유전 영역에서의 우성 돌연변이에 대한 분자적인 특징의 이해

이성재 ( Seongjae Lee ) , 전상학 ( Sang-hak Jeon )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제2호, 227~244페이지(총18페이지)

학생들은 유전 영역을 학습하는 과정에 자신들이 가지고 있는 선지식에 의해서 다양한 대안개념을 가지는 것으로 알려졌지만 이에 대한 해결 방법을 모색한 연구는 미진하다. 본 연구에서는 생명과학 I을 이수한 학생들에 대한 설문과 문헌 조사를 통해 유전학 영역에서의 우성 형질과 우성 돌연변이에 대한 다양한 대안개념을 확인한 후, 교육과정 분석과 교과서 분석을 통해 대안개념이 나타나는 원인을 분석하였다. 학생들은 우성에 대한 정의와 유전자의 발현에 대하여 다양한 대안개념을 가지고 있었으며, 특히 유전자로부터 표현형이 나타나는 것에 대한 이해가 매우 부족하였다. 따라서 대안개념의 올바른 과학개념으로의 변화를 도모하기 위해 우성 돌연변이 형질에 대한 분자적 특징을 소개하였다. 첫째, 우성 돌연변이는 한 염색체로부터 유전자 산물이 과량으로 생산되면 나타날 수 있다. 둘...

TAG 대안개념, 우성 형질, 우성 돌연변이, 표현형, Alternative Conceptions, Dominant Traits, Dominant Mutation, Phenotypes

과학 수업에서 공감 요소의 분석: 일반적 공감 요소와의 비교를 중심으로

양희선 ( Heesun Yang ) , 윤지현 ( Jihyun Yoon ) , 박정은 ( Jungeun Park ) , 강성주 ( Seong-joo Kang )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제2호, 245~258페이지(총14페이지)

본 연구는 ‘과학 수업에서의 공감’ 요소와 ‘대인관계반응척도(Interpersonal Reactivity Index; IRI)’의 비교를 통하여 과학 수업에서 나타나는 공감 요소의 특성을 탐색하고자 하였다. 이를 위하여 고등학생 686명을 대상(1차 응답 729명, 2차 응답 686명)으로 2회(월 1회)에 걸쳐 설문조사를 실시하였다. 고등학생의 공감 능력을 객관적으로 알아보기 위해 2차에 걸친 설문 조사(1차 과학 수업에서의 공감 35문항, 2차 IRI 28문항)를 하였다. IRI는 공감의 인지적, 정서적 속성을 측정하기 위해 4가지 하위요소로 구성된 도구이며, 과학 수업에서의 공감은 과학 교육에 공감을 도입하기 위해 IRI의 속성을 기반으로 ‘문제상황과의 공감’ 영역을 추가하여 5가지 하위요소로 개발된 도구이다....

TAG 과학 공감, 대인관계반응척도, 영역 일반성, 영역 특수성, 학문계열, Scientific Empathy, Interpersonal Reactivity Index, IRI, Domain-general, Domain-specific, Academic track

비가 온 후 야구경기에서 땅볼 타구 수비의 어려움

신한륭 ( Hanryung Shin ) , 백원중 ( Wonjoong Baek ) , 손정호 ( Jungho Son ) , 안승준 ( Seungjoon Ahn ) , 박대현 ( Daehyun Park )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제2호, 259~267페이지(총9페이지)

야구 선수들은 비가 와서 잔디가 젖은 상태로 경기를 할 때에는 튕겨진 공이 더 빨라지는 것 같다고 말하고는 한다. 본 연구에서는 야구선수들이 이렇게 느끼는 현상의 원인을 물리학적으로 분석하였다. 야구공이 바닥에 튕길 때는 수평방향의 속도가 가장 많이 줄어들게 되는 충돌각도의 범위가 있으며, 그 각도 보다 충돌각도가 작으면 수평방향의 속도는 덜 줄어들게 된다. 비가 와서 잔디의 마찰계수가 변하면 그 범위를 결정해주는 경계각도가 바뀌게 되는데, 우리는 실험을 통하여 젖은 잔디에서는 이 경계각도가 더 커지는 것을 확인하였다. 그리고 야구 경기에서 일어날 수 있는 상황을 실험결과를 바탕으로 설명하여 야구선수들이 비가 온 다음에 치르는 경기에서 땅볼 타구를 우려하는 이유를 설명하였다. 똑같은 각도로 땅에 튕기는 타구라도 비가 온 다음에는 평상시에 훈련하는 것보다 ...

TAG 야구공, 충돌, 수평방향 속도변화, 마른잔디와 젖은 잔디 차이, Baseball, Collision, Changing Horizontal Speed, Difference between Dry Grass and Wet Grass

구글 설문지 방탈출 게임을 이용한 온라인 형성 평가 도구

김정식 ( Jeung Sik Kim )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제2호, 268~276페이지(총9페이지)

본 교육자료는 과학 수업 후에 이루어지는 형성 평가를 전통적인 방식에서 탈피해 게임형태로 참여할 수 있게 개발되었다. 구글 설문지를 이용하여 만든 방탈출 게임 형식의 형성평가를 통해 단순하게 점수를 확인하는 수준을 넘어, 문제를 틀렸을 경우 피드백을 통해 틀린 문제를 학습하고 이해할 수 있게 구성되어 있다. 이 자료를 활용하여 과학수업과 관련된 다양한 방탈출 게임을 개발할 수 있고, 수업과 관련된 다양한 스토리텔링을 통해 교과서 내용의 평가뿐만 아니라, 실제 삶과 연관시킬 수 있다. 학생들을 단순히 수동적인 참여자에서 자신이 주인공이 된 적극적인 참여자로 바꿀 수 있고, 어렵게 문제를 해결한 학생들은 활동 결과를 통해 자부심을 느끼게 할 수 있을 것으로 기대한다.

TAG 과학수업, 형성평가, 거꾸로 교실, 방탈출 게임

2019년 노벨 화학상 - 리튬 이온 배터리

도춘호 ( Choon Ho Do )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제1호, 1~6페이지(총6페이지)

본 교육자료는 과학 수업 후에 이루어지는 형성 평가를 전통적인 방식에서 탈피해 게임형태로 참여할 수 있게 개발되었다. 구글 설문지를 이용하여 만든 방탈출 게임 형식의 형성평가를 통해 단순하게 점수를 확인하는 수준을 넘어, 문제를 틀렸을 경우 피드백을 통해 틀린 문제를 학습하고 이해할 수 있게 구성되어 있다. 이 자료를 활용하여 과학수업과 관련된 다양한 방탈출 게임을 개발할 수 있고, 수업과 관련된 다양한 스토리텔링을 통해 교과서 내용의 평가뿐만 아니라, 실제 삶과 연관시킬 수 있다. 학생들을 단순히 수동적인 참여자에서 자신이 주인공이 된 적극적인 참여자로 바꿀 수 있고, 어렵게 문제를 해결한 학생들은 활동 결과를 통해 자부심을 느끼게 할 수 있을 것으로 기대한다.

지오지브라(GeoGebra) 프로그램을 활용한 달의 위상 변화에 관한 교육 자료 개발

최경식 ( Kyeongsik Choi ) , 백성혜 ( Seoung-hey Paik )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제1호, 7~20페이지(총14페이지)

많은 선행연구에서 달의 위상에 대한 학생들의 학습의 어려움을 제시하였다. 이 연구에서는 학생들의 이해를 도울 수 있도록 달의 위상변화에 대한 교육 자료를 지오지브라(GeoGebra) 프로그램을 활용하여 개발하고자 하였다. 이를 위하여 지오지브라 소프트웨어의 증강현실(AR) 기능을 활용하여 3차원적 교육 자료를 개발하였다. 지오지브라를 이용한 본 교육 자료에서 달의 움직임 조절이 가능하므로, 달의 특정 위상이 나타나는 시기와 공전 주기의 관계, 달의 공전 주기/지구 공전 주기와의 관계 파악 등을 학생 스스로 탐구할 수 있게 유도할 수 있을 것이다. 지오지브라를 활용하여 개발한 본 교육 자료는 달 공전 방향, 지구 공전 방향, 공전속도(공전 주기)를 모두 조절할 수 있으므로 이러한 다각적인 탐구가 가능하다. 지오지브라를 이용해 수학적으로 표현하는 과...

TAG 달의 위상변화, 교육 자료 개발, 지오지브라, 증강현실, Moon Phase Change, Development of Teaching Materials, GeoGebra, Augmented Reality(AR)

시공간도표에 기초한 특수상대론 시각화 자료 개발 및 적용 효과

권진영 ( Jinyoung Kwon ) , 윤여원 ( Yeowon Yoon ) , 최광규 ( Kwangkyu Choi ) , 박상태 ( Sangtae Park )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제1호, 21~32페이지(총12페이지)

본 연구의 목적은 2009년 개정 교육과정에서 도입되어 현재까지 고등학교 교과서에 수록된 현대 물리학의 하나인 특수상대성이론의 기본 개념을 고등학생들이 이해하도록 도울 수 있는 시각화 자료를 설계하고, 수업에서 그 효과를 분석하는 것이다. 교과서의 전통적 방법으로 수업이 진행된 직후 실험집단과 통제집단 학생들에게 사전검사를 실시하였고, 이후 실험집단과 통제집단 학생들에게 빛 원 시각화 자료를 이용한 수업과 교과서에 소개된 전통적 수업을 각각 적용하고 동일한 문항으로 사후검사를 실시한 후 통계 프로그램을 이용하여 시각화 자료의 효과를 알아보았다. 시간 지연과 길이 수축을 이해하는데 있어 빛 원은 학업성취도를 높일 수 있는 효율적인 시각화 자료라 할 수 있다. 즉 특수상대론에 의해 나타나는 현상을 학습하는데 있어 관찰자에 따라 시간을 빛 원으로 표현하는 활동이...

TAG 특수상대론, 시공간도표, 시각화 자료, Special Relativity, Space-Time Diagram, Visualization, Material

무리(halo)현상의 탐색을 위한 Desmos 프로그램을 이용한 빙정 모형에서의 최소 편이각 측정

조미선 ( Mi Sun Jo ) , 김중복 ( Jung Bog Kim )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제1호, 33~42페이지(총10페이지)

해무리와 달무리에서 볼 수 있는 무리(halo) 현상은 광원 주변의 빙정으로 인해 나타나는 대기광학 현상이다. 본 연구에서는 육각형의 투명 재질로 빙정 모형을 만들어 무리 현상이 발생하는 원리에 대해 탐구하였다. 파장에 따른 굴절률 차이를 보이기 위해 적색(650 ~ 750 nm)과 녹색(500 ~ 570 nm) 레이저를 사용하였고, 데스모스 프로그램을 통해 광선작도를 하여 최소 편이각을 구하였다. 실험결과 적색에 비해 녹색 레이저가 더 많이 굴절함을 알 수 있었고, 최소 편이각은 28° ~ 29°의 값을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

TAG 무리 현상, 빙정, 최소 편이각, 광선작도, 데스모스 프로그램, Halo Phenomenon, Ice Crystal, Minimum Deviation, Angle, Ray Drawing, Desmos Program

학교 실험실 잔류자기 제거를 통한 자기장 측정 실험 개선에 대한 연구

곽혜정 ( Heyjung Kwak ) , 윤석민 ( Seok Min Yun ) , 김중복 ( Jung Bog Kim )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제1호, 43~54페이지(총12페이지)

자기장은 물리학의 중요한 개념으로 직관적인 이해가 어려워 실험을 통해 경험적으로 학습할 필요가 있다. 그러나 학교 현장에서 자기장 관련 실험은 일관성 있는 결과가 잘 얻어지지 않음이 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 실험대와 실험기구의 잔류자기가 예상과 다른 실험 결과를 발생시키는 중요한 원인이 될 수 있음을 확인하였고, 실험대의 잔류자기를 효과적으로 자기소거 할 수 있는 탈자기를 제작하였다. 자기소거 전과 후에 직선 전류에 의한 자기장을 측정하여 자기소거가 자기장 실험을 개선할 수 있음을 확인하였다.

TAG 자기장, 자기소거, 자기소거 장치, 탈자, 잔류자기, Magnetic Field, Demagnetization, Demagnetizer, Degaussing, Residual Magnetism

2015 개정 교육과정에 따른 화학 Ⅱ 교과서의 본문에 서술된 과학지식의 특성: 법칙, 이론, 가설, 원리, 모형을 중심으로

유정아 ( Jeong-a Yu )  한국현장과학교육학회, 현장과학교육 [2020] 제14권 제1호, 55~70페이지(총16페이지)

과학지식은 탐구의 산물임과 그 생산 과정을 내포한다. 2015 개정 교육과정에 기초한 화학 Ⅱ 교과서 6종의 본문 텍스트에 서술된 법칙, 이론, 가설, 원리, 모형이 제시하는 과학지식의 특성을 분석하였다. 분석결과 각 교과서는 5개~9개의 법칙과 르샤틀리에 원리를, 그리고 일부 교과서에서 기체 분자 운동론, 아보가드로 가설, 소수의 모형을 다루고 있었다. 법칙의 특성으로 특정 조건, 규칙성 및 패턴 발견, 변인간의 인과 관계가 서술되었고, 일반화 과정의 명시적 언급은 없으며, 관찰기반은 일부 법칙에 한하여 서술되었다. 기체 법칙은 적용한계를 제시하지 않아 이어지는 탐구활동의 역할을 제한할 수 있겠다. 또한 관측 자료의 외삽에 의한 예측 구간에 대한 서술은 부족했다. 르샤틀리에 원리는 교과서에 따라 원리와 법칙을 같은 개념 혹은 원리를 보다 넓은 ...

TAG 본문 텍스트, 2015 개정 교육과정, 화학 Ⅱ 교과서, 과학지식의 특성, Body Texts, 2015 Revised Curriculum, Chemistry Ⅱ Textbook, Characteristics of Scientific Knowledge

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