이 연구의 목적은 황산구리를 통해 초등학교 4학년과 6학년 학생들의 물질에 대한 관찰능력과 사전지식 수준 및 종류를 조사하고 비교하여, 초등학교 실험 학습 활동을 위한 학습 자료를 마련하기 위한 것이다. 연구를 위하여 80명의 초등학교 4학년과 6학년 학생들을 대상으로 시범실험을 실시하고, 끝이 열린 질문지로 설문조사를 수행하였다. 연구 결과, 첫 번째, 황산구리 결정보다는 황산구리 가루에 대한 시각과 촉각의 감각기관을 통한 관찰 활동에서 더 많은 학생들이 더 다양하게 관찰을 하였다. 두 번째, 황산구리의 물리적 변화에 대한 관찰 활동에서 4학년과 6학년 학생들의 대부분이 용해 개념에 대한 이해가 부족하였으며, 재결정에 대해서도 다양한 의견을 제시하였다. 세 번째, 황산구리의 화학적 변화에 대한 실험 학습 활동에서 4학년 학생들의 응답이 6학년 학생들의 응답보다 다양했다. 그러나 4학년 학생들의 응답은 화학반응 과정 중의 일부 현상에 한정된 장면 관찰이었고, 6학년 학생들의 응답은 화학반응으로 변화되는 과정을 포함한 과정 관찰이었다. 네 번째, 황산구리의 구조에 대한 예상에서 학생들은 다양한 유형의 구조를 제시하였으나, 아무도 과학적으로 인정되는 구조를 제시하지는 못했다. 그러나 초등학교 학생들이 관찰 활동과 시범 실험을 통하여 나름대로 다양한 형태의 황산구리 구조를 예상하는 것으로부터 초등학교 학생들의 다양한 탐구 능력을 엿볼 수 있었다. 따라서 초등학교 학생들에게 황산구리와 같은 친숙한 학습 자료를 이용하여, 물질 분야의 과학적 개념을 지도하는 실험 학습 활동 중심의 과학교육을 지속적으로 시도해야 할 것이다.

• 류재인