양윤영 과학(교육), 힐링시, 그림

*사용방법

(1)기본 설정에서 go를 실행하면 대장균 군집 성장 곡선의 특징을 볼 수 있습니다.

(유도기-대수증식기-정지기-사멸기)

(2)군집 성장 중 곰팡이 버튼을 누르면 항생물질에 의해 대장균이 죽습니다.

(3)양분 양을 4000이상으로 많게 하면 삼투압에 의해 대장균이 수분 손실로 죽습니다.

(4)pH 환경을 조정할 수 있습니다.

*주의사항

setup할 때는 틱카운터의 속도를 빠르게 하면 빨리 세팅됩니다.

go할 때는 틱카운터의 속도를 느리게 하면 대장균의 행동과 성장곡선이 천천이 그려지는 것을 볼 수 있습니다. 

go할 때 그래프 모양을 빨리 확인하고 싶으면 틱카운터의 속도를 빠르게 합니다. 

*코딩탭의 행동 규칙은 최종보고서에서 제시한 문헌에 근거합니다. 

*코딩탭의 각종 수치는 실험에 근거한 그래프의 모양을 그릴 수 있도록 설정된 값입니다.

세미나에서 발표한 연구 계획 영상입니다. 

NetLogo 객체 기반 모델링 소프트웨어는 근래에 자연 과학과 사회 과학에서 연구에 널리 사용되고 있으며 초보자들이 사용하기 적합한 모델링 환경을 제공한다(Ginovart, 2014). 객체 기반 모델링 소프트웨어는 수학적 방적식을 이용하기 보다는 포식자와 피식자와 같은 객체의 행동을 규정하는 규칙을 프로그래밍하여 현상을 시뮬레이션하므로 많은 수의 마이크로 수준의 상호작용들에 의해 발생하는 매크로 수준의 패턴을 탐색할 수 있게 한다(Irgens et al. 2020). 전통적인 교실에서 현상에서 관찰되어지는 패턴은 개념과 법칙으로 가르쳐지며 학생들이 이것을 암기하도록 요구하여왔다. 하지만 NetLogo를 사용하면 그래픽화된 객체의 행동에 영향을 주는 다양한 변수를 조정함으로써 객체의 행동 규칙과 이것으로부터 발생하는 패턴 사이의 관계를 시뮬레이션으로 탐색하여 학생들은 모델을 만들고 테스트하고 수정하는 기회를 가질 수 있다(Stieff & Wilensky, 2003).

현상은 시스템을 형성하는 구성 요소의 상호작용으로 설명되어지므로 시스템 관점에서 현상을 이해하고 생각하는 것은 많은 과학 분야에서 핵심적이다. 하지만 학생들이 시스템의 관점에서 생각하는 것은 쉬운 일이 아니다. SageModeler는 학생들이 시스템의 모델을 건설하고 검증하고 수정하는 활동을 돕기 위해 개발되었다(Damelin et al. 2017). 학생들은 SageModeler를 사용하여 구성 요소를 정의하고 이들 사이의 관계를 설정하여 시스템을 표현할 수 있다. 캔버스에 이미지를 드래그 앤 드랍하여 구성 요소를 생성하고 이들을 연결한 다음, 복잡한 방정식 대신 증가, 감소와 같은 그래프가 포함된 단어를 선택하여 관계를 설정한다. 이렇게 만들어진 시스템의 모델은 실행할 수 있고, 그래프를 생성하여 모델의 행동에 대한 피드백을 제공한다(Damelin et al. 2017).

NetLogo와 SageModeler는 둘다 무료이며, 오픈 소스이므로 누구나 쉽게 접근하여 사용할 수 있으며, NetLogo는 많은 시뮬레이션을 개발하여 제공하고 있고 지속적으로 업데이트되고 있으며, SageModeler는 홈페이지에 예시 자료를 제공하여 수업에서 이미 개발된 프로그램을 사용할 수 있다. 위에서 언급한 대로 NetLogo와 SageModeler는 MBI를 하는 동안 서로 다른 스캐폴딩을 제공하며, 이 둘을 함께 사용하는 것은 학생들의 개념 지식 학습과 메타모델링 지식을 향상시키므로 권장되고 있다(Bielik et al. 2021).