열화상 사진기를 활용한 열전도 현상 시각화 교수학습자료의 개발
Development of Teaching and Learning Materials to Visualize Heat Conduction Phenomenon Using a Thermal Imaging Camera
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비가시적 현상인 열전도 현상을 시각화하기 위해 교육과정 변천에 따라 여러 종류의 실험이 도입되었다. 그러나 기존에 도입된 실험은 열전도 현상을 연속적으로 시각화하지 못하거나 열원으로부터의 온도 차이를 시각화하지 못하는 등의 제한점이 있어 이를 극복하기 위한 새로운 교수학습 자료 개발의 필요가 제기되었다. 따라서 본 연구에서는 열화상 사진기를 활용하여 열전도 관련 교수학습에 사용할 수 있는 교수학습 자료를 개발하고자 하였다. 이를 위해 2015 개정 초등과학 교육과정 성취기준 분석을 통해 열전도 현상 시각화를 위한 중점사항을 도출하고, 2015 국정 초등과학 교과서에 도입된 실험이나 교수학습 자료의 한계점을 분석하였다. 열전도 현상 시각화 교수학습 자료를 개발하기 위해 열화상 사진기의 원리와 특성을 고려하여 여러 차례의 사전실험을 거쳐 개선된 열전도 현상 시각화 교수학습자료를 개발하였다.
Abstract
In order to visualize the invisible phenomenon of heat conduction, various experiments have been introduced according to the change of the curriculum. However, the previously introduced experiments have limitations such as not being able to visualize the heat conduction phenomenon continuously or the temperature difference from the heat source. Therefore, in this study, a thermal imaging camera was used to develop teaching and learning materials that can be used for teaching and learning related to heat conduction. For this purpose, the key points for visualizing the heat conduction phenomenon were derived through the 2015 revised elementary science curriculum achievement standard analysis, and the limitations of experiments and teaching and learning materials introduced in the 2015 government elementary science textbooks were analyzed. In order to develop the teaching and learning materials for visualizing the heat conduction phenomenon, the principles and characteristics of the thermal imaging camera were considered, and through several pre-experiments, an improved teaching and learning material for the visualization of the heat conduction phenomenon was developed.
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