Earticle

최근 엘리뇨 현상으로 인한 이상기후로 인하여 인도네시아와 브라질에 산불로 인하여 큰 환경재해가 발생하였다. 우리나라의 경우도 최근 5년 간의 기후를 살펴보면 연례행사처럼 홍수가 발생하기도 하였고, 겨울이 이례적으로 따뜻하다거나 봄이 일찍 찾아오는 등 봄의 기온이 높고 강수량도 예년보다 많으며 식물의 계절이 빨라지는등 평년과는 다른 기후의 유형을 보여주고 있다. 이에 ‘과학으로 과거를 보고 과학으로 미래를 알 수 있다’ 는 견지에서, 역사적으로 강원도에 나타난 홍수ㆍ가뭄ㆍ우박ㆍ서리ㆍ지진 등의 자연 재해를 조선왕조실록에서 고찰해 보았다.

볼타전지의 원리를 이용한 화학전지의 실험에서, 전극으로 사용한 두 금속 사이의 전압이 이온화 경향의 차이 와 일치하지 않는 것이 전해질로 사용한 산․염기․염의 성질과 관련이 있는 것인지 또는 금속의 특성과 관련이 있는 것인지를 확인하기 위하여, 전극 및 전해질의 종류에 따른 화학 전지의 전압에 대한 실험 값을 분석하였다.

2학년 자연계 100명(남학생)을 연구집단으로, 전년도 2학년 자연계 100명(남학생)을 비교집단으로 선정하였으며, 연구집단과 비교집단 사이의, 그리고 연구집단 내에서의 전통적ㆍ형식적ㆍ구체적 수업 사이의 성취도를 t-검증법으로 분석하였고, 개념변화 경향은 N-S법으로 분석하였으며, 비유물에 대한 학생들의 견해를 설문 조사하였다. ⑴확산에 대한 오개념은 ‘농도 평형’을, 삼투에 관한 오개념은 ‘반투과성막’을, 능동수송에 관한 오개념은 ‘농도 역행’을 주로 오해하였다. ⑵형식적 수업후의 연구집단과 비교집단 사이의 평균차이에 의미가 없었고 (t=-1.376 ; P>0.05), 연구집단 내에서도 형식적 수업후와 전통적 수업후의 평균차이에 의미가 없었다(t=1.529, P>0.05). 그러나 구체적 수업후의 연구집단과 비교집단 사이의 평균차이는 유의미하였고(t=-1.376 ; P=0), 연구집단 내에서도 구체적 수업후와 형식적 수업후의 평균차이도 유의미하였으며(t=3.826, P=0), 또한 연구집단 내에서의 구체적 수업후와 전통적 수업후의 평균차이도 유의미하였다(t=5.799, P=0). ⑶전통적ㆍ형식적ㆍ구체적 수업에 따른 개념변화에서 N→S→N, S→N→N, S→S→N의 부정적 개념변화 유형은 나타나지 않았고, N→N→S, N→S→S의 긍정적 개념변화와 S→S→S의 과학적 개념지속 유형이 많이 나타났다. 또한 확산 개념에서는 부정적 개념변화가 없었으나, 삼투와 능동수송 개념에서 S→N→S의 형식적 수업에 의한 부정적 개념변화가 약간 있었다. ⑷대다수의 학생들이 수업 중 또는 수업 후의 이해, 기억, 회상 등에 비유물이 긍정적으로 기여하였으며, 비유물 수업이 재미있었고 다른 생물학적 현상에도 비유물을 개발할 필요가 있으며, 특히 형식적 비유물 보다는 구체적 비유물을 더 선호하였다. 또한 일부의 학생들(14%)은 형식적 비유물이 오히려 혼란 주었다고 응답하였다. ⑸기본개념을 학습한 후에 오개념이 없는 학생들은 심화학습을 지도하고, 오개념이 있는 학생들은 형식적 비유물을 적용한 후에 오개념이 교정된 학생들은 기본학습을, 오개념이 교정되지 않은 학생들은 구체적 비유물을 적용한 보충학습을 지도하는 교수/학습 모형을 개발하였다.

본 연구는 제 6 차 교육 과정에 의한 초ㆍ중ㆍ고등학교 과학교과서에서 광합성 개념이 어떻게 구성되어 있으며, 학교 급간의 광합성 개념이 잘 연관되어 있는지를 조사하였다. 초등학교 자연교과서에서는 광합성 메커니즘에 대한 설명은 이루어지지 않았으나, 간접적으로 광합성 재료를 설명하고 있으며, 식물의 생장실험을 통해 광합성의 중요성을 다루고 있다. 그러나, 광합성의 필수요소인 CO2를 누락하고 있는 점은 고려해 볼만하다고 사료된다. 중학교 교과서에서는 초등학교 과학교과서의 광합성 개념에 대한 단계적인 확대를 보여주었다. 고등학교 공통과학의 개념은 중학교의 개념수준과 비슷한 수준에 머무르고 있으나, 생물II의 광합성 개념은 메커니즘을 규명하는데 많은 내용을 할애하고 있다. 아울러 초․중학교사이의 학습연계처럼 부드럽게 연결되는 것이 아니라, 계단형의 개념 수를 나타내었다. 이는 초ㆍ중ㆍ고등학교 과학교과서에서는 과학의 가장 핵심 철학인 실험위주를 통한 흥미를 유발하고 있는데 반해, 생물II의 급격한 광합성 개념 수의 팽창은 수업의 강약이 없는 수평적인 암기위주로 가서, 학습자가 흥미를 잃게됨과 동시에 광합성 개념의 형성에도 큰 문제가 있는 것으로 사료된다. 그러므로, 생물II의 급격히 팽창된 광합성 개념을 줄이고 효과적으로 요약하며, 중요한 개념의 부각 등이 논의되어야 할 것으로 생각된다.

질량이 같은 물체의 1차원 탄성 충돌에서는 항상 운동량과 운동에너지가 보존되는 조건을 만족하기 위해서 항상 운동하는 구의 개수만큼 충돌 후 튕겨 올라가는 구의 개수는 동일해야한다. 질량이 다른 물체의 1차원 탄성충돌에서 운동량과 운동에너지가 보존되는 조건을 만족하기 위해서 질량이 작은 구로 큰 구에 충돌시켰을 때 질량이 작은 구는 충돌 후 되 튕겨나오며 질량이 큰 구는 앞으로 나아간다. 이와 반대로 질량이 큰 구로 작은 구에 충돌시켰을 때는 둘 모두 충돌 전의 운동방향으로 서로 다른 속력을( v 1f≠v 2f ) 가지고 운동한다. 질량이 같은 2개의 구를 비스듬하게 충돌시키면 질량 중심의 속도(VCM)는 충돌 전ㆍ후 등속운동을 하며 두 물체의 충돌 후 각도는 질량의 크고 작음에 상관없이 항상 90°를 이루며 충돌 후 두 물체의 운동량 벡터의 합은 항상 보존되었다. 질량이 서로 다른 2개의 구를 비스듬하게 충돌시키면 질량 중심의 속도(VCM)는 등속운동을 하며 두 물체의 충돌후 각도는 질량의 차이(구의 질량이 변화시키면 충돌 단면적, 충돌각도가 변하기 때문)에 의해 결정되며 두 물체의 충돌 전ㆍ후 운동량(질량×속도)은 항상 일정하다. 원형자석을 이용한 비접촉 충돌구에서는 접촉하지 않아도 운동량이 전달된다는 것을 확인할 수 있었다. 질량이 좀더 작은 원형자석일수록 ‘1차원 접촉 충돌구’와 유사한 결과가 나왔다.

강원도 태백시 통리-도계 일대에는 전기 고생대의 조선누층군과 후기 고생대의 평안누층군의 퇴적암류가 넓게 분포한다. 평안누층군의 하부를 이루는 중기 만항층과 금천층에는 수매의 석회암이 협재되며, 이 석회암에는 방추충, 코노돈트, 개형충, 해백합, 완족류 등 많은 화석이 산출된다. 이 연구는 통리-도계 일대에 분포하는 만항층과 금천층의 석회암에서 산출되는 코노돈트와 그 생층서를 연구하기 위한 것이다. 만항층의 석회암에서는 4속 5종의 코노돈트가 발견되었으며, 금천층의 석회암에서는 6속 8종의 코노돈트가 발견되었다. 이들 코노돈트에 근거하여 Neognathodus bothrops Zone과 Gondolella bella Zone을 설정하였으며, N. bothrops Zone은 만항층 상부에서 확인되었고, G.bella Zone은 금천층에서 확인되었다. 만항층의 석회암에서 발견되는 코노돈트는 Idiognathodus delicatus, Neognathodus bothrops, N. medexultimus, Streptognathodus n. sp. A Park, Hindeodus minutus가 있으며, 금천층의 석회암에서 발견되는 코노돈트는 Idiognathodus delicatus, I. claviformis, Neognathodus medexultimus, Gondolella bella, Hindeodus minutus, Diplognathodus edentulus, D. orphnus가 있다. 연구 지역의 만항층의 지질시대는 중기 석탄기의 아토칸(Atokan)조, 금전층의 지질시대는 더모이네시안(Desmoinesian)조로 판단된다.

철원 현무암과 제주 현무암을 비교 해 본 결과 ⑴철원 현무암이 제주도 현무암보다 무겁다는 것을 밀도를 통해 알 수 있었고, ⑵제주도 현무암이 철원 현무암 보다 표면이 다듬어져 있으며 색깔이 더 어둡고, ⑶현무암을 이루는 화학 성분에는 별 차이가 없었다.

본 연구는 1999년 5월부터, 2000년 5월에 걸쳐 함백산 일대에서 채집한 양치 식물 이상의 관속 식물을 대상으로 식물상과 식생을 조사하였다. 함백산 일대에 자생하는 관속식물은 79과 261속 365종 75변종 11품종 2아종으로 총 453종류이며 양치식물계수(Pte-Q)는 0.99로 나타났다. 한국특산식물은 16과 25속 18종 9변종 1품종, 총 28종류이고, 환경부지정 특정야생식물은 관찰되지 않았다. 귀화식물은 5과 11속 12종 1변종, 총 13종류였다. 조사지역의 생활형조성은 H-D4-R5-e type으로 온대의 전형적인 생활형을 보였으며, 자원식물의 유용도는 식용식물이 21.5%로 가장 많았고, 목초용식물이 21.1%, 약용식물 14.1%, 관상용 8.4%, 목재용 1.5%, 섬유용 0.7%의 순으로 나타났고, 용도가 아직 밝혀져 있지 않은 식물도 32.7%로 나타났다. 함백산 일대의 산림식생에 대하여 Z-M방식에 의한 식물사회학적 조사방법으로 분석한 결과 1개의 군목, 1개의 군단, 4개의 군락으로 분류되었다. 이 곳의 산림식생의 층상구조는 교목층의 피도가 76%로 비교적 높은 반면에 아교목층과 관목층은 35%, 32%로 낮고 초본층은 82%로 다소 안정된 층상구조를 보이고 있다. 방형구당 평균 출현 종 수가 33종이며 신갈나무-철쭉군목은 24종, 조릿대-신갈나무군락 20종, 대사초-신갈나무군락 50종, 사스래나무-신갈나무군락 44종으로 신갈나무-철쭉군목과 조릿대-신갈나무군락을 제외하고는 비교적 풍부한 종 조성을 나타내고 있다.