STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2022 코로나 19 백신 접종, 강제해야 할까? 서울교육대학교 과학영재교육원 2022년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 구분 서울교육대학교 프로그램명 수정보완 과학적 사고력 - 백신의무화논란 주요 과목 과학 주요 단원 관련 과목 국어, 정보 관련 단원 STEM+I S, T, E, 요소 M, I 주 개발자명 (신규/수정보 완) 주요 적용 학년 고1 개발차시 5차시 (공통과학) Ⅱ.생활 속의 과학 탐구 (과학 3) 7. 과학과 나의 미래 주장하는 글쓰기 데이터 사이언스(포괄적임) 적용 지역 보조 개발자 5차시 분량의 4개의 모듈로 구성 주요 수업 개요 1. 백신의무화 논쟁 2. 수소차와 전기차 개발 3. 태양광 발전의 전망 4. 국가 주도의 우주 개발 방향 1차시: 문제 인식 – 뉴스 기사나 영화, 서적 등을 통해 논점을 분명히 하 고 학생들끼리 서로의 기존 생각을 나누도록 구성 2차시: 핵심 개념 학습 – hands-on activity 등 구체적인 활동을 통해 관련 개념을 익힘. 단지 지식의 전달이 아닌 주장-증거-추론(CER) 에 바탕을 둔 활동 차시별 주요내용 (키워드 위주) 3차시: 주제에 관해 다양한 관점으로 접근한 글을 분석. 글은 논문이나 서적 등을 재구성(학생들이 읽기 쉽도록) 할 것. 분석은 툴민의 논 증 분석틀을 활용 4차시: 데이터로서의 접근 – 3차시가 글을 통해 주제에 접근하는 것이라 면 4차시는 데이터의 수집, 분석, 처리 등의 과정을 통해 주제를 좀 더 명확히 이해하도록 하는 것임 5차시: 종합 정리 – 먼저 자신의 생각을 분명히 하고, 다른 학생들과 서 로의 생각을 나눈 다음, 최종 자신의 생각을 정리하여 글로 표현하 도록 하는 활동 [1차시] 문제 인식 백신 의무화, 왜 시끄러울까? l 차시 개요 뉴스 영상을 시청하고 요약하는 과정에서 코로나19 백신 접종 의무화와 관련된 문제를 인식한다. 스스로 알고 있는 개념과 잘 모르는 개념을 글로 정리하고 자신의 경험을 친구들과 나누는 시간을 가진다. l 활동 목표 뉴스 기사나 영상 등을 통해 상황을 인식하고 쟁점이 되는 문제의 본질을 파악한다. 향후 최종 판단을 위 해 문제와 관련하여 자신이 잘 알고 있는 개념과 모르는 것을 명확히 한다. l 배경 지식 1) 주요 나라의 백신 의무화 정책 1) - 백신패스(접종증명·음성확인제)는 코로나19 백신 미접종자의 다중이용시설 이용을 제한하는 한시적 조치이다. 코로나19 백신 접종자의 자유로운 해외 왕래를 보장하여, 여행·비즈니스·물류 등의 국제적 이동과 여행·숙박 산업을 활성화하는 것을 목적으로 하는 백신 여권이 있다. - 한국은 2021년 11월 1일부터 백신패스 조치에 해당하는 행정처분인 이른바 ‘방역패스’를 시행했다. 이후 2022년 3월 1일부로 방역패스 적용을 중단했다. - 미국 : 2021년 11월, 바이든 행정부는 민간 사업장의 접종을 의무화하면서, 이를 지키지 않으면 기 업은 과태료를 물도록 했었다. 하지만 2022년 1월 13일, 미국 연방대법원은 이를 과도한 권한 행사라 고 판단하고 무효로 만들었다. 이후 많은 주에서 방역조치를 해제하고 있다. -유럽 연합은 EU Digital COVID Certificate를 도입하여 백신 접종, 음성확인, 6개월 이내 완치자임을 증명하였다. EU 증명서는 모든 회원국에서 유효하다. EU 회원국 일부에선, 음성확인을 제외한 백신 접종/완치자만을 인정하는 '슈퍼 그린 패스'를 도입하였다. 그러자 이에 반대하는 시민들의 대규모 시 위 또한 지속되었고, 이후 대부분 해제되었다. 2) 아래 활동에 포함된 뉴스 영상과 유사한 내용의 뉴스 영상 https://www.youtube.com/watch?v=INvPmOT3uNI 3) 영상 대체 가능한 읽을거리 - 불붙은 백신 찬반 논쟁…“생명 살려”vs“역효과 커” (2021.12.06. ) http://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20211206000243 요약: 영국 BBC방송이 5일(현지시간) 찬성 측과 반대 측의 주요 논리를 정리했다. 백신 의무화 정책에 찬성하는 쪽은 무엇보다 백신이 생명을 살린다는 점을 주목하고 의무화해야 접종 률을 높인다고 주장한다. 반면 반대론자는 백신 의무화에는 반발이 불가피하다는 점을 지적한다. 인간 의 고유한 자유가 훼손될 가능성이 있다는 것이다. 1) https://namu.wiki/w/%EB%B0%B1%EC%8B%A0%ED%8C%A8%EC%8A%A4 STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 2 - [2차시] 핵심 개념 학습 코로나 바이러스에 대한 집단 면역은 어떻게 이루어질까? l 차시 개요 최종적으로 주장의 타당성을 판단하기 위한 과학개념을 학습한다. 코로나19 원인과 인간의 면역체계, 코로나19 백신 종류와 집단면역 원리를 학습과 문제풀이를 통해 이해하고 체험해본다. l 활동 목표 백신 의무화에 관한 최종 판단을 하기 위해 코로나19의 원인, 인간의 면역체계, 코로나19 백신 종류와 집단면역 원리를 이해한다. l 배경 지식 1) 면역에 관해 - 고1 생명과학 I 교과서 (p98~p102, 동아출판사) http://hermes.douclass.com:8080/hermes/resource/store/83/51/ad0abbf353bc12e985952cd07f0ab 6fa852d/hview.html 2) 백신에 관해 - 기초과학연구소 https://www.ibs.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000001003/selectBoardArticle.do?nttId=19594&pageI ndex=2&searchCnd=&searchWrd= -한겨레 신문 : 백신 종류와 장단점을 잘 정리해놓았음 (학생 활동지의 출처) https://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/1034453.html 3) 집단면역 그림 원본 출처 : Randolph et al., Herd Immunity: Understanding COVID-19, Immunity, 52, 5, (2020), 737-74 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761320301709 4) 기타 참고 영상 -코로나19 백신의 원리 - 코로나19 백신과 치료제 어디까지 왔나 (KBS_744회_2020.09.09) https://www.youtube.com/watch?v=odNh-RPFjZo -NOVA: Vaccines—Calling the Shots https://www.pbslearningmedia.org/resource/nvvs-sci-immunity/immunity-vaccines/ l 유의 사항 - 면역체계(2. 우리 몸은 어떻게 병원체로부터 방어할까?)는 고등학교 학습 수준까지만 소개하도록 한다. - 코로나 19 백신 이해를 위해, 단백질 발현과정(DNA-> RNA->단백질)에 대해 먼저 알아야 한다. - 집단면역 전파(물음 4-2) 과정은 가급적 학생이 직접 그려보도록 한다. - 자료 말미의 [질병 감염 모의 실험]은 활동 시간에 여유가 있는 경우, 따로 (한 차시를) 진행할 수 있다. STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 7 - [3차시] Data Science 바이러스는 어떤 조건에서 확산할까? l 활동 개요 - 전염병 확산 모델인 SIS모델과 SIR모델을 이해하고, 시뮬레이션 도구를 사용하여 전염병의 확산을 예측할 수 있다. ※ 전염병 확산을 예측하는 모델로 SIS모델과 SIR 모델이 있다. 1. SIS 모델 전염병 확산 모델 중 고전적인 방법론은 감염될 수 있는 상태(S, susceptible)와 감염된 상태(I, infected)로 표현하는 SIS(Susceptible-Infected-Susceptible) 모델이다. 감염될 수 있는 상태는 질병에 걸릴 수 있고, 감염된 상태는 질병을 전파할 수 있다. 감염된 사람 은 다른 사람을 만날 때 마다 감염률(infection rate)이라는 특정 확률로 질병에 걸리고, 감염된 사람은 매 시간 단위로 회복률(recovery rate)라는 특정 확률로 다시 감염될 수 있 는 상태로 바뀐다. SIS모델은 매 시간마다 각 노드 i에 대해, ① i가 감염될 수 있는 모든 이웃을 확인한다. ② 감염된 이웃은 i를 확률 β로 감염시킨다. ③ i가 감염되었다면, i는 확률 μ로 감염될 수 있는 상태로 바뀐다. STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 15 - [4차시] 논증을 위한 자료 분석 백신 의무화와 관련된 주장의 근거는 무엇일까? l 차시 개요 백신 의무화 찬성 혹은 반대를 주장하는 글이나 자료를 꼼꼼히 읽고 분석하여 근거와 증거를 찾는다. l 활동 목표 백신 접종 관련 논쟁 사례에서 대립하는 주장을 논리적으로 분석하여 과학적 주장에 대한 타당성을 판단 하는 능력을 함양한다. l 배경 지식 (접종 의무화 반대 자료) 1. 코로나19 백신의 안전성을 우려하는 의료인 연합(가칭)의 성명서(2021.2.15.) https://endpandemic.kr/ 일부 의료인이 백신 의무화 반대 이유를 정리해 놓음 -> 안전성, 효능 평가 부정적, 노령자와 기저질 환자에 대한 데이타 부족, 미국 FDA가 부작용 예측, 강제 접종은 위헌적 등 * 여기서 제시한 참고문헌의 원래 취지보다는 편리한대로 인용한 듯한 느낌이 있다. 2. 성인 10명 중 4명 코로나 백신 부작용 경험...제조사별·차수별로도 '큰 차이' https://m.dongascience.com/news.php?idx=55191 (동아 사이언스 2022.07.04.) 제조사별, 차수별로 국내 성인 대상으로 부작용에 대한 조사 결과에 대한 기사임 -> 국내 성인 10명 중 4명은 부작용을 경험한 것으로 조사됐다. 가장 많이 겪은 부작용은 팔 통증이었고 가장 심각하게 느낀 증상은 오한과 발열이었다. 3. WHY HERD IMMUNITY FOR COVID IS PROBABLY IMPOSSIBLE https://www.nature.com/articles/d41586-021-00728-2 (네이처 591, 520-522 (2021) 코로나 19의 집단면역이 불가능할 수도 있다는 논문 -> 백신이 전염을 막는지 불분명하다. 백신 출시가 나라마다 지역마다 다르고, 동시에 이뤄지는 것이 아니 다(Vaccine roll-out is uneven). 새로운 변이가 집단 면역 방정식을 바꾼다. 면역력은 영원히 지속되 는 것이 아니다. 백신이 인간의 행동을 변화시킬 수 있다.(백신 전에는 최대 한 사람을 만났지만 지금 은 백신으로 10명을 만나면 다시 원점으로 돌아간다.) 4. “백신 안 맞으면 처벌합니다”, 이게 최선인가요? https://www.sisain.co.kr/news/articleView.html?idxno=45451 (김진경(자유기고가) (21.09.06) -> 전직 기자의 유럽의 상황 전달, 유럽 재판소 판결 인용문, 강제 접종에 대한 여러가지 개인적인 의 견이 기술되어 있음 * 기타 최근 기사 코로나19 백신 접종 후 간 기능 이상 실마리 밝혔다- mRNA백신 접종 후 자가면역성 간질환 일으키는 ‘T 세포’ 발현 확인(2022.08.01.) https://m.dongascience.com/news.php?idx=55602 STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 20 - [5차시] 토론과 글쓰기 백신 의무화에 대한 내 생각은 무엇일까? l 차시 개요 코로나 19 백신 접종과 관련된 이론, 시뮬레이션, 주장하는 글을 분석한 결과를 토대로 나의 입장을 세 운 다음, 모둠원들과의 토론을 바탕으로 백신 의무화에 대한 내 생각을 정리하는 글을 작성한다. l 활동 목표 백신 의무화와 관련된 자신의 의견을 주장하는 글을, 적절한 증거 바탕으로 한 논거를 활용하여 설득력 있게 작성할 수 있다. l 배경 지식 개인의 생각은 서로 나누고 비교하는 과정을 통해 더욱 정확하고 정교하게 발전한다. 이 과정에서 생각 의 옳고 그름에 관한 판단 근거가 필요해진다. 특정 문제에 관한 토론이 이루어질 때, 생산적인 논의를 위 해서는 토론 참여자가 단순히 주장만 내세우는 것이 아니라, 주장의 타당성을 판단할 수 있는 근거를 함께 제시해야 한다. 논증(論證)이란 이처럼 일정한 근거를 들어 주장을 펼치는 활동이다. 논증이라는 협력 과정 은 생각의 차이에서 오는 갈등을 극복하여 문제를 해결하고 지식을 발전시키는 데 매우 유용한 도구이다. 영국의 철학자이자 작가, 교육자인 스티븐 에델스턴 툴민(Stephen Edelston Toulmin)은 실질적으로 적 용 가능한 실용 논증 모형을 개발하였다. 툴민의 모형은 다음 그림과 같이 자료/현상, 주장, 논거, 세기, 지지, 반론으로 이루어진다. 자료/현상 주장 세기 논거 주장을 도출하는 데에 기반이 되는 사실이나 예, 자료 논증의 결론으로 자신의 견해를 밝히거나 타인의 지지를 얻기 위해 내세운 진술 주장을 확신하는 정도를 나타내는 표현 (예: 확실히, 십중팔구는, 아마도, 거의, 절대로 등) 제시된 근거가 주장을 정당화시킬 수 있는 이유 → 공통의 배경지식이나 전제가 포함됨 지지 추가 자료 등 논거를 뒷받침하는 상세 증거 반론 주장을 반박하거나 한계를 제시하는 진술 l 유의 사항 - 모둠 구성 시 서로 반대되는 의견을 가진 학생들이 섞일 수 있도록 한다. - 짧은 시간 내에 서로의 생각과 근거를 들을 수 있도록 토의 진행자를 정해서 효과적인 토의가 이루어 지도록 한다. STEM 생각교실 과학적 사고력2 - 29 - 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2021 질병을 이해하자_백신 가천대학교 과학영재교육원 2021년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 가천대학교 영재교육원 프로그램 질병을 이해하자_백신 이름 주요 과목 수학, 관련 과목 관련 단원 생물II 학, 미생물, 면역, 분자생물학 의 기술, 관련 단원 공학 STEM 요소 주 개발자 주요 수업 개요 S, T, E, M 지역 보조 개발자 코로나 바이러스와 바이러스 질병에 대해 이해한다. 코로나 바이러스 질병에 대한 감염 여부와 질병 진단법에 대한 지식을 습 득한다. 질병에 대처하는 인체의 면역 시스템을 이해한다. 백신의 원리와 여러 가지 백신의 제조 기술과 제조 방법을 알아본다. 백신의 일반적인 작용 원리와 종류, 그리고 현재 코로나 19 바이 1차시 러스에 대비해 전 세계적으로 사용되고 있는 백신들에 관한 내용 으로 진행된다. 분자 테크닉으로 개발된 백신을 다루는데 항원에 해당하는 단백 2차시 차시별 신에 대해서 알아본다. 바이러스 외피의 단위체 유전자의 mRNA 를 주입하는 RNA 백신에 대해 알아본다. 바이러스 외피의 단위체 유전자가 재조합된 DNA를 직접 주입하 주요내용 (키워드 위주) 질을 유전자 재조합으로 생산하여 백신으로 사용하는 단백질 백 3차시 는 DNA 백신과 재조합 DNA가 함유된 바이러스 벡터를 항원으 로 주입하는 바이러스 벡터 백신에 대해 알아본다. 4차시 5차시 바이러스 외피의 스파이크 단백질 유전자의 mRNA를 주입하는 RNA 백신에 대해 알아본다. . 감염병의 전파와 질병에 대한 집단면역을 간략히 알아보고 여러 가지 바이러스 질병의 치료제에 대해 그 작용 원리와 효과를 공 부한다. 가천대학교 과학영재교육원 STEM 생각 교실 과정 분야 ( ) 학교 ( ○ 수업내용 요약 ○ 수업에서 얻은 결론 1. 백신의 효과 와 제작 원리 2. 여러 가지 백신의 차이점 - 13 - )학년 성명 ( ) 가천대학교 과학영재교육원 STEM 생각 교실 과정 분야 ( ) 학교 ( ○ 수업에서 얻은 결론 1. 유전자 재조합으로 인체 단백질을 제작하는 원리와 과정 2. 단백질 백신의 제작 과정 - 30 - )학년 성명 ( ) 가천대학교 과학영재교육원 STEM 생각 교실 과정 분야 ( ) 학교 ( ○ 수업내용 요약 ○ 수업에서 얻은 결론 1. DNA 백신과 RNA 백신의 비교 2. 재조합 DNA를 세포에 주입하는 방법 3.바이러스 벡터 백신의 제작 과정 - 44 - )학년 성명 ( ) 가천대학교 과학영재교육원 STEM 생각 교실 과정 분야 ( ) 학교 ( ○ 수업내용 요약 ○ 수업에서 얻은 결론 1. mRNA 백신의 본질과 구조와 제작 과정 2. mRNA 백신의 제작 과정 3. mRNA 백신의 장단점 - 62 - )학년 성명 ( ) 가천대학교 과학영재교육원 STEM 생각 교실 과정 분야 ( ) 학교 ( ○ 수업내용 요약 ○ 수업에서 얻은 결론 1. COVID-19의 치료제와 작용 원리 2. 집단 면역 3. 국가적 방역 대책mRNA 백신의 장단점 - 79 - )학년 성명 ( ) 

STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2021 세상을 바꾼 바이러스 가천대학교 과학영재교육원 2021년 STEM 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 기관명 가천대학교 영재교육원 프로그램 세상을 바꾼 바이러스 이름 주요 과목 수학, 관련 과목 관련 단원 생물II 학, 미생물, 면역, 분자생물학 의 기술, 관련 단원 공학 STEM 요소 주 개발자 주요 수업 개요 S, T, E, M 지역 보조 개발자 코로나 바이러스와 바이러스 질병에 대해 이해한다. 코로나 바이러스 질병에 대한 감염 여부와 질병 진단법에 대한 지식을 습 득한다. 질병에 대처하는 인체의 면역 시스템을 이해한다. 백신의 원리와 여러 가지 백신의 제조 기술과 제조 방법을 알아본다. 바이러스에 대한 이해를 위해 일반적인 바이러스의 본질, 구조 1차시 및 형태, 종류와 분류 방법, 그리고 바이러스에 의해 유발되는 대 표적인 질병들을 알아보고, 코로나 19 바이러스의 본질에 대해 공부한다. 바이러스에 의한 질병의 진단과 백신의 제작과 작용 원리에 대한 2차시 차시별 체의 면역 반응을 이해한다. 주요내용 (키워드 위주) 이해를 돕기 위해 기초적인 면역학 및 항원과 항체의 원리 및 인 3차시 유전자 증폭을 위한 PCR 기법, 유전자 변형 및 재조합 기술, 그 리고 인체로의 외부 유전자 도입 등을 학습한다. 바이러스 질병의 진단방법을 공부하는데, 항원과 항체를 이용한 4차시 면역진단법과 PCR을 활용한 분자진단법의 원리와 활용법을 익힌 다. 5차시 전문가의 특강으로 기업 연구소에서 개발한 국내의 분자진단 시 약에 대한 특강으로 진행된다. 가천대학교 과학영재교육원 STEM 생각 교실 과정 분야 ( ) 학교 ( )학년 성명 ( ○ 수업내용 요약 ○ 수업에서 얻은 결론 1. 코로나 19 바이러스의 정체 2. 코로나 19 바이러스의 구조 규명이 질병의 진단과 백신 개발에 왜 중요한가? - 21 - ) 가천대학교 과학영재교육원 STEM 생각 교실 과정 분야 ( ) 학교 ( )학년 ○ 수업내용 요약 ○ 수업에서 얻은 결론 1. 인체 방어는 어떻게 일어나며 면역의 종류는 어떤 것들이 있나? 2. 항체의 다양성은 어떻게 나타나나? - 38 - 성명 ( ) 가천대학교 과학영재교육원 STEM 생각 교실 과정 분야 ( ) 학교 ( )학년 성명 ( ○ 수업내용 요약 ○ 수업에서 얻은 결론 1. COVID-19의 진단과 백신 제작에 왜 분자 테크닉이 필요한가? 2. 분자 테크닉은 어떤 것들이 있으며 어떻게 활용되는가에 대해 기술 3. PCR과 RT-PCR의 차이와 활용법 - 54 - ) 가천대학교 과학영재교육원 STEM 생각 교실 과정 분야 ( ) 학교 ( ○ 수업내용 요약 ○ 수업에서 얻은 결론 1. 면역진단법의 원리 2. 면역진단법의 장단점 - 67 - )학년 성명 ( ) 가천대학교 과학영재교육원 STEM 생각 교실 과정 분야 ( ) 학교 ( ○ 수업내용 요약 ○ 수업에서 얻은 결론 1. 분자진단법의 원리 2. 분자진단법의 장단점 - 73 - )학년 성명 ( )