산-염기반응 화학평형에 대한 학생들의 이해도 조사

Abstract

교수-학습방법에 도움을 주기 위해 화학에서 매우 중요하게 다루고 있는 '산- 염기반응'에 대해 학생들의 이해도를 조사하였고, 정개념과 오개념의 유형을 분 석하였다. 이를 위해 이해도 조사에 필요한 문항들을 개발하였고, 자연계열 대학 생을 대상으로 설문조사를 실시한 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었 다. '산-염기반응'에 대한 이해도 조사 결과 대체적으로 학생들의 이해도가 높게 나타났고, 특히 평형상태에 도달했을 때의 속도를 묻는 문항에 대한 이해도가 높 게 나타났다. 주된 오개념은 이온화상수와 관련성을 묻는 질문에서 높게 나타났 으며 이러한 오개념은 모든 문항에서 고르게 나타나 오개념이 후속 학습에 영향 을 미치는 것으로 판단된다. '중화반응 화학종과 산-염기 당량'에 대한 이해도 조사에서는 중화반응에서 존재하는 화학종에 대한 이해도가 가장 높게 나타났다. 농도(M)와 부피(V)의 관 계에 대한 이해도는 비교적 높게 나타났지만, 다가산과 다가염기의 중화반응에서 는 이들의 양적관계에 대한 학습이 보충되어야 할 것으로 판단된다. '공통이온 효과'에 대한 이해도 조사 결과 정답율과 오답율이 비슷한 수준을 보였다. 오개념의 원인은 르샤틀리에의 원리에 대한 이해도가 다소 미흡하기 때 문인 것으로 판단되며, 공통이온효과를 르샤틀리에의 원리와 연관시켜 이해시킨 다면 오개념이 교정될 것으로 판단된다. '중화점에서 pH의 변화'에 대한 이해도 조사 결과 다른 문항에 비해 비교적 정 답율이 높게 나타났으나, 정답을 선택한 학생들 중에서도 수용액 상에서 염의 가 수분해 반응에 대한 이해도가 낮고, 단순한 암기식 이해에 의해 정답을 선택한 것으로 나타났다.

The aim of this study is to find out students' preconceptions and misconceptions about acid-base reaction in order to help students' understanding and eventually elevate their educational effect. The ten questions were made for the investigation of students' understanding about acid-base reaction, and the survey was conducted on the natural science field students. The survey resulted that the students' understanding about acid-base reaction was high on the whole, especially high achievements on the velocity concepts at equilibrium state. On the other hand, some misconceptions were revealed on the questions related to ionization constant, which could influence their follow-up education. The understanding about concentration-volume relations as well as the chemical species in neutralization reaction was relatively high. However, the misconceptions on the neutralization reaction of polybasic acid and polyacidic base were a bit high, so that the preconception of quantitative relations in neutralization reaction should be supplemented. The survey showed that the ratio of right answers on common-ion effect was almost equal to the ration of wrong answers. The reason of most misconceptions might be due to lower basic understanding about Le Chatelier's principle. Students' understanding about pH variations at the neutralization point was comparatively high. Meanwhile their understanding about hydrolysis reactions of the ions dissociated from salt was low, which could be reasoned due to their style of learning by rote. From this study result, it is recommended that fundamental understanding and learning about hydrolysis reaction should be achieved.