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[교육학]공통 과학 교육론

? 과목 : 공통 과학 교육론? 참고 서적 : “중등교원 임용고시 기출문제(공통과학 교과 교육론)”, 한국 교육 과정 평가원. ; 김 창만 공저, “중등교원 임용고시를 위한 과학 교육 탐구”, 박 영 사(2003).? 강의의 목적 : 중등 교원 임용고시(일반교육학, 공통과학의 교과 교육론 및 공통과학: 물리학, 화학, 생물학 및 지구과학 모두를 포함 또는 세부 전공 3분야 :전공물리학, 전공화학 및 전공생물학 각각)를 준비하는 이과대학 학생들(광전자 물리학 전공, 화학 전공 및 생명과학 전공)에게 공통과학 교과 교육론을 강의하고, 기출문제를 분석하여 효율적인 임용고시의 준비를 강의의 목적으로 한다.Ⅰ과학과 교육과정1장 과학과 교육과정1. 과학 교육과정의 특성과 종류: 과학교육을 통하여 과학 학습이론과 더불어 학생들의 필요성, 사회 및 국가의 요구에 따라 설정함으로서 각급 학교에서 현재 실행하고 있는 과학 교육의 당위성을 정당화하는 객관적 준거로 이용하는데 있다.⑴ 교육과정의 정의: 교육과정은 특정 교육목적을 달성할 수 있게 설계된 활동의 프로그램(Hirst, 1974)으로, 또는 의도되고 계획된 목표와 내용의 체계(이규 석, 1992), 그리고 학습을 위한 계획(Taba, 1992)등으로 정의 된다.⑵ 교육과정의 특성: 교육과정 교재(계획된 학습경험)에 있어서는 교과(subject matter) ? 경험 ? 의도(intention) ? 문화 재생(cultural reproduction)?과정(current)으로 구분하기 때문에 교수요목(syllabus)과 혼동된다.2. 과학교육과정 개발모형: 교육과정 개발은 교육자에 따라 그 구조와 개발절차가 달라지는데, '교육목표의 설정, 학습경험의 선정과 조직 및 평가의 네 단계로 구성되어 있는 교육과정 개발모형’을 주장한 타일러(Tyler, 1949)와 '학습경험으로 정의되는 전통적 교육과정보다 의도된 학습결과의 구조화된 총체’로 정의한 존슨(Johnson, 1981)은일반교육과정 개발 모형을 주장하였고, ‘존슨의 모형이 논리적 추론을 통해 결론을 이끌어내는 과정으로 진행된다.(Richards, 1987)이 방법은 ① 관찰사실을 설명하기 위한 가설의 제시, ② 초기조건의 설정, ③ 가설과 초기조건에서 예상의 연역, ④ 예상검증의 4단계로 구성되어 있다.예를 들어, “구리는 전기를 통한다.”는 가설과 “이 전선에는 전기가 흐를 것이다.”는 관찰언명을 추론한 다음, 그 전선에 전기가 정말로 흐르는지 확인함으로써 그 가설의 진위를 판정한다. 검증결과가 가설을 지지 않으면, 그 가설을 그냥 기각한다.그러나 가설-연역적 방법이 이상적인 과학적 방법으로 적용되기 위해서는 우선 해결되어야 할 문제점을 안고 있는데 그것은 가설-연역적 방법이 과학이 지니는 논리적이고 합리적인 특성만을 강조할 뿐 주관적?심리학적?사회학적 측면을 소홀히 취급하는 경향이다.2. 과학적 탐구과정과 활동제7차 과학 교육과정에서는 그 내용을 지식과 탐구로 나눈 다음, 과학적 탐구를 그 과정과 활동으로 나누고 있다. 그리고 과학적 탐구의 과정을 기본적 과정과 통합적 과정으로 구분하고, 탐구활동은 기본적 탐구과정과 통합적 탐구과정을 적용한 종합적인 탐구의 활동으로 나눈다.⑴ 기본적 탐구기능: 우리나라 제7차 과학 탐구과정에서는 관찰?분류?측정?예상?추리로 구분한다. 기본적 탐구기능은 단순한 수공적(hand-on)?정신적(minds-on) 조작기능을 말한다.① 관찰: 관찰은 보기?듣기?말하기?냄새 맡기?맛보기의 오감을 이용하여 사물과 상황의 성질을 진술하는 행위를 나타낸다. 즉, 다섯 가지의 감각기관을 이용하여 자연의 사물?현상?사건 등에 관한 양적?질적 정보를 획득하는 방법과 과정을 관찰이라고 한다.(Martin et al., 1997; Ramig, Bailer, & Ramsey, 1995; Watson, 1991)② 측정: 측정(measurement)은 평가이론뿐만 아니라 과학적 연구에서도 중요시하는 자료수집방법이다. 특히 평가에서는 측정을 통해 행동에 대한 양적자료를 수집하는 활동으로 정의하기도 한다.(Callahan이 수정되지 않고 그대로 있어야 한다는 요구를 만족시키는 노력이다. 만일 연구프로그램을 수정, 보완하려면 보조가설을 수정, 보완하거나 보조가설에 정보를 추가하는 것이고, 견고한 핵을 수정한다는 것은 연구프로그램을 새로운 연구프로그램으로 교체하는 것을 의미한다.② 긍정적 발견법: 과학자들이 선택해야할 연구의 정책과 방법에 대한 규정을 의미하는 것으로 견고한 핵이 자연현상을 설명하고 예측할 수 있도록 보강해야 할 방법을 제시한다. 즉, 기존이론을 좀 더 넓은 범위까지 설명할 수 있도록 보호대를 변화, 발달시키며 수정하는 방법에 대한 제안과 암시로 구성되어 있다.③ 연구프로그램의 비판: 라카토슈의 연구프로그램이 포퍼의 반증법과 쿤의 패러다임 변화를 통합한 것이지만, 과학의 진보를 설명하기에는 몇 가지의 문제를 안고 있다. 가장 심각한 문제는 현재로선 퇴행적인 연구프로그램이 영원히 퇴행적일 것이냐를 결정하는 문제이다. 과학사에는 퇴행적 이론이 전진적 이론으로 돌아온 예가 비일비재하다. ‘지동설이 발달되어 온 과정과 천동설이 퇴보한 과정’이 좋은 예이다.⑶ 라우든의 연구전통: 라우든(Laudan, 1990)은 쿤의 격변적 변화 모형과 라카토슈의 연구프로그램 이론을 통합하여, 또는 그들이 이론이 안고 있는 문제를 해결하기 위한 일환으로(Gholson & Barker, 1985), 그들의 것과 다른 연구전통의 이론을 제시하였다. 라우든에 따르면, 새로운 이론은 과학자가 조사할 새로운 세계를 제시한다. 그러나 역사적 사실에 비추어 볼 때, 새로운 이론이 언제나 새로운 세계를 조사할 방법과 목적을 제시하지는 않는다. 즉, 과학적 이론과 방법 그리고 그 목적은 상호간에 독립적으로 변하고 발달한다. 라우든의 점진적 모형(gradual model) (Kourany, 1987)은 과학이 그 이론?방법?목적이 독립적으로 변함으로써 발달함을 설명한다. 라우든의 연구전통(research tradition)은 쿤의 패러다임, 라카토슈의 연구프로그램들과 그 구조 및 설명적 기능이 비슷한 것으 각각 심리학적 구성주의와 사회학적 구성주의로 불리기도 한다.(Matthews, 1994)심리학자(Gredler, 2001)에 따라서는 피아제의 지능발달 이론의 급진적 구성주의로, 비곳스키의 사회-심리학 또는 문화-역사설에 근거를 둔 구성주의 등이 있는데 표. 4로 정리하였다.피 아 제쿤비곳스키대 상개 인과학자문 화관 점도식 또는 인지구조패러다임기준과 가치의미구성 요인비평형화변칙 사례대 화구성 결과대체적 틀과학적 이론세계관(표. 4 피아제, 쿤, 비곳스키 이론에 바탕을 둔 구성주의의 구성요소)② 구성주의의 기능: 과학교육학에서는 구성주의가 적어도 세 가지의 기능과 특성을 지니고 있음을 주장한다.(Cole, 1992)첫째, 구성주의는 과학을 매우 합리적인 활동으로 보는 전통적인 인식론적?방법론적 견해를 부정한다.둘째, 대다수의 구성주의자는 과학적 문제를 해결하는 방법과 과정의 불완전성을 강조하고, 과학지식이 발달하는 바탕으로는 경험적 세계의 중요성을 부정하는 상대주의 인식론을 수용한다.셋째, 모든 구성주의자는 인간이 실제로 파지하고 있는 자연과학의 지식을 사회적 과정의 결과로 이해하며, 사회적 변인의 영향을 받아 형성된다고 주장한다.심리학자에 따라서는 구성주의가 인식갈등(epistemic conflict), 자기반성(self-reflection), 자기조절(self-regulation)의 세 가지 속성으로 이루어졌다고 주장한다.(Rieber, 1993)2. 전통적 학습이론학습은 학습자에 나타나는 일련의 변화로 정의할 수 있으며, 학습을 통해서 변하는 것의 본질과 과정 그리고 그 변화와 관련이 있는 제반 현상의 원인에 대한 설명체계를 학습이론이라고 말한다. 따라서 전통적인 과학 학습이론은 학습의 내용을 조건의 형성이나 자극과 반응의 결합으로 보는 관점이다. 심리학자들에 따라 다르기는 하지만 연합 론과 기능주의의 이론적 배경으로 흔히 행동주의를 제시한다. 또한, 파블로프의 고전적 조건화를 연합론으로, 손다이크의 결합론 및 스키너의 조작적 조건화와 일부의 실용주의를 eau)가 개발하고 피아제가 기술했던 것처럼 타고난 약진적 단계가 아니다. 한 개인의 성장은 그가 자신의 능력을 표현할 수 있는 세 가지 기능체계가 분화?발달함으로써 일어난다. 표현양식(modes of representation)으로 일컬어지기도 하는 인지구조 또는 지능을 브르너는 작동적(enactive)?영상적(iconic)?상징적(symbolic)단계를 통해서 발달한다고 본다.ㄱ. 작동적 단계: 한 사건에 대하여 적절한 신체적 반응을 나타내거나 그것으로부터 어떤 결과를 얻기 위한 일련의 활동을 수행한다. 즉 행동을 통해서 세계를 이해한다. 이 단계는 주로 5∼6세 아동들에게 적용되는 단계이다.(예) 시소 게임에서 아이들이 균형 잡는 행동이 작동적 표현양식에 따른 행위이다; 시소의 동작을 일련의 작동적으로 파악.ㄴ. 영상적 표현단계: 경험?사물?지식 등의 특성과 그 의미를 구체적인 영상(image)으로 표현한다. 불필요한 세부적 요소들을 제거하고 오로지 거리와 무게의 관계만으로 표현한 시소와 저울의 모형 또는 그림이 지식을 영상적으로 표현한 실례들이다. 이 단계는 주로 9∼10세 아동들에게 적용되는 단계이다; 천칭의 원리를 영상적 표현 방법으로 이해.ㄷ. 상징적 단계: 지식을 언어나 형식적?논리적 명제로 나타낸다. 이 단계에서는 부호를 이용하여 추상적으로 생각할 수 있다. 이 단계는 주로 12∼13세 이상의 아이들에게 적용되는 단계이다.(예) 시소와 양팔저울의 평행상태를 그림이나 모형으로 나타내지 않고, 명제의 형식으로 기술하거나 거리와 무게의 관계를 나타내는 수학적 공식으로 표현한 다 ; 시소나 천칭의 원리를 공식(I1×W1 = I2×W2: I = 중심으로부터의 거리, W = 추의 무게)과 같은 상징적 표현으로 이해.③ 브르너 교수이론의 적용: 미국에서는 소련이 스푸트니크(sputnik)인공위성을 성공적으로 발사함으로서 국가안보의 위기를 극복할 수 있는 교육이 필요하다는 인식이 고조되면서, 이러한 시대적 상황 하에서 열린 우즈호울 회의의 보고서인 ‘교육의 .

교육학| 2007.08.02| 64페이지| 5,000원| 조회(1,110)

과학교육, 교육과정, Taba, Hirst, Matter

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[교육학]화학교재연구및지도법

화학교재 연구 및 지도 법목차 1. 제 7 차 교육과정에 따른 화학 교재 연구 및 지도 법 2. 과학과 지도목표 3. 학습지도안의 작성과 실례 4. 단원의 학습 지도 계획 5. 세미나의 발표과제Ⅰ. 제 7 차 교육과정에 따른 화학 교재 연구 및 지도 법 사회적 변화와 시대적 요구(개방화, 세계화 및 정보화)의 흐름에 부흥하기 위하여 제7차 교육과정을 개정하였다. 이 과정은 학생들의 기본능력과 자기 주도적 학습능력을 신장시키는데 개정의 기본방향을 두고 10년간의 국민공통기본교육과정과 수준별 교육과정(눈높이 교육)의 시행을 특징으로 한다.본 과정에서는 중학과학과 고교 공통과학 (화학부분)과목을 중등 전체학생에게 기본과정을 학습하고 개인의 성취도에 따라 보충학습이나 심화학습과정으로 나누어 학생들에게 습득 시킴을 강의의 목적으로 한다. 본 강의에서는 중등학생에게 수준에 맞는 학습을 할 수 있도록 보충 형 및 심화 형 수준별 교육과정을 도입하여 강의와 세미나를 병행하여 실시한다.Ⅱ. 과학과 지도목표 자연현상의 탐구에 흥미와 호기심을 가지고 기본 적인 탐구 방법과 과학의 지식을 습득하여 창의적 으로 문제를 해결하는 능력을 기르게 한다. ⑴ 기본적인 탐구 방법을 습득하여, 실생활 문제 해결에 이를 활용할 수 있게 한다. ⑵ 탐구활동을 통하여 기본적인 과학지식을 이해 하고, 자연현상을 설명하는데 이를 적용하게 한다. ⑶ 자연현상과 과학학습에 흥미를 가지고 계속하여 탐구하려는 태도를 기르게 한다. ⑷ 과학이 기술의 발달과 사회의 발전에 미치는 영향을 인식하게 한다.1장 과학과 교육과정 1. 과학 교육과정의 특성과 종류 : 과학교육을 통하여 과학 학습이론과 더불어 학생들의 필요성, 사회 및 국가의 요구에 따라 설정 함으로서 각급 학교에서 현재 실행하고 있는 과학 교육의 당위성을 정당화하는 객관적 준거로 이용하는데 있다. ⑴ 교육과정의 정의: 교육과정은 특정 교육목적을 달성할 수 있게 설계된 활동의 프로그램(Hirst, 1974)으로, 또는 의도되고 계획된 목표와 내용의 체계(이 교육과정은 철학·심리학 · 교육사상에 그 이론적 배경을 둔다. 과학철학은 과학 교육과정의 목적을 설정하는 준거가 되며, 심리학은 그것을 조직하는 원리가 된다.한편 교육사상은 교육과정 내용에 대한 교수-학습 방법과 전략을 제시한다. 그러므로 교육과정은 철학 및 교육사상이 발달함에 함께 변해 왔다. 우리나라 교육과정은 표와 같이 정부 수립 후 일곱 차례 개정되었으며, 개정될 때마다 그 목적과 내용이 함께 변하여 왔다. 우리나라의 과학 교육과정은 국민공통기본교육과정과 고등학교 선택중심 교육과정으로 구분되어 있고, 각 교과목의 학교별 · 학년별 시간(단위)배당 기준이 제시되어 있다. 국민공통기본교육과정(줄여서 '국민'으로)은 교과 · 재량활동 · 특별활동으로 편성되어 있으며, 고교 선택 중심 교육과정은 교과와 특별활동으로 편성되어 있다.'국민'의 과학과목은 3~7 및 10학년에 102시간, 8과 9학년에 136시간을 이수하도록 되어 있다. 한편, 11과 12학년에 이수해야 할 선택과목은 일반선택과 심화선택으로 나뉘어 있고, 일반선택인 생활과 과학 그리고 심화선택인 물리Ⅰ, 화학Ⅰ, 생물Ⅰ, 지구과학Ⅰ은 각각 4단위, 또 다른 심화선택과목인 물리Ⅱ, 화학Ⅱ, 생물Ⅱ, 지구과학Ⅱ는 각각 6단위를 이수하도록 명시되어 있다. 국민의 3~10학년의 과학은 필수과목으로서 심화 · 보충 형 수준별 교육과정을 운영해야 한다. '국민'의 과학은 자연을 과학적으로 탐구하는 능력과 과학의 기본 개념을 습득하고, 과학적 태도를 기르기 위한 과목이다. 과학은 에너지 · 물질 · 생물 · 지구의 지식과 탐구과정 및 탐구활동으로 구성한다. (표 2 : 과학 교육과정의 개정과정)STS 과학교육사상STS 소양'97~'07제 7 차STS 과학관, 현대의 관념론STS 소양'92~'97제 6 차인간중심 교육사상, 상대론과학 소양'88~'92제 5 차인간중심 교육사상, 구성주의과학 소양'82~'88제 4 차학문주의 교육사상, 실증주의탐구 력'73~'81제 3 차진보주의, 경험주의 교육사상발견, 생활'6으로 한 통합은 합본과학이 되어 버릴 수 있으며, 과정을 중심으로 한 과학의 통합도 과정과 개념을 서로 떼어놓고 생각할 수 없다는 문제를 안고 있다. 그렇지만 상황을 중심으로 한 통합은 교과의 관련성을 높여주며 적용하기도 쉽다. ⑶ 합본과학(combined science): 우리나라의 중학교 과학과목처럼 각 교과의 정체성이 대부분 유지된다. 합본과학 교과서는 각 단원 별 전문가들의 협동으로 저술되며, 대부분의 수업 주제나 학습지도안은 물리 · 화학 · 생물 · 지구과학 가운데 한 분야로 분명하게 말할 수 있다.합본과학은 두 교과(two-subject science : 물상과학, physical science 과 생명과학, life science으로 나뉨)과학과 과학과 간 학문과학(interdisciplinary science)으로 구분된다. 위 내용에 대한 문제를 교사 임용고시에서 발췌한 부분. ♥ ('98년 교과교육론 기출문제) 3. 제7차 교육과정의 편성․운영지침에 따르면 “1학년부터 10학년까지의 10년 동안에는 '국민'을 편성·운영”하도록 되어 있으며 “11학년과 12학년은 선택중심교육과정으로 운영”하도록 되어있다.3.1 '국민'중 국어, 사회, 수학, 과학, 영어교과는 수준별 교육과정으로 운영하도록 되어 있고, 단계 형 수준별 교육과정 운영과 심화·보충 형 수준별 교육과정 운영으로 구분하고 있다. 예를 들면 영어교과는 3~ 6학년까지 심화 ·보충 형 수준별 교육과정으로 운영하고 7~10학년까지 4단계를 두고 각 단계별로 학기를 단위로 하는 2개의 하위단계를 설정하여 단계 형 수준별 교육과정으로 운영하도록 되어 있다. 그러면 과학교과의 경우 수준별 교육과정 운영은 어떻게 명시되어 있는가? 또, 과학과 학년별 내용에는 구체적으로 수준별 교육과정 운영방안이 어떻게 반영되어있는가?(2점) • 과학교과의 수준별 교육과정은? : • 과학과 학년별 내용에 반영된 수준별 교육과정은? :3.2 제7차 교육과정에서는 고교 11, 12학년의 선택중심 교육과정으로 일반선택.(1점) : 1.2 ( ② )에 적합한 내용을 쓰시오.(1점) :♥ ('04년 12월 공통과학 교과교육론 기출문제) 1. 다음과 제7차 과학과 교육과정 내용체계표의 일부이다. 7~9학년의 분야별 내용을 참조하여 물음에 답하시오.…………⑤……………………탐구과정탐구태양계의 운동……지각의 물질④유전과 진화자극과 반응……③……혼합물의 분리분자의 운동②전류의 작용……파동①지식987분야 학년1.1. 지식 분야의 ① ~ ④를 모두 쓰시오. ① ② ③ ④ 1.2. 탐구 분야의 ⑤을 쓰시오. ⑤4. 과학개념에 관한 학생들의 직관적 관념 ⑴ 오 개념에 관한 연구의 필요성: ① 종래의 과학교육에 관한 연구는 너무 이론적이고 사변적이었기 때문에 교육현장에 주는 실질적인 기여도가 적었다. ② 종래의 연구는 소위 “범 내용(content free)적 이었던 반면 오 개념에 관한 연구는 내용 의존적(content specific)이다. ③ 오 개념에 관한 연구는 학습자가 가지고 있는 또는 가지고 있을 것으로 예상되는 개념의 유형을 제공해 준다. ④ 모든 학습이 마찬가지지만 이 오 개념에 관한 연구도 인간사고의 본질을 밝히는데 중요한 열쇠를 쥐고 있다는 기대이다.⑤ 오 개념에 관한 연구는 타 연구에 비해서 그 연구방법이 비교적 단순하다. 그러나 그 교육적 가치는 매우 크다. ⑵ 직관적 관념의 특성과 과학 학습지도: 직관적 관념은 대개 학교의 개념학습에 영향을 미치기 때문에 과학학습지도의 준거로 이용될 수 있으며 그 바탕이 되기도 한다. 그런데 그들의 직관적 관념이 학교에서 가르치는 과학적 개념, 이론, 법칙 등에 모순되거나 어긋나는 경우가 드물지 않다. 그러므로 그런 직관적 관념은 그와 관련된 개념의 교수에 어려움을 가져오고, 또한 학생들이 주어진 개념을 이해하는데 어려움을 느끼는 원인이 된다.① 학습지도 방법 및 교육과정과 관련된 일반적인 특징(Driver, 1985): · 학생들은 문제 상황의 관찰 가능한 속성에 추리의 바탕을 둔다. 예를 들면 그들은 빛이 지각적 효과를 일으킬 만큼을 갖고 있음을 알고 학생들의 이러한 잘못된 생각을 '밀도'개념의 학습에 활용하기로 하였다. 4.1 위의 경우와 같이 학생들이 갖고 있는 잘못된 생각을 지칭하는 용어는? (1점) : 4.2 위의 경우, 학생들에게 자신의 생각이 잘못되었다는 것을 인식시키기 위한 인지갈등 방안을 제시하시오. :♥ ('98, 12월 공통과학 교과교육론 기출문제)∙가벼운 물체는 뜨고 무거운 물체는 갈아 앉는다. ∙작은 물체는 뜨고 큰 물체는 갈아 앉는다. ∙큰 나무토막을 잘라 작게 만들면 밀도가 작아진다. ∙물체의 모양에 따라 물체가 물에 뜨는 정도는 달라진다.4. 몇몇 연구에 의하면 학생들은 밀도와 관련된 아래와 같은 선 개념을 가지고 있다고 한다. 위와 선 개념에서 알 수 있듯이, 학생들은 밀도 개념을 쉽게 이해하지 못하는 경우가 많다. 이 이유를 인지 발달 이론과 관련시켜 간단하게 설명하라. (2점)♥ ('99, 12월 공통과학 교과교육론 기출문제)(빛의 굴절) 빛이 공기에서 물로 비스듬히 진행되면 물에서의 빛의 속도가 공기에서보다 느리기 때문에 빛의 진행 경로는 법선 쪽으로 꺽 이게 된다. (비유) 장난감 자동차가 보도에서 잔디밭으로 비스듬히 진행할 때 잔디밭에 먼저 도달한 바퀴는 더 느리게 움직이고, 보도에 있는 바퀴는 상대적으로 더 빠르게 움직이기 때문에 자동차의 방향은 꺽 이게 된다.2. 빛의 굴절을 잘 이해하지 못하는 학생들을 위하여 김 선생님은 이 개념을 보다 쉽게 이해시키기 위해서 다음과 같은 비유를 사용하였다.(3점)2.1 이와 같이 비유를 활용한 수업을 함으로써 얻게 되는 수업효과를 인지 발달단계와 관련 지어 하나만 쓰시오. : 2.2 이와 같은 비유를 활용하여 과학개념을 가르칠 경우 학습자에게 유발될 수 있는 문제점을 하나만 쓰시오. :Ⅲ. 학습지도안의 작성과 실례 1. 학습지도안의 필요성 : 학습지도안은 종전에 교수안 또는 교안이라고 불리어 왔다. 종종 학습지도안의 불필요론 을 주장하기도 한다. 그 이유는 학습지도안을 작성하여 수업을 진행시키면 학습자의 자유w}

자연과학| 2007.08.01| 75페이지| 3,500원| 조회(654)

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[공학]생명공학을 이용한 당뇨병 치료에 관하여

생명공학을 이용한 당뇨병 치료에 관하여－차례－ Ⅰ. 당뇨병이란? 당뇨병의 원인 및 증상 Ⅱ. 생명공학적 발견 : 인슐린이란? 1. 인슐린의 발견 2. 인슐린 생산과정 및 치료 Ⅲ. 새로운 생명공학적 치료 1. 줄기세포의 작용 2. 줄기세포를 이용한 치료방법 Ⅳ. 결론 당뇨병의 미래당뇨병은 인슐린의 분비량이 부족하거나 정상적인 기능이 이루어지지 않아 혈중 포도 당의 농도가 높아져 소변에 포도당을 배출하는 질병Ⅰ. 당뇨병이란?췌장의 정상적 기능당뇨병의 원인과 증상 ① 유전적 요인 : 제 1형, 제 2형 ► 제 1형(인슐린 분비 세포파괴원인) – 소아형 당뇨병, 인슐린 의존형 당뇨병► 제 2형(인슐린 작용 결함) – 인슐린 비 의존형 당뇨병② 환경적요인:임신기간 동안 생성되는 호르몬들이 인슐린의 작용을 억제한다.임 신스트레스를 받아 생성된 호르몬이 인슐린의 작용을 억제하여 당뇨병이 발병한다.스트레스다른 질환에 처방된 약제가 당뇨병을 발생시킨다.약 제사고나 상처에 의해 췌장이 손상되어 당뇨병이 발생한다.외 상면역체계 이상이 베타세포를 파괴한다.면역체계 이상어떤 바이러스는 인슐린을 분비하는 췌장의 베타세포를 파괴한다.바이러스나이가 들어갈수록 췌장세포의 수가 줄어 인슐린 분비가 감소하여 당뇨 증상이 발생한다.나 이제 2형 당뇨병환자의 80%는 진단 당시 비만이거나 과 체중으로 정상체중으로 유지할 때 당뇨병 증상이 사라지기도 한다.비 만Ⅱ. 바이오 의약품: 인슐린이란? 유전자 재조합 기술을 이용한 바이오 의약품인슐린 수용체(자물쇠)를 인슐린(열쇠)으로 열어줘야만 포도당이 세포 안으로 들어갈 수 있다.1. 인슐린의 발견 ① 1921년(밴팅, 하버스트) – 개의 췌장에서 인슐린 추출 ② 인슐린 생산 못하는 일반인 – 동물에서 추출한 인슐린 사용 부작용 : 체내 면역 반응 ③ 1976년(제넨텍) – 최초 생명공학 기업 ⇒ 재조합된 대장균 “발효조”설비 이용 → 수천리터이상 배양하여 인슐린 순수분리(1982년 의약품 승인)2. 인슐린 생산과정 유전자 재조합을 통한 인슐린 생산 과정Ⅲ. 새로운 유전공학적 치료 1. 줄기세포의 작용 줄기세포 : 자기 복제능력, 다분화 능력양이 많지 않고 분화 가능성이 제한분화조절 어렵고 배아를 파괴해야 한다는 윤리적 문제단점윤리적 문제와 무관무한한 분화 잠재력장점성체줄기세포배아줄기세포2. 줄기세포를 이용한 치료법 ① 2006년(뉴 캐슬대) 성체줄기 세포를 간조직으로 전환 ② 2007년 1월(서울대 강경선 교수팀) 제대혈에서 성체줄기세포를 추출 – 인슐린 분비기능 가진 베타세포로 전환 (줄기세포의 자기 복제능력으로 반영구적 치료방안, 연구 윤리 논란에서 자유로움)③ 2007년 4월 (미 노스웨스턴 대학 리처드 버트박사) 줄기세포 치료법 이용 – 소아당뇨병(제 1형)치료 ⇒ 환자의 혈액 내 성체줄기세포 채취 → 화학요법으로 면역체계 파괴 후 주입 (면역체계 재설치) - 임상실험을 통해 15명 중 13명이 정상혈당 유지Ⅳ. 결 론 – 당뇨병의 미래 ► 현재 당뇨병의 완치 방법 – 췌장이식 (췌장 제공자가 흔치 않은 실상) ► 앞으로의 치료 방안 ① 제 1형 당뇨병 – 당뇨병 원인 유전인자를 밝혀 치료 – 인공췌장의 개발 ② 제 2형 당뇨병 - 환경 요인 인자 밝히는 기술{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2007.08.01| 15페이지| 1,000원| 조회(582)

생명공학, 줄기세포, 강경, 캐슬, 성체

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[교육학]화학교육론

화학교육론목차 1. 강의의 목적 2. 학습지도안의 작성과 실례 3. 단원 별 교수-학습 자료 (세미나 발표 과제)Ⅰ. 강의의 목적 : 중학교 과학과목, 고교 공통과학 선택과목인 화학Ⅰ과Ⅱ를 연구하고, 학습지도안(강의안)을 작성한다. 또한, 모의 연구수업을 통하여 교생실습기간 중 효율적인 교생의 역할을 원활히 수행할 수 있도록 함을 강의의 목적으로 한다. 01주: 강의 개요와 연구 수업에 대한 각자의 역할분담 결정. 02주: 지구의 구조에 대한 발표 및 토의 03주: 빛에 대한 발표 및 토의 04주: 지각의 구조에 대한 발표 및 토의 05~08주: 교생실습 09~15주: 교생실습 후 소감 발표 및 현재의 중 • 등 교육환경에 대하여 개선할 점을 매주 1명씩 발표 및 토의한다.Ⅱ. 학습지도안의 작성과 실례 1. 학습지도안의 필요성 : 학습지도안은 종전에 교수안 또는 교안이라고 불리어 왔다. 종종 학습지도안의 불필요론 을 주장하기도 한다. 그 이유는 학습지도안을 작성하여 수업을 진행시키면 학습자의 자유로운 학습활동을 틀에 박은 듯 구속하고 개개인의 활동과 발달을 막을 염려가 많으므로 형식적이며 천편일률적인 지도안의 작성은 필요가 없다는 것이다. 그러나 위에서 반대하는 논지를 그대로 받아들일 수는 없다. 보편적으로 학습지도안 작성의 필요성은 학습에 대한 사전계획인 지도안을 작성해야만 학습의 요건을 두루 빠짐없이 다루어 나갈 수 있기 때문이다.학습의 계획 없이 임기응변 식으로 학습 자료를 다루게 되면 허점투성이의 불완전한 학습결과를 초래할 위험성이 많게 된다. 만일에 지도계획 없이 학습지도에 임한다면, 나침반 없이 미지의 바다를 항해하는 것과 같기 때문이다. 모든 학습활동은 계획성이 있어야 한다. 그 구체적인 계획이 교사가 작성하는 학습지도안이다. 그러므로 교사는 학습지도에 필요한 사항을 치밀하게 계획하고, 학습에 임하는 것이 원칙이다.2. 학습지도안의 구비요건 학습지도안은 필요한 내용이 알맞게 준비되는 것이 좋다. 과도하게 꾸미고, 복잡하게 하면 수업에 임하여 이를 반영시키기가 어렵고, 반면에 너무 간단하게 하면 지도안이 없는 것과 다를 바가 없게 된다. 특히 연구수업과 같은 공개수업의 경우에는 세밀하고 모범이 되는 지도안을 작성하여야 한다. 지도안은 선행학습과의 관련성과 도달해야 할 학습 주제가 설명되어야 하며 교재내용, 학습활동 및 평가방법들이 필요하다.3. 학습지도안의 양식 ⑴ 단원 명 : 단원 명이란 지도해야 할 학습내용의 제재, 단원 및 제목 등을 기술한다. ⑵ 단원설정의 이유 ① 국가 및 사회의 입장 ② 학교의 입장 ③ 학습자의 입장 ⑶ 단원의 학습목표: 단원의 학습목표는 지도해야 할 전체내용의 목표를 뜻한다. ① 이해면 ② 기능면 ③ 태도면⑷ 학습계획: 단원 전체의 지도계획을 구체적으로 세운다. ⑸ 지도상의 유의점: 단원 전체를 지도할 때 유의사항을 기술한다. ⑹ 지도과정 ① 학습제재: 단원 명, 소 단원 명을 쓴다. ② 내용의 구성: 본시 학습의 구조 도를 그린다. ③ 본시 학습목표: 명시적인 동사로 학습결과를 진술한다. ④ 지도단계: 도입단계, 전개단계 및 정리단계⑤ 판서계획 ⑥ power-point 및 OHP계획 ⑦ 형성평가 문제 및 차 시 예고에 관한 계획 4. 학습지도안의 실례 ⑴ 교재 및 단원 단원 명: 1. 물질의 특성 소단원 명: (1) 물질의 상태변화 ⑵ 단원의 학습목표{nameOfApplication=Show}

자연과학| 2007.08.01| 24페이지| 2,500원| 조회(506)

교수, 화학교육, 학습지도안, 교안, 종전

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[자연과학]기체, 액체 및 고체 물질의 성질

기체, 액체 및 고체 물질의 성질에 대하여- 목차 - Ⅰ. 기체 1-1 기체 상태의 물질 1-2 기체의 압력 1-3 기체의 법칙과 이상성에서의 이탈 Ⅱ. 액체와 고체 2-1 액체와 고체의 분자간 힘 2-2 액체의 특징 2-3 고체의 특징 Ⅲ. 결론Ⅰ. 기 체 1-1. 기체 상태의 물질기체 화합물들 - 11개의 원소들은 보통 조건에서 기체로 존재한다. - 분자량이 작은 유기/무기 화합물들 [CO2, HCl, CH4, C3H8, NH3] - 불활성 기체를 제외하고는 기체 분자들은 모두 이 원자 이상으로 구성되어 있다.그림 설명: 정상적인 상태에서의 기체인 11 원소들. 주기율표의 오른쪽에 위치한다.1-2. 기체의 압력 기체에 의해 가해지는 힘을 면적으로 나눈 값또는압력의 단위는 pascal (Pa)이다. 1 Pa = 1 kg·m-1·s-1그림 설명: 기체의 압력은 분자들이 용기의 벽에 충돌해서 발생함.대기의 압력은 보통 기압계로 측정된다.기압계는 Torricelli가 발명했다. - 수은으로 채운 유리관을 수은 속에서 세움. - 무거운 수은은 중력으로 내려오 다 정지. - 수은 기둥 밑의 압력과 대기압이 같은 점에서 정지.다른 압력 단위들압력의 SI 단위는 Pa 이나 다른 압력 단위들도 많이 쓰인다. 1 atm = 1.01325 x 105 Pa 1 atm = 760 Torr 1 Torr = 1 mmHg 1 bar = 105 Pa표:1-3. 기체의 법칙과 이상성에서의 이탈또는Boyle의 법칙- Charles과 Gay-Lussac의 열기구 실험 결과 - 온도가 상승하면 부피도 증가한다. - 부피는 온도에 비례한다.그림 설명: 온도의 함수로 주어진 부피 그래프는 직선이다.Charles의 법칙데이터 범위 밖으로 그래프를 연장하는 것을 외삽(extrapolation)이라 한다.그림 설명: 외삽된 기체부피 그래프들은 절대 0도(-273ºC)에서 만난다. 실제로는 모든 기체가 절대 0도에 이르기 전에 응축되어 액화된다.- 같은 압력과 온도 하에서 기체 부피는 몰수에 비례한다.그O에 통과시키면 무색의 K2CO3와 산소가 발생한다.그림 설명: 석탄 가루에 점화되어 발생한 폭발. 반응에서 만들어지는 많은 수의 기체 분자(CO와 CO2)들이 큰 부피를 만들어 낸다.실온과 대기압 하에서 수증기 몰 부피 → 25 L·mol-125ºC에서 물의 몰부피 → 18 mL·mol-1아지드납(Pb(N3)2)은 충격을 받았을 때 다량의 질소 가스를 배출한다 :Pb(N3)2(s) → Pb(s) + 3N2(g)그림 설명: Pb(N3)2는 자동차 에어백에 사용되면 전기 충격으로 분해되어 다량의 질소를 배출한다.기체 반응의 실험- 낮은 온도에서는 분자들이 느려서 인력에 의해 붙들린다. - 끓는점 밑에서 기체는 응축되어 액체가 된다. - 기체 팽창으로 분자 운동을 느리게 할 수 있다. - 인력이 크면 기체는 팽창하며 냉각된다.그림 설명: 분자가 다른 분자에 접근하면서 발생하는 위치에너지의 변화.기체의 액화실제 기체의 상태 방정식van der Waals 식van der Waals 식의 두 상수는 분자간 인력과 반발력에 대한 정보를 제공한다. -a는 분자간 인력의 정도를 보여준다. -b는 반발력의 크기 (혹은 개별 분자의 크기) 를 보여준다.Ⅱ. 액체와 고체 2-1. 액체와 고체의 분자간 힘분자간 인력이나 반발력을 통칭. 반 데어 발스 (van der Waals) 힘이라고도 함.이온간 및 분자간 상호작용N, O, F 를 포함한 분자 공유한 H 원자로 연결20수소결합모든 형태의 분자2London(분산)†극성분자 하나는 꼭 있어야 함2쌍극자-유발쌍극자정적인 극성분자 회전하는 극성분자2 0.3쌍극자-쌍극자이온과 극성분자15이온-쌍극자이온끼리만250이온-이온상호작용하는 화학 종전형적인 에너지(kJ․㏖-1)상호작용 유형표 설명:응축상 형성 응축상 : 고체상 또는 액체상을 뜻함. 모든 이온간 상호작용 및 거의 대부분의 모든 분자간 상호작용은 두 전하간의 쿨롱 상호작용으로 설명이 가능함. 분자 간 결합형태로는 이온-쌍극자 결합, 쌍극자-쌍극자결합, London힘 수소결합과 금속결 탄화수소의 긴 사슬 온도증가  점성도 감소 높은 온도에서는 분자가 더 큰 운동에너지를 가지므로 분자간 인력 극복- 표면의 분자를 내부로 잡아당기는 힘 액체내부의 분자를 표면으로 이동하여 새로운 표면적을 이루는데 필요한 에너지(erg/cm2) 물의 표면장력: 일반적으로 비극성분자의 약 3배 모세관현상: 작은 관을 따라 액체가 오르는 현상 물과 유리관과의 접착력에 기인; 물과 유리와의 접착력〉물의 응집력그림 설명: 탄화수소그림 설명: 표면장력의 원리표면장력내벽의 접착력이 클수록 또 내경이 작을수록 모세관 내 물기둥 높이가 높아짐 ∪ 자형 메니스커스 형성: 유리와의 접촉면적을 늘이기 위함 c.f.) 수은과 유리와의 접착력〈 수은의 응집력  ∩ 자형 메니스커스 형성그림 설명: 풀잎의 물방울그림 설명: 물과 수은의 메니스커스결정고체 : 원자, 이온 또는 분자가 잘 정리되어 배열된 고체 (소금, 설탕, 형석, 금속 등)그림 설명: 방연광(PbS) 결정모양2-3. 고체의 특성기체, 액체, 고체 중 가장 저온에서 형성되는 상 원자, 이온, 분자의 위치가 고정된 상고체의 분류비 결정고체 : 원자, 이온, 또는 분자가 불규칙적으로 배열된 고체 (버터, 고무, 유리 등)그림 설명 : 실리카(SiO2) 석영 (b) 석영유리금속(금속고체): 전자바다에 금속 양이온이 붙잡힌 구조 예) 구리, 철과 같은 금속, 놋쇠와 같은 합금 이온고체: 양이온과 음이온의 상호인력으로 형성 예) 염화나트륨, 질산칼륨, CuSO4•5H2O 망상고체: 고체 내 전 지역에서 이웃하는 원자들과 공유결합 형성 예) 탄소의 동소체: 다이아몬드, 흑연, 플러렌 분자고체: 분자간 힘에 의해서 제자리에 고정되는 분자들로 구성 예) 황, 인, 얼음, 폴리에틸렌 등.결합 종류에 따른 결정고체 분류표 설명 : 고체의 전형적 성질비교적 녹는점과 끓는점이 낮으며, 순수하면 부서지기 쉬움.BeCl2, S8, P4, I2, 얼음 글루코오스, 나프탈렌분자전성, 연성, 광택이 있고, 전기전도성과 열전도성이 있음.s와 d블럭 원소ndon 힘에 의해 액체보다 고체에서 서로 더 가깝게 채워짐.그림 설명: 비소화니켈의 구조분자고체그림 설명: 얼음의 결정구조그림 설명: 온도에 따른 물과 사염화메탄의 밀도 변화망상고체 고체 내 원자들이 서로 공유결합 으로 연결하여 결합세기가 매우 큼. 높은 녹는점, 용매에 녹지 않음, 전기 절연체로 사용. 예) 탄소의 동소체: 다이아몬드, 흑연 다이아몬드: 각 탄소는 sp³혼성 정사면체형 구조는 고체 전 지역에 걸쳐 퍼져있음. 전기적 부도체, 높은 열전도도.그림 설명: 다이아몬드 구조흑연: sp2 혼성 검고 광택이 있으며 미끈 미끈한 고체로서 3700℃에서 승화함. 층상구조로서 평면 방향 으로 전도성, 수직 방향 으로는 부도체 천연 다이아몬드: 지구 내부에서 고온, 고압 하에 생성 인공 다이아몬드: 1500℃, 80,000기압 이상에서 합성그림 설명: 흑연구조양이온들이 규칙적으로 배열되며, 전자의 바다에 둘러싸인 구조 금속의 광택: 입사광이 금속 표면의 전자에 의해 균일하게 반사된 결과 전자의 유동성에 기인 금속의 전성과 연성: 전자의 유동성에 기인됨.그림 설명: 금속표면에서 빛의 반사고체의 성질그림설명: 태양거울을 이용한 발전시설그림 설명: 금속의 전성 (산화납과 비교)두 가지 이상의 금속으로 된 혼합물. 균일합금: 여러 원소의 원자들이 균일하게 분포 놋쇠, 청동, 동전을 만드는 합금 등. 불균일합금: 여러 다른 조성의 결정상이 혼합물 형태로 구성 땜납(주석-납), 수은 아말감 등합금합금 중에는 크기가 비슷해서 중간중간 균일하게 a라는 원래 금속의 자리에 대신 b 금속이 들어가는 치환형 합금과 사이사이에 끼어들어가는 틈새형 합금이 있다.그림 설명: 틈새형 합금틈새형 합금 매우 작은 원소가 혼합되면 틈새점유(격자 구성 원소의 원자 반지름의 60% 이하). 예) 강철, 스테인레스 강 망간과 몰리브덴을 함유한 강철: 기계적 충격에 잘 견딤 → 경주용 자전거에 사용치환형 합금 격자를 이루는 원소치환. 두 원소의 원자 반지름의 차이가 15% 이내. 크기가 상이한 원소)이 있다. 부도체는 밴드 갭이 너무 커서 전자가 도저히 위에 있는 전도 띠로 올라갈 수 없고, 반도체는 에너지 띠는 찼지만 밴드 갭이 작아서 빛이나 열 그 밖의 다른 자극에 의해 비어있는 위의 전도 띠로 올라가서 마음대로 돌아다닐 수 있다.띠 간격(Band gap)그림 설명: 도체, 부도체, 반도체의 에너지 밴드 구조비어있는 전도 띠는 꽉 찬 원자가 띠와 에너지 차이가 크지 않다. 띠 간격이 작아서 작은 에너지만 가해도 전자는 원자가 띠로부터 전도 띠로 들뜰 수 있다. 결과적으로 고체가 더워지면 따라서 온도가 증가하면 반도체의 저항은 감소한다.화학적 개조: 반도체물질(예:Si)에 고체를 혼입하거나 소량의 불순물을 전체에 뿌리는 방법으로 n-형 반도체와 p-형 반도체로 나눌 수 있다.반도체그림 설명: 반도체가 빛을 내는 원리p-형 반도체: 붕소(B)원자는 주기율표상에서 보면 III족 원소이며 따라서 최 외각전자가 3개임을 알 수 있다.n-형 반도체: 인(P)이나 비소(As)는 V족 원소이며 따라서 최 외각전자의 개수는 5개가 되는 것이다.예) 비소를 순수한 실리콘에 혼입 비소는 고체 속의 전자 수를 늘린다: 원자가전자, Si 4개; As 5개 첨가된 전자는 실리콘의 빈 전도 띠에 들어가 고체가 전도할 수 있다: n-형 반도체남는 전자가 자유전자로 행동그림 설명 : n-형 Si의 원자 배열 모델As 원자 모형Si 진성반도체예) 붕소 혼입: 실리콘보다 적은 수의 원자가전자를 가지므로 원자가 띠는 더 이상 꽉 찰 수 없다. 이제 원자가 띠는 구멍을 가진다. 원자가 띠가 더 이상 꽉 차지 않아 전도 띠로 변하여 전류는 흐른다: p-형 반도체B의 원자 모형B원자가 첨가된 상태그림 설명 : p-형 Si의 원자 배열 모델액정(액체결정)액체결정(액정) 액체와 결정고체의 성질을 고루 갖춘 상태액정: 액체결정, 흐르지만 결정과 같이 정돈된 배열 비등방성 성질 보유 LCD 모니터, 시계, 온도계 등에 이용 예) 전형적인 액정분자: 파라-아족시아니졸액정의 종류 - 네마틱 상: 분자how}

자연과학| 2007.08.01| 46페이지| 2,500원| 조회(1,059)

기체, 분자, 액체, 고체, 쌍극

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