STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2022 확률 전남대학교 과학영재교육원 2022년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 구분 기관명 전남대 과학영재교육원 프로그램명 (신규/수정보 완) 신규 확률 주요 주요 과목 수학 관련 과목 수학 STEM+I 요소 T,E,M,I 단원 관련 단원 주요 적용 학년 개발차 시 중2 8차시 Ⅵ. 확률과 통계-확률과 그 기본 성질 Ⅵ. 확률과 통계-확률과 그 기본 성질 적용 지역 보조 주 개발자명 개발자 Ÿ 경우의 수는 두 경우의 수를 합하거나 곱하는 경우 정도의 간단한 것 을 다룬다. 주요 수업 Ÿ 확률은 실험이나 관찰을 통해 구한 상대도수로서의 의미와 경우의 수 의 비율로서의 의미를 연결하여 이해하게 한다. 개요 Ÿ 경우의 수의 비율로 확률을 다룰 때, 각 경우가 발생할 가능성이 동등 하다는 것을 가정한다는 점에 유의한다. 차시별 주요내용 (키워드 위주) 1차시 무작위, 랜덤, 임의로 일어나는 상황에서의 공정한 내기 2차시 경우의 수의 비율로 구하는 확률 3, 4차시 5차시 6,7차시 8차시 상대도수로 구하는 확률 경우의 수의 비율을 알 수 없는 사건의 확률 추리 동시에 일어나는 사건의 확률 구하기 확률 모델링으로 문제 해결하기 2. 교사용 지도안 단원 확률과 그 기본성질 차시 1 1. 무작위(임의)로 일어나는 상황에 대해 알 수 있다. 학습 목표 2. 도구(우연생성기)의 특징에 따른 공정한 내기와 불공정한 내기 구별하고, 적절 한 예를 들어 설명할 수 있다. 수업단계 학습과정 학습활동 및 내용 ◎ 용어의 뜻 알기 ‣ 무작위, 랜덤, 임의, 공정, 공평 용어 탐색 Tip 용어를 인터넷에서 직접 찾아보게 할 수도 있고, 미리 제시 된 용어의 의미를 함께 생각해 볼 수 있다. ◎ 우리 주변이나 게임에서 무작위로 일어나는 상황의 예 찾아보기 도입 ‣ 무작위, 랜덤, 임의, 공정, 공평 무작위 Tip 학생들이 일상에서 자주 마주하는 익숙한 상황(게임에서 캐릭 상황의 예 터 선택, 네이버 돌림판으로 메뉴 선택하기 등)의 예를 찾을 탐색 수 있도록 유도한다. 전개 활동과 연계할 수 있도록 도구의 모양, 사용개수와 종류, 행동, 결과 등을 구체적으로 설명하게 한다. ◎ 적절한 선공 결정 방법 찾기(모둠활동) ‣ 수세기칩, 주사위, 배드민턴 공으로 만들 수 있는 선공 결정 방법 설 명하기 ‣ 도구(우연생성기)의 모양, 사용개수 와 종류, 행동, 결과, 사용 여부 탐색 자료 모둠별 도구 3가지가 담긴 바구니(동전 2개, 수세기칩 5색 각 2개씩 총 10개, 주사위 한 세트, 배드민턴 공 1개), 모둠칠 판, 보드마카 무작위한 상황을 전개 유의사항 도구가 지나치게 많은 경우 탐색활동에 많은 시간이 필요 만드는 하므로 3개 이내가 적절하다. 도구의 일어날 가능성이 같다는 의미를 알기 위해 수세기칩이나 특징 탐색 주사위처럼 대칭축이 많은 도구 외에 배드민턴 공처럼 대 칭축이 제한적인 도구를 함께 탐색할 필요가 있다. 물이 담긴 생수병과 같이 물리적으로 영향을 주는 변인이 너무 많은 도구는 핵심 아이디어에서 벗어나게 할 가능성 이 많으므로 선택하지 않는다. Tip 동전을 실제로 던져 선공을 결정하는 방법을 보여주고, 바구니 에도 추가해 학생들이 모둠에서 동전과 수세기칩의 특징을 비 교할 수 있게 한다. - 6 - 단원 확률과 그 기본성질 차시 2 1. 경우의 수의 비율로 구하는 확률의 의미를 알 수 있다. 학습 목표 2. 각 경우가 발생할 가능성이 동등할 때, 경우의 수의 비율로 확률을 구할 수 있 다. 수업단Syntax Warning: Bad annotation destination 계 학습과정 용어 탐색 학습활동 및 내용 ◎ 용어의 뜻 알기 ‣ 사건, 경우의 수 ◎ 경우의 수의 비율로 구하는 확률의 의미 도입 개념 도입 Tip 지난 차시에서 물리적 특징을 파악한 도구(동전, 수세기칩, 주사위 등)들을 중심으로 일어날 수 있는 모든 경우와 각 경 우가 일어날 가능성이 같다는 의미를 탐색한다. ◎ 공정한 동전 한 개를 던졌을 때, 앞면이 나올 확률을 경우의 수의 비율 로 구하기(토의·토론) ‣ 모든 경우 나열하고, 앞면이 나오는 경우를 나열해 비율로 나타내기 전개 개념 탐구 유의사항 실험으로 구하는 확률과 혼동하지 않도록 경우의 수의 비 율로 초점을 좁힌다. 일어날 가능성이 같다는 의미를 지난 차시에 탐색한 도구 들의 결과와 연결하여 답하게 한다. ◎ 무작위한 상황에서 도구(우연생성기)의 특징을 바탕으로 의사결정 판 단하기 ‣ 경우의 수의 비율로 가능성을 수(확률)로 말하기 정리 탐구 내용 정리 ‣ 무작위한 상황에서 예측한다, 규칙이 있다, 공정하다, 확률이 같다 등 의 의사결정에 대해 적절하게 판단하기 유의사항 O, X 문제에 대해 반드시 근거를 적절하게 들어 설명하게 한다. - 8 - 단원 확률과 그 기본성질 차시 3-4 1. 문제설정-자료수집-자료분석-자료해석의 통계적 문제해결 4단계를 통해 상대 학습 목표 도수로 확률을 구할 수 있다. 2. 상대도수로 구한 확률과 경우의 수의 비율로 구한 확률의 두 가지 의미를 연결 하여 설명할 수 있다. 수업단계 학습과정 학습활동 및 내용 ◎ 용어의 뜻 알기 ‣ 상대도수 용어 탐색 Tip 중학교 1학년 통계 영역에서 배운 상대도수의 의미를 확률과 연결하여 사용할 수 있도록 지도한다. 동전 1개를 10번 반복하여 던져 앞면이 2번 나온 상황을 도 수분포표로 나타내어 상대도수로 답하게 할 수 있다. ◎ 상대도수로 구하는 확률의 의미 Tip 교과서에서 제시하는 확률의 의미를 읽어보고 ‘일정한 조건에 서’, ‘실험이나 관찰을 n번 반복하면’, ‘상대도수가 일정한 값 에 가까워진다.’와 같이 그 의미를 학생들이 어떻게 생각하고 있는지 탐색하는 것에 중점을 둔다. 학생들은 아래와 같은 어려움을 겪기 때문에 반드시 실험과 시뮬레이션을 통해 큰 수의 법칙을 직관적으로 알도록 충분한 도입 시간을 들여 탐구할 필요가 있다. 유의사항 학생들은 경우의 수의 비율에 따라 10번 던지든, 100번 던지는 결과의 횟수는 항상 같아야 한다고 생각하는 어려 개념 도입 움이 있다. 학생들은 상대도수가 작은 횟수의 실험에서 매 실험마다 달라지므로 상대도수로 확률을 구할 수 없다고 생각하는 어려움을 겪는다.  번 반복한다는 의 미를 판단하는데 어려움이 있다. 특히 적절한 횟수  을 학생들은 상대도수로 확률을 구할 때 정하지 못해 100,000이나 1,000,000과 같은 지나치게 큰 값을 부르거나 ‘무한히 많이’와 같이 횟수를 정할 수 없다 고 판단하는 어려움을 겪는다. 학생들은 실험을 아무리 반복해도 상대도수를 전혀 예측할 수 없다고 판단하는 어려움을 겪는다. 전개 개념 탐구 ◎ 공정한 동전 1개를 던지는 실험을 반복하기 위해 반복 방법 설계하기 자료수집 ‣ 상대도수로 구하는 확률의 의미를 파악하기 위해 적절한 방법 설계하 및 기 - 9 - 단원 학습 목표 수업단계 확률과 그 기본성질 차시 5 1. 경우의 수의 비율을 알 수 없는 사건의 확률을 추리할 수 있다. 학습과정 동기 유발 학습활동 및 내용 ◎ 게임 속 확률형 아이템의 확률 비공개에 대한 사회적 이슈 탐색 ◎ 20개의 수세기칩이 들어있는 랜덤박스 속의 공의 개수 추측하기 ‣ 5가지 색의 수세기칩이 100개 이상 들어있는 봉지에서 20개를 골라 랜덤박스에 담았다고 설명하기 ‣ 랜덤박스에서 20개의 수세기칩 중 1개를 복원추출하는 실험을 반복 할 수 있다는 것을 설명하기 도입 ‣ 실험을 10회, 50회, 100회, 500회 반복할 때 각각의 실험횟수에서 할 문제 탐색 수 있는 추측 말하게 하기 자료 랜덤박스, 수세기칩 빨간 색 10개, 노란색 4개, 파란색 3개, 초록색 3개 총 20개 Tip 실제 랜덤박스에 수세기칩을 빨간 색 10개, 노란색 4개, 파란 색 3개, 초록색 3개 총 20개를 담아 복원추출하는 실험을 보 여주기(단, 수세기칩의 개수를 보여주거나 알려주지 않는다.) ◎ 교사가 컴퓨터 시뮬레이션으로 실험하기 자료 https://www.geogebra.org/m/xwmwfpuu 유의사항 실제 랜덤박스 안의 수세기칩 개수와 시뮬레이션 랜덤박스 의 수세기칩의 개수가 같다. 하지만 학생들에게는 알려주지 않는다. 이를 통해 학생들은 경우의 수의 비율을 알 수 없는 상황에서 확률을 추리하고 최종적으로 실제 개수와 비교함으 로써 상대도수로 구한 확률과 경우의 수의 비율이 가깝다는 자료수집 및 전개 자료분석 자료 해석 의미를 파악할 수 있다. ◎ 시뮬레이션으로 실험 횟수 늘려가며 추측을 말하게 하고 적절성 토의 토론하기 ‣ 전체 공의 개수가 20개라는 사실을 주목해 실험 결과의 상대도수에 20을 곱한 값으로 칩의 개수를 추측할 수 있다. ‣ 실험을 10회 반복했을 때 빨간 칩의 개수가 확연히 많을 것 같다는 추측과 흰색 칩의 개수는 적거나 없을 것 같다는 추측을 할 수 있다. 이 때 추측에 대한 확신은 크지 않다. ‣ 실험을 50회 반복했을 때 빨간 칩의 개수가 확연히 많을 것 같다는 추측과 흰색 칩의 개수는 적거나 없을 것 같다는 추측에 대한 확신은 이전보다 크다. 노란 칩, 파란 칩, 초록 칩의 개수는 비슷하고 빨간 칩의 반 정도 있 을 거라는 추측을 할 수 있고 확신은 크지 않다. ‣ 실험을 100회 반복했을 때 빨간 칩의 개수가 확연히 많을 것 같다는 - 12 - 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2020 스포츠를 활용한 활동 수학 수업(야구를 중심으로) 인천대학교 과학영재교육원 2020년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 인천대학교 과학영재교육원 프로그램 스포츠를 활용한 활동 수학 수업(야구를 중심으로) 이름 주요 과목 수학2 관련 단원 확률과 그 기본 성질 관련 과목 수학3 관련 단원 상관관계 STEM 요소 M 지역 보조 주 개발자 주요 수업 개요 차시별 개발자 스포츠에 대한 기본 규칙과 용어의 필요성을 안다. 야구에서 사용되는 확률과 통계를 이해한다. 사례를 통하여 경우의 수와 연봉에 관한 상관관계, 합리적인 선택의 의미를 안다. 1차시 주의 집중을 위한 도입 2차시 수업의 목표 설정 3차시 기초 학습 4차시 심화 학습 주요내용 (키워드 위주) 13. 스포츠를 활용한 활동 수학 수업(야구를 중심으로) ■ 개요 교재명 관련 교과 (단원) 교육 목적 스포츠를 활용한 활동 수학 수업(야구를 중심으로) 중학교 2학년 수학 (확률) 중학교 3학년 수학 (상관관계) 스포츠를 활용하여 자연스럽게 수학적인 내용을 체험하고 개념을 익힐 수 있다. 스포츠에 대한 기본 규칙과 용어의 필요성을 안다. 교육 목표 야구에서 사용되는 확률과 통계를 이해한다. 사례를 통하여 경우의 수와 연봉에 관한 상관관계, 합리적인 선택의 의미를 안다. 교수학습 방법 o o o o o o o o o o o 강의 반복 연습 및 암송 직접 교수 책략기반 교육 내용영역에서 도움을 받는 교수 그래픽 조직체 (Graphic Organizer) 코칭 개념 달성 시네틱스 (Synectics) 실연/모델링 소크라테스식 질문 - 1 - o o o o o o o o o o 시각화 역할 놀이 협동학습 모의 재판 시뮬레이션 탐구기반 학습 문제해결 및 문제기반 학습 그림자 경험 (shadowing experience) 사사제 (Mentorship) 독립 연구 인천대학교 과학영재교육원 Incheon Science Elite Program Tel: 032-835-4971~3, Fax: 032-835-4976 [심화] - 학생용 교재 - 스포츠를 활용한 수학이야기 교재개발자 : 인항고등학교 교사 홍석만 개발년도 : 교육 대상 : 중등 공통과정 온라인교재 수업 시간 : ( 총 4 시간 ) 2021 학년도 < 교재 요약 > 스포츠의 개요, 어원 역사를 살펴보고, 국내 프로스포츠 종목과 연고지 분포를 알아본다. 야구의 기본 규칙과 용어를 이해한다. 야구 데이터의 종류와 어떻게 활용되는지 살펴본다. 다양한 경우의 사례를 통하여 합리적이고 논리적인 선택을 할 수 있도록 한다. ▢ 관련 분야 및 내용 ※ 해당 교과 내용 및 STEM요소 기재. 칸이 부족할 경우 추가하여 작성 교과 분야 내용 STEM요소 수학 확률 M 수학 상관관계 M * STEM: Science, Technology, Engineering, Mathmatics 약자 1. 주 의 집 중 을 위 한 도 입 ※ 교과의 목표, 사전 학습 내용 등으로 구성 스포츠는 전략적인 판단을 기초로 몸을 움직이거나 머리를 쓰는 게임이나 오락 행위를 일컫는다.1) 활 동의 규칙에 따라 몸을 사용하여 승리를 쟁취하는 것을 목적으로 하며 개인의 건강 증진, 참가자와 관람 자의 유희, 그리고 단체 활동을 통한 사회적 증진과 협동을 지향한다고 한다. 운동이나 체육활동과는 다 르게 규칙과 경쟁 요소를 갖는 특징이 있다. 정해진 규칙으로 승부를 겨루는 경쟁을 하면서 지고 있는 상황에서도 역전과 재역전을 거듭하면서 극적인 반전의 상황이 나올 수도 있고, 결과를 쉽게 예측할 수 없는 의외에 결과가 나올 수 도 있기 때문에 ‘각본 없는 드라마’로 부르기도 하며 수학교육의 내용으로 활용할 수 있다. ‘sport’의 어원은 단어 ‘disport’로 즐기다, 지루하고 피곤한 일상을 떠나보내고, 기분을 전환하고 신나게 1) https://namu.wiki/w/%EC%8A%A4%ED%8F%AC%EC%B8%A0(스포츠) - 2 - 논다의 뜻을 가지고 있다. 스포츠의 역사를 보면 기원전 2000년 경 중국으로 거슬러 올라가는데 대중적으로 체조를 즐기고 체계 화한 흔적이 유적에서 발견된다고 한다. 또한 이집트 문명이나 메소포타미아 문명에서도 남아 있으며 창 던지기나 원반던지기 등을 즐긴 것으로 추측된다. 고대 그리스는 기원전 9세기 경부터 올림피아 제전이 열렸다고 추측된다. 스포츠는 대체적으로 구기, 휠, 육상, 격투기, 체조, 수상 등 다양한 카테고리로 구분하는 경우가 많다. 스포츠맨십이란 공평함, 도덕, 윤리, 존중, 경쟁자와의 우호 등으로 이루어지며 정당하고 공평하게 이기 고자 하는 의지, 패배했더라도 상대를 존중하고 겸허히 정당한 패배를 인정하는 자세 등의 요소를 이루 어진다. 볼을 사용하는 종목의 총칭을 ‘구기’라고 하는데 네트(net)형, 베이스볼(baseball)형, 골(goal)형의 3가지 로 구별된다. 네트형은 배구, 테니스, 탁구, 배드민턴 등이 포함된다. 베이스볼형은 야구, 소프트볼, 키리 켓이 해당되며, 골형은 축구, 농구, 럭비, 하키 등이 포함된다. 우리나라의 4대 프로스포츠라고 리그는 야구(KBO리그), 축구(K리그), 농구(KBL), 배구(V-리그)이다. 2. 수 업 의 목 표 설 명 스포츠를 더욱더 재미있게 즐기려면 우선 그 종고에 대한 기본 규칙과 용어를 잘알고 참여하거나 관람 하는 것이 중요하다. 현대 스포츠는 과학기술의 집약적 결과물이라고 해석해도 큰 무리가 없는데, 특히 야구는 수학과 과학의 요소를 함께 갖추고 있고, 대중적이고 인기가 많은 종목이다. 최근 세이버메트릭 스(Sabermetrics)가 프로야구에서 많이 활용되는데 이것은 통계학적・수학적으로 분석하는 방법이다. 야 구에 대한 규칙과 내용들을 살펴보면 그 속에 담긴 수학적인 내용들을 자연스럽고, 쉽게 체험해 본다. 3. 기 초 학 습 가. 대한민국에는 2021년 1월 기준 부산, 대구, 인천, 광주, 대전, 울산 이렇게 6개 광역시가 존재한다. 이 6개 광역시에 속한 4대 프로 스포츠 구단을 찾아보자. 1) 부산광역시 롯데자이언츠(KBO리그), 부산아이파크(K리그), 부산Kt소닉붐(KBL) 2) 대구광역시 삼성라이온즈(KBO리그), 대구FC(K리그) 3) 인천광역시 SK와이번스(KBO리그), 인천유나이티드(K리그), 인천전자랜드엘리펀츠(KBL), 인천대한항공점보스(V-리그) 4) 광주광역시 KIA타이거즈(KBO리그), 광주FC(K리그) 5) 대전광역시 한화이글스(KBO리그), 대전하나시티즌(K리그), 대전삼성블루팡스(V-리그) 6) 울산광역시 울산현대(K리그), 울산현대모비스피버스(KBL) - 3 - 4. 심 화 학 습 가. 탐구활동 { 벤 다이어그램 그리기2) } 벤 다이어그램은 서로 다른 집합들 사이의 관계를 표현하는 다이어그램이다. 1880년 영국의 논리학자, 도덕철학자인 존 벤에 의해 처음 고안되었다. 1. 야구, 축구와 광역시 벤 다이어그램 2. 야구, 축구, 농구와 광역시 벤다이어그램 3. 야구, 축구, 농구, 배구와 광역시 벤 다이어그램(도전 및 심화 활동) 2) https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=hansyoo&logNo=120166287420&proxyReferer=https:%2F%2 Fwww.google.de%2F - 5 - 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2021 식물로 고기를 분해할 수 있다고? 대진대학교 과학영재교육원 2021년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 대진대학교 과학영재교육원 프로그램 식물로 고기를 분해할 수 있다고?! 이름 주요 과목 과학2 관련 단원 동물과 에너지(소화와 순환) 관련 과목 수학2 관련 단원 학률/경우의 수 STEM 요소 S, T, M 지역 개발 차시 주 개발자 4 보조 개발자 ○ 소화과정에서 단백질을 분해하는 단백질분해효소의 역할을 이해 한다. 주요 수업 개요 ○ 식물성 단백질분해효소에 의한 동물성 단백질 분해 현상을 이해 한다. ○ 다양한 효소 산업을 학습하여 효소의 경제적 가치를 이해한다. ○ 과학 실험값을 수학적으로 정리하는 이점에 대해 이해한다. 소화제에 의한 동물성 단백질 분해 주제 1차시 학습목 표 주요내 용 우리의 몸에서 일어나는 소화 작용을 이해하고 소화과정의 핵심인 효소의 존재에 대해 학습한다. ○ 소화 작용을 중개하는 소화 효소의 기능을 설명할 수 있다. ○ 효소의 기질 특이성에 대해서 설명할 수 있다. ○ 소화제의 단백질 분해 능력을 실험을 통해 확인할 수 있다. ○ 동물의 소화과정에서 효소의 역할을 이해한다. ○ 효소의 기질특이성에 대해서 학습한다. ○ 아조-카제인을 이용한 단백질분해능력 평가 원리와 절차를 학습 한다. ○ 실험을 통해 소화제에 의한 카제인 단백질의 분해를 확인한다. 차시별 주요내용 (키워드 위주) 2차시 식물로부터 단백질분해효소 분리 후 단백질 분해 반응 유도 주제 학습목 표 주요내 용 식물유래 단백질 분해효소가 동물성 단백질을 분해할 수 있는지 확인한다. ○ 다양한 식물로부터 단백질분해효소를 분리하는 실험을 수행할 수 있다. ○ 식물유래 단백질분해효소가 동물성 단백질인 카제인을 분해할 수 있는지를 확인하는 실험을 스스로 진행할 수 있다. ○ 불고기를 양념할 때, 키위나 배를 갈아 넣는 이유를 학습한다. ○ 식물로부터 단백질분해효소를 분리하는 절차에 대해서 이해한 다. ○ 키위와 배, 양파, 소화제(양성대조군)를 이용하여 실험을 진행한 다. ○ 단백질분해 반응을 위한 실험 기구와 조건들을 스스로 구축해본 다. (60도 온도 설정) 식물-단백질분해효소에 의한 카제인 단백질 분해 여부 검증 주제 학습목 표 3차시 주요내 용 효소의 산업적 활용 범위와 경제적 가치 ○ 식물유래 단백질분해효소들에 의해 카제인이 절단되었는지를 확 인하는 실험을 진행할 수 있다. ○ 아조-카제인 분해실험에 사용된 약물과 실험 방법들을 설명할 수 있다. ○ 효소가 가지는 산업적 가치를 설명할 수 있다. ○ 종이조각 맞추기 활동을 통해 효소-기질 특이성을 설명할 수 있 다. ○ 식물 추출액과 카제인을 혼합하여 분해반응을 유도한 용액에 TCA(trichloroacetic acid)를 넣어 단백질의 결정화를 유도한 후에 상등액의 색 변화를 확인한다. ○ 키위, 배, 양파 추출액 중에서 카제인을 절단 효능이 가장 강한 것이 무엇인지를 찾아본다. ○ 효소산업을 이해하고 가치에 대해서 학습한다. 수학을 활용하여 과학 결과물의 신뢰도 강조 주제 4차시 학습목 표 주요내 용 식물-단백질분해효소에 의한 동물성 단백질의 분해 여부를 수학적 으로 정리해보자 ○ 과학 실험 결과를 수학적으로 정리하는 방법에 대해서 설명할 수 있다. ○ 확률로 정리한 과학결과물의 신뢰도가 제고되는 이유를 설명할 수 있다. ○ 식물유래-효소연구의 잠재적인 산업적 가치에 대해서 설명할 수 있다. ○ 실험 결과를 제시된 결과표에 기록한다. ○ 5개 모둠에서 도출된 실험결과들을 모으고 종합한다. ○ 취합된 모든 실험 결과를 고려하여 확률로 나타낸다. 가. 차시별 구성도 1) 1차시 : 소화제에 의한 동물성 단백질 분해 주제 우리의 몸에서 일어나는 소화 작용을 이해하고 소화과정의 핵심인 효소의 존재에 대해 학습한다. ○ 소화 작용을 중개하는 소화 효소의 기능을 설명할 수 있다. 학습목표 ○ 효소의 기질 특이성에 대해서 설명할 수 있다. ○ 소화제의 단백질 분해 능력을 실험을 통해 확인할 수 있다. ○ 동물의 소화과정에서 효소의 역할을 이해한다. ○ 효소의 기질특이성에 대해서 학습한다. 주요내용 ○ 아조-카제인을 이용한 단백질분해능력 평가 원리와 절차를 학습한 다. ○ 실험을 통해 소화제에 의한 카제인 단백질의 분해를 확인한다. 준비물 아조-카제인, 소화제(베아제), 일회용스포이드, e튜브, 증류수, 거름종이, 필기도구, TCA용액, 원심분리기 2) 2차시 : 식물로부터 단백질분해효소 분리 후 단백질 분해 반응 유 도 주제 식물유래 단백질 분해효소가 동물성 단백질을 분해할 수 있는지 확인한다. ○ 다양한 식물로부터 단백질분해효소를 분리하는 실험을 수행할 수 학습목표 있다. ○ 식물유래 단백질분해효소가 동물성 단백질인 카제인을 분해할 수 있는지를 확인하는 실험을 스스로 진행할 수 있다. ○ 불고기를 양념할 때, 키위나 배를 갈아 넣는 이유를 학습한다. ○ 식물로부터 단백질분해효소를 분리하는 절차에 대해서 이해한다. 주요내용 ○ 키위와 배, 양파, 소화제(양성대조군)를 이용하여 실험을 진행한다. ○ 단백질분해 반응을 위한 실험 기구와 조건들을 스스로 구축해본다. (60도 온도 설정) pestle(플라스틱 분쇄기), 소화제(단백질분해효소), 동물성 단백질(아조준비물 카제인), 일회용 스포이드, 거름종이, 온도계, 비이커, e튜브, 원심분리 기 3) 3차시 : 식물-단백질분해효소에 의한 카제인 단백질 분해 여부 검 증 주제 효소의 산업적 활용 범위와 경제적 가치 ○ 식물유래 단백질분해효소들에 의해 카제인이 절단되었는지를 확인 하는 실험을 진행할 수 있다. ○ 아조-카제인 분해실험에 사용된 약물과 실험 방법들을 설명할 수 학습목표 있다. ○ 효소가 가지는 산업적 가치를 설명할 수 있다. ○ 종이조각 맞추기 활동을 통해 효소-기질 특이성을 설명할 수 있 다. ○ 식물 추출액과 카제인을 혼합하여 분해반응을 유도한 용액에 TCA(trichloroacetic acid)를 넣어 단백질의 결정화를 유도한 후에 상등액의 색 변화를 확인한다. ○ 상등액의 색깔 변화가 내포하는 과학적 의미를 파악한다. 주요내용 ○ 키위, 배, 양파 추출액 중에서 카제인을 절단 효능이 가장 강한 것 이 무엇인지를 찾아본다. ○ 키위, 배, 양파 추출액 중에서 카제인 절단 효능이 전혀 없는 것이 무엇인지 찾아본다. ○ 효소산업을 이해하고 가치에 대해서 학습한다. ○ 기질특이성을 이해하기 위한 종이모양-맞추기 활동 수행 준비물 20% TCA(trichloroacetic acid), 원심분리기, 일회용 스포이드, 거름종 이 4) 4차시 : 수학을 활용하여 과학 결과물의 신뢰도 강조 주제 식물-단백질분해효소에 의한 동물성 단백질의 분해 여부를 수학적으 로 정리해보자 ○ 과학 실험 결과를 수학적으로 정리하는 방법에 대해서 설명할 수 있다. 학습목표 ○ 확률로 정리한 과학결과물의 신뢰도가 제고되는 이유를 설명할 수 있다. ○ 식물유래-효소연구의 잠재적인 산업적 가치에 대해서 설명할 수 있다. ○ 실험 결과를 제시된 결과표에 기록한다. 주요내용 ○ 5개 모둠에서 도출된 실험결과들을 모으고 종합한다. ○ 취합된 모든 실험 결과를 고려하여 확률로 나타낸다. 준비물 필기도구