점적병의 스포이트로 떨어뜨리는 액체방울의 질량 유사성에 대한 탐구: 초등예비교사의 인식 조사 및 질량 측정실험 (An exploration about the mass comparison of droplets dropped from a bottle’s dropper: Elementary school pre-service teacher’s perception and mass measurement experiments of the liquid drops)

서지정보

· 발행기관 : 한국현장과학교육학회
· 수록지 정보 : 현장과학교육 / 15권 / 5호 / 452 ~ 467페이지
· 저자명 : 김한제

초록

점적병의 스포이트는 액체 물질을 방울 단위로 가할 수 있도록 고안된 기구이며, 스포이트를 사용하여 떨어뜨리는 액체방울의 크기는 서로 비슷할 거라고 예상할 수 있다. 그러나 몇몇 초등예비교사는 ‘스포이트로 떨어뜨리는 물방울의 크기가 같다’는 가정에 대해 의구심을 제기한다. 따라서 예비교사들을 대상으로 점적병의 스포이트를 사용하여 떨어뜨리는 액체방울의 질량 유사성에 대해 어떠한 생각을 가지고 있는지 설문지를 통해 조사ㆍ분석하였다. 또한 스포이트와 액체물질의 종류 및 조건을 달리하며 떨어뜨리는 액체방울의 질량 측정실험을 진행하였고, 그 측정값을 분석하였다. 내용을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 떨어뜨리는 액체방울의 질량에 대해 68명(68/161, 42.2 %)의 학생이 ‘적절한 이유’를 제시하며 서로 ‘비슷하다’고 설명하였고, 51명(51/161, 31.7 %)의 학생은 ‘비교적 적절한 이유’를 들어 설명하였다. 둘째, 예비교사는 스포이트를 사용하여 떨어뜨리는 액체방울의 질량 유사성에 대해 비교적 잘 이해하고 있었으나, 44명(44/161, 27.3 %)은 이해가 부족한 것으로 나타났다. 셋째, 연구에서 사용된 점적병의 스포이트에서 떨어뜨리는 물방울의 평균질량은 50.6 mg이었고 1.91 mg의 표준편차를 보여주었는데, 이는 평균대비 3.8 %로 대부분의 물방울은 96 %이상의 질량 유사도를 보인다고 할 수 있다. 이러한 결과는 맨 유리와 셀로판테이프 위의 물방울모양 비교실험에 영향을 줄만한 차이는 아니라 여겨진다. 넷째, 스포이트와 액체물질의 종류 및 조건을 달리했을 때, 액체방울의 평균질량에 영향을 미치는 요인은 액체의 종류, 스포이트 끝부분 내경의 크기, 끝부분의 표면적, 끝부분의 모양 등이 있음을 알 수 있었다.

영어초록

Droppers are designed to add liquid materials drop by drop. And the size of the droplets dropped from a dropper can be expected to be similar. However, some elementary pre-service teachers doubt the assumption that the droplets from the same dropper will be the same size each other. Therefore, the survey was conducted for pre-service teachers through a questionnaire to see what they think about the mass similarity of droplets dropped from the dropper. And their perceptions were analyzed. In addition, experiments were conducted to measure the mass of liquid droplets while varying the type of dropper, the liquid material, and variables. Also the measured mass values were analyzed. The results of the analyses are as follows: First, about the mass of droplets, 68 students (68/161, 42.2 %) explained that it will be ‘similar’ with ‘appropriate reasons’. And 51 students (51/161, 31.7 %) explained it with 'relatively appropriate reasons’. Second, pre-service teachers understood well about the mass similarity of droplets from the dropper, but 44 students (44/161, 27.3 %) showed insufficient understandings. Third, the average mass of the water droplets dropped from the dropper used in the study was 50.6 mg and showed a standard deviation of 1.91 mg, which is 3.8 % of the average, and it can be translated that most water droplets show mass similarities of more than 96 %. This result is not considered to be quite affective to the comparison experiment of the droplet shape on glass and cellophane tape. Fourth, it was found that the factors affecting the difference in average mass of the droplet were the kind of liquid material, the size of the inner diameter of the dropper’s tip, the surface area of the dropper’s tip, and the shape of the dropper’s tip.

참고자료

· 없음