영역
[고등학교 1 학년] 통합과학 중심과목 성취기준
[10통과05-02] 생명 시스템 유지에 필요한 화학 반응에서 생체 촉매의 역할을 이해하 고, 일상생활에서 생체 촉매를 이용하는 사 례를 조사하여 발표할 수 있다.
주제(단원)명 효소의 촉매작용 차시 3-4/12
학습목표
1. 생체 내에서 일어나는 물질대사의 개념과 효소의 기능을 이해한다.
2. 생활 속에서 효소의 촉매작용을 이용한 다양한 기술공학적 활용사례를 조사하여 발표할 수 있다.
연계과목 통합과학, 생명과학, 화학 연계과목 성취기준 영역
[생1211]물질대사의 개념과 효소의 작용을 이해할 수 있다.
STEAM 요소
S ※ 과학적 원리가 필요함
T ※ 효소세제, 환경정화작용 등을 이해하는데 기술적 이해가 필요함 E ※ 혈당측정계 등에 포함된 공학적 이해력이 필요함
A ※ 물질대사인 동화작용, 이화작용을 그래프로 표현하는 예술이 포함됨 M ※ 발효과정에 반응물과 생성물의 몰농도의 비 계산이 필요함
개발 의도
※ 생체 내에서 일어나는 다양한 물질대사를 촉매하는 효소(enzyme)의 기능을 이해하고, 실생활 속에서 효소가 실제 이용되는 예를 인터넷을 이용하여 조사하고, 각 기기와 약품 속에 포함된 기술, 공학적 원리를 이해함으로써 효소의 중요성을 인식하고자 하였다.
※ 효소 발견의 역사를 조사하는 과정에서 협동심과 문제해결력을 향상시킬 수 있다.
※ 효소세제, 수질오염 제거 등에 이용되는 효소의 촉매작용에 들어있는 기술적인 면을 익히게 한다.
※ 생활 속에서 다양하게 활용되는 발효식품, 혈당측정기, 효소세제 등과 백혈병 치료제인 글리벡에 포함된 효소억제제에 포함된 과학적 원리와 공학적 원리를 이해할 수 있다.
STEAM 학습 준거
상황 제시
상 황 제 시
※ 전 실험 과정을 통해 STEAM 을 익힐 수 있도록 함.
※ 효소 활용사례를 조사하고 그 속에 포함된 원리를 탐구하면서 기술, 공학과의 연계성을 이해할 수 있다.
창 의 적 설 계
창의적 설계
※ 효소 발견의 역사를 조사하는 과정에서 동료들과 서로 협조하는 행동을 통해 배려심과 협동심을 배울 수 있고, 조사한 내용을 정리하여 발표하는 과정에서 발표력을 향상한다.
감 성 적 체 험 생체촉매인 효소가 실생활에
이용되는 예를 조사하면서 과 학과 기술(technology), 공학 (engineering)과의 연계성을 이해할 수 있다.
감성적 체험
학습 과정
교수-학습 활동
※ STEAM 학습 준거 표시( Co 상황 제시, CD 창의적 설계, ET 감성적 체험)
학습자료 및 유의점
도입 (15 분)
Co 물질대사의 개념과 효소의 역할
▷ 물질대사란? 생체 내에서 일어나는 동화작용과 이화작용 - 동화작용은 에너지를 흡수하고, 이화작용은 에너지를 방출함.
▷ 모든 물질대사는 효소가 관여하며 효소가 없다면 물질대사의 속도가 매우 느려 져 생명활동이 불가능함.
ET 물질대사에 필수적인 효소 발견의 역사 자료조사
▷ 생체촉매인 효소는 누가, 언제 발견하게 되었는가?(과학사) - 스팔란자니, 슈반, 퀴네, 피셔, 부흐너, 섬너, 쟈콥, 모노 등
▷ 컴퓨터를 이용하여 모둠별로 효소를 발견한 과학자와 그 탐구과정을 전지에 정리 하고 그림으로 표현한다.
▷ 각 모둠별로 조사한 효소발견 과학자의 업적을 급우들에게 발표한다.
다른 모둠이 발표할 때는 조용히 경청한다.
- 모둠별로 효소 연구 과학자가 서로 중복되지 않게 하고 조사한 내용은 간단하게 정리한다.
- 물질대사 관 련 영 상 자 료 (Youtube)
- 효소의 구조 와 기능 PPT 자료
- 효소발견 과 학자 자료조사 및 발표
전개 (45 분)
CD 실생할 속에서 효소가 이용된 다양한 예를 모둠별로 조사하여 과학적, 공학적 원리를 정리하고 발표한다.
▷ 모둠별로 자리를 이동하여 개인 컴퓨터를 이용하여 실생활 속에서 효소가 이용 된 예를 조사한다. 단, 모둠별로 주제가 중복되지 않도록 조정한다.
▷ 효소활용사례 조사하기
- 교실 좌석배치를 모둠 활동에 적합하도록 배치하고 개인 노트북을 이용한다.
- 조원들은 각자 역할을 분담하여 자료조사와 자료정리가 이루어지도록 협업한다.
- 조사한 내용은 간단하게 PPT 로 만들거나 A4 지에 정리하여 발표한다. 이때 동 영상을 첨부할 수 있으며 미리 배부된 학습지에 각 기구나 약품 속의 과학, 기 술, 공학적 원리를 상세하게 정리하도록 한다.
- 모둠별 협동학습 - 자료조사 시 출처를 반드시 표시할 것
<효소활용사례 자료조사 장면>
<효소활용사례 발표 장면>
▷ 자료조사 및 발표활동 평가하기 - 본인에 대한 자기 평가 수행하기 - 조원 각자에 대한 동료 평가 수행하기 - 교사의 관찰 평가 및 조사활동 평가하기
CD 효소 활용사례 조사 시 생활 속에 필수적인 지, 많은 사람들에게 도움이 되는 기구나 약품인 지를 조원들끼리 토의하고 어떻게 과학적 원리를 창의적으로 표현할 지를 논의한다.
ET 자료조사를 할 때, 동료들과의 협업이 이루어져야 원만한 자료조사가 이루어질 수 있다는 것을 인지하고, 자료를 정리하고 발표하는 전체 과정을 역할 분담하도록 독려한다.
-자료정리 및 발표
정리 (30 분)
ET 조사한 자료를 정리하고 활용사례를 그림으로 표현하는 과정에서 문제해결력과 협동심을 배양할 수 있다.
▷ 보고서 작성하기
- 탐구 제목, 탐구 목표, 준비물 등을 포함 실험 보고서를 A4 지에 별도로 작성 하여 평가지(자기평가와 동료평가)와 함께 제출한다.
▷ 보고서 제출하기
- 교사는 복사본을 보관하고 원본을 학생들에게 돌려주어 학생들이 추후 활용할 수 있도록 한다.
모둠별로 보고 서를 논의하여 정리하되, 자신 의 생각을 정 리하도록 한다.