[논문]절대 습도와 이슬점 온도의 관계에 대한 지구과학 예비 교사들의 인식

강소라; 서은경; 김동영

doi:10.5467/jkess.2019.40.6.624

절대 습도와 이슬점 온도의 관계에 대한 지구과학 예비 교사들의 인식
Earth Science Prospective Teachers' Perceptions on the Relationship between Absolute Humidity and Dew Point Temperature 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.40 no.6, 2019년, pp.624 - 638

강소라 (충남여자중학교) , 서은경 (공주대학교 지구과학교육과) , 김동영 (한국교육과정평가원 수학능력시험본부)

초록
AI-Helper

절대 습도와 이슬점 온도의 관계에 대한 예비 교사들의 인식을 조사하기 위하여 설문지를 투입하였다. 설문 결과 예비 교사들이 "절대 습도와 이슬점 온도는 비례한다.", "이슬점 온도는 공기 중의 수증기의 질량에 비례한다."와 같은 견고한 오개념을 갖고 있음을 발견하였다. 예비 교사들이 갖는 이러한 오개념은 절대 습도와 이슬점 온도의 관계에 대한 7차 교육과정과 2007 개정 교육과정 중학교 과학 교과서의 부정확한 서술 내용에서 기인하는 것으로 사료된다. 한편, 2015 개정 교육과정 중학교 1학년 과학 교과서는 증발, 응결, 압력과 온도 변화에 따른 기체의 부피 변화를 분자운동의 관점에서 다루기 때문에, 중학교 교육과정에서 이러한 관점을 유지하기 위해 수증기량과 이슬점 온도의 척도로서 수증기압의 도입은 예비 교사와 학습자의 오개념을 방지할 수 있으며, 과학 교육과정을 보다 일관되고 논리적으로 만들 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

A questionnaire was administered, and all responses were analyzed to examine prospective teachers' conceptual understanding of the relationship between dew point temperature and absolute humidity in air parcels. The responses revealed that many prospective teachers have substantial misconceptions about the relationship. For example, some thought that the absolute humidity and the dew point temperature are proportional to each other, and that the dew point temperature is proportional to the water vapor mass in the parcel. The misconceptions seemingly stemmed from inadequate descriptions on the relationship in middle-school science textbooks of the 7th and 2007 revised curricula. The study notes that the first year students' textbook of the 2015 revised curriculum introduced the concepts of evaporation, condensation, and volume changes as a function of gaseous pressure and temperature, from a perspective of molecular motion. It is suggested that keeping this perspective in the middle school curriculum, while introducing water vapor pressure as the measure of water vapor amount and dew point temperature, should help prevent middle school teachers and students from having misconceptions. There should be a concerted effort to make the science curriculum more consistent and coherent across the grade levels.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	중고등학생들에게 나타나는 대기 중의 물에 관한 오개념으로 무엇이 있는가?	또한 ‘이슬점 도달’이나 ‘응결’ 등이 포화로 인한 결과가 아닌 포화의 원인으로 잘못 인지하고 있음을 밝혔다. Cho andJeong(2002)은 1032명의 중·고등학생들을 대상으로 대기 중의 물에 관한 오개념을 조사하였으며, 그 결과 ‘온도만 상승한다면 절대 습도는 언제나 증가한다.’는 오개념을 발견하였다.
	대기 중의 물과 관련된 개념들은 어떤 점을 위해 밑바탕이 되는가?	대기 중의 물과 관련된 과학적 개념은 초창기 교육과정에서부터 현재 2015 개정교육과정까지 과학과의 핵심 내용으로서 중요하게 다루어지고 있다. 대기 중의 물과 관련된 개념들은 단열 변화와 구름 생성, 각종 기상 현상과 같은 상위개념을 도입하는 데 있어서 바탕이 되고 있다.
	절대 습도와 이슬점 온도의 관계 부분에서 오개념이 있다고 보이는 부분은 무엇이 있는가?	그 결과 일부 예비 교사들이 절대 습도, 이슬점 온도, 수증기압과 같은 개념에 영향을 주는 변인들 간의 관계성을 종합적으로 설명하지 못했으며, 절대 습도와 이슬점 온도의 관계에 대해 오개념을 갖고 있음을 발견할 수 있었다. ‘절대 습도가 동일하지만 온도가 다른 상황에서의 이슬점 온도’에 대한 예비 교사의 인식을 파악할 수 있는 문항에서 온도와 무관하게 “수증기 질량과 이슬점 온도는 비례한다.”, “절대 습도와 이슬점 온도는 비례한다.”는 오개념을 발견하였다. 정압 상태로 공기 덩어리를 냉각시키면 부피의 감소로 인해 절대 습도(수증기의 밀도)는 증가하지만 온도가 감소하여 수증기압에 변화가 없으므로 이슬점 온도는 변하지 않는다.

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