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[교육]교육사회학 주요이론

학교는 인위적으로나 법적으로 형식을 갖춘 특수한 집단으로서 기본적인 지식과 기술을 가르칠 뿐만 아니라 어느 정도의 성공으로 고용 시장에 진입할 수 있는 젊은이들을 길러내는 곳으로 기대된다. 물론 학교가 무엇을 해야 하는가에 관한 의견에는 상당히 다양성이 있으나 학교는 결국 사회의 실제를 반영하는 일부분으로 현대 사회와 같이 급변하는 사회 현상속에서 그에 알맞은 학교 교육의 변화와 중요성이 점점 부각되고 있는 만큼 학교 교육의 기능에 대한 이론이 끊임없이 제기되어 왔다.기능이론에서 학교는 사회가 교육적 역할을 기능적으로 수행하기 위해 고안해낸 사회제도이며,학교는 효과적으로 교육을 담당함으로써 사회의 유지ㆍ존속을 위해 기능해야 한다고 한다. 파슨스는 산업사회에서 학교는 자질과 능력에 따라 사람들을 선발하고,직업구조에 배치시키는 사회적인 기구라고한다. 또한 뒤르케임은 사회화가 교육의 본질적 과제라고 하였다. 즉,학교는 제도적으로 승인된 규범과 행동양식을 학생에게 내면화시키고 그에 따라 행동하도록 이끄는 것이 학교가 수행하는 사회화라는 것이다. 하지만 기능이론은 몇가지 문제점을 가지고 있다. 뒤르케임과 드리븐은 사회화는 어린시절에 한정된 것ㆍ피동적인 것으로 묘사하였으나,사회화는 능동적일 수도 있고,어느 한때 이루어지는 것이 아니라 평생 계속되는 것이다. 그리고 사회규범은 유동적이라는 점에서 그 한계를 보인다.갈등이론에서 학교교육은 지배집단의 문화를 정당화하여 주입시키며,기존의 불평등한 사회계층구조를 재생산한다고 주장한다. 즉,학교교육은 지배집단의 문화와 권위ㆍ권력을 정당화시켜 전달함으로써 사회불평등을 재생산하게 된다. 이러한 과정에서 학교교육은 학력경쟁을 과열시켜 고학력화를 부채질하고,인간성을 메마르게 한다고 본다. 또한 학교교육 내용은 정치적 과정을 통하여 결정된다고 주장한다. 즉,교육내용은 정치적 과정을 거쳐 결정되는 사회적 산물로서 특정계층의 지식ㆍ문화를 중심으로 선정된다고 본다. 따라서 갈등주의는 이러한 학교교육은 사회적 불평등을 더욱 조장하게 된다고 보고 학교교육의 목표는 궁극적으로 인간성 회복에 두어야 한다고 역설한다. 그러나 신마르크스주의적 경제결정론적 입장에서 교육을 이해한 보울즈 등의 경제재생산이론과 번스타인의 문화재생산이론은 학교교육을 통한 사회적 불평등의 재생산,특정문화와 이념의 표준화 등에 대한 지적은 높이 살만 하지만 갈등과 세력 경쟁을 지나치게 강조한 나머지 교육이 사회적 결속력을 기여하는 점을 과소평가하고 있다. 또한 카노이와 에플의 종속이론은 교육이론의 경제구조에 의한 일방적 결정을 주장하고, 개인에 의지를 무시하고, 사회적 조건만을 강조한다.해석론적 이론은 신교육사회학이라고 불린다. 이 이론은 교육의 내적 과정에 대한 분석을 시도하고,지식사회학적 관점에서 지식의 사회적 제도화를 비판할 뿐만 아니라 학교교육에 반영되는 지식과 헤게모니의 분석을 통하여 교육이 특권지배집단의 이데올로기를 문화적으로 재생산하고 있음을 지적한다. 즉, 교육과 사회현상을 교사ㆍ학생의 상호관계 및 그 작용 등에 대한 연구를 통해서 교육내적 과정을 설명하고,교육환경으로서 학교문화 등에 대한 미시적 분석을 시도한다. 그러나 제이콥스,호만스,후설등의 이론은 사회환경적 제약을 경시한다는 단점,상호작용을 주로 대결과 갈등의 관계로 파악함으로써 교사와 학생간의관계를 불안하게 그리는 단점을 가지고 있다.

교육학| 2006.12.10| 11페이지| 1,000원| 조회(333)

교육학, 교육사회학, 기능이론, 주요이론

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능력별 반편성 평가A좋아요

1. 능력별 반편성이란?학생의 학업능력에 따라 우열반을 편성하여 지도하는 방법. 반 편성시 전교과목의 우열에 따라 구분하는 방법(streaming)과 국어·영어·수학 등의 특수교과목을 별도로 구분하여 편성하는 방법(setting)이 있다. 이러한 반편성은 한 학급내의 심한 개인차를 고려하여 수업능률을 높이기 위해 우수집단과 열등집단을 별도의 반으로 구성하여 지도하자는 것.2. 용어의 정의◈심화 보충형 수준별 교육과정학습 집단 구성원의 능력의 개인차가 그다지 심각하게 작용하지 않는 교과에서 학습내용의 범위와 수준을 달리하여 조직된 교육과정으로서, 교육 과정 내용 수준의 차별화를 통하여 학생의 학습 능력(이해의 깊이 및 넓이)에 알맞도록 교육 내용을 제공함으로써 개별화된 학습을 가능하게 하는 교육과정을 의미한다.◈수준별 학습우수 학생과 부진 학생 모두가 자신의 능력을 발휘할 수 있도록 능력 수준에 맞추어 학 습 방법과 학습 자료를 공급하는 교수-학습을 말한다.3. 이론적 배경◈7차 교육과정7차 교육과정을 살펴보면 ‘제 3장 개정의 기본 방향 및 중점’ 가운데, ‘개정 중점 (나)항. 수준별 교육과정의 도입’에서 수준별 학습을 주장하고 있다.- 학생의 능력, 개인차에 따른 다양한 교육 기회 제공- 국어, 사회, 수학, 과학, 영어는 수준별 교육과정 도입- 단계형, 심화 보충형, 과목 선택형 수준별 교육 과정 편성운영◈수준별 교육과정의 구분수준별 교육과정은 비교적 학습내용의 위계가 분명한 교과를 단계로 세분화 한 단계형 수준별 교육과정과 기본 학습내용을 중심으로 심화 또는 보충학습이 가능하도록 하는 심화보충형 수준별 교육과정과 과목 내용의 다양성과 난이도를 고려하여 과목들을 종류와 수준별로 구성하고 학생들이 선택하도록 하는 과목 선택형 수준별 교육과정으로 나눌 수 있다.'단계별 수준별 교육과정'은 영어와 수학에만 우선 도입하고 장기적으로 국어와 과학으로 확대하기로 돼 있다. 수학의 경우 초등학교 1학년에서 고등학교 1학년까지 10년간의 교육 내용을 등급화하고, 영어의eneous grouping)- 학습 능력에 관계없이 우수아, 보통아, 지진아가 골고루 분산되도록 편성하는 방법- 한 교사가 하루에 대부분의 시간을 학생들과 같이 보내기 때문에 교사는 개개 아동을 잘 알게 되고, 학급 아동들은 상호간 안정된 우정을 지속할 수 있는 기회를 갖게 됨.◈ 동질집단 편성(homogeneous grouping)- 능력이 비슷한 동질적 학생들로 학급을 편성- 학생간 개인차가 심하지 않으며, 교사는 그 집단의 능력 수준에 맞는 단일한 교재와 교수기술을 개발하여 가르치면 효과를 쉽게 얻을 수 있다. 그리고 그 학급 내에서는 학생 상호간 열등감을 느끼지 않는 것이 장점이다. 그러나 학급 집단간에 우월감이나 열등감이 존재하고, 학급간 능력 차이를 바꾸기가 쉽지 않다는 단점이 있다.▶ 능력별 반편성의 장점① 개인차에 따른 학습지도를 할 수 있다.② 학습의 능률이 오른다.▶ 능력별 반편성의 문제점① 능력의 기준이 모호인간의 능력은 지적, 도덕적, 정신적(창의력과 사고력 등), 사회적, 신체적, 심미적 제측면에 있는데, 그 어느 것을 기준으로 삼을 것인가가 문제② 어느 특정 능력을 기준으로 동질집단을 편성하더라도 그 외의 능력에는 여전히 개인차가 존재③ 흔히 영어, 수학, 국어, 과학 등 수 개 교과 성적의 평균점이나 전 교과 성적의 평균점으로 능력별 반 편성을 할 경우 그 평균 점수의 통계적 의의가 희박④ 열반 학생들의 열등감과 우수반 학생들의 우월감간 갈등이 문제≫ 우수반 - 우수 학생이라는 꼬리표, 열등반 - 열등 학생이라는 꼬리표⑤ 우열반 학생간 감정 갈등은 우수반 담당교사와 열등반 담당교사간 그리고 우수반 학부모와 열등반 학부모간 감정 갈등으로 연장되기 쉬움⑥ 동질집단의 편성으로 교육하는 것은 능력별 프로그램과 지도방법으로 학기말이나 학년말에 이르러 우수반이나 열등반이나 다 같이 교육과정에서 설정한 목표를 일정 수준 이상 성취시켜야 하나 결과적으로 우수반은 아주 우수하게, 열등반은 더욱 열등하게 하는 결과를 가져옴⑦ 열등반을 지도할 전문적으인격과 지성 및 능력도 동등하게 최대한 보장한다는 열등아 수월성 보장이라는 본래의 정신이나 전인교육이라는 민주주의 교육이념을 실천하려는 의지가 부족하다.◈ 실패의 이유 (Mackler, 1969)① Group placement tends to be permanent>> Mackler의 data : 어떤 하위 그룹 학생도 Top 그룹으로 가지 못함② Students are often misclassified and suffer because of low placement>> Douglas의 연구 : 높은 반에 배치된 학생들은 학력 향상낮은 반에 배치된 학생들은 학력 저하③ Why does higher placement help students?- expose to teachers who treat them differently because the teachers expect good performance- opportunity to mix with brighter peers who model better skills and attitudes- better self-concepts and motivation resulting from placement in a high group→ The effect of the ability label is dependent upon the teachers' belief in the ability grouping. That is, the ability label influences students' behavior because it influences teachers' attitudes and behaviors.④ Rigid within-classroom groups may create unhealthy learning environments- Working with the low group is often perceived as an unpleasant teaching task, one that teachers often 각 한 개반, 2학년은 6학급 중 한 학급을 우수반으로 각각 편성해 운영하고 있다. 예산 ㅇ여고도 1, 2학년 20개 학급 가운데 학년당 2개 학급씩을 우수반으로 운영중이며, 아산 ㅇ고는 전체 25개 학급 가운데 10개 반을 우수반으로 편성했다.이들 고교는 이른바 명문대 진학률을 높이기 위해 학생들의 지난 학년 등수와 모의고사 성적 등을 기준으로 우수반을 편성한 것으로 전해졌다.이에 대해 교사와 학부모들은 “우수반 운영은 반 편성에서 제외된 학생들을 자괴감에 빠뜨려 학습의욕을 잃게 하는 등 장점보다 폐단이 더 많다”고 비판했다.전교조 충남지부도 성명을 통해“대다수 학생 및 교사들의 사기는 감안하지 않고 명문대 진학률만을 고려해 우수반을 편성하는 것은 지극히 편의주의적 발상“ 이라며 우수반 편성 취소를 요구했다. 도교육청 관계자는 ”영어수학 등 일부 과목에 한해 수준별 이동식 수업은 허용하고 있으나 우열반 편성은 원칙적으로 금지하고 있다”며 “실태조사를 거쳐 반 편성을 다시 하도록 조치하겠다.‘고 밝혔다.[네티즌의 생각]『중고교 수준별 우열반 반대』55.9%최근 서울시교육청이 중고교에 권장한 ‘수준별 이동수업(과목별 우열반 편성)’이 학부모들 사이에서 논란을 일으키고 있다. 학교 관계자들에 따르면 ‘열반’에 편성될 학생의 부모들이 “내 아이가 왜 열반에 들어가야 하느냐”며 항의하는 사례가 많다는 것. 마이다스 동아일보(www.donga.com)의 ‘라이브 폴’ 결과 수준별 이동수업에 반대하는 사람이 55.9%로 더 많았다. 찬성은 44.1%. 지난 1주일간 5천5백80명이 응답했다.‘수준에 맞는 수업을 받으면 이해도 잘되고 실력도 늘 것’이라는 찬성의견도 있었고 “열반 학생들은 열등감에 사로잡히고 교사들도 엄청난 스트레스를 받아 안하는 것이 낫다”(고교 교사)는 반대의견도 만만찮았다. “상위권 학생들만을 위한 우열반 편성을 하지 않고 하위권 학생들을 좀더 배려한다면 능력별 반편성이 좋은 결과를 가져올 수도 있다”는 ‘보완책’을 내놓은 네티즌도 있었다.능력별 반편생 가운데 32.9%, 어렵다고 응답한 학생 가운데 42.3%가 수학이 가장 쉽거나 가장 어렵다는 반응을 보여 수학을 학생들의 수준에 맞춰 단계별로 가르쳐야 하는 것으로 나타났다.어렵다고 응답한 학생 가운데 국어나 영어를 어렵다고 생각하는 학생은 각각 1.92%, 2.88%에 불과해 이들 과목은 보다 심화된 학습이 필요한 것으로 나타났다.학생들의 학습 능력에 따라 반을 편성하는 것에 대해 찬성한다는 반응은 29.5%에 불과했으며 나머지 학생들은 반대하거나 그저 그렇다는 반응을 보였다.또 학생들이 ‘재량활동’시간에 공부하고 싶은 것은 특기나 취미(38.6%), 스포츠(24.4%),교과목 보충(11.6%), 야영(8.4%) 등의 순으로 나타났으며 학생들의 특기 적성활동 관심분야는 컴퓨터(24.8%), 체육(14.9%), 영어회화(10.8%), 음악(7.9%) 등의 순으로 나타났다.[교육]학부모 73% "수준별 반 편성 찬성"학부모 10명 가운데 7명 이상이 학력 수준별, 특기 적성별 반 편성 및 운영에 찬성하고 있는 것으로 나타났다. 또 획일적인 공교육을 보완해 다양한 특기 적성을 살릴 수 있는 대안교육의 필요성을 강하게 느끼고 있는 것으로 조사됐다.이는 홍익대 김영화 교수가 교육인적자원부의 정책연구를 의뢰 받아 서울과 경기 시지역의 공립 초중고교 교사 학부모 학생 등 2930명을 대상으로 실시해 19일 발표한 ‘도시형 대안학교 설립방안 연구’에서 드러났다.이 연구에 따르면 기존 학교 체제에서 대안교육 수요를 흡수하기 위해 “교과목이나 특기적성에 따라 수준별, 능력별 반 편성이 가능한가”라는 질문에 교사의 58.6%, 학부모의 73.4%, 학생의 58.6%가 찬성하거나 적극 찬성했다.‘반대’ 또는 ‘적극 반대’라는 응답은 교사의 21.5%, 학부모의 8.1%, 학생의 15.8%에 그쳐 수준별 반 편성을 우열반 운영으로 우려하는 인식이 많이 개선된 것으로 보인다.특수 분야의 교육을 원하는 학생들을 위해 별도의 학급이나 교육과정을 운영하는 방안에 대해서도 학부모의 7았다.

교육학| 2006.12.10| 6페이지| 1,000원| 조회(1,370)

교육학, 교육사회학, 능력별 반편성

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개화의 기작

개화의 기작1. 작물의 내적 변화와 유년성⑴ 화성유도피자식물의 꽃은 기본적으로 꽃받침(sepal), 꽃잎(petal), 수술(stamen), 암술(pistil)의 4기관으로 구성되어 있는데, 꽃이 핀다는 것은 고등식물의 발육과정 중에서 가장 명확히 알 수 있는 변화이다. 그러나 꽃의 각 기관이 분화되기 전에 식물은 영양생장 단계로부터 생식생장 단계로 넘어가기 위한 변화가 일어나야 하는데, 이를 化城誘導(floral induction)라고 한다.화성이 유도되기 위해서는 화기분열조직의 형성뿐만 아니라 식물의 구조나 생리상 큰 변화가 일어나야 한다.대부분의 식물들은 알맞은 일장조건에서만 화성이 유도되는데. 이를 위해서는 반드시 어느 정도의 영양생장 단계에 도달해야만 한다.⑵ 식물의 유년성과 생리적 변화식물의 화성이 유도되기 위해서는 어느 기간까지의 영양생장 단계가 반드시 필요한데 이때까지의 생장기간을 幼年期 or 幼年性其間(juvenile period) 라고 하고, 식물이 이러한 상태에 있는 것을 幼年性 이라고 한다. 유년기의 길이는 작물의 종류에 따라 다르다.유년성 기간이 지나 화성이 유도되면서 생식생장을 할 수 있는 成年性(adult phase)으로 넘어가는 것을 생리적인 相變化(phase change)라고 한다. 이러한 상변화는 전발육과정에서 볼 때 줄기의 위치에 따라 순차적으로 일어난다. 발아 후 유년성 기관이 먼저 형성되어 줄기의 아랫부분에 위치하다가, 생장과 함께 어느 단계가 되면 성년성으로 전환되는데, 이후의 정단분열조직은 성년성인 기관만을 형성하므로 줄기의 윗부분에 위치하게 된다. 성년성인 식물만이 생식작용을 할 수 있다.식물의 상변화는 생리적 변화는 물론 외부형태의 변화를 수반하는 경우가 많다. 성년성에 이르면 개화유도가 가능하다는 사실 외에도, 생식작용과는 관련 없는 것으로 보이는 중력에 대한 반응, 부정근 형성, 엽형 등의 변화도 동시에 일어난다.2. 환경적 요인⑴광주기성光週期性(光週性：photoperiodism) 이란 식물의 일장에 대한 반응을 말 하는데, 이 반응에는 생장과 분화는 물론 대사작용도 포함된다. 일장에 따라 체내 반응이 달라지는 것은 식물이 밤낮을 구별하고 시간을 감지할 수 있는 능력을 지니고 있기 때문이다. 따라서, 광주성은 식물이 계절의 변화를 알 수 있는 생태적인 신호이며, 많은 식물에 있어서 생식생장으로 넘어갈 수 있는 계기를 제공하게 된다.? 단일조건에서 개화가 촉진되는 식물 : 短日植物(short-day plant)? 장일조건에서 개화가 촉진되는 식물 : 長日植物(long-day plant)? 식물의 화성을 유도할 수 있는 일장 : 誘導日長(inductive daylength)? 식물의 화성을 유도할 수 없는 일장 : 非誘導日長(non-inductive daylength)? 유도일장과 비유도 일장의 경계가 되는 일장 : 限界日長(critical daylength)화성을 빨리 유도 할 수 있는 일장을 最適日長 (optimum daylength)이라 하고, 꽃눈 분화 및 개와에 필요한 일장처리 기간을 유도기간 (誘導期間, induction period)이라고 하는데, 이것의 길이는 식물의 종류에 따라 다르다.? 短長日植物 : 처음에 단일이고 후에는 장일조건이 되어야만 개화할 수 있는 식물? 長短日植物 : 처음에는 장일에 두었다가 나중에 단일로 옮기면 개화하는 식물? 定日植物 : 단일 또는 장일에서도 개화하지 않으며, 어떤 좁은 범위의 특정한 일장에서만 개화 한다.①광주기반응에 영향을 끼치는 내 ? 외적 조건㉠광대부분의 식물은 광조건에 의하여 화성이 유도 되므로 광주기반응에 가장 큰 영향을 끼치는 환경조건은 광이다.ⓐ광도암흑 지속시간에 따른 반응단일식물장일식물단일0×단일(암기 명처리)×0장일×0장일(장일 암처리)×0※ 밤의 길이가 낮의 길이 보다 중요ⓑ파장광주성 반응은 피토크롬(phytochrome) 매개 반응이다. 피토크롬은 Pfr, Pr형이 있다. Pr은 적색광을 조사하면 Pfr로 바뀐다. Pfr은 근적색광에서 Pr로 바뀐다. 밤에는 Pfr이 천천히 Pr로 바뀐다. Pfr이 많으면 장일 식물에서는 개화를 억제하고 단일 식물의 경우에는 개화를 촉진한다.화훼재배에서 일장은 일반적으로 전조재배와 차광재배에 의한다. 야파의 경우 단일 식물의 개화를 억제하거나 장일 식물의 개화를 촉진한다. 밤의 길이를 길게 하는 차광재배는 단일 식물의 개화를 촉진하거나 장일 식물의 개화를 억제하는데 사용된다. 차광 재배 시 매일 하는 것으로 한다. 빼먹은 날짜만큼 개화가 늦게 되가 때문이다. 그리고 너무 많은 날을 빼먹으면 식물을 개화를 하지 않거나 기형으로 개화를 한다.

자연과학| 2006.12.10| 3페이지| 1,000원| 조회(466)

개화, 생리학, 원리

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내 용유의점주 제광합성과 작물의 물질생산?관련단원중학교 2학년Ⅱ. 물질대사 1. 유기물의 합성 1) 광합성?학습목표?광합성의 개념과 영향을 주는 요인에 대해 개략적으로 이해할 수 있다.?효과교사활동(학습자)기대되는 반응자료주의집중교사)여러분~!! 혹시 생태 피라미드에 대해 아는 학생 있나요?(학생1)예. 알고 있습니다.+ video 자료교사) 설명해 볼 수 있나요?(학생2)예. 생태 피라미드라는 것은 모양이 피라미드인데 하위 것은 식물 그리고 상위로 초식동물 그리고 육식동물 순입니다.(교사)(자료를 보여주며) 네. 맞습니다. OO 학생이 말한 것처럼 이것은 피라미드 모양으로 영양 단계에서 하위의 것을 밑으로 하여 차례로 상위의 것을 쌓아 가면 피라미드 모양이 되므로 이렇게 말합니다. 구조는 맨 아래층부터 태양에너지, 생산자, 1?2?3차 소비자입니다학생)아~탐색및문제파악단계교사)그럼 지금 보는 생태 피라미드 그림에서 우리는 무엇을 알 수 있을까요?학생들) 음. 생산자는 녹색식물이고, 1차소비자는 초식동물이고, 2?3차 소비자는 육식동물 이라는 것을 알 수 있습니다.교사)네, 맞습니다. 여기서 우리가 오늘 배울 것은 생산자인 녹색 식물에 관해서입니다. 그럼 왜 녹색식물이 생산자로 표시되어 있을까요?학생1)글쎄요.. 녹색식물이 1차소비자인 초식동물에게 무언가를 공급해 주기 때문이 아닐까요?학생2) 그리고, TV에서 보면 사슴이나 소 같은 동물들이 풀을 뜯어 먹고 살잖아요.※여기 선수 학습으로 사람 ? 동물이 필요로 하는 기본 영양소 와 사람 ? 동물은 포도당 등을 스스로 생산해 낼 수 없다는 것을 알아야겠고, 만약 모르고 있다면 수업도중 周知 시켜줄 필요가 있겠다.학생3) 우리들도 야채를 먹고 또 밥으로 먹는 쌀도 식물에서 나오잖아요. 그래서 그러지 않을까요?기타학생) 녹색식물이 무언가를 생산해 내지 않을까 생각합니다.교사) 네, 모두들 맞습니다. 그런데 그것뿐일까요?학생들) 글쎄요.. 잘 모르겠습니다.가설설정단계교사) 네, 알겠어요. 그럼 여기서‘ 녹색식물이 무언가를 생산해 내고, 그런 것을 사람이나 동물들에게 공급한다.’고 가정을 해 봅시다. 그리고 그것이 무엇일지 한번 토의해 보세요.(학생들끼리 조별로 토의하게 한다.)학생) 양분?학생) 영양소?학생) 밥과 같은 어떠한 것..?학생) 잘 모르겠어요.실험설계및실험단계교사) 자 그럼 여기서 실험을 해 봅시다.※실험을 하기 전에 식물이 살아가는데 필요한 요소에는 물, 햇빛, 산소 등이 필요하다는 사실을 학생들이 알고 있어야 하겠다.※실험1 - 녹색식물 잎에서 광합성이 일어났는지를 알아보기 위하여 녹말의 존재 여부를 조사하는 실험? 준비물 : 잎, 요오드 용액, 에탄올, 스포이드, 물, 버너, 비커그림.① 잎을 물이 찬 큰 비커에 넣고 가열한다.② 끓인 잎을 에탄올이 든 비커에 넣고, 그 비커를 다시 물이 들어있는 큰 비커에 넣은 후 다시 가열한다.③ 잎을 비커에서 꺼낸 후 뜨거운 물이 들어있는 비커에 담가 둔다.④잎을 꺼내 요오드 용액을 떨어뜨린 후 관찰한다.♣학생들은 실험 결과를 조별로 기록한다.♣실험결과를 확인한다.가설검증단계교사) 여러분 요오드 용액을 떨어뜨린 잎에서 색깔이 어떻게 되었나요?학생들) 청남색으로 변하였어요.교사) 왜 그렇게 되었는지 아는 학생 있나요?학생들) 요오드 용액에 반응하여 청남색으로 변했다는 것은 잎에 녹말이 있다는 것입니다.교사)네, 맞습니다. 복습을 아주 잘 하고 있군요. 이처럼 녹색식물은 녹말을 만들어내고 이 녹말이 우리 몸속이나 동물들 몸속에서 탄수화물, 즉 포도당이 되는 것입니다.여러분들 우리가 필요로 하는 영양소 중 탄수화물 있는거 아시죠?학생들)네~교사) 그리고 이 실험에서 여러분의 가설 ‘녹색식물이 무언가를 생산해 내고, 그런 것을 사람이나 동물들에게 공급한다.’가 어느 정도 맞았다고 볼 수 있습니다. 또한 이것을 식물의 광합성이라고 합니다.학생들)아, 그렇군요.선생님~ 그런대 식물은 대부분 녹색이 자나요. 그런대 만약 하얀색 잎이 달린 식물이 있다면 그 식물도 광합성을 할 수 있나요?적용및새로운 문제 발견단계교사)여러분들은 어떻게 생각하나요?학생)할 수 있겠죠.학생)글쎄요..가설설정단계교사)그래요?! 그럼 여기서 ‘하얀 잎을 가진 식물도 광합성을 할 수 있다.’라고 가정을 해보고 실험을 해 봅시다.실험설계및실험단계실험2-엽록소 유무에 따른 광합성 실험※준비물 : 얼룩잎이 달린 제라늄, 녹색잎만 달린 제라늄, 실험1의 준비물그림①빛이 비치는 밝은 곳에 하룻동안 비치한 얼룩잎이 달린 제라늄에서 잎을 떼어내서 실험1 과정을 거친다.②빛이 비치는 밝은 곳에 하룻동안 비치한 녹색잎만 달린 제라늄에서 잎을 떼어내서 실험1 과정을 거친다.◈학생들은 실험 결과를 조별로 기록한다.가설검증단계교사) 여러분, 실험 결과가 어떻게 나왔죠?학생) 실험에서 잎이 녹색인 부분은 청남색이 되었고, 흰색 부분에서는 엷은 갈색이 나왔습니다.교사) 여기서 우리는 무엇을 알 수 있을까요?학생) 이 실험에서 저희는 녹색 잎에서는 광합성 일어나지만 흰색 잎에서는 그렇지 않다는 것을 알 수 있습니다.교사) 그렇지요! 그럼 이는 우리의 가설 ‘하얀 잎을 가진 식물도 광합성을 할 수 있다.’와 일치 하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 즉, 녹색 잎만이 광합성을 할 수 있다는 것을 알 수 있지요.학생)네~적용 및 새로운 문제 발견 단계교사) 그런대 식물의 광합성이 이거 하나 뿐일까요? 혹시 다른 기능은 없을까요?학생) 글쎄요..학생1) 공기를 정화해 준다고 했던거 같아요.가설설정단계교사)그래요? 그럼 여기서 ‘녹색식물은 공기를 정화 한다’라고 가정을 하고 실험을 해봅시다.실험설계및실험단계실험3 - 광합성의 또 다른 기능 create O₂※준비물 : 투명한 밀폐용기(*2), 식물1종, 생쥐그림①투명한 밀폐용기에 생쥐만 놓아둔다.② 투명한 밀폐용기에 생쥐와 식물 1종을 넣어둔다.③하루 정도 지난 후 관찰한다.◈학생들은 실험 결과를 조별로 기록한다.가설검증단계교사) 자, 이번 실험 결과를 발표해 볼 사람?학생) 저요, ①번 실험에서는 생쥐가 죽었지만, ②번 실험에서는 생쥐가 살았습니다.교사) 그럼 그것이 무엇을 의미하는 것일까요?학생) 이것은 아마도 식물이 산소를 만든 것 같습니다.교사) 맞습니다. 이 실험에서 볼 수 있는 것은 광합성의 다른 기능으로 산소를 생성한다는 것입니다. 이것은 우리의 ‘녹색식물은 공기를 정화 한다’라는 가설과 맞지 않지만 ‘식물은 광합성으로 산소를 생성한다.’라는 새로운 사실을 알 수 있습니다.학생들)아, 그렇군요.-학생들은 자신의 가설이 틀린 사실을 알고 새로운 정의를 습득하게 된다.-새로운 문제 발견 단계교사) 그러면 식물이 살아가는데 필요한 조건에는 무엇이 있을까요?학생) 물, 빛 그리고 산소가 있어야 합니다.교사) 맞습니다. 그러면 식물의 광합성에 영향을 주는 요인에는 무엇이 있을까요?학생들)글쎄요.. 마찮가지로 물, 빛, 산소 가 필요하지 않을까요?가설설정단계교사) 그럼 여기서 ‘식물이 광합성에 영향을 주는 요인에는 물, 빛, 산소가 필요하다.’가고 가설을 세우고 실험을 해봅시다.실험설계및실험단계실험4. 광합성에 영향을 주는 요인. -빛-준비물 : 검정말, 막대자, 전구, 탄산수소 나트륨 용액 등그림① 그림과 같이 장치를 설치한 후 전구의 거리를 조정하며 기포가 생기는 양을 조사한다.실험5. 광합성에 영향을 주는 요인. -물-준비물 : 검정말, 비커, 물, 광합성 측정기①비커에 검정말을 넣고 물을 붓는다.②검정말이 든 비커에 물을 1ℓ, 2ℓ...5ℓ 순으로 각각 처리구를 나누어 실험한다.③광합성측정기로 조사한다.실험6. 광합성에 영향을 주는 요인. -산소-준비물 : 식물1종, 밀폐용기, 산소주입기, 광합성측정기①밀폐용기에 식물1종을 넣고 산소를 주입한다.②각 처리구마다 주입하는 산소의 양을 다르게한다.③광합성 측정기로 조사한다.◈학생들은 실험 결과를 조별로 기록한다.가설검증단계교사)이번 실험 결과는 어떻게 나왔나요?학생) 실험4에서는 전구가 장치에 가까이 다가갈수록 기포의 양이 많아졌고, 멀어질수록 기포의 양이 적어졌습니다.학생2)실험5에서는 각 처리구에서 조사한 광합성량은 큰 차이를 보이지 않았습니다.학생3) 실험6 또한 그리 큰 차이를 보이지 않았습니다.교사)네~ 그렇군요. 그럼 우리는 여기서 무엇을 알 수 있을까요?학생들) 방금 한 실험에서 4번 실험에서의 요인 빛은 광합성에 영향을 주는 요인이 맞지만, 실험 5, 6 에서의 요인 산소와 물의 양은 영향을 주지 못합니다.교사) 맞습니다. 그럼 우리가 처음에 세웠던 ‘식물이 광합성에 영향을 주는 요인에는 물, 빛, 산소가 필요하다.’ 라는 가설과 2가지 요인이 일치하지 않는군요. 그럼 다른 어떤 요인이 또 있을까요? 우리 한번 토의해 봅시다.학생들)네~(학생들은 조별로 토의를 한다.)탐색및문제파악단계교사) 자 다 끝났나요? 그럼 누가 발표해 볼까요?학생)음.. 산소가 요인이 아니라면 혹 이산화 탄소는 아닐까요?학생2) 아무리 생각해도 잘 모르겠어요...교사) 네 아주 좋은 생각입니다. 그럼 여기서 선생님이 힌트를 하나 줄께요. 우리나라에는 4계절이 있죠? 그럼 4계절마다 나무가 어떻게 변하나요?학생)봄에 싹이 트고, 여름에 잎이 무성하고, 가을에 낙엽이지고, 겨울에는 잎이 다 떨어져요. 그럼 혹시 온도 인가요?가설설정단계교사) 글쎄요..?! 그럼 여기서 ‘식물의 광합성에 영향을 주는 요인으로 빛 그리고 이산화탄소, 온도가 있다.’ 라고 가설을 세우고 실험을 해봅시다.실험설계및실험단계실험7. 광합성에 영향을 주는 요인. -온도-준비물 : 온도계, 알콜 렘프, 모눈 종이, 삼각 플라스크, 탄산수소나트륨, 검정말, 수조, 링스텐드, U자관, 고무관. etc..① 먼저 U자관에 물을 부어 그림과 같이 스탠드에 장치하자.② 검정말을 잘라 줄기의 잘린 부분이 위쪽으로 오도록 하여 삼각 플라스크에 넣자.③ 삼각 플라스크에 물과 1% 탄산수소나트륨을 채운 후 수조에 넣자.

교육학| 2006.12.10| 9페이지| 1,500원| 조회(526)

교육공학, 생물, 광합성, 발견학습

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광합성과 작물의 물질생산

광합성과 작물의 물질생산1. 光合成(photosynthesis)의 의미작물 또는 넓게 말해서 고등식물은 뿌리에서 흡수한 물과 잎에서 흡수한 탄산가스를 재료로 하여 엽록소(chlorophyll)의 도움 아래 광에너지를 이용하여 H₂O을 흡수하고 대기중의 CO₂를 재료로하여 태양의 빛 에너지로 무기물에서 유기물을 창조하고 부산물로 O₂를 생성하는 과정 즉, 당류나 전분과 같은 탄수화물을 합성하는 소위 炭素同化作用을 한다. 특히, 탄소동화작용이 고등식물에서 볼 수 있는 바와 같이 광에너지에 의존하는 경우에는 이를 光合成(photosynthesis)이라고 한다.광합성의 결과 만들어진 직접 생산물은 탄수화물이나, 이것이 변화하여 생긴 여러 가지 유기물질 즉, 넓은 의미의 동화생산물은 높은 화학적 에너지를 간직하고 있으므로 광합성은 태양의 광에너지를 화학적 에너지로 바꾸어 작물체내에 축적하는 과정이라 할 수 있다.초지나 사료작물의 생산량을 높인다는 것은 결국 광합성을 효과적으로 할 수 있게 하는 것이다. 즉, 광합성 효율이 높은 식물을 선택(육종)하고, 어떤 요인들이 광합성에 영향을 미치는가를 이해하며(생리생태), 광합성을 잘 할 수 있도록 외부환경을 만들어주는 것이라고 할 수 있다(관리 또는 재배기술).광합성을 단순한 에너지 측면에서 보면 태양의 빛에너지가 당 또는 전분 등의 유기물에 화학에너지로 저장되는 과정이라고 할 수 있고, 저장된 화학에너지는 식물이 살아가는데 필요한 에너지로 이용되며, 그 결과 광합성 능력이 없는 사람과 가축 및 모든 생물의 에너지원 즉, 지구상의 모든 생물에게 필요한 에너지를 공급하는 것이다.호흡은 유기물 속에 저장되어 있었던 화학에너지가 유리(遊離)되어 생명활동에 사용되는 것으로 광합성과의 반대과정으로 볼 수 있다. 광합성에 의하여 공기 중의 CO₂는 유기물로 바뀌고 그것이 다시 호흡에 의하여 CO₂로 환원되는 순환이 이루어지고 있으며, 호흡과 광합성이 평형관계에 있으므로 대기중의 산소나 CO₂의 양은 일정하게 유지된다.2. 광합성이 일어나는 기관(엽록체와 엽록소)고등식물에서 광합성이 이루어지는 주된 장소는 잎이다. 잎의 녹색 부분의 세포 속에 있는 엽록체(chloroplast)가 광합성을 하는 세포내 기관이다. 이산화탄소는 잎에 있는 기공(氣孔)에서, 물은 뿌리에서 도관을 통하여 공급된다. 빛이 잎에 이르면 일부는 잎 표면에서 반사되거나 잎을 투과하기도 하지만, 나머지는 엽록체 속에 있는 엽록소(chlorophyll)에 흡수가 되며, 흡수된 빛에너지가 광합성을 하는 에너지로 사용된다. 엽록체 속에 있는 다른 색소 carotinoid도 빛을 흡수하는 점에서 광합성에 관여한다. 엽록소의 흡수 스펙트럼을 보면 적색광과 청색광을 가장 잘 흡수한다는 것을 알 수 있는데, 이들 파장의 빛은 광합성이 가장 잘 이루어지는 파장이다 전자기파장의 스펙트럼구 분파 장(nm)宇宙線(Cosmic ray)< 0.0001감마선(Gamma rays)0.0001∼0.01X-선(X-rays)0.01 ∼ 10紫外線(Ultraviolet, UV)10 ∼ 390可視光線(Visible)390 ∼ 760赤外線(Infrared)760∼100,000라디오,電子波(electron wave)100,000마이크로파(microwave)1mm∼1m3. 광합성 과정명반응에서는 엽록소가 흡수한 에너지에 의하여 H2O 분자가 2H+와 O2로 분해된다. 여기서 생긴 수소는 수소수용체(NADP)로 넘겨지고, 산소는 가스가 되어 방출된다. 따라서 광합성에 의하여 생긴 산소는 물에서 나오는 것이다. 그리고 명반응에서는 광학적인 인산화(燐酸化)가 일어나 고(高)에너지 인산화합물인 ATP가 만들어진다.암반응은 명반응에 계속되는 반응단계이다. 명반응에서 발생한 환원형 NADP와 ATP에 의하여 CO2는 환원되어 광합성 산물을 얻게 된다. 이산화탄소가 탄수화물 등의 유기물로 변하는 과정은 복잡하며 일련의 중간체를 거쳐간다. 예전에는 탄소가 환원되어 당(糖)으로 되는 탄산고정(炭酸固定)반응을 중심으로 광합성연구가 진행됐으나 지금은 그 경로가 모두 밝혀져 탄산고정반응 자체는 빛을 필요로 하지 않음이 증명되었다. 탄산고정반응의 과정을 Calvin-Benson cycle이라고도 한다. 칼빈회로의 각 반응단계에 작용하는 효소는 수용성 스트로마 부분에 존재하며 이 부분을 분리하여 얻어지는 용액에 ATP와 NADPH를 가하면 빛이 없어도 탄소를 고정시킬 수 있다. 이렇게 하여 칼빈회로(回路) 또는 pentose phosphate cycle 이라고 불리는 탄산고정 경로가 밝혀졌다. 이 경로의 첫 반응 단계는 펜토오스인산(오탄당)의 일종인 Ribulose biphosphate가 CO2와 결합한 뒤 곧 분해되어 탄소 3개의 Phosphoglyceric acid(PGA) 2분자가 되는 반응이다. 칼빈 회로와 다른 별도의 탄산고정 경로에 의하여 CO2가 탄수화물로 전화되는 경우가 있다는 것이 밝혀졌다.모든 광합성 생물은 빛에너지를 흡수하는 동화색소로서 적어도 한 종류의 엽록소를 가지고 있다. 고등식물·양치식물·선태류 ·조류(藻類)에서는 엽록소 a를, 광합성세균에서는 박테리오클로로필을 주된 동화색소로서 가지고 있다. 이밖에 클로로필· 카로티노이드 등과 같은 동화색소는 보조색소라고 부르나, 기능적으로는 보조적이라고 할 수 없다. 생물이 빛을 받아들여 동화색소 분자에 의해 들뜬 상태로 되면 분자 사이에 에너지의 이동이 일어난다. 받아들인 빛에너지는 2가지의 광화학 반응을 일으키는데 사용된다.물은 광화학계 II에 의해 분해되어 산소를 발생한다. 이 계에서는 녹색식물이면 엽록소 b, 홍조식물·남조류이면 피코빌린 등의 보조색소가 주종을 이루며 망간·염소이온 등이 관여한다. 광화학계 Ⅱ로 물에서 생긴 전자는 플라스토퀴논· 플라스토시아닌·시토크롬f·P―700 등의 전자전달계를 거쳐 광화학계 I에 전달한다. 광화학계 I 에서는 엽록소a가 주역을 이룬다. 전자는 또 페레독신이라는 전자전달체로 전달되며 페레독신-NADP환원효소를 거치면서 NADP에 이르게 되고 환원형 니코틴아미드아데닌디뉴클레오티드인산(NADPH)이 생긴다. 1954년 D.아논은 엽록체에 빛이 닿을 때에 아데노신이인산(ADP)과 무기인산으로부터 아데노신삼인산(ATP)이 형성되는 것을 밝혔다. 이것은 빛에 의해서 생긴 환원형의 저산화 환원전위계와 산화형의 고산화 환원전위계와의 사이에서 암반응으로서 일어나는 전자전달에 공역하여 인산화가 일어나기 때문이다. 이때 생성된 NADPH와 ATP를 사용하여 탄산고정이 일어난다.* 광환원 : 녹색식물 외에 어떤 세균(황홍색세균·황녹색세균 등)도 빛에너지를 써서 탄산고정을 하고 있다. 이 종류의 세균은 모두 광합성기능에 관여하는 박테리오클로로필이라 불리는 색소를 가지고 있다. 녹색식물의 광합성과 다른 점은 이들 세균에서는 산소의 발생이 없다는 점이다. 따라서 이들 세균의 탄산고정을 특별히 광환원이라 일컫는다.4. 광합성과 물질생산가. 광합성 속도를 결정하는 외적 요인(1) 빛의 세기 : 광량에 비례< 그림 5-5 > 빛의 세기에 따른 광합성의 량광보상점(Light Compensation Point) : The light intensity at which net photosynthesis is zero: the plant energy absorption through photosynthesis is matched by the energy costs of respiration.광포화점(Light Saturation Point) : The light intensity at which photosynthesis is maximized and further increases do not produce additional photosynthesis.(2) 이산화탄소의 양 : 0.032%, CO2 compensation point< 그림 5-6 > CO2 농도에 따른 광합성의 량(3) 온도 : 적은범위< 그림 5-7 > 온도에 따른 광합성의 량이산화탄소량과 광량과의 관계에서 CO2 농도가 낮을 때에는 광합성 속도는 CO2 양에 의해 지배되고, 빛의 세기에는 영향을 받지 않고 CO2의 양이 충분할 때에는 광합성 속도는 빛의 세기에 지배된다. 온도가 광합성 속도에 미치는 영향은 약한 빛에서는 거의 나타나지 않으나 강한 빛에서는 온도에 의하여 광합성이 지배를 받으며, 온도의 상승에 따라서 광합성 속도가 증대한다. 이들 현상은 광합성과정이 적어도 2가지 반응군 즉, 광량이 반응속도를 결정하고 온도의 영향을 받지 않는 광화학적 반응단계(명반응)와, 빛의 반응속도에 관계없는 효소반응의 단계(암반응)의 2가지이다. 빛의 세기가 어느 정도 이상이 되면 아무리 세기를 증가시켜도 광합성 속도가 증대하지 않는 것은 빛의 세기가 지배를 받지 않는 암반응이 광합성 속도의 속도결정 단계로 되어 있기 때문이다. 그리고 약한 빛 아래서는 명반응이 속도결정 단계로 되어 있으므로 광합성량은 빛의 양에 비례하여 증대하고 이산화탄소의 양과 온도와는 관계가 없다.(나) 광합성 과정광합성과정(명반응; 우측, 암반응; 좌측)◈ 암반응 순서① 카르복실화(Carboxylation, CO2 첨가 반응)Rubisco 효소가 CO2를 RuBp와 결합, 불안정6탄당 형성② 형성된 불안정한 중간대사산물 6탄당은 2개의 3탄당(PGA)으로 분리③ 인산화 : ATP의 고에너지 인산기가 2개의 PGA로 전이(인산 첨가) DPG 형성④ 환 원 : NADPH가 DPG가 갖고있는 인산기 중 하나를 수소로 치환하여 G3P형성⑤ G3P가 포도당(기타) 생성 경로 또는 재생경로(캘빈회로) 선택⑥ 포도당생성 경로(지방산, 글리세롤, 아미노산 합성, 미토콘드리아로 이동 후 ATP 생성)G3P + G3P →fructose-1,6-disphosphate →glucose-1-phosphate →glucose(포도당)⑦ 재생경로선택(G3P, 포도당, 캘빈회로의 유지)캘빈회로가 5회 돌아 생성된 10분자의 G3P는 재생에 이용되고 6회 돌때 생성된 2분자의G3P 는 포도당 형성에 이용. 한 분자의 CO2가 투입되어 회로가 1회전할 때마다 2개의

자연과학| 2006.12.10| 9페이지| 1,000원| 조회(526)

생물, 광합성, 생리학, 물질생산

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