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pp.192-202
이 연구의 목적은 탄소 순환 관련 탄소 배출 시나리오를 통해 고등학교 학생들의 질량 보존의 개념을 확인하는 것이다. 이 연구를 위해 총 76명의 고등학교 2학년 학생들이 참여하였다. 연구 참여자들에게 2013년의 대기 중 이산화탄소 값이 2110년까지 ±15%의 변화로 450 ppm와 340 ppm으로 점진적으로 증가 또는 감소되는 두 개의 시나리오를 제시하였다. 시나리오에 따라 연구 참여자들에게 이산화탄소의 배출량 궤적을 그리게 한 후, 이를 설명하게 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 대부분의 연구 참여자들은 탄소 배출 시나리오에 따른 이산화탄소 배출량과 자연적 순수 제거량에 대한 질량 보존의 추론보다는 이산화탄소 배출량은 앞으로도 계속해서 증가할 것이라는 결과를 나타내었다. 이는 연구 참여자들이 고등학교 지구과학 교과서의 탄소 배출과 관련된 그래프들 즉, 산업혁명 이후 최근까지의 인위적 이산화탄소 배출량 그래프, 대기 중 이산화탄소 농도 그래프, 평균 지구의 온도에 대한 그래프를 통해 이산화탄소 배출량이 계속해서 증가할 것이라는 패턴 매칭(pattern matching)을 생각하게 되었다는 것을 의미한다.
The purpose of this study was to investigate high school students' conception of conservation of mass through the scenario of carbon emission in terms of carbon cycle. Seventy six high school students of 11th grade were participated in this study. Participants were provided with two scenarios that showed a gradual increase and decrease of atmospheric CO2 amount from the level recorded in 2013 up to 450 ppm and to 340 ppm by 2110, which is the changes of around 15%. We asked participants to explain the reason after having them draw the emissions trajectory of CO2 according to scenario. Most participants thought that carbon emission would continue to increase despite the two scenarios of carbon emission making sense in terms of conservation of mass between emissions and the natural removal of carbon dioxide. This implies that participants came to think of pattern matching that carbon emission would continue to increase as they used correlation graphs of carbon emission: that is, the graphs of the evolution of anthropogenic emissions, of atmospheric CO2, and of global mean temperature, from the beginning of the Industrial Revolution up to date, all of which are shown in high school earth science textbooks.
