2015 개정 교육과정/과학과/고등학교/통합과학

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1. 개요[편집]

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2015 개정 교육과정의 과학과 과목인 통합과학에 관한 문서.

• 2015개정 통합과학 교과서 검정 심사에 합격한 교과서는 금성출판사, 동아출판, 미래엔, 비상교육[1]
  채택률 1위
  , 천재교육에서 발행된 5종이다.

2. 내용 체계[편집]

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• 통합과학에도 대단원 구성이 따로 있으나, 교육과정 총론에서는 대단원 구성이 없고 중단원 기준으로 구성하여 소개하고 있으며 이를 따른다.

2.1. 물질과 규칙성[편집]

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2.1.1. Ⅰ. 물질의 규칙성과 결합[편집]

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• 학습 요소: 빅뱅 우주론, 스펙트럼, 우주 초기의 원소(생성), 별의 진화 과정, 태양계에서 원소 생성, 지구의 고체 물질 형성, 금속과 비금속, 원자가 전자, 에너지 준위, 이온 결합, 공유 결합
  • [10통과01-01] 지구와 생명체를 비롯한 우주의 구성 원소들이 우주 초기부터의 진화 과정을 거쳐서 형성됨을 물질에서 방출되는 빛을 활용하여 추론할 수 있다.
  • [10통과01-02] 우주 초기의 원소들로부터 태양계의 재료이면서 생명체를 구성하는 원소들이 형성되는 과정을 통해 지구와 생명의 역사가 우주 역사의 일부분임을 해석할 수 있다.
  • [10통과01-03] 세상을 이루는 물질은 원소들로 이루어져 있으며, 원소들의 성질이 주기성을 나타내는 현상을 통해 자연의 규칙성을 찾아낼 수 있다.
  • [10통과01-04] 지구와 생명체를 구성하는 주요 원소들이 결합을 형성하는 이유와, 원소들의 성질에 따라 형성되는 결합의 종류를 추론할 수 있다.
  • [10통과01-05] 인류의 생존에 필수적인 산소, 물, 소금 등이 만들어지는 결합의 차이를 알고, 각 화합물의 성질을 비교할 수 있다.

2.1.2. Ⅱ. 자연의 구성 물질[편집]

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• 학습 요소: 지각과 생명체 구성 물질의 규칙성, 생명체 주요 구성 물질(단백질과 DNA), 신소재의 활용(그래핀과 초전도체), 전자기적 성질
  • [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.
  • [10통과02-03] 물질의 다양한 물리적 성질을 변화시켜 신소재를 개발한 사례를 찾아 그 장단점을 평가할 수 있다.

2.2. 시스템과 상호 작용[편집]

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2.2.1. Ⅲ. 역학적 시스템[편집]

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• 학습 요소: 중력, 자유 낙하, 운동량, 충격량
  • [10통과03-01] 자유 낙하와 수평으로 던진 물체의 운동을 이용하여 중력의 작용에 의한 역학적 시스템을 설명할 수 있다.
  • [10통과03-02] 일상생활에서 충돌과 관련된 안전사고를 탐색하고 안전장치의 효과성을 충격량과 운동량을 이용하여 평가할 수 있다.

2.2.2. Ⅳ. 지구 시스템[편집]

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• 학습 요소: 지구 시스템의 에너지와 물질 순환, 기권과 수권의 상호 작용, 판구조론, 판의 경계
  • [10통과04-01] 지구 시스템은 태양계라는 시스템의 구성요소이면서 그 자체로 수많은 생명체를 포함하는 시스템임을 추론하고, 지구 시스템을 구성하는 하위 요소를 분석할 수 있다.
  • [10통과04-02] 다양한 자연 현상이 지구 시스템 내부의 물질의 순환과 에너지의 흐름의 결과임을 기권과 수권의 상호 작용을 사례로 논증할 수 있다.
  • [10통과04-03] 지권의 변화를 판구조론적 관점에서 해석하고, 에너지 흐름의 결과로 발생하는 지권의 변화가 지구 시스템에 미치는 영향을 추론할 수 있다.

2.2.3. Ⅴ. 생명 시스템[편집]

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• 학습 요소: 세포막의 기능, 세포 소기관, 물질대사, 효소, 유전자(DNA)와 단백질
  • [10통과05-01] 지구 시스템의 생물권에는 인간과 다양한 생물들이 포함되는데, 모든 생물은 생명 시스템의 기본 단위인 세포로 구성되어 있으며, 이러한 세포에서는 생명 현상 유지를 위해 세포막을 경계로 한 물질 출입이 일어남을 설명할 수 있다.
  • [10통과05-02] 생명 시스템 유지에 필요한 화학 반응에서 생체 촉매의 역할을 이해하고, 일상생활에서 생체 촉매를 이용하는 사례를 조사하여 발표할 수 있다.
  • [10통과05-03] 생명 시스템 유지에 필요한 세포 내 정보의 흐름을 유전자와 단백질의 관계로 설명할 수 있다.

2.3. 변화와 다양성[편집]

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2.3.1. Ⅵ. 화학 변화[편집]

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• 학습 요소: 산화와 환원, 산성과 염기성, 공통 이온, 지시약, 중화 반응
  • [10통과06-01] 지구와 생명의 역사에 큰 변화를 가져온 광합성, 화석 연료 사용, 철기 시대를 가져 온 철의 제련 등의 공통점을 찾을 수 있다.
  • [10통과06-02] 생명 현상 및 일상생활에서 일어나고 있는 다양한 변화의 이유를 산화와 환원에서 나타나는 규칙성과 특성 측면에서 파악하여 분석할 수 있다.
  • [10통과06-03] 생활 주변의 물질들을 산과 염기로 구분할 수 있다.
  • [10통과06-04] 산과 염기를 섞었을 때 일어나는 변화를 해석하고, 일상생활에서 중화 반응을 이용하는 사례를 조사하여 토의할 수 있다.

2.3.2. Ⅶ. 생물다양성과 유지[편집]

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• 학습 요소: 지질 시대, 화석, 대멸종, 자연선택, 진화와 생물다양성
  • [10통과07-01] 지질 시대를 통해 지구 환경이 끊임없이 변화해 왔으며 이러한 환경 변화에 적응하며 오늘날의 생물다양성이 형성되었음을 추론할 수 있다.
  • [10통과07-02] 변이와 자연선택에 의한 진화의 원리를 이해하고, 항생제나 살충제에 대한 내성 세균의 출현을 추론할 수 있다.
  • [10통과07-03] 생물다양성을 유전적 다양성, 종 다양성, 생태계 다양성으로 이해하고, 생물다양성 보전 방안을 토의할 수 있다.

2.4. 환경과 에너지[편집]

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2.4.1. Ⅷ. 생태계와 환경[편집]

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• 학습 요소: 생태계 구성요소와 환경, 생태계 평형, 지구 온난화와 지구 환경 변화, 엘니뇨, 대기 대순환, 에너지 전환과 보존, 열효율
  • [10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.
  • [10통과08-02] 먹이 관계와 생태 피라미드를 중심으로 생태계 평형이 유지되는 과정을 이해하고, 환경 변화가 생태계에 영향을 미치는 다양한 사례를 조사하고 토의할 수 있다.
  • [10통과08-03] 엘니뇨, 사막화 등과 같은 현상이 지구 환경과 인간 생활에 미치는 영향을 분석하고, 이와 관련된 문제를 해결하기 위한 다양한 노력을 찾아 토론할 수 있다.
  • [10통과08-04] 에너지가 사용되는 과정에서 열이 발생하며, 특히 화석 연료의 사용 과정에서 버려지는 열에너지로 인해 열에너지 이용의 효율이 낮아진다는 것을 알고, 이 효율을 높이는 것이 사회적으로 어떤 의미가 있는지를 설명할 수 있다.

2.4.2. Ⅸ. 발전과 신재생 에너지[편집]

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• 학습 요소: 발전기, 전자기 유도, 전기 에너지, 변압기, 전력 수송, 태양 에너지, 핵발전, 태양광 발전, 신재생 에너지(연료 전지, 파력, 조력, 풍력)
  • [10통과09-01] 화석 연료, 핵에너지 등을 가정이나 산업에서 사용하는 전기 에너지로 전환하는 과정을 분석할 수 있다.
  • [10통과09-02] 발전소에서 가정 및 사업장까지의 원거리 전력 수송 과정에 대해 이해하고, 전력의 효율적이고 안전한 수송 방안을 토의할 수 있다.
  • [10통과09-03] 태양에서 수소 핵융합 반응을 통해 질량 일부가 에너지로 바뀌고, 그 중 일부가 지구에서 에너지 순환을 일으키고 다양한 에너지로 전환되는 과정을 추론할 수 있다.
  • [10통과09-04] 핵발전, 태양광 발전, 풍력 발전의 장단점과 개선방안을 기후변화로 인한 지구 환경 문제 해결의 관점에서 평가할 수 있다.
  • [10통과09-05] 인류 문명의 지속가능한 발전을 위한 신재생 에너지 기술 개발의 필요성과 파력 발전, 조력 발전, 연료 전지 등을 정성적으로 이해하고, 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 예시할 수 있다.

3. 과학탐구 영역 선택 과목과의 단원 별 연계[편집]

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• 직접적으로 연계 되는 단원이 없으며, 통합과학에서 배운 내용이 그대로 다시 과탐Ⅰ, Ⅱ에서 나온다. 따라서, 과탐Ⅰ, Ⅱ를 학습하기 위해 굳이 통합과학을 복습할 필요는 없다. 이 때문에, 과탐 Ⅰ, Ⅱ를 가르치면서 통합과학과 중복되는 부분을 패스하는 교사들도 존재한다.[2]
  화학1의 원자의 주기성, 이온 결합과 공유 결합, 산화 환원 반응, 중화 반응 / 화학2의 촉매, 전기화학 / 지구과학1의 빅뱅 우주론, 별의 탄생, 판 구조론, 대기 대순환 / 생명과학1의 생태계 / 생명과학2의 세포의 특징을 가르칠때 이러한 현상이 나타난다
• 후술한 바와 같이 오히려 통합과학에서 다루는 내용보다 과탐Ⅰ, Ⅱ의 내용이 기초적인 경우도 존재한다.[3]
  Ⅱ-(1) 단원 역학적 시스템이 대표적인 사례

4. 교과 구성에 대한 비판 및 문제점[편집]

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개편 뒤, 교육 현장의 반응은 매우 좋지 않다. 대체로 생명과학과 지구과학의 경우 큰 불만이 없지만, 특히 물리학의 경우 연계된 네 개의 단원[23] 모두 최악의 구성이라며 엄청난 비판을 받고 있다. 아래는 상세 내용.

• 중단원 (1)에서 “이 단원은 고등학교 ‘화학Ⅰ’의 ‘원자의 세계’, ‘화학 결합과 분자의 세계’, ‘지구과학Ⅰ’의 ‘별과 외계 행성계’와 ‘외부 은하와 우주 팽창’과 연계된다.”라고 밝히고 있으나 정작 화학Ⅰ에 있는 2~3단원이 더 엄밀한 기초 개념이다.

• 교육 현장에서는 이전 2009 개정 교육과정 당시 화학Ⅰ 1단원에서 다뤘던 ‘물질의 구성’ 파트가 선행되지 않은 채로 이온 결합, 공유 결합을 설명하기엔 무리가 있어보인다는 지적이 있다. ‘지구과학Ⅰ’에서 연계되고 있는 빅뱅 우주론도 본래 물리학적인 개념이 동반되어야 한다.

• 빅 히스토리를 고집하려는 나머지 비약적인 부분이 일부 보인다. 해당 단원에서는 '생명체의 기원'을 서사하려고 '빅뱅 우주론'을 선행한 게 아니라, 마치 '빅뱅 우주론'에서 어떻게든 DNA에 맞추어가려는 티가 난다. 애당초 두 연결고리가 꼭 필연적인 것은 아니기 때문에 지적받는다.

• 중단원 (2)에서 “이 단원은 초등학교 5~6학년군의 ‘온도와 열’, 중학교 1~3학년군의 ‘열과 우리 생활’, ‘물질의 특성’, ‘전기와 자기’, ‘과학기술과 인류 문명’, 고등학교 ‘물리학Ⅰ’의 ‘물질과 전자기장’, ‘화학Ⅰ’의 ‘화학 결합과 분자의 세계’, ‘역동적인 화학 반응’과 연계된다.”라고 밝히고 있으나 연계만 될 뿐이지 어느 것을 먼저 배우는 게 더 합리적인지는 밝히고 있지 않다. 오히려 Ⅰ 과목을 먼저 익히는 것을 추천한다.

• 중단원 (3)은 물리학 관련으로, 일각에서 역대 최악의 구성 방식으로 평가받고 있다. 독자가 학습자일 경우, 해당 단원보다는 물리학Ⅰ의 1단원을 먼저 익히고 나서, 통합과학의 해당 부분을 익히고, 그 다음 물리학Ⅱ의 중력장 내 운동 파트로 이어가는 것이 바람직하다. 위에서 언급했듯이 어떻게든 빅 히스토리의 서사적 개연성에 어떻게든 필연성인양 끼워 맞추고 이러한 구성을 탄생시킨 것으로 보인다. 중단원 (4)와 어떻게든 매듭지으려고 구성시킨 티가 난다.

• 자유낙하는 등가속도 운동이 선행되어야 하며, 중력은 중력 퍼텐셜 에너지가 선행되어야 한다. 그리고 해당 개념들은 '속도와 가속도-등가속도 운동', '역학적 에너지'의 응용으로 엮이는 것들이다. 그러나 이런 것들은 오히려 물리학Ⅰ에서 다루고 있다. 차라리 현 물리학Ⅰ에 있는 1단원의 고전 역학 파트를 통째로 통합과학으로 내려보냈어야 했다. 그냥 중력이라는 친숙한 개념을 소개하려고 이런 구성으로 한 것으로 보인다.

• 중력 관련 내용만으로 단원을 구성하긴 힘들었는지, 바로 뒤에 뜬금 없이 관성 및 '운동량과 충격량'이 나온다. 하지만 운동량과 충격량은 '뉴턴 운동 법칙'을 다루지 않고 끌고가기엔 상당히 무리가 있다. 만일 물리학Ⅰ에서 배우는 운동량, 충격량 및 운동량 보존 개념을 통합과학으로 내려보냈다면, 물리학Ⅱ에서 2차원 상의 충돌 파트가 교과서에서 사라지는 일은 없었을 것이다.

• 교육 현장에서는 2년 만에 개념을 까먹었을 것을 염려하며 상위 과정인 물리학Ⅰ의 '속도와 가속도', '뉴턴 운동 제1 법칙' 등을 짚어주고 넘어가고 있으며, 그러느라 진도가 늦어지고 있다. 그렇게 중력 내용을 강조할 거면 차라리 퍼텐셜 에너지, 일반상대성이론과 함께 물리학Ⅰ에서 다루고, 통합과학에선 속도와 가속도를 처음 소개하는 게 나았을 것이다.

• 어느 물리학 참고서를 찾아봐도 물리학 첫 파트에 쌩뚱맞게 중력 드립을 치는 책은 없다. 완자 등 일부 참고서나 자습서들은 아예 해당 중단원 앞부분에 자의적으로 각종 물리량(시간, 변위/이동거리, 속도/속력, 가속도)에 대한 입문용 소단원을 추가해 뒀다.

• 중단원 (4)는 지구과학의 개론 격에 있는 단원으로, 해당 단원만 지구과학의 개론 구성을 그대로 따른다는 특징이 있다. 눈치챘듯이 이 단원을 위해서 앞 단원 내용을 어떻게든 맞춰온 분위기를 자아내었다는 것을 알 수 있다. 이전부터 빅 히스토리라는 개념 자체도 지구과학 교수들이 어떻게든 교과 탈락을 무마시키려고 강단하는 개념이 아니냐는 의혹도 있다. (실제로 지구과학은 일본, 대한민국 두 나라를 제외하고 다른 나라에서는 지구과학을 물리학, 화학, 생물학에 같은 위상으로 놓기보다는 굉장히 마이너하게 다룬다. 또한 천문학도 물리학에서 다루지 지구과학에서 다루지 않는다.)

• 중단원 (5)로 '생명 시스템'으로 가자마자 [10통과05-01]에 다소 의아한 점이 눈에 밟힌다. 의식 흐름의 기법마냥 “지구 시스템 → 생명체 → 세포 → 세포막과 물질 수송”이라는 정당성을 제시하였으나, 이러한 순서로 학생들이 배워야 한다는 논리는 단지 개연적일 뿐이지 필연적이지가 않다. 지구라는 거창한 크기에서 뜬금없이 세포 내 운동으로 스펙타클하게 좁혀지는 것만 봐도 당장 말이 안 된다.

• “DNA의 염기 배열 순서가 생명체에서는 특정한 단백질을 결정한다는 것을 모형을 활용하여 설명함으로써 유전자와 단백질의 관계를 다룬다.”는 본래 생명과학Ⅱ에 있던 내용이다.

• 앞 중단원 (1)에서도 '생명체의 기원'을 빌미로 유전자와 DNA를 먼저 소개하고 있었는데, 중단원 (5)에서도 똑같은 패턴이 보인다. 그러나 본래 세계 표준 생물학개론과 비교했을 때, 기초적인 생화학과 '유전'을 동시에, (그것도) 염기서열과 함께 맨 앞 단원에 배치하는 경우는 드물다.

• 2007 개정 교육과정에서 기술·가정에서 자연과학 관련 내용을 다루지 않는다는 방침 때문에 2009 개정 교육과정 과학과로 해당 단원들이 대거 이동된 바가 있다. 그 과정에서 신소재, 발전소, 생명공학, 철의 제련 등 같은 기술적인 내용들에 대한 거취 파악을 못 하고 이리저리 쑤셔넣은 흔적을 볼 수 있을 것이다. 2015 개정 교육과정으로 개정되면서 또 한 번 이동이 일어났는데, 역시나 과학 Ⅰ, Ⅱ에 다루기 애매한 것들만 따로 뽑아서 통합과학으로 내려보냈다. 특히 거의 모든 내용을 중단원 (9)에 몰아 박았다.

• 중단원 (6)부터 '화학 변화'에서 슬슬 보이기 시작한다. 본래 2009 개정 교육과정 때 있던 화학Ⅰ-1단원의 '인류 문명과 화학' 파트가 이리로 내려와서 산화-환원의 서사를 제공하는 단원으로 바뀌게 되었다. “'철광석의 제련, 호흡, 광합성' 등이 산화･환원 반응의 사례임을 다룬다.”라는 것에서 잘 나타난다.
• 중단원 (9)에 나오는 모든 내용들은 2009 개정 교육과정 물리Ⅰ에서 기술·가정 같다고 비판받은 부분을 따로 빼서 몰아넣은 구성이다. 해당 단원을 물리학과 연계된다고 밝히고 있으나 절대로 선수(기초) 과정이 아니다.

• 산화수 규칙도 가르치지 않고 산화·환원 반응을 다루는 것이 다소 비약적이라는 평가가 있다. 총론에서도 “산화･환원 반응은 산소 또는 전자의 이동으로 다루되, 산화수는 다루지 않는다.”라고 명시되어 있다. 학교에 따라 그냥 대놓고 산화수를 가르치기도 한다.

• “산･염기의 정의 중 아레니우스 정의까지만 다룬다.”라고 명시되어있다. 브뢴스퇴드-로우리의 정의와 루이스의 정의는 화학Ⅰ에서 배울 수 있다.[24]
  지금은 루이스의 정의도 빠졌다.
  그런데 아레니우스의 정의는 용액 내에서만 가능한 정의인데, 해당 교과서에서는 이미 금속까지 다루고 있다는 점이 의문이다. 이럴 거면 금속까지 다루는 산화-환원이랑 용액만 한정되는 산-염기의 단원 배치를 뒤집어야 했다.

• 중단원 (6)에서 “고등학교 ‘화학Ⅰ’의 ‘역동적인 화학 반응’, ‘화학Ⅱ’의 ‘반응 엔탈피와 화학 평형’과 연계된다.”라고 밝혔지만 화학Ⅰ 3단원 역시 연계하지 않으면 배우는 데 난항이 생긴다.

• 중단원 (7)~(8)은 지구과학 내 고생물학 파트 및 일부 생태학이 연계되어있다. 해당 교육과정부터 '생물 다양성'이 뜬금없이 강조되고 있다. 통합과학은 무려 두 중단원에 걸쳐서 구성되고 있다. 이뿐만 아니라 한 두 번이면 몰라도 중학 과정, 고등 과정 모두 굳이 중복시켜서 반복되고 있는 점이 의문사항이다. 교과 개편 당시 생태학자들의 입김이 대거 반영된 것으로 추측된다.[25]
  생물 다양성, 생태계 구성, 생태 피라미드 등은 생명과학1 5단원과 겹친다.

• 중단원 (8) 끝 부분에서는 물리학 파트가 또 한 번 응용 개념으로 퇴화되었다. '열효율' 파트는 열역학 법칙과 밀접한 관계가 있는 개념이지, 생태계에 유의미하게 이어지는 구성이 절대 아니다. 오히려 생태계에서 따지는 열효율이 물리학의 그것을 응용한 것에 지나지 않는다. '에너지 전환'에 관한 이론도 역시 마찬가지로, 물리학의 그것이라고 보기엔 하자가 있다. 그저 생명과학과 지구과학에 스포트라이트를 비추기 위한 쓰임새로 구색을 맞추어가고 있다. 웃기게도 총론에서는 “‘에너지 전환과 보존’과 고등학교 ‘물리학Ⅰ’의 ‘역학과 에너지’와 연계된다.”라고 밝히고 있다.

• 중단원 (9)가 막장의 클라이맥스를 보이는 구성이다. 과거 2009 개정 교육과정 물리Ⅰ의 'Ⅳ. 에너지' 단원에서 잉여인 내용들을 그대로 약화시킨 뒤 쑤셔 넣은 느낌이 강하다.
  • “[10통과09-01] 자기장을 변화시키면서 유도되는 전류를 관찰하여 전자기 유도 현상을 정성적으로 이해하고, 이를 이용한 간이 발전기를 만들어 발전소에서 전기 에너지를 만드는 방법을 설명한다.”에서 전자기학 도입부조차 설명해주지 않고 저술하였다. 특히 '전류에 의한 자기장'만이라도 내려보내 학생들에게 원리를 제공할 필요가 있는데, 정작 이 내용은 물리학Ⅰ에서 자세히 배운다. 차라리 물리학Ⅰ 2단원의 2번째 중단원과 물리학Ⅱ 2단원의 1번째 중단원을 먼저 가르쳐야 했다. 게다가 문제점은 정성적으로 다룬다고 해놓고 '공식'까지 다루는 것이다.
  • 전력 수송 과정 역시 '옴의 법칙'이나 '회로 이론'의 기초를 설명해주지 않은 채 서술되고 있다. 게다가 이전 교육과정에서 중학교 3학년 때 배우던 '저항과 직렬 회로' 단원의 정량적 파악을 물리학Ⅱ으로 옮긴 바가 있는데, 차라리 기초적인 얼개를 만들려면 그 구성을 물리학Ⅱ가 아닌 통합과학으로 옮기고 전위차, 전기력/자기장 관련 내용을 구성했어야 했다. 빅 히스토리 식 구성을 깨지게 될 것을 우려해 이렇게 구성한 것으로 보이는데, 명분만 지나치게 따지다가 무엇이 뒷전인지 모르고 저지른 처사로 보인다.
  • 핵융합 파트 역시 특수 상대성 이론이 선행되어야 하며, 기본 입자와 상호 작용에서 나오는 양전자가 동원되어야 한다. 그런데 그 기본 입자와 상호작용마저 교육과정에서 탈락시켜버렸다. 이럴 거면 차라리 해당 단원을 삭제한 뒤, 기본 입자 내용을 부활시켜 물리학Ⅰ에 함께 다루는 게 나아보인다.
  • 수력 발전 등은 낙수차에 의한 에너지 개념이 도입되어야 엄밀한 과학 교육이라고 할 수 있다. 여기서 응용될 만한 개념이 중력 퍼텐셜 에너지인데, 이는 중학교 과학 시간에도 다룬 바가 있는데 연계를 하지 않는 게 의문이다. 게다가 고등학교 과정에서는 물리학Ⅰ에서 배울 수 있다. 이는 해당 내용을 어떻게 발전시킬 생각을 못한 채 기술·가정의 잔재를 유지시켜서 발생한 것이다. 풍력 발전, 신재생 에너지 역시 자연과학적 원리를 연계하는 구석이 보이지 않는다. 게다가 연료 전지는 화학Ⅱ에서 엄밀히 배울 수 있다.

4.1. 말 많던 빅 히스토리식 구성 유지[편집]

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• 자세한 건 이 문서 참조.

문제점이 많던 직전에 시행됐던 2009 개정 교육 과정의 과학과 상이하게 달라질 줄 알았으나 크게 달라지지 않았다. 일반적인 공통과학같은 구성을 따르지 않았다. 큰 비판을 받았던 빅 히스토리식 구성은 포기하지 않은 것. 이 때문에 이전의 (통합) 과학 교과의 문제점들이 여전히 많이 남아 있다.

4.1.1. 기초 개념과 얼개 상실[편집]

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빅 히스토리의 개연성을 위해, 서로 필연적이지도 않는 개념을 어떻게든 엮어주려고 발악한 듯한 부분이 여기저기 밟힌다.

빅 히스토리 특성상 어떤 '테마(주제)'를 먼저 정해놓고 그에 부합하는 '원리'를 설명하는 식으로 이어질 수밖에 없다. 마치 수학으로 치면, 건축물이라는 테마를 소개하기 위해 적분을 가르쳐줘야 한다고 할 때, 미분과 극한을 쌩까고 단순 부정적분 공식이랑 계산법만 가르쳐주는 방식이라고 보면 된다. 마치 7차 교육과정 시절 화학Ⅰ과 매우 유사한데 당시 대한화학회에서는 몹시 치를 떨어했다.[26]

그렇다 보니 이 교과는 중학교 4학년 과학이라 할 정도로 단편적이거나 지엽적인 내용이 많다. 가르치는 내용 중 4개 과학 교과를 배우기 위한 선행, 필수 개념이 들어가 있지 않아, 난이도 자체는 매우 쉽지만 마치 각 교수들이 본인이 강조하고 싶은 걸 기초 없이 때려박은 느낌이 강하다.(속도와 가속도 도입 없이 중력가속도나 중력을 소개하고 있고 충격량과 운동량도 뉴턴 법칙 없이 설명한다.) 결론적으로 통합과학 과목은 과학적 지식과 사고를 함양하는데 그다지 도움이 되지 않고 이 과목이 굳이 존재해야 하는가에 대한 회의론을 전혀 불식시키지 못하여 교육적인 효율이 있는가라는 의문 평가가 계속되고 있다.

이 같은 구성은 물리학Ⅰ · 물리학Ⅱ에도 영향을 주었다. 통합과학에서는 역학, 전자기학, 파동 및 현대 물리학 파트의 기초 개념을 찾아볼 수가 없다. 특히 파동 파트가 아예 없다. 비로소 물리학Ⅰ에 가야 알맞게 배울 수 있는 지경이다. 이 때문에 물리학Ⅰ의 역학 파트(1단원) 성취 개수가 상대적으로 많아지게 되었다(분량상 이전 교육과정과 비슷하거나 줄어듦). 그렇다면 역학을 통합과학으로 내보내서 균형을 맞춰야 하는데, 그런 기회를 전혀 써먹지를 못했다. 다시 말해 기존 2권(Ⅰ, Ⅱ)에 다루던 내용을 3권(통합과학, Ⅰ, Ⅱ)으로 분산시켜 단원 간 분량 균형을 맞춰야 했다는 것. 차라리 '기본적인 SI 단위계와 접두어, 속도와 가속도, 전기와 자기의 기초, 파동의 기본 성질'을 다루고, '일과 에너지, 역학적 에너지'를 물리학Ⅰ에서 다뤄 좀 더 성취 기준 개수를 맞추는 게 나았을 것이다. 즉 최소한 '물리학'만큼은 7차 교육과정의 공통과학 구성을 따라야 이러한 잡음이 없었을 것이라는 말이다.

제7차 교육과정 시절의 기초 선수 과정이었던 '공통 과학'의 모습과는 비교가 될 수밖에 없다.

게다가 수능에서도 제외되는 것으로 사실상 결정나면서 배우는 사람이나 가르치는 사람 모두에게 계륵과 같은 과목이 될 가능성이 매우 높아졌다. 사실 수능에서 제외된 것은 학생입장에서 참 다행스런 일이라고도 볼 수 있다. 다만, 7차 교육과정 이후 1학년 과목은 수능에 나온 적이 없었기 때문에 이는 당연한 것이다.

4.1.2. 도입 후, 교육 현장에서의 비판 여론 심화[편집]

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• 중앙일보: 통합사회·통합과학 도입 두 달…교사 60% “융합사고력 기르는데 도움 안 돼”(현재 삭제됨)

정작 교육 현장은 준비가 안 되어있었고, 융합사고력을 키우는 데 있어 해당 교사들의 전공이 다 달라 어렵다는 것이다. 그리고 이러한 통합과목 도입이 문·이과 장벽을 없애는 데 기여할 것이라 기대하는 교사는 설문조사에서 22.9%으로 매우 적게 나타났다. 이 문제는 공통과학 임용을 없애버렸으면서 중학교가 아닌 고1까지 전공구분없이 과학교과를 운영하도록 유지한 것에서 시작되는 문제이긴 하다. 2009 교육과정 (융합)과학때도 그랬고, 7차때도 그랬을 것이다.

하경환 서울 양정고 지리교사는 “통합과목의 도입 취지에 맞게 토론식으로 수업해도 중간·기말고사를 보기 때문에 학생들은 암기식으로 공부할 수밖에 없다”며 “현재와 같은 입시·시험 위주 교육제도에선 ‘창의·융합 과목’이 신설된다고 해도 학생들의 미래역량을 기르는데 별 효과가 없을 것”이라고 지적했다.

대부분의 학교에서는 통합과학 과목을 각기 다른 방식으로 수업을 진행하고 있다.

1. 공통과학 전공 교사가 통합과학을 전담하는 방식

1. 교사의 본래 전공을 무시하고 한 명의 교사가 학급을 전담하는 방식

1. 전자의 경우 전문성은 떨어지지만 해당 교사의 전공 분야만큼은 확실히 학습할 수 있으며, 나머지는 공통과학 교사가 전담하는 경우와 동일하다. 그래도 물화생지를 막론하고 과학 교사들에게는 통합과학 수준의 내용은 기초적이라 가르치는데 큰 문제가 발생하진 않고, 형평성 문제도 없기에 그나마 1번 다음으로 이상적인 방법이다.
2. 후자의 경우에는 어느 반에서는 가르친 내용을 다른 반에서는 가르치지 않았을 수도 있다는 단점이 있어 형평성 문제가 발생할 수도 있다. 이 경우 철저하게 수업에 사용된 교과서, 부교재, 프린트물 안에서만 출제하며 당연히 컷도 높게 나온다.[27]
   보통 이 방식으로 진행하는 학교들은 모든 교사가 시험을 공동으로 출제하므로 동일한 내용이 담긴 교과서, 부교재, 프린트물에서 출제하는 것이 비교적 객관적이다.
   대체로 이과 비중이 낮은 학교에서 주로 택하는 방식이다. 간혹 수업 시수가 남는 교사들이 남는 시간에 통합과학을 배정받으면서 이런 방식으로 수업하게 되는 경우도 있다.
3. 수업 시간을 둘 내지 넷으로 쪼개 각 과목별 교사 4명이 각자의 전공 분야를 나가는 방식

다음은 곽영순 and 신영준. (2021). 2022 개정 교육과정에 대비한 과학과 통합과학 및 과학탐구실험 교육과정 개선 방안 탐색. 과학교육연구지, 45(2), 143-155.에서 다음은 과학 교사들이 통합과학에 대해 응답 및 지적한 주요 내용이다.

1. “(통합과학 단원에서) ‘시스템’이라는 내용을 공통적으로 다룰려고 하다보니 여기에 물리학 내용을 억지로 넣느라 '역학적 시스템'이라는 단원이 이도저도 아니게 됐다. 정작 직선 운동은 물리학Ⅰ에서 다루는데, 통합과학엔 포물선 운동이 나오질 않나, 충격량과 운동량이 나오는 등 교육 현장에서 학생들이 과목 자체를 비웃고 있다. 차라리 물리학을 핵심 개념으로 내빼서 단원을 따로 구성할 필요가 있다고 지적했다.
2. “통합과학에 '기본 물리량과 단위 환산' 등의 내용을 포함해야 한다.”
3. “고교학점제에 대비하여 통합과학을 축소할 필요가 있다. 이공계열로 진학할 학생들에게는 통합과학 과목이 너무 쉽고, 진로적성에 따라 배워야 할 다른 과목들도 많다.”

4.2. 비판에 대한 반박[편집]

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4.2.1. 통섭형 사고 및 과학 탐구의 태도 함양을 지향[편집]

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문이과 통합형 인재를 기르고자 한다는 2015 교육과정의 개정 취지가 무색하게, 과목의 "선택권 확대"가 아닌 오히려 칸막이를 쳐놓고 "선택권 한정"을 시켜놓았다는 비판을 듣고 있는 것이 현 체제이다. 통합과학 교과가 비록 문이과 통합에 기여한 바가 크다고는 할 수 없으나, 최소한 과학 교과군에서부터라도 통섭형 사고를 지향하는 교과를 구성해내었다는 점에서 타 과학 교과들과의 차별점이 드러난다.

개정 초기(2018년경)만 하더라도, 물화생지 교사들끼리 시수를 쪼개어 수업을 들어가는 경우가 대부분이었을 정도로 타 전공에 대한 학습이 덜 되어있었으며 통합과학 교과를 만든 취지를 십분 이해하지 못한 모습이었다. 현재 많은 교사들이 현직에서 통합과학을 맡은 경험이 누적되어, 나름의 노하우가 쌓여있고 지식이나 교수학습 능력도 어느 정도 있는 상태가 되었다.

즉, 생명과학 전공이라고 하여 물리학 지식에 문외한이거나 심지어는 알려는 생각조차 해본 적 없는 교사들이 통합과학을 계기로 최소한의 학습을 하게 되는 것이 바람직하다는 것. 현대에 점점 학문이 분절되고 세부 전공으로 쪼개지는 현상은 현실적으로 모든 분야를 연구할 수 없는 학자들에게나 핑계가 될 뿐이다. 심지어 최근에는 학자들도 타 분야와 교류할 많은 계기를 만들어낸다.

고인 물은 썩는다고, 임용시험에서의 전공으로 치자면 굉장히 양이 많고 분야도 방대하다 할지라도 일단 교직에 들어온 후에는 해마다 얼마 안 되는 자기 전공교과목을 반복하여 가르치지 않는가. 고등학교 과학 교사들에게 있어 통합과학 교과는 최소한의 타전공 맛보기라는 역할도 해준다.

게다가 통합과학에서 강조하는 통합 개념(자연의 규칙성, 시스템과 상호작용, 안정성과 변화, 에너지)은 과학이라는 학문에서 물화생지 어느 영역을 막론하고 전반적으로 관통하는 핵심 개념들이다. 이를 2015 개정 문서에서는 '통합 개념들(Big ideas)'이라고 명명했으며 이것이 2022 개정 문서에서는 모든 각론의 내용 체계에 포함된 '핵심 아이디어'의 전신이었다고 볼 수도 있다.

물론 현재도 완전한 통합이라 보기에는 무리가 있지만, 통합 개념을 중심으로 자연과학을 이해하는 새로운 시각을 고등학교 1학년 학생들에게 제공하고 난 이후에 선택과목(I, II)으로 들어가도 의의가 충분할 것이다. 참고로 물화생지 영역 간의 교과융합을 넘어, 이러한 분절적 구분이 아예 배제된 완전한 통합의 예는 다음과 같을 것이다.

현재: [10통과07-01] 지질 시대를 통해 지구 환경이 끊임없이 변화해 왔으며 이러한 환경 변화에 적응하며 오늘날의 생물다양성이 형성되었음을 추론할 수 있다. (지구과학의 지질학+생명과학의 분류학)

완전한 통합의 예시: 자연 환경이 변화함에 따라 여러 형태로 새로운 안정적 평형이 이루어지는 예를 다양한 측면에서 설명할 수 있다. (통합 개념 중 '안정성과 변화', 특정 교과 영역으로 환원될 수 없음)

이상론으로 가자면 점진적으로는 통합과학 교과가 과학에서 물화생지에 해당하는 기존 구분을 모두 치워버리고 통합 개념 중심으로 재편되어야 할 것이며, 기존의 분절적 성격에서 통합적 성격의 과학 교과를 하나 완성하기 위한 첫걸음이라고 보면 좋을 것이다.

5. 관련 문서[편집]

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• 통합교육