본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

생명공학 단원의 제한 효소 지도 작성 탐구실험 수업이 고등학생의 과학긍정경험에 미치는 영향

The Effects of Positive Experience about Science of High School Students in an Inquiry Experiment Class on Restriction Enzyme Mapping in Biotechnology Chapter

장정호|정수연
과학교육연구소 (Science Education Research Institute)|2022.12|과학교육연구지 (Journal of Science Education)|제46권 제3호|pp. 293-311|DOI 10.21796/jse.2022.46.3.293

0

조회

0

다운로드

1

인용

0

참고문헌

키워드

inquiry experimentGeneral High School제한 효소 지도 작성과학긍정경험탐구실험일반계 고등학교Restriction Enzyme MappingPositive Experiences about Science (PES)

초록

본 연구는 분자생물학 기초 소양 함양을 위한 제한 효소 지도 작성의 탐구실험을 구성하였고, 일반계 고등학교 2학년을 대상으로 학생 중심의 제한 효소 지도 작성 탐구실험 수업을 통해 탐구실험 능력과 과학긍정경험에 미치는 영향을 분석하였다. 우선, 탐구실험 수업이 일반계 고등학생의 과학긍정경험에 있어 ‘그렇다’ 이상으로 응답한 비율이 사전에 비해 사후에서 높은 것으로 보아 유의미하게 효과가 있는 것으로 나타났다. 제한 효소 지도 작성을 위한 연속의 5단계로 구성하여 적용한 결과 학생들의 과학 분야 학업에 대한 흥미 유발뿐만 아니라 학생들의 수업 참여도가 높아졌고, 구체적인 과학 학습 동기, 과학 진로 포부 및 체험 자료로도 효과적인 것으로 나타났다. 탐구실험 수업의 과학 환경이 학생들의 학습 태도와 과학긍정경험의 향상으로 이어져 수업의 집중과 수업의 질적 향상, 학생간의 적극적인 의사 소통과 상호 협력의 중요성에 긍정적인 영향을 끼쳤다. 또 탐구실험 수업이 진로 체험의 기회를 제공함으로써 분자생물학의 기초 소양 함양과 이공계 진학의 토대가 될 것이다.

Abstract

In this study, a restriction enzyme mapping inquiry experiment was developed for cultivating basic knowledge on molecular biology and the effects on inquiry experiment ability and positive experience on science through student-centered molecular biology inquiry experiment class for second graders of a general high school was analyzed. First of all, it was found that the experimental class through the inquiry experiment was significantly effective as the percentage of high school students who answered 'yes' or higher in the positive science experience of general high school students was higher after than before the test. As a result of developing and applying a series of five classes for the creation of restriction enzyme maps, not only did the students' interest in science studies, but also their class participation increased. They were also used as effective specific science learning motives, science career aspirations and experience data. The science environment of the inquiry experiment class led to the improvement of students' learning attitudes and positive science experience, which had a positive effect on the importance of class concentration and class quality, active communication and mutual cooperation among students. In addition, inquiry and experiment classes will provide opportunities for career experience, which will become the foundation for cultivating basic knowledge on molecular biology and advancing to science and engineering.

참고문헌 (43)

  1. Ahn, K., "Construction of BamHⅠ and Sal Ⅰ Restriction map of plasmid pKS1", The Journal of the Basic Science Research Institute, 10, pp.27~38 (1996)
  2. 홍명진, "생명과학 교과서에 수록된 DNA 종이 모형 분석과 개선된 DNA 종이 모형의 개발", 현장과학교육, 11(1), pp.37~43 (2017), 한국현장과학교육학회[DOI]
  3. Ibanez, M. B., "Gamification for engaging computer science students in learning activities : A case study", IEEE Transactions on Learning Technologies, 7(3), pp.291~301 (2014)
  4. 정진우, "중학교 과학 실험 수업에서 초임 과학 교사들의 탐구 지도 수준 분석", 한국지구과학회지, 27(4), pp.364~373 (2006), 한국지구과학회
  5. Jeong, S. Y, "Development and Application of the Laboratory-Oriented Molecular Biology Inquiry Program for General High School Students", Doctor, pp.2021
  6. 정수연, "2015 개정 과학과 교육과정에 따른 고등학교 생명과학Ⅱ 교과서의 탐구활동 유형 분석", 과학교육연구지, 43(1), pp.43~63 (2019), 과학교육연구소[DOI]
  7. 정수연, "2009 개정과 2015 개정 과학과 교육과정에 따른 고등학교 생명과학 Ⅱ 교과서의 탐구활동 유형 분석", 현장과학교육, 14(2), pp.160~174 (2020), 한국현장과학교육학회[DOI]
  8. 조재형, "ABO식 혈액형 유전자를 활용한 분자생물학 탐구 프로그램의 개발 및 적용", Brain, Digital, & Learning, 10(4), pp.547~569 (2020), 뇌·AI기반교육연구소[DOI]
  9. 강훈식, "과학선도학교 사업이 학생의 과학긍정경험에 미치는 영향및 관련 교육과정 요소에 대한 교사의 인식", 한국과학교육학회지, 39(2), pp.279~293 (2019), 한국과학교육학회[DOI]
  10. Kim, E. J, "A Study on the Misconception and students' understanding about chromosomes, genes, and genetic information", Master, pp.2002
  11. 김희경, "과학 긍정경험 구성 변인 간의 구조방정식 모형에 관한 연구", 한국과학교육학회지, 37(3), pp.507~521 (2017), 한국과학교육학회[DOI]
  12. Kim, K., "Analysis of 'Digestion of Starch by Saliva'Experiment in High School Biology Textbook", Korean Journal of Biology Education, 27(1), pp.25~34 (1999)
  13. Kim, M., "Rethinking difficulties of teaching inquiry-based practical work : Stories from elementary preservice teachers", ~ (2011)
  14. 김중복, "실생활 소재 과학 탐구 모듈이 중학생의 과학 탐구 능력과 실험 활동에 대한 태도에 미치는 효과", 한국과학교육학회지, 25(7), pp.811~819 (2005), 한국과학교육학회
  15. 김용성, "보편적 학습설계 기반 과학수업이 중학생의 과학긍정 경험에 미치는 영향", 특수교육재활과학연구, 58(1), pp.49~79 (2019), 특수교육재활과학연구소[DOI]
  16. OECD programme for international students assessment : An in-depth analysis of PISA 2015 results, "Ku, J.", KICE, ~, pp.Research Report RRE 2017-9 (2017)
  17. 곽영순, "고등학생의 과학긍정경험 향상을 위한 교수학습 및평가 개선 방안에 대한 질적 탐구", 한국과학교육학회지, 40(3), pp.337~346 (2020), 한국과학교육학회[DOI]
  18. 이정수, "중학생의 과학에 대한 태도, 과학 학습 동기 및 자기조절학습 전략과과학 학업성취도의 구조적 관계 분석", 한국과학교육학회지, 34(5), pp.491~497 (2014), 한국과학교육학회[DOI]
  19. 이여빈, "게이미피케이션 요소를 적용한 ‘사이언스 레벨 업’ 과학 수업이 과학긍정경험에 미치는 효과", 생물교육, 47(1), pp.97~106 (2019), 한국생물교육학회[DOI]
  20. Lee, Y., "Restriction endonuclease mapping of the plasmid pTi12 from Agrobacterium tumefaciens", Korea Journal of Microbiology, 25(3), pp.173~179 (1987)
  21. Lewis J., "Traits, genes, particles and information : re-visiting students’ understandings of genetics", International Journal of Science Education, 26(2), pp.195~206 (2004)
  22. Lewis J., "Genes, chromosomes, cell division and inheritance - do students see any relationship?", International Journal of Science Education, 22(2), pp.177~195 (2000)
  23. Min, J. S., "Analysis of Students'Alternative Conceptual Frameworks on Genetics and Evolution", Master, pp.2003
  24. Ministry of Education, "National science curriculum . No. 2015-74", Ministry of Education, ~ (2015)
  25. 문주영, "과학중심 STEAM 프로그램이 과학긍정 경험에 미치는 효과: 초등학교 과학 “지구와 달” 단원을 중심으로", 과학교육연구지, 42(2), pp.214~229 (2018), 과학교육연구소[DOI]
  26. Park, K., "How to Extract Genetic Materials from Plants-Using Broccoli, Kiwi and Banana-", The Korean Society for School Science, 1(2), pp.81~91 (2007)
  27. 박서희, "자기주도적 학습능력 향상을 위한 분자생물학실험 디지털교재 개발 및 적용", 현장과학교육, 11(1), pp.21~36 (2017), 한국현장과학교육학회[DOI]
  28. 박현정, "과학 수업에서의 탐구 활동 및 교사 피드백에 대한 학생 인식 유형: 학생-학교수준 영향요인 및 정의적 특성 분석", 교육평가연구, 31(3), pp.557~582 (2018), 한국교육평가학회[DOI]
  29. Pekrun, R., "Measuring emotions during epistemic activities : the epistemicallyrelated emotion scales", Cognition and Emotion, 31(6), pp.1268~1276 (2015)
  30. Plasmid Mini Prep Kit, "Quick Guide . BIOFACT(Cat. No. PM105-100), Ver 2.0", ~ (2019)
  31. Schutz, P. A., "Emotion in education" (2007), Academic Press
  32. 서햇살, "일반계 고등학교에서 활용 가능한 유전자 재조합 실험 프로그램 개발 및 적용", 현장과학교육, 16(3), pp.411~424 (2022), 한국현장과학교육학회[DOI]
  33. 심재호, "2007년 개정 과학과 교육과정의 주요 내용의 실행에 관한 과학 교사의 인식", 한국과학교육학회지, 30(1), pp.140~156 (2010), 한국과학교육학회
  34. 신영준, "과학관련 정의적 영역 검사도구에 대한 조사 연구", 생물교육, 45(1), pp.41~54 (2017), 한국생물교육학회[DOI]
  35. 신영준, "과학긍정경험 지표 검사를 위한 도구 개발 연구", 한국과학교육학회지, 37(2), pp.335~346 (2017), 한국과학교육학회[DOI]
  36. Development of teaching and learning materials for the 2015 revised curriculum - Integrated Science & Science Inquiry and Experiment, "Shin, Y.", MOE⋅Daejeon Metropolitan City Office of Education, ~ (2015)
  37. Skinner, E. A., "Handbook of research on student engagement", pp.21~44 (2012), Springer
  38. Tasker, T. Q., "Using peer feedback to improve students'scientific inquiry", Journal of Science Education and Technology, 27, pp.35~59 (2016)
  39. Woo, J, "Development and Application of the Laboratory-Oriented Molecular Biology Inquiry Program for Coherent Understanding of DNA, Gene, and Protein-Focusing on Polymorphism", Doctor, pp.2015
  40. 우정임, "구강 상피 세포 DNA를 사용한 고등학교 분자생물학 실험 수업 모듈의 개발", 생물교육, 39(3), pp.439~455 (2011), 한국생물교육학회[DOI]
  41. 우정임, "효소의 구조와 활성화 개념 학습을 위한 고등학교 생물 수업 모듈의 개발 및 적용-미국 국립생물정보센터(National Center for Biotechnology Information) 데이터베이스 활용을 중심으로", 생물교육, 37(4), pp.473~494 (2009), 한국생물교육학회[DOI]
  42. 양일호, "중등학교 과학 실험 수업에 대한 실험 목적·상호 작용·탐구 과정의 분석", 한국지구과학회지, 27(5), pp.509~520 (2006), 한국지구과학회
  43. 홍훈기, "Small-Scale Chemistry(SSC)를 적용한 화학 I 수업이 자연계열 고등학생의 학업적 자기효능감 및 과학 관련 정의적 특성에 미치는 영향", 대한화학회지, 51(5), pp.433~446 (2007), 대한화학회

관련 논문AI추천

일반계 고등학교에서 활용 가능한 유전자 재조합 실험 프로그램 개발 및 적용서햇살, 정은영, 최동욱한국현장과학교육학회 · 현장과학교육2022 · 제16권 제3호일반계 고등학생을 위한 생명공학 예비 과학자 체험 진로 프로그램의 개발 및 적용우정임, 이준규한국생물교육학회 · 생물교육2014 · 제42권 제3호고등학교 생명과학 실험 교과 운영을 위한 유전자 재조합 실험 프로그램 개발김완연, 노정욱, 윤고은, 이수진, 장원이한국현장과학교육학회 · 현장과학교육2024 · 제18권 제5호과학영재의 생명과학 R&E 연구수행을 위한 사전탐구활동 프로그램의 개발 및 적용―식물 분자생물학 실험을 활용하여김성하, 신재화한국과학영재교육학회 · 과학영재교육2023 · 제15권 제2호고등학생 교육용 대장균 형질 전환 실험 교재 개발 및 적용최선, 박보령, 한인섭한국생물교육학회 · 생물교육2008 · 제36권 제2호학생 참여형 과학 수업을 통한 고등학생의 과학긍정경험 변화와 인식 분석노아름한국교육과정평가원 · 교육과정평가연구2025 · 제28권 제2호

이 간행물의 다른 논문 (6건)

미세플라스틱 배출원에 대한 초등예비교사들의 인식 조사전경문pp. 223-236과학교육 강의 과정에 나타난 초등 예비교사의 과학수업 전문성 자기 인식 변화 분석여상인, 성승민pp. 237-254생물전공 대학생과 비전공 대학생의 생명과학 학습에서 자기조절 과정의 두뇌 활성 분석권승혁, 이수민, 권용주, 박상희pp. 255-265과학고 및 영재학교에 재학 중인 과학영재의 연구노트 작성실태 분석이지원, 유혁상pp. 266-277서비스 러닝: 환경문제를 다루기 위한 과학교육의 새로운 접근박병열pp. 278-292
원문 보기