2022 개정 교육과정/과학과/고등학교/통합과학
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1. 개요[편집]
2022 개정 교육과정에서 고등학교 1학년 1학기, 2학기에 각각 수강하는 과학과 공통 과목 <통합과학1>, <통합과학2>에 관한 문서. 약칭 통과1, 통과2.
2. 통합과학1[편집]
2.1. 과학의 기초[편집]
- 내용 요소
- 성취기준
[10통과1-01-01] 자연을 시간과 공간에서 기술할 수 있음을 알고 길이와 시간 측정의 현대적 방법과 다양한 규모의 측정 사례를 설명할 수 있다.
[10통과1-01-02] 과학 탐구의 중요한 기본량의 의미를 알고 자연 현상을 기술하는 데 단위가 가지는 의미와 적용사례를 설명할 수 있다.
[10통과1-01-03] 과학 탐구에서 측정과 어림의 의미를 알고 일상생활의 여러 가지 상황에서 측정 표준의 유용성과 필요성을 설득할 수 있다.
[10통과1-01-04] 자연에서 일어나는 다양한 변화를 측정하고 분석하여 정보가 됨을 알고, 이러한 정보를 디지털로 변환하는 기술이 정보통신에 활용되어 현대 문명에 미친 영향을 인식할 수 있다.
2.2. 물질과 규칙성[편집]
- 내용 요소
- 성취기준
[10통과1-02-01] 천체에서 방출되는 빛의 스펙트럼을 분석하여 우주 초기에 합성된 원소와 천체의 구성 물질을 추론할 수 있다.
[10통과1-02-02] 우주 초기의 원소들로부터 태양계의 재료이면서 생명체를 구성하는 원소들이 형성되는 과정을 통해 지구와 생명의 역사가 우주 역사의 일부분임을 해석할 수 있다.
[10통과1-02-03] 세상을 구성하는 원소들의 성질이 주기성을 나타내는 현상을 통해 자연의 규칙성을 도출하고, 지구와 생명체를 구성하는 주요 원소들이 결합을 형성하는 이유를 해석할 수 있다.
[10통과1-02-04] 인류의 생존에 필수적인 물, 산소, 소금 등이 만들어지는 결합의 차이를 이해하고 각 물질의 성질과 관련지어 설명할 수 있다.
[10통과1-02-05] 지각과 생명체를 구성하는 물질들이 기본 단위체의 결합을 통해서 형성된다는 것을 규산염 광물, 단백질과 핵산의 예를 통해 설명할 수 있다.
[10통과1-02-06] 지구를 구성하는 물질을 전기적 성질에 따라 구분할 수 있고, 물질의 전기적 성질을 응용하여 일상생활과 첨단기술에서 다양한 소재로 활용됨을 인식한다.
2.3. 시스템과 상호작용[편집]
- 내용 요소
- 성취기준
[10통과1-03-01] 지구시스템은 태양계라는 시스템의 구성요소이면서 그 자체로 수많은 생명체를 포함하는 시스템임을 추론하고, 지구시스템을 구성하는 요소들 간의 물질 순환과 에너지 흐름의 결과로 나타나는 현상을 논증할 수 있다.
[10통과1-03-02] 지권의 변화를 판구조론 관점에서 해석하고, 에너지 흐름의 결과로 발생하는 지권의 변화가 지구시스템에 미치는 영향을 추론할 수 있다.
[10통과1-03-03] 중력의 작용으로 지구 표면과 지구 주위의 다양한 운동을 설명할 수 있다.
[10통과1-03-04] 물체가 외부와의 상호작용이 없을 때 운동량의 변화가 없음을 알고, 운동량과 충격량의 관계를 이용하여 충돌 관련 안전장치와 스포츠에 적용할 수 있다.
[10통과1-03-05] 생명 시스템을 유지하기 위해서 다양한 화학 반응과 물질 출입이 필요함을 이해하고, 일상생활에서 활용되는 화학 반응 사례를 조사하여 발표할 수 있다.
[10통과1-03-06] 생명 시스템의 유지에 필요한 세포 내 정보의 흐름을 유전자로부터 단백질이 만들어지는 과정을 중심으로 설명할 수 있다.
3. 통합과학2[편집]
3.1. 변화와 다양성[편집]
- 내용 요소
- 성취기준
[10통과2-01-01] 지질 시대를 통해 지구 환경이 끊임없이 변화해 왔으며 이러한 환경 변화가 생물 다양성에 미치는 영향을 추론할 수 있다.
[10통과2-01-02] 변이의 발생과 자연선택 과정을 통해 생물의 진화가 일어나고, 진화의 과정을 통해 생물 다양성이 형성되었음을 추론할 수 있다.
[10통과2-01-03] 자연과 인류의 역사에 큰 변화를 가져온 광합성, 화석 연료 사용, 철의 제련 등에서 공통점을 찾아 산화와 환원을 이해하고, 생활 주변의 다양한 변화를 산화와 환원의 특징과 규칙성으로 분석할 수 있다.
[10통과2-01-04] 대표적인 산•염기 물질의 특징을 알고, 산과 염기를 혼합할 때 나타나는 중화 반응을 생활 속에서 이용할 수 있다.
[10통과2-01-05] 생활 주변에서 에너지를 흡수하거나 방출하는 현상을 찾아 에너지의 흡수 방출이 우리 생활에 어떻게 이용되는지 토의할 수 있다.
3.2. 환경과 에너지[편집]
- 내용 요소
- 성취기준
[10통과2-02-01] 생태계가 생물 요소와 비생물 요소로 구성됨을 이해하고, 생물과 환경 사이의 상호 관계를 설명할 수 있다.
[10통과2-02-02] 먹이 관계와 생태 피라미드를 중심으로 생태계 평형이 유지되는 과정을 이해하고, 환경의 변화가 생태계에 미칠 수 있는 영향에 대해 토의할 수 있다.
[10통과2-02-03] 온실효과 강화로 인한 지구 온난화의 메커니즘을 이해하고, 엘니뇨, 사막화 등과 같은 현상이 지구 환경과 인간 생활에 미치는 영향과 대처 방안을 분석할 수 있다.
[10통과2-02-04] 태양에서 수소 핵융합 반응을 통해 질량 일부가 에너지로 바뀌고, 그중 일부가 지구에서 에너지 흐름을 일으키고 다양한 에너지로 전환되는 과정을 추론할 수 있다.
[10통과2-02-05] 발전기에서 운동 에너지가 전기에너지로 전환되는 과정을 이해하고, 열원으로서 화석 연료, 핵에너지를 이용하는 발전소가 인간 생활에 미치는 영향을 조사•발표할 수 있다.
[10통과2-02-06] 에너지를 전환•활용하는 과정에서 효율의 의미와 중요성을 이해하고, 열원을 사용하지 않고 에너지를 얻을 수 있는 여러 가지 신재생 에너지 기술을 지속 가능한 발전과 지구 환경 문제 해결에 활용할 수 있는 방안을 탐색할 수 있다.
3.3. 과학과 미래 사회[편집]
- 내용 요소
- 성취기준
[10통과2-03-01] 인간의 삶에서 과학의 유용성을 감염병의 진단, 추적 등을 사례로 설명할 수 있으며, 미래 사회에서 과학의 필요성에 대해 논증할 수 있다.
[10통과2-03-02] 과학 실험, 기상 관측, 유전체 분석, 신약 개발 등에서 얻을 수 있는 많은 정보가 빅데이터로서 과학기술과 사회의 발전에 유용하게 사용되고 있는 사례를 조사하고, 이로 인해 발생할 수 있는 문제점에 대해 토의할 수 있다.
[10통과2-03-03] 인공지능이 정보를 학습하는 원리 및 로봇에 적용되는 사례를 찾고, 이러한 기술의 발전이 과학과 미래 사회의 발전에 미치게 될 유용성과 한계를 토론할 수 있다.
[10통과2-03-04] 과학기술의 발전 과정에서 발생할 수 있는 사회과학적 쟁점(SSI)과 과학기술 이용에서 과학 윤리의 중요성에 대해 토론할 수 있다.
4. 여담[편집]
4.1. 과목 계승 체계[편집]
2009 개정 고등학교 1학년 <과학>은 2015 개정 교육과정 진로선택과목 <융합과학>으로 과목명만 바꾼 채 그대로 이어졌는데, 사실상 이 과목이 개설된 학교가 없다시피했다. 다만 신설된 2015 개정 교육과정 <통합과학>은 <융합과학>이 비판받았던 구성은 그대로였으나, 1학년 수준에 맞게 내용을 하향하여 모든 고등학생이 들어야 하는 과목으로 만들어졌다. 2022 개정 교육과정으로 넘어오면서 <융합과학>은 단 두 개정만에 광탈하였는데 <통합과학>은 여전히 1학년 공통과목으로서 사실상 필수과목을 유지했다.
4.2. 내용 요소 변화[편집]
- 통합과학1의 맨처음과 통합과학2의 맨끝에 각각 '과학의 기초', '과학과 미래 사회'라는 새로운 대단원이 추가되었는데, 이들 단원에는 정보과학적인 요소들이 포함되어 있다. 2015개정에서와 비교해보자면 아홉 단원이 2~3개씩 묶여 '물질과 규칙성', '시스템과 상호작용', '변화와 다양성', '환경과 에너지' 대단원으로 구성되었는데, 여기서 새로 추가된 대단원의 성취기준 개수가 기존 대단원들의 성취기준 개수와 비슷하다. 그러므로 맨 첫 단원인 '과학의 기초'는 거의 3월 한 달 내내 배우게 될 진도라고 보아야 한다. 또한 기존의 성취기준을 통폐합, 축소, 삭제하여 구성하는 등, 전체적으로 이전 교육과정에서보다 분량이나 수준의 하향이 불가피해 보인다. 물론 기존에 들어있지 않았으나 새로 배우는 내용들도 많으므로, 일방적인 하향은 아니다.
* 2015 개정
[10통과02-01] 지각과 생명체를 구성하는 다양한 광물과 탄소 화합물은 특정한 규칙에 따라 결합되어 만들어진다는 것을 논증할 수 있다.
[10통과02-02] 생명체를 구성하는 물질들은 기본적인 단위체의 다양한 조합을 통해 형성됨을 단백질과 핵산의 예를 통해 설명할 수 있다.
* 2022 개정
[10통과1-02-05] 지각과 생명체를 구성하는 물질들이 기본 단위체의 결합을 통해서 형성된다는 것을 규산염 광물, 단백질과 핵산의 예를 통해 설명할 수 있다.
- 맨 첫 단원의 '기본량'에 대해 자세히 배움으로써 통합과학의 물리학 파트를 학생들이 어려워하는 문제를 어느 정도 해결할 수 있을 것이라 기대되고 있다. 통합과학의 물리학 파트를 학생들이 어려워하는 이유가 바로 '물리량'에 대한 설명이 충분하지 않기 때문인데, '기본량'이라는 내용 요소를 도입함으로써 물리학 학습에 필요한 물리량에 관한 부분이 해결되지 않겠느냐는 것이다.
- 이에 따라 통합과학에서 사용하는 질량, 힘, 속력, 가속도, 운동량, 충격량, 에너지, 전력, 전류, 전압, 부피, 밀도, 농도, 온도 등 많은 물리량들의 서술 방식에 변화가 생길지 두고봐야 할 것이다.
4.3. 문제점 및 비판[편집]
4.3.1. 과목 구성의 편향·부실함[편집]
자세한 내용은 2015 개정 교육과정/과학과/고등학교/통합과학 문서를 참고하십시오.
지구의 탄생부터 쿼크·경입자로 시작하여 물·화·생·지의 개념들을 융합시켜 나가겠다는 관점을 빅 히스토리라고 한다. 즉 지구사적 관점이다. 이 관점에 맞추려고 하다 보니 이 과목은 지구과학과 화학 관련 내용이 상대적으로 앞 부분에 배치되었고, 그 비중 또한 상당히 커지게 되었다. 실제로 지구과학, 생명과학, 화학, 물리학 순으로 성취 기준 수를 고려하면 8:6:6:5 비율이다(링크참고1). 즉 비중상 배분이 고르지 않다는 것이다.
지구사적 관점에 따라 구성하다 보니 용두사미가 여실히 드러난다. 초반의 천문학~화학~지구과학으로 이어지는 부분은 상당히 개연성도 잘 갖췄으나, 딱 이 부분만 그렇고 다른 부분은 그 개연성이 심각하게 떨어진다(링크참고2). 왜 꼭 그 부분을 마스터피스로 삼기 위해 다른 부분을 희생시켰어야 하냐는 게 주된 비판점이다.
이렇다 보니 물리·생명과학 쪽 파트는 도구격 기초 내용(fundamental)이 크게 누락되는 문제점이 발생했다. 예컨대 물리학이면 뉴턴 운동 법칙, 생명과학[4] 이면 세포생물학 및 생화학 기초 개론이 있겠다. 그러나 이러한 기초 배경도 전혀 없이 과목이 전개되고 있으며, 오히려 일반 선택 과목에 농축적인 기초 내용들이 담겨져 있는 판국이다.[5]
4.3.2. 축소 논의까지 갔던 과목[편집]
교육 현장에서 이 과목의 문제점을 방관하고 있던 것은 아니다. 실제 이 과목은 숱한 비판과 문제점 때문에 2022 개정 교육과정 논의 때 폐지 혹은 그 역할을 축소하려던 단계까지 갔었다.
이는 현 <통합과학>이 전혀 징검다리가 못 된다는 뜻으로 해석할 수도 있다. 그러므로 기존 <통합과목>이 지니던 빅 히스토리적 구성을 1학기 분량으로 축소하고, 2학기에서는 분과별 순도성을 높인 구성인 <자연과학의 이해>을 구성하자는 안이다. 즉, ‘지구사적 전개를 유지하고 싶으면 <통합과학1>, 즉 1학기 분량으로도 충분하다.’라는 의견을 밝힌 셈이다. 실제로 지구사적 전개 외 개연성이 심각하게 떨어지는 배치들을 미루어 보았을 때 1학기와 2학기로 분리하는 것 자체가 불가능하지 않다. 이후 2021년 8월에 진행됐던 2022 개정 교육과정 기과협 포럼 및 토론회에서도 <자연과학의 이해>를 신설하자는 논의는 계속되고 있었지만, 끝내 아래 문단의 사유로 반려되었다.경인교대 신 교수는 과학 분야의 개정을 위해 검토안을 설명했다. 주요 변화는 고교학점제 도입에 따른 과목 재구조였다. 공통과목을 Ⅰ과 Ⅱ로 나누어, 통합과학Ⅰ에서는 현재 통합과학의 내용을 발전적으로 재구성하고, 통합과학Ⅱ는 향후 선택과목을 연결하는 징검다리 역할을 맡게 하는 안이다. 기사
4.3.3. 과목이 지속되고 있는 배경[편집]
표면적으로는 '인문 계열 진학 예정자 및 과포자의 적응도 문제' 및 '공통사회와의 형평성 문제'를 근거로 과목이 지속되고 있음이 대학입시 개편 공청회에서 언급되었다. 고교학점제 제도 하에서 인문 계열 학과로 진학할 학생들은 본 공통과학 과목이 마지막으로 듣게 되는 과학 과목일 수도 있는 바, 이들의 학력 수준을 고려했을 때 과학과 일반 선택 과목의 도입부 내용을 '자연과학의 이해(가칭)'에서 넣거나 현 통합과학 내용 중 기술•공학적 측면의 내용을 제거하고 다른 내용을 넣는 것은 힘들다는 것이다. 또한, 큰 폭의 변화 없이 2022 개정 교육과정에서도 이어지는 공통사회와는 다르게 공통과학이 내용의 절반 가량을 갈아엎게 되면 타 교과에서 성취 기준 수 분량이나 학습량 증감에 대한 태클이 들어올 수도 있었고, 따라서 현 확정안과 같이 '과학의 기초' 단원과 '과학과 미래 사회' 단원을 추가하는 선에서 그칠 수밖에 없었다는 것이다.
다만 그 이면에는, 위에서 언급된 과기협, 교과 개정 포럼, 학교 현장에서의 ‘지구사적 구성 띄워주기 좀 그만 고집하라’는 혹평[6] 과 연관지어 '과학교육계 간 묘한 알력 다툼으로 인해 유지된 것이 아니냐'는 주장도 있다.[7] 사실상 이러한 배경에는 2009 개정 교육과정 재구조화의 입김이 사실상 계속 이어져 오고 있다고 보는 것이다. 당시 교육과정에서는 빅 히스토리를 굉장히 강조하고 있었고(링크참고3), 2015 개정 및 2022 개정 개편안도 해당 기조의 연장선 상에 놓여 있다.
4.4. 2028 수능 '탐구 영역' 과목 선정[편집]
2028 수능부터 필수 상대평가 영역으로 지정되었다. 학습적인 측면에서는 개별 과목에 한정된 암기 위주 평가에서 사회/과학 전반을 다루고 논리적 사고 역량을 키우는 융합 평가로 개선한다고 설명되어 있다. # 한편, 기존 17개 과목을 다 해야 한다는 허위 괴담과 광고에 대해서는 엄정 대응하겠다고 밝혔다. # 심층적인 내용으로 융합형 고난도 문항을 출제한다는 예측에 대해서도 선을 그었다.
이 과목이 이전처럼 1학년 내신용으로만 그쳐 부각되지 않으면 모르겠으나, 수능 상대평가로 지정되었다는 건 영향력 측면에서 논의 자체가 180도 다르게 흘러 간다. 그래서 위에 제기된 문제점을 해결하지 않은 채 과목을 시험 범위로 삼는 것에 대한 우려도 제기되고 있다. 한편, 위에 제기된 문제는 수능 시험 범위로 삼고 있는 이 과목 자체를 '교육과정 각론 개정'을 통해 손봐서 해결할 수는 있다.[8]
2023년 11월 2일, 기초과학 학회협의체(16개 학회)에서는 수능 범위에 '통합과학1, 2'만 포함하는 것에 대해 강력히 반발하며 공식 성명문을 냈다.