Ⅰ-1 생물의 특성biozoa.co.kr/wp-content/uploads/2014/10/1.-생물학의... · 2014-10-30 ·...

Copyright (C) Biozoa All righted- 2 -

▶

∙ 생명체가 가지는 고유한 특성을 열거할 수 있다.

목 표

[그림 Ⅰ-1] 붉은점 모시나비의 짝짓기행동

Ⅰ-1

생물의 특성

생명현상에 대한 탐구를 위해서는 먼저 생명의 특성을 이해하

는 것이 중요하다. 그래서 여기서는 생물체가 가지는 고유한 특성을

제시하고 이에 대해서 이해하고자 한다.

생물의 특성은 무엇인가?

(1) 생물은 생명의 기본단위인 세포로 구성되어 있다

생물은 기본 조직 체계에서는 공통점을 함께 가지고 있다. 그것은

생물이 세포라는 생명의 기본단위로 구성되어 있다는 것이다. 즉, 비

록 세포도 그보다 더 작은 부분, 예를 들면, 다양한 분자나 원자 같

은 것으로 이루어져 있지만, 이들은 ‘살아있다’라고 말하기 어렵다.

그러므로, 생물에서 생명활동을 수행할 수 있는 가장

작은 단위는 세포이며, 이로 인해 세포를 생명의 기

본단위라고 한다.

(2) 생물은 생식활동을 한다

생물이 무생물과 구분되는 가장 뚜렷한 특성의 하

나가 바로 생식활동이다. 즉, 식물이 씨앗을 생산하

여 퍼뜨리거나, 동물이 새끼를 낳아서 자손을 번식시

킨다. 비록 씨앗이나 새끼를 낳는 활동은 아니지만,

단세포 생물의 경우는 세포분열이라는 방법으로 생식

을 한다. 이러한 생식활동은 바로 생물의 중요한 특

성의 하나이며, 이를 통해 생물은 오랜 세월에 걸쳐

서 종을 유지한다.


▶

gargarizans

그림 Ⅰ-2 자신의 몸 빛깔과 비슷한 낙엽속에 숨어 있는 두꺼비

(3) 생물은 성장과 분화를 한다

식물의 어린 싹이나 동물의 어린 새끼는 왕성한 세포분열을 통하여

세포의 수가 많아지고, 이들 세포의 크기가 커지는 성장 활동을 통하

여 자라게 된다. 생물은 이렇게 성장 활동뿐만 아니라, 여러 부위가

다양한 기능을 수행하도록 분화라는 변화 활동도 수반한다.

(4) 생물은 물질대사를 한다

생물은 환경으로부터 물질을 받아들여 자신에게 필요한 여러 가지

물질로 변화시킨다. 이러한 변화를 통하여 자신을 이루는 구성성분을

만들어 내거나 또는 변화된 물질을 분해하여 에너지를 얻는다.

(5) 생물은 항상성을 유지한다

생물은 내부환경이 대체로 일정하게 유지되는 한 이러한 물질대사

를 포함한 생명활동을 계속 수행한다. 그래서, 생물은 다른 생명활동

을 계속 효율적으로 수행하기 위하여 자신의 내부환경조건을 일정하

게 유지할 수 있도록 조절하는 능력을 가진다. 이렇게 자신의 내부환

경조건을 일정하게 유지하는 것을 항상성이라고도 한다.

(6) 생물은 환경자극에 대해서 반응한다

생물은 감각기관을 통해 환

경과 다른 생물로부터 끊임없이

자극을 받아들이고, 개체의 생존

과 종의 유지 등을 위해 반응한

다. 생물이 환경에 적응하고 다

른 생물과 상호작용을 할 수 있

는 것은 자극에 대해 반응할 수

있기 때문이다.

(7) 생물은 유전과 진화 현상을 나타낸다

자손이 어버이의 형질을 이어받고 다시 그 자손에게 전해주는 유

특 성 결 과

1. 동일한 생명의 기본구조

2. 생식활동

3. 생장과 분화 활동

4. 물질대사

5. 내부환경조건 조절

6. 환경에 대한 반응

7. 유전과 진화

세포로 구성

자손의 생산

크기와 기능의 발달

에너지 이용

항상성 유지

환경과 상호작용

형질의 전달과 환경에 적응

표 Ⅰ-1 생물의 특성


전 현상은 생물의 가장 독특한 특성중의 하나이다. 그러나 생물은 이

렇게 자신의 형질을 자손에게 물려줄 뿐만 아니라, 그러한 자손이 자

연환경에 효과적으로 적응하는 점진적인 형질의 변화 현상을 함께 보

여주고 있다.

연구 과제

생명현상을 물질의 미시적 물리현상으로 설명하는 관점인

환원론과 거시적이고 개략적인 관점에서 접근하는 종합론자

의 견해를 논의하고, 이 두 가지 견해를 모두 종합한 설명을

제시해보자.


▶

∙ 생물학 탐구의 특성을 열거할 수 있다.

목 표

그림 Ⅰ-3생명현상: 노랑턱멧새의 새끼 기르기

Ⅰ-2 생물학 탐구의 특성

앞에서 살펴본 바와 같이 생물은 여러 면에서 무생물과 다르다.

그러므로, 생물을 대상으로 하는 탐구활동과 무생물을 대상으로 하

는 탐구활동은 차이가 있을 수 있다. 그러면 생물을 대상으로 수행

하는 탐구활동이 무생물 탐구와 어떻게 차이가 있는가? 여기서는 생

물학 탐구의 특성을 알아보고자 한다.

생물학 탐구의 특성은 무엇인가?

(1) 생물학 탐구는 생명현상을 탐구한다

먼저, 생물학은 앞에서 살펴본

생명현상이라는 대상에 대해서

탐구하는 학문이다. 즉, 인문․사회학이나 다른 물질과학과는 달

리 생물학은 그 연구 대상이 생

물체의 생명현상이라는 것이다.

그러므로, 생물과학은 생명현상

에 대한 과학적 설명을 제공하는

탐구를 수행한다.

(2) 생물학 탐구에서는 변인의 복잡성과 다양성을 충분히 고

려해야 한다

생물의 생명활동은 무생물과는 비교할 수 없을 정도로 복잡하고

다양하다. 즉, 한가지 생명현상이 나타나기 위해서는 여러 가지 요인

이 복합적으로 작용한다. 예를 들어, 토종 개구리의 감소 현상이 나

타나는 원인을 연구하고자 할 때, 고려해야 될 변인은 사람, 황소개


그림 Ⅰ-4 진핵세포인 도롱뇽 난자의 복잡한 염색체

▶

▶

▶

그림 Ⅰ-5 우리나라 최초의 복제소 영롱이

구리, 뱀 등의 포식자 변인, 먹이의 양과 질에 관한 변인,

수질과 수온 등의 수중 서식환경 변인은 물론이고, 유전이나

적응능력 등 매우 복잡한 변인이 고려되어야 한다. 따라서,

생명현상의 탐구에서는 복잡하고 다양한 변인이 체계적으로

통제된 연구가 수행되어야 변인의 영향을 알아낼 수 있다.

이러한 탐구의 과정에 대해서는 뒤에 다시 살펴보겠다.

(3) 생물학 탐구에서는 궁극적 변인의 설명이 중요하다

한편, 생명체의 생존은 본질적으로 자연환경에 대한 적응적

변화, 즉 진화를 바탕으로 하고 있다. 따라서, 생명현상에서 제

기된 많은 의문들은 생리․기능이나 구조적 측면에서의 설명뿐만 아

니라 진화적 측면에서의 설명도 반드시 필요로 한다. 특히 이러

한 진화적 측면에서의 설명은 비조작적이고 이론적이며 또한 궁

극적인 속성을 가지고 있으므로 ‘궁극적 변인’이라고 한다. 그러

므로, 생물학 탐구에서는 다른 어떤 과학보다 진화적 측면에서

의 설명, 즉 원인적 설명의 중요성이 크다. 그러나 생물학에서

는 진화적 측면의 원인 설명뿐만 아니라 기능이나 구조적 측면

의 근접적 변인의 설명도 함께 요구되므로 이들 두 가지 변인은

서로 한쪽이 지지되면 다른 쪽은 기각되는 경쟁적 속성을 가졌

다기보다는 서로가 설명하기 어려운 부분을 각각 설명하는 상보

적 속성을 가졌다고 할 수 있다.

(4) 생물학 탐구에서는 생명존중의 자세가 필요하다

생물학 탐구활동은 생명현상

을 다루고 탐구하는 활동이다.

우리의 생명이 중요하듯이 인간

이외의 다른 생명체의 생명도

매우 소중하다. 그러므로, 무생

물을 대상으로 탐구하는 활동과

는 달리 생물학 탐구에서는 생


명에 대한 존엄성을 가지고 탐구를 수행해야 한다. 특히, 최근의 생명

공학 발달은 생명과학의 획기적 발달과 아울러 생명윤리에 대한 많은

사회적 논쟁거리를 함께 생산하고 있다. 그러므로, 생명과학의 탐구에

서는 이러한 생명과학의 발달이 궁극적으로 생명체의 존엄성을 해치

는 결과로 나타나지 않도록 유의해야 한다.

(5) 생물학 탐구는 과학적 탐구방법을 적용한다

과학은 물질에 대해서 연구하는 학문이다. 비록 생물이 무생물과

여러 가지 측면에서 다르긴 하나 생물이라는 것이 곧 생명을 갖는 물

질이기 때문에 생물학도 과학이다. 물질을 연구하는 과학은 과학적

연구방법이라는 객관적이고 논리적인 연구방법으로 탐구를 수행한다.

그러므로, 생물학 탐구활동은 다른 물질과학과 마찬가지로 과학적 연

구방법을 적용하여 수행한다.


1. 생명현상에 대한 탐구활동이다

2. 변인이 복잡하고 다양하다

3. 원인적 설명이 중요하다

4. 생명존중의 자세가 필요하다

5. 과학적 탐구방법을 적용한다

표 Ⅰ-2 생물학 탐구의 본성

연구 과제

생물학에서 궁극적 변인과 근접적 변인으로 설명한 연구의 예를

각각 제시하고, 그들 연구의 과정을 설명해보자.


▶

Ⅰ-3

생물학의 과학적 탐구과정

이러한 생물의 특성에 대해서 생물학은 어떻게 연구를 수행

할까? 이 의문에 답하기 위한 가장 좋은 방법은 지금까지 수행되

어 온 생물학의 탐구활동을 살펴보는 것이다. 그렇게 함으로서

우리는 생물학 탐구라는 활동이 수행되는 과정을 구체적으로 발

견하고 이해할 수 있을 것이다. 여기서는 생물학 탐구활동의 예

로서 동물행동학자인 카로(Tim M. Caro) 박사가 수행한 가젤 영

양의 행동에 대한 연구를 살펴보면서 탐구의 과정을 알아보자.

∙생물학에서 수행되는 과학적 탐구활동의 과정을 귀납적, 귀추적, 연역적 과정으로 구분하여 설

명할 수 있다.

목 표

(1) 귀납적 탐구: 현상 관찰과 규칙성 발견

관 찰

[그림 Ⅰ-6] 톰슨가젤의 달리는 모습


▶

▶

▶

카로(Tim M. Caro) 박사는 케냐의 밀림에서 포식자와 피식

자간의 관계를 연구하였다. 그런데, 카로(Tim M. Caro) 박사는

이곳에서 서식하는 가젤 영양에 대해서 관찰하던 중, 이 영양의

한가지 특이한 행동을 관찰하였다. 즉, 이 영양은 포식자인 치타

가 주변에 나타난 것을 알면 어김없이 공중으로 뛰어 올라 두 다

리를 아래로 쭉 뻗어 엉덩이 털이 크고 흰 헝겊조각처럼 보이게

하는 행동을 하였다. 즉, 가젤 영양은 주변에 포식자인 치타가

나타난 것을 보면 흰 엉덩이를 높이 치켜드는 ‘뜀뛰기’ 같은 이

상한 행동은 하는 것이다. 카로(Tim M. Caro) 박사는 이러한 가

젤 영양의 행동을 반복적으로 상세하게 관찰하였다.

규칙성 발견

이상의 활동에서 보는 바와 같이 생물학 연구 과정의 처음 단

계는 관찰에서부터 시작된다. 카로(Tim M. Caro) 박사는 가젤

영양의 행동을 관찰하면서 생물학 연구를 시작한 것이다. 이렇게

세밀하고 객관적으로 관찰한 결과에 대해서 내린 결론은 자연현

상에 대한 사실적 지식이라고 한다. 특히 관찰 사실 가운데 어떤

자연현상이 규칙적으로 일관되게 관찰되어질 경우, 그것은 과학

적 법칙으로 받아들여진다. 즉, 과학적 법칙이란 특정 조건하에

서 규칙적으로 일관되게 관찰되어진 일단의 자연 현상들을 일컫

는다. 예를 들어, 가젤 영양의 행동에서는 ‘포식자인 치타가 나타

나면 가젤 영양은 뜀뛰기 행동을 하는 것’이 규칙적으로 일관되

게 관찰되어지기 때문에, 이것은 하나의 법칙으로 받아들여진다.

귀납적 탐구

이렇게 가젤 영양의 행동에 대한 관찰을 통해 관찰결과의 규

칙성인 ‘뜀뛰기’ 행동을 발견하여 과학적 결론인 ‘포식자인 치타

가 나타나면 가젤 영양은 뜀뛰기 행동을 하는 것’을 이끌어내는

과학적 탐구 활동을 과학에서는 귀납적 탐구활동이라고 한다.

즉, 귀납적 탐구활동은 특정 주제에 대해서 관찰방법을 고안하여

관찰을 수행한 후, 관찰결과를 종합하여 그 규칙성을 결론으


그림 Ⅰ-7 생물학에서 귀납적 탐구활동의 과정

로 이끌어내는 탐구활동이다.

연구 과제

생물학에서 귀납적 탐구활동의 과정으로 이루어진 연구의 예를

제시하고, 그 연구의 과정을 설명해보자.

(2) 귀추적 탐구: 의문의 발상과 가설의 창안 과정

카로(Tim M. Caro) 박사는 가젤 영양의 행동을 관찰한 결과, 이

들이 포식자가 나타나면 ‘뜀뛰기’라는 이상한 행동을 하는 규칙성을

발견하였다. 그러나 카로(Tim M. Caro) 박사는 가젤 영양의 특이한

행동을 관찰해내기는 하였지만, 동시에 이러한 행동에 대해서 한가

지 의문도 생겨났던 것이다. 즉, 이들이 왜 이런 행동을 하는가하는

의문이다. 이 탐구에서는 관찰과 규칙성 발견이라는 귀납적 탐구


▶

▶

▶

활동을 수행한 후, 다음으로 어떤 탐구활동이 이루어지는가를

카로(Tim M. Caro) 박사의 가젤 영양의 행동에 대한 연구를 살

펴보면서 설명하겠다.

의문의 발상

카로(Tim M. Caro) 박사는 ‘뜀뛰기’라는 가젤 영양의 이상한

행동을 관찰하고, 가젤 영양이 왜 치타가 나타나면 이런 ‘뜀뛰기’

행동을 할까라는 인과적 의문을 가졌다. 자연세계에서는 포식자

를 발견했을 때 얼른 도망을 쳐야 포식될 확률이 적다. 또 이런

뜀뛰기 행동을 하면 치타의 눈에도 잘 목격이 되고 도망치는 기

회를 빼앗긴다. 그럼에도 불구하고 가젤 영양이 이런 행동을 보

이는 것이 이상하다고 생각하였다. 그래서 그는 가젤 영양이 왜

그런 행동을 하는지에 대한 인과적 의문이 생겨났던 것이다. 이

러한 인과적 의문은 기술적 의문과는 달리 직접적인 관찰을 통한

관찰결과의 서술로 설명하기 어렵다. 그래서 이러한 인과적 의문

에 대해서는 직접적인 관찰을 통한 서술이 아닌 다른 방법으로

탐구를 수행해나간다.

기존 설명의 탐색

이러한 인과적 의문에 대해 카로 박사는 먼저 가능성 있는

설명을 생각했다. 물론 그러한 가능성 있는 설명을 생각하기 위

하여, 카로(Tim M. Caro) 박사는 먼저 이와 유사한 현상에 대해

서 지금까지 연구된 문헌을 조사하였다. 다른 사람이 연구해 놓

은 이러한 문헌연구의 결과에 따르면, 비록 뜀뛰기하는 것이 포

식자의 눈에 잘 뛰기는 하지만 근처에 있는 포식자들을 훨씬 더

효과적으로 관찰할 수 있기 때문이라고 제안하였다. 효과적인 관

찰은 곧 포식자를 피하는데 유리하므로 자신의 생존에 유리할 것

이라고 설명하였다.


▶ 대안 설명의 창안

그러나 카로(Tim M. Caro) 박사는 이러한 설명에 대해서 충

분히 만족하지 않았다. 그래서, 그는 결국 몇 가지 다른 설명들을

생각해 내었는데, 그 중 한가지는 가젤 영양이 다른 동료들에게

위험을 알리기 위해 ‘뜀뛰기’ 행동을 할 것이라는 생각이었다. 또

한 그는 어미 가젤 영양이 공격받을 가능성이 더 많은 자기 새끼

들로부터 포식자의 관심을 돌리기 위해 이런 ‘뜀뛰기‘ 행동을 할

가능성도 제시하였다. 이외에도, 카로(Tim M. Caro) 박사는 이런

’뜀뛰기‘ 행동을 통해 포식자에게 그가 이미 자기한테 목격되었으

므로, 뜀뛰기 행동을 보이는 가젤 영양은 잡기 어려울 것이라는

점을 알려주기 위함이라는 가능성 있는 설명도 창안하여 제시하

였다.

가설이란

과학적 탐구활동에서는 이렇게 자연현상을 관찰한 후, 그 관

찰 현상에 대해서 생각나는 의문을 제기하고, 그 의문에 대해서

가능성 있는 설명들을 제시하는 활동으로 이어진다. 이때, 의문에

대해서 나름대로 제시된 이런 가능성 있는 설명이 바로 가설이

다. 즉, 가젤 영양의 행동에 대한 카로(Tim M. Caro) 박사의 연

구에서는 이상한 뜀뛰기 행동을 하는 이유에 대해서 카로 박사가

창안하여 제시한 몇 가지 가능성이 높은 설명이 가설의 예에 해

당된다.

귀추적 탐구란

이상의 카로(Tim M. Caro) 박사의 탐구활동에서와 같이 가

설을 생각하는 활동은 관찰을 주로 하는 귀납적인 탐구활동과는

구체적인 과정에서 구별된다. 즉, 관찰을 통해 반복적으로 발견된

규칙성을 진술하는 것이 귀납적 탐구인데 반해, 여기서는 생각나

는 인과적 의문에 대해서 가능성 있는 설명인 가설이라는 아이디

어를 고안해내는 활동으로 이루어진다. 이렇게 과학에서 인과적


그림 Ⅰ-8 생물학에서 귀추적 탐구활동의 과정

의문에 대해서 여러 가지 가능성 있는 설명을 탐색하여 그 중

에서 가장 가능성 높은 설명의 아이디어를 고안해내는 활동을

귀추적 탐구활동이라고 한다.

귀추적 탐구 사례 1 다아윈(Charles Darwin)이 생물의 진화 현

상을 설명하기 위하여 가축 사육에서의 인

위선택 등의 설명체계를 빌려서 ‘자연선택’

이론을 창안한 것.

귀추적 탐구 사례 2 미첼(Peter Mitchell)이 물리학의 위치에너지

이론을 빌려서 ATP 합성을 설명하는 ‘화학

적 삼투’ 이론을 창안한것.


연구 과제

생물학에서 귀추적 탐구활동으로 수행된 연구의 예를

제시하고, 그 연구의 과정을 설명해보자.

▶

▶

가 설가젤 영양은 공격받기 쉬운 자기 새끼들로부터 포식자의 주의를 돌리기 위

해 뜀뛰기 행동을 한다

검증방법 새끼가 있는 가젤 영양과 새끼가 없는 가젤 영양을 관찰한다

표 Ⅰ-3. 가설검증을 위한 실험 방법

(3) 연역적 탐구: 가설의 검증 과정과 결론 진술

가젤 영양의 특이한 행동에 대해서 가능성 있는 새로운 가

설을 제시한 카로 박사는 이들 가설이 타당한 설명인지 아닌지

를 검증하고 싶었다. 그러나 이들 가설들은 관찰 불가능한 설명

을 제시하기 때문에 직접적인 관찰을 통해 검증할 수가 없었다.

그래서 카로 박사는 이들 가설에 대해서 간접적 검증을 통하여

가설을 평가하였다. 이 탐구에서는 가설의 창안이란 귀추적 탐구

활동을 수행한 후, 다음으로 카로(Tim M. Caro) 박사는 어떻게

가설을 검증하였는지 살펴보겠다.

검증방법의 고안

카로(Tim M. Caro) 박사는 자신이 창안한 가설 가운데 먼저

‘가젤 영양은 공격받기 쉬운 새끼들로부터 포식자의 주의를 돌리

기 위해 뜀뛰기 행동을 한다’는 가설을 검증하고자 하였다. 카로

(Tim M. Caro) 박사는 이 가설을 검증하기 위하여 먼저 표 I-3

과 같은 실험 또는 관찰 방법을 생각하였다.

이때 실험은 변인의 통제가 체계적으로 이루어진 실험을 고

안하였다. 즉, 실험에서 어떤 변인이 영향을 주었는지 알기 위하

여 통제된 실험을 고안하였다. 여기서 통제된 실험이란 실험집단

과 통제집단에서 하나의 독립변인만 다르게 하고 나머지 독립변

인은 모두 동일한 조건을 유지하는 실험조건을 의미한다.


평가기준 1 성적으로 미성숙한 어린 가젤 영양은 뜀뛰기 행동을 하지 않아야 한다.

평가기준 2 새끼가 없는 가젤 영양은 뜀뛰기 행동을 하지 않아야 한다.

평가기준 3 홀로 떨어져 풀을 뜯는 어미는 뜀뛰기 행동을 보이지 않아야 한다

표 Ⅰ-4. 가설을 지지하는 평가기준

▶

가설 평가의 기준 고안

그런 다음, 카로(Tim M. Caro) 박사는 이렇게 실험을 수행했

을 때 나타나는 구체적 결과에 대해 가설의 지지 및 기각 여부를

평가하는 기준을 제시하였다. 즉, 실험결과가 어떻게 나타날 때

가설이 옳다고 판단되는지를 제시하였다. 가설평가의 기준은 표

I-4와 같다.

실제 결과 수집

카로(Tim M. Caro) 박사는 검증방법에 따라 관찰을 수행하

였다. 관찰을 한 결과 새끼가 있는 가젤 영양은 물론이고, 성적

으로 미성숙 되었거나 어린 새끼가 없거나, 또는 홀로 떨어져

있는 가젤 영양들 모두 치타로부터 도망칠 때 같은 빈도로 뜀

뛰기 행동을 하였다.

가설 평가 및 결론 도출

실험의 결과는 가설의 평가기준과 일치하지 않으므로 카로(Tim

M. Caro) 박사는 가설을 기각하였다. 그리고, 그는 가젤 영양은 공격

받기 쉬운 새끼들로부터 포식자의 주의를 돌리기 위해 뜀뛰기 행동을

하는 것은 아니라고 결론을 내렸다.

카로(Tim M. Caro) 박사는 이런 과정으로 자신이 창안한 모든 가

설들을 검증한 결과, ‘포식자는 이미 가젤 영양 자신에게 목격되었으므

로 자신을 잡기 어려울 것이라는 신호를 그 포식자에게 보내기 위해 뜀

뛰기 행동을 한다’는 가설을 제외한 모든 가설들이 기각되었음을 보여

주었다. 지지된 가설의 검증과정은 표 Ⅰ-5와 같다.


가 설포식자는 이미 가젤 영양 자신에게 목격되었으므로 자신을 잡기 어려울 것이라는

신호를 그 포식자에게 보내기 위해 뜀뛰기 행동을 한다

검증방법 혼자 있는 개체와 집단과 함께 있는 개체의 뜀뛰기 행동을 관찰했을 때

평가기준

1. 자기 엉덩이를 포식자에게는 보이지만 다른 가젤 영양들에게는 보이

지 않도록 뜀뛰기 할 것이다.

2. 홀로 떨어져 있는 개체 집단으로 이동하는 개체들과 같은 빈도로 뜀뛰

기 행동을 보일 것이다.

3. 포식자들은 가젤 영양이 일찍 도약행동을 보이면 그 사냥감에 몰래 접

근하는 행동을 포기하는 경우가 많을 것이다.

실제결과 평가기준 1, 2, 3의 경우가 모두 관찰되었다.

결 론포식자는 이미 자신에게 발견되었다는 신호를 포식자에게 보내기 위해서 뜀

뛰기 행동을 한다라는 가설이 지지되었다.

표 Ⅰ-5. 새로운 가설의 검증과정

연역적 탐구의 사례 1 : 멘델(Gregor Mendel) 이 완두콩 실험을

통해 자신이 생각하는 유전의 ‘혼합 가

설’을 검증한 활동.

연역적 탐구의 사례 2 : 로이(Otto Loewi)는 개구리의 미주신경

자극 실험으로 두 뉴런사이의 신호전달

에 대한 ‘신경전달물질’ 가설을 검증한

활동

연역적 탐구란

이상의 형식으로 전개되는 가설 검증 과정은 실험조건에서 가

설이 보여주는 구체적인 기대사례를 실제 결과와

비교․평가하는 연역적 과정을 거친다. 그리하여, 이

러한 가설을 제시하고 가설의 지지나 기각 여부를

구체적인 기대사례의 연역을 통해서 평가하는 활

동을 연역적 탐구활동이라고 한다.


제 목 기 술 내 용

관 찰 무엇을 관찰하였는지에 대한 기술(문헌연구 포함)

규칙성 발견 반복되어 일관되게 관찰되어진 현상 발견

의문 발상 관찰과 규칙성에서 제기되어진 의문 기술

기존 설명 의문에 대해 지금까지 제시된 설명의 탐색 및 기술

가설 창안 지금까지의 설명을 보완한 자신의 대안가설 창안

검증방법 고안 대안가설의 검증방법(실험방법) 기술

평가기준 고안 구체적 사례로 된 가설을 평가할 수 있는 기준 기술

실제결과 수집 실제 결과의 수집

결론 도출 평가기준과 실제결과의 비교를 통한 결론 도출

연구 의의 결론의 생물학적 의의

표 Ⅰ-6. 생물학 탐구활동의 보고서 작성 내용

연구 과제

생물학에서 연역적 탐구활동으로 수행된 연구의 예를 제시

하고, 그 연구의 과정을 설명해보자

탐구 보고서 작성

생물학에서는 이러한 탐구활동을 체계적으로 보고하고, 그

런 탐구에 대한 피이드백을 다른 사람들로부터 받아서 연구

를 보완․개선시킨다. 탐구활동의 결과를 보고하는 과정은 주로

연구자가 수행해온 생물학 탐구 활동과 그에 따른 탐구의 결

과를 체계적으로 기술하여 보고한다. 생물학 탐구활동의 보고

내용은 표 Ⅰ-6에 제시되어 있다.


그림 Ⅰ-9 생물학에서 연역적 탐구활동의 과정

(4) 생물학의 과학적 탐구과정

앞에서 살펴보았듯이, 생물학 탐구활동은 귀납적 탐구, 귀추

적 탐구, 연역적 탐구 과정의 단계로 이루어져 있다. 귀납적 탐

구의 과정은 고안된 관찰이나 실험방법에 따라 현상을 관찰하고

관찰한 결과에서 생물학적 규칙성을 발견하는 탐구의 과정이다.

귀추적 탐구는 관찰된 규칙성에서 발상된 인과적 의문에 대한 가

능성 있는 설명인 가설을 창안해내는 탐구의 과정이다. 연역적

탐구는 이러한 가설에 대해서 검증방법과 평가기준을 고안해서

실험을 실시하여 가설에 대한 결론을 진술하는 탐구의 과정이다.

이상의 생물학 탐구활동은 통합되어 순서적으로 수행될 수도

있고, 독립적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어 이미 창안되어져

있는 가설의 검증에서는 연역적 탐구가 수행되고, 이미 제기된

의문에 대해서는 귀추적 탐구와 연역적 탐구의 수행 또는 귀추적

탐구만의 수행이 이루어질 수 있다. 특히, 현대생물학은 그 복잡


그림 Ⅰ-10 생물학에서의 과학적 탐구과정

연구 과제

생물학에서 수행되는 탐구활동 가운데 귀납적, 귀추적, 연

역적 과정의 순서에 따라 수행된 연구의 예를 찾아서 설명

해보자

성과 다양성으로 인하여 많은 연구들이 위의 세 가지 탐구활동중

일부분이 독립적으로 수행된다. 그런 다음, 다른 공동연구자나

후속 연구에서 연속된 다음 단계의 연구를 수행하는 사례가 많

다.

Ⅰ-1 생물의 특성biozoa.co.kr/wp-content/uploads/2014/10/1.-생물학의... · 2014-10-30 ·...

Documents