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과학 모델의 알고리즘의 학습이 학생들의 과학 개념 이해에 미치는 영향: 산-염기 개념을 중심으로
Effect of Learning Scientific Model's Algorithm on Student's Understanding of Scientific concept : Focus on the Acid-Base Concept 원문보기

한국컴퓨터정보학회 2017년도 제56차 하계학술대회논문집 25권2호, 2017 July 12, 2017년, pp.384 - 385  

백성혜 (한국교원대학교 화학교육과) ,  박철용 (천안중학교) ,  최희 (율량중학교)

초록
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과학 모델은 복잡한 자연현상을 단순화하고 패턴화한 것이다. 따라서 과학 모델은 특정한 알고리즘을 가지며, 과학 모델에 대한 이해는 모델이 갖는 특정한 알고리즘에 대한 이해와 직접적으로 관련되어있다. 본 연구에서는 많은 학생들이 대안 개념을 가지고 있는 산-염기를 주제로 하여, 이 모델이 가지는 알고리즘을 학습하기 위한 프로그램을 설계하고, 알고리즘을 학습 하였을 때 과학 학습에 미치는 효과를 확인하였다. 고등학생 3학년을 대상으로 4차시로 수업을 진행하였으며, 수업의 사전과 사후 검사를 실시하여, 학생들의 모델에 대한 이해를 분석하였다. 수업 결과, 학생들은 모델의 정의와 화학반응 및 화학평형의 정성적인 부분에서는 이해의 향상을 보였으나, 정량적인 부분에는 효과를 보이지 못하였다. 이는 화학이 많은 수의 입자를 고려해야 하는 독특한 과목의 특성에 기인하며, 이를 보완하기 위하여 추후 컴퓨터프로그램을 교육 도구로 사용하는 수업을 통해 후속연구를 진행하고자 한다.

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문제 정의

  • Gilbert & Boulter, 2012). 따라서 본 논문은 산-염기라는 주제를 중심으로 과학 모델의 알고리즘 교육이 과학 개념의 이해에 어떠한 영향을 주는지 알아보고자 한다.
  • 본 프로그램은 통해 학생들이 미시적 세계의 알고리즘 형성하기 위해 설계되었다. 수업 결과, 학생들은 모델의 정의,

    가설 설정

    • 과학은 우주의 현상이 체계적인 연구를 통해 설명될 수 있는 일관적인 패턴이 있다고 가정한다(Rutherford & Ahlgren, 1990).
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