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지민 장
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1 2006, Vol. 50, No. 2 ' Printed in the Republic of Korea 고등학교화학교과서의 용액 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 김종현 * 김정원 * 박찬근 * 백성혜 * ' 김천여자고등학교 한광여자고등학교 보문고등학교 한국교원대학교화학교육과 ( 접수 ) Development of Particle-level Computer Assisted Instruction Materials for the Solution Chapter in High School Chemistry Textbook and Analysis of the Educational Effects Jong-Hyun Kim', Jeong-Won Kim% Chan-Keun Park *, and Seong-Hey Paik * 'Kimcheon Girls' High School, Gyeong-buk , Korea ^Hangwang Woman High School, Gyunggido, , Korea Bomoon High School, Daejeon, , Korea Department of' Chemistry Education, Korea National University of'education, Chung-buk , Korea (Received March 16; 2005) 요약. 이연구에서는고둥학교화학II 교과서의, 용액, 단원에대한내용을입자수준으로표현한컴퓨터보조수업자료를개발하고그효과를고등학교 1 학년과 2학년학생들에게적용하여그효과를알아보았다. 개발된내용은교과서에서제시한 ' 용액 ' 단원의주요내용으로용해, 증기압, 끓는점과어는점의변화, 삼투현상등으로구성되었다. 이연구에서는애니메이션과시뮬레이션을이용하여자료를개발하였다. 이자료에서는특히용액에서일어나는현상에대한주요개념을입자관점에서이해할수있도록중점을두었다. 용액의여러현상들을용액의총괄성으로단순화하지않고, 용매와용질사이의인력개념으로설명하였다. 용액과관련된자료의제작은플래시 5.0과플래시 6.0의 Action Script를이용하였다. 개발한자료를고등학교학생들에게투입한결과, 통계적으로유의미하게개념향상을나타내었으며특히고등학교 1학년은과도기와형식적조작기학생들에게, 그리고고등학교 2학년의경우에는형식적조작기학생들과자연계열학생들에게서그효과가크게나타났다. 주제어 : 컴퓨터보조수업자료, 애니메이션, 시뮬레이션, 입자관점, 고등학생, 개념이해, 용액, 인지수준 ABSTRACT. In this study computer assisted instruction materials for the 'Solution' chapter in high school chemistry II textbook were developed based on a view of particle and analyze the eflect of the materials on 10th and 11th high school students. The contents of developed materials are dissolution, vapor pressure, the change of boiling point and freezing point, osmosis, and so on which are the major contents of 'Solution' chapter in high school chemistry II textbook. Materials were developed with using animation and simulation for students' understanding of the phenomena with a particle view point. Many phenomena in a solution were not simplified by colligative property of solution, but tried to explain by the concept of attraction between solute and solvent molecules. This computer assisted learning materials were developed using Flash 5.0 and Flash 6.0 Action Script Educational -163-

164 김종현 김정원 박찬근 백성혜 effects of the materials on 10th and 11th grade students represented statistically meaningful increase of concept understanding.

2 164 김종현 김정원 박찬근 백성혜 effects of the materials on 10th and 11th grade students represented statistically meaningful increase of concept understanding. Especially the materials were effective to the transition stage or formal stage students in 10th grade and formal stage or the natural science major students in 11th grade. Keywords: Computer Assisted Instruction Materials, Animation, Simulation, Particle View Point, High School Students, Concept Understanding, Solution, Cognitive Level 서론화학은미시와거시세계를연결하여이해하여야하는학문이며, 또한미시와거시세계를표현하는기호까지동시에생각하여균형있게이해할수있는학문이라고할수있다. 이러한기호체계를제대로이해하기위해서는미시세계의개념과거시세계의개념과의연결이제대로이루어져야하고이러한문제를해결할수있는교과도구중의하나로, 눈으로관찰할수없는미시세계의입자적움직임을역동적으로표현한컴퓨터시뮬레이션보조자료가필요하다. 학생들에게미시적세계에대한간접적경험을제공해줄수있는입자수준의컴퓨터보조학습은컴퓨터와매우친숙한지금의학생들에게흥미있고효과적인학습도구가될수있을것이다. 지금까지애니메이션, 동영상, 시뮬레이션, 자료제시등다양한학습자료가개발되었고, 미시세계를이해하기에는입자수준의사고가매우중요하다는연구들 " 도많이제시되었다. 미시세계의애니메이션자료를활용한컴퓨터보조수업은학생들이학습함에있어서교사의설명과정적인그림자료를이용하여상상을함으로써이해해야하는전통적인수업보다눈으로볼수없는미시세계를직접눈으로관찰하면서이해하게되어개념의이해에효과적이다J따라서물질의입자성과문제해결전략을강조한컴퓨터보조수업을통해고등학생들의화학개념형성, 화학문제해결능력, 학습동기및화학수업에대한태도가유의미하게향상되었다는연구도8도보고되었다. 이러한논의들을살펴볼때, 앞으로활동적이고입자적인내용으로구성된컴퓨터보조자료를개발하여화학수업시간에이용하는것이시급함을알수있다. 따라서본연구에서는아직까지입자수준의컴퓨터보조자료개발이이루어지지않은고등학교화학 II 교과서의용액단원을중심으로컴퓨터보조자료를개발하였다. 그리고개 발된보조자료가학생들의용액에관련된내용의이해에미치는효과를알아보고자하였다. 개발내용및방법개발의절차. 이연구에서개발하고자하는주제들은물리, 생물, 지구과학등의과목과상충되는내용들과용어의정의가확실하지않는주제가많이포함되어있다. 따라서각교과서에서제시되어있는설명들과다른교과에서설명하는내용및대학교재등에서설명하는방식과여기에관련된선행연구논문들을살펴보고, 적절한표현방법을선택하여개발하였다. 본연구에서이루어진개발의절차는다음과같다. 첫째, 컴퓨터보조수업자료의개발과이용에관한과학교육학적접근방식에관한연구를수행하였다. 둘째, 최적의효과를얻을수있는개발형태에대한논의와의사결정과정을거쳤다. 셋째, 제7차교육과정의화학II 교과서에서의주요개념에대해조사하였다. 넷째, 물리, 생물, 지구과학교과에서의설명방식을조사하였다. 다섯째, 대학교재에서의설명방식을조사하고중등학교교과서의유형과비교하였다. 여섯째, 용어및개념에관해일반화할수있는결과를도출하였다. 일곱째, 이러한결과들을중심으로자료를개발하였다. 저작도구는 Macro Media사의 Flash 5.0 및 Flash 6.0을사용하였으며 Action Script 를통해시뮬레이션을제작하였다. 개발내용의선정. 고등학교화학II의용액단원의내용중에서용해의과정, 증기압과끓음등총 9개의학습내용에관련된자료를개발하였다 (7 泌 /e 1). 이단원에관련된화학 II 교과서는출판사의가나다순서로 CIC/w의번호를붙여표기하였다. 개발의제한점. 이연구에서개발한자료는 2차원적으로표현되었다. 또한시뮬레이션의경우, 표현된입자의수가실제자연현상에서고려하여야하는입자수에비해엄청나게적기때문에일시적으로는실

3 고등학교화학교과서의용액 ' 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 165 Table 1. Contents of paricle-level computer assisted instruction materials for the solution chapter in high school chemistry TI textt)ook Chapter Learning content Fonn Dissolution Process of dissolution Simulation Property of dilute solution Vapor pressure & Boiling Vapor pressure lowering of solution Boiling point elevation of solution Freezing point depression of solution Semi-penneable membrane Osmosis & Osin 아 ic pressure... Definition of colloid Colloid solution, Property of colloid Simulation/Animation 제관찰되는현상과다른현상이표현될수있다. 그리고개발한자료는주로시뮬레이션이었으며, 애니메이션이효과적이라판단되는경우에한정하여애니메이션으로구현하였다. 적용대상. 대전광역시에소재한인문계고등학교 1 학년학생 10학급 344명과경기도에소재한인문계고등학교 2학년학생 8학급 259명을대상으로하였으며, 실험반은고등학교 1학년의경우에는 5학급 172명, 그리고고등학교 2학년은 4학급 124명을선정하였다. 통제반은고등학교 1학년의경우 5학급 172명과고등학교 2학년의경우 4학급 135명으로구성하였다. 고등학교 2학년의경우에는인문계열반은실험반과통제반에서각각 3반씩이었고, 자연계열반은각각한반씩이었다. 인문계열을선택한연구대상학생수는 199명, 자연계열을선택한학생수는 60명이었다. 이들의인지수준을 GALT 검사지로조사한결과, 구체적조작기는고등학교 1학년의경우에는통제반이 15(8.7%) 명, 실험반이 23(13.3%) 이었으며, 과도기는통제반이 88(51.2%) 명, 실험반이 82(47.7%) 명이었다. 그리고형식적조작기는통제반이 69(40.1%) 명, 실험반이 67(39.0%) 명으로통제반과실험반의인지수준은유사한분포를나타내었다. 고등학교 2 학년의경우에도통제반이 19(14.1%) 명, 실험반이 17(13.7%) 명이었으며, 과도기는통제반이 74(54.8%) 명, 실험반이 59(47.6%) 명이었다. 그리고형식적조작기는통제반이 42(31.1%) 명, 실험반이 48(38.7%) 명으로, 통제반과실험반의인지수준은유사한분포를나타내었다. 자료적용기간및내용. 고등학교 1학년의경우에는개발된자료를한달에거쳐매주 1차시씩총 4 차시동안실험반에투입하였다. 실험반에적용한교 수자료의내용은액체의증발과끓음, 물질의용해, 묽은용액의성질등이었다. 고등학교 2학년의경우에는개발된자료를 1주일에 2차시씩 3주동안묽은용액의성질에관련된단원을가르치는시기에실험반에투입하였다. 실험반에서적용한교수자료내용은용해의과정, 증기압과끓음, 증기압내림, 끓는점오름과어는점내림등이었다. 개념이해검사도구의개발. 이연구에서사용된개념이해도검사도구는고등학교 1학년학생용과고등학교 2학년학생용을구분하였다. 고등학교 1학년의경우에는총 12 문항을선행연구들心 $ 에서사용한문항을토대로이연구에맞게수정하였다. 고등학교 2학년의경우에는총 11문항을같은과정을거쳐연구자들이개발하고, 이문항을예비검사 (pilot test) 를거쳐문항의적절성을검사하였다. 수정개발한문항지는 4인 ( 국립대화학교육과교수 1인, 중학교과학교사 1인, 고등학교화학전공교사 2인 ) 의내용타당도검사를거쳤다. 그후최종적으로화학전공교수와전문가들의도움을받아, 고등학교 1학년의경우에는액체의증발과끓음 3문항, 물질의용해 2문항, 묽은용액의성질 7문항을최종적으로완성하였다. 연구대상이아닌고등학교 1학년학생들을대상으로구한재검사신뢰도는 0.82였다. 고등학교 2학년의경우에는용해관련 2문항, 외부압력과끓는점관련 2 문항, 용액의끓는점, 어는점관련 3문항, 용액의응용관련 2문항등총 9문항을최종적으로완성하였다. 연구대상이아닌고등학교 2학년학생들을대상으로구한재검사신뢰도는 0.90 이었다. 이검사도구로학생들의사전개념과사후개념의차이를비교하였다. 사전검사와사후검사는수업처치직전과직후에실시하였으며, 검사시간은 30분이었다. 2006, Vol. 50, No. 2

166 김종현 김정원 박찬근 백성혜 개발결과및적용효과 용해의과정개발결고卜. 용해를설명할때모든교과서에서염화나트륨을예로들어수화의개념과용매화를언급하고용질과용매의인력개념을사용하였다. 그리고 C1 교과서를제외하고는모든교과서에서극성용매가극성용질을녹이고, 비극성용매가 비극성용질을녹인다는표현도제시하였다.

이를깁스자유에너지의관점에서설명한다면, 반응에서에너지의차이는거의 0에가깝지만엔트로피의증가로의해자유에너지의값이음의값을가지게되어자발적인반응이일어나는것으로설명할수있다. 따라서이두현상은용해보다는확산의개념으로설명되는것이타당하다 2 교과서별로용해가일어나는원인에대한설명과용해과정에대한설명을정리하면 Table 2와같다. 개발된자료에서는우선용해의개념을확산과구분하여설명하였다.

표현하였다. 용해의경우, 물입자가염화이온과나트륨이온을붙잡는인 Fig. 1. The computer assistant material of 40 g NaCl dissolution in water. 력의개념으로구현하였다.

4 166 김종현 김정원 박찬근 백성혜 개발결과및적용효과 용해의과정개발결고卜. 용해를설명할때모든교과서에서염화나트륨을예로들어수화의개념과용매화를언급하고용질과용매의인력개념을사용하였다. 그리고 C1 교과서를제외하고는모든교과서에서극성용매가극성용질을녹이고, 비극성용매가 비극성용질을녹인다는표현도제시하였다. C3와 C5 교과서에서는요오드가물에녹지않는현상을물분자들사이의인력이크거나요오드분자들사이의인력이크기때문이라고설명하였다. C2 교과서의경우, 에탄올과물, 요오드와사염화탄소가섞이는예를용해과정으로설명하였다. 그러나이렇게용매와용매사이의인력과용질과용질사이의인력간의차이가크지않은경우에는용매에용질이섞일때용질의용해도가존재하지않고용매에한없이섞인다. 이를깁스자유에너지의관점에서설명한다면, 반응에서에너지의차이는거의 0에가깝지만엔트로피의증가로의해자유에너지의값이음의값을가지게되어자발적인반응이일어나는것으로설명할수있다. 따라서이두현상은용해보다는확산의개념으로설명되는것이타당하다 2 교과서별로용해가일어나는원인에대한설명과용해과정에대한설명을정리하면 Table 2와같다. 개발된자료에서는우선용해의개념을확산과구분하여설명하였다. 즉, 용질과용질사이의인력과용매와용매사이의인력보다용질과용매사이의인력이더작을때일어나는현상을용해로설명하였다. 그리고용질과용질사이의인력과용매와용매사이의인력이용매와용질사이의인력과큰차이가없어서엔트로피의증가에의해자발적반응이일어나는경우를확산으로구분하여 19표현하였다. 용해의경우, 물입자가염화이온과나트륨이온을붙잡는인 Fig. 1. The computer assistant material of 40 g NaCl dissolution in water. 력의개념으로구현하였다. 또한물 100g 에염화나 트륨 20 禮넣으면모든염화이온과나트륨이온이 물입자에붙잡혀용해되지만, 염화나트륨 40g 의경 우에는일부만용해되고일부는더이상인력을작용 할물분자가존재하지못하여녹지못하는과정 ( 卢谚 1) 을구현함으로써용해도의개념도포함하였다. 용해 되는과정은나트륨이온주위에는물분자중산소 원자쪽이, 염화이온주위에는수소원자쪽이달라 붙는것으로표현하였다. 이때물질마다용해도가다 른이유는물분자와용질입자의인력이작용하는 크기가물질의고유한성질로각기다르기때문으로 보았다. 따라서용질입자에수화되는물입자의개 수가용질의성질에따라달라지기때문에같은양의 물에서녹는용질의양이물질마다다르게되는것으 로보았다. 확산은물에에탄올입자가흩어지는모습으로구 현하였다. 이때물입자와물입자사이의인력크기 와에탄올입자와에탄올입자의인력크기가물입 자와에탄올입자의인력크기와거의유사하기때문 에물과에탄올이섞일때에는용해도와같은일정한 Table 2. Comparison of explanations about cause and process of dissolution by textbooks Textbook C1-C7 C2-C7 C3, C5 C2 Explanation Example ofnacl in dissolution phenomena, hydration, and solution Attraction of solvent & solute Dipolar solvent dissolves dipolar solute, Non-dipolar solvent dissolves non-dipolar solute. Iodine does not dissolve in water because the attraction between water & water molecules is bigger than the attraction between the Iodine molecule & water molecules. Example of ethanol & water, Iodine & Carbon Tetra-Chloride in dissolution phenomena

고등학교화학교과서의용액, 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 167 Fig. 4. Vapor pressure explanation of boiling in C2 textbook.

즉, 이경 우에는확산이기때문에엔트로피가증가하는방향으 로두물질이한없이섞이는현상을관찰할수있다.

이때물입자와에탄올입자는독립적으로 증기압과끓음, 증기압내림의개발결고卜. 모든교과서에서증기압은열린계가아닌닫힌계에서기화와응축의속도가같을때즉, 동적평형상태에서증기가나타내는압력으로표현하고있다.

개발자료에는우선증기압을닫힌계에서온도가증가할수록증발되는수증기의수가증가하여내부압력이높아지는것으로표현하였다 (Eg 5).

Vapor pressure explanation in C4 textbook. Fig. 5. The computer assistant material of vapor pressure. Table 3.

5 고등학교화학교과서의용액, 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 167 Fig. 4. Vapor pressure explanation of boiling in C2 textbook. 무작위하게움직이는형태로표현하였다. Fig. 2. The computer assistant material of 50 g Ethanol diifusion in water. 양만큼만섞이는현상이관찰되지않는다. 즉, 이경 우에는확산이기때문에엔트로피가증가하는방향으 로두물질이한없이섞이는현상을관찰할수있다. 따 라서물 100 g 에에탄올 20 g 이섞일때와에탄올 40 g 이섞일때를비교하여물입자와에탄올입자사이의 인력을표현하지않고, 단지두종류의물질이엔트 로피가증가하는형태로섞이는모습을구현하였다 (Fig. 2). 이때물입자와에탄올입자는독립적으로 증기압과끓음, 증기압내림의개발결고卜. 모든교과서에서증기압은열린계가아닌닫힌계에서기화와응축의속도가같을때즉, 동적평형상태에서증기가나타내는압력으로표현하고있다. 이는주어진온도에서포화수증기압을의미하는것이다 (Eg 3). 그러나일부교과서 (Cl, C2, C7) 에서는끓을때기포속의압력으로증기압을표현 (7%. 4) 하였다 (7 况席 3). 개발자료에는우선증기압을닫힌계에서온도가증가할수록증발되는수증기의수가증가하여내부압력이높아지는것으로표현하였다 (Eg 5). 이개발자료에서수증기가물에서벗어난경우, 위쪽의벗어난수증기의숫자를표시하여위쪽의압력계기판의지시선의회전각도를조절하도록구현하였다. 또한수증기의이동속도도시간에따라증가 Fig. 3. Vapor pressure explanation in C4 textbook. Fig. 5. The computer assistant material of vapor pressure. Table 3. Comparison of explanations about vapor pressure & boiling by textbooks Textbook Explanation C1-C7 C1,C2,C7 Vapor pressure: Pressure of vapor in the air when liquid and gas equilibrium occurs in closed system Boiling: Vaporization in liquid when vapor pressure is the same as air pressure in open system. Boiling occurs when pressure in bubble is the same as external pressure. 2006, Vol. 50, No. 2

168 김종현 김정원 박찬근 백성혜 Fig. 6. The computer assistant material of vapor pressure in solution. Fig. 7.

물분자는임의의범위안에서일정한속력으로움직이도록하고, 위쪽에는보이지않는벽을만들어물분자가벽을통과할정도의속력이높아지면외부로증발되는것이표현되도록구현하였다. 보편적으로묽은용액의경우순수한물사이의인력보다용질과용매사이의인력이더크므로, 이를고려하여같은온도에서물입자의이동속도가더느리게구현하였다.

대부분의교과서에서끓는점오름과어는점내림에대한설명은상평형그래프를이용하였다 (7 况席. 4). 보편적으로제시된그래프의예를 Fig. 7에제시하였다. C7 교과서에서유일하게어는점내림을상평형그래프가아 Fig. 8.

C2 교과서의경우에는상평형그 래프에서어는점 내림을표현하였는데, 그림의자료에서는어는점내 림이아닌삼중점의이동으로어는점내림을표현하 는오류도발견되었다 (Eg 8). 이러한오류는일부대 학교재에서도찾아볼수있었다. 순수용매와비휘발성용질이포함된용액에서일 어나는끓는점오름은우선끓음에대한정확한정의 가있어야한다.

6 168 김종현 김정원 박찬근 백성혜 Fig. 6. The computer assistant material of vapor pressure in solution. Fig. 7. Explanation of boiling point elevation & freezing point lowering in C6 textbook. 하도록구현하였다. 증발을통해증기압이올라가는현상을다음과같이표현하였다. 물분자는임의의범위안에서일정한속력으로움직이도록하고, 위쪽에는보이지않는벽을만들어물분자가벽을통과할정도의속력이높아지면외부로증발되는것이표현되도록구현하였다. 보편적으로묽은용액의경우순수한물사이의인력보다용질과용매사이의인력이더크므로, 이를고려하여같은온도에서물입자의이동속도가더느리게구현하였다. 또한온도를조절할때이동하는속도를증가또는감소시켜증발하는물분자수의변화를표현하도록구현하였다. 그리고온도에따른증기압의변화를나타내는곡선도물분자수의변화에따라작동하도록구현하였다 (Eg 6). 이와같은방법으로묽은용액에서의증기압내림현상을구현하였다. 끓는점오름과어는점내림의개발결고卜. 대부분의교과서에서끓는점오름과어는점내림에대한설명은상평형그래프를이용하였다 (7 况席. 4). 보편적으로제시된그래프의예를 Fig. 7에제시하였다. C7 교과서에서유일하게어는점내림을상평형그래프가아 Fig. 8. Explanation of boiling point elevation & freezing point lowering in C2 textbook. 닌입자의관점에서설명하였다. 그러나설명이구체 적이지못하고시각자료가같이제시되지않아서설 명을이해하기어렵게되어있다. C2 교과서의경우에는상평형그 래프에서어는점 내림을표현하였는데, 그림의자료에서는어는점내 림이아닌삼중점의이동으로어는점내림을표현하 는오류도발견되었다 (Eg 8). 이러한오류는일부대 학교재에서도찾아볼수있었다. 순수용매와비휘발성용질이포함된용액에서일 어나는끓는점오름은우선끓음에대한정확한정의 가있어야한다. 용액에서표현되는증기압은액체의 Table 4. Comparison of explanations about boiling point elevation & freezing point lowering by textbooks Textbook Explanation Cl - C6 Boiling point elevation & freezing point lowering represent on state equilibrium graph. C7 Boiling point elevation: State equilibrium graph Freezing point lowering: Solute particles disturb attraction of solvent particles. Therefore the solution freezes in lower temperature when solvent particles lose more energy.

고등학교화학교과서의용액, 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 169 표면에서생기는수증기를표현한것이므로증발의경우를설명하는데더설득력이있지만, 끓음을표현할때표현하는증기압은액체내부에서발생하는기포의압력으로제시하는것이더설득력이있다고보았다.

온도가증가하면용매와용질모두분자운동이활발해지도록표현하고, 운동에너지가일정양까지증가하면용매와용매사이의인력이나용매와용질사이의인력을끊고기화가표현되도록프로그램을구현하였다.

따라서순수한용매의경우끓는점에도달하여기포가발생하는온도에서용액의경우는입자들이서로의인력으로붙잡혀서기포를형성하고있지못하는상황을대조적으로표현하였다 (Eg. 9). 그리고입자들이더큰분자운동에너지를가지는상황은온도를높임으로써표현되도록하였으며, 이를통해순수한용매보다용액에서끓는점오름이나타나는것을입자의관점에서구현하였다.

그리고끓는점에도달하는순간부터는용기의표면뿐아니라액체내부에서도기포가발생하도록표현하였다. 어는점내림은 0 의온도에서물분자들이육각형으로결정을형성하며얼음의상태로변화하는과정을표현하였다. 이때표현의제약때문에입체구조가아닌평면구조로육각형을나타내었다.

7 고등학교화학교과서의용액, 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 169 표면에서생기는수증기를표현한것이므로증발의경우를설명하는데더설득력이있지만, 끓음을표현할때표현하는증기압은액체내부에서발생하는기포의압력으로제시하는것이더설득력이있다고보았다. 따라서이개발자료에서는액체내부에서의상태변화즉, 액체에서기체로의변화에따른기포의형성과기포내부에서의압력이외부압력과같아질때끓음을표현하였다. 이시점이두상태가공존하는상태이기때문이다. 온도가증가하면용매와용질모두분자운동이활발해지도록표현하고, 운동에너지가일정양까지증가하면용매와용매사이의인력이나용매와용질사이의인력을끊고기화가표현되도록프로그램을구현하였다. 일반적으로용매와용질사이의인력이용매와용매사이의인력과용질-용질사이의인력에비해더클때용해가일어나기때문에용질이첨가된용액에서는입자들이순수한용매상태일때보다더큰운동에너지를가질때비로소인력을이기고기포가발생될수있도록표현하였다. 따라서순수한용매의경우끓는점에도달하여기포가발생하는온도에서용액의경우는입자들이서로의인력으로붙잡혀서기포를형성하고있지못하는상황을대조적으로표현하였다 (Eg. 9). 그리고입자들이더큰분자운동에너지를가지는상황은온도를높임으로써표현되도록하였으며, 이를통해순수한용매보다용액에서끓는점오름이나타나는것을입자의관점에서구현하였다. 끓는점에도달하지않은용액의경우에도알코올램 프로온도를높이는동안용액이닿아있는용기의표면에서는기포가발생하도록표현하였다. 이는용액자체의온도는끓는점에도달하지않았지만, 알코올램프로가열하는부분은끓는점까지높아진상태를표현한것이다. 이는자연현상에서쉽게관찰되는현상까지도자세히표현한경우에해당한다. 그리고끓는점에도달하는순간부터는용기의표면뿐아니라액체내부에서도기포가발생하도록표현하였다. 어는점내림은 0 의온도에서물분자들이육각형으로결정을형성하며얼음의상태로변화하는과정을표현하였다. 이때표현의제약때문에입체구조가아닌평면구조로육각형을나타내었다. 비록 3차원적구조로표현하지는못했지만, 어는점에서액체가고체로상태변화하는것을입자의수준에서표현하는데에는큰무리가없다고보았다. 비휘발성용질이첨가된용액에서는물분자끼리의인력보다용질과물분자의인력이크기때문에 0 (2에서얼음의결정을형성하지못한다. 용질이물분자와충돌하면서물분자가용질과의인력때문에결정을만들지못하고용질에게끌려다니는상황이일어나기때문이다. 많은교과서에서어는점내림은명확하게설명하지않고, 미리설명된끓는점오름의원리를인용하여끊는점오름과같은원리로... 라는식의표현을하고있다. 그러나입자의인력과운동의관점으로일관성있게표현하다보면, 끓는점오름의현상과어는점내림의현상은교과서의시각과다르게표현된다. 즉묽은용액에서용질은끓음현상에서는용매가인력을끊고기체로상태변화하는 Fig. 9. The computer assistant material of boiling point elevation. Fig. 10. The computer assistant material of freezing point lowering. 2006, Vol. 50, No. 2

170 김종현 김정원 박찬근 백성혜 것을붙잡는역할을하며, 어는현상에서는용매가결 정구조를형성하는것을방해하는역할을하는것으 로표현하였다 (Eg 10). 반투막의개발결고卜. 모든교과서에서반투막을통과하는입자를용매로표현하기때문에용매입자보다용질입자의크기가더크다는생각을하게된다. 그러나대부분용질과용매의입자크기개념으로반투막을설명하지않았다.

C1 교과서의경우에, 무게를다는종이반투막의예로제시하였다. 이것은약포지를말하는것으로판단되는데, 약포지의경우물과접촉하면막의성질을잃어버리고찢어지기때문에적당한막의예가될수없다고판단된다.

그리고 C7 교과서에서는배추와오이를소금에절이는현상을삼투현상으로제시하였는데, 이때용질에해당하는소금은배추나오이속으로들어가짠맛을내게된다. 이는배추나오이의세포막이더이상능동수송을할수없게되기때문에일어나는현상이다.16 따라서이러한사례도삼투현상의설명에는부적절하다고판단하였다. 이러한교과서의설명 Fig. 11.

첫째는용질과용매입자가모 두통과할수있는구멍을가진전투과성막 (ER 11), 둘째는용매든용질이든두혼합물질중크기가작 은입자만통과하고크기가큰입자는통과할수없 는구멍의크기를가진반투막 (Eg 12), 셋째는에너 Table 5.

8 170 김종현 김정원 박찬근 백성혜 것을붙잡는역할을하며, 어는현상에서는용매가결 정구조를형성하는것을방해하는역할을하는것으 로표현하였다 (Eg 10). 반투막의개발결고卜. 모든교과서에서반투막을통과하는입자를용매로표현하기때문에용매입자보다용질입자의크기가더크다는생각을하게된다. 그러나대부분용질과용매의입자크기개념으로반투막을설명하지않았다. 유일하게 C7 교과서에서묵上용매가크기가작고, 용질이크기가클때용매만통과한다고설명하였다. 또한많은교과서에서세포막을반투막의예로제시하지만, 세포막은살아있는때에는에너지를사용하여나트륨이나칼륨이온등특정물질만선택적으로투과시키는능동수송으로, 죽은후에는에너지를사용하여막의개폐가불가능하기때문에전투막으로표현되어야한다. C1 교과서의경우에, 무게를다는종이반투막의예로제시하였다. 이것은약포지를말하는것으로판단되는데, 약포지의경우물과접촉하면막의성질을잃어버리고찢어지기때문에적당한막의예가될수없다고판단된다. 또한많은교과서 (C2, C3, C5, C6) 에서는셀로판종이를반투막의예로제시하였는데, 셀로판종이의구멍크기에따라용질과용매입자가모두통과할수도있고, 모두통과하지못할수도있다. 따라서입자의크기와막의구멍크기를정확하게표현하지않는한, 반투막의예로특정물질을거론하는것은적절하지않다고판단된다. 그리고 C7 교과서에서는배추와오이를소금에절이는현상을삼투현상으로제시하였는데, 이때용질에해당하는소금은배추나오이속으로들어가짠맛을내게된다. 이는배추나오이의세포막이더이상능동수송을할수없게되기때문에일어나는현상이다.16 따라서이러한사례도삼투현상의설명에는부적절하다고판단하였다. 이러한교과서의설명 Fig. 11. The computer assistant material of all-permeable membrane. Fig. 12. The computer assistant material of semi-permeable membrane. 유형을정리하여 Table 5 에제시하였다. 개발한자료에서는우선막을물질의이동에따라 세가지로구분하였다. 첫째는용질과용매입자가모 두통과할수있는구멍을가진전투과성막 (ER 11), 둘째는용매든용질이든두혼합물질중크기가작 은입자만통과하고크기가큰입자는통과할수없 는구멍의크기를가진반투막 (Eg 12), 셋째는에너 Table 5. Comparison of explanations about Semi-permeable membrane by textbooks Textbook C1-C6 Cl Explanation Molecules of solvent as water permeate through membrane, but molecules of solute as sugar can not. Paper for weighing, Cello-phane paper, Cell membrane C2, C3, C5, C6 Cello-phane paper, Cell membrane C4 C7 Cell membrane Smaller molecules of solvent as water permeate through cell membrane but larger molecules of solute can not. Salted cabbages and cucumber

고등학교화학교과서의용액, 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 171 Fig. 13.

지를사용하여능동적으로입자들이선택되어투과하는선택적투과막 (Eg. 13) 으로구분하였다.

이러한막은대부분의교과서에서제시하고있는세포막을예로들어설명하였다. 삼투현상과삼투압의개발결고卜.

그리고 C6과 C7 교과서에서는용매분자가용액쪽으로이동하는현상을확산이라고표현하였다.

9 고등학교화학교과서의용액, 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 171 Fig. 13. The computer assistant material of selective permeable membrane. 지를사용하여능동적으로입자들이선택되어투과하는선택적투과막 (Eg. 13) 으로구분하였다. 살아있는세포막은선택적투과막으로표현하였으며, 죽은세포막의경우에는전투과성막으로표현하였다. 이러한막은대부분의교과서에서제시하고있는세포막을예로들어설명하였다. 삼투현상과삼투압의개발결고卜. 대부분의교과서에서삼투현상이일어나는원인에대해입자의수준에서설명하지않고, 단순히농도가묽은쪽에서진한쪽으로용매의이동이일어난다고표현하였다. 그리고 C6과 C7 교과서에서는용매분자가용액쪽으로이동하는현상을확산이라고표현하였다. 대부분의경우교과서에제시된그림에서도용질분자와용매분자의크기만다르게표현하였으며 (Eg 14), 용 Fig. 14. Explanation of osmosis in C5 textbook. Fig. 15. Explanation of osmosis with solute molecule hydration by solvent molecules in C2 textbook. 2006, Vol. 50, No. 2

semi-permeable membrane C2 Hydration of solute molecules by solvent molecules 질분자를용매분자가둘러싸는수화의개념은 C2 교과서에서만표현되어있었다 ( 打爆 15). 이러한교과서의설명유형을정리하여 Table 6에제시하였다.

10 172 김종현 김정원 박찬근 백성혜 Table 6. Comparison of explanations about Osmosis by textbooks Textbook Explanation C1-C5 Movement of solvent molecules from dilute solution to dense solution C6, C7 Diffusion of solvent molecules through semi-permeable membrane C2 Hydration of solute molecules by solvent molecules 질분자를용매분자가둘러싸는수화의개념은 C2 교과서에서만표현되어있었다 ( 打爆 15). 이러한교과서의설명유형을정리하여 Table 6에제시하였다. 삼투현상은용매와용질의인력이작용해서자유롭게이동할수있는용매의수가달라지기때문에일어나는현상으로구현하였다. 용질이용매에녹아들어가는현상은용질주위에용매분자들이둘러싸는것으로표현되고, 수화에참여하지않고남은용매분자들이막을자유롭게통과할수있는형태로표현하였다. 따라서순수한용매의경우가용액의경우보다반투막을통과할수있는용매입자의수가커지게된다. 이러한차이로용액쪽의분자수가점점증가하면서수면의높이가올라가는현상을삼투현상이일어나는것으로설명하였다. 이때이동하는용매분자의수를시간에따라표시하였으며, 이를그래프로제시하여용액쪽의물높이가올라가는것과동시에구현되도록하였다. 용질의종류는설탕과염화나트륨중에서선택할수있도록하였는데, 설탕의분자크기는반투막의구멍보다크게표현하였고 (Eg. 16), 소금의나트륨이 온과염화이온은물분자와거의같은크기로표현하였다 (Eg 17). 실제염화이온은 0.39 nm, 나트륨이온은 0.51nm이고, 물은 0.30 nm이다.16 따라서염화나트륨용액의경우에는용매와용질의입자크기차이가거의없기때문에대부분의막구멍을같이통과하거나통과하지못하여설탕물과달리삼투현상이나타나지않는다. 그러나순수한물과염화나트륨을녹인용액사이에반투막을설치하면처음에는염화나트륨을녹인용액에서도삼투현상이나타난다. 그것은물입자들이나트륨이온이나염소이온을인력으로붙잡기때문에이온들의이동속도가느려지는현상이나타나기때문이다. 따라서초기에는순수한용매쪽에서막을통과하여용액쪽으로이동하는물분자수가더많지만, 시간이지나면용액쪽의물입자들과나트륨입자들, 그리고염소입자들이막을통과하게되면서점차순수한용매와용액수면의높이차이가없어지게된다. 동영상에서막을사이에두고순수한물쪽의물입자수의변화가시간에따라표와그래프로나타나도록구현하였다. 오랜시간동안계속변 Fig. 16. The computer assistant material of sugar solution osmosis.

고등학교화학교과서의용액, 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 173 Fig. 17. The computer assistant material of salt solution osmosis.

17). 그러나설탕물의경우에는수화된설탕입자가막을통과할수없기때문에시간이지나도순수한용매 쪽의수면높이가계속낮은상태로동적평형에도달하는것이표와그래프에서표현되었다 (Eg. 16). 적용효고卜.

개발한보조수업자료를실 Table 7. T-test result of experiment group and control group in 10th grade *p< 05 Treatment Group N M SD t P Experiment 172 4.72 1.84 Pre-test 1.134 0.257 Control 172 4.

11 고등학교화학교과서의용액, 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 173 Fig. 17. The computer assistant material of salt solution osmosis. 화를관찰하는것이어렵고, 변화의경향성을알아보는것이더중요하기때문에대략적으로더이상물입자수의변동이일어나지않는적정횟수인 20회의측정결과를제시하는것으로개발하였다. 표현한물입자의수가제한적이어서그래프의선이자연스럽게나타나지못하지만, 초기에삼투현상이나타나다가시간이지나면서순수한용매쪽수면의물높이가다시처음으로올라가는현상이표현되었다 (Eg. 17). 그러나설탕물의경우에는수화된설탕입자가막을통과할수없기때문에시간이지나도순수한용매 쪽의수면높이가계속낮은상태로동적평형에도달하는것이표와그래프에서표현되었다 (Eg. 16). 적용효고卜. 개발한보조수업자료를적용한수업의효과를알아보기위하여통제반과실험반의사전, 사후개념검사점수의독립표본 T검정을실시한결과를 Table 7과 Table 8에제시하였다. 고등학교 1학년과 2학년학생들에게수업전에실시한사전개념검사에서실험반과통제반은점수의유의미한차이가나지않아개념수준에있어서동질한집단임이확인되었다. 개발한보조수업자료를실 Table 7. T-test result of experiment group and control group in 10th grade *p< 05 Treatment Group N M SD t P Experiment Pre-test Control Post-test Experiment 172 Control * Table 8. T-test result of experiment group and control group in 11th grade *pv.o5 Treatment Group N M SD t P Experiment Pre-test Control Post-test Experiment Control * 2006, Vol. 50, No. 2

12 174 김종현 김정원 박찬근 백성혜 Table 9. T-test results of experiment group and control group by cognitive level in 10th grade Cognitive level Treatment Group *p<.05 Tj'rirm isl r vl 11 la.1 TrisTi ctft rm.1.1 VvllvlUlU 야 Po 야 -fe 야 야 Po 야 -fe 야 야 Po 야 -fe 야 Experiment Control Experiment Control Experiment Control Experiment Control Experiment Control Experiment Control N M SD t P , , 0.00, 0.03 * Table 10. T-test results of experiment group and control group by cognitive level in 11th grade Cognitive level Treatment p<.05 Fonnal Transition Concrete Pre-test Po 야 -fe 야 Pre-test Po 야 -fe 야 Pre-test Po 야 -fe 야 Group Experiment Control N M SD t p Experiment Control Experiment Control Experiment Control Experiment Control Experiment Control , 험반에투입한후에통제반과의개념검사평균값의차이를비교한결과, 유의수준.05에서통계적으로유의미한차이를확인할수있었다. 즉학년의구분없이실험반이통제반보다개념검사에서더높은점수를얻는것으로나타났다. 이결과는입자수준으로묘사된수업자료가학습자의학습에효과적이라는선행연구들2 心의결과와일치하는것이다. 인지수준별적용효고卜. 학습자의인지수준에따라개발한자료의교육효과에있어서차이가있는지알아보았다. 이를위하여학습자의인지수준에따라실험반과통제반의사전, 사후개념검사점수의독립표본 T검정을실시한결과를 Table 9과 Table 10에제시하였다. 분석결과, 고등학교 1학년의경우에는형식적조 작기와과도기의실험반과통제반사전검사점수는통계적으로유의미한차이가없어서동질집단으로볼수있었으며, 사후검사결과에서실험반이통제반보다유의미하게높은점수를얻는것으로나타났다. 즉, 형식적조작기와과도기힉 ' 생들에게입자수준의학습자료가효과적임을확인할수있었다. 그러나구체적조작기의경우에는사전검사에서도실험반이통제반보다평균이유의미하게높았기때문에사전검사점수를공변인으로하고사후검사점수의차이를공변량분석하여 Table 11에제시하였다. 고등학교 1학년구체적조작기학생들의사전검사를공변인으로하고, 사후검사결과를변량분석한결과, 실험반과통제반의사후검사점수에유의미한차이가없는것으로분석되었다. 따라서이연구에서개

13 고등학교화학교과서의용액 ' 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 175 Table 11. ANCOVA of experiment group and control group in 10th grade concrete level Source SS df MS F Sig. Corrected Model Intercept Covariance(pre-test) Treatment Error T 아 al Corrected f 아 al 발한입자수준의학습자료는구체적조작기학생들에게는효과가없다고할수있다. 이는구체적조작기에해당하는고둥학교 1학년학생들의수가매우적었기때문일가능성도배제할수없다. Table 10를볼때, 고등학교 2학년의경우에는사전검사점수는통계적으로유의미한차이가없었다. 그리고형식적조작기학생들의사후검사결과를비교할때실험반이통제반보다유의미하게높은점수를나타내었다. 따라서고등학교 2학년의경우에는입자수준의학습자료가형식적조작기학생들에게효과가있었음을알수있다. 이러한연구결과는입자수준의컴퓨터시뮬레이션의효과를알아본연구26결과와일치하지만, 다른선행연구들心의결과와는상반되는것이다. 다른선 행연구들에서는이러한입자수준에서묘사된보조수업자료들이형식적조작기학생들보다는구체적조작기나과도기학생들에게효과적이라고주장하였다. 그러나이러한결과들은주로중학교수준의연구에서밝힌것이다. 따라서이연구와같이고등학교수준의내용을깊이있게다루는경우에는오히려형식적조작기학생들의이해에큰도움이될수있다는점을확인할수있었다. 계열과인지수준별적용효고卜. 고등학교 2학년의경우에는계열과인지수준에따른보조수업자료의효과를알아보기위하여사전검사결과를공변인으로하고, 이원공변량분석을한결과를 Table 12에제시하였다. Table 12에따르면, 유의수준 0.05에서계열과인지 Table 12. ANCOVA of experiment group and control group by major and cognitive level in 11th grade Source SS df MS F Sig. Corrected Model Intercept Covariance(pre-test) Treatment Major Cognitive level Treatment * Major Treatment * Cognitive level Treatment * Major * Cognitive level Error T 아 al Corrected Total Table 13. ANCOVA of experiment group and control group by major in 11th grade *pv.o5 Major N Adj. M SD F P Natural Science , Humanities , Vol. 50, No. 2

14 176 김종현 김정원 박찬근 백성혜 수준에따른효과를확인할수있었다. 이를보다자세히알아보기위하여사전검사결과를공변인으로하고실험반과통제반의사후검사의교정평균값을비교한결과를 Table 13에제시하였다. 그결과자연계열학생들이인문계열학생들보다사후검사평균이유의미하게높은것을확인할수있었다. 따라서이연구에서개발한보조수업자료는형식적조작기의학생들과자연계열학생들에게보다효과적이라고할수있다. 그러나 Table 12에서계열과인지수준의상호작용효과는나타나지않았다. 결론및제언이연구에서는고등학교화학 II 교과서에제시되어있는용액단원의내용을중심으로미시적인입자수준의컴퓨터보조수업자료를개발하고, 고등학교 1학년과 2학년학생들에게적용한후학습의향상효과를분석하였다. 자료의제작과정에서시뮬레이션형태의자료는실제상황과다르게많은연산을수행할경우컴퓨터의수행능력에무리를주어빠른속도의처리가일어나지않기때문에많은양의입자의움직임을동시에표현함으로써자연현상과유사한형태로표현하는것이어려웠다. 따라서구현하고자하는목적을보여주기에적절한수준의최적조건을맞추려고노력하였다. 묽은용액은성질, 단원을학습하는고등학교 1학년과 2학년학생들을대상으로실험반과통제반으로구분하여개발한보조수업자료의교육적효과를알아본결과에따르면, 이자료는교육적효과를뚜렷하게나타내었으며특히 1학년의경우에는과도기와형식적조작기학생들에게, 그리고고등학교 2학년의경우에는형식적조작기학생들과자연계열학생들의이해향상에큰도움이되는것으로나타났다. 보편적으로영상적으로표현된교수자료들이형식적조작기학생들보다는구체적조작기학생들에게, 과학에관심이높은자연계열보다는인문계열학생들에게큰도움이될것이라는기대와는달리이러한교육적효과가나타난이유는다루는내용이화학 n 교육과정수준의깊이있는지식을요구하는내용이었기때문이라고생각한다. 따라서어느정도이에대한이해가가능한학생들에게이러한개발자료는더욱교육적효과를나타낼수있었다고볼수있다. 최근학교교육에서 ICT를강조하고, 인터넷의발달로많은과학교육자료들이개발 - 보급되었지만, 화학개념을올바로이해하기위해필요한미시적인입자수준의설명이이루어진자료는거의없었다. 특히고등학교수준에서다루어지는용액단원과관련된입자수준의애니메이션, 시뮬레이션, 동영상자료는매우드물었다. 많은컴퓨터보조자료들은주로텍스트형식이거나단순한그림형식으로교과서와참고서의내용을화면위에옮겨놓은형태를취하였다. 이러한자료들은학생들에게화학의근본적인원리로주요개념들을이해시키는데어려움이많다. 그리고개발된자료의대부분은초등학교나중학교수준의저학년에초점을맞춘것들이었으며, 고등학교이상의수준에맞는보조자료는드물었다. 따라서고등학교이상에서이루어지는교육에서는주로교과서를중심으로강의하는형태가보편적이었다. 그러나이연구를통해고등학교 2학년수준의교육내용에서형식적조작기학생들이나자연계열학생들의이해에더욱효과적인교수자료의개발가능성이드러나게되었다. 특히개발한자료에서강조한점이라고할수있는, 미시적인입자수준에서화학의현상들과원리들을설명하고표현하는방식은과학을계속공부할학생들의이해에큰도움을주었다는점은매우중요한것이라고할수있다. 따라서앞으로도화학의원리와개념을제대로설명해줄수있는깊이있는수준의교수자료개발이지속될필요가있다고본다. 이연구에서는개발된자료의일부분을고등학교 1 학년과 2학년학생들에게부분적으로적용하여그효과를알아보았다. 앞으로는개발자료를현장교사들에게보급하여서그교육적효과를광범위하게검증받을필요J가있다고본다. 또한이러한검증자료를근거로앞으로도계속자료의개선이이루어져야할것이다. 이연구는 2004년도학술진흥재단교과교육공동연구지원사업 (KRF B00029) 에의해수행되었습니다. 인용문헌 1. 백성혜. 교원교육. 1999, 75(1), 160.

15 고등학교화학교과서의용액 ' 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 Bar, V.; Galili, I., International Journal of Science Education. 1994, 16(2), Chang, J-Y.; Science Education. 1999, 83(5), Johnson, P., International Journal of Science Education. 1998, 20(5), Stavy, R. Journal of Research in Science Teaching. 1990, 27(3), lytler, R.; International Journal of Science Education. 2000, 22(5), 김진규. 중학교과학에서애니메이션자료개발및컴퓨터보조수업의효과. 한국교원대학교석사학위논문, Noh, T. H.; Kim, C. M.; Cha, J. H.; Jeon; K. M, The Korean Association for Research in Science Education. 1998, 18(3), 윤용 ; 정지오 ; 박종석 ; 김영호. 고등학교화학 II. 주 ) 교학사 : 서울, 2002; p 서정쌍, 허성일, 김출배, 박종욱, 하윤경, 임영종, 배병일. 고등학교화학!L ( 주 ) 금성출판사 : 서울, 2002; p 우규환, 최석남, 오두환, 한은택, 김봉래, 강봉주. 고등학교화학 H. ( 주 ) 중앙교육진흥연구소 : 서울, 2002; p 여상인, 이진승, 김홍석. 고등학교화학 II. ( 주 ) 지학사 : 서울, 2002; p 김희준, 윤경병, 이준용, 황성용, 이복영, 전화영. 고등학교화학. ( 주 ) 천재교육 : 서울, 2002; p 여수동, 여환진, 장영근, 이규옥, 조춘현, 박헌영, 양도권, 이충길. 고등학교화학. 청문각 : 서울, 2002; p 송호봉, 이재호, 이진현, 강금덕, 양기열, 구인선, 정관영. 고등학교화학. 도서출판형설 : 서울, 2002; p 고영환. 화학과섕물교과서에제시된삼투개념과고등 학교과학교사와학생의삼투개념분耳한국교원대학교박사학위논문, 윤영기. 조별토론수업을통한증기압력내림에대한개념형성연구. 이화여자대학교교육대학원석사학위논문, 정애경. 증발과끓음에대한중등교과서의개념간관련성분석및과학교사들의인식조사. 한국교원대학교 석사학위논문, 김주현 ; 이동준 ; 김선경 ; 강성주 ; 백성혜. 대한화학회지, 2000, 44(6), Williamson, V. M.; Abraham, M. R. Journal of Resea/vh in Science Teachings 1995, 32(5), Gabel, D. L. Journal of Chemical Education, 1993, 70(3), 김수현. 초등학교자연과분자단원학습에서입자성을강조한동적자료와정적자료의교수효과비교. 청주 교육대학교석사학위논문, 김선자. 초등학교자연과용해단원학습에서입자성을강조한컴퓨터애니메이션자료의교수호과. 청주교육대학교석사학위논문, 채종락. Anderson 의요술안경교수방법이초등학교 6 학년아동들의자연학습에미치는효과분석. 한국교원대 학교석사학위논문, 남금표. 중학교과학과전기단원학습에서입자성을강조한컴퓨터보조자료의개발및적용. 한국교원대학교 석사학위논문, 서형근. 컴퓨터시뮬레이션을이용한수업이화학평형개념형성에미치는영향. 한국교원대학교석사학위논문, , Vol. 50, No. 2

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50(2)-07.fm Printed in the Republic of Korea 고등학교화학교과서의 용액 단원에대한입자수준의컴퓨터보조수업자료개발및적용효과분석 ½ x Á½ Á #Á x* ½ š w wÿ š w # š w w w yw (2005. 3. 16 ) Development of Particle-level Computer Assisted Instruction Materials