ABO식 혈액형 유전자를 활용한 분자생물학 탐구 프로그램 개발 :Development of Molecular Biology Inquiry Program Using the ABO Blood Type Gene

조재형

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자료유형: 학위논문

저자정보: 조재형 (한국교원대학교, 한국교원대학교 교육대학원)

지도교수: 김완연

발행연도: 2021

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2021

ABO식 혈액형 유전자를 활용한 분자생물학 탐구 프로그램 개발

조재형 과학교육학과 2021.01 학위논문

2020

ABO식 혈액형 유전자를 활용한 분자생물학 탐구 프로그램의 개발 및 적용

조재형 , 노정욱 , 서단비 외 1명 Brain, Digital, & Learning 2020.01 학술저널

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본 연구에서는 ABO식 혈액형 유전자를 활용한 분자생물학 탐구 프로그램을 개발하고 학생들에게 적용한 후, 탐구 프로그램이 학생들의 유전 및 분자생물학 관련 개념 성취도와 과학적 태도에 미치는 영향을 조사하였다. 경기도 소재의 일반계 고등학교에 재학 중인 2학년 학생 20명이 연구에 참여하였고, 10명씩 실험 집단과 통제 집단으로 나누어 실험 집단에는 개발한 탐구 프로그램을 적용한 수업을, 통제 집단에는 동일한 내용으로 구성한 설명 위주의 강의식 수업을 각각 투입하였다. 수업 투입 전후에 개념 성취도 검사와 과학적 태도 검사를 수행하였고, 각 집단 간 검사의 결과를 비교하였으며, 실험 집단 학생들을 대상으로 수업의 효과에 관한 면담을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 학교 현장에서 손쉽게 활용할 수 있는 6차시 분량의 분자생물학 탐구 프로그램이 개발되었으며, 타당성 검증 결과 ‘탐구 목표의 도달 가능성’, ‘학교 현장에의 적용 가능성’ 측면에서 본 탐구 프로그램의 효용성을 확인할 수 있었다. 둘째, 개발한 탐구 프로그램은 학생들의 유전 및 분자생물학 개념 성취도 향상에 긍정적인 효과가 있는 것으로 확인되었으며, 특히 과학적 사실·원리·법칙·이론에 관한 지식보다는 실험을 수행하는 절차와 원리에 관한 지식의 형성에 더 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 셋째, 개발한 탐구 프로그램은 과학적 태도의 긍정적인 변화에 효과가 있는 것으로 나타났으며, 특히 과학적 태도의 하위영역 중 ‘과학적 태도의 수용’ 영역과 ‘과학에 대한 흥미와 관심’ 영역에서 유의미한 효과를 확인하였다. 넷째, 개발한 탐구 프로그램은 수업에 적용으로 학생들의 탐구 기능 습득과 유전 개념 형성에 도움이 됨을 면담을 통해 확인할 수 있었다. 또한 수업 목표 인식의 수월성, 학습 순서의 체계성, 과학적 탐구 역량 함양, 수업의 흥미도, 개념의 통합적 이해에 관한 기여도 측면에서 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 한편, 연구 결과를 바탕으로 개발한 탐구 프로그램의 개념 성취도와 과학적 태도의 하위영역 중 효과의 유의성을 나타내지 않은 영역을 심층적으로 분석하였고, 이에 대한 교육적 함의와 후속 연구의 필요성을 논하였다. 이에 본 연구에서 개발한 탐구 프로그램은 학생들의 성취 수준 및 과학실 환경 등을 고려하여 적절히 활용한다면 생명과학 수업에 손쉽게 적용할 수 있을 것으로 생각되므로, 학교 현장에서 광범위하게 활용되어 교육적 효과를 발휘하기를 기대한다.

#생물교육 #혈액형 #유전자 #분자생물학 탐구 프로그램 #Molecular biology inquiry program #ABO gene #single nucleotide polymorphism

Ⅰ. 서 론 1
1. 연구의 필요성 및 목적 1
2. 연구 문제 6
Ⅱ. 이론적 배경 7
1. ABO식 혈액형 유전 7
가. ABO식 혈액형 유전의 등장 배경 7
나. ABO식 혈액형의 면역학적 특성 8
다. ABO식 혈액형의 유전 및 분자생물학적 특성 9
2. 과학적 탐구학습 10
Ⅲ. 연구 방법 13
1. 연구 대상 13
2. ABO식 혈액형 유전자를 활용한 분자생물학 탐구 프로그램의 개발 전략 14
가. 내용 구성의 주안점 14
나. 탐구 활동 구성 전략 15
다. 실험 자료 개발 전략 17
라. 개발한 탐구 프로그램의 타당도 평가 17
3. 검사도구 및 분석 방법 19
가. 개념 성취도 검사 22
나. 과학적 태도 검사 24
다. 수업의 효과에 관한 면담 26
Ⅳ. 연구 결과 및 논의 27
1. ABO식 혈액형 유전자를 활용한 분자생물학 탐구 프로그램 개발 및 적용 27
가. 탐구 프로그램 내용의 흐름 27
나. 탐구 프로그램에 적용된 실험 29
다. 개발한 탐구 프로그램의 타당도 평가 결과 34
2. ABO식 혈액형 유전자를 활용한 분자생물학 탐구 프로그램의 효과 분석 34
가. 개념 성취도 검사 결과 34
나. 과학적 태도 검사 결과 39
다. 수업의 효과에 관한 설문 조사 및 면담 결과 43
Ⅴ. 결론 및 제언 50
참고문헌 54
ABSTRACT 59
부록 1개념 성취도 검사지 62
부록 2과학적 태도 검사지 69
부록 3수업의 효과에 관한 설문지 70
부록 4개념 성취도 평가 기준표 71
부록 5과학적 태도 검사지의 평가 영역 및 평가 요소 73
부록 6탐구 프로그램의 타당도 평가 의뢰서 74
부록 7개념 성취도 및 과학적 태도 검사지의 타당도 검사 의뢰서 75
부록 8실험 프로토콜 77
부록 9탐구 프로그램 활동지 82

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