STEAM 아웃리치 프로그램 교사용 Darwin-STEAM Education Program 진화와 생물다양성 이해하기 주관 : 계통진화유전체학연구소 후원 :

STEAM 아웃리치프로그램 안내서 ( 공통 ) Darwin-STEAM Education Program 진화와생물다양성이해하기 교사용 주관 : 계통진화유전체학연구소후원 :

STEAM 아웃리치 프로그램 안내서(공통) 진화와 생물다양성 이해하기 1. 주제 개요 이 프로그램은 생물은 환경과 변이에 의해 다양하게 나타난다는 것을 이해함으로써 참여 학생들로 하여금 우리 주변의 다양한 생물에 대해 관심을 갖도록 한다. 다양한 생물을 구분하는 분류 체계를 이해하고 분류 기준에 따라 생물에 분류할 수 있도록 한다. 또한 생물다양성의 의미를 이해하고 생 물다양성 유지 및 생물다양성의 중요성과 필요성을 이해할 수 있도록 한다. 2. 학습목표 생물의 다양성을 이해하고, 변이의 관점에서 환경과 생물다양성의 관계를 설명할 수 있다. 생물 종의 개념과 분류 체계를 이해하고 생물을 계 수준에서 분류할 수 있다. 생물다양성 보전의 필요성을 이해하고, 생물다양성 유지를 위한 사례를 조사하고 발표할 수 있다. 3. STEAM 학습 준거 틀 4 _ 경북대학교 계통진화유전체학연구소 문제상황제시 창의적 설계 감성적 체험 1/4차시 2~3/4차시 4/4차시 생물의 다양성이 증가/감소로 인한 환경 인식하기 진화란 무엇인가? 환경에서 진화를 느낄 수 있는가? 인류는 최상위의 종일까? 초코바를 이용하여 초코바의 진화를 토론을 통한 효과적인 의사소통 설계하고 계통도 작성하기 능력 향상하기

Darwin-STEAM Education Program - 진화와생물다양성이해하기 4. 수업과정안 대상중학생학년 1~3 학년차시 1/4 차시 단원명 2015 교육과정중학교 (3) 생물의다양성 학습주제진화는어떻게이루어지고있을까? 학습목표 생물의진화를다윈의자연선택설을근간으로생물체개개의단위가아닌집단을단위로진행됨을설명할수있다. 교수 학습전략프로젝트법학습형태모듬학습 STEAM 통합모형연계형 수업자료및매체교사자료, 동영상, PPT 자료 단계 학습과정 교수 학습활동시간지도상유의점 도입 전개 동기부여 수업이해 다윈 캐릭터를간단히소개하고최초의조상이어떻게생겨났는지생각해보도록한다. [ 동영상 ] 디지몬어드벤저와포켓몬영상을보여준다. - 이들주인공들이사용하는 진화 의의미를생각한다. [ 활동지 ] 디지몬과포켓몬이진화하고있는지에대해생각해보고활동지에자신들이생각하는진화를표현해보도록한다. 진화에대한개념을설명한다. - 용불용설, 자연선택설등을설명하며창조설에대해서도언급한다. - 진화는생물체개개의단위가아닌집단을단위로일어난다. - 현대의진화설돌연변이 유전자풀의변화 자연선택 격리 종의분화 진화 [PPT & 동영상 ] 진화와관련된오개념을설명한다. - 인간이최상위의종인가? 자연의사다리 - 심슨영상 10 25 정리 토의 [ 활동지 ] 작성한활동지를통해진화의정개념과오개념을확인하도록한다. 10 경북대학교계통진화유전체학연구소 _ 5

STEAM 아웃리치프로그램안내서 ( 공통 ) 4. 수업과정안 대상중학생학년 1~3 학년차시 2~3/4 차시 단원명 학습주제 학습목표 2015 교육과정중학교 (3) 생물의다양성 우리주변에서볼수있는진화 생물의계통수를설명할수있다. 계통수를작성하고계통수로생물사이의유연관계나진화의경로를알수있다는것을이해한다. 교수 학습전략실험활동학습형태조별탐구학습 STEAM 통합모형연계형 수업자료및매체 초콜릿및시트지, PPT 단계 학습과정 교수 학습활동 시간지도상유의점 도입 동기부여수업목표제시 전개수업과정이해 정리 토의및차시예고 다양한생물중어느생물은서로비슷하지만어느생물은서로비슷하지안다는것을설명하고생물사이의가깝고먼관계는어떻게표현할수있는지자신의생각의생각을발표해보도록한다. 초콜릿을나누어주고비슷한점과차이점을살펴보도록한다. 계통수 - 계통수의정의를설명한다. - 계통수를해석하는방법을설명한다. - 계통수를통해생물의진화과정과생물사이의유연관계를파악할수있음을이해시킨다. 생물의분류체계 - 분류체계의정의를설명한다. - 분류체계는생명과학이발달함에따라계속변한다는것을알려주고, 분류체계가변해온역사를소개한다. - 현재에는 3 영역 6 계의분류체계를이용하여생물을분류한다는것을설명한다. 초콜릿을이용하여계통수를작성해보도록한다. - 가능한다양한방법으로계통수를작성하게하며분류기준을기록하게한다. - 계통수를그리는데이용한분류형질에따라계통수가다르게나올수있음을설명한다. 작성한초콜릿계통도를발표하도록한다. 초콜릿회사에서초콜릿이만들어진연대표를보여주고자신의결과물과비교하도록한다. 10 60 20 6 _ 경북대학교계통진화유전체학연구소

Darwin-STEAM Education Program - 진화와생물다양성이해하기 대상중학생학년 1~3 학년차시 4/4 차시 단원명 학습주제 2015 교육과정중학교 (3) 생물의다양성 생물의다양성 학습목표생물의다양성을이해하고, 환경과생물다양성의관계를설명할수있다. 교수 학습전략프로젝트법학습형태모듬학습 STEAM 통합모형연계형 수업자료및매체 교사자료, 동영상, PPT 자료 단계 학습과정 교수 학습활동시간지도상유의점 도입 동기부여수업목표제시 전개수업과정이해 정리 토의및차시예고 안녕바나나 의영상을보여준다. 영상을보며느낀점을간추려발표해본다. 우리주위의다양성의증가및감소의사례를찾도록지도한다. 이러한다양성변화가우리생활에어떤영향을미치는지에대해조사해보도록한다. 다양성변화가주는장점및단점을생각해보도록한다. 생물다양성의증감사례를찾고끼치는영향을조별로토론시킨다. 10 25 10 경북대학교계통진화유전체학연구소 _ 7

STEAM 아웃리치프로그램안내서 ( 공통 ) 5. 활동지진화는어떻게이루어지고있을까? 안녕하세요. 나는누구일까요? 생일 : 1809년 2월 12일출생지 : 웨일즈경계근처의슈루즈버리학력 : 슈루즈버리중등학교, 아버지밑에서수련의과정, 에든버러의과대학입학, 케임브리지대학입학취미 : 새사냥, 사격, 독서, 곤충채집, 지질학, 승마, 보통사람들이먹지않는야생동물먹기에도전하는카페가입하기, 편지쓰기 그리고저는패류, 식물, 곤충, 조류, 동물표본을 3900점이상채집했고, 방문한장소의지질학적특징도자세히기록했습니다. 남아메리카에살고있는생물들의분포에서놀랄만한특징을몇가지발견했습니다. 또, 이대륙에현재살고있는생물과과거에살았던생물사이의관계가지질학적변화와밀접한관련이있다는사실을알아냈습니다. 나는누구일까요? 네저는찰스다윈입니다. 사람들은저를진화론자라고합니다. 저의진화론에대해서는천천히설명하도록하겠습니다. 우선여러분들이생각하는진화에대해알고싶습니다. 다음은요즘제가관심있게보고있는만화영화와게임의일부입니다. 디지몬어드벤처디지몬세계의평화를지켜라! 7명의어린이와일곱디지몬이뭉쳤다! 여름방학을맞아캠프를떠난일곱친구들인신태일, 메튜, 한소라, 이미나, 정석, 장한솔, 리키는우연히계곡에서이상한물건을발견하다. 그물건을집는순간디지몬월드에떨어져표류하게된아이들은그들을기다리고있는 7마리의어린디지몬을만나게된다. 디지몬들은흉악한디지몬인쿠와가몬에게습격당한아이들을돕고각자한명의아이들과파트너가되어전투를거듭하여점점진화해가는데... 이들디지몬이변신할때마다 디지몬진화 라는말을합니다. (https://www.youtube. com/watch?v=k- UJLsdkWz0&feature=player_ detailpage) 8 _ 경북대학교계통진화유전체학연구소

Darwin-STEAM Education Program - 진화와생물다양성이해하기 경북대학교계통진화유전체학연구소 _ 9

STEAM 아웃리치프로그램안내서 ( 공통 ) 포켓몬스터 주인공지우는세계최고포켓몬트레이너를꿈꾸는소년. 10세가되면누구나트레이너수행을할수있다는관례에따라혼자서트레이너수행여행을떠난다. 그러나처음부터어처구니없을정도로불운이겹치는가하면엎친데겹친격으로한마리의포켓몬을데리고수행여행을떠날수있는날아침늦잠을자고만다. 결국데리고가고싶었던포켓몬들은다른라이벌들이가지고가버리고딱한마리남아있는포켓몬피카츄는문제가이만저만이아니다. 좁은곳을싫어하고몬스터볼에들어가려하지않고강마루의말도잘듣지않는다. 하지만지우는수행여행동안만난소려이슬과함께많은시련을하나하나극복해가는데... 세계최고의포켓몬트레이너가되기위한지우와이슬, 그리고피카츄의모험이펼쳐진다. 여기에나오는포켓몬스터들은진화레벨을중요하게생각합니다. 디지몬진화, 진화레벨 나는고민에빠졌습니다... 10 _ 경북대학교계통진화유전체학연구소

Darwin-STEAM Education Program - 진화와생물다양성이해하기 여러분이생각하는진화는무엇입니까? 내가생각하는진화는? 진화는 ( ) 이다. 그이유는? 경북대학교계통진화유전체학연구소 _ 11

STEAM 아웃리치프로그램안내서 ( 공통 ) 조별로진화에대해발표하고자신의생각과공통점과차이점을벤다이어그램에정리해봅시다. 12 _ 경북대학교계통진화유전체학연구소

Darwin-STEAM Education Program - 진화와생물다양성이해하기 초콜릿의진화 진화에대한여러분의생각과친구들의생각들을나누어보았습니다. 서로의생각을들여다본다고힘들었으니에너지를보충할수있게초콜릿을나누어줄게요 ~ 여기다양한초콜릿들이있습니다. 여러분들은어떤초콜릿을좋아하나요? 저는초콜릿을보면서궁금한점이생겼습니다. 같은회사제품의초콜릿들을보면서이들이어느것부터먼저만들어졌을까하는궁금증이생겼어요. 경북대학교계통진화유전체학연구소 _ 13

STEAM 아웃리치프로그램안내서 ( 공통 ) 초콜릿의계통도를작성해봅시다. 진화를이해하기위한첫걸음은현존하는생물들간의계통유연관계를이해하는것이다. 계통유연관계란현존하는생물들간의관계성을이해하는것으로한생물이어떤경로로진화해왔는지를거시적으로이해할수있도록만들어준다. 1. 활동기구및재료여러종류의초콜릿, A4용지, 칼, 접시, 초콜릿생산연도 2. 방법및절차각조별로나누어준초콜릿을유연관계별로모아서각그룹별의공통점적특성이무엇인지를생각해보자. 그리고 시간 이라는변수를고려하여연대별로나열해보자. 이것들을초콜릿의생성과정을보여주는초콜릿계통도를작성한다. (1) 조별로초콜릿바들을형태및분류기준을잡고분류하여보자. (2) 분류한것들을계통도를그려보자. a. 초콜릿계통도그려보기다양한형태의계통도가나올수있는데가능한모든계통도를그린다. [ 단계통, 다계통, 측계통, 수렴진화, 역진화를이해할수있다.] 14 _ 경북대학교계통진화유전체학연구소

Darwin-STEAM Education Program - 진화와생물다양성이해하기 b. 각 ingroup 분류군들의특성들을상세히기재하기 계통도에형질상태를표시해보기 [ 생물들이갖는다양한형질들을일련되고도체계적으로정리하여상동성과상사성이어떤의미를갖는지를파악할수있다.] 경북대학교계통진화유전체학연구소 _ 15

STEAM 아웃리치프로그램안내서 ( 공통 ) c. 시간의척도를가지고순서대로나열하고진화의과정을논술형태로써보기 시간에따른초콜릿의변화양상파악하기 [ 시간의흐름에따른생물의변화와종분화등을논할수있으며공유파생형질등을이해하고다양한논리적근거로해당분류군의진화역사를파악한다.] 16 _ 경북대학교계통진화유전체학연구소

Darwin-STEAM Education Program - 진화와생물다양성이해하기 3. 조별간의결과물인계통도를가지고비교및분석해봅시다. 경북대학교계통진화유전체학연구소 _ 17

STEAM 아웃리치프로그램안내서 ( 공통 ) 4. 다음은초콜릿이만들어진시간상의흐름도이다. 이를참고하여각자분석한것들을비교해보자 18 _ 경북대학교계통진화유전체학연구소

Darwin-STEAM Education Program - 다윈과 함께하는 진화 이야기 생물의 다양성 최근 서울올림픽이 개최되었던 1988년의 모습을 배경으로 한 응답하라 1988 이란 드라마가 큰 인 기를 끌고 있는 가운데 그 당시 주된 소비 활동을 위해 필요한 근무시간을 2015년도와 비교한 자료 가 다음과 같다. 서울에서 부산가는 새마을호를 타기 위해서는 31시간을 일해야 했으며, 피자 한판 의 경우 18.2 시 간을 일해야 먹을 수 있었다. 특히 바나나의 경우 15.2 시간을 일해도 반송이(약 1 ) 밖에 구매할 수 없는 것으로 그 시절 바나나가 얼마나 귀한 과일이었는지를 가늠케 한다. 다음은 바나나에 대한 영상입니다. 안녕 바나나 영상 우리가 먹고 있는 바나나! 인간이 1만 5,000년 동안 재배해 온 바나나는 종의 생존에 필수적인 다 양성이 결여되어 있다. 바나나가 취 약한 질병은 다른 바나나에게도 치 명적이다. 이러한 바나나가 질병에 걸렸다. 그 후 새로운 품종을 개발 하였지만, 또 다른 변종 파나마병 에 의해 새로운 품종마저 질병에 걸 리고 있다. 앞으로 바나나는 어떻게 될까? 경북대학교 계통진화유전체학연구소 _ 19

STEAM 아웃리치프로그램안내서 ( 공통 ) 앞으로바나나의가격은예전처럼비싸질까요? 아님가격이싸질까요? 이러한현상이일어나는이유는무엇일까요? 위의바나나처럼사람의간섭으로생물의종의다양성이감소하거나, 증가되기도합니다. 바나나처럼이러한예를가지고있는생물또는물체를찾아봅시다. 20 _ 경북대학교계통진화유전체학연구소

Darwin-STEAM Education Program - 진화와생물다양성이해하기 생물의다양성증가및감소가우리생활에미치는영향을조사해봅시다. 경북대학교계통진화유전체학연구소 _ 21

STEAM 아웃리치 프로그램 안내서(공통) 교사용 참고 자료 참고 자료 1] 인류는 최상위의 종일까? 인간과 파리 중에서 파리는 미개한 종이며 인간이 최종 산물의 종이라고 생각되는가? 인간이 모든 생물의 단계를 거쳐 가장 발달한 최종의 산물이 아니며, 모든 생물 종들은 저마다의 생존을 위한 적응을 거쳐 진화해왔음을 알려준다. 참고자료 2] 진화에 대한 가장 큰 오개념 영상을 본 후, 진화는 어떻게 일어났는지 적어봅시다. ㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁ ㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁ ㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁ ㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁ ㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁ ㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁㅁ 위 영상에는 오류가 있다. 마치, 인간이 되기 위해서 모든 생물 종들은 그냥 거쳐 가는 중이라는 것을 보여주는 것이 잘못 되었다. 즉, 위 오류를 학생들에게 설명한다. 뿐만 아니라, 개체간의 진화라는 생각을 줄 수 있다. 세대간(46억년동안 이루어진) 엄청난 시간의 결과물이라는 것을 설명한다. 22 _ 경북대학교 계통진화유전체학연구소

Darwin-STEAM Education Program - 진화와생물다양성이해하기 참고자료 3] 분류가무엇일까요? 우리의행성지구에살고있는생물은몇종류나될까요? 지금도계속해서새로운생물이발견되고, 한편으로는멸종되는생물이있어서정확히알수는없지만밝혀진것만도동물은약 100만종이상, 식물은약 40만종이상이존재한대. 정말대단하지요? 그많은생물들을일일이기억하기는정말힘들어요. 생물학자들은 어떻게하면이많은생물들을쉽게구분하고기억할수있을까? 를고민했습니다. 그래서나온게 분류 라는거죠. 분류가뭔지같이한번해볼까요? 친구들의분류 1 나와친한가, 그렇지않은가에따라 2 남자인가, 여자인가에따라 3 사는동네에따라 친한친구친하지않은친구남자여자지구동태양동 소영, 영찬, 선주선아, 태욱영재, 영찬, 태욱소영, 선아, 선주영재, 영찬, 선아소영, 태욱, 선주 위그림과같이하는게분류에요. 어떤기준을정해서같은것끼리는묶고, 다른것끼리는나누는것 이죠. 세가지기준을정해서분류해보았는데, 그중에서누가해도같은결과가나올수있는것은 2, 3번기준으로분류한경우에요. 생물을분류할때에도주관적인방식이아니라번식방법, 모양등생물자체의특징을가지고분류하는방법을씁니다. 참고자료 4] 분류의단위는무엇인가? 분류를할때꼭필요한것이바로단위를정하는겁니다. 분류는 종 을기본으로하고있어요. 종 이란 모양, 생리적, 유전적특징, 생활방식이비슷하여다른것과확실히구분되며, 자연상태에서교배하여자손 ( 자손도또한생식능력이있어야함 ) 을만들수있는생물의무리 를뜻합니다. 린네라는과학자가생물들의특징을가능한대로수집해서정리하고, 이를바탕으로생물들사이의가깝고먼정도를따져보았어요. 생물들사이의가깝고먼정도 를유연관계라하는데비슷한특징을가진종을묶어 속, 비슷한속을묶어 과 를만드는식으로 종-속-과-목-강-문-계 라는분류의단계를정하고그에따라분류했습니다. 경북대학교계통진화유전체학연구소 _ 23

STEAM 아웃리치 프로그램 안내서(공통) 척추동물의 분류는 어떻게 될까요? 지구상에는 식물보다 동물의 종이 많고, 특징도 복잡하여 분류하기가 더 어렵다. 동물을 나누는 가장 눈에 띄는 특징은 뭘까? 생물학자들도 처음에는 사는 장소나 겉모습만을 보고 분류를 했는데, 그러다 보니 뭔가 맞지 않는 부분이 생기게 되어 겉모습, 사는 장소뿐 아니라 내부 구조, 생활 방식, 생식 방법 등 더 세밀한 기준들을 적용하였다. 그림에 있는 동물들의 공통점은 뭘까? 이들 동물은 모두 척추를 가지고 있다. 동물을 나누는 가장 쉬운 기준은 바로 척추를 가지고 있는가, 없는가? 로 분류할 수 있다. 척추를 가지고 있는 동물을 척추동물, 척추가 없는 동물을 무척추동물 이라고 한다. 척추동물은 어류, 양서류, 파충류, 조류, 포유류의 다섯 가지로 나눌 수 있으며 호흡 기관, 수정 장소, 체온, 알을 낳는지, 새끼를 낳는지에 따라 척추동물을 분류할 수 있다. 참고자료 5] 학생들이 가지고 있는 진화 오개념 24 _ 경북대학교 계통진화유전체학연구소