• 제목/요약/키워드: Integrated STEM

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통합 STEM 교육에 대한 중등 교사의 인식과 요구 (Secondary Teachers' Perceptions and Needs Analysis on Integrative STEM Education)

  • 이효녕;손동일;권혁수;박경숙;한인기;정현일;이성수;오희진;남정철;오영재;방성혜;서보현
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.30-45
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    • 2012
  • 전세계의 교육공동체들은 STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) 과목들을 통합하려는 노력에 주목해오고 있다. 우리나라에서도 또한 과학기술 인재 양성을 위해 초 중등학교에서 과학기술학, 예술, 수학교육(STEAM)을 융합형으로 가르치는 교육을 강조하고 있다. 이 연구의 목적은 과학, 기술, 수학교사를 대상으로 하여 중등학교에서 이루어지고 있는 통합교육의 현황과 통합 STEM 교육(Integrative STEM Education)에 대한 교사들의 인식과 요구를 분석하는 것이다. 전국 중등교사 중 과학, 수학, 기술 교과를 담당하는 251명을 대상으로 설문조사를 하였으며, 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교사들은 통합 교육의 필요성에 대하여 긍정적인 생각을 가지고 있는 반면 실제 교육현장에서는 통합 교육 준비에 대한 불충분한 시간과 통합 교육에 대한 전문성, 교수경험 그리고 교수-학습 자료의 부족으로 통합 교육을 실시해 본 횟수는 적었다. 둘째, 그들은 통합 교육을 활성화하기 위하여 다양한 프로그램 개발, 통합 교육 준비를 위한 학교의 행 재정적 지원, 그리고 교사들을 위한 연수 실시 등을 요구하였다. 셋째, 통합 STEM 교육에 대한 인식은 전반적으로 불충분하지만 교사들은 학생들의 창의력, 사고력과 실생활에서의 적용 및 응용력을 기르기 위해 통합 STEM 교육이 필요하다고 인식하였다. 넷째, 교사들은 통합 STEM 교육 프로그램 개발, 교수-학습 자료의 보급을 시급한 과제로 생각하고 있다. 다섯째, 교사들은 통합 STEM 교육 프로그램에 적합한 통합 방식은 문제해결중심의 통합 방식으로 나타났다. 아울러, 통합 STEM 교육이 통합적 문제 해결과 담당 교과의 소양 함양에 효과적이라고 생각하며, 과학기술 인재 양성에 영향을 많이 줄 것이라고 생각하고 있었다. STEM 관련 중등교사들의 통합 STEM 교육에 대한 인식을 높이고, 통합 STEM 교육을 활성화하기 위해서 학교 현장을 중심으로 교사의 요구가 반영된 프로그램, 다양한 교수 학습 자료의 보급, 그리고 관련 연수들이 필요하다.

Identification of DNA Aptamers toward Epithelial Cell Adhesion Molecule via Cell-SELEX

  • Kim, Ji Won;Kim, Eun Young;Kim, Sun Young;Byun, Sang Kyung;Lee, Dasom;Oh, Kyoung-Jin;Kim, Won Kon;Han, Baek Soo;Chi, Seung-Wook;Lee, Sang Chul;Bae, Kwang-Hee
    • Molecules and Cells
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    • 제37권10호
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    • pp.742-746
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    • 2014
  • The epithelial cell adhesion molecule (EpCAM, also known as CD326) is a transmembrane glycoprotein that is specifically detected in most adenocarcinomas and cancer stem cells. In this study, we performed a Cell systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX) experiment to isolate the aptamers against EpCAM. After seven round of Cell SELEX, we identified several aptamer candidates. Among the selected aptamers, EP166 specifically binds to cells expressing EpCAM with an equilibrium dissociation constant (Kd) in a micromolar range. On the other hand, it did not bind to negative control cells. Moreover, EP166 binds to J1ES cells, a mouse embryonic stem cell line. Therefore, the isolated aptamers against EpCAM could be used as a stem cell marker or in other applications in both stem cell and cancer studies.

수학교과 중심의 STEAM 수업이 중학생들의 STEM 분야 진로 흥미도 및 융합적 문제해결력에 미치는 영향 (The Effects of Mathematics-Centered STEAM Program on Middle School Students' Interest in STEM Career and Integrated Problem Solving Ability)

  • 한혜숙
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.125-147
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    • 2017
  • 본 연구에서는 중학교 1학년 자유학기제 시간을 활용하여 수학교과 중심의 STEAM 수업을 실시한 후 STEAM 교육이 중학교 1학년 학생들의 STEM 분야에 대한 진로 흥미도와 융합적 문제해결력에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 본 연구는 2016년도에 한국과학창의재단/교육부의 지원을 받아 개발된 자유학기제용 수학교과 중심의 STEAM 프로그램을 활용하여 총 12주 동안 중학교 1학년 학생 40명을 대상으로 수행되었다. STEM 분야 진로 흥미도 검사결과에 의하면, STEAM 수업이 중학생들의 과학, 수학 및 기술/공학 분야의 진로에 대한 흥미를 높이는데 효과가 있는 것으로 나타났다. 융합적 문제해결력 검사에서도 STEAM 수업은 학생들의 융합적 문제해결력을 향상시키는데 효과가 있는 것으로 나타났는데, 특히 '사고력' 과 '설계 및 실행' 능력을 향상시키는데 효과가 있었다.

Using Project-Based Learning Method As a Way to Engage Students in STEM Education

  • Lee, Mi Yeon;Robles, Rolando
    • 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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    • 제22권2호
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    • pp.83-97
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    • 2019
  • Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) education has been at the forefront of K-12 curricula in the technology-rich 21st century, with emphasis on how these fields reinforce each other in preparing students for a dynamic future. However, there is a need for greater attention to STEM education research in the mathematics education community, in particular to pedagogical approaches that facilitate integrating the mathematics component of STEM education. Toward this end, the authors report the outcomes of a Project-based Learning (PBL) unit in which upper elementary students integrated STEM elements by researching, crafting, testing, and evaluating kites they created by applying scientific knowledge of aerodynamics and mathematical knowledge of polygons, surface area, graphs, and data analysis. This unit, which the authors developed, implemented, and assessed, demonstrates how STEM subjects and in particular mathematics can be effectively integrated in upper elementary school classrooms through PBL.

'양자점 용액의 발광'을 주제로 한 융합형 STEM 프로젝트 학습이 과학고등학교 소집단 학생들의 문제해결력과 과학적 태도에 미치는 효과 (Effect of the Integrated STEM Project Learning Themed 'Lighting of Quantum Dot Solution' on Science High-School Small-Group Students' Problem Solving and Scientific Attitude)

  • 이승우;김영민
    • 새물리
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    • 제68권12호
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    • pp.1356-1363
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 과학고등학교 학생들을 대상으로 '양자점 용액의 발광'을 주제로 하는 융합적 STEM(Science, Technology, Engineering and Mathematics) 프로젝트를 수행하게 했을 때 학생들이 어떤 창의성과 어떤 과학적 태도를 보이는지를 조사하는 것이었다. 이를 위해 STEM 프로젝트를 수행하고자 원하는 과학고등학교 2학년생 3명을 한 팀이 되도록 구성하였으며, 이들은 과학고등학교 수준 이상의 과학기술을 공부하기를 원하는 학생들이었다. 이들은 양자점 용액과 관련된 물리적 성질을 탐구하는 것으로부터 시작하여 점차 그들의 생각을 확장해 나가면서 공학, 기술, 수학을 통합해 나갔다. 그 과정에서 학생들은 과학적 문제해결력을 보였고, 아울러 협동심, 인내, 성취에 대한 만족감과 같은 과학적 태도를 나타냈다.

Surface Topographic Effect on Mesenchymal Stem Cells in Tissue Engineering

  • Yun, Young-Shik;Kang, Eun-Hye;Yun, In Sik;Kim, Yong Oock;Yeo, Jong-Souk
    • Journal of International Society for Simulation Surgery
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    • 제4권1호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • In the field of tissue engineering, researches have been actively conducted to regulate stem cell fate by understanding the interaction between cell and materials. This approach is expected as a promising therapeutic method in the future medicine by utilizing differentiation of stem cells into desired cells or tissues using biomaterial. For this regenerative medicine, there exist lots of attempts to construct optimized structures of various shapes and sizes that can regulate the stem cell fate. In this review, we will empathize the topographic effect as stem cell niche on the mesenchymal stem cell (MSC) response (cell attachment, proliferation, and differentiation) according to the shape and size of the structure of the substrates, and comprehensively analyze the importance and the effect of shape and size of the surface topography.

An integrated bioinformatics analysis of mouse testis protein profiles with new understanding

  • Liu, Fujun;Wang, Haiyan;Li, Jianyuan
    • BMB Reports
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    • 제44권5호
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    • pp.347-351
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    • 2011
  • The testis is major male gonad responsible for spermatogenesis and steroidogenesis. Much knowledge is still remained to be learned about the control of these events. In this study, we performed a comprehensive bioinformatics analysis on 1,196 mouse testis proteins screened from public protein database. Integrated function and pathway analysis were performed through Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery (DAVID) and ingenuity Pathway Analysis (IPA), and significant features were clustered. Protein membrane organization and gene density on chromosomes were analyzed and discussed. The enriched bioinformatics analysis could provide clues and basis to the development of diagnostic markers and therapeutic targets for infertility and male contraception.

Stem cell behaviors on periodic arrays of nanopillars analyzed by high-resolution scanning electron microscope images

  • Jihun Kang;Eun-Hye Kang;Young-Shik Yun;Seungmuk Ji;In-Sik Yun;Jong-Souk Yeo
    • Applied Microscopy
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    • 제50권
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    • pp.26.1-26.3
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    • 2020
  • The biocompatible polyurethane acrylate (PUA) nanopillars were fabricated by soft lithography using three different sizes of nanobeads (350, 500, and 1000 nm), and the human adipose-derived stem cells (hASCs) were cultured on the nanopillars. The hASCs and their various behaviors, such as cytoplasmic projections, migration, and morphology, were observed by high resolution images using a scanning electron microscope (SEM). With the accurate analysis by SEM for the controlled sizes of nanopillars, the deflections are observed at pillars fabricated with 350- and 500- nm nanobeads. These high-resolution images could offer crucial information to elucidate the complicated correlations between nanopillars and the cells, such as morphology and cytoplasmic projections.

The Impact of Integrating Engineering into Science Learning on Student's Conceptual Understandings of the Concept of Heat Transfer

  • ;남윤경
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.89-101
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    • 2011
  • Science, Mathematics, Engineering, and Technology (STEM) integrated education has been spotlighted as a new approach for promoting students' conceptual understanding and supporting their future career in STEM field. There is increasing evidence of the positive impact of using a whole design process that can be an example of STEM integrated activities to improve students' conceptual understanding and problem solving skills. However, there is a lack of information on how teachers should accomplish science and engineering integration activities in their classroom and what process they should pay attention. To answer this question, we research the relationship between an design process and students' conceptual understanding using an engineering design activity, called 'Save the Penguins', and study on how each step in an engineering design process in this activity enhance students' conceptual knowledge in science. We found that testing their prototypes and discussing with their peers were the most important process for students to understand and apply science concept for their design, even though the whole engineering design process (demonstration about radiation, discussion about examples in our lives, and testing and reviewing their prototypes, and making final design) helps the students understand the scientific concepts.

한국산 약용식물 추출물의 알도즈 환원 효소 억제 효능 검색 (VI) (Screening of Korean Herbal Medicines with Inhibitory Effect on Aldose Reductase (VI))

  • 이윤미;김영숙;김주환;김진숙
    • 생약학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.371-378
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    • 2011
  • Aldose reductase (AR) has been implicated in the development of the diabetic complications. To discover novel treatments for diabetic complications from natural sources, 65 Korean herbal medicines have been investigated for inhibitory activities on AR. Of these, 23 herbal medicines exhibited a significant inhibitory activity compared with 3,3-tetramethyleneglutaric acid (TMG). Particularly, 8 herbal medicines, Acer tataricum (twig, stem and leaf), Acer tataricum (fruit), Rhododendron schlippenbachii (twig, stem and leaf), Weigela subsessilis (twig, stem and leaf), Acer mono (branch and leaf), Ailanthus altissima (twig, stem and leaf), Lindera obtusiloba (branch and leaf), Solidago serotina (whole plant) showed three times more potent inhibitory activity than the positive control, TMG.