Earticle

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.

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.

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.

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.

학생들에게 micro의 세계에서는 볼 수 없는 macro적인 생명 현상을 보여주는 학문인 생태학을 교수할 직면하는 어려움 중의 하나는 생태학적으로 상호 관련된 중요한 견해가 종종 세부 사실의 얽힘에서 누락된다는 것이다. 이러한 수업 활동은 생태학을 이해하는데 필수적인 (1)통합성과 (2)상호관련성의 결손을 초래하고, 또한 학생들에게 (3)오개념의 소지를 제공하게 된다. 이에 학생들에게 개념적/사고적으로 토의/탐구 학습 활동을 지도하여 개념을 연계시킬 수 있고, 또한 생태학의 고유한 구조를 이해할 수 있는 생태학적 모형을 고찰하였다.

토론수업은 교사 중심으로 이루어지는 수업이 아니라 학생들이 스스로 배우는 학생 중심의 협동학습이다. 즉 학생들은 토론 과정을 통하여 인지구조를 변화시킬 수 있고, 민주적인 절차로 결론을 도출시킴으로써 우ㆍ열등감의 격차를 줄일 수 있으며, 아울러 공동체 의식을 높일 수 있는 수업이다. 따라서 상당히 의미 있는 수업이라고 할 수 있다. 이에 토론수업에 따른 수행평가의 한 방안을 고찰하여 보았다.

현 교과서의 유형별 분포상황을 살펴본 결과 ⑴위치, 속도, 가속도의 정의가 과학에서는 힘과 운동의 기본 개념으로, 수학에서는 도함수의 활용의 개념으로 정의되어 있다. 과학에서는 시간을 t , 위치 및 거리를 s , 속도를 v , 가속도를 a 로 구분해서 변수로 사용하는 데 반해, 수학에서는 함수에서 사용하는 x를 시간으로 하고, 위치는 y 로, 속도는 y ' , 가속도는 y'' 를 변수로 사용함으로써 과학과 수학에서의 정의가 별개의 것으로 인식하고 있는 것으로 나타났다. ⑵시간-속도, 시간-위치에 대한 문제 해결에 있어 수학의 새로운 개념 학습에 따라 문제 해결 전략이 큰 발전을 보이지 않고 먼저 배운 과학에서 사용했던 공식의 이용, 유사한 문제의 해결을 통한 경험론적인 문제 해결을 계속해서 사용하고자 하는 경직성이 나타났다. ⑶과학의 표현 양식과 수학의 표현 양식은 각 교과의 특성 때문에 현행 과학 교과에서는 실험과 관찰을 통해 개념의 정의를 자연스럽게 이해하는 상황학습이 중요하다.

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.