고등학교 과학 화학반응속도단원에 제시된 그래프에 대한 교사의 설명 유형과 학생의 이해 유형 분석 The analysis of teachers' explanation type and students' understanding type about graph chemical Reaction Rate in the High School Science Textbooks원문보기
이 연구의 목적은 고등학교 화학반응속도 단원에 제시된 온도와 촉매 관련 그래프에 대한 교사의 설명 유형과 학생의 이해 유형을 분석하여 학생들이 수업에 어려움을 겪고 있는 이유를 알아보는 것이다. 연구대상은 고등학교 과학 화학반응속도 단원을 가르친 화학교사 20명과 A광역시에 소재한 J인문계 고등학교에서 과학을 배우는 1학년 학생 120명이었다. 설문지를 교사용과 학생용으로 각각 작성하였고 설문을 보강하기 위해 비구조화 된 면담을 실시하였다. 연구결과, 학생들은 운동에너지에 대한 입자수 분포 그래프에서 시간에 따라 입자수가 변하는 어느 한 순간의 그래프임을 인식하지 못해 여러 ...
이 연구의 목적은 고등학교 화학반응속도 단원에 제시된 온도와 촉매 관련 그래프에 대한 교사의 설명 유형과 학생의 이해 유형을 분석하여 학생들이 수업에 어려움을 겪고 있는 이유를 알아보는 것이다. 연구대상은 고등학교 과학 화학반응속도 단원을 가르친 화학교사 20명과 A광역시에 소재한 J인문계 고등학교에서 과학을 배우는 1학년 학생 120명이었다. 설문지를 교사용과 학생용으로 각각 작성하였고 설문을 보강하기 위해 비구조화 된 면담을 실시하였다. 연구결과, 학생들은 운동에너지에 대한 입자수 분포 그래프에서 시간에 따라 입자수가 변하는 어느 한 순간의 그래프임을 인식하지 못해 여러 오개념이 형성되었다. 또한 학생들은 세로 좌표 값인 입자수를 그래프 아래 면적으로 인식하는 경향이 높았는데 이는 그래프 자체 해석의 문제점보다는 유사한 상황에서 배운 것을 기계적으로 적용하는 것으로 보였다. 교과서의 내용 설명방식이 학생의 오개념 형성의 한 원인으로 보이는데 교과서에서 반응이 일어날 조건으로 에너지만 다루는 것이 그 예이다. 또한 충돌이 화학 반응에서 어떤 역할을 하는지에 대해 교사는 거의 설명을 하지 않았으며 학생 또한 거의 인지하지 못하고 있었다. 학생들은 또한 한 개의 그래프에서 두 변인이 영향을 미칠 수 있음을 이해하는데 어려움을 느끼고 있었으며 각각의 그래프에서 영향을 미치는 변인을 다르게 인식하였다. 1학년 과학 교과서에 화학 에너지 개념을 다루는 부분이 없으므로 학생들은 그래프에 나오는 발열반응, 흡열반응, 반응열 등의 에너지 관련개념 이해에 어려움을 느끼고 있었으며 정반응에 비해 역반응의 활성화 에너지에 대한 이해정도가 낮은 이유를 교사들은 활성화 에너지 이해의 부족이라기보다는 학생의 가역반응에 대한 인식의 부족으로 보았다. 이는 실제 1학년 교육과정에서 과학교과서에 다루는 화학반응이 주로 비가역반응이므로 가역반응에 대해 접할 기회가 거의 없기 때문으로 보인다. 연구결과로부터 온도와 반응속도 그래프에서 시간의 흐름에 따른 그래픽 자료가 몇 단계 교과서에 제시된다면 그래프의 전반적인 입자분포 변화를 이해하는 동시에 반응 가능한 입자수의 증가가 생성물의 증가로 이어지지 않는다는 과학개념 형성에 도움을 줄 것이다. 촉매사용에 따른 반응속도 변화를 설명 시 앞의 운동에너지와 입자수 그래프를 연관시켜 설명하며 1학년에서 적절한 개념의 도입으로 개념누락으로 인한 오개념 형성이 되지 않도록 해야 할 것이다.
이 연구의 목적은 고등학교 화학반응속도 단원에 제시된 온도와 촉매 관련 그래프에 대한 교사의 설명 유형과 학생의 이해 유형을 분석하여 학생들이 수업에 어려움을 겪고 있는 이유를 알아보는 것이다. 연구대상은 고등학교 과학 화학반응속도 단원을 가르친 화학교사 20명과 A광역시에 소재한 J인문계 고등학교에서 과학을 배우는 1학년 학생 120명이었다. 설문지를 교사용과 학생용으로 각각 작성하였고 설문을 보강하기 위해 비구조화 된 면담을 실시하였다. 연구결과, 학생들은 운동에너지에 대한 입자수 분포 그래프에서 시간에 따라 입자수가 변하는 어느 한 순간의 그래프임을 인식하지 못해 여러 오개념이 형성되었다. 또한 학생들은 세로 좌표 값인 입자수를 그래프 아래 면적으로 인식하는 경향이 높았는데 이는 그래프 자체 해석의 문제점보다는 유사한 상황에서 배운 것을 기계적으로 적용하는 것으로 보였다. 교과서의 내용 설명방식이 학생의 오개념 형성의 한 원인으로 보이는데 교과서에서 반응이 일어날 조건으로 에너지만 다루는 것이 그 예이다. 또한 충돌이 화학 반응에서 어떤 역할을 하는지에 대해 교사는 거의 설명을 하지 않았으며 학생 또한 거의 인지하지 못하고 있었다. 학생들은 또한 한 개의 그래프에서 두 변인이 영향을 미칠 수 있음을 이해하는데 어려움을 느끼고 있었으며 각각의 그래프에서 영향을 미치는 변인을 다르게 인식하였다. 1학년 과학 교과서에 화학 에너지 개념을 다루는 부분이 없으므로 학생들은 그래프에 나오는 발열반응, 흡열반응, 반응열 등의 에너지 관련개념 이해에 어려움을 느끼고 있었으며 정반응에 비해 역반응의 활성화 에너지에 대한 이해정도가 낮은 이유를 교사들은 활성화 에너지 이해의 부족이라기보다는 학생의 가역반응에 대한 인식의 부족으로 보았다. 이는 실제 1학년 교육과정에서 과학교과서에 다루는 화학반응이 주로 비가역반응이므로 가역반응에 대해 접할 기회가 거의 없기 때문으로 보인다. 연구결과로부터 온도와 반응속도 그래프에서 시간의 흐름에 따른 그래픽 자료가 몇 단계 교과서에 제시된다면 그래프의 전반적인 입자분포 변화를 이해하는 동시에 반응 가능한 입자수의 증가가 생성물의 증가로 이어지지 않는다는 과학개념 형성에 도움을 줄 것이다. 촉매사용에 따른 반응속도 변화를 설명 시 앞의 운동에너지와 입자수 그래프를 연관시켜 설명하며 1학년에서 적절한 개념의 도입으로 개념누락으로 인한 오개념 형성이 되지 않도록 해야 할 것이다.
This study was to investigate chemistry teachers' explanation type and student's understanding about the graph chemical reaction rate. Also, in order to identify the influence of the difficulties the students experience, the concepts of the students who studied chemical reaction rate in high school ...
This study was to investigate chemistry teachers' explanation type and student's understanding about the graph chemical reaction rate. Also, in order to identify the influence of the difficulties the students experience, the concepts of the students who studied chemical reaction rate in high school were investigated and compared to the concepts of the teachers. For this study, 20 chemistry teachers who are studying in the graduation school and 120 high school students who study high school science were selected. The high school science textbooks were analyzed and put in operation with questionnaire about the influence by temperature and catalyst on chemical reaction rate and the relations between the graphs shown in chemical reaction rate chapter. Then they were interviewed for their responses freely. The result shows that students and chemistry teachers have low understanding about particle distribution of molecular speeds by temperature. Also students don't recognize the change of particles per unit time. Students didn't know the reason why those particles represented by the area on the left of the activation energy don't react. Students and even teacher's don't recognize exactly the meaning of collision. To explain the reason why the higher the temperature becomes, the faster the reaction rates get, almost 90% of the teachers answered the increase in the number of the very energy particles with greater energy than the activation energy. But the students tend to think of the greater frequency of collision as the reason of that. In case of students, especially the concept that the increase of chemical reaction rates is not equal to that of products amounts was the most difficult to understand. Only 27.5% of the students could recognize that catalysts lower the activation energy in this graph. This is related to that they focus on only temperature variables, ignoring other variables shown in this graph. Connecting graph Ⅱ-1 with graph II-2 makes students understand the concept of catalysts and the velocity more exactly. The reason why students have difficulty in understanding the reverse activation energy is that they haven't learned the concepts about reverse reaction. So teachers need to introduce this concept. It will be very helpful for students to understand the concept of the relationship Catalysts and reaction rates by connecting graph Ⅱ-1 with graph Ⅱ-2. The results indicate that if graphic data are presented by stages per unit time in the science textbook, it will be very helpful for students to understand the meaning of the graph. Also, teachers should introduce proper concepts irrespective of grade to explain what graphic data mean.
This study was to investigate chemistry teachers' explanation type and student's understanding about the graph chemical reaction rate. Also, in order to identify the influence of the difficulties the students experience, the concepts of the students who studied chemical reaction rate in high school were investigated and compared to the concepts of the teachers. For this study, 20 chemistry teachers who are studying in the graduation school and 120 high school students who study high school science were selected. The high school science textbooks were analyzed and put in operation with questionnaire about the influence by temperature and catalyst on chemical reaction rate and the relations between the graphs shown in chemical reaction rate chapter. Then they were interviewed for their responses freely. The result shows that students and chemistry teachers have low understanding about particle distribution of molecular speeds by temperature. Also students don't recognize the change of particles per unit time. Students didn't know the reason why those particles represented by the area on the left of the activation energy don't react. Students and even teacher's don't recognize exactly the meaning of collision. To explain the reason why the higher the temperature becomes, the faster the reaction rates get, almost 90% of the teachers answered the increase in the number of the very energy particles with greater energy than the activation energy. But the students tend to think of the greater frequency of collision as the reason of that. In case of students, especially the concept that the increase of chemical reaction rates is not equal to that of products amounts was the most difficult to understand. Only 27.5% of the students could recognize that catalysts lower the activation energy in this graph. This is related to that they focus on only temperature variables, ignoring other variables shown in this graph. Connecting graph Ⅱ-1 with graph II-2 makes students understand the concept of catalysts and the velocity more exactly. The reason why students have difficulty in understanding the reverse activation energy is that they haven't learned the concepts about reverse reaction. So teachers need to introduce this concept. It will be very helpful for students to understand the concept of the relationship Catalysts and reaction rates by connecting graph Ⅱ-1 with graph Ⅱ-2. The results indicate that if graphic data are presented by stages per unit time in the science textbook, it will be very helpful for students to understand the meaning of the graph. Also, teachers should introduce proper concepts irrespective of grade to explain what graphic data mean.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.