교실수업에 활용 가능한 증기압 측정방법 연구와 이를 이용한 탐구기반 수업모듈

Abstract

이 연구는 추상적이고 형식적인 액체의 증기압 개념을 학습자의 수행을 통해 학습하는 방법으로 두 가지 측면에서 연구하였다. 첫째는 교실수업에서 유용한 액체의 증기압 측정 기구 및 측정 방법 개발이고, 둘째는 이를 이용한 탐구기반 수업모듈의 제시이다. 플라스틱 주사기와 3-way 콕, 범용 압력계를 조합한 증기압 측정 기구를 이용해 교실환경에서 가능한 증기압 측정 방법을 개발하고, 25℃에서 80℃범위의 물과 에탄올의 증기압을 측정하였다. 탐구기반 수업모듈은 학습자의 인지적 부담을 줄이기 위해 단계별 실험비계설정(experimental scaffolding)을 하였고, 상황학습 환경을 조성하여 일상 맥락의 실제적 과제를 해결함으로써 지식의 전이를 촉진하도록 하였다. 그리고, 액체의 증기압으로 파일럿 수업을 실시한 후, 수업분석 결과를 토대로 수정된 수업모듈을 얻었다. 또한, 앞서 개발한 증기압 측정 방법을 파일럿 수업에서 실험비계로 도입하여 학생수업에 대한 적용 가능성을 확인하였다. 이 수업모듈은 학습자가 과학개념(물질의 특성)을 스스로 발견하고, 측정을 통해 개념을 강화하고, 다른 상황에 적용하여 개념을 내면화하도록 구성하였다. 문제해결과정을 통해 학습자가 과학과정기술과 과학적 사고기술을 배우는 것은 선언적 지식만을 학습하는 일반적인 개념학습과는 차별화되는 장점이다.