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Folic acid supplementation regulates key immunity-associated genes and pathways during the periparturient period in dairy cows

  • Khan, Muhammad Zahoor;Zhang, Zhichao;Liu, Lei;Wang, Di;Mi, Siyuan;Liu, Xueqin;Liu, Gang;Guo, Gang;Li, Xizhi;Wang, Yachun;Yu, Ying
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권9호
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    • pp.1507-1519
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    • 2020
  • Objective: The current research was aimed to profile the transcriptomic picture of the peripheral blood lymphocytes (PBLs) associated with immunity in Chinese Holsteins supplemented orally with coated folic acid during the periparturient period. Methods: The total of 123 perinatal cows were selected for this study and divided into three groups; group A (n = 41, 240 mg/500 kg cow/d), group B (n = 40, 120 mg/500 kg cow/d) and group C (n = 42, 0 mg/cow/d) based on the quantity of folic acid fed. Three samples of PBLs were selected from each folic acid treated group (high, low, and control) and RNA sequencing method was carried out for transcriptomic analysis. Results: The analysis revealed that a higher number of genes and pathways were regulated in response to high and low folic acid supplementation compared to the controls. We reported the novel pathways tumor necrosis factor (TNF) signaling, antigen processing and presentation, Staphylococcus aureus infection and nuclear factor (NF)-kappa B signaling pathways) and the key genes (e.g. C-X-C motif chemokine ligand 10, TNF receptor superfamily member 1A, cluster difference 4, major histocompatibility complex, class II, DQ beta, NF-kappa-B inhibitor alpha, and TNF superfamily 13) having great importance in immunity and anti-inflammation in the periparturient cows in response to coated folic acid treatment. Conclusion: Collectively, our study profiled first-time transcriptomic analysis of bovine lymphocytes and compared the involved cytokines, genes, and pathways between high vs control and low vs control. Our data suggest that the low folic acid supplementation (120 mg/500 kg) could be a good choice to boost appropriate immunity and anti-inflammation as well as might being applied to the health improvement of perinatal dairy cows.

교실 수업에서 초임 과학교사의 교과내용지식이 내용교수지식에 주는 영향에 대한 연구 (Research on the effects of Subject Matter Knowledge(SMK) on Pedagogical Content Knowledge(PCK) of secondary beginning science teachers in classroom teaching)

  • 곽영순
    • 한국과학교육학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.611-625
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 수업에서 드러난 초임교사의 과학내용지식 측면의 특징을 탐구하는 것이다. 수업동영상 분석을 위한 컨설팅 협의회, 초임교사와의 면담 자료 등을 활용하여 초임교사들이 지닌 과학교과에 대한 인식 및 과학내용 지식의 특징을 추출하였다. 분석대상으로 한 수업은 중학교 3학년 일과 에너지 단원의 9차시 수업이며, 6명의 초임교사와 선배교사로 구성된 6명의 컨설팅 협의진이 차시별 수업을 교차분석하였다. 연구결과에 따르면, 초임과학교사들은 실증주의적 인식론을 지니고 있으며, 교사의 권위는 내용지식을 많이 아는 데서 나온다고 생각하며, 과학 엘리트 의식을 지니고 있음을 알 수 있다. 교과내용지식 측면에서 초임교사의 수업의 특징을 살펴보면, 때로는 교사 자신의 오개념으로 인해 수업 중에 표현 오류가 발견되고, 교사가 내용을 많이 아는 것이 오히려 독이 되는 경우가 발견되고, 생각나는 것을 모두 언급하는 산발적 내용 전개가 발견되며, 초임이나 비전공자가 진행할 경우 수업시간이 남아도는 등의 특징을 나타내었다. 아울러 초임교사의 과학에 대한 인식에 대하여 경력교사들이 제안하는 대안을 탐색하였다. 결론에서는 과학교사의 교과내용지식(SMK)은 과학 교수활동에 영향을 주지만, 다른 교사지식에 의해 매개되므로, 초임 과학교사들의 과학내용지식(SMK)을 과학 내용교수지식(PCK)으로 전환할 수 있는 지원 방안을 제안하였다.

일반계 고등학교 과학과제 연구 수업의 주제 선정을 위한 실천 매뉴얼 개발 및 적용 (Development and Application of Practice Manual Focused on Science Topic Selection Stage in General High School)

  • 김애라;박다혜;박종석
    • 과학교육연구지
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    • 제42권3호
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    • pp.371-389
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    • 2018
  • 본 연구는 주제 선정부터 결론 도출까지 학생 주도적으로 이루어지는 과학 탐구가 포함된 학생 연구 활동에서 학생과 교사들이 공통적으로 '주제 선정 단계'를 특히 어려워한다는 점에 주목하여 일반계 고등학교에서 '주제 선정 단계'를 중심으로 한 과학과제 연구 수업 실천 매뉴얼을 개발하고자 하였다. 선행연구 및 문헌들을 통해 이론적 기조가 되는 내용들을 추출하고, 추출된 내용이 실제 수업에서 구현될 수 있도록 실천적 지식에 근거하여 4단계 16차시 분량의 수업 매뉴얼을 개발하였다. 각 단계는 <오리엔테이션>, <소논문 리뷰 & 발표>, <다양한 정보원에서 과학 연구주제 찾기>, <최종 과학 연구주제 작성>으로 구성되어 있으며, 특히 3단계 '다양한 정보원에서 과학 연구주제 찾기'에서 영상, 신문기사, 과학잡지, 전통지식, 속담, 일상생활, 교과서 실험 속 연구주제 찾기의 세부 수업 활동을 통해 과학적 의문을 찾고 이를 연구주제로 발전시키도록 한다. 개발된 내용은 경상북도 G시 읍면지역의 일반계 S고등학교 2학년 자연반 학생들에게 적용하였다. 실험반은 개발된 수업 실천 매뉴얼에 따라, 대조반은 기존의 일반적인 과제 연구수업 단계에 따라 수업을 진행하고, 학생들이 작성한 최종 과학 연구주제 작성지, 과학적 문제발견 능력 검사, 과학에 대한 태도 검사, 수업 의견 조사지를 통해 적용된 수업의 결과를 비교 분석하였다. 그 결과 첫째, 실험반에서는 교과서 실험, 속담, 유튜브 영상, 신문 기사, 개인별 WHY NOTE 등 다양한 정보원을 통해 최종 연구주제를 선정했으며, 과학 연구 주제의 조건을 이해하고 연구 제목에 변인을 드러내 표현하였다. 그러나 대조반에서는 일부 학생들이 선정한 연구주제의 연구 범위가 구체적이지 못하거나 학생 수준에서 연구할 수 있는 범위인지를 전혀 고려하지 않고 작성했으며, 학생들에게 자율성을 최대한 많이 부여하다 보니 과제연구 활동의 의미를 제대로 이해하지 못하고 선행 연구물을 그대로 작성해서 제출하는 모둠이 많았다. 둘째, 과학적 문제발견 능력 검사 결과 대조반은14.84점에서 13.40점으로 1.44점 감소했으나(p>.05), 개발된 수업 실천 매뉴얼을 적용한 실험반의 경우 14점에서 25.42점으로 11.42점 증가(p<.05)하며, 하위 영역인 융통성, 정교성, 독창성 모두 점수가 상승함을 보였다. 셋째, 과학에 대한 태도 검사에서도 대조반의 경우 119.38점에서 116.96점으로 사전에 비해 사후 0.42점 감소(p>.05)하였으나, 실험반의 경우 119.80점에서 126.96점으로 10점 증가(p<.05)하는 결과를 보였다. 이와 같은 연구 결과를 토대로 본 연구에서 개발한 '주제 선정 단계' 중심 과제연구수업 실천 매뉴얼은 일반계 고등학교 교사들이 과학과제 연구 수업을 할 때 수업의 안내서 및 지침서로 활용할 수 있으며, 이를 통한 수업은 학생들의 과학적 문제 발견 능력을 향상시키고 과학에 대한 태도를 긍정적인 방향으로 변화시킬 수 있음을 확인하였다.

제 1, 2회 학생 과학 공동탐구 토론대회의 종합적 평가 (Summative Evaluation of 1993, 1994 Discussion Contest of Scientific Investigation)

  • 김은숙;윤혜경
    • 한국과학교육학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.376-388
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    • 1996
  • The first and the second "Discussion Contest of Scientific Investigation" was evaluated in this study. This contest was a part of 'Korean Youth Science Festival' held in 1993 and 1994. The evaluation was based on the data collected from the middle school students of final teams, their teachers, a large number of middle school students and college students who were audience of the final competition. Questionnaires, interviews, reports of final teams, and video tape of final competition were used to collect data. The study focussed on three research questions. The first was about the preparation and the research process of students of final teams. The second was about the format and the proceeding of the Contest. The third was whether participating the Contest was useful experience for the students and the teachers of the final teams. The first area, the preparation and the research process of students, were investigated in three aspects. One was the level of cooperation, participation, support and the role of teachers. The second was the information search and experiment, and the third was the report writing. The students of the final teams from both years, had positive opinion about the cooperation, students' active involvement, and support from family and school. Students considered their teachers to be a guide or a counsellor, showing their level of active participation. On the other hand, the interview of 1993 participants showed that there were times that teachers took strong leading role. Therefore one can conclude that students took active roles most of the time while the room for improvement still exists. To search the information they need during the period of the preparation, student visited various places such as libraries, bookstores, universities, and research institutes. Their search was not limited to reading the books, although the books were primary source of information. Students also learned how to organize the information they found and considered leaning of organizing skill useful and fun. Variety of experiments was an important part of preparation and students had positive opinion about it. Understanding related theory was considered most difficult and important, while designing and building proper equipments was considered difficult but not important. This reflects the students' school experience where the equipments were all set in advance and students were asked to confirm the theories presented in the previous class hours. About the reports recording the research process, students recognize the importance and the necessity of the report but had difficulty in writing it. Their reports showed tendency to list everything they did without clear connection to the problem to be solved. Most of the reports did not record the references and some of them confused report writing with story telling. Therefore most of them need training in writing the reports. It is also desirable to describe the process of student learning when theory or mathematics that are beyond the level of middle school curriculum were used because it is part of their investigation. The second area of evaluation was about the format and the proceeding of the Contest, the problems given to students, and the process of student discussion. The format of the Contests, which consisted of four parts, presentation, refutation, debate and review, received good evaluation from students because it made students think more and gave more difficult time but was meaningful and helped to remember longer time according to students. On the other hand, students said the time given to each part of the contest was too short. The problems given to students were short and open ended to stimulate students' imagination and to offer various possible routes to the solution. This type of problem was very unfamiliar and gave a lot of difficulty to students. Student had positive opinion about the research process they experienced but did not recognize the fact that such a process was possible because of the oneness of the task. The level of the problems was rated as too difficult by teachers and college students but as appropriate by the middle school students in audience and participating students. This suggests that it is possible for student to convert the problems to be challengeable and intellectually satisfactory appropriate for their level of understanding even when the problems were difficult for middle school students. During the process of student discussion, a few problems were observed. Some problems were related to the technics of the discussion, such as inappropriate behavior for the role he/she was taking, mismatching answers to the questions. Some problems were related to thinking. For example, students thinking was off balanced toward deductive reasoning, and reasoning based on experimental data was weak. The last area of evaluation was the effect of the Contest. It was measured through the change of the attitude toward science and science classes, and willingness to attend the next Contest. According to the result of the questionnaire, no meaningful change in attitude was observed. However, through the interview several students were observed to have significant positive change in attitude while no student with negative change was observed. Most of the students participated in Contest said they would participate again or recommend their friend to participate. Most of the teachers agreed that the Contest should continue and they would recommend their colleagues or students to participate. As described above, the "Discussion Contest of Scientific Investigation", which was developed and tried as a new science contest, had positive response from participating students and teachers, and the audience. Two among the list of results especially demonstrated that the goal of the Contest, "active and cooperative science learning experience", was reached. One is the fact that students recognized the experience of cooperation, discussion, information search, variety of experiments to be fun and valuable. The other is the fact that the students recognized the format of the contest consisting of presentation, refutation, discussion and review, required more thinking and was challenging, but was more meaningful. Despite a few problems such as, unfamiliarity with the technics of discussion, weakness in inductive and/or experiment based reasoning, and difficulty in report writing, The Contest demonstrated the possibility of new science learning environment and science contest by offering the chance to challenge open tasks by utilizing student science knowledge and ability to inquire and to discuss rationally and critically with other students.

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기술.가정 1 교과서 '문제해결과 발명' 단원 분석 (Analysis of the 'Problem Solving and Invention' Units of Technology and Home Economics 1 Textbook)

  • 정진우
    • 대한공업교육학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.49-67
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 2007 개정 교육과정에 따른 중학교 기술 가정 1 교과서의 외형 체제와 '문제해결과 발명' 단원의 내용적 요소를 분석하여 기술 교과에서의 발명 교육 내용 체계 기초 자료를 제공하는 데 있다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 기술가정 1의 교과서의 기술의 세계 영역은 '기술과 발명' 대단원 구성 비율은 10~18%였으며 중단원인 '문제해결과 발명' 단원 구성 비율은 6.7~12.9%의 비율을 보였다. 둘째, 대부분의 교과서에서 교육과정해설서에 제시된 성취 기준을 바탕으로 '기술적 문제해결', '아이디어 구상', '입체투상법', '확산적 사고 기법', '수렴적 사고 기법', '생활 속 발명품 만들기' 등을 주요 내용으로 차례를 구성하고 있다. 셋째, 세부 구성 체계는 도입(대단원명, 중단원 차례, 들어가기, 중단원명, 학습 목표, 생각열기), 전개(소단원명, 생각해보기, 핵심용어, 본문, 학습 도우미, 수행활동, 조사활동, 보충학습, 심화학습, 생활 속 기술, 읽을거리, 토의활동, 진로직업), 정리(중단원 정리, 학습 정리, 용어 정리, 되돌아보기, 논술 따라하기, 스스로 정리하기, 대단원 평가) 등으로 구성되었다. 넷째, 삽화 분석 결과 사진이 가장 많고 그림, 표, 그래프의 순이었으며 사진은 다양한 발명품, 역사 속 발명품, 발명 기법, 체험활동의 과정을 나타낸 것이 대부분이었으며, 그림은 본문의 내용을 나타내거나 발명 기법 등을 제시한 것이 대부분이었다. 표는 발명 체험 활동에서 공정표나 재료표 등을 작성하기 위한 것이 대부분이었으며, 그래프는 발명 현황이나 특허 건 수를 나타내기 위해 사용되었다. 다섯째, 내용 비중 분석 결과 '발명과 사고', '발명체험활동'에 많은 비중을 두어 기술되었으며, '발명의 이해', '발명과 특허'는 많이 기술되어 있지 않았다. 여섯째, 내용 제시 방식 분석 결과 대부분의 교과서에서 그림, 표, 삽화 등과 문장으로 혼합되어 기술되어 있었다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 첫째, 일관성 있는 발명 교육 내용 체계를 유지해야 하며, 둘째, 다양한 시각에서 보다 정밀하고 체계적인 교과서 분석이 이루어져야 함을 제언한다.

포커스 그룹 인터뷰를 통한 실천적 문제 중심 가정과 교육과정 연수 프로그램에 대한 요구 분석 (Focus Group Interview for the Development of an In-service Educational Program on the Practical Problem Focused Home Economics Curriculum)

  • 이수희;유태명
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.107-129
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    • 2008
  • 본 연구는 2007 개정 가정과 교육과정의 시행 준비를 위하여 본 연구자들에 의해 계획된 2008년 1월 21일에서 29일(오프라인 연수 4일간과 온라인 연수 5일간 실시 예정)까지의 기간에 총 30시간용 '실천적 문제 중심 교육과정 가정과 교사연수 프로그램'에 대한 가정과 교사들의 요구를 파악하고 그로부터 연수 프로그램의 개발에 필요한 기초 자료를 얻는데 연구의 목적을 두었다. 이를 위해 질적 연구 방법인 포커스 그룹 인터뷰를 실시했다. 포커스 그룹 인터뷰는 2007년 10월부터 11월에 걸쳐 파일럿 인터뷰와 3차의 인터뷰를 실시했으며, 3차 인터뷰에 총 18명이 참여하였다. 연수프로그램 개발과 관련하여 교사들은 다음을 요구하였다. 첫째, 교사들은 현장 교사들에게 실천적 문제나 실천적 추론 수업에 대해 논리적으로 설명해 줄 수 있는 철학적 지식이나 배경을 가진 전문가가 되고 싶은 등의 이유로 실천적 문제 관련 연수가 제공될 경우 거의 모든 참석자들이 참여하기를 원했다. 둘째, 교사들은 실천적 문제 중심 교육과정과 관련된 교과 철학 및 영역별 관점 설정, 실천적 문제 개발, 수업사례 시청, 교재 제작, 동기 유발을 위한 질문 개발, 수업의 실제 구성 및 지도안개발, 수업시연 및 상호평가, 지필평가 문항 제작, 전체 수업 과정에 대한 전문가에게 피드백 받기 등이 연수내용에 포함되기를 원했다. 셋째, 교사들은 연수 프로그램 방식으로 이론과 실습을 병행하되 실습의 비중이 50%이상 차지하기를 원했다. 연수생을 평가해야 할 경우 연수생이 정확하게 연수 프로그램의 목표에 도달했는가에 대해 연수생 상호 평가와 대학의 실천문제 중심 교육과정 전공자의 평가가 병행되어야 하며, 그 평가 방식으로는 활동과제를 평가하는 방식이 적절하다고 했다. 또한 연수 프로그램의 평가에 대해서는 교사들은 연수 후에 실천적 문제 중심 교육과정의 이론은 물론, 실제적인 면에서 확신을 가지고 다른 사람들에게 전달할 수 있을 때 좋은 평가를 할 수 있다고 했다. 이상의 교사들의 요구를 최대한 반영하여 총 30시간으로 구성된 실천적 문제 중심 교육과정 연수 프로그램의 틀을 개발했다.

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