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기체의 성질에 대한 중·고등 학생들의 오개념에 관한 연구

The Study of Students’ Misconception about the Properties of Gas in Secondary School

대한화학회지 1999년 43권 5호 p.564 ~ 577
유승아, 구인선, 김봉곤, 강대호,
소속 상세정보
유승아 ( Yoo Seung-A ) - Gyeongsang National University Department of Chemistry Education
구인선 ( Koo In-Sun ) - Gyeongsang National University Department of Chemistry Education
김봉곤 ( Kim Bong-Gon ) - Gyeongsang National University Department of Chemistry Education
강대호 ( Kang Dae-Ho ) - Gyeongsang National University Department of Chemistry Education

Abstract

본 연구는 학생들이 갖고 있는 입자개념과 분자운동에 관한 개념을 바탕으로 기체의 상태변화, 분자운동, 압력과 부피, 기체법칙 등 기체의 성질과 관련된 중${\cdot}$ 수식 이미지고등학생들의 오개념을 조사하고, 그 오개념의 분포상황을 고찰함으로서 개념 학습의 효율화를 추구하고, 교사에게는 관련 단원의 학습 전개에 도움을 주고자 하였다. 이를 위해 중학교 3학년 1O0명, 고등학교 2학년 150명을 대상으로 기체의 성질과 관련된 개념조사 문항지를 개발하여 오개념의 유형을 조사하엿다. 그 결과 학생들은 기체의 성질에 대한 다양한 오개념을 가지고 있었으며, 주 오개념은 다음과 같다.(1) ’기체 분자들끼리 부딪혀 에너지를 방츨한다’ 또는 ’기체 분자들 사이에 공기가 채워져 압력이 나타난다’를 비롯하여 ’압력이 작용하는 방향은 중력 방향과 관련 있다’, (2) 온도에 따른 부피변화에서 ’분자가 열을 받으면 분자의 크기가 커져 부피가 증가한다’와 ’분자수가 증가해 분자들의 운동이 활발하다’, (3) 고도에 따른 압력과 부피 개념에서는 지상에서 높이 을라감에 따라 압력이 낮아지는 것은 온도가 낮아지기 때문이다’와 ’기체 분자의 압력은 기체분자의 충돌 수에 반비례한다’, (4) ’분자의 크기가 다르므로 같은 부피에 존재하는 분자수가 다르다’ 등이었다.

The purpose of this study is to help an improvement of conceptional learning about the properties of gas based on molecular kinetics for secondary school students and to help an improvement of teaching method for reducing misconceptions regarding the molecular kinetics in gas phase for teachers. The subjects of this study were l00 students of 9th grade and 150 students of 11th grade students. The results showed that students had various misconceptions about the properties of gas. The major misconceptions are as follows. First, the energy is released due to the collision of the molecules, and also the direction of action of pressure is related to the direction of gravity. Second, as molecule is heated, the size of molecule is increased, and the molecule is more active because the number of moIecules is increased. Third, the pressure is reduced because of decreasing the temperature at the higher altitude and the pressure of gas molecuIes is inversely proportional to the collision number of gas molecules. Forth, the numbers of molecules of two different molecules in two same containers differ because the size of molecules differ each other. The results suggest that these problems ought to be addressed in chemistry textbooks and in the classroom teaching of chemistry. If teachers are more aware of students’ misconceptions they wilI be better able to remove them.

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