생명과학 심화 탐구 - saengmyeong-gwahag simhwa tamgu

안녕하세요. 오늘은 생기부의 +a, 탐구 활동에 대해 얘기해보려고 합니다. 제가 비록 논술로 의대를 들어가긴 했지만, 내신을 버리고(?) 비교과 활동을 열심히 했기 때문에 이번 글을 작성해보게 되었습니다. 제가 지난 3년간 의대에 다니면서 생각했던, 생명과학 교육과정 심화 탐구 활동의 주제들에 대해 얘기해보겠습니다. 질문이 있다면 댓글로 달아주시면 답변드리도록 하겠습니다!

아래 작성한 내용은 교육부에서 제작한 [2015개정_(별책9)_과학과교육과정]을 참고하여 작성했습니다.

Tip) 제가 말씀드리는 내용은 지극히 개인적인 의견입니다. 이 글의 내용을 참고하여 직접 더 고민하셔야 좋은 탐구 활동이 나올 것입니다.

1) 생명과학I - 사람의 물질대사 _ 탄단지 종류에 따른 소화 결과의 차이 원인에 대한 탐구

생명과학 I에서는 탄수화물, 단백질, 지방의 물질대사에 대해서만 다룹니다. 하지만 조금 더 깊게 들어가보면, 탄수화물과 지방도 종류가 있으며, 그 종류에 따라 소화의 결과가 달라집니다.

탄수화물을 예로 들어볼까요? 우리가 아는 탄수화물은 녹말(쌀, 옥수수 등에 있음), 셀룰로스 등등이 있습니다. 고등학교 교육과정에서는 셀룰로스는 식물의 세포벽을 이루는 성분으로 인간의 소화기관에서는 소화가 불가능합니다. 왜 그럴까요?? 교과서에 써있는지는 모르겠지만, 셀룰로스와 녹말은 구조적으로 차이가 있으며, 인체에 있는 효소는 셀룰로스를 분해할 수 없기 때문입니다. 그러면 그 효소가 어떤 효소인지, 초식동물은 어떻게 셀룰로스를 분해할 수 있는지 탐구할 수 있을 것입니다. 이런 식으로 꼬리를 이어서 내용을 작성해보면 생명과학I의 사람의 물질대사에서 시작된 탐구활동이 생명과학II의 세포의 특성까지 이어질 수 있을 것입니다. 물론 여기서 더 이어갈 수도 있을 것이구요.

지방의 경우에도 교육과정에서 생략한 내용이 있습니다. 제 기억으로는 교과서에서는 지방이 아세틸-CoA로 바뀌면서 우리 몸에서 E를 낸다고 되어있습니다. 여기서 의문을 가질 수 있는 내용은 지방이 어떻게 아세틸-CoA로 되는지 입니다. 이 과정에 대해 공부해보면 포도당이 글리코젠으로 되어가는 과정에 대해서도 알 수 있습니다. 즉 우리 몸의 가장 중요한 활동 중 하나인 탄단지의 합성 및 소화 과정을 알 수 있을 것입니다.

2) 생명과학II - 생물의 진화와 다양성 _ 계산적 확률과 실제적 확률의 비교 : 유전자 풀의 변화를 가상 실험으로 관찰

수능에서 생명과학II를 선택하게 되면 어쩔 수 없이 만나는 킬러문제가 있습니다. 바로 하디-바인베르크 법칙입니다. 하디-바인베르크 법칙의 기초에는 멘델집단이라는 개념이 있습니다. 이 개념은 실제로는 생길 수 있는 집단이 아니지만(계산적 확률), 실제 존재하는 집단의 유전자 풀의 변화(실제적 확률)를 판단할 수 있다는 점에서 유용합니다.

이 하디-바인베르크 법칙을 수학과 접목할 수 있습니다. 프로그램을 제작해 가상 집단을 형성해 실제 확률과 계산한 확률이 같은 것을 확인하는 방법입니다. 이 내용은 실제로 제 동생에게도 알려줘서 동생의 비교과에서 '과목 간의 융합'을 이뤘다고 높게 평가 받은 내용입니다. 제가 더 자세히 서술하지 않는 이유는 이 프로그램 설계 및 실행이 이 탐구활동의 꽃이라고 생각하기 때문입니다. 이 글을 읽고 계신 여러분께서 직접 고민하시면서 탐구활동을 하셨으면 좋겠습니다.

여기서 이런 의문이 생길 수도 있습니다 '실험이 없는데 탐구활동이라고 할 수 있을까요?'. 제 생각에는 실험이 탐구활동의 전부는 아닙니다. 교육과정에서 생략된 부분에 대해 궁금증을 갖고 일반생물학 수준으로 파보고, 이에 대해 보고서나 발표의 방식으로 결과물을 만드는 것도 탐구활동이라고 생각합니다. 또, 이렇게 탐구하다 보면 나중에 논술로도 의대를 갈 수도 있지 않을까요?ㅎㅎ

마지막으로 제가 고등학교 3년간 진행했던 실험들과 탐구활동의 주제를 적어보려고 합니다. 오랜만에 제 고등학교 생기부를 볼 수 있는 기회가 되었었네요.

• 개구리 해부 + 살아있는 심장에 카페인 도포해서 박동수 변화 관찰 + 이를 이용한 교육 봉사 
• 균류 관찰
• 초파리(야생형 & 돌연변이) 사육 + 형광현미경을 이용한 신경교세포 관찰
• 초파리 유충의 침샘 염색체 관찰
• 단백질 변성 실험
• 회귀분석을 이용한 기상 데이터 분석 (자세한 내용은 기억이 나지 않습니다ㅠㅠ)
• 돼지 심장 해부 + 이를 이용한 교육 봉사
• 돼지 콩팥 해부 + 이를 이용한 교육 봉사 
• 소 눈 해부 + 이를 이용한 교육 봉사 
• 오징어 해부 + 이를 이용한 교육 봉사 
• 오징어 해부 + 거대 신경 관찰
• 현미경 제작 + 이를 이용한 교육 봉사
• Zebrafish 사육 시설 개발 + 사육한 모델 동물을 이용한 유전자 실험
• EM을 이용한 하천 정수 효과 실험
• 세포의 조직 관찰
• DNA 추출
• Plasmid를 이용한 유전자 재조합 + PCR과 전기영동을 이용해 재조합 결과 확인
• 프로그램을 이용한 질병 모델 설계 및 치사율과 유행의 정도 상관관계 탐구
• 돼지 간에서 단백질 추출 및 SDS-PAGE를 이용해 확인

위 탐구 및 실험 리스트는 주제를 찾을 때 '이런 것도 있구나'하며 참고하시라고 작성한 것입니다. 절대로 이보다 적게 했다고 의대를 가지 못하는 것도, 이보다 많이 했다고 의대를 가는 것도 아니기 때문에 양 때문에 스트레스 받지 않으면 좋겠습니다. 저는 다양한 과학 실험 도구가 있던 고등학교에 재학했기 때문에 가능했던 실험도 많습니다. 

긴 글 읽어주셔서 감사합니다. 질문이 있다면 댓글로 달아주시면 답변드리도록 하겠습니다! 

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