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생명과학 Ⅰ- 1 - 3. 생명과학의 탐구 과정

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by

형은 전

on 10 March 2014

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Transcript of 생명과학 Ⅰ- 1 - 3. 생명과학의 탐구 과정

생명과학 Ⅰ-1-3. 생명과학의 탐구 과정

간단하게 들어가 보기
우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 나뭇잎에 단풍이 왜 드는지
머리카락은 왜 길어지는지 혹은 왜 아픈지 궁금하지 않으세요??

자 이제부터 저와 함께 이런 의문들을 도출 할 수 있는 방법들을 알아봅시다!!
에이크만의 각기병 탐구
에이크만의 각기병 탐구
생명과학의 탐구 과정
Describe the desired state
예외 설명 및 내용 정리
- 하지만, 모든 탐구가 앞에서의 방법처럼 하는 것은 아니다.
- 때로는 신중한 관찰 및 자료 분석을 통해 여러 가지 사실을 종합하여 과학 지식을 축척하기도 한다.
- 과학자들은 기존에 있던 지식을 바탕과 체계적인 탐구 방법으로 새로운 내용을 발견하였다.
- 혹은 직접 실험하여 얻은 자료를 바탕으로 직관력과 독창적인 생각을 발휘하여 새로운 사실 또한 발견하기도 했다.
마지막 정리할 겸 QUIZ~!!!
에이크만 (Eijkman, C : 1858 - 1930)
교과서 16p 참조!!
각기병은 비타민 B1 및 티아민의 부족으로 나타납니다.

이 증상은 다리가 휘고 팔다리의 신경과 근육을 약해지게 합니다.

상황이 악화 된다면 심장병 및 경련이 일어나고 몸이 붓습니다.
방금 간단하게 에이크만과 각기병에 대해서 살펴보셨습니다.
탐구 주제 및 문제 발견
가설 설정
탐구 설계
(가) 닭의 주변 환경을 조사한 결과 모이를 주는 병사가 바뀌었음을 알아냈다. 즉, 전에는 병사가 닭에게 백미를 먹였지만, 바뀐 병사는 닭에게 현미를 먹였다.
(나) 에이크만은 실험 결과를 토대로 '현미에는 각기병을 예방하는 물질이 들어 있다.'는 결론을 얻었다.

(다) 에이크만은 닭은 두 집단으로 나누어 한 집단에는 백미를 먹이고, 다른 집단에는 현미를 먹여 기르면서 관찰하였다.

(라) 에이크만은 인간의 각기병 증세와 비슷한 증상을 보인 닭이 나은 것을 보고 각기병이 낫게 된 이유에 대해 의문을 가졌다.

(마) 에이크만은 '현미에는 닭의 각기병을 치료하는 어떤 물질이 들어 있을 것이다.'라는 생각을 하였다.

(바) 백미를 먹인 집단에서만 병이 발생했다. 또 병든 닭에게 현미를 먹이고 건강한 닭에게 백미를 먹인 결과 병든 닭은 호전되었지만 건강했던 닭은 병이 발생했다.
NO. 1
에이크만의 각기병의 실험에 관한 질문입니다.

이 실험에서 조작 변인, 통제 변인, 종속 변인은 무엇이였을까요??
NO. 2
NO. 3
다음을 순서대로 나열해보시오.

자료 해석, 일반화, 문제 인식, 탐구 설계 및 수행, 가설 설정, 결론 도출
Based on Jim Harvey's speech structures
에이크만
네덜란드 군의관 출신
각기병의 원인 발견
노벨상 1929년에 받음
각기병이란??
함께 해 보아요~!!!
교과서 16쪽에 있는 에이크만의 각기병의 탐구에 대해서 알아보기 전에 교과서 17쪽에 있는 생명 과학의 탐구 과정에 대해서 먼저 알아보도록 합시다.
여러분 중학교 시절에 자유탐구 해보셨나요??
일단 가장 먼저 탐구할 주제를 선정하시고
이것저것 실험 설계 하셨죠??
그 때 실험 설계 했던 그 과정들이 바로 오늘 할 내용입니다~!!
간단한 맛보기 샘플을 보여드리겠습니다.
변인통제 설정
결과 정리 및 분석
결론 도출 및 일반화
탐구 수행
제가 중학교 시절에 했던 간단한 실험을 예로 들겠습니다.
작년에 탐구했던 생명 과학 관련 내용입니다.
학의천에서 봉사활동을 여러 번 하다 보니 하수구 부근의 물에는 거품이 떠 다녔고, 그렇지 않은 곳에서는 거품이 없었습니다. 그래서 이러한 원인을 조사하기 위해 강물의 수질 탐구를 시작하게 되었습니다.
탐구 동기 = 곧 문제 인식
이 실험에서 DO 값이 높고, BOD 값이 낮은 구간을 오염이 적고 거품이 많이 안나는
실험을 실행하기 전에 어떻게 어떤 장소에서 채취할 것인지 구체적으 구상하였습니다.
그리고 어떤 방법으로 어떻게 실험을 할 것인지
설정하였습니다.(이 때 변인통제 외 주의사항 설정했음)
변인통제란??
실험할 때 결과의 타당성을 높이기 위해 대조군을 설정한다. 또 조작변인을 제외한 다른 일정하게 유지해줘야 되는 변인
대조군 : 실험하려는 실험군과 비교가되는 실험 대상 (자연상태, <조작을 안한>)
실험군 : 실험 효과를 알아보기 위한 대상, 요인을 변화시켜줘야 한다. (인위적인 조작을 가했음)
독립 변인 : 실험 결과에 영향을 줄 수 있는 변인으로 조작 변인과 통제 변인이 있다.
조작 변인 : 실험에서 체계적으로 변화시켜 주어야하는 대상
통제 변인 : 조작 변인을 제외한 독립 변인
종속 변인 : 조작 변인에 따라 변하는 변인
설계 된 실험을 바탕으로 탐구를 수행한다.
교과서 16p !!!
NO. 4


에이크만의 각기병 총 정리
NO. 5
문제 인식 후
자연을 유심히 관찰
결론을 도출해냈다.
- 자료를 종합, 결론 내리고, 가설 수용 여부를 여기서 판단
탐구를 수행한다.
(여기서 변인 및 실험내용에 대해서 설정한다.)
문제 인식
가설 설정
- 제기된 문제에 대해 잠정적인 결론을 내림.
실험 결과를 분석한다.
실험 결과를 통해 얻은 자료에서 경향성, 규칙성을 분석한다.
1. 에이크만의 탐구 과정을 순서에 맞게 배열해 보자.
→ (라)-(가)-(마)-(다)-(바)-(나)
2. 에이크만이 실험 전에 내린 잠정적인 결론은 무엇인가?
→ 현미에는 닭의 각기병을 치료하는 어떤 물질이 들어 있을 것이다.
3. 에이크만이 수행한 실험에서 조작 변인과 종속 변인은 무엇인가?
→ 조작 변인 : 닭에게 주는 먹이의 종류
→ 종속 변인 : 닭의 각기병 호전 유무
4. 위의 과정을 참고하여 과학자가 문제를 해결하는 과정을 정리해 보자.
→ 문제발견 - 자연을 유심히 관찰 - 탐구 설계 - 탐구 수행 - 결과 분석 - 결론 도출 및 일반화
만약 이 과정에서 가설이 틀리면 가설을 수정!!
☆ 위 실험에서의 실험군과 대조군
→ 실험군 : 하수구 강물
→ 대조군 : 일반 강물

☆ 위 실험에서의 독립 변인
→ 독립 변인, 즉 조작 변인과 통제 변인
→ 조작 변인 : 강물을 뜨는 장소 (즉 강물의 종류가 다르다는 뜻)
→ 통제 변인 : 실험도구, 실험 시간, 실험 장소 등 기본적으로 유지해야 할 조건 충족

☆ 위 실험에서의 종속 변인
→ 종속 변인 : 강물의 수질 상태
조작 변인 : 닭의 먹이의 종류
통제 변인 : 닭들을 기르는 장소 및 필수적으로 유지 되어야 하는 조건
종속 변인 : 닭의 각기병 호전 유무


이 실험은 앤더슨의 실험이다. 물음에 답하라.

대조군과 실험군은??
대조군 : 원래 수컷 천인조 집단
실험군 : 꼬리 자른 집단, 꼬리 덧붙인 집단, 꼬리 자르고 다시 덧붙인 집단
앤더슨은 천인조의 수컷이 다른 새들에 비해서 꼬리가 50cm 길다는 사실을 발견했다. (관찰)
앤더슨은 의문을 갖고 천인조 수컷이 꼬리가 긴 이유는 천인조 암컷이 긴 꼬리를 갖는 수컷을 좋아하고 선택했기 때문에 수컷의 꼬리가 점점 길어졌다고 생각했다.
그래서 천인조 수컷의 꼬리 길이가 길수록 더 많은 암컷이 이 수컷을 선택할 것이라는 가설을 세웠다. (문제 인식 및 가설 설정)
◆ 36마리의 수컷 천인조를 사로잡아 이를 4개의 집단으로 나누었따.
◆ 첫 번째 집단은 원래 상태의 수컷 천인조 집단, 두 번째 집단은 천인조의 꼬리를 자른 집단, 세 번째 집단은 첫 번째 집단에서 자른 천인조의 꼬리를 덧붙여 길게 만들어준 집단, 네 번째 집단은 꼬리를 자른 후 다시 접착제로 붙인 집단이었다.
◆ 이렇게 처리된 수컷들을 다시 풀어준 후, 어떤 수컷 천인조가 암컷 천인조에 의해 더 많이 선택되는지를 관찰하였다.
(실험 설계 및 수행 (가설 검증))


실험 결과 암컷 천인조는 일관되게 꼬리를 덧붙여준 세 번째 천인조 집단을 선택했고, 그다음에 대조군인 첫 번째 집단과 꼬리를 자른 후 다시 접착제로 붙인 네 번째 집단을 선택하였다. 그러나 꼬리가 짧은 두 번째 집단은 거의 선택되지 않았다. (자료 해석 <결과 분석>)

앤더슨의 실험 결과로 암컷 천인조는 꼬리가 긴 수컷을 배우자로 선호한다는 것을 알게 되었다. (결론 도출)
이제 정리를 어느 정도 하셨죠??
그러면 마지막으로 머리 식힐 겸 동영상 한 편 보고 끝내요~!!
최고의 맛
http://www.ebs.co.kr/replay/show?courseId=BP0PAPB0000000009&stepId=01BP0PAPB0000000009&lectId=10186453#
문제 인식 - 가설 설정 - 탐구 설계 및 수행 - 자료 해석 - 결론 도출 - 일반화 및 법칙화
에이크만의 닭의 각기병 탐구에 관한 내용중에 실험군과 대조군을 말해보시오.
실험군 : 현미를 주어 기른 닭
대조군 : 흰쌀을 주어 기른 닭
교과서 18쪽!!
물의 깨끗한 정도를 측정하는 여러 척도에 대해서 조사를 하였고,
그 결과, 거품이 없는 다른 구역에서의 수질과 거품이 있는 하수구 근방의 수질에 차이가 있다는 것을 알게 되었다.
즉, 수질이 깨끗할수록 거품이 적게 된다는 것이다.
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