이 논문은 ‘용액의 진하기’ 단원 중 물질의 상태 변화를 개념화하여 이루어지는 분자 학습의 선행 학습인 황산구리 결정 만들기 실험 내용에 대해 교과서와 지도서 상의 어려움을 분석하고, 기존과는 다른 황산구리 결정 만들기 실험방법을 제시하였다. 제7차 교육과정에서는 5학년 과학 ‘6. 용액의 진하기’ 단원의 여러 가지 결정 만들기 실험내용 중 황산구리 결정 만들기 내용이 추가로 삽입되었다. 따라서 이 실험을 수행해본 결과 황산구리 결정 만들기에서 용매와 ...
이 논문은 ‘용액의 진하기’ 단원 중 물질의 상태 변화를 개념화하여 이루어지는 분자 학습의 선행 학습인 황산구리 결정 만들기 실험 내용에 대해 교과서와 지도서 상의 어려움을 분석하고, 기존과는 다른 황산구리 결정 만들기 실험방법을 제시하였다. 제7차 교육과정에서는 5학년 과학 ‘6. 용액의 진하기’ 단원의 여러 가지 결정 만들기 실험내용 중 황산구리 결정 만들기 내용이 추가로 삽입되었다. 따라서 이 실험을 수행해본 결과 황산구리 결정 만들기에서 용매와 용질, 사용하는 용기 등의 기준과 사용하는 양이 모호하게 제시되어 있었다. 또한 얼마동안 방치하여야 결과를 확인할 수 있는지 제시되지 않았으며, 결과를 시간 내에 확인할 수 없는 것도 문제점으로 나타났다. 이러한 문제점들을 해결하고 빠른 시간 내에 명확한 결과를 확인하기 위하여 기존의 방법이 아닌 화학반응을 통한 새로운 방법을 시도하였다. 황산구리를 뜨거운 물에 포화시켜 이를 식히면서 결정이 생성되는 모습을 관찰하던 기존의 실험 방법과는 달리 6개의 구리(II) 화합물을 묽은 황산과 화학 반응을 시켜 황산구리결정을 만드는 새로운 방법을 모색하여 교사들과 학습자들의 교수·학습 활동에 도움을 주고자 하였다. 화학반응을 통한 황산구리 결정 만들기 실험의 결과는 다음과 같다. 첫째, 황산구리를 녹여 재결정하는 기존의 방법이 아닌 구리(II) 화합물(산화구리, 수산화구리, 질산화구리, 탄산구리, 염화구리, 아세트산구리)과 묽은 황산과의 반응으로 황산구리결정을 만들 수 있었다. 둘째, 특히 여러 농도 중 2M의 묽은 황산 농도에서 최적의 결정을 얻을 수 있었으며, 산화구리와의 반응에서는 1시간 이내에 명확한 결정을 확인할 수 있었다. 그 이외에도 대체적으로 결정형성의 시간이 짧았다. 셋째, 산화구리(CuO)와 아세트산구리 결정의 형태는 지층처럼 생겼으며, 산화구리는 실온에서 묽은 황산과 반응을 하지 않았고 반드시 열을 가해주어야 반응을 하였다. 넷째, 6개의 구리(Ⅱ) 화합물과 2M의 묽은 황산용액과의 반응에서 시간차는 있었지만 모두 황산구리결정이 형성되었다. 다섯째, 금속구리(Cu)와 진한 황산과의 반응은 진행되지 않았다. 위와 같이 새로운 시도에서도 황산구리결정을 만들 수 있으며, 빠르고 명확한 결과를 볼 수 있다는 장점이 있다. 따라서 보다 안전하고 초등학교 실험실에서 쉽게 할 수 있는 여러 대체실험 등이 요구된다고 하겠다. 또한 소규모기법(Small Scale Chemistry)을 시도하여 학습효과 극대화 및 경제성을 고려한 실험을 할 필요가 있다고 하겠다.
이 논문은 ‘용액의 진하기’ 단원 중 물질의 상태 변화를 개념화하여 이루어지는 분자 학습의 선행 학습인 황산구리 결정 만들기 실험 내용에 대해 교과서와 지도서 상의 어려움을 분석하고, 기존과는 다른 황산구리 결정 만들기 실험방법을 제시하였다. 제7차 교육과정에서는 5학년 과학 ‘6. 용액의 진하기’ 단원의 여러 가지 결정 만들기 실험내용 중 황산구리 결정 만들기 내용이 추가로 삽입되었다. 따라서 이 실험을 수행해본 결과 황산구리 결정 만들기에서 용매와 용질, 사용하는 용기 등의 기준과 사용하는 양이 모호하게 제시되어 있었다. 또한 얼마동안 방치하여야 결과를 확인할 수 있는지 제시되지 않았으며, 결과를 시간 내에 확인할 수 없는 것도 문제점으로 나타났다. 이러한 문제점들을 해결하고 빠른 시간 내에 명확한 결과를 확인하기 위하여 기존의 방법이 아닌 화학반응을 통한 새로운 방법을 시도하였다. 황산구리를 뜨거운 물에 포화시켜 이를 식히면서 결정이 생성되는 모습을 관찰하던 기존의 실험 방법과는 달리 6개의 구리(II) 화합물을 묽은 황산과 화학 반응을 시켜 황산구리결정을 만드는 새로운 방법을 모색하여 교사들과 학습자들의 교수·학습 활동에 도움을 주고자 하였다. 화학반응을 통한 황산구리 결정 만들기 실험의 결과는 다음과 같다. 첫째, 황산구리를 녹여 재결정하는 기존의 방법이 아닌 구리(II) 화합물(산화구리, 수산화구리, 질산화구리, 탄산구리, 염화구리, 아세트산구리)과 묽은 황산과의 반응으로 황산구리결정을 만들 수 있었다. 둘째, 특히 여러 농도 중 2M의 묽은 황산 농도에서 최적의 결정을 얻을 수 있었으며, 산화구리와의 반응에서는 1시간 이내에 명확한 결정을 확인할 수 있었다. 그 이외에도 대체적으로 결정형성의 시간이 짧았다. 셋째, 산화구리(CuO)와 아세트산구리 결정의 형태는 지층처럼 생겼으며, 산화구리는 실온에서 묽은 황산과 반응을 하지 않았고 반드시 열을 가해주어야 반응을 하였다. 넷째, 6개의 구리(Ⅱ) 화합물과 2M의 묽은 황산용액과의 반응에서 시간차는 있었지만 모두 황산구리결정이 형성되었다. 다섯째, 금속구리(Cu)와 진한 황산과의 반응은 진행되지 않았다. 위와 같이 새로운 시도에서도 황산구리결정을 만들 수 있으며, 빠르고 명확한 결과를 볼 수 있다는 장점이 있다. 따라서 보다 안전하고 초등학교 실험실에서 쉽게 할 수 있는 여러 대체실험 등이 요구된다고 하겠다. 또한 소규모기법(Small Scale Chemistry)을 시도하여 학습효과 극대화 및 경제성을 고려한 실험을 할 필요가 있다고 하겠다.
This study examined the difficulties in the execution of the contents of the experiment of making copper sulfate crystal in the 7th Elementary school science textbooks. The experiment was a learning followed by the learning about molecules which showed the conception of the transformation of objects...
This study examined the difficulties in the execution of the contents of the experiment of making copper sulfate crystal in the 7th Elementary school science textbooks. The experiment was a learning followed by the learning about molecules which showed the conception of the transformation of objects and was in the part of 'the consistency of liquid'. This study suggested a method of experiment different from existing one. In the 7th curriculum the experiment of making copper sulfate crystal was added to the experiment of making various crystals which was included in the part 6th of 'the consistency of liquid' in the science subject of the 5th grade. However, it showed that the solvent, solute, and tool necessary for the experiment were obscure in amount, leave the tool and the periods time of class for some result were not provided, and even there wasn't any result in a certain periods of time. In order to have some solution to these problems, including the identification of the result in a possible shorter periods of time, in this class, a different method was employed. Unlike given method which allowed for formation of crystal by cooling the water which had been saturated by copper sulfate, six copper compounds were added by diluted sulfuric acid solution for a chemical reaction to form the crystal of copper sulfate. The findings from the new experiment are as follows. First, the crystal of copper sulfate could be gained in the chemical reaction between copper compounds and diluted sulfate. Second, especially a consistency of diluted sulfuric acid solution 2M among several ones could provided the best crystal, especially in the reaction with CuO, a proper crystal could be identified within one hour. In addition, largely the formation of crystal spent less time. Third, the form of CuO and Cu(CH₃COO)₂ looked like a layer of a rock, and CuO did not react with diluted sulfuric acid solution in the room temperature and needed some heat. Fourth, though there was difference in time between each of six copper compounds and a diluted sulfuric acid solution of 2M, all the compounds formed the crystal of copper sulfate. Fifth, Cu powder and conc-sulfuric acid solution did not showed any reaction. As mentioned, a new method trial also showed the possibility of making the crystal of copper sulfate, and it even had an advantage of showing a faster and clearer result. This means that elementary school laboratory could have safer alternatives to given experiments, and they could consider small scale chemistry which have an effect on the maximization of learning as well as an economical efficiency.
This study examined the difficulties in the execution of the contents of the experiment of making copper sulfate crystal in the 7th Elementary school science textbooks. The experiment was a learning followed by the learning about molecules which showed the conception of the transformation of objects and was in the part of 'the consistency of liquid'. This study suggested a method of experiment different from existing one. In the 7th curriculum the experiment of making copper sulfate crystal was added to the experiment of making various crystals which was included in the part 6th of 'the consistency of liquid' in the science subject of the 5th grade. However, it showed that the solvent, solute, and tool necessary for the experiment were obscure in amount, leave the tool and the periods time of class for some result were not provided, and even there wasn't any result in a certain periods of time. In order to have some solution to these problems, including the identification of the result in a possible shorter periods of time, in this class, a different method was employed. Unlike given method which allowed for formation of crystal by cooling the water which had been saturated by copper sulfate, six copper compounds were added by diluted sulfuric acid solution for a chemical reaction to form the crystal of copper sulfate. The findings from the new experiment are as follows. First, the crystal of copper sulfate could be gained in the chemical reaction between copper compounds and diluted sulfate. Second, especially a consistency of diluted sulfuric acid solution 2M among several ones could provided the best crystal, especially in the reaction with CuO, a proper crystal could be identified within one hour. In addition, largely the formation of crystal spent less time. Third, the form of CuO and Cu(CH₃COO)₂ looked like a layer of a rock, and CuO did not react with diluted sulfuric acid solution in the room temperature and needed some heat. Fourth, though there was difference in time between each of six copper compounds and a diluted sulfuric acid solution of 2M, all the compounds formed the crystal of copper sulfate. Fifth, Cu powder and conc-sulfuric acid solution did not showed any reaction. As mentioned, a new method trial also showed the possibility of making the crystal of copper sulfate, and it even had an advantage of showing a faster and clearer result. This means that elementary school laboratory could have safer alternatives to given experiments, and they could consider small scale chemistry which have an effect on the maximization of learning as well as an economical efficiency.
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