고등학교 통합과학1 · 시스템과 상호작용 · 2022 개정 교육과정
[10통과1-03-06] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[10통과1-03-06] 생명 시스템의 유지에 필요한 세포 내 정보의 흐름을 유전자로부터 단백질이 만들어지는 과정을 중심으로 설명할 수 있다.
성취기준 해설
전사와 번역을 통해 유전물질로부터 단백질이 만들어지는 과정에 대해 학습하고, 생명 시스템의 유지를 위한 세포 내 정보의 흐름이 체계적으로 구성되어 있음을 이해한다.
쉽게 풀어 보면
유전자에 담긴 정보가 전사와 번역을 거쳐 단백질로 만들어지는 과정을 통해 세포 내 정보의 흐름을 설명하는 성취기준이에요. DNA의 염기 서열이 RNA로 옮겨지고, 연속된 세 염기로 이루어진 코돈이 아미노산을 지정한다는 체계를 학생이 직접 따라가 보는 것이 핵심이에요.
학습지 문항 예시 예시
유전자에서 단백질까지
- DNA, RNA, 단백질 사이에서 전사와 번역이 각각 어떤 정보를 무엇으로 옮기는 과정인지 쓰세요.
- DNA 주형 가닥의 염기 서열이 TACCGATTT일 때 전사되어 만들어지는 RNA의 염기 서열을 쓰세요.
- 위 RNA 염기 서열이 번역될 때 지정되는 아미노산은 최대 몇 개인지 쓰고 이유를 설명해 보세요.
- DNA에는 없고 RNA에만 있는 염기를 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 요리책의 조리법을 베껴 적어 요리를 완성하는 과정에 빗대어 유전 정보가 쓰이는 흐름을 상상해요.
- 전개 1: DNA 염기 서열 카드를 나눠 주고 상보적 염기쌍 규칙에 따라 RNA 서열로 옮겨 적는 전사 활동을 해요.
- 전개 2: 코돈표를 이용해 RNA 서열을 세 염기씩 끊어 아미노산 사슬로 바꾸는 번역 활동을 해요.
- 정리: 염기 하나가 바뀌었을 때 아미노산이 달라질 수 있는지 확인하며 정보 흐름의 체계를 정리해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
DNA 주형 가닥의 염기 서열 TACGGA가 단백질 합성에 쓰이는 과정을 전사와 번역의 단계로 나누어 설명하고, 이 과정이 세포에서 체계적으로 일어나야 생명 시스템이 유지되는 까닭을 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 전사 결과 RNA 서열 AUGCCU를 정확히 쓰고, 이를 코돈 두 개로 나누어 번역되는 과정을 설명하며, 정보 흐름이 단백질의 구조와 기능을 결정함을 연결함 |
| 중 | RNA 서열은 정확히 썼으나 번역 단계에서 코돈의 의미 설명이 부족하거나 생명 유지와의 연결이 약함 |
| 하 | 상보적 염기 규칙을 잘못 적용하여 T를 그대로 쓰거나 전사와 번역을 구분하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
유전 정보의 흐름 탐구에서 염기 서열 카드를 활용한 전사와 번역 모의 활동에 참여하여 DNA의 정보가 RNA를 거쳐 아미노산 서열로 바뀌는 과정을 단계별로 정리함. 염기 하나를 바꾸었을 때 지정되는 아미노산이 달라지는 경우를 코돈표로 확인하여 정보 흐름의 정확성이 단백질 기능에 중요하다는 결론을 도출함.
세특에는 학생이 실제로 한 활동과 교사가 관찰한 내용만 써요. 대회명·기관명처럼 쓰면 안 되는 내용은 생기부 기재 금지 사전에서 확인할 수 있어요.
학생들이 자주 헷갈리는 점
학생들은 전사할 때 DNA의 T를 RNA에도 그대로 옮겨 적는 실수를 자주 해요. RNA에는 T 대신 U가 쓰인다는 점을 강조하고, 번역 단계에서는 DNA가 아니라 RNA의 코돈이 읽힌다는 순서도 반복해서 확인시켜 주세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 중학교 1~3학년군의 ‘힘의 작용’, ‘운동과 에너지’, ‘생물의 구성과 다양성’ 및 ‘생식과 유전’, 고등학교 ‘지구시스템과학’의 지구 탄생과 생동하는 지구, ‘물리학’의 힘과 에너지, ‘역학과 에너지’의 시공간과 운동, ‘생명과학’의 생명 시스템의 구성, 생명의 연속성과 다양성, ‘세포와 물질대사’의 세포, 물질대사와 에너지, 세포호흡과 광합성 및 ‘생물의 유전’의 유전자와 유전물질, 유전자의 발현과 연계된다.
- 지구시스템의 균형이 깨짐으로써 인간세계에 주는 영향에 대해 조사·토론할 때, 주제와 관련된 과학이론이나 보도, 영상물, 전 지구 규모의 빅데이터와 시뮬레이션을 통해 지구시스템 차원의 연계성을 확인하고 디지털·인공지능 소양을 함양한다.
- 지구시스템을 구성하는 권역들 간의 상호작용이 지구 생명체의 존속에 기여하고 있으며, 미래세대를 위해 지구시스템을 최적의 상태로 보전해야 할 인류의 생태적 책임감을 인식시킨다.
- 자유 낙하와 수평으로 던진 물체의 운동을 시각화하여 비교하기
- 교통수단과 스포츠 등에서 충격을 줄이는 방법 탐색하기
- 막을 통한 물질의 이동을 실험하고 생명 활동 유지에서 세포막의 역할 탐구하기
- 효소 작용의 원리에 관한 실험하기
- 안전사고 예방 대비책 및 장치에 대한 고안은 과제 연구나 프로젝트 학습을 통해 창의적 산출물을 고안하도록 지도할 수 있다.
- 스마트 기기의 앱을 활용한 다중섬광사진, 가상현실 기기로 달에서의 중력 체험하기 등과 같이 디지털 탐구 도구를 적극 활용하여 디지털 소양을 함양함과 더불어 학생의 능동적 탐구를 유발한다.