단백질-리간드 상호작용 학습을 위한 생물정보학 실습 프로그램 개발 및 적용 = Development and Application of Bioinformatics Practice Program for Protein-Ligand Interaction Learning|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 일반계 고등학교 학생들을 대상으로 단백질-리간드 상호작 용 학습을 위한 생물정보학 실습 프로그램을 개발·적용하여 개발한 프로 그램이 디지털 역량과 메타인지에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 연 구 대상은 충청남도 소재 일반계 G 고등학교 3학년 생명과학Ⅱ 수강 학 생을 대상으로 삼아 실험 집단 20명, 대조 집단 19명으로 총 39명이 참 여하였다. 개발한 프로그램은 생물정보학 웹사이트인 Pubchem과 Protein Data Bank(PDB)의 데이터를 조사하고 분석하는 실습 과정을 포함하여 총 4차시로 구성하였다. 1차시에서는 단백질-리간드 상호작용 원리를 이해하는데 필요한 고등학교 통합과학과 생명과학Ⅰ교과의 개념 을 조직화하는 활동 및 모노아민 계열 신경전달물질인 도파민, 노르에피 네프린과 중독성 약물인 메스암페타민의 특징에 대한 웹사이트 활용 정 보 조사 활동을 수행하였다. 2차시에서는 세포막 단백질의 특이성과 관 련한 토의를 통해 모둠의 선행 개념을 정교화하고 Pubchem과 PDB 사 용법을 익히는 활동을 수행하였다. 3차시에서는 Pubchem을 활용하여 세 가지 물질의 구조와 특징을 학습한 후, 이와 연계하여 PDB의 데이터베 이스 중 도파민 수송체(DAT)를 중심으로 단백질-리간드 복합체 상호작 용 양상을 분석하여 단백질-리간드 상호작용 원리에 대한 테이터 분석 학습으로 구성하였다. 4차시에서는 Pubchem과 PDB를 활용해 단백질- 리간드 상호작용에 대해 분석한 결론을 도출하고, 학습한 생명과학 개념 을 활용하여 중독성 약물의 위험성을 알리는 산출물 제작 활동을 하였 다. 프로그램의 효과를 확인하기 위해 디지털 역량과 메타인지 검사 도 구를 활용하여 실험 집단과 대조 집단의 사전 검사, 사후 검사 결과를 독립표본 t검정과 대응표본 t검정으로 분석하였다. 결론적으로 신체적·정 신적 기능과 밀접한 관련이 있는 모노아민 계열 신경전달물질과 유사한 구조를 가지는 중독성 약물이 이들을 수송하는 DAT와 상호작용하는 결 과를 해석하며 단백질-리간드 상호작용에 대해 학습하는 생물정보학 실 습 프로그램은 디지털 역량과 메타인지에 긍정적인 영향을 주는 학습 경 험이라는 것을 확인하였다. 생물정보학 웹사이트를 활용한 실습 프로그 램은 학생들의 디지털 도구 활용 능력과 데이터 수집 및 해석 능력을 함 양하는 데 도움을 주었으며, 실제 연구 데이터베이스를 중심으로 한 디 지털 탐구 활동이 학습 개념을 능동적으로 재구성을 촉진하여 메타인지 적 사고능력을 향상에 도움을 주었다. 이는 본 연구에서 활용한 생물정 보학 웹사이트를 비롯한 과학 관련 공공데이터를 활용한 교수학습 프로 그램이 학생들에게 교육적으로 유의미한 성장을 일으킬 수 있음을 시사한다.

번역하기

본 연구는 일반계 고등학교 학생들을 대상으로 단백질-리간드 상호작 용 학습을 위한 생물정보학 실습 프로그램을 개발·적용하여 개발한 프로 그램이 디지털 역량과 메타인지에 미치는 영...

목차 (Table of Contents)