증거1: 1869년 독일의 화학자 프리드리하 미셔가 박테리아에서 DNA라는 물질을 발견함.

증거2: 왓슨과 크릭이 DNA X선화절 연구를 통해 DNA분자의 3차원적 입체구조를 밝혀냄.

증거3: 여성 물리화학자 로절린드 프랭클린과 함게 X선 사진을 찍어 DNA의 구조를 연구하였다.

증거4: DNA가 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C) 의 4가지 염기로 이루어져있는것을 발견함.

증거5: 아데닌(A)과 티민(T), 그리고 구아닌(G)과 사이토신(C)은 항상 같은 양으로 존재 한다는 사실을 실험을 통해 증명했다.

결론: DNA구조가 이중나선구조와 4가지 염기로 이루어져있으며, A와T,그리고 G와C는 항상 같은 양을 가지고 있다는 것을 발견하였다.

1. 자연현상 관찰

   -갈라파고스제도와 남아메리카 제도의 핀치새들의 부리 모양이 다르다는 것을 관찰함.

2. 관찰주제 선정

   -어떤 요인으로 부리 모양이 바뀌었는지 관찰하기로 함.

3. 관찰 방법 및 절차 고안

   -경쟁에서 이긴 개체만 살아남아 진화가 일어난다는 자연선택설 고안 후 관찰

4. 관찰 수행

   -갈라파고스 제도의 다양한 새 표본 채집 및 관찰 비교

5. 관찰 결과의 해석

   -조상이 같은 새들이 환경에 따라 변하고 다양한 종(변종이 아님)으로 갈라졌음을 도출해냄.

6. 결론 도출.

   -핀치새들은 사는 환경에 따라서 부리 모양이 달라지도록 진화함. 이를 일반화하여 공통 조상에게서 나온 다른 종류의 생물들은 시간이 흐르며 개체 수가 증가하고 진화하며 경쟁에서 이긴 유리한 종만이 살아남는 진화론을 도출해냄.

실험군:현미를 먹인 닭

관찰 및 문제인식: 닭에게 백미를 먹였을때 각기병이 걸렸고 현미를 먹였더니 각기병이 발생하지 않았다.에이크만은 인간의 각기병과 비슷한 증상을 보인 닭이 나은 것을 보고 각기병이 낫게 된 이유에 대해 의문을 가졌다.

가설 설정: 에이크만은 '현미에는 닭의 각기병을 예방하는 어떤 물질이 들어 있을 것이다.'라는 생각을 하였다

탐구 설계 및 수행: 에이크만은 닭을 두 집단으로 나누어 한 집단에는 백미를 먹이고, 다른 집단에는 현미를 먹여기르면서 관찰하였다.

결과정리 및 해석: 백미를 먹인 집단에서만 각기병이 발생했다. 또 병든 닭에게 현미를 먹이고 건강한 닭에게 백미를 먹인 결과 병든 닭은 호전되었지만 건강 했던 닭은 병이 발생했다.

결론도출: 에이크만은 실험 결과를 토대 로 '현미에는 각기병을 예방하는 물 질이 들어 있다는 결론을 얻었다.

일반화: 이후 다른과학자들의 연구를 통해 각기병을 치료하는 물질이 비타민B라는 것이 밝혀졌다.

2. 가설설정: 플레밍은 푸른곰팡이가 세균의 성장을 억제하는 물질을 생성할 것이라는 가설을 세웠다. 이는 푸른곰팡이가 자생적으로 생성한 물질이 세균의 생리적 기능에 영향을 미쳐, 세균의 증식이나 생존을 방해할 것이라는 예측을 포함한다. 이러한 가설은 푸른곰팡이가 세균과의 경쟁에서 우위를 점하기 위해 독소를 생성하는 생물학적 메커니즘을 기반으로 하고 있다. 따라서, 플레밍은 이 가설을 검증하기 위해 실험을 설계했다

3. 탐구 설계 및 수행: 2개의 세균배양접시에 한쪽 접시는 푸른곰팡이 배양액을 넣고(실험군), 한쪽 접시에는 푸른곰팡이 배양액을 넣지 않는다(대조군).

조작변인- 푸른곰팡이 배양약 주입여부

통제변인- 세균 배양 접시의 상태(배양액 투입 제외) 등

종속변인- 세군 증식 여부

4. 자료 해석: 실험 결과, 실험군에서는 푸른곰팡이 배양액이 주입된 접시에서 세균이 전혀 증식하지 못하는 현상이 관찰되었다. 이는 푸른곰팡이가 생성한 물질이 세균의 성장에 강력한 억제 효과를 미쳤음을 시사한다. 반면, 대조군에서는 푸른곰팡이 배양액이 없는 상태에서 세균이 정상적으로 번식하는 모습을 보였다. 이 두 가지 결과는 푸른곰팡이가 세균의 생장에 미치는 영향을 명확히 보여주며, 푸른곰팡이가 생성한 물질이 세균의 생리적 과정에 개입하고 있다는 증거로 해석된다.

5.결론 도출: 이 실험을 통해 플레밍은 푸른곰팡이가 세균의 증식을 억제하는 물질, 즉 페니실린을 생성한다는 결론에 도달했다. 이는 단순한 우연의 발견이 아니라, 체계적인 관찰과 실험을 통해 도출된 과학적 사실로, 페니실린이 세균에 대한 항균 작용을 가지고 있다는 것을 입증한다. 이 발견은 후에 항생제의 개발로 이어지며, 의학 분야에 혁신적인 변화를 가져오게 된다

6. 일반화: 플레밍의 연구 결과는 페니실린이 단순히 특정 세균에만 작용하는 것이 아니라, 다양한 세균의 증식을 억제하는 일반적인 항균 물질이라는 점에서 중요한 의미를 가진다. 이는 페니실린이 세균 감염 치료에 있어 매우 효과적인 약물로 자리 잡게 되는 기초가 되며, 이후 항생제의 개발과 사용에 대한 새로운 패러다임을 제시한다. 따라서, 페니실린은 세균의 증식을 억제하는 중요한 의약품으로, 현대 의학에서 필수적인 역할을 하게 된다.

관찰주제 선정: 역사상 가장 컸던 대멸종이 페름기 대멸종이라는 것을 알게 되어 페름기 대멸종이 일어난 이유에 대해 조사하기로 함

관찰 방법 및 절차 고안: 페름기 대멸종 당시에 지구에 일어난 변화나 사건 등을 조사함

관찰 수행: 약 2억 6천만년전, 2억 5190만년 전에 중국과 시베리아에서 대규모의 화산 폭발이 일어남. 이로 인해 대기중의 이산화탄소 농도가 급격히 증가하여 온실기체가 늘어남. 특히 극지방에서 빙하기 사라지고 수온이 올라감에 따라 바다 깊은 곳으로 산소를 운반하던 해류의 흐름이 없어져 바다에 산소가 사라짐.

관찰 결과 분석: 지구 온난화와 해양 무산소영역의 확장 등 변화하는 환경에 적응하지 못한 생물들이 대거 멸종함.

가설을 설정하고 탐구과정을 통해 가설을 확인하여 결론을 얻어낸다.

1.관찰 및 문제 인식

생물이 무생물에서 자연적으로 발생한다는  자연 발생설은 생명체가 부모 없이 생길수있다는 가설로 아리스토텔레스의 생명의 종말의 관련한 학설에 레디는 동의 하지 않았고, 이를 부정하기 위해 실험을 진행하고자 함

2.가설설정

레디는 생명체가 자연히 발생할 수 없다고 생각했기 때문에 뚜껑을 덮지 않아 다른 생명체와 접촉한 고기는 구더기가 발생하지만 뚜껑을 닫아 다른 환경을 차단한 고기에서는 구더기가 생기지 않을 것 이라고 생각했다.

3.탐구 설계 및 수행

레디는 고기 조각에서 구더기가 자연히 발생하는지 알아보기 위해 3개의 병을 준비하여 고기를 넣고 한쪽은 양피지로 덮고, 다른 하나는 쇠그물로 덮고, 나머지는 어느것으로도 덮지 않았다. 일정기간동안 실온에 두어 고기에 벌레, 구더기가 발생하는지 확인하였다.

4.자료 해석

그 결과 양피지로 덮은 병에서는 고기에 구더기가 생기지 않았고,  쇠그물로 덮은 병에는 쇠그물에 구더기가 생겼다.  아무것도 덮지 않은 병에서는 고기에 구더기가 생겼다. 이를 통해서 애벌레, 구더기 등의 곤충은 자연발생 하지 않고, 외부에서 들어온다는 것을 알 수 있다. 특히 파리는 미생물을 먹기 위해 이러한 장소에 알을 낳는다. 레디의 실험 이후에 현미경 관찰을 통해서 고기에 미생물이 있다는 것을 발견하였다. 쇠그물에 알을 낳고, 구더기가 발생한 까닭을 번식을 위해서라고 생각할 수 있다.

5.결론 도출

레디의 실험을 통해서 애벌레, 파리, 구더기 등이 자연발생 할 수 없다는 것을 알았지만 이후에 현미경 관찰을 통해서 미생물을 관찰해 미생물은 자연발생 할 수 있다는 주장이 제기되며, 자연발생설을 완전히 부정하지 못 했다.

6.일반화

모든 생명체는 다른 생명체로부터 기원하며 무생물로부터 자발적으로 발생하지 않는다.