산화·환원 정의의 확장에 대한 교과서 분석 및 고등학생, 화학교사, 예비화학교사의 이해 조사
Analysis of Textbooks and Conception of High School Students, Pre-service Teachers and Chemistry Teachers on Expansion of Oxidation-Reduction Definition
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초록
산화 ․ 환원 개념은 과학의 역사적 발달과 함께 그 의미가 변화, 확장되어왔다. 현대적 의미의 산화 ․ 환원 개념인 산화수의 변화를 이용한 정의는 산소나 수소 또는 전자의 이동에 의한 정의를 포괄한다. 본 연구에서는 산화 ․ 환원의 정의를 다루는 화학 Ⅱ 교과서가 역사적 발달에 따른 개념의 확장이이루어지도록 기술되어 있는지, 또한 고등학생, 예비교사, 현직화학교사의 개념이 현대적 산화 ․ 환원 개념으로 확장되어 있는지 살펴보고자 하였다. 7종의 교과서 분석 결과, 역사적 발달의 맥락으로 개념의 확장을 기술한 교과서는 1종에 불과하였으며, 병렬적인 기술, 부분적인 확장형 기술이 대부분이었다. 고등학생의 경우, 전자의 이동으로 산화 ․ 환원 개념을 설명하는 경우가 가장 많았고, 산화수의 변화 개념으로 확장된 비율은 낮았다. 예비교사와 교사의 경우, 대부분이 산화수의 변화에 의한 정의를 적용하였으나, 연소나 금속의 반응성 비교 같은 상황에서 산소 또는 전자의 이동에 의한 정의를혼용해서 적용하는 양상을 보였다.
Abstract
Oxidation-reduction concept was changed and expanded with the historical development. The definition by oxidation number change includes definitions by transfer of oxygen, hydrogen or electron. In this study, we investigated the description on expansion of oxidation-reduction definition in chemistry Ⅱtextbook and the conception of high school students, pre-service teachers and chemistry teachers as the respect of historical development and concept expansion. The results showed that only one among seven kind textbooks described the expansion of concept in the context of historical development, and that high percentage of high school students explained oxidationreduction by electron transfer definition and low percentage of high school students used the definition by oxidation number change. In the case of pre-service and in-service chemistry teachers, majors used the definition by oxidation number change, but they tended to use it together with the definition by transfer of oxygen or electron in situation such as combustion reaction or metal reactivity.
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