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[교육학]문제중심 사회과교육의 의미 필요성 내용구성 쟁점

문제 중심 사회과교육의 의미와그 필요성, 내용구성에 대한 논의?학번, 이름: 서울교육대학교 사회과교육과 B20030520 김 수 현?제출날짜: 2005년 10월 12일 수요일?강의명, 담당교수님: 사회과교육방법, 김 남 수 교수님20030520 김 수 현(1) 문제 중심 사회과교육의 의미◎민주사회의 적극적인 참여자가 되기 위해 요구되는 공적 생활에서의 비판적 의사결정 능력을 기르기 위해 사회과의 내용으로 논쟁적 문제를 강조하여 사회적 이슈를 사용하는 교육과정◎지속적인 사회 이슈의 직접적인 학습을 통해 사회현상에 대한 비판적 검토를 강조하고, 학생들이 공적 생활에서 사려 깊은 의사 결정자가 되길 강조하는 교수-학습 접근법(Evans ＆Saxe , 1996)◎사회구성원간에 문제시되는 질문들을 간학문적으로 탐구해 보는 과정을 통해 특정 이슈나 관심사에 대한 다양한 관점을 인식?조사?평가하는 능력을 개발하여 더 타당성 있고 합리적인 반응을 이끌어낸다.(2) 사회문제 중심의 교육과정 구성의 필요성◎사회과교육은 그 출발점에서부터 주제나 사회문제가 강조되었다.⇒ 1905년 미국: 남북 전쟁 후 공업화, 도시화가 급격히 진행 → 인구의 도시 집중, 이 민자의 증가 → 다양한 사회문제 발생 → 사회문제 해결을 위해 ‘(이민 자를 포함한) 시민’에게 강력하고 다양한 정책이 요구☞민주주의 사회가 요청, 민주시민 육성의 문제로 ‘시민교육’의 일환으로 필요.◎사회과교육 학자들은 민주시민 양성이라는 사회과교육의 목적을 달성하기 위해 사회과 학의 지식보다는 사회문제를 통합적으로 구성할 수 있어야 함을 강조하고 있다.⇒ 앵글과 오초아: 민주시민의 자질은 사회변동에 따른 그때 그때의 시사문제를 해결할 수 있는 문제해결능력이라고 규정 → 환경, 제도, 문화, 사회문제, 민주시민성 특 수문제 등을 제안디네슨과 그로스: 시민적자질을 기르기 위해 일상적인 생활 속에서 상호작용에 관심 을 가져야 함을 강조 → 문제해결을 위해 필요한 가치, 원리, 과정, 기능을 돕는 데 사회과가 필요하다고 함.◎문제를 해결하는 과정에서 학생들에게 최근 논쟁적인 사건에 대해 흥미를 갖는 습관을 증진시키고, 사회인식에 대한 안목을 높혀준다.◎학생들은 학교에서 학습한 내용을 학교 밖 실제 생활에 관련시킬 수 있다.◎실제로 관심있는 문제에 도전해 봄으로써 심화 연구해 보고싶은 욕구를 불러일으킬 수 있다.(3) 문제 중심 사회과교육의 내용구성(3)-1. 논쟁적 문제를 중심으로 한 내용구성?헌트와 메트칼프: 성교육, 어린이 학대 등 가장 현실적인 내용의 사회 문제?뱅크스과 클래그: 국제이해, 핵 문제, 성차별, 인종문제 등논쟁의 주제논쟁의 문제권력과 법률사형, 청소년 범죄자의 처리, 청원 교섭과 면제, 지방자치, 닉슨의 탄핵 등경제학사회주의, 자유기업, 소비자권리, 정부지출, 마르크시스트 주장 등민족주의, 애국심과 해외시사문제국기에 대한 경례, 공산주의, 군국주의 등사회계층차별복지, 계급투쟁, 유전학과 위생학종교와 도덕세속적인 인문주의, 무신론, 신흥종교집단, 안락사와 낙태, 가치관 교육 등인종과 소수집단관계인종과 지능, 여성해방, 반유태주의, 차별성, 구혼과 결혼성교육, 피임, 낙태, 산아제한, 가족계획 등(3)-2. 파아커의 강한시민을 위한 교육 프로그램파아커는 지식 뿐만 아니라 사회문제를 다루어야 공동체의식, 문제해결능력, 참여의식을 지닌 시민을 양성할 수 있다고 하여 다음과 같이 제시하였다.?학생들로 하여금 역사와 정치에 대한 깊이 있는 지식을 획득하게 하고,?학생들이 공동체 성원으로 행동할 수 있도록 학교가 공동체가 되어주며?학생들에게 실제 문제를 해결할 수 있는 민주적인 참여의 기회를 풍부히 제공해준다.(3)-3. 우리나라 사회문제를 중심 주제로 한 모형안20030520 김 수 현(3)-4. 결론적으로현사회의 논쟁적 문제가 다루어져야 한다.사회비판정신을 기를 수 있는 문제가 다루어져야 한다.한국사회의 변화를 예측할 수 있는 문제를 다루어 민족의 정체성을 이해하게 해야한다.미래 사회문제를 다루어 학생들이 미래사회의 변화에 기능할 수 있도록 해야한다.지구촌 문제를 해결할 수 있는 내용을 선정해야 한다.문제 중심 사회과교육의 의미와그 필요성, 내용구성에 대한 논의문제 중심 사회과교육이란 민주사회의 적극적인 참여자가 되기 위해 요구되는 공적 생활에서의 비판적 의사결정 능력을 기르기 위해 사회과의 내용으로 논쟁적 문제를 강조하여 사회적 이슈를 사용하는 교육과정이다. 이는 사회 구성원 간에 문제시되는 질문들을 간학문적으로 탐구해 보는 과정을 통해 특정 이슈나 관심사에 대한 다양한 관점을 인식?조사?평가하는 능력을 개발하여 더 타당성 있고 합리적인 반응을 이끌어낼 수 있다.이러한 문제 중심 사회과교육은 그 출발점에서부터 주제나 사회문제가 강조됨으로 인해 필요성이 대두되었다. 1905년 당시 미국은 남북 전쟁 후 공업화, 도시화가 급격히 진행되고 인구의 도시 집중, 이민자의 증가함으로 인해 다양한 사회문제 발생했다. 따라서 사회문제 해결을 위해 ‘(이민자를 포함한) 시민’에게 강력하고 다양한 정책이 요구되었다. 그리하여 민주시민 육성의 문제로 ‘시민교육’의 일환으로 필요하게 된 것이다.또한 사회과교육 학자들은 민주시민 양성이라는 사회과교육의 목적을 달성하기 위해 사회과학의 지식보다는 사회문제를 통합적으로 구성할 수 있어야 함을 강조하고 있다. (앵글과 오초아, 디네슨과 그로스)필자는 여기서 문제 중심 사회과교육이 과연 실제 수업에 어떻게 적용될 수 있을지에 대해서 생각을 해보았다. 실제로 아직 우리나라 사회과교육에서 문제 중심 사회과 교육의 적당한 수업모형이 존재하지 않는다는 것에 놀랐다. 물론 학습내용이 될 사회문제를 선택하는 과정에서부터 그 문제를 어떻게 수업에 적용시키느냐의 문제는 매우 중요하다.현재와 같이 아직 사회교과서가 통합적으로 구성되어 있지 않은 상태에서 ‘문제’중심으로 사회과 교육을 실현하고자 했을 때, 필자는 가장 중요한 것이 바로 아이들로 하여금 실제 문제를 탐색하는 능력이라고 생각한다. 이는 저학년에게는 적용하기 힘들겠지만, 아이들이 직접 기자가 되어 우리 고장의 사회문제를 탐색하게 하는 것이다. 이렇게 해서 얻어진 여러 사회문제 중에 아이들 투표를 통해 한 가지를 선택하도록 한다. 이 때 아이들은 스스로 내가 탐색한 문제가 가장 해결이 시급한 문제임을 아이들에게 설득시켜야 한다. 그리하여 만약 ‘우리 동네 문구점 앞 쓰레기 무단 투기 문제’가 사회문제로 선정되었다고 하자. 그렇다면 다음 단계는 바로 이 문제를 어떻게 해결할 것인가? 에 대한 모둠별 토의가 진행되어야 한다. 문제 선정에 있어 아이들이 스스로 이 문제가 해결되어야 한다는 필요성을 절실히 느끼고 있기 때문에 다음 단계를 교사가 주도하지 않아도 해결방법을 모색해야함을 아이들이 알 수 있을 것이다.사회 문제를 해결하는 것 물론 중요하다. 하지만 필자가 강조하고 싶은 것은 이러한 사회문제를 발견하는 탐색능력이다. ‘문제 중심 사회과 교육’이라고 해서 반드시 가치관이 상충이 되거나 교사조차 헷갈리는 문제를 초등학생에게 가르쳐야 할 필요는 없다고 생각한다. 초등학생에게 있어 필요한 문제 중심 사회과교육은 어른인 우리가 보기에는 얼핏 논의 가치가 없다고 생각될 수도 있는 문제들이 있을 수 있다. 각 학년에 맞게 우리 고장, 우리 나라, 우리 지구로 그 범위를 넓혀 가면서 우리 고장에는 어떤 사회 문제가 있는지 스스로 우리 고장에 관심을 갖게 하고, 그 문제를 적극 해결해야 겠다는 태도를 함께 기르는 것 이것이 초등학생에게 알맞은 내용구성과 교수방법이 아닐까 생각한다.

교육학| 2005.10.16| 6페이지| 1,000원| 조회(356)

의미, 필요성, 문제중심, 이슈중심, 내용 구성

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[사회교육] 사회과교육의 본질이란 그것에 대한 나의 생각

사 회 과 교 육 의 본 질20030520 사회과교육과 B 김 수 현사회과교육은 인간과 사회에 관한 총체적인 현상을 연구하여 가르치는 것을 말한다. 따라서 사회과교육은 위에서 제시한 정의에 의해 여느 다른 교육보다도 훨씬 광범위한 분야라고 할 수 있다. 그리하여 이것은 여러 사회과학과 인문과학의 주요내용을 통합한 교과라고 할 수 있다. (전숙자)일단, 이 교과를 왜 가르쳐야 하는가의 문제에 초점을 맞추어 생각해보자. 이에 대한 답을 ‘사회과교육의 통합적 구성과 교수-학습 설계’에서는 듀이의 사상을 기초로 하여 설명하고 있다. 즉, 시민들에게 사회현상을 올바르게 이해하고 판단할 수 있는 시민적 자질을 길러줌으로써, 적극적인 참여자로서 행복한 삶을 영위하기 위함인 것이다.『본질(本質)』이라는 말을 사전에서 찾아보면, 사물이 일정한 사물이기 위해서 다른 사물과는 달리 그 사물을 성립시키고, 그 사물에만 존재하는 고유한 존재라는 뜻으로 풀이가 된다. 그러므로 사회과 교육의 본질은 여타의 교과교육과는 근본적으로 다른 어떤 특성을 일컫는다고 할 수 있겠다.그렇다면 민주시민의 양성, 이것이 사회과교육의 본질이 될 수 있을 것인가? 나는 본질의 사전적인 의미를 통해 접근해본다면 ‘시민적 자질의 육성’이 사회과교육의 본질이 될 수 없다고 생각하였다. 사회를 제외한 다른 여러 과목이 민주시민을 양성하는데 기여하지 않는 것은 아니라고 생각했기 때문이다. 그러나 여타의 과목은 ‘시민성의 양성’이 주가 아닌 부의 문제이지만, 사회과는 다른 교과에 비해 시민성을 키우는 것이 부가 아닌 주가 되므로 ‘시민성의 함양’이 사회과교육의 본질이 될 수 있다고 생각한다.나는 관련 서적을 통해 여러 학자들이 사회과교육의 본질을 ①시민성 전달로서의 사회과교육 ②사회과학 전통을 이어받은 사회과교육 ③인지적 발달을 추구하는 사회과교육 ④학생, 아동 중심의 사회과교육 ⑤사회정치적 참여 중심의 사회과교육 등을 말하고 있다는 것을 알 수가 있었다. 본질의 문제는 사회과교육의 목표, 내용, 방법. 평가 등에 영향을 미치는 중요한 요소이기 때문에 그 본질을 어디에 두느냐의 문제는 상당히 중요하지 않을 수 없다고 생각한다.나는 임의의 나라에서 임의의 교과를 선택하여 가르치는 이유나 목적은 절대적이지 않다고 생각한다. 이 말은 같은 교과라 할지라도 어떤 상황에 봉착해 있느냐에 따라 그 목적이나 본질이 달라질 수 있다는 말이다. 사회과 교육 또한 마찬가지이다.민주주의의 토착화가 이루어지기 이전의 상황에서는 시민성 전달로서의 사회과교육이 우선시되어야 한다. 그리고 다양성과 개성이 중시되는 사회에서는 사회에서 받아들여지고 있는 기존의 관점에 의문을 제기하고 비판할 수 있는 교육 내용을 강조하는 인지적 발달을 추구하는 사회과교육이 우선시 되어야 한다. 또, 시민의 적극적인 참여를 필요로 하는 사회에서는 사회정치적 참여중심의 사회과교육이 필요하다.

교육학| 2005.09.05| 2페이지| 1,000원| 조회(387)

사회교육, 본질, 의견, 사회과성격, 사회과개념

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홍세화 책에서 똘레랑스 찾기

홍세화 명저에서 똘레랑스찾기-똘레랑스의 개념과 교육적시사내가 ‘빠리의 택시운전사’ 이 책을 처음 접한 때는 고등학교 2학년 때 쯤이었다. 그때에는 그냥 가끔 선생님들께서 ‘홍세화씨는 이런 사람이고, 이런 저서를 썼다.’라고 말씀해주신정도였다. 그러다가 정식으로 이 책을 처음 읽어본 것은 내가 고등학교 3학년 때 수능을 막 본 이후였다. 나는 이 책의 매력에 빠져버렸다. 그러나 이 책의 매력에 빠져 버린 이유는 어리석게도 단순히 유럽에 대한 갈망 때문이었다. 평소에 단순히 그저 유럽. 특히 프랑스에 ‘가고싶다’라고만 생각을 하고 있었던 때에 이 책을 단순하게 빠리의 생활과 여행에 관련된 지침서정도였을 뿐이다. 그래서 강의계획서를 보고 이 책을 읽고 똘레랑스에 대해 작성해오라는 것을 보고 나는 약간 놀랐다. 왜냐하면 나는 이 책을 읽을 때에 똘레랑스라는 개념에 초점을 맞춘 것이 아니라 단순히 빠리라는 지역에 초점을 맞추어 책을 읽었기 EOans이다. 전반에 책을 읽었던 초점이 완전히 빗나갔음을 깊이 반성하면서 최근 이 책을 다시 읽게 되었다.그렇다면 똘레랑스의 개념부터 알아보기로 하자,.첫째로, 기본적인 사전적인 의미로써 다른 사람이 생각하고 행동하는 방식의 자유 및 다른 사람의 정치적 종교적 의견의 자유에 대한 존중을 뜻한다고 한다. 하지만 다른 사람을 존중하는 것에서 끝나는 것이 아니라 프랑스의 똘레랑스는 그에 대한 가치가 있다. 내가 타인의 견해를 존중했을 때 그에 대한 대가로 나의 견해에 대한 존중이 뒤따라 오는 것이다. 똘레랑스의 의미가 아직 성숙되어 있지 않은 우리나라에서는 얼핏 이것은 이해타산적이고 피상적인 존중을 의미한다라고 생각이 될지도 모르겠지만 사실은 그러한 것이 아니다. 왜냐하면 우리나라의 대표적인 속당 가는 말이 고와야 오는 말이 곱다 가 그것을 표현해주고 있기 때문이다. 이 속담을 단순히 말에 대한 속성을 나타낸 것이라고 한다면 굳이 할 말은 없지만 말에 국한된 것이 아니라 생활 wjscpfhTJ 확대해본다면 이 책에 홍세화 씨가 표현한 구절 존중하시오 그리하여 존중하게 하시오. 와 굳이 다를 바가 없다는 생각이 든다.첫 번쨰 의미의 똘레랑스는 흑백논리의 오류가 만연해 있는 우리나라에게 가장 필수적이 sejrahr이라고 할 수가 있다. 흑백논리의 오류가 반하는 가장 유명한 일화, 황희정승의 일화가 있다. 우리사회에 존속해 있는 사람들이 아직 황희정승의 이로하를 듣고 아직도 여전히 감화를 받지 않는 이유는 무엇에 있을까? 그것은 아직 흑백논리의 오류가 우리사회에서 사라지고 있지 않음을 의미하기 때문일 것이다.똘레랑스가 있다면 서로와의 비합리적인 의사소통은 있을 수가 없다. 나의 주장을 존중받기 하기 위해서는 타인의 주장을 존중해야하기 때문이다. 그렇기 때문에 흑백논리의 오류가 만연한 우리 사회에서 똘레랄ㅇ스라는 덕목은 필수적일수밖에 없는 것이다.둘째로 꼽을 수 있는 똘레랑스의 의미는 특별한 상황에서 허용되는 자유이다. 이는 권력에 대하여 개인의 자유와 권리를 보호하려는 의지를 품고 있다. 다시 말해서 권력이 개인에게 어떤 것을 요구하는 것이 아니라 개인이 권력에게 어떤 것을 요구하는 것이다. 따라서 개인이 권력에게 어떤 것을 요구하기 위해서는 그에 뒤따르는 의무가 있다. 이 책에서 그 예로 든 것은 프랑스의 고독도로를 보면 빠리의 대학 기숙사촌 앞 큰길이 주르당 대로나 시내 요소요소의 인도에는 친절하게도 인도 위에 주차 허용됨 이라는 팻말이다, 주차하기 어려운 빠리 시내에서 그 팻말은 여간 반가운 게 아닌데 게다가 주차의 권리가 있는 곳이 아니라 다만 허용되는 곳이기 때문에 주차료를 내지 않는다. 프랑스는 똘레랑스 범위 밖으로 벗어나면 공권력이 개인의 자유와 권리를 제한하려는 속성이 있다는 것을 역사를 통해 알고 있는 것이다. 이와 같이 똘레랑스는 권리는 아니지만 그렇다고 금지되는 것도 아닌 한계자유를 뜻한다. 이것은 물론 시민의 자질이 요구되는 것이다.하지만 나는 똘레랑스의 두 번째 의미는 시민이 자질이 요구되는 만큼 첫 번째 의미의 똘레랑스를 이뤄낸 이후에 할수 있는 것이라는 생각이 든다. 그렇다면 왜 프랑스에서는 똘레랑스가 이뤄진 것이고 우리나라에서는 왜 아직 이뤄내지 못하는 것일까 라는 의문이 들었다. 그것은 한 사회가 이루어진 배경자체가 다르기 때문일 것이라는 생각이 든다. 좀더 구체적으로 예를 들자면 민주주의가 이루어진 배경이 바로 그것이다.그렇다면 이 똘레랑스가 우리 사회의 교육에서 어떻게 적용되고 있고 또한 어떻게 적용되어야 할지에 관해서 생각해보기로 하자. 나의 미래의 직업이 선생님인 만큼 이것을 올바르게 숙지하는 것은 반드시 요구되어야 하는 작업 중의 하나이다.우리사회를 축소해놓은 축소판이라고 하는 우리나라의 교육계의 현실을 살펴보자.홍세화 씨가 나는 빠리의 택시운전사에서 예로든 하나의 일화를 소개해본다.다음과 같은 얘기를 해주었던 화가 선생님이 있었단다. 프랑스에서 국제 아동그림대회가 있었는데 한국에서도 그림을 아주 잘 그리는 학생대표가 참가하게 되었단다. 으레 어느 경체 좋은 들에서 그림대회가 열릴 줄 알았는데 웬걸. 어느 큰 강당이었다는 것이었어. 석고데쎙을 하려나 보다 생각한 이 학생은 강당안을 휘둘러보았는데 아무리 찾아도 석고를 찾을 수 없었다는 것이지. 다만 음악소리만 크게 들리러다는 거야. 이 한국 학생은 당황하여 어쩔줄을 모르고 있었는데 옆의 학생들은 무엇인가를 열심히 그리더라는 것이었지. 결국 이 한국 학생은 붓에 손도 못 댄채 대회장을 나오면서 엉엉 울었다는 얘기였어. 그 학생은 드뷔시의 음악을 들으면서 그 느낌을 그림으로 표현하라는 그 그림대회의 뜻을 전혀 이해할 수 없었던 것이었지물론 이 하나의 일화로만 우리교육계의 현실을 대표할 수는 없지만 우리교육계의 현실의 일부를 보여준다는 것을 확실할 것이다.똘레랑스는 이해한다 라는 개념을 내포하고 있다. 그러나 무조건 이해하고 받아들이는 것이 아니라 어떠한 선을 지키는 것을 의미한다. gadamer는 선입견에 대한 그 동안의 서입견을 버려야 한다고 하며 지평의 개념을 얘기하기도 한다. 선입견이란 무조건 나쁜 의미인 편견만을 의미하는 것이 아니라 현존의 이해수준으로 다른 사람을 받아들일 수 있는 앎의 수준이며 새로운 적법한 선입견을 새로이 가질 수 있으면 이게 바로 진정한 앎의 과정이며 발달 과정이 된다고 한다. 그리고 지평-특정의 유리한 견지에서 볼 수 있는 모든 것을 내포하는 시계-에 대한 말을 한다. 아마도 똘레랑스가 바로 이 지평의 올바른 이해와 상통하는 것이 아닌가 생각된다. 이러한 면에서 볼 때 일화에서 우리나라 학생은 똘레랑스의 부족이 결함이 아닐까 생각이 된다.우리나라의 시험에는 객관식이 대부분이다.물론 수학과 같은 정확한 답이 요구되는 경우는 말이 달라지지만 언어와 같은 주관적인 경우는 확실히 똘레랑스의 개념을 이해하지 못한 것이라는 생각이 든다. 또한 한 문제를 완전하게 모르면 아예 모르는 것과 같은 결과를 준다. 즉 맞은 것이 아니면 틀린 것이다. 이는 똘레랑스에 대한 개념이 학생시절에서 교육될 수 없는 현실이다. 그 예로 2004년 대학수학능력시험에서 언어영역 문제가 그것이다. 3번이냐 5번이냐 말이 많았던 그 문제는 결국 복수정답처리라는 결과를 낳았지만 이 사건으로 인해서 교육평가원의 대표자는 사퇴를 하고 말았고, 언론은 대한민국 교육평가 원의 최대오점이라며 이 사건을 평가하였다. 과연 이 사건의 문제는 무엇이고 어디서부터 시작된 것인가? 3번인가 5번인가를 굳이 찾아서 이 것은 무슨 이유로 답이 되지 않고 저것은 저런 이유로 답이 되지 않고 그렇기 떄문에 3번측 입장은 5번이 옳지 않고 5번 측 입장은 3번이 옳지 않다고 서로 옥신각신하는 것. 이것은 과연 똘레랑스의 개념과 어울리는 것인지 의문이 들 뿐이다.

교육학| 2005.06.12| 3페이지| 1,000원| 조회(433)

교육, 홍세화, 똘레랑스, 택시운전사

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[화학실험] 일정성분비의 법칙

일정 성분비의 법칙(1) Abstract and Introduction중세시대, 연금술사에 대한 이야기쯤은 누구라도 들어보았을 것이다. 즉 인류는 오래 전부터 화학 반응과 그에 따른 물질의 변화에 항상 관심을 가졌다. 연금술사의 시대가 화학반응 연구의 시초가 되었다면 화학자들이 반응물과 생성물의 질량을 정확하게 측정할 수 있는 것은 화학반응 연구의 가속화가 되었고, Joseph Proust는 마침내 주어진 화합물 속에서, 화합물을 구성하는 원소의 질량에 대한 비율은 그 화합물의 출처(Origin)이나 제법(Preparation)에 관계없이 항상 고정되어 있다는 일정 성분비의 법칙(The Law of Definite Proportions)이 주창하게 되었다.1)첫 번째 실험(실험A)은 탄산염(Na2CO3, NaHCO3)을 이용해서 약 200년 전에 밝혀졌던 일정 성분비의 법칙을 재확인해 보는 것이 주목적이다. 이를 위해서 탄산나트륨과 탄산수소나트륨을 염산과 반응시키고 그에 따른 질량 변화의 속도를 정밀하게 측정하여 이산화탄소의 발생 부피를 알아보게 된다. 이 때 반응은 아래와 같다.Na2CO3(s)+ 2 HCl(l) -> CO2(g)+ H2O(l) + 2NaCl(aq)NaHCO3(s)+ HCl(l) -> CO2(g)+ H2O(l) + NaCl(aq)실험에 있어서 탄산염의 종류를 알 수 없고, 오직 염산의 몰수의 차이에 따른 무게변화를 보며 반응속도의 차이를 보고 무엇이 어떤 탄산염인지 알아야 한다.두 번째 실험(실험B)도 앞선 실험과 같은 원리로써 다만 차이점은 이산화탄소의 부피의 차이를 보고 어떤 탄산염인지 알아야 한다.(2) Data and Result1. 실험 A : 탄산염의 분석 (무게 변화)- 저울에 10ml 염산을 가한 후 무게를 0.000이 되도록 맞추고 탄산나트륨인지 탄산수소나트륨인지 모르는 미지의 샘플들을 가해 2초 간격으로 질량 변화를 측정, 그래프로 표시한다.실험 결과- 반응이 일어나는 모양 : 반응은 매우 빠르고 정밀하게 일어나기 때문에 3초간 격으로 질량변화를 측정하는 것보단 2초간 격으로 하는 게 낫다고 판단 하에 2초 간격으로 측정하였다. 샘플A, 샘플B를 넣으면 염산에 의해 반응이 일어나게 되고 이산화탄소라 추정되는 기체가 발생되었다.- 반응 결과시간(초)sampleAsampleB00.10.09920.0930.08740.0890.08160.0830.07290.0780.058120.0750.055150.0740.056180.0720.053210.0710.053260.0710.052310.0710.052400.0710.0521분9초0.0670.0501분30초0.0540.0491분45초0.0520.0442분30초0.0460.039- 표와 그래프에서 보다시피 샘플B의 반응속도가 샘플A보다 더 빠르게 나왔으며 염산과 반응한 양도 많았다. 자료로부터 샘플B의 질량감소량은 약 60%이고, 샘플 A의 질량감소량은 약 54%인 것을 알 수 있다.2. 실험 B : 탄산염의 분석 (이산화탄소의 부피)- 수위 조절용기의 높이를 유리관의 수면과 같도록 한 뒤, 삼각플라스크에 염산을 넣고 0.1g의 탄산나트륨을 가하여 이산화탄소의 부피가 얼마나 되는지 측정한다. 후에 이상기체 방정식을 이용하여 그 식이 성립하는지 알아보자.실험 결과- 실험실의 기압 : 745.5 mb- 실험실의 온도 : 14℃ = 273+14 K①탄산나트륨횟수시료의 질량(g)초기 눈금(mL)반응 후 눈금(mL)부피 변화(mL)10.1012.517.414.9이 때, 발생한 이산화탄소의 몰수를 구해 보면 아래와 같다.P = 745.5/1013 기압= 0.75기압V = 14.9*10-3 LR = 0.08206 ATM?L / mol?KT = 287 K∴(3) Discussion1. 실험 A일정 성분비의 법칙의 개념을 잘 적용해 본다면 이 실험은 특정한 탄산염을 구성하는 원소 간의 질량비가 일정하므로 탄산염이 염산에 반응하여 이산화탄소를 방출할 때 질량이 감소하는 비율이 항상 일정하게 된다는 점을 이용한 것이다. 따라서 탄산나트륨과 탄산수소나트륨의 질량 감소율을 몰수와 원자량을 이용해서 구해보면 탄산나트륨에서 이산화탄소가 빠져나갈 때는 항상41.5 %의 질량이 감소한다. 또한 탄산수소나트륨에서 이산화탄소가 빠져나가면 항상52.3 %의 비율로 질량이 줄어든다. 이는 일정 성분비의 법칙이 성립하기 때문이다.또한 실험 A에서 초속도의 차이가 나는데 이는 화학 반응식과 반응 물질의 농도를 통해서 알 수 있다.(앞서 1. Abstract에서 소개했다.) 우선 두 탄산염의 질량을 0.1g 부근으로 같이 해주었는데 탄산수소나트륨의 경우가 더 분자량이 작기 때문에 반응 초기 농도가 더 크다고 할 수 있다. 따라서 반응 초기 농도가 크기 때문에 반응 속도가 더 빠르게 되고 따라서 샘플 B가 탄산수소나트륨, 샘플 A가 탄산나트륨이라는 걸 알 수 있었다.우리 조가 했던 실험에서는 탄산수소나트륨이 60%, 탄산나트륨이 54%로 이론치보다 많은 질량 감소율을 나타내주었다. 이는 다음과 같은 이유로 추측된다.1. 염산수용액속에서의 물이 증발을 했기 때문이다.분명 반응이 끝났음에도 질량이 계속 줄었다.2. 저울은 0.00a까지 측정하는 초정밀기계로서 숨소리 에도 질량 측정에 영향을 받는다. 하지만 우리가 쓴 저울은 유리벽이 없었기에 공기 중으로 쉽게 노출 되었고 그만큼 정밀한 측정이 불가능하였다.3. 샘플들을 채취할 때 완벽히 1g이 되기 힘들었다. 저울에서 오차범위가 0.01 이었기 때문에 미묘하게 차이가 났을 수도 있다.따라서 이번 실험 A의 개선점을 다음과 같이 생각해 볼 수 있다.1. 저울마다 유리벽으로 둘러싸이게 해 물의 증발과 숨에 의한 오차를 막는다.2. 탄산나트륨이 아무리 값이 싸다고 하지만 시약병의 뚜껑을 계속 열어 두어선 안 된다. 흡습성 때문에 정밀한 실험이 안 될 수도 있기 때문이다.2. 실험B사실 이 실험은 나에게 있어 정말 까다로운 실험이었다. 몰수를 계산하는 데 있어서 단 하나의 수치라도 미묘한 오차가 생기게 되면 안 되기 때문에 정말 신중한 실험 자세를 필요로 하였다. 일정성분비법칙에 의한 수치측정과 그 자료들을 가지고 이상기체상태방정식에 넣어보면서 정확한 몰수를 구하는 것 그것이 이 실험의 핵심이다.우리 조가 구한 식은이것이었지만 실제 이론상 몰수 하고는 조금 틀렸다.(이산화탄소에 의한 부피변화량이 약 20ml가 나와야 된다.)왜 이런 큰 차이를 나았을까?1. 이산화탄소가 틈새사이로 새어나갔을 경우를 간과해서는 안 된다. 사실 실험 장치를 우리가 직접 설치한 것이 아니고, 테플론 테이프도 모자랐기 때문에 바로 전 시간에도 사용한 실험 장치를 사용하였다. 이산화탄소가 튜브를 통해 이동할 때, 튜브가 꺾여있거나 구부러진 경우도 정확한 실험을 방해했다.

공학/기술| 2005.03.27| 6페이지| 1,000원| 조회(630)

화학실험, 일정 성분비, 이상 기체

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[화학실험] 수소이야기

수소 이야기(1)Abstract and Introduction이번 실험은 자연계를 이루는 원소 중 우주의 발생과 함께 탄생한 가장 오래된 원소인 수소의 발생 원리와 성질, 마지막으로 수소만의 고유적인 선스펙트럼을 알아보면서 생물체의 삶을 영위하는데 필수적인 원소인 수소에 대해서 이해해본다.먼저 첫 번째 실험(편의상 실험 A-1이라 명명)에서는 수소보다 반응성이 큰 금속인 아연과 납이 산에 반응했을 때 수소가 발생하는 사실을 관찰하고 수소보다 반응성이 작은 금속인 구리가 산에 반응했을 때에는 수소기체가 발생하지 않음을 관찰한다. 즉 실험의 원리는 반응성의 차이이다. 두 번째 실험(실험A-2라 명명)은 수소의 폭명성을 원리로 둔 실험으로써 아연과 산의 반응으로 인한 수소기체를 모아서 불과의 연소 반응을 실험해본다. 그리고 마지막 실험(실험 B라고 명명)에서는 원자의 발광 및 광흡수에 따라 달라지는 선스펙트럼을 통해 수소와 헬륨 및 중수소(듀테륨=질량수가 2인 수소)의 선스펙트럼을 관측해 보고 각각의 특징을 알아본다.금속과 산의 반응은 이온화 경향의 차이에 의한 산화?환원반응이다. 산 속에는 기본적으로 수소이온이 있는데 이 수소이온이 자신보다 이온화 경향이 더 큰 금속을 만났을 때 수소 이온은 금속으로부터 전자를 받아서 수소 기체로 환원이 되어 대기 중으로 방출되며 금속은 전자를 잃었기 때문에 금속 이온으로 산화되면서 부식되게 된다.수소와 같은 경우에는 수소기체가 있는 곳에서 담뱃불만 피워도 폭발하는 폭명성을 띄고 있다.또한, 각 원자들은 자신만의 고유한 전자껍질을 가지고 있으며, 전자껍질 속에 있는 전자가 에너지 준위에 의해 에너지 변화를 일으키고 이러한 에너지 변화 때문에 고유 파장의 빛에너지가 발생한다. 따라서 각 원소마다 고유한 선스펙트럼이 나타나게 된다. 하지만 눈을 통해서 미세한 선스펙트럼을 관찰하기 어렵기 때문에 분광 분석법이 개발된다. 1860년 기체방전관을 통해서 분젠이 헬륨과 수소를 관찰한 것이 최초의 선스펙트럼의 사용이다.(2) Data and ResultsA. 수소의 발생1. 금속과 산의 반응- 시험관 3개를 준비해 아연, 납, 구리 조각을 각각 넣고 일정 농도의 염산(12N)을 가 한 다음 결과를 관찰한다.금속반응 결과아연납구리염산과 맹렬히 반응하여 열을 발생시키며 연기로 된 기체가 발생되는 것을 확인하였다. 결과적으로 그 기체는 수소이며, 아연은 반응이 진행될수록 부식되었다.눈에 띌 만큼 활발히 반응이 진행되지 않았으나 자세히 들여다보면 주위에 작은 기포들이 붙어 있어 반응이 일어나고 있음을 알 수 있다.반응이 일어나지 않았다.2. 수소의 폭명성- 가지 달린 플라스크 내에 아연과 염산을 넣어 반응시키고 생성되는 기체를 테플론 테이프로 연결한 풍선에 모은다. 풍선에 불을 붙인 후 그에 따른 반응을 관찰한다.관찰 사실 : 일반적인 풍선이 터지는 소리가 아닌 펑하고 크게 소리가 나며(폭명현상) 터졌다. 그러나 후드가 너무 어두운 나머지 물의 생성을 관찰할 수는 없었다.B. 수소의 선스펙트럼- 기체 방전관(수소, 헬륨, 듀트륨)을 전극 사이에 넣은 후 전원에 연결하고 방출되는 빛 을 분광기를 이용해서 관찰한다.관찰 결과- 수소 : 선스펙트럼에는 4개의 선이 보였다. 방전관의 색은 전반적으로 보라색을 띄었 다.수소파란색하늘색초록색빨간색파장440490550670- 헬륨 : 방전관은 옅은 노란 색을 띄었으며 선스펙트럼에서는 5개의 선이 관찰되었다.헬륨파란색하늘색초록색노란색빨간색파장4*************0(3) Discussion1. 실험 A-1산과 금속의 반응에 있어서 3가지 반응의 차이는 이온화 경향의 차이와 같다는 것은 위에서도 밝혔다. 즉 이온화 경향의 차이에 따라 산화?환원 반응이 일어나는지가 결정된다는 것이다. 금속의 이온화 경향성을 살펴보게 되면 이러한 순으로 이루어져 있음을 알 수 있게 된다.K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Ni>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Cu이온화 경향이 클수록 전자를 잘 잃어 산에 더 맹렬히 반응하게 되고(산화 환원반응) 수소보다 이온화 경향이 작다면 반응하지 않게 되는 것이다.이러한 지식을 토대로 A-1실험을 분석해 보면 아연과 같은 경우 이온화 경향성이 크기 때문에 H+Cl- + Zn->H2 + Cl- + Zn2+ 이렇게 반응이 일어나게 되어 수소를 발생시킨다. 마찬가지로 납도 H+Cl- + Pb -> H2 + Cl- + Pb2+ 이렇게 반응하지만 이온화 경향이 수소와 별로 차이가 나지 않기 때문에 반응을 관찰하기가 어려운 것이다.(이것은 내가 생각하기로 이 실험의 개선할 점이 아닌가 생각해본다. 수소와 이온화 경향이 한 단계밖에 차이가 나지 않기 때문에 눈으로 반응을 관찰하기가 어려워 실험하는 데 있어서 방해받았다.) 구리와 같은 경우 수소보다 이온화 경향이 작으므로 반응은 절대 일어나지 않는다. 그렇지만 수소 뒤에 있는 금속이 다 산에 녹지 않는 것은 아니다. 진한 염산과 진한 질산의 혼합물인 왕수는 수소보다 이온화 경향이 작은 금이나 백금 등을 녹일 수 있다.2. 실험 A-2일단 염산과 아연을 반응시켜 나오는 수소를 풍선에 포집하였다. 우리 조에서는 아연이 너무 맹렬히 반응 하는 바람에 수소가 엄청 많이 나와 풍선이 너무 커져서 어쩔수 없이 풍선속의 수소를 약간 방출하였는데 냄새가 무척 심했다.(수소는 무색무취의 기체라 알고 있었는데 이런 냄새가 나는 이유가 무척이나 궁금해서 서적들을 뒤져 보았는데 어떤 결론도 내리지 못했다.) 이렇게 포집한 수소를 후드로 집어넣어서 불을 붙여 터뜨리면 펑하는 소리와 함께 수소가 연소된다.아쉬웠던 점은 이 실험에서는 대조구가 없었다는 점이다. 즉 수소 기체가 담긴 풍선 뿐만 아니라 다른 기체가 담긴 풍선들(예를 들어 화학적으로 안정한 헬륨등)을 불을 붙여 태워 보아야 수소의 특징이 좀 더 명확히 들어 날것이다.폭명 현상은 수소의 연소 반응으로 연소 생성물로는 물이 생긴다. 하지만 이번 실험에 있어서 수소의 양은 미미했고, 또한 후드가 낡아 검은 색을 띄어서 물 분자들을 관찰하기는 어려웠다. 만약 이 실험을 다시 해 볼 수 있는 기회가 된다면 수소 기체를 수상치환으로 플라스크에 포집하고 플라스크를 진환황산으로 수증기를 제거해준 다음 연소시켜 염화코발트 종이나 무수황산구리로 수증기를 확인해보는 것이 좀 더 효율적인 방법일 듯싶다. (물론 진환 황산의 취급의 어려움 때문에 이러한 실험설계는 무리가 있을 수도 있다.) 또한 수소의 연소과정에서는 많은 에너지들이 나오는데 이러한 성질을 착안 미래의 대체에너지로 수소에너지가 거론되고 있다.

공학/기술| 2005.03.27| 5페이지| 1,000원| 조회(868)

수소, 폭명성, 선스펙트럼

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