¶ 지식 정보

¶ 대조군과 실험군

대조군은 실험에서 비교의 기준이 되어 아무 변화도 주지 않고 그대로 둔 집단이고,
실험군은 검증하려는 요인을 변화시킨 집단이다.
대조군과 실험군을 활용한 실험을 대조 실험이라 한다.

¶ 변인

실험에서 변할 수 있는 요인이다.
변인에는 크게 독립 변인(통제 변인, 조작 변인)과 종속 변인이 있다.

¶ 독립 변인

실험 결과에 영향을 줄 수 있는 변인이다.
독립 변인에는 통제 변인과 조작 변인이 있다.

¶ 통제 변인과 조작 변인

통제 변인은 실험에서 일정하게 유지시키는 독립 변인이고,
조작 변인은 실험에서 의도적으로 변화시키는 독립 변인이다.

¶ 종속 변인

조작 변인에 의해 변하는 변인이다.

¶ 변인 통제

대조 실험에서 조작 변인을 제외한 다른 모든 독립 변인을 일정하게 유지시키는 것이다.

¶ 생명과학에서의 그래프

실험 결과나 생명 현상에서 얻은 값의 변화를 그림으로 나타낸 것이다.

¶ 생명과학 실험 결과 그래프에서 축별 의미

가로축은 조작 변인을 나타내고,
세로축은 종속 변인을 나타낸다.

¶ 생명과학 실험 결과 그래프에서 축별 의미 예시

그림은 어느 생명과학 실험 결과를 나타낸 것이다. 이를 해석해보자.

가로축은 조작 변인을 나타내고, 세로축은 종속 변인을 나타내므로 이 그래프는 실험자가 의도적으로 $\mathrm{A}\backslash mathrm\{A\}$를 변화시킬 때, 이로 인해 $\mathrm{B}\backslash mathrm\{B\}$가 변하는 것을 나타낸 것이다.

각 축에서 화살표 방향으로 갈수록 값이 커지므로 $\mathrm{A}\backslash mathrm\{A\}$를 증가시키면 $\mathrm{B}\backslash mathrm\{B\}$는 감소함을 알 수 있다.

¶ 생명과학의 탐구 방법

크게 귀납적 탐구 방법과 연역적 탐구 방법으로 나눌 수 있다.

¶ 귀납적 탐구 방법

자연 현상을 관찰하여 얻은 자료를 분석하여 일반적인 원리를 도출해내는 탐구 방법이다.

¶ 귀납적 탐구 과정

자연 현상의 관찰 $\to \backslash rightarrow$ 관찰 주제의 선정 $\to \backslash rightarrow$ 관찰 방법과 절차의 고안 $\to \backslash rightarrow$ 관찰의 수행 $\to \backslash rightarrow$ 관찰 결과 분석 $\to \backslash rightarrow$ 결론 도출

¶ 귀납적 탐구 방법 예시

핀치새 부리의 귀납적 탐구 예시는 아래와 같다.

$1.1.$ 자연 현상의 관찰:
갈라파고스 군도에 사는 핀치새 부리 모양이 서로 다른 것을 발견했다.

$2.2.$ 관찰 주제의 선정:
다양한 환경에 서식하는 핀치새 부리를 관찰하기로 했다.

$3.3.$ 관찰 방법과 절차의 고안 $++$ 관찰의 수행:
갈라파고스 군도의 각 섬에 사는 핀치새를 관찰 및 채집한 후 부리 모양을 서로 비교했다.

$4.4.$ 관찰 결과 분석 $++$ 결론 도출:
서식 지역과 먹이에 따라 핀치새 부리 모양이 달라진다는 결론을 내렸다.

¶ 연역적 탐구 방법

잠정적인 답인 가설을 세우고 가설의 옳고 그름을 검증하는 탐구 방법이다. 가설은 옳고 그름이 확인 가능하도록 설정해야 한다.

¶ 연역적 탐구 과정

자연 현상의 관찰 $\to \backslash rightarrow$ 문제 인식 $\to \backslash rightarrow$ 가설 설정 $\to \backslash rightarrow$ 탐구 설계 및 수행 $\to \backslash rightarrow$ 결과 정리 및 분석 $\to \backslash rightarrow$ 결론 도출(가설이 옳지 않을 경우 가설 설정으로 돌아가 가설 수정) $\to \backslash rightarrow$ 일반화

¶ 연역적 탐구 방법 예시

운동과 심박수의 연역적 탐구 예시는 아래와 같다.

$1.1.$ 자연 현상의 관찰:
운동을 하면 심박수가 증가하는 것을 경험한다.

$2.2.$ 문제 인식:
운동을 하는 것과 심박수의 변화는 어떤 관계가 있을까?

$3.3.$ 가설 설정:
운동을 하면 심박수가 증가할 것이다.

$4.4.$ 탐구 설계 및 수행:
성별과 나이가 같은 참가자를 두 집단으로 나누어 초기 심박수를 측정하고,
집단별로 $1010$분 동안 아래의 행동을 수행시킨 후 다시 심박수를 측정한다.

• 대조군: $20{}^{\circ }\mathrm{C}20\backslash ,^\{\backslash circ\}\backslash mathrm\{C\}$의 방에서 $1010$분 동안 가만히 앉아 있는다.
• 실험군: $20{}^{\circ }\mathrm{C}20\backslash ,^\{\backslash circ\}\backslash mathrm\{C\}$의 방에서 $1010$분 동안 운동을 한다.

이 실험에서의 변인:

• 독립 변인:
  $\circ \backslash circ$ 조작 변인: 운동 여부
  $\circ \backslash circ$ 통제 변인: 성별, 나이, 방의 온도, 심박수 측정 간격
• 종속 변인: 심박수

$5.5.$ 결과 정리 및 분석:
운동을 한 집단에서 심박수가 증가하였다.

$6.6.$ 결론 도출:
운동을 하면 심박수가 증가한다. (가설이 옳다.)

$7.7.$ 일반화:
사람은 운동을 하면 심박수가 증가한다.

¶ 적용 문항

¶ 1번 문항

¶ 2번 문항