Rapid-cycling Brassica rapa 를 이용한 멘델 유전의 양성잡종 교배 실험 수업의 적용 효과 = Application Effects of Experimental Instruction of Mendelian Dihybrid Cross using Rapid-cycling Brassica rapa

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose of this study is to develop experimental instruction materials regarding genetics using Rapid-cycling Brass rapa (RcBr) and to determine its effects on high school students in terms of the change of conception in genetics and of attitudes toward science.
Developed instruction materials using RcBr in this study were designed to improve the conception in genetics and the attitudes toward science by growing RcBr, performing dihybrid cross, observing their phenotypes, and collecting and analyzing the data. Four classes of the 11th grader students of 'J' high school in Incheon were chosen for this study and divided into two groups. Experimental group was taught by the developed instruction materials using RcBr, while control group was taught in a traditional manner. The achievement test for the concepts in genetics and the word association test and the attitudes toward science were given before and after the instructions. The process of changes on conception was investigated concretely through before and after interviews. Students thought that RcBr is an excellent plant material to study genetics. Developed instruction materials using RcBr were very effective in improving students' conception in genetics and strengthen the relatedness among conceptions. It will provide students good opportunities to learn Mendelian genetics and experience genetic phenomena.

국문 초록 (Abstract)

이 연구에서는 속성 식물인 Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr)을 이용한 멘델 유전 교수․학습 자료를 개발하고 이를 고등학생에게 적용하여 유전 개념의 변화와 과학에 대한 태도 변화에 효과를 알아보고자 하였다. 이 연구에서 개발한 멘델 유전 교수․학습 자료는 학생들이 직접 RcBr을 심고 배양하여멘델 유전의 양성잡종 교배 실험을 경험하면서 개체 수준의 유전 현상을 이해하고, 세포분열과 생식 개념을 통합적으로 이해할 수 있도록 구성하였다.
개발된 교수․학습 자료는 인천시 소재 J 고교 2학년을 대상으로 실험 집단에 적용하였고, 통제 집단은 교과서 내용을 중심으로 전통적 수업을 하면서변인 통제를 위하여 RcBr의 생활사 및 실험 과정을 소개하였다. 수업 실시 전후에 동일한 검사지로 유전 개념성취도 검사와 단어연결검사를 실행하였고, 과학에 대한 태도 검사를 실시하였다. 또한, 정성적인 분석을 위해 4명의 학생을 선정하여 사전, 사후에 면담을 통해 구체적인 개념 변화 과정을조사하였다. RcBr을 이용한 멘델 유전 실험 수업의 결과는 다음과 같다. RcBr을 이용한 양성잡종 교배 실험 수업을 수행한 실험 집단 학생들의 유전개념 성취도는 통제 집단에 비해 유의미하게 향상되었다. 실험 집단 학생들의 과학에 대한 태도는 통제 집단에 비해 유의미한 차이가 없었으나, 과학에대한 태도의 하위 영역 중 과학 수업의 즐거움 영역에서 유의미한 차이가 나타났다. 단어연결검사 결과, 실험집단 학생 전체의 개념 연결망은 통제집단에 비해 개념 연결의 강도가 강해졌고, 상대적으로 연결이 복잡해졌다. 면담을 통한 정성적 분석 결과, RcBr을 이용한 유전 실험 후 실험 집단학생들은 개별 개념에 대한 이해와 개념간의 연결이 강화되었고 식물의 생활사와 식물의 교배 실험에 대한 이해와 흥미를 보여주었다. 이 연구에서사용한 RcBr은 멘델 유전 개념을 구체화시켜 경험할 수 있는 좋은 재료이며, RcBr을 이용한 교수․학습 자료는 고등학생의 유전 개념 변화와 개념들사이의 연관을 강화하는데 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다.

참고문헌 (Reference)

1 정혜미, "창의적 문제해결 모형을 적용한 Rapid-cycling Brassica rapa 창의적 자유 탐구 모듈의 개발 및 적용" 한국생물교육학회 39 (39): 196-216, 2011

2 이은정, "중학교 유전 단원의 오개념 교정을 위한 학습 만화 프로그램의 개발 및 적용" 한국생물교육학회 34 (34): 355-364, 2006

3 이춘승, "중고등학생들의 진화에 관한 오개념 유형과 유형별 원인 분석" 한국생물교육학회 35 (35): 611-621, 2007

4 허영미, "제7차 교육과정 과학 교과서에 제시된 호흡에 관한 중학생들의 오개념 연구" 한국생물교육학회 38 (38): 39-51, 2010

5 배지현, "제7차 교육과정 9학년 교과서의 세포 분열에 관한 오개념 요인 분석" 한국생물교육학회 35 (35): 27-37, 2007

6 김용진, "시각에서 상 맺힘 경로에 대한 생물 전공 교사의 오개념 분석" 한국생물교육학회 38 (38): 331-341, 2010

7 최경희, "과학의 윤리적 특성에 대한 교수-학습의 모형과 전략" 1 (1): 123-143, 2000

8 강혜정, "과학사를 이용한 교수 학습 전략이 유전 개념 이해에 미치는 효과" 한국생물교육학회 33 (33): 223-234, 2005

9 Collins A, "The knowledge structure of Mendelian genetics" 51 (51): 143-149, 1989

10 Banet E, "Teaching genetics at secondary school: A strategy for teaching about location of inheritance information" 84 (84): 313-351, 2000

11 Williams PH, "Rapid-cycling population of Brassica" 232 : 1385-1389, 1986

12 김성숙, "Rapid-cycling Brassica rapa를 이용한 유전 실험의 중학생 인지수준에 따른 효과" 한국교원대학교 교육대학원 2004

13 정용길, "Rapid-cycling Brassica rapa를 이용한 산성비 탐구 실험 수업 모듈의 개발과 적용 효과" 한국교원대학교 교육대학원 2005

14 김혜연, "Rapid-cycling Brassica rapa를 이용한 멘델 유전 모듈이 예비 교사의 유전 개념 변화에 미치는 효과" 한국생물교육학회 38 (38): 376-390, 2010

15 이현미, "Rapid-Cycling Brassica rapa를 이용한 창의력 및 과학적 사고력 향상을 위한 광합성 실험 모듈의 개발" 한국생물교육학회 30 (30): 289-300, 2002

16 Garskoff BE, "Measurement of verbal relatedness: An indiographic approach" 70 (70): 277-288, 1963

17 Bahar M, Johnson AH, "Investigation of students' cognitive structure in elementary genetics through word association tests" 33 (33): 134-141, 1999

18 Lewis J, "Genes, chromosomes, cell division and inheritance-do students see any relationship?" 22 (22): 177-195, 2000

19 김관희, "C-Fern을 이용한 유전 실험 수업이 중학생 유전 개념 체계의 변화에 미치는 효과" 한국생물교육학회 38 (38): 195-207, 2010

20 Lewis J, "All in the genes? - Young people's understanding of the nature of genes" 34 (34): 74-79, 2000