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과학교육학 학위논문 요약과 종합해설
[과학 및 과학교육 연구실] - 한국교원대학교 생물교육과 분자유전학 연구실
과학교육의 목표를 달성하기 위한 연구와 현장 적용의 방법은 매우 다양할 수 있다. 그러나 무엇보다 중요한 접근 방법의 하나는 과학의 교과내용을 교과교육학의 이론에 근거하여 체계적으로 적용하는 것이다. 물론 교과내용학과 교과교육학이 각자 독립적인 학문 영역을 갖고 있지만, 과학교육이라는 목표를 효율적으로 달성하기 위해서는 교과교육학의 이론과 교과내용학의 체계적인 융합은 필수적이다. 그런 의미에서 한국교원대학교의 분자유전학 연구실은 이길재 교수를 중심으로 1988년부터 현재까지 유전학과 분자생물학의 생물 개념을 교육현장에 적용하기 위한 연구와 교재 개발 등을 해오고 있다.
분자유전학 연구실에서는 박테리아와 식물체에서 고온, 저온, 중금속 등의 환경스트레스에 의해 유도되는 heat shock gene이나 RNA helicase gene 등의 유전자 발현을 연구하면서, 이런 연구와 관련된 유전과 세포, 분자생물학, 발생, 진화와 관련된 어려운 과학개념과 실험내용을 초중등 교육현장에 맞게 적용할 수 있는 교수-학습 방법에 대한 연구도 병행하고 있다.
분자유전학 연구실에서는 유전, 분자생물학, 발생, 진화와 같은 중요 생물 개념에 대한 학생들의 개념 이해 상태를 조사하고, 그것을 바탕으로 효율적인 교수-학습 방법과 자료를 개발해왔다. 특히 학생들이 갖고 있는 개념의 상태를 정확하게 파악하고, 그것을 바탕으로 효율적인 교수-학습 방법을 제시하기 위해 과학사의 연구와 생물교육에의 도입을 시도하고 있다. 멘델이나 다윈과 같은 과학자들이 경험했던 문제해결 과정에 대한 연구를 바탕으로 유전과 진화 등 중요한 생물개념의 구조와 위계를 규명하는 연구를 계속해오고 있다. 또한 이러한 과학사에 대한 연구를 바탕으로 학생들이 갖고 있는 오개념의 정확한 진단과 그 치료를 위한 교수-학습 방법을 개발하여 현장에 적용하고 있다.
최근에는 분자유전학 연구실에서 과학영재의 창의성 신장을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 과학영재의 창의성 신장을 위해 “과학사-창의적 문제해결 수업모형(Science History-Creative Problem Solving Teaching Model, SH-CPS 수업모형)을 개발하고, 과학고등학교에 적용하여 그 효과를 검증하고 있다. 특히 이 SH-CPS 수업모형은 과학 영역 특이적인 창의성 신장을 위해 과학의 내용을 과학사에 나타난 과학자들의 문제해결 전략에 접목시켜 CPS 모형에 따라 수업을 구성한 것이다. 과학영재들은 과학의 내용을 과학자들의 문제해결 전략과 CPS 절차에 따라 학습함으로써 자신의 지적 한계에 도전하는 경험을 하게 되고, 그 과정에서 창의성을 향상시킬 수 있는 것이다.
분자유전학 연구실에서는 인간유전체연구계획(Human Genome Project)의 완성과 함께 축적되고 있는 다양한 생물의 유전체 정보를 이용한 생물 수업모형의 개발을 시도하고 있다. 인간유전체를 비롯한 엄청난 양의 유전체정보는 인터넷을 통해 누구나 쉽게 접근하여 특정 유전자의 구조와 기능을 탐구하고, 새로운 유전자의 기능을 탐색할 수 있게 됨으로써 새로운 생명과학의 혁명을 가능케 하고 있다. 미국 등 생명과학의 선진국에서는 이러한 새로운 생명과학의 첨단 분야인 생명정보학(Bioinformatics)을 중고등학교의 생물 수업시간에 도입하려는 시도를 하고 있다. 그러나 우리나라에서는 생명정보학의 기초 내용조차 교과서에 제대로 소개되어 있지 않다. 분자유전학 연구실에서는 생명정보학을 고등학교 생물 수업시간에 적용할 수 있도록 그 수준과 내용의 구성을 연구하고 있다.
그동안 분자유전학 연구실에서는 4명의 박사와 10명의 석사가 배출되어 다양한 교육기관과 연구소에서 교육과 연구를 담당하고 있다. 좀 더 상세한 내용은 첨부에 있다.
첨부
연구실 소개[이길재].hwp
이길재
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