화학반응속도에 대한 교과서 내용 및 대학생들의 개념 분석

Abstract

국문초록

본 연구는 화학II 교과서에서 학생들이 이해하는데 어려움을 줄 수 있는 개념 진술, 그림, 예들을 조사하고, 학생들이 어떤 오개념을 가지고 있는지와 구체적으로 어떤 개념들을 혼동하여 인식하고 있는지를 분석하였다. 화학II 교과서는 7차 교육과정 하에 개발된 8종 교과서를 비교 분석하고, 연구 대상으로는 서울 소재 대학의 자연계 학부의 대학신입생 140명을 선정하였다.

일부 교과서는 적절하지 못한 비유와 비과학적인 애매한 용어를 사용하고 있고, 특히 대부분이 온도와 촉매 요인에 관련된 그래프를 불충분하게 제시하고 있다. 반응속도에 영향을 미치는 요인들에 대한 예가 다양하지 못하고, STS와 관련된 예는 제시되고 있지 않다.

교과서에서 불명확하게 제시되고 있는 개념인 반응속도의 의미, 온도요인, 촉매요인과 관련된 지필검사 문항을 이용하여 대학신입생들의 개념들을 알아보았다.

첫째, 학생들은 시간-농도의 그래프에서 반응속도를 기울기로써 구할 수 있었으나 그래프를 통해 시간에 따른 반응속도의 변화의 의미를 해석하는 데에는 어려움을 보였다. 둘째, 대부분의 학생들이 온도와 반응속도의 관계에 있어 온도가 증가하면 운동 에너지가 증가하기 때문에 반응속도가 빨라진다는 오개념을 가지고 있었고, 평형계의 발열 반응에서 온도가 증가하면 르샤틀리에의 원리에 의해서 반응속도가 느려진다고 응답하였다. 셋째, 온도요인과 마찬가지로 대다수의 학생들이 촉매가 반응속도를 변화시키는 원인을 올바로 알지 못하고 있고, 그래프를 이해하고 표현하는 것에 어려움이 있었다. 이에 교과서는 좀 더 구체적인 진술과 함께 명확한 그림과 다양한 예시를 제시할 필요가 있고, 개념을 전달하는 교사들의 교수 ․ 학습에 있어서도 학생들이 선개념들과 혼동되지 않고 이해할 수 있는 방법으로 진행되어야 할 것으로 생각된다.