment. This can be helpful in preserving nature. In addition the cost of chemical and laboratory equipment is greatly reduced because it uses material that we find in our daily lives. There will be continued study of small-scale methods such as improvement of new programs, study and training of teachers, and securing SSC tools. I would like to suggest such as SSC methods are applicable in elementary School Science. I would like it to become a wide spread program.

• 대한화학회지
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• 제67권4호
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• pp.241-252
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• 2023

이 연구는 학생들이 어려워하는 화학의 여러 개념 중 하나인 동적 평형에 대한 학생의 이해를 높이는 것을 목적으로 한다. 동적 평형은 입자들의 끊임없는 움직임과 상호 작용을 미시적으로 이해하고, 이를 통해 발현되는 거시적인 특성을 이해할 수 있도록 실제와 표상이 겹친 준미시적 수준으로 다루어야 한다. 하지만 9종의 화학 I 교과서를 분석한 결과 평형에 대한 표현 방식은 다소 한계가 있었다. 준미시적 표상 접근을 통해 평형을 이해할 수 있는 전략으로 스크래치를 활용한 수업을 4차시로 구안 하였고, 56명 학생을 대상으로 실행하였다. 4차시 수업은 6단계로 구성이 되며, 단계적으로 평형을 이해하도록 설계하였다. 사전 검사와 사후 검사를 비교한 결과, 학생들이 화학 평형에 대해 미시적 설명과 거시적 설명을 모두 옳게 하는 학생이 크게 증가하였다. 이를 통해 준미시적 표상의 접근 방식으로 스크래치를 활용한 수업의 적용 가능성을 엿볼 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제54권4호
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• pp.471-478
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• 2010

이 연구는 제 7차 교육과정 화학 I 교과서의 "물" 단원에 사용된 어휘들을 등급별로 분류하고, 그 적절성을 알아보는데 목적이 있다. 이를 위해 화학 I 8종 교과서의 "물" 단원에 사용된 어휘들을 표준국어대사전을 기준으로 한 SWA 프로그램을 이용하여 과학 전문어와 비과학 전문어로 나누고 그 등급을 살펴보았다. 그리고 어휘들이 11학년 학생들의 어휘 발달 수준에 적절한지의 여부를 조사하였다. 연구 결과, 과학 전문어의 등급 분포는 1등급에서 3등급까지 증가하다가 5등급까지 다시 감소하는 경향을 보였으며, 등급 외 어휘가 평균 37%로 가장 큰 비율을 나타냈다. 비과학 전문어는 1등급 어휘가 압도적으로 많았으며 5등급으로 갈수록 감소하였고, 5등급과 등급 외 어휘는 평균 18% 사용 되었다. 교과서에 사용된 부적절한 어휘는 과학전문어의 경우 5등급 6어, 등급 외 82어이며, 비과학 전문어는 5등급 53어, 등급 외 145어로 조사되었다. 그러므로 전체적인 교과서 진술 방식은 타당하나 11학년 학생들의 어휘 수준에 적절하지 못한 어휘가 상당수 있어 그 사용을 최소한으로 하고 1~4등급의 어휘로 바꾸어 진술하여 학생들의 이해 수준에 맞는 적절한 어휘로 교과서를 집필해야 함을 제안한다.

• 대한화학회지
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• 제52권1호
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• pp.73-83
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• 2008

이 연구의 목적은 고등학생들의 용해·확산과 관련된 혼합현상에 대한 개념 유형을 알아보고자 하는 것이다. 연구대상은 화학 I 과목을 수강하는 고등학교 2학년 학생 108명과 화학 II 과목을 수강하는 고등학교 3학년 학생 29명이다. 연구 결과, 많은 학생들이 분필이 무극성 물질이기 때문에 물에 섞이지 않는다는 대안 적 개념을 가지고 있었다. 사염화탄소가 물에 섞이지 않는 현상에 대해서 대부분의 학생들이 인력의 개념으로 이해하였으나, 밀도 차이와 같은 물질의 특성의 차이로 이해하는 유형 또한 많았다. 물과 에탄올이 한없이 섞 이는 현상은 많은 학생들이 인력 개념으로 이해하였다. 대부분 학생들은 수성 잉크와 물이 섞이는 현상을 섞 이는 이유에 대해서는 알지 못한 채 단지 퍼져나가는 현상 자체로만 받아들이고 있었다. 요오드가 사염화탄소 에 섞이는 현상은 구멍이론이나 인력 개념으로 이해하였다. 이러한 용해·확산과 관련된 혼합현상에 대한 다 양한 대안적 개념은 엔트로피 개념의 부족으로 인한 것이다. 따라서 학생들이 이러한 현상을 제대로 이해하도 록 과학 교과서의 서술 방식이 바뀔 필요가 있다.

• 과학교육연구지
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• 제41권3호
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• pp.297-317
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• 2017

본 논문은 과학과에서 사회정서학습(Science Social and Emotional Learning, SSEL)의 적용 가능성을 탐색하기 위하여 과학과 사회정학습 요소를 제안하고, 그에 따라 중학교 과학 교과서의 물질 분야 및 고등학교 화학I 교과서의 내용을 분석하였다. 과학과 사회정서학습의 가능성과 필요성은 과학교육의 목표인 과학적 소양과 과학의 본성에서 찾을 수 있었다. 과학과 사회정서학습의 요소는 '수리(Numeracy),' '정보통신활용(Information and Communication Technology, ICT),' '비판적 사고(Critical Thinking),' '창의적 사고(Creative Thinking),' '사회적 기술(Personal and Social Capability),' '윤리적 이해(Ethical Understanding),' '문화적 이해(Intercultural Understanding)' 등으로 구분하여 제시하였고, 그에 따라 과학 교과서 중 물질의 분야 및 화학I 교과서의 내용을 분석하였다. 분석 결과에 따르면, 과학과 물질분야의 교과서 내용 및 화학I 교과서의 내용에 수리, 정보통신활용, 비판적 사고, 창의적 사고가 60~70% 이상 포함되어 있으나, 사회적 기술능력, 윤리적 이해 능력, 문화적 이해 능력 등은 제한적으로 반영된 것으로 나타났다. 교과서의 부족한 요소들에 대해서는 추후 교과서의 내용의 수정 또는 교사의 수업을 통한 보완 등이 필요하다. 또한 과학 교과에서 얻고자 하는 과학적 탐구 능력과 사회정서적 역량을 동시에 기를 수 있는 과학과 활동이나 실험 활동 등 구체적인 적용 방안에 대한 연구가 필요하다.

• 대한화학회지
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• 제43권5호
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• pp.564-577
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• 1999

본 연구는 학생들이 갖고 있는 입자개념과 분자운동에 관한 개념을 바탕으로 기체의 상태변화, 분자운동, 압력과 부피, 기체법칙 등 기체의 성질과 관련된 중${\cdot}$고등학생들의 오개념을 조사하고, 그 오개념의 분포상황을 고찰함으로서 개념 학습의 효율화를 추구하고, 교사에게는 관련 단원의 학습 전개에 도움을 주고자 하였다. 이를 위해 중학교 3학년 1O0명, 고등학교 2학년 150명을 대상으로 기체의 성질과 관련된 개념조사 문항지를 개발하여 오개념의 유형을 조사하엿다. 그 결과 학생들은 기체의 성질에 대한 다양한 오개념을 가지고 있었으며, 주 오개념은 다음과 같다.(1) '기체 분자들끼리 부딪혀 에너지를 방츨한다' 또는 '기체 분자들 사이에 공기가 채워져 압력이 나타난다'를 비롯하여 '압력이 작용하는 방향은 중력 방향과 관련 있다', (2) 온도에 따른 부피변화에서 '분자가 열을 받으면 분자의 크기가 커져 부피가 증가한다'와 '분자수가 증가해 분자들의 운동이 활발하다', (3) 고도에 따른 압력과 부피 개념에서는 지상에서 높이 을라감에 따라 압력이 낮아지는 것은 온도가 낮아지기 때문이다'와 '기체 분자의 압력은 기체분자의 충돌 수에 반비례한다', (4) '분자의 크기가 다르므로 같은 부피에 존재하는 분자수가 다르다' 등이었다.

• 대한화학회지
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• 제47권4호
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• pp.391-400
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• 2003

본 연구는 제6차 교육과정에서 강조한 탐구활동을 탐구내용, 탐구과정, 탐구상황의 3차원 분석틀을 이용하여 화학II 교과서를 분석하였다. 그 결과, 탐구활동의 탐구내용을 보면, 각 교과서마다 탐구활동이 관찰, 실험, 측정, 토의, 자료해석, 기본조작 등의 다양한 용어로 분류되어 있으며, 교과서마다 분류 기준에 다소 차이가 있었다. 각 교과서의 탐구내용에 수록된 탐구활동의 수는, 7개 교과서 모두 25개에서 35개 정도로 수록되어 있었다. 각 교과서의 탐구내용에 있는 탐구활동의 평균수는 각 단원에서 적게는 10${\%}$에서 많게는 30${\%}$로 분포되어 있었다. 또한 탐구과정 영역은 평균적으로 ''관찰 및 측정''이 가장 많았고, 그 다음으로 ''자료해석 및 일반화'', ''문제발견 및 해결방안'', ''이론모델셩성, 검증 및 수정''의 순서로 나타났다. 그리고 탐구상황 영역은 과학적 상황요소가 90.5%로 가장 많은 부분을 차지하였고, 그 외에 개인적 상황요소, 사회적 상황요소, 기술적 상황요소가 약 5%를 차지하였다. 이러한 분석으로부터 볼 때, STS(과학-기술-사회)의 상호관련성을 강조한 내용이 아직은 매우 미흡한 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권1호
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• pp.52-76
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• 2000

19세기초반부터 20세기 중반까지의 시기를 다루었던 이전 논문에 이어서, 본 논문에서는 20세기 후반기 동안 STS 관련 아이디어들이 영국의 과학교육에서 어떻게 역사적으로 발전해 왔는가를 살펴보았다. 미국에서와 마찬가지로, 1950-60년에는 영국에서도 Nuffield 프로젝트와 같은 많은 수의 학문중심 과학 교육 프로그램들이 등장하였다. 하지만, 1970년대에 들어서면서 이에 대한 비판들이 점차 제기되었고 당시의 경향을 수정하고자 하였던 주목할만한 시도들이 이루어졌다. 예컨대, SCISP는, 비록 그것의 주된 관심이 통합과학적 접근을 도입하고자 하는 것이었지만, 과학과 사회 사이의 관련성이 갖는 중요성을 보여주는 성공적인 계기가 되었다. 이어서, Science in Society와 SISCON-in-Schools와 같은 진정한 STS 프로그램을 위한 보다 야심찬 시도들이 이루어졌다. 이 두 프로젝트는 시기적으로 거의 동시에 개발되었으며 교과서가 아닌 모듈의 형태로 개발되었다. 하지만, Science in Society는 과학의 응용과 산업적 측면에 보다 관심을 집중시켰던 반면, SISCON-in-Schools는 과학의 역사적, 철학적, 사회적 측면들에 보다 많은 관심을 쏟았다. 1980년대에는 보다 큰 규모의 STS 프로그램을 개발하고자 하였던 훨씬 더 야심적인 시도들이 이루어졌는데, 그 대표적인 예가 Salters' 프로젝트와 SATIS였다. 이 두 가지의 프로그램들은 모두 ASE의 적극적인 협조 아래에 개발되었으며, 곧 전세계에서 대표적으로 인정받는 STS적 접근의 예가 되었다. 이 두 프로그램은 많은 유사점에도 불구하고, Salters'는 보다 적용-중심 및 과목-중심의 교과서 형태이었던 반면, SATIS는 보다 사회적 쟁점-중심의 모듈 형태의 것이었다. 한편, 학교 과학교육에서의 STS적 접근의 역사에 대한 본 연구는 각 STS 프로그램들이 상이한 사회적 배경 하에서 개발되었고 학교 과학교육의 목표에 대한 상이한 관점을 지닌 사람들에 의해 주도되었으며 또한 STS적 접근이 20세기 마지막 시기에만 나타난 독특한 특징은 아니었음을 보여준다. 마지막으로 지난 20세기 동안 영국에서 개발되었던 대표적인 STS 프로그램들에 대한 배경정보에 상대적인 특징의 비교를 정리하였으며 연구의 일반적인 결론과 그 시사점에 대해 논의하였다.