컴퓨터와 연결된 교육용 분광기 제작과 교육적 활용 연구
Development of the Classroom Spectroscope Connecting to the Computer and the Practical Uses in Schools
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이 연구에서는 고등학교 교재 화학Ⅱ와 과학고등학교 교재 화학실험 및 고급화학, 그리고 대학교 일반화학 교재 및 일반화학 실험서에 제시된 원자의 에너지 준위 양자화에 대한 실험적 사실을 교육시키기 위한 내용을 분석하고, 탐구수업을 위한 분광기 제작과 선스펙트럼 관찰 및 분석에 대한 개선안을 제시하고자 한다. 특히 컴퓨터 기반 분광기의 제작을 통해 학생들에게는 그동안 정체를 알 수 없는 블랙박스로 여겨졌던 분광기의 원리를 탐구실험을 통해 쉽게 이해할 수 있고, 설명할 수 있게 하는 교육적 효과를 얻고자 하였다. 이를 위해 학교 현장에서 간편하게 사용할 수 있도록 회전식 기체 방전관을 개발하고, 다양한 회절격자를 이용한 실험과 각 회절격자에 맞는 정확한 눈금자를 제작하였다. 분광기 안에 소형 카메라를 설치하고 이를 컴퓨터와 연결하여 분광기에 나타난 스펙트럼을 카메라로 찍어서 Image J 프로그램을 통해 정밀하게 정성 및 정량 분석을 가능하게 하였다.
Abstract
In this study, the content regarding the experimental facts of the quantized energy level of the atom were analyzed in the textbooks of chemistry II, advanced chemistry, general chemistry and chemistry lab manuals for high school, science high school, and college. The improved classroom spectroscope for inquiry and improved methods for the observation and analysis of line spectrum were suggested for teaching the content. The principles of spectroscope, considered as ‘black boxes’, can be understood, through the inquiry experiment. For these educational effects, the turnstile electrical discharge is developed and the accurate graduated rulers which fit the various diffraction films are manufactured. The qualitative and quantitative analyses of the spectrum in computer-based spectroscope are possible by use of the cameras, and ‘Image J’ programs.
참고문헌 (26)
- 교육인적자원부, "고등학교 고급화학" (2003), (주)천재교육
- 교육인적자원부, "고등학교 화학실험" (2002), (주)천재교육
- 교육인적자원부, "과학과 교육과정" (1998), 대한교과서
- 김영애, "중학교 과학 교과서 불꽃반응 실험에서 선스펙트럼 관찰의 문제점 분석 및 개선 연구", 대한화학회지, 49(6), pp.584~590 (2005), 대한화학회
- 김은정, "교육현장에서 H-형 구멍의 프라운호프(Fraunhofer) 회절에대한 실습방안", 새물리, 48(1), pp.60~66 (2004), 한국물리학회
- 김현경, "켐트렉" (2004), 자유아카데미
- 김현경*, "Small Scale Chemistry에 대한 과학 교사들의 인식", 대한화학회지, 49(2), pp.208~214 (2005), 대한화학회
- 김희준, "표준물리화학실험" (2002), 천문각
- 대한화학회, "표준일반화학실험" (2000), 천문각
- 박기철, "교육현장에서 디지털카메라를 이용한 광학실험의 개선", 새물리, 52(5), pp.497~503 (2006), 한국물리학회
- 서정쌍, "고등학교 화학Ⅱ" (2003), (주)금성출판사
- 송호봉, "고등학교 화학Ⅱ" (2003), (주)형설출판사
- 여상인, "고등학교 화학Ⅱ" (2003), (주)지학사
- 여수동, "고등학교 화학Ⅱ" (2002), (주)청문각
- 우규환, "고등학교 화학Ⅱ" (2003), (주)중앙교육진흥연구소
- 윤용, "고등학교 화학Ⅱ" (2003), (주)교학사
- 이덕환, "고등학교 화학Ⅱ" (2003), (주)대한교과서
- 임종탁, "정밀하게 제작된 실틈을 통한 중등학교 파동광학 실험 키트의 개선", 새물리, 40(6), pp.513~524 (2000)
- Adolf, C, "A simple diffraction grating spectroscope: Its construction and uses", J.Chem. Educ, 63, pp.348~ (1986)
- Chang, R, "General Chemistry, The essential concepts" (2008), Mc Graw Hill
- Oxtoby, D. W, "Principles of Modern Chemistry" (2003), Thomson
- Slowinski, E.J, "Chemical Principles in the Laboratory" (2002), Thomson Learning
- Ulrich, D, "A simple device for obtaining visible spectra", J. Chem. Educ, 62, pp.155~ (1985)
- Wakabayashi, F, "CD-ROM spectroscope: A simple and inexpensive tool for classroom demonstrations on chemical spectroscopy", J. Chem. Educ, 75, pp.1569~ (1998)
- Wakabayashi, F, "A DVD spectroscope: A simple, High-Resolution classroom spectroscope", J. Chem. Educ, 83, pp.56~ (2006)
- Zumdhal, S. S, "Chemistry" (2005), Houghton Mifflin Publishing Co