[논문]화학과 생물 교과서에서 삼투 개념에 관한 설명 유형 분석

고영환; 강대훈; 박동조; 김동욱; 백성혜

화학과 생물 교과서에서 삼투 개념에 관한 설명 유형 분석
Analysis of Types of Explanation on Osmosis Concept in Chemistry and Biology Textbooks 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.22 no.4, 2002년, pp.683 - 695

고영환 (서문여자중학교) , 강대훈 (연희중학교) , 박동조 (김포중학교) , 김동욱 (대구교육대학교) , 백성혜 (한국교원대학교 화학교육과)

초록
AI-Helper

이 연구에서는 고등학교와 대학교 화학과 생물 교과서에 제시된 삼투 개념에 대한 설명 유형 및 그림 표현 유형을 분석하였다. 그리고 고등학교 화학 II 교과서와 생물 II 교과서의 단원을 분석하였다. 분석 결과, 삼투현상에 대해서는 용매의 확산으로 설명하는 유형, 충돌로 설명하는 유형, 수화로 설명하는 유형, 농도의 평형으로 설명하는 유형 그리고 구멍을 막는 것으로 설명하는 유형 등 다섯 가지 유형으로 설명하고 있었다. 그리고 삼투 개념에 대한 설명 유형과 교과서에 제시된 그림 표현 유형 사이에 일치하지 않는 경우도 분석되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we analyzed types of explanation on osmosis concept that were represented in chemistry and biology textbooks of high school and college. There were 5 types of explanation on osmosis concept. The types of explanation were diffusion of solvent, collision, hydration, equilibrium of concentration and screen of holes. Last two types of explanation were classified into misconceptions. The various types of explanation on osmosis concept might cause to have be a reason that students had many misconceptions and to feel difficult to learn about osmosis concept. Many of textbooks is accord to types of concept explanation and figure explanation on osmosis but some is not.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 이 연구에서는 고등학교와 대학교의 화학과 생물 교과서에서 제시되는 삼투 개념의 정의의 분석과 정의가 서로 다르기 때문에 생길 수 있는 문제점을 교과서의 내용을 분석함으로써 살펴보고자 한다.

제안 방법

유형을 분석하였다. 그리고 고등학교 화학 II 교과서와 생물 n 교과서의 단원을 분석하였다. 분석 결과.
이러한 의미에서 삼투는 확산의 특수한 형태로 설명하기도 한다. 그리고 교과서 분석에서 용매 분자가 반투막을 통하여 용액 쪽으로 흘러가는 현상, 용매가 용액 쪽으로 이동하는 현상, 막을 통해 오른쪽으로 이동하는 분자수가 왼쪽으로 이동하는 분자 수 보다 많아 용매가 용액 쪽으로 흘러가는 현상, 용질의 농도가 낮은 곳에서 용질의 농도가 높은 곳으로 용매 분자가 반투막을 통해 이동하는 것, 삼투 농도 차이로 생기는 현상 등 이러한 설명 모두 용매 가용액 속으로 이동하는 것으로 표현하였으며 확산 현상으로 분류하였다.
그 중에 뒤의 두 가지는 비록 교과서에 설명되어 있기는 하지만 연구자들이 판단하기에 오류를 야기시킬 수 있는 유형으로 분석되었다. 그리고 한 교과서가 두 가지 이상의 유형으로 진술한 경우, 두 가지 이상의 개념 유형으로 나누어 분류하였다. 따라서 한 교과서가 두 가지 이상의 항목에 중복되어 포함될 수 있다.
이 연구에서는 고등학교와 대학교 화학과 생물 교과서에 제시된 삼투 개념에 대한 설명 유형 및 그림표현 유형을 분석하였다. 분석 결과.
이 연구에서는 분석 대상 교과서에서 삼투현상을 설명하는 진술문을 선택하고, 이 진술문들을 비교하여 설명하는 방식의 유형을 추출하였다. 분석에는 중등학교 과학 교사 3인과 과학교육 전공 석사과정 대학원생 7인, 그리고 과학교육 전문가 1인이 참여하였다.
따라서 화학과 생물 교과서에서 일관성 있게 삼투 개념을 정확하게 표현하는 것이 필요하다고 본다. 이를 위해서는 삼투 현상을 확산, 충돌. 수화 등의 개념을 모두 포함시켜 종합적으로 설명하는 것이 바람직하며 그림으로는 [Fig.
분석에는 중등학교 과학 교사 3인과 과학교육 전공 석사과정 대학원생 7인, 그리고 과학교육 전문가 1인이 참여하였다. 현직 중등학교 과학 교사 1인과 과학교육 전공 석사과정 대학원생 1인, 그리고 과학교육 전문가 1인에 의해 개별적으로 진술문의 유형을 일차 분석한 후에, 교과서의 진술 원문과 분류된 항목을 점검하여 관련되는지를 보았으며, 의견이 일치하지 않는 경우에는 토의를 거쳐서 분류틀을 조정하거나 새로운 분류틀을첨가히는 방식으로 진행하였다. 합의점에 도달한 유형의 경우에는 중등학교 현직 과학 교사 2인과 과학교육 전공 석사과정 대학원생 6인에 의해 이차 분석을 실시하여 내용 타당도를 점검받았다.

대상 데이터

설명하는 방식의 유형을 추출하였다. 분석에는 중등학교 과학 교사 3인과 과학교육 전공 석사과정 대학원생 7인, 그리고 과학교육 전문가 1인이 참여하였다. 현직 중등학교 과학 교사 1인과 과학교육 전공 석사과정 대학원생 1인, 그리고 과학교육 전문가 1인에 의해 개별적으로 진술문의 유형을 일차 분석한 후에, 교과서의 진술 원문과 분류된 항목을 점검하여 관련되는지를 보았으며, 의견이 일치하지 않는 경우에는 토의를 거쳐서 분류틀을 조정하거나 새로운 분류틀을첨가히는 방식으로 진행하였다.
다루어지고 있다. 이 연구에서는 제 6차 교육과정에 따른 고등학교 화학 II교과서 12종(김시중 등, 1996; 박원기 등, 1996; 박택규 등, 1996: 소현수 등, 1996; 송호봉 등, 1996; 여수동 등, 1996; 오제직 등, 1996: 우규환 등. 1996; 이운주 등, 1996; 이원식 등, 1996; 정구조 등, 1996; 최병순 등, 1996), 고등학교 생물 n 교과서 10종(강만식 등, 1996: 강영회 등. 1996; 김종균 등, 1996; 김준호 등, 1996; 박범익 등, 1996; 박인국 등, 1996; 이길재 등, 1996; 정해문 등. 1996; 하두봉 등, 1996: 홍영남 등, 1996), 대학교 화학 교과서 15종(Atkins, 1995: Bodner & Pardue. 1998: Brady, 1996; Brady & Holum, 1997; Brown et al., 1999; Ebbing & Wringhton, 1995; Hill & Petrucci, 1998; Joes ten & Wood, 1998; Kotz & Trichel. 1999: Malon, 1999; Moore et al., 2000; Noggle, 1998: Oxtoby et al., 2000: Raymond, 1998; Zumdahl, 1996), 그리고 대학교 생물 교과서 7종(Campbell, 1987: Guttman & Hopkins, 1983: Keeton & Gould, 1980: Kimball, 1983: Pruves et al., 1996; Viliee, 1994; Wallace & Sanders, 1996)을 분석하였다. 분석 대상 교과서는 대표 저자의 '가나다 또는 'ABC' 순서에 따라 기호를 표기하였다.

성능/효과

셋째, 삼투 현상을 수화로 설명하는 경우이다. 이 설명 유형도 매우 적은 교과서에서만 분석되었는데, 고등학교 교과서에서 설명유형으로 제시되어 있지는 않았으며 그림이 제시된 교과서는 고등학교 화학u 교과서 2종과 대학교 화학 교과서 2종, 그리고 대학교 생물 교과서 1종뿐이었다. 이러한 설명 유형은 삼투개념을 용매와 용질간의 인력으로 표현함으로서 용액 내에서 용질이 단순히 자리만 차지하는 것이 아니라 용매와 상호 작용하고 있다는 것을 나타내어 주기 때문에 용해 현상이나 용액의 증기압 오름과 같은 현상을 설명하는데 일관성을 보여준다는 점에서 필요한 설명 유형 중 하나라고 판단된다.
아니라 수량적으로도 일치함을 발견하였다. 즉, 이상기체의 법칙에서 기체의 압력 대신 삼투압을 대입하면 기체상수 R을 그대로 사용할 수 있다는 것을 알게 되었다. 이로써 Vant Hoff는 기체와 마찬가지로 용액에서도 입자의 개념이 확립되는 데에 결정적인 기여를 하였다.

참고문헌 (65)

강만식, 박은호, 김일희(1996). 고등학교 생물 II. 교학사: 서울
강영희, 조완규, 서평웅, 목창수(1996). 고등학교 생물 II. 두산동아: 서울
김경주(1993). 유전에 대한 과학전공 대학생들과 과학교사들의 개념연구. 전남대학교 석사학위 논문
김규홍, 성용길, 조웅인, 최영상(1994). 생체과학을 위한 물리화학. 자유아카데미: 서울, 189-191
김문수, 정영란(1997). 확산과 삼투개념에 관한 학생들의 이해도 및 오개념의 원인으로써 교과서 분석. 한국과학교육학회지. 17(2), 191-200
김시중, 문정대, 이종면, 구창현, 이상진(1996). 고등학교 화학 II. 금성출판사: 서울
김종균, 김덕희, 김충언, 박은배(1996). 고등학교 생물 II. 법문사: 서울
김준호, 이학동, 정완호, 김교창, 진익호, 박찬규, 김영수(1996). 고등학교 생물 II. 금성출판사: 서울
박경희(1998). 고등학생들의 삼투개념 이해를 위한 인지갈등 수업모형의 적용. 한국교원대학교 석사학위 논문
박범순(1991). J. H. Van't Hoff의 삼투압 법칙의 형성 1884-1887. 서울대학교 석사학위논문
박범익, 손명식, 이팽윤, 방재욱(1996). 고등학교 생물 II. 동아서적: 서울
박원기, 윤석진(1996). 고등학교 화학 II. 지학사: 서울
박인국, 이덕기, 장기문, 엄영주, 구수길(1996). 고등학교 생물 II. 박영사: 서울
박택규, 정규철, 김우탁(1996). 고등학교 화학 II. 박영사: 서울
소현수, 윤길수, 이영만, 허성일, 김용원(1996). 고등학교 화학 II. 두산: 서울
송호봉, 정용순(1996). 고등학교 화학 II. 형설출판사: 서울
신선옥(1993). 확산과 삼투에 관한 고등학생들의 개념 및 오개념 연구. 전남대학교 석사학위논문
안운선(2000). 물리화학 6판. 자유아카데미: 서울
여수동, 여환진, 장영근, 이규옥(1996). 고등학교 화학 II. 청문각: 서울
오제직, 김종휘, 박병빈, 최석남(1996). 고등학교 화학 II. 교학사: 서울
우규환, 김강진, 이인길, 여상인(1996). 고등학교 화학 II. 천재교육: 서울
유성이, 백성혜(2000). 입자와 에너지 관점에서 분석한 초등학교와 중학교 전류와 전지 단원의 문제점. 한국과학교육학회지, 20(3), 432-442

원문보기 상세보기
이길재, 임건일, 김경호, 유병선, 임광택, 강석본, 이상인(1996). 고등학교 생물 II. 한샘출판: 서울
이운주, 방태철, 이승열(1996). 고등학교 화학 II. 고려서적: 서울
이원식, 한인섭, 윤용(1996). 고등학교 화학 II. 교학사: 서울
이현욱(1994). 확산과 삼투에 관한 분자운동 모델에 기초한 순환학습의 효과. 전남대학교 석사학위 논문
전태식(1998). 수업 전략과 학습자 특성이 삼투개념의 이해에 미치는 영향. 한국교원대학교 박사학위 논문
정경수(1999). 물관. 체관. 확산. 삼투 및 증산. 증발의 개념 정의에서 생기는 중등생물교사들이 오개념 조사연구. 경상대학교 석사학위 논문
정구조, 류재홍, 이대형(1996). 고등학교 화학 II. 동아서적: 서울
정해문, 윤경일(1996). 고등학교 생물 II. 지학사: 서울
조희형, 박승재(1994). 학습론과 과학교육. 과학교육사
최병순, 문영삼, 신재섭, 김대수, 현종오(1996). 고등학교 화학 II. 한샘출판: 서울
하두봉, 강신성, 김상구, 한현일(1996). 고등학교 생물 II. 대한교과서: 서울
홍영남, 안태인, 안정선, 김원, 안태근(1996). 고등학교 생물 II. 천재교육: 서울
홍준의(1998). 학생의 인지 수준과 순환 학습이 삼투개념의 이해에 미치는 효과. 한국교원대학교 석사학위 논문
Atkins, P. W.(1995). Physical Chemistry (6th ed.), Oxford University Press: New York. 226-229
Bodner, G. M.. & Pardue, H. L.(1998). 일반화학 2판. 범한서적: 서울，437-438
Brady, J. E. (1996), 일반화학 5판. 탐구당: 서울，522-526
Brady, J. E., & Holum, J. R.(1997). 화학 2판. 자유아카데미: 서울, 623-625
Brown, T. L., LeMay, H. E., & Bursten, B. E.(1999). 일반화학 7판. 녹문당: 서울, 508-517
Campbell, N. A.(1987). Biology (2nd ed). The Benjanin/Cummings Publishing Company: Califonia, 162-167
Christianson, R. G., & Fisher, K. M. (1999). Comparison of student learning about diffusion and osmosis in constructivist and traditional classrooms. Science Eduation. 21(6), 687-698
Ebbing, D. D., & Wringhton, M. S.(1995). 일반화학 5판. 교보문고: 서울, 524-527
Friedler, Y., Amir, R.. & Tamir, P.(1987). High school students' difficulties in understanding osmosis. Science Education. 9(5). 541-551

상세보기
Guttman, B. S., & Hopkins, J. W. (1983), Understanding Biology. Harcourt Brace Jovanovich: New York. 270-271
Hill, J. W., & Petrucci, R. H.(1998). 일반화학. 자유아카데미: 서울, 514-519
Joesten M. D., & Wood, J. L.(1998). 화학의 세계 2판. 자유아카데미: 서울, 654-655
Johnstone, A. H., & Mahmoud, N. A.(1980a). Isolating topics of highperceived difficulty in school biology. Journal of Biological Education, 14(2), 163-166

상세보기
Johnstone, A. H., & Mahmoud, N. A.(1980b). Pupils' problems with water potential. Journal of Biological Education, 14(4), 325-328

상세보기
Keeton, W. T., & Gould, J. L.(1980). Biological Science (4th ed.). W. W. Norton & Company: New York, 85-90
Kimball, J. W. (1983). Biology (5th ed.). Addison- Wesley Publishing Company: Massachusetts, 108-112
Kotz, J. C & Paul Treichel, Jr.(1999). 최신일반화학. 탐구당: 서울, 766-770
McMurry, J., Fay, R. C.(1996). Chemistry. NJ : Prentis-Hall Publishing, 515-525
Malone, L. J.(1999). 화학의 기본개념. 자유아카데미: 서울, 367-369
Moore, J. W.. Stanitski, C. L., Wood, J. L., Katz, J. C., & Joestern, M. D.(2000). 일반화학. 자유아카데미: 서울, 831-832
Morse, J. G., & Vitz, E.(1999). A Simple demonstration model of osmosis. Journal of Chemical Education, 76(1), 64-65
Noggle, J. H.(1998). 물리화학 3판. 자유아카데미: 서울, 362-363
Odom, A. L., & Barrow, L. H.(1995). Development and application of a two-tier diagnostic test measuring college biology students' understanding of diffusion and osmosis after a course of instruction Journal of Research in Science Teaching, 32(1), 45-61

상세보기
Oxtoby, D. W., Gillis, H. P., & Nachtrieb, N. H.(2000). 현대일반화학 4판. 자유아카데미: 서울, 209-211
Purves, W. K., Oriahs, G. H., & Craig Heller, H.(1996). Life (4th ed.). Harper Collins College Publishers: New York, 102-107
Raymond, C.(1998). 일반화학 5판. 사이텍미디어: 서울, 411-413
Sanders, M.(1993). Erroneous ideas about respiration: The teacher factor , Journal of Research in Science Teaching, 30(8), 919-934

상세보기
Villee, C. A.(1994). 최신생물학. 법문사: 서울, 148-151
Wallace, R. A., Sanders, G. P., & Ferl, R. J,(1996). Biology (4th ed.). Harper Collins College Publishers: New York, 111-113
Zumdahl, S. S.(1996). 일반화학. 일신사: 서울, 469-473

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증