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2009 개정 과학과 교육과정과 미국의 NGSS의 비교 분석 (중학교 물질의 성질 단원의 원자모형 비교)

2013년 한국과학교육학회 하계학술대회 워크샵 발표 자료
by

NAJIN JEONG

on 16 December 2013

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Transcript of 2009 개정 과학과 교육과정과 미국의 NGSS의 비교 분석 (중학교 물질의 성질 단원의 원자모형 비교)

2009 개정 과학과 교육과정과
미국의 Next Generation Science Standard(NGSS)의 비교 분석
-중학교 물질의 성질 단원의 원자모형 비교-
발표자 : 경기과학고등학교 교사 정나진
[학습 내용 성취 기준]

㈎ 모든 물질은 원소로 이루어져 있음을 알고, 대표적인 여러 가지 원소를 원소 기호로 나타낸다.
㈏ 원소는 물질을 구성하는 원자로 구성되고
원자는 원자핵과 전자로 구성되어 있음을 알고, 이를 모형을 사용하여 나타낸다.
㈐ 원자가 전자를 잃으면 양(+)이온, 전자를 얻으면 음(-)이온이 됨을 알고, 원소 기호를 사용해 이온식으로 나타낸다.
㈑ 이온의 형성을 모형으로 나타내고, 앙금 생성 반응을 통해 이온의 종류를 안다.
㈒ 우리의 주변에 이온이 존재함을 알고, 이온이 사용되는 예를 안다.
㈓ 간단한 화합물을 원소 기호로 나타낸다.
[탐구 활동]

㈎ 불꽃 반응 등의 실험을 통해 원소의 종류 알아보기
㈏ 이온이 전하를 띠고 있음을 확인할 수 있는 탐구 활동 고안하기
㈐ 앙금 생성 반응을 통해 이온의 종류를 알아보기
㈑ 모형을 사용하여 원자와 이온을 나타내기
5-PS1-1
Develop a model to describe that matter is made of particles too small to be seen.
눈으로 볼 수 없는 아주 작은 입자로 만들어진 물질을 설명하기 위해서 모형을 개발한다.


MS-PS1-1.
Develop models to describe the atomic composition of simple molecules and extended structures.
간단한 분자와 확장된 구조의 원자 구성을 설명하는 모델을 개발할 수 있다.
[Assessment Boundary]
Assessment does not include valence electrons and bonding energy, discussing the ionic nature of subunits of complex structures, or a complete depiction of all individual atoms in a complex molecule or extended structure.

[평가범위]
평가는 원자가전자와 결합에너지, 복잡한 구조물 하위구조의 이온 특성의 논의, 또는 복잡한 분자 또는 확장된 구조 내의 모든 개별 원자의 완전한 묘사를 포함하지 않는다.
[Clarification Statement]
Emphasis is on developing models of molecules that vary in complexity. Examples of simple molecules could include ammonia and methanol. Examples of extended structures could include sodium chloride or diamonds. Examples of molecular-level models could include drawings, 3D ball and stick structures or computer representations showing different molecules with different types of atoms.

[강조사항]
중요한 것은 다양한 복잡성을 지닌 분자의 모델을 개발하는 것이다. 간단한 분자의 예는 암모니아와 메탄올을 포함할 수 있다. 확장된 구조의 예로는 염화나트륨 또는 다이아몬드를 포함할 수 있다. 분자 수준의 모델의 예는 도면, 3D 공 및 막대 구조나 다양한 형태의 원자로 구성된 다양한 분자를 나타내는 컴퓨터 표현을 포함 할 수 있다.
Next Generation
Science Standards(NGSS)

교학사
금성 출판사
두산동아
2009 개정 교육과정
발표를 들어주셔서 감사합니다.
Structure and Properties of Matter
(물질의 구조와 성질)

물질의 성질
과학적 모형의 역할

과학적 모형은 실제 대상의 모습을 정확히 묘사한다거나 그 대상과 비슷하게 표현하기 위한 것이라기보다는
그와 관련된 실험이나 현상을 설명하기 위해 과학자의 상상력 및 창의성에 의해 만들어진 것
잠정성

과학지식은 견고하여 쉽게 변하지 않지만, 변할 수 있다. 원자모형도 지금까지 많은 수정과 변화 과정을 거쳐 현재는 최종적으로 구름원자모형이 되었다. 새로운 증거로 인해 기존 모형이 수정되거나, 새로운 시각이나 기준으로 자료를 새롭게 해석함으로써 기존의 모형이 잘못된 것으로 받아들여지고 그에 대한 대안적 모형이 새롭게 등장할 수 있다.
주관성

과학지식은 주관적이며 이론 의존적인 측면을 지닌다. 과학자의 신념, 선지식, 훈련, 경험, 기대 등은 그들의 연구에 실제적인 영향을 준다. 이런 요소들은 과학자가 어떻게 연구를 수행할지, 무엇을 관찰하고 안할지, 그들이 관찰한 것을 어떻게 받아들이고 해석할지에 영향을 준다.
추론과 상상력의 사용

과학 지식은 부분적으로 사람의 추론, 상상력, 창의성의 산물이다. 톰슨은 음극선 실험을 통해, 러더퍼드는 알파입자 산란 실험을 통해 원자 모형을 제안하였다. 이 과정에서 톰슨과 러더퍼드는 자신의 상상력이나 추론을 사용하였다.
결론 및 제언
원자 모형의 역할과 특징
(An, Y. et. al., 2010; 안유라 등, 2011)
2009 개정 교육과정 교과서 분석
원자의 구성
교학사
금성출판사
두산동아
이온의 형성
2009 개정 교육과정
NGSS

2009 개정 교육과정과 NGSS 비교
원자모형의 역할과 특징
잠정성
주관성
추론과 상상력의
사용
절대적인 진리가 아닌
물질의 성질을
설명하기 위한
가변적인 도구
원자의 구성과 모형을 가르침.

원자는 원자핵과 전자로 구성되어 있음을 알고 이를 모형으로 나타내는 것을 목표로 함.

원자의 구성은 러더퍼드의 모형으로 설명하고, 교과서에서는 돌턴과 러더퍼드의 모형을 혼재하여 사용함.
원자의 구성과 모형을 가르치지 않음.

학생들이 스스로 원자나 분자
또는 확장된 구조의 모형을
개발하는 것을 목표로 함.

돌턴의 모형으로 원자를 나타내는 것으로 예상됨.
중학교에서 학습하는 물질의 성질을 설명하기에 적합한 원자모형을 도구로 사용.

원자 모형의 역할과 특징을 고려하여 어떤 과정을 거쳐 만들어지고 수정되어 확립되는지 경험할 수 있는 활동이 필요함.

어떤 현상을 설명하기에 적합한 원자모형을 학생들이 스스로 개발, 평가, 사용할 수 있도록 교육과정의 구성이 필요함.
제 언
참고문헌

류오현, 백성혜, 김동욱 (2002). 교교과서에 제시된 물질의 성질을 나타내는 기본 단위에 대한 개념과 물질변화에 대한 개념 분석. 대한화학회지, 48(1), 53-65.

백성혜, 류오현, 김동욱, 박국태 (2001). 원소와 원자 개념에 대한 과학 교과서 진술의 문제점 분석. 대한화학회지, 45(4), 357-369.

안유라, 김현주 (2011). 원자모형에 기초한 예비과학교사들의 과학의 본성에 대한 인식. 한국과학교육학회지, 31(4), 539-556.


An, Y. et. al., (2010). Development of views on science questionnaire on the basis of experienced scientific knowledge atomic model. submitted in Journal of Research in Science Teaching.
분자와 이온결합 물질
교학사
금성출판사
두산동아
교학사
금성출판사
두산동아
수용액과 앙금생성 반응
교학사
금성출판사
두산동아
탐구활동
교학사
금성출판사
두산동아
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