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나는 탐구보고서로 대학 간다: 이공계

탐구보고서의 모든 것

탐구보고서란 무엇인가?

탐구보고서, 진짜 공부의 시작

탐구보고서가 중요한 이유는 학생부종합전형의 평가기준인 자기주도성과 전공적합성, 학업역량을 모두 만족시키는 활동이기 때문이다.

“수업시간에 배운 내용 중 선행학습을 요하는 내용이어서 유도과정은 생략한다.”이런 글이 적혀있는 경우에 공식만 외워 문제풀이만 해도 되지만, 스스로 왜 이런 공식이 나오게 되었는지 관련 책이나 논문을 찾아보면 좋다. 그 과정을 통해 학생 자신의 우수성을 보여줄 수 있기 때문이다.

입학 사정관이 생각하는 지적호기심이란 무엇일까. 궁금한 점이 있다면 왜 그런지 그 이유를 찾아보고 알아가는 것이다. 또한 궁금한 점을 알게 되었다면 관련 내용을 공부하면서 추가적으로 공부한 내용이 있으면 더 효과적이다.

전공 관련 책을 읽거나 강의를 들어보는 등의 활동이 학생부에 기록된다. 이는 학생의 지적호기심, 자기주도성, 전공적합성, 학업역량을 보여주는 사례가 된다.

하나의 주제 또는 가설을 설정하여, 탐구를 통한 결과를 논리적인 구성으로 작성한 것을 탐구보고서라고 한다. 이 활동은 교과 세부능력 및 특기사항(이하 교과 세특)에 기록될 수 있다. 또한 자율동아리에서 자신의 진로와 연계하여 좋은 효과를 기대할 수도 있다.

2020학년도 학교생활기록부 기재요령에 보면, “학교교육계획에 따라 실시한 교육활동 중 교사 지도하에 학생이 직접 작성한 자료를 활용하여 학교생활기록부의 서술형 항목에 관찰 및 평가한 내용을 기록할 수 있다.”라고 되어 있다.

따라서 학생은 자신이 활동한 내용을 자기평가서, 수행평가 결과물, 소감문, 독후감 등으로 작성해 담당선생님께 제출해야 한다. 이는 자기주도성이 있는 학생으로 평가받을 수 있기 때문이다.

탐구보고서 들여다보기

-탐구주제 선정하기

탐구 주제를 선정할 때 너무 거창하게 정하면 주제에 맞지 않는 내용과 결론이 도출될 수 있고, 혹 학생 주도의 탐구활동이 아니라고 생각되면 신뢰성이 떨어질 수도 있다. 따라서 주변에서 쉽게 생각할 수 있는 친숙한 주제에서 찾아보자.

일상에는 다양한 탐구 소재들이 있다. 수업시간에 배운 과학 이론이 이해가 되지 않는다면, 프로그램을 활용해 그래프로 표현해보자. 훌륭한 탐구활동이 될 수 있다.

우리가 마시는 물에 미세 플라스틱이 들어 있다고 하는데, 얼마만큼 들어있는지 조사해보자. 우리 주변에서 쉽게 접할 수 있는 것들이 그 자체로 좋은 탐구 주제가 될 수 있다.

-탐구주제 선정 시 유의사항

①주제를 해결할 수 있는 탐구 재료를 구할 수 있는가?

·좋은 실험이라도 탐구 재료를 구하지 못한다면 좋은 결과를 얻을 수 없다.

②관련된 선행 연구 결과가 있는가?

·선행 연구결과가 없다면 진행한 실험 결과가 맞는지 확인하기가 어렵다.

③자신의 흥미와 적성에 알맞은가?

·탐구활동을 1주일 이내에 끝내긴 어렵다. 1달 또는 그보다 더 오랫동안 실험이 진행되는 편이다. 따라서 조사 과정이나 자료를 찾을 때 자신의 흥미와 적성에 잘 맞아야 끝까지 진행할 수 있다.

④탐구기간까지 완성할 수 있는가?

일반적으로 탐구 기간 내에 실험을 완성하고 밤을 새워 보고서를 작성한 후 발표하게 된다. 발표 PPT는 탐구 발표일보다 1주일 전에 작업을 마무리하고 완성한다. 무엇보다 발표 연습을 할 수 있는 시간적 여유를 확보하기 위해서라도 탐구 기간을 정해두고 탐구하는 게 중요하다.

-탐구계획 수립하기

①탐구방법 결정하기

·관찰 : 식물의 재배와 동물의 사육 등

·실험 : 여러 가지 기구나 약품을 사용하는 실험

·현장조사 : 수목원이나 식물원, 동물원 등을 견학

·문헌조사 : 과학 전문서적, 논문 등을 조사

②탐구계획 수립 시 유의사항

·탐구계획에는 언제, 어디서, 무엇을, 어떻게 할 것인지 등 구체적인 시간계획을 포함한다.

·탐구계획을 수립할 때 식물이나 동물의 생장기간, 생존기간 등을 미리 조사하여 계획을 수립한다.

·탐구에서 얻은 자료를 제대로 기록하지 못해 결과를 제대로 얻을 수 없는 문제가 발생할 수도 있으므로 영상으로 촬영하고, 기록하는 사람을 별도로 정한다.

·탐구한 내용을 확인할 수 있는 장비가 학교에 있거나 쉽게 구할 수 있는 것인지 파악해둔다.

-탐구보고서 작성하기

①탐구보고서 작성 시 유의사항

제목 선택이 가장 중요하다. 제목만 보고도 어떤 실험인지 파악할 수 있으며, 어떤 동기로 탐구하게 되었는지까지 확인이 가능하다.

예를 들면, 남학교에서 점심시간 후 축구를 열심히 하다 보니 땀 냄새로 수업시간에 집중도가 떨어짐. 이런 냄새를 제거하고 수업의 집중력을 높일 수 있는 물질 중 냄새제거 능력이 우수한 EM에 관심을 가지게 되었고 탐구하게 됨. [EM을 활용한 남자교실 땀 냄새제거 효능 탐구]라고 제목을 정하면, ‘동기’와 ‘제목’이 연계되어 효과적이다.

가설을 바탕으로 실험한 결과가 서로 일치하지 않을 경우, 실험 결과를 조작하여 결론을 도출해선 안 된다. 실험을 성공시키는 것이 중요한 게 아니라, 왜 결과가 일치하지 않는지, 그 이유를 찾는 활동이 더 좋은 탐구능력을 가진 학생으로 인정받을 수 있다.

예를 들어, 미백 치약과 일반 치약 중에서 미백 치약이 더 효과적이라고 생각하고 실험을 했지만, 별 차이가 없는 경우가 있다. 그럴 경우 실제 실험에서 미백 치약과 일반 치약의 효과가 큰 차이가 없다면 미백 성분에 대해 더 깊게 조사한다. 그러면 문제해결 능력이 우수한 학생으로 평가받을 수 있다.

-PPT 작성 및 발표

아무리 좋은 실험을 했더라도 발표 PPT를 제대로 만들지 못하거나, 매끄러운 발표를 하지 못한다면 좋은 평가를 받을 수 없다. 따라서 어떤 목적을 가지고 실험했는지 효과적인 실험을 위해 변인을 어떻게 선정했는지 등에 대해 사진과 표를 넣어 보다 쉽게 전달하는 게 중요하다.

또한 실험 후 더 알고 싶은 것을 구체적으로 조사하는 게 중요하다. 발표 시 친구들뿐만 아니라 선생님도 동일한 궁금증을 가지고 질문을 하는 경우가 있는데 꼼꼼하게 준비했다면, 우수한 발표로 이어질 수 있다.

따라서 글보다는 사진과 표를 활용해 효과적으로 정보를 전달하고, 예상되는 질문을 사전에 조사하여 준비한다면 좋은 평가를 받을 수 있다.

탐구보고서 작성 사례

장기 프로젝트

-의학·보건계열

선배의 탐구보고서 의미 들여다보기

·탐구보고서 작성 동기

생명과학I 책에서 텔로미어와 수명에 관한 글을 읽고 난 뒤부터 노화와 암, 노화를 억제할 수 있는 방법에 관심이 생겼다.

그리고 책을 읽던 중 『노벨의학상이 찾아낸 불로장생의 비밀, 텔로미어』(마이클 포셀 저)에서 ‘노화의 가장 큰 주범 4가지는 산화, 염증, 당화반응, 비정상 메틸화이다.’(p54-58)라는 글을 읽었다. 이에 위 4가지 중 어떤 것이 우리에게 가장 큰 영향을 미치는지 알아보고 싶어 탐구하게 되었다.

·탐구보고서 작성 과정

이번 탐구는 노화에 영향을 끼칠 수 있는 다양한 원인 중 가장 큰 영향을 주는 것이 무엇인지 알아보고자 다양한 자료를 검색하였다. 연구한 결과 산화가 노화의 가장 큰 주범이라는 것을 알게 되었다.

무엇보다 어떻게 인체에 작용하여 노화를 유발하고 촉진시키는지 궁금했다. 산화작용을 억제시키거나 상쇄시킬 수 있는 해결방안에는 어떤 것이 있는지 궁금하여 본 탐구를 시작하게 되었다. 또한 그 원인들을 줄일 수 있는 방법에 대해 고민하였다.

산화는 활성산소에 의해 일어나는데, 활성산소가 살균작용에는 꼭 필요하다는 것을 먼저 언급하고 그 다음 활성산소의 위험성에 대해 이야기 했다. 단순히 노화뿐만 아니라 각종 암과 퇴행성 질환을 초래한다는 것도 조사했다. 산화를 줄이는 방법에 무게를 두어 보고서를 작성했다.

·탐구보고서 작성 후 배운 점

3가지 산화를 막을 수 있는 방법에 대해 논하였다. 하지만 이는 산화를 막기 보다는 지연시킨다고 하는 표현이 더 옳을 것이다. 즉, 현대 의약품의 도움을 받고 항산화 물질이 다량 함유된 과일을 찾아 먹는 것도 큰 도움이 되겠지만, 한계가 있다는 것이다.

이는 항산화 작용을 억제시키는 그 무엇보다도 산화(과다한 활성산소 분비)가 일어나지 않도록 예방하는 것이 중요하다는 뜻이다.

일상생활 자체가 스트레스이고 전쟁인 현대인들은 자신만의 스트레스 해소법(과도한 운동은 활성산소를 유발시킴)을 개발하여 산화를 막는 것이 가장 중요하다는 것을 알게 되었다. 이후 이런 내용을 친구들과 공유하고 싶어 게시판에 게시하고 알려주는 활동을 하였으며, 동아리 발표시간에도 소개하였다.

단기 프로젝트

-생물·화장품계열

·제목: 먹다 남은 맥주로 탄 냄비를 닦을 수 있을까?

1.탐구동기

어머니가 곰탕을 끓이시다가 깜빡하고 냄비를 태우셨다. 어머니는 냄비를 깨끗하게 닦아낼 방법을 알아봐 달라고 하셨다. 인터넷을 검색하니 먹다 남은 맥주로 세척이 가능하다는 것을 알게 되었고 탐구해보기로 했다.

2. 탐구내용

1)먹다 남은 맥주의 탄 물질 제거능력 비교

2)먹다 남은 맥주의 성분 조사 탐구

3_1.탐구설계

1)냄비 3개에 설탕 한 스푼(10g), 물 200ml씩 넣는다.

2)바닥을 동일하게 태운다.

3)탄 냄비에 각각 물 200ml, 물 100ml+맥주 100ml, 물 50ml+맥주 150ml를 넣는다. 그리고 같은 시간만큼 끓여준다.

4)탄 물질이 얼마만큼 제거되었는지 확인한다.

4_1.탐구결과

1)물만 넣고 끓인 냄비는 5% 정도만 제거되고, 맥주를 넣고 끓인 냄비는 90% 이상 제거되었다.

2)맥주를 넣은 양이 많을수록 제거율이 높았다.

3_2.탐구설계

1)맥주 속에는 탄산, 효모 등이 있는데 시간이 지나면 생성되는 물질을 확인해봤다.

2)일주일 정도 지나면서 하얀 물질이 생겼고, 시큼한 냄새가 났다.

4_2.탐구결과

1)시큼한 냄새는 아세트산으로 알코올이 발효해서 생성되었다.

2)하얀 물질은 누룩곰팡이로 포도다와 알코올을 세척할 수 있는 글루콘산이 생성되었다.

5.탐구결론

맥주 자체에도 세척력이 있지만, 공기 중에 둘 경우 누룩곰팡이가 쉽게 자라게 되며, 누룩곰팡이는 세척력이 우수한 글루콘산과 아세트산을 만들어낸다. 글루콘산은 주로 금속의 세척제로 활용되며 아세트산 비누의 계면활성제와 비슷한 성질을 지녀 세척력을 높여준다는 것을 알게 되었다.

6.알게 된 점

먹다 남은 맥주는 합성세제보다 탄 냄비나 기름 때, 변색 등을 더 효과 있게 세척한다.

-의학·보건계열

·제목: 노인환자들의 중복처방으로 인한 문제점 실태

1.탐구동기

요양병원에서 봉사활동을 하며, 많은 어르신들이 다량의 약을 남용하고 있다는 걸 알게 되었다. 이 때문에 중복처방으로 인한 약물 부작용에 관심을 가지고 탐구하게 되었다.

2.탐구내용

1)어떤 약을 복용하는지 조사

2)약을 복용하는 방법을 알고 있는지 조사

3.탐구설계

1)노인환자를 대상으로 설문조사를 한다.

·어떤 질병을 앓고 있나요?

·어느 병원을 다니고 어떤 약을 먹고 있나요?

·약을 복용하는 시기는 알고 있나요?

·건강을 위해 추가적으로 복용하는 건강보조식품은 어떤 것이 있나요?

·약을 다량 복용하면서 부작용을 얻은 적이 있나요?

2)복용하는 약들의 적절성에 대한 평가도구로 Beers Criteria를 이용하여 분석하였다.

4.탐구결과

1)고혈압, 당뇨약, 뇌혈관 또는 심혈관 질환 등 3가지 이상 질병으로 다량의 약을 복용하고 있다.

2)어르신들이 정확한 시간에 약을 복용하는 게 아니라 약 먹는 것을 잊지 않기 위해 식사 후 한꺼번에 복용한다는 사실을 알게 되었다.

3)자신이 복용하는 약이 무엇인지 잘 모르는 분도 100명 중 13명이나 되었다.

4)부작용은 속 쓰림이 20%를 차지했으며, 그 이외에도 두근거림 등이 있었다.

5)비스테로이드 소염제(NSAIDs)와 아스피린 약은 위장관 출혈, 신부전, 혈압상승과 심부전의 증상에 부적합한 약이다. 그러나 전체 대상자 중 27%가 복용하고 있어, 부적절 처방 중 가장 많은 수를 차지하였다. 일정 용량 이상의 Amitriptyline은 ‘항콜린성 효과와 진정작용 효과 때문에 노인환자에게 사용하지 않도록 한다.’라고 알려져 있으나, 부적절한 처방이 6%였다.

5.탐구결론

복용 약물의 수가 많은 환자일수록 약물 부작용을 많이 경험하거나 복용 약물에 대한 지식이 부족한 것을 관찰할 수 있었다. 그리고 이들이 복용하는 약 중에는 부적절하게 처방된 약물의 비율이 상대적으로 높게 나타난 것을 확인 할 수 있었다.

6.알게 된 점

노인들은 신체 노화에 따라 간 기능이나 신장 기능 등의 생리적 기능이 저하되어 있다. 이로 인해 건강한 일반인보다 약물에 대한 용량 및 종류의 증가에 따른 부작용에 쉽게 노출 되어 있다.

특히 신체기능 저하, 만성질환 증가, 의식상태 저하, 수입 감소 등으로 동일한 약물 처방에 대해서도 부작용 발현의 위험성과 약물 상호작용에 대한 취약성이 증가했다. 그러나 복약순응도 저하 등으로 복합적인 만성질환의 대응을 위해 다양한 약물처방이 이루어질 수밖에 없다.

7.해결방안

스마트 원격진료를 통한 환자 종합관리로 중복 복용이 되지 않도록 하는 시스템이 하루 빨리 도입되어야 한다.

탐구보고서 연계 활동

세종과학실험 캠프(대전 중앙과학관)

세종과학실험 캠프는 학생 스스로 소질과 적성을 고려하여 진로에 대한 결정을 내리고, 이공계 분야에 중추적인 역할을 하도록 동기부여를 해주는 캠프다. 과학에 관심 있는 일반계 고등학교 학생들을 대상으로 과학 고등학교에서 이루어지는 상대적으로 높은 수준의 과학 교육 기회를 제공한다.

이 캠프는 고등학생을 대상으로 물리 캠프, 화학 캠프, 생명과학 캠프, 의과학 캠프로 과목별 실험 주제를 달리하여 1박 2일간 과학실험을 기획한다. 관찰, 결과 도출 과정을 겪으며 심층토론으로 이어지는 융합형 프로그램을 통해 높은 수준의 과학 실험 미 토론활동을 경험할 수 있다.

프로그램은 1박 2일 형으로 14시간 30분 진행한다. 반기별 실험학습 주제가 다르다보니 여름방학 겨울방학을 이용하여 동아리 활동계획에 넣어서 진행하는 방법과 학기 중 학교교육프로그램에 의해 진행하면 학생부에 기록이 가능하다.

일반계 고등학교에서 하기 힘든 실험을 전문가의 강의를 듣고 함께 실험할 수 있다. 탐구활동에 대한 흥미를 키울 수 있으며, 탐구한 실험활동을 통해 진로를 더 구체적으로 정할 수 있는 기회가 될 것이다.

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