용해 현상에 대한 학생들의 개념유형 및 교사들의 지도 실태

Abstract

이 연구에서는 용해와 관련된 현상에 대해서 초등학교 학생에서부터 대학생에 이르기까지 학교급에 따라 학생들이 가지는 개념유형을 알아보고, 초<TEX>${\cdot}$</TEX>중등학교 교사들의 용해 현상에 대한 지도 실태를 알아보았다. 연구 결과, 초등학생 때 형성된 구멍 개념에 의한 용해 현상의 이해가 고등학생 때까지 유지되고 있었으며, 인력 개념에 의해 용해 현상을 학습하는 시기인 고등학교 2, 3학년과 대학생들은 인력 개념으로 용해 현상을 이해하는 비율이 상대적으로 높게 나타났다. 그러나 용해 현상을 설명할 때는 초등학생에서부터 대학생에 이르기까지 많은 학생들이 인력 개념보다는 구멍 개념을 선호하는 것으로 나타났고, 개념의 이해와 설명에 커다란 차이를 나타냄으로써 학생들의 용해 현상에 대한 이해 정도가 전반적으로 낮음을 알 수 있었다. 교사들의 설문 응답 분석 결과, 초등학교 교사의 90% 정도가 소금이 물에 녹는 현상을 콩 사이로 좁쌀이 들어가는 것과 같은 현상으로 이해하고 있었으며, 실제 학생들에게 소금이 물에 녹는 현상을 콩 사이로 좁쌀이 들어가는 모형을 이용하여 지도한다고 응답하였다. 중등학교 교사들 역시 약 절반 정도는 용해 현상을 구멍 개념으로 이해하고 있었으며, 인력 개념으로 바르게 이해하고 있는 교사는 20% 정도에 지나지 않았다. 또한, 인력 개념으로 이해하고 있는 교사들도 실제 학생들을 지도할 때는 구멍 개념으로 설명하는 경우가 많아 교사들의 개념 이해와 지도에는 차이가 있음을 알 수 있었다. In this study, a survey was conducted of students of elementary through college on their conceptions of phenomenon related with dissolution, saturation, and extraction. The teaching strategies of elementary and secondary teachers related to dissolution phenomena were also investigated. Most of elementary and secondary school students thought of dissolution as a phenomenon in which particles broke into the spaces between other particles. This explanation called 'space conception' can be sought in elementary school science textbooks. Some of high school students also had this type of thought. A concept of dissolution phenomenon as 'hydration through attraction of solvent and solute' was held by most of students of 11th, 12th grade, and college. This explanation called 'attraction concept' can be sought in high school chemistry textbooks for 11th and 12th grade. But many students of elementary through college used analogies and models related to 'space conception' when they tried to explain the dissolution phenomena. This indicates that the 'attraction concept' was not firmly established in the students' cognition. 90% of elementary school teachers thought and taught dissolution as a phenomenon in which two different size particles were mixing together like as mixing beans and millets. The model does not represent the attractions among solvent-solvent particles, solvent-solute particles, and solute-solute particles. This model only represents the space size effect (smaller size particles fitting into the spaces of larger size particles). Half of the secondary school teachers also had 'space conception' and only 20% of the teachers had 'attraction concept' Many teachers who had 'attraction concept' used to represent explanation related to 'space conception' for teaching dissolution.