[논문]분자확산에 대한 이론적 고찰과 탐구실험을 통한 예비교사의 개념변화

성숙경; 백종호; 정대홍

doi:10.14697/jkase.2010.30.1.080

분자확산에 대한 이론적 고찰과 탐구실험을 통한 예비교사의 개념변화
Theoretical Investigation on Molecular Diffusion and Conceptual Change of Preservice Teachers by Inquiry Experiment 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.30 no.1, 2010년, pp.80 - 93

성숙경 (경일고등학교) , 백종호 (서울대학교) , 정대홍 (서울대학교)

초록
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이 연구에서는 확산을 이론적으로 정리하고, 확산에 관한 탐구실험을 개발하여 예비교사의 확산에 대한 이해를 조사하였다. 이 탐구실험을 수행한 3개 대학의 41명을 대상으로 설문조사를 하였고, 이 중 20명이 면담에 참여했다. 탐구실험을 수행하는 과정에서 3개 모둠에서 6명의 실험과정을 녹음, 녹화하였다. 예비교사의 개념에 대한 이해를 돕기 위해 면담과 녹음자료의 전사본, 보고서와 설문지, 확산에 대한 시험 답안지를 분석하였으며, 공동연구자와 결과에 대해 논의하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 분출과 확산 그리고 확산 중 등압확산과 등유량확산에 대해서 논의하였다. 둘째, 예비교사들은 분출과 확산 등을 Graham의 확산속도법칙에 의해 기계적으로 이해하고 있었으며 대부분의 학생들이 확산에 대한 오개념을 가지고 있는 것으로 조사되었다. 셋째, 탐구실험과정에서 예비교사들은 등압 및 등유량의 두 가지 확산실험에 대해 직접 관찰하였으나, 대부분의 경우 두 실험의 개념적 차이를 구별하는데 실패하였다. 탐구실험 후, 확산에 대한 개념의 수정이 이루어진 예비교사는 약 40%였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The scope of this study is: (1) to review or summarize the theoretical explanations of diffusion; (2) to investigate the preservice teachers' understanding of diffusion utilizing the inquiry experiment of diffusion that was developed in this study. The data was collected through questionnaires given to 41 preservice teachers in 3 universities and interviews with 20 subjects from this population, who conducted the inquiry experiment. During the experiment, the data was collected from the students' reports and 3 small groups' audio/video recordings. To understand preservice teachers' conceptions, reports, audio/video recordings, questionnaires and interviews were analyzed and discussed with co-workers. The results follow: (1) The differences between effusion and diffusion as well as equal-pressure experiment and equal-flux one on diffusion were discussed; (2) Most preservice teachers understood effusion and diffusion connected to Graham's law of diffusion by rote and have misconceptions about the diffusion process; (3) They observed two kinds of diffusion experiments (equal-pressure and equal-flux) by inquiry experiment, but the majority of them failed to find conceptual differences between these experiments. After the inquiry experiment, about 40% of the samples modified their conceptions about diffusion.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	선 개념에 대해 불만족을 일으키는 가장 효과적인 방법은 무엇인가?	한편 개념변화에 대한 연구는 선개념에 대한 학생의 불만족이 개념변화의 필수요소이며, 메타분석은 이러한 개념변화 접근이 전통적 접근보다 더 효과적이라는 것을 보여준다(Duit & Treagust, 2003). 선 개념에 대해 불만족을 일으키는 가장 효과적인 방법으로 소규모 실험활동을 이용할 수 있다(Christianson & Fisher, 1999). 실험활동은 오랫동안 과학교육을 구별하는 중심적 역할을 해왔으며, 탐구중심 실험은 학생의 유의미한 학습과 개념이해뿐 아니라 탐구능력과 과학의 본성을 향상시킬 수 있다(Lunetta, 1998; Hofstein, 2004).
	확산을 이론적으로 정리하고, 확산에 관한 탐구실험을 개발하여 예비교사의 확산에 대한 이해를 조사 한 결과는?	연구결과는 다음과 같다. 첫째, 분출과 확산 그리고 확산 중 등압확산과 등유량확산에 대해서 논의하였다. 둘째, 예비교사들은 분출과 확산 등을 Graham의 확산속도법칙에 의해 기계적으로 이해하고 있었으며 대부분의 학생들이 확산에 대한 오개념을 가지고 있는 것으로 조사되었다. 셋째, 탐구실험과정에서 예비교사들은 등압 및 등유량의 두 가지 확산실험에 대해 직접 관찰하였으나, 대부분의 경우 두 실험의 개념적 차이를 구별하는데 실패하였다. 탐구실험 후, 확산에 대한 개념의 수정이 이루어진 예비교사는 약 40%였다.
	확산이란 무엇인가?	확산은 화학에서 반응속도의 한계를 결정하는 요소로서 모든 두 분자의 화학을 이해하는데 꼭 필요한 물리화학적 현상이다(Crooks, 1989; Fate & Lynn, 1990; Nelson, 1995). 또한 유체의 흐름현상 중 하나인 확산은 생물에서 세포와 환경사이의 물질교환을 촉진하는 생명체의 기초적인 과정으로서의 의미를 갖는 개념이기도 하다(Christianson & Fisher, 1999; Panizzon, 2003).

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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].

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