과학과

과학

1. 성  격

고등학교 선택교육과정의 ‘과학’은 학생들이 민주주의 사회의 구성원으로서 갖추어야 할 최소한의 과학적 소양을 함양하기 위한 과목이다.

‘과학’은 제1부 ‘우주와 생명’과 제2부 ‘과학과 문명’으로 구성된다. 제1부에서는 우주의 탄생에서부터 태양계의 형성 및 생명체의 출현에 이르는 과정에 관한 주요 과학 개념의 이해를 바탕으로, 이 과정을 밝혀내기 위하여 과학자들이 가졌던 의문과 해결 방안을 탐색하게 함으로써 과학의 본성을 이해하게 한다.

제2부에서는 첨단 과학기술을 기반으로 하는 현대 사회에 대한 과학의 기여를 이해하고, 정보통신과 신소재, 인류의 건강과 과학기술, 에너지와 환경 등에 관련된 기초적인 과학 개념을 학습함으로써 올바른 의사소통과 판단능력을 갖추도록 한다.

‘과학’에서는 물리, 화학, 생명 과학, 지구 과학의 기본 개념들이 적절하게 균형을 이루면서 자연스럽게 융합되도록 구성한다. 학생들이 과학에 대한 흥미를 느끼고 자연을 통합적으로 이해하는 데 필요하다면 어려운 과학 개념일지라도 적절한 수준에서 소개한다. ‘과학’을 통하여 학생들이 심화된 물리, 화학, 생명 과학, 지구 과학을 학습할 수 있는 의욕을 갖도록 하고, 관찰, 실험, 조사, 토론 등 다양한 활동을 통하여 과학적 탐구방법과 과정을 이해하게 하여, 이를 바탕으로 창의적 문제해결 능력과 시민 사회에서 합리적인 의사결정을 위한 과학적 사고력을 기르도록 구성한다.

2. 목  표

가. 우주와 생명, 그리고 현대 문명과 사회를 이해하는데 필요한 과학 개념을 통합적으로 이해한다.

나. 자연을 과학적으로 탐구하는 능력을 기르고, 과학 지식과 기술이 형성되고 발전하는 과정을 이해한다.

다. 자연 현상과 과학 학습에 대한 흥미와 호기심을 기르고, 일상생활의 문제를 과학적으로 해결하려는 태도를 함양한다.

라. 과학․기술․사회의 상호 작용을 이해하고, 과학 지식과 탐구 방법을 활용한 합리적 의사 결정 능력을 기른다.

3. 내  용

가. 내용 체계

영 역			내용 요소
우주와생명	우주의 기원과 진화	우주의 기원	우주의 팽창, 허블의 법칙, 선스펙트럼, 우주의 나이
		빅뱅과 기본입자	기본입자, 양성자, 중성자, 원자핵의 형성
		원자의 형성	수소와 헬륨 원자, 우주배경복사
		별과 은하	별의 탄생과 진화, 무거운 원소의 합성, 은하의 구조, 성간 화합물, 공유 결합, 반응속도
	태양계와 지구	태양계의 형성	태양계 형성 과정, 태양 에너지, 지구형 행성, 목성형 행성
		태양계의 역학	케플러의 법칙, 뉴턴의 운동법칙, 행성의 운동, 지구와 달의 운동, 자전, 공전
		행성의 대기	탈출속도, 행성 대기의 차이, 분자 구조와 성질
		지구	지구의 진화, 지구계, 지구의 원소 분포, 지자기
	생명의 진화	생명의 탄생	원시 지구, 화학 반응과 화학적 진화, 탄소 화합물, 생명의 기본 요소, DNA, 단백질, 세포막의 구조
		생명의 진화	원시 생명체의 탄생, 광합성과 대기의 산소, 화석, 지질 시대, 원핵세포, 진핵세포, 생물의 다양성
		생명의 연속성	유전자와 염색체, 유전 암호, 세포 분열, 유전자의 복제와 분배, 생식을 통한 유전자 전달
과학과문명	정보통신과 신소재	정보의 발생과 처리	정보의 발생, 센서, 디지털 정보처리
		정보의 저장과 활용	저장 매체, 디스플레이, 정보 처리의 응용
		반도체와 신소재	반도체 특성, 반도체 소자, 고분자 소재
		광물 자원	광물의 유형, 생성과정, 탐사, 활용
	인류의 건강과 과학기술	식량자원	육종, 비료, 식품 안전, 생태계와 생물 다양성
		과학적 건강관리	영양, 물질대사, 질병과 면역, 물의 소독, 세제, 천연 및 합성 의약품, 건강검진
		첨단 과학과 질병치료	첨단 영상 진단, 암의 발생과 진단, 치료
	에너지와 환경	에너지와 문명	에너지의 종류․보존․전환, 에너지보존 법칙, 에너지 효율, 화석 연료
		탄소 순환과 기후변화	지구 에너지의 균형, 온실 효과와 기후 변화, 탄소 순환, 광합성과 이산화탄소의 환원
		에너지 문제와 미래	에너지 자원의 생성과 고갈, 신재생에너지, 핵에너지, 지속가능 발전과 에너지

나. 영역별 내용

제1부. 우주와 생명

(1) 우주의 기원과 진화

① 허블의 법칙을 통하여 우주의 팽창을 이해하고 우주의 나이를 구하는 방법을 안다.

② 빅뱅 우주에서 기본입자와 양성자 및 중성자, 헬륨 원자핵이 순차적으로 만들어진 것을 안다.

③ 수소, 헬륨 원자가 나타내는 선스펙트럼으로부터 우주에 수소와 헬륨이 풍부하다는 것을 알고 수소와 헬륨 원자가 형성되면서 나온 빛이 우주배경복사로 검출되는 것을 이해한다.

④ 별이 탄생하고 적색거성, 초신성으로 진화하면서 탄소와 산소 등 무거운 원소가 만들어진 과정을 이해한다.

⑤ 은하의 크기, 구조, 별의 개수 등의 다양함을 알고 은하와 은하 사이의 공간 등 우주의 전체 구조를 안다

⑥ 성간 공간에서 수소, 탄소, 질소, 산소 원자들이 반응하여 수소와 질소 분자, 그리고 일산화탄소, 물, 암모니아 등 간단한 화합물을 만드는 과정을 통해 공유 결합과 반응속도의 원리를 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 빅뱅 우주론이 확립된 과정을 조사하고 토론하기

② 회절격자로 수소의 선스펙트럼을 관찰하고 적색편이 된 수소의 선스펙트럼을 그려보기

(2) 태양계와 지구

① 태양계의 형성 과정을 이해하고, 이를 공전궤도와 방향, 지구형 행성과 목성형 행성 등 태양계의 여러 특징과 관련지어 설명할 수 있다. 아울러 태양계 질량의 대부분을 차지하는 태양이 태양계의 중심에 자리 잡고 있으며, 수소의 핵융합 반응에 의해 질량 일부가 에너지로 바뀌고 그 중 일부가 지구의 에너지 순환을 일으킴을 안다.

② 행성의 운동에 관한 케플러의 법칙을 알고, 뉴턴의 운동법칙을 이용하여 케플러 법칙을 설명할 수 있다.

③ 지구와 달의 공전과 자전 및 식현상을 설명할 수 있다.

④ 행성의 탈출 속도를 위치에너지와 운동에너지를 이용하여 이해하고, 목성, 금성, 화성 등의 대기 성분 차이를 탈출속도 및 기체 분자의 구조, 끓는점, 분자량, 평균운동에너지 등과 관련지어 이해한다.

⑤ 지구의 진화 과정을 통하여 지권, 수권, 기권 등과 같은 지구계 각 권의 형성을 이해하고, 지구가 이처럼 특별한 행성임을 태양으로부터의 거리, 간단한 물질의 분자 구조와 관련지어 설명할 수 있다.

⑥ 지구의 원소 분포와 주위의 화합물을 주기율과 관련지어 이해한다.

⑦ 지구의 핵에 철이 풍부하며 지구가 자전하므로 지구의 자기장과 이온층이 형성됨을 안다.

[탐구 활동 예시]

① 코페르니쿠스, 갈릴레오 등의 업적을 통해 태양중심설이 확립된 과정에 대해 조사하고 토론하기

② 일 년 동안 촬영된 여러 장의 태양 사진을 이용하여 지구의 공전궤도 알아보기

③ 드라이아이스를 이용하여 이산화탄소의 기체 밀도와 분자량 결정하기

④ 지구계 각 권의 상호작용에 대해 조사하고 토론하기

⑤ 일식과 월식 모형 만들기

(3) 생명의 진화

① 간단한 화학 반응식을 쓰는 방법을 익히고, 원시 바다에서 화학적 진화를 통해 간단한 화합물로부터 단백질과 같은 복잡한 탄소 화합물이 만들어지고 생명이 탄생하였다는 학설을 화학 반응을 사용하여 개괄적으로 설명할 수 있다.

② 광합성 박테리아가 출현하여 태양에너지를 이용해 물을 분해하고 이 때 나온 수소를 사용하여 이산화탄소를 탄수화물로 환원시키면서 산소가 발생하는 반응이 일어났으며, 이 반응이 지구와 생명의 역사에 변혁을 가져왔음을 이해한다.

③ 생물의 화석과 지질 연대의 관계를 파악하고, 지질 시대에 따른 생물 화석의 변화를 통해 생물 종의 진화 과정을 설명할 수 있다. 아울러 생물 화석이 포함된 지층과 암석의 특징을 바탕으로 과거 생물의 생활 환경을 유추할 수 있다.

④ 원핵생물, 진핵생물, 단세포생물, 다세포생물의 차이를 알고, 다양한 생물 종의 진화를 설명하는 진화론의 핵심을 서술할 수 있다.

⑤ 염색체, 유전자, DNA의 개념을 이해하고, 지구상의 모든 생명체가 동일한 유전 암호를 사용하는 것에 근거하여 생명의 연속성을 이해한다.

⑥ 대립 유전자 쌍이 생식 세포 분열과 수정을 거쳐 복제, 분배, 조합을 이룸으로써 유전 현상이 나타남을 이해한다.

⑦ 유전과 진화의 과정을 유전자의 전달과 변화로 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 다윈의 진화론이 과학과 사회에 준 영향에 대해 조사하고 토론하기

② 생물의 대멸종의 원인과 그 후 변화에 대해 조사하고 토론하기

③ 지질 시대의 주요 화석을 이용하여 과거 지구에 살던 생물의 생활 환경 추정하기

제2부. 과학과 문명

(1) 정보통신과 신소재

① 빛, 힘, 소리, 온도 변화, 압력 변화, 탄성파, 전자기파 등 자연계의 물리적 정보 발생 과정을 이해하고, 아날로그 정보와 디지털 정보의 의미와 차이를 이해한다.

② 정보를 인식하는 여러 가지 센서의 기본 작동 원리를 과학적으로 이해하고 휴대전화, 광통신 등 첨단 정보 전달기기를 통하여 정보가 다른 형태로 변환되어 전달되는 과정을 이해한다.

③ 하드디스크 등 여러 가지 디지털 정보 저장 장치의 원리와 구조를 이해하고, 자기 기록 카드 등의 전자기적 원리와 활용 방법을 이해한다.

④ 눈에서 색을 인식하는 세포의 특성과 빛의 3원색 사이의 관계를 이해하고, 이를 바탕으로 LCD 등 영상표현 장치와 디지털 카메라 등 영상 저장 장치의 원리와 구조를 과학적으로 이해한다.

⑤ 고체에 대한 에너지 띠구조를 바탕으로 도체, 부도체, 반도체의 차이를 이해하고, 초전도체와 액정 등 새로운 소재의 물리적 원리를 이해한다.

⑥ 반도체의 도핑과 반도체 소자의 전기적 특성을 통해 다이오드와 트랜지스터, 고집적 메모리의 구조와 활용 방법을 이해한다.

⑦ 고분자 물질의 구조와 특성을 바탕으로 합성섬유, 합성수지, 나노 물질 등 다양한 첨단 소재의 원리와 활용 방법을 이해한다.

⑧ 중요한 광물 자원의 생성 과정과 유형, 분포와 탐사 방법을 이해하고, 광물 자원의 여러 가지 활용 방법을 안다.

[탐구 활동 예시]

① CD 표면을 현미경으로 관찰하고, 레이저의 파장과 기록 밀도의 관계를 조사하고 토론하기

② 간단한 코일과 자석을 이용한 전자기 신호 변환 센서를 제작하고, 활용방법을 고안하기

③ 자연을 모방하여 만드는 신소재에는 어떤 것이 있는지를 조사하고 토론하기

④ 현대 사회에서 많이 사용되는 주요 광물 자원에 대해 조사하고 토론하기

⑤ 광물 자원의 생성 과정 조사 및 고갈 문제에 대한 토론하기

(2) 인류의 건강과 과학기술

① 질소 고정의 의미와 비료의 생산, 농작물과 가축 개량을 위한 육종과 유전공학 기술, 식품의 안전성과 품질 개선 기술 등 식량 자원의 양과 질의 향상에 기여한 과학의 원리를 이해한다.

② 식량 자원의 지속적인 개발 및 확보와 관련하여 생태계와 생물 다양성의 가치를 이해하고, 종자은행의 중요성을 이해하며, 물의 소독, 살균, 세제의 사용이 인간 수명의 증가와 건강의 증진에 기여한 바를 이해한다.

③ 건강한 생활의 유지를 위해 필요한 세포의 물질 대사, 생장, 조직 형성 및 에너지 공급을 위한 영양소의 고른 섭취가 필요함을 알고, 일과 운동을 통하여 에너지가 소비되는 과정을 이해한다.

④ 병원체로 작용하는 박테리아와 바이러스의 특징 및 확산 방지에 관련된 백신과 면역 과정을 이해한다.

⑤ 청진기, 혈압계, 내시경과 MRI를 비롯한 첨단 영상 진단 장치 등 여러 가지 물리적 건강 검진 장치의 원리와 혈액 검사 등 화학적 진단의 원리를 이해한다.

⑥ 천연 의약품과 관련하여 생태계와 생물 다양성의 가치를 인식하고, 아스피린 등 합성 의약품의 중요성을 이해한다.

⑦ 암의 발생을 유전적․환경적 요인과 관련지어 이해하고, DNA 염기 서열과 단백질의 상세 구조에 대한 지식을 바탕으로 개발된 신약이 암의 진단과 치료에 활용되는 사례를 통하여 질병의 발생․진단․치료의 기본 원리를 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 하루 일과 중의 활동을 통한 에너지 소비량과 음식 섭취량 비교 및 식품의 보존을 위한 방법에 대해 조사하기

② 감염성 질병의 전파 경로 추적에 대한 모의 활동 및 우리 주변을 오염시키는 미생물의 양에 대해 조사하기

③ 신종 바이러스의 출현과 대처 방법에 대한 조사하고 토론하기

④ 임상시험 과정에서 피험자에 대한 보호 방법을 조사하고 개인의 유전 정보 보호에 대한 의사결정에 대해 토론하기

(3) 에너지와 환경

① 에너지가 다양한 형태로 존재하고, 자연이나 일상생활에서 에너지가 다른 형태로 전환되는 과정에서 에너지가 보존되는 것을 이해한다.

② 지구의 가장 중요한 에너지원이 태양 에너지와 화석 연료임을 알고, 에너지를 빛, 열, 소리, 전기 등으로 전환시키는 기술을 바탕으로 인류 문명이 발전했음을 이해한다.

③ 에너지 전환 과정의 효율을 이해하고, 영구기관이 불가능함을 안다.

④ 지구의 에너지 순환 과정으로서 대기와 해양의 순환을 이해하고, 엘리뇨나 라니냐와 같은 해양 순환의 변화가 기후에 심각하게 영향을 미친다는 것을 이해한다.

⑤ 화석 연료의 사용을 산화와 환원 과정으로 이해하고, 화석 연료의 과다 사용에 따른 지구 온난화와 기후 변화를 이해한다.

⑥ 식물의 광합성을 이산화탄소의 환원 과정임을 탄소의 순환과 관련하여 설명하고, 광합성에서 빛 에너지의 역할을 빛의 특성과 관련하여 이해한다.

⑦ 화석연료와 방사성 에너지 자원의 생성 과정을 이해하고, 에너지 자원의 고갈에 따른 문제를 이해한다.

⑧ 태양, 풍력, 조력, 파력, 지열, 바이오 등의 재생 에너지, 핵융합이나 수소와 같은 새로운 에너지 자원에 대해 알고, 에너지 자원의 활용을 지속가능한 발전의 관점에서 이해한다.

⑨ 태양전지, 연료전지, 하이브리드 기술의 기본적인 원리를 이해하고 이러한 기술의 필요성을 환경적 관점에서 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 자전거, 놀이 기구, 운동 기구 등을 이용한 발전 기구를 고안하기

② 광원의 색에 따른 식물의 광합성량 비교하기

③ 여러 가지 연료의 연소열 측정하기

④ 태양열 집열판을 이용하여 물 끓이기

⑤ 온실 기체 배출을 줄이기 위한 이산화탄소 발생 총량 조절 방안에 대해 조사하고 토론하기

⑥ 물의 광분해에 의한 수소 생산에 대해 탐구하고 수소에너지가 이상적인 에너지가 될 수 있는지에 대해 토론하기

⑦ 기후 변화로 인한 지구 미래 시나리오를 작성하고 극복하기 위한 방안에 대해 토론하기

⑧ 지구 기온 변화 자료 분석을 통하여 지구 온난화 경향에 대해 토론하기

⑨ 관측 자료를 활용하여 한반도의 기후 변화 경향성에 대해 토론하기

⑩ 화석 연료(에너지 자원)의 생성 과정 조사 및 고갈 문제에 대해 토론하기

4. 교수ㆍ학습 방법

가. 학습 지도 계획

⑴ ‘과학’의 학습 지도에서는 학생의 선행 개념을 파악하여 적극적으로 활용하되, 1부(우주와 생명)에서는 학습할 과학 개념들이 우주 탄생부터 현재 지구까지의 스토리 속에서 서로 연결되도록 하며, 2부(과학과 문명)에서는 학습 주제와 관련된 학생의 경험이나 일상생활의 문제를 적극 발굴하여 활용하도록 한다.

⑵ 다른 교과와의 연계성을 고려하여 학습 내용의 중복이나 비약이 없도록 학습 내용의 수준과 학습 지도 시기 등을 조절할 수 있다.

⑶ 과학과 관련된 상식이나 사회적 쟁점에 대한 과학 글쓰기와 토론을 할 수 있도록 수업을 계획한다.

⑷ 학생의 적성, 학교와 지역 사회의 특성 등을 고려하여 내용을 재구성하거나 다양한 학습 방법을 활용하여 지도할 수 있다.

⑸ 과학 학습과 관련된 특별 활동, 과학 전시회 등 여러 가지 과학 활동에 학생이 적극 참여할 수 있도록 계획한다.

⑹ 과학적 소양 함양을 위해 특정 내용이나 개념의 도입이 필요하다면 학생들의 선수 학습이 다소 부족하더라도 흥미를 느끼면서 이해할 수 있도록 이야기 형식 등으로 제시한다.

나. 자료 준비 및 활용

⑴ 지역에 따라 자료를 준비하기 어렵거나 탐구 활동이 어려운 내용은 교육과정의 목표에 부합하는 자료나 활동으로 대체할 수 있다.

⑵ 과학에 대한 흥미와 호기심을 높일 수 있도록 과학자의 연구 사례를 학생들의 흥미와 이해 수준에 맞게 소개한다.

⑶ 첨단 과학, 과학자, 과학 상식, 과학사 등과 관련된 자료를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 지도할 수 있도록 과학도서 목록을 준비한다.

⑷ 학생의 이해를 돕거나 흥미를 유발하기 위하여 모형이나 시청각 자료, 소프트웨어, 인터넷 자료 등을 활용할 수 있도록 준비한다.

다. 학습 지도 방법

⑴ 학생의 흥미를 유발하는 주요 과학 현상을 제시하고, 이 현상과 관련되는 과학 개념을 이해하도록 지도한다.

⑵ 과학 본성에 근거한 학습 지도를 바탕으로 문제 인식 및 가설 설정, 탐구 설계 및 수행, 자료 분석 및 해석, 결론 도출 및 평가 등의 과학적 탐구 과정을 통하여 결과의 성공 여부와 관계없이 창의적인 가설을 제시할 수 있도록 안내한다.

⑶ 탐구 활동을 모둠 학습으로 할 때에는 상호 협력이 중요함을 인식하게 한다.

⑷ 여러 과학 교과의 내용들이 서로 밀접하게 관련되어 있다는 사실을 인식시킨다.

⑸ 과학 상식과 사회적 쟁점에 대한 자료를 읽고, 이를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 통하여 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력을 함양할 수 있도록 지도한다.

⑹ 수업에서 의사소통을 할 때에는 자신의 의견을 명확히 표현하고 다른 사람의 의견을 존중하는 태도를 가지게 한다.

⑺ 학생들의 능력과 흥미 등 개인차를 고려하여 지도한다.

⑻ 강의, 토의, 실험, 조사, 견학, 과제 연구 등의 다양한 교수ㆍ학습 방법을 적절히 활용하여 지도한다.

⑼ 학생의 지적 호기심과 학습 동기를 유발할 수 있는 발문을 하고, 개방형 질문을 적극 활용한다.

⑽ 컴퓨터를 활용한 실험, 인터넷, 멀티미디어 등을 적절히 활용한다.

⑾ 첨단 과학, 과학 상식, 과학사, 과학과 기술, 과학과 사회, 환경 등에 관련된 서적을 읽도록 권장함으로써 과학에 대한 흥미와 호기심을 유발하고, 과학ㆍ기술ㆍ사회의 상호 관련성을 이해시킨다.

라. 실험ㆍ실습 지도

⑴ 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

⑵ 실험을 하기 전에 실험실 안전 수칙을 확인하여 준수하고, 사고 발생 시 대처 방안을 미리 수립한다. 특히 화학 약품, 파손되기 쉬운 실험 기구, 가열 기구 등을 다룰 때 주의할 사항을 사전에 충분히 지도하여 사고가 발생하지 않도록 한다.

⑶ 휘발성 물질 사용 시에는 환기에 유의하고, 실험 후의 폐기물은 환경오염을 최소화하도록 처리한다.

⑷ 사정에 따라 실험 시연으로 대체할 수 있다.

마. 과학 교수ㆍ학습 지도 지원

⑴ 단위 학교에서는 실험, 관찰 등 과학 활동의 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

⑵ 시ㆍ도 교육청에서는 내실 있는 과학 교수ㆍ학습을 위해 과학실, 과학 실험 기자재 등을 확보하기 위한 재원을 지원한다.

⑶ 실험을 하기 전에 실험실 안전 수칙을 확인하여 준수하고, 사고 발생 시 대처 방안을 미리 수립한다. 특히 화학 약품, 파손되기 쉬운 실험 기구, 가열 기구 등을 다룰 때 주의할 사항을 사전에 충분히 지도하여 사고가 발생하지 않도록 한다.

⑷ 휘발성 물질 사용 시에는 환기에 유의하고, 실험 후의 폐기물은 환경오염을 최소화하도록 처리한다.

5. 평  가

가. ‘과학’에서는 기본 개념의 이해, 과학의 탐구 능력, 과학적 태도 등을 평가하며, 특히 다음 사항에 주안점을 둔다.

⑴ 다양한 자연 현상에 관련된 기본 개념의 통합적인 이해 정도를 평가한다.

⑵ 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

⑶ 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도, 창의성 등을 평가한다.

나. 평가는 선다형, 서술형 및 논술형, 관찰, 보고서 검토, 실험활동 평가, 면담, 포트폴리오 등의 다양한 방법을 활용한다.

다. 타당도와 신뢰도가 높은 평가가 되도록 가능하면 공동으로 평가 도구를 개발하여 활용한다.

라. 평가는 설정된 성취 기준에 근거하여 실시하고, 그 결과를 학습 지도 계획 수립과 지도 방법 개선, 진로 지도 등에 활용한다.

마. 평가는 평가 계획 수립, 평가 문항과 도구 개발, 평가의 시행, 평가 결과의 처리, 평가 결과의 활용 등의 절차를 거쳐 실시한다.

물리 I

1. 성  격

‘물리 Ⅰ’은 물리학의 기본 개념을 바탕으로 자연 현상과 첨단 과학 기술에 대한 이해를 기본 목표로 하며, 궁극적으로 민주사회의 시민으로서 갖추어야 할 물리학에 대한 소양을 함양하기 위한 과목이다.

‘물리 Ⅰ’의 내용은 시공간과 우주, 물질과 전자기장, 정보와 신호, 에너지 등의 영역으로 구성한다. 각 영역의 내용은 실생활 관련 주제를 중심으로 물리학의 기본 개념들을 이해하고 적용할 수 있도록 구성하며, 미래 사회에 적합한 과학적 소양인 양성을 위해 현대 물리학의 내용을 포괄적으로 도입한다. 실생활 관련 주제와 현대 물리학의 내용은 단순히 정보를 제공하는 형식으로 제시하지 않고, 논의하고 체험하며 탐구할 수 있는 방법으로 도입한다.

‘물리 I'의 내용들은 물리학 이론의 개념적 구조뿐 아니라, 학생의 선행 개념과 지적 수준, 학생의 경험과 흥미, 인지적 학습과정에서 밝혀진 연구 결과 등을 반영하여 제시한다. 또 내용의 이해를 돕기 위해 다양한 학습전략과 활동들을 포함하여 능동적 학습이 이루어질 수 있도록 구성한다.

‘물리 Ⅰ’의 탐구활동은 과학의 본성에 맞도록 구성하며, 탐구 문제의 발견으로부터 결론 도출에 이르기까지의 다양한 탐구기능을 균형 있게 다루도록 한다. 또한 실험탐구뿐 아니라 사고중심의 탐구활동, 조사와 토론 등 다양한 활동유형들을 다루고, 탐구활동 과정 속에서 자연스럽게 창의적 사고가 활용되고 발현되도록 한다.

2. 목  표

자연 현상에 대하여 흥미와 호기심을 가지고 탐구하여 물리학의 기본 개념을 이해하고, 과학적 사고력과 창의적 문제 해결력을 길러 자연 현상에 대한 이해와 문제 해결에 필요한 과학적 소양을 기른다.

가. 물리학의 기본 개념을 이해하고, 자연 현상의 탐구와 일상생활의 문제 해결에 이를 적용한다.

나. 과학의 본성에 맞추어 자연을 탐구하는 능력을 기르고, 일상생활의 문제 해결에 이를 활용한다.

다. 자연 현상에 흥미와 호기심을 가지고, 자연 현상과 관련된 문제를 창의적으로 해결하려는 태도를 기른다.

라. 과학․기술․사회의 상호 관계를 인식한다.

3. 내  용

가. 내용 체계

영 역		내용 요소
시공간과 우주	시간, 공간, 운동	시간의 측정과 표준, 길이의 측정과 표준, 뉴턴 운동법칙, 운동량과 충격량, 역학적 에너지 보존 법칙
	시공간의 새로운 이해	중력의 발견, 상대성 이론, 블랙홀과 중력렌즈, 우주 모형, 4가지 상호작용과 기본입자
물질과 전자기장	전자기장	전기장과 전기력선, 정전기 유도와 유전 분극, 자기장과 자기력선, 유도전류와 패러데이 법칙
	물질의 구조와 성질	에너지 준위와 빛의 방출, 에너지띠 이론, 반도체, 신소재
정보와 통신	소리와 빛	음파와 초음파, 화음과 소음, 마이크와 전기신호, 광전효과와 광센서, 색채 인식과 영상장치
	정보의 전달과 저장	전자기파의 스펙트럼, 안테나와 무선통신, 광케이블, 교류와 신호조절, 정보저장장치
에너지	에너지의 발생	기전력, 전기 에너지, 발전기, 핵발전, 핵융합과 태양에너지, 태양전지, 여러 가지 발전
	힘과 에너지의 이용	힘의 전달과 돌림힘, 힘의 평형과 안정성, 유체의 법칙, 열역학 법칙과 열기관, 열전달, 상태변화와 기상현상, 전기에너지 이용

나. 영역별 내용

(1) 시공간과 우주

㈎ 시간, 공간, 운동

① 시간을 측정하는 다양한 방법을 알고, 시간 표준의 의미와 확립과정을 이해한다.

② 거리와 위치 측정에 대한 다양한 방법을 알고, 길이 표준의 의미와 확립과정을 이해한다.

③ 속도, 가속도의 개념을 이해하고, 이를 바탕으로 1차원 등가속도 운동을 이해한다.

④ 뉴턴의 운동법칙을 1차원 운동에 적용하고, 스포츠 등에서 충격량과 운동량 변화의 관계를 이해한다.

⑤ 등가속도 운동에서 일-운동 에너지의 정리를 이해하고, 역학적 에너지가 보존되기 위해서는 퍼텐셜 에너지를 도입하는 것이 필요함을 안다.

[탐구 활동 예시]

① 앙부일구, 일성정시의 등 전통 천문시계를 만들어 시간 측정하기

② 디지털 카메라 (또는 휴대전화기 카메라)의 동영상을 분석하여 운동 기술하기

③ GPS 위성을 이용하여 시각과 위치에 대한 측정법을 탐구하기

④ 골프채나 테니스 라켓의 충격 흡수 방법에 대해 탐구하기

㈏ 시공간의 새로운 이해

① 행성의 운동에 대한 케플러 법칙이 뉴턴의 중력 법칙을 만족하는 것을 이해한다.

② 빛의 속도일정, 시간지연, 길이수축, 동시성, 질량-에너지 동등성 등 특수상대성이론의 기본원리에 대해 이해한다.

③ 가속좌표계와 등가원리 등 일반상대성이론의 기본 원리에 대해 이해한다.

④ 항성의 질량이 크면 중력이 강해서 중력 렌즈 효과가 일어나고 블랙홀이 형성될 수 있음을 정성적으로 이해한다.

⑤ 상대성 이론을 바탕으로 현대의 우주 모형을 정성적으로 이해한다.

⑥ 4가지 상호작용과 기본입자에 대한 표준모형을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 행성의 관측데이터를 이용하여 케플러 법칙 확인하기

② 엘리베이터나 놀이기구 등에서 몸무게 재기

③ 위성발사와 궤도를 이해하기

(2) 물질과 전자기장

㈎ 전자기장

① 정지한 전하 주위에는 전기장이 발생함을 전기력선의 개념을 이용하여 이해한다.

② 전기장 속의 도체에는 정전기 유도 현상이 발생하고, 부도체에서는 유전 분극이 발생함을 원자 모형으로 설명할 수 있다.

③ 전류 주위에 자기장이 발생함을 자기력선 개념을 이용하여 이해한다.

④ 자성(강자성, 반자성 등)이 전자의 스핀이나 궤도운동에 의해 생김을 이해한다.

⑤ 자기선속이 시간에 따라 변화할 때 유도기전력이 회로에 유도된다는 패러데이 법칙을 이해함으로써 유도 전류의 개념을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 머리카락 조각과 베이비오일을 이용한 전기장 모습 관찰

② 패러데이의 유도 전류 실험

㈏ 물질의 구조와 성질

① 원자는 양자화된 에너지 준위를 가지고 있음을 알고, 들뜬 원자에서 빛의 방출이 불연속적 스펙트럼의 형태로 나타나게 됨을 이해한다.

② 에너지띠 이론을 정성적으로 이해하고, 전도성을 기준으로 도체, 반도체, 절연체 등의 차이를 안다.

③ 불순물 첨가를 통한 PN접합의 원리와 반도체 소자인 다이오드, LED, 트랜지스터 등의 작동원리를 이해한다.

④ 초전도체, 유전체, 액정 등 다양한 신소재의 기본 성질을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 마이스너 효과 실험하기 (자석 위에 초전도체 띄우기)

② Cu2O-ZnO 다이오드 만들기

(3) 정보와 통신

㈎ 소리와 빛

① 파동의 특성과 관련하여 소리의 굴절, 반사, 회절 등을 이해하고 소리 정보의 활용, 초음파의 의미와 발생장치 및 실생활의 이용을 안다.

② 소리의 공명, 간섭을 이해하고, 음악적 화음과 소음의 차이 및 그 응용을 안다.

③ 소리가 마이크에서 전기신호로 변환되는 원리를 이해한다.

④ 광전효과를 이해하고, 여러 가지 광센서의 구조와 원리를 안다.

⑤ 눈에서 색채를 인식하는 과정과 빛의 3원색의 의미를 이해하고, 영상장치에서 색을 구현하는 과정을 안다.

[탐구 활동 예시]

① 스피커를 만들어 음성 정보의 전기적 재생 과정 실험하기

② 광섬유, 물줄기, 유리판에 묻힌 그을음 등을 이용한 전반사 현상을 관찰하고 거울에서의 반사와 다른 점 알아보기

③ 음악의 평균율에 대한 진동수를 계산하고, 악기의 음계를 측정하여 비교하기

㈏ 정보의 전달과 저장

① 전자기파의 스펙트럼을 이해하고, 각 파동의 영역별 파장의 크기와 파장별 쓰임새를 안다.

② 전자기파 발생과 안테나를 통한 수신과정을 이해하고, 이를 바탕으로 무선통신과 방송의 원리를 안다.

③ 전반사 현상을 이해하고, 광섬유에서 빛신호 전달을 통한 광통신 과정을 안다.

④ 저항, 축전기와 코일을 이용하여 전기신호의 진동수 및 크기를 조절하는 원리를 이해한다.

⑤ 전자기파 센서의 원리와 전자기파를 이용한 정보 인식 방법을 이해한다.

⑥ 정보 저장매체의 구조와 원리를 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 다이오드를 교류발생기와 오실로스코프 사이에 연결하여 정류 작용 관찰하기

② 레이저를 이용하여 광신호를 태양전지에 보내고, 스피커를 연결하여 음성신호 관찰하기

(4) 에너지

㈎ 에너지의 발생

① 유도전류를 이용하여 발전소에서 전기에너지를 만드는 방법을 이해한다.

② 전력 수송과정에서 열로 소모되는 에너지를 구하고, 소모 전력을 줄이는 방법을 안다.

③ 핵이 분열할 때와 융합할 때 질량 변화와 에너지 발생을 이해한다.

④ 원자로의 종류와 구조를 이해하고, 방사선이 인체에 미치는 영향에 대해 안다.

⑤ 반도체 소자로부터 태양 전지의 원리를 정성적으로 이해한다.

⑥ 연료전지, 태양광, 풍력, 조력 등 전기 에너지를 만드는 다양한 방법을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 구리 파이프 안으로 자석을 떨어뜨릴 때 자석의 낙하속도에 영향을 주는 변인을 찾기

② 바람개비와 직류모터를 이용한 풍력발전기 만들기

㈏ 힘과 에너지의 이용

① 지레의 원리를 응용한 힘의 전달을 이해하고, 돌림힘의 정의를 안다.

② 힘과 돌림힘의 평형을 이용하여 구조물의 안정성을 정량적으로 계산할 수 있다.

③ 유체에서 아르키메데스 법칙과 파스칼 법칙을 이해하고, 실생활과 산업에 대한 이용을 안다.

④ 베르누이 법칙을 이용하여 양력과 마그누스 힘을 이해하고, 항공기와 구기 운동에 대한 이용을 안다.

⑤ 열역학 법칙을 정성적으로 이해하고, 열기관의 작동원리와 열효율을 안다.

⑥ 열전달, 물질의 상태변화, 기상현상 등이 에너지의 전환과 이동에 의해 일어남을 이해한다.

⑦ 전동기, 조명기구, 전열기 등의 작동원리를 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 코일과 자석을 이용하여 간단한 전동기 만들기

② 단열팽창을 이용하여 안개상자 만들기

4. 교수ㆍ학습 방법

가. 학습 지도 계획

⑴ 학습 지도에서는 학생의 선개념, 주제와 관련된 학생의 경험이나 일상생활의 문제를 적극 활용한다.

⑵ 학습 내용과 관련된 탐구활동을 중심으로 수업을 계획한다.

⑶ 과학 학습과 관련된 특별 활동, 과학 전시회 등 여러 가지 과학 활동에 학생이 적극 참여할 수 있도록 계획한다.

나. 자료 준비 및 활용

⑴ 과학에 대한 흥미와 호기심을 높일 수 있도록 생활 주변 및 첨단 과학 관련 소재를 학습 자료로 활용한다.

⑵ 첨단 과학, 과학자, 과학사 등과 관련된 자료를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 지도할 수 있도록 과학도서 목록을 준비한다.

⑶ 학생의 이해를 돕거나 흥미를 유발하기 위하여 모형, 시청각 자료, 소프트웨어, 인터넷 자료 등을 활용할 수 있도록 준비한다.

다. 학습 지도 방법

⑴ 학생의 흥미를 유발할 수 있는 현상을 중심으로 접근한다.

⑵ 문제 인식 및 가설 설정, 탐구 설계 및 수행, 자료 분석 및 해석, 결론 도출 및 평가 등의 탐구 과정을 학습 내용과 적절히 관련시켜 지도함으로써 탐구 능력을 신장시킨다.

⑶ 탐구 활동을 모둠 학습으로 할 때에는 과학 탐구에서 상호 협력이 중요함을 인식시킨다.

⑷ 과학 및 과학과 관련된 사회적 쟁점에 대한 자료를 읽고, 이를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 통하여 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력을 함양할 수 있도록 지도한다.

⑸ 강의, 토의, 실험, 조사, 견학, 과제 연구 등의 다양한 교수ㆍ학습 방법을 적절히 활용하여 지도한다.

⑹ 학생의 지적 호기심과 학습 동기를 유발할 수 있는 발문을 하고, 개방형 질문을 적극 활용한다.

⑺ 다양한 서적을 읽도록 권장함으로써 과학에 대한 흥미와 호기심을 유발하고, 과학ㆍ기술ㆍ사회의 상호 관련성을 이해시킨다.

라. 실험ㆍ실습 지도

⑴ 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

⑵ 실험을 하기 전에 실험실 안전 수칙을 확인하여 준수하고, 사고 발생 시 대처 방안을 미리 수립한다. 특히 파손되기 쉬운 실험 기구, 가열 기구 등을 다룰 때 주의할 사항을 사전에 충분히 지도하여 사고가 발생하지 않도록 한다.

⑶ 시범 실험을 적극적으로 활용한다.

마. 과학 교수ㆍ학습 지도 지원

⑴ 단위 학교에서는 실험, 관찰 등 과학 활동의 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

⑵ 시ㆍ도 교육청에서는 내실 있는 과학 교수ㆍ학습을 위해 과학실, 과학 실험 기자재 등을 확보하기 위한 재원을 지원한다.

5. 평  가

가. 기본 개념의 이해, 과학의 탐구 능력, 과학적 태도 등을 평가하며, 특히 다음 사항에 주안점을 둔다.

⑴ 다양한 자연 현상에 관련된 기본 개념의 통합적인 이해 정도를 평가한다.

⑵ 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

⑶ 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도, 창의성 등을 평가한다.

나. 평가는 선다형, 서술형 및 논술형, 관찰, 보고서 검토, 실기 검사, 면담, 포트폴리오, 자유탐구, 소집단 토론 등의 다양한 방법을 활용한다.

다. 평가는 평가 계획 수립, 평가 문항과 도구 개발, 평가의 시행, 평가 결과의 처리, 평가 결과의 활용 등의 절차를 거쳐 실시한다.

라. 단편적인 지식의 암기가 요구되거나 지나치게 복잡한 계산 문제 위주의 평가를 지양한다.

물리 II

1. 성  격

‘물리 Ⅱ’는 과학 기술과 관련된 분야를 전공하고자 하는 학생을 대상으로, 심화된 물리 개념과 다양한 탐구 방법을 적용하여 물리 현상과 관련된 기본적인 문제를 해결하는 능력을 기르기 위한 과목이다.

‘물리 Ⅱ’의 내용은 역학, 열역학, 전자기학, 광학, 현대물리학 등 물리학의 기본 영역을 고루 학습할 수 있도록 구성한다. 각 영역에서는 물리학에서 활발히 연구되고 있는 내용과 관련된 기본 개념들을 체계적으로 다루어, 이러한 개념들이 첨단과학기술의 탐구와 발전에 어떻게 활용되는지 알게 한다.

‘물리 Ⅱ’의 학습에서는 물리학의 기본 개념들을 구조화된 체계로서 이해하게 하고, 기초적인 정량적 계산 능력도 기르게 하는데 중점을 둔다. 또 최근 연구 결과나 연구 동향과 관련된 물리 현상을 이용하여 학생의 흥미를 유발하고, 자기 주도적 활동을 강조하여 학생의 과학적 태도 및 창의적인 문제 해결력을 기르며, 물리적인 시각으로 자연 현상과 주변 사물을 탐구하도록 지도한다.

2. 목  표

자연 현상에 대하여 흥미와 호기심을 가지고 탐구하여, 과학기술과 관련된 전공 분야로 진출하는 데 필요한 물리학의 전공 기초 소양을 기른다.

가. 물리학의 개념을 체계적으로 이해하고, 자연 현상의 탐구와 문제 해결에 이를 적용한다.

나. 물리학의 탐구방법을 익히고, 자연 현상 및 첨단기술과 관련된 문제 해결에 이를 활용한다.

다. 자연 현상과 물리학 학습에 흥미와 호기심을 가지고, 자연 현상 및 첨단기술과 관련된 문제를 창의적으로 해결하려는 태도를 기른다.

라. 과학․기술․사회의 상호 관계를 인식한다.

3. 내  용

가. 내용 체계

영 역		내용 요소
운동과 에너지	힘과 운동	위치벡터, 힘과 운동법칙, 포물선과 원운동, 운동량 보존, 가속좌표계와 관성력, 단진동
	열에너지	절대온도, 기체운동론, 이상기체 상태방정식, 내부에너지, 열역학 과정, 엔트로피
전기와 자기	전하와 전기장	전위, 전기쌍극자, 평행판 축전기, 전기용량, 유전체
	전류와 자기장	전류에 의한 자기장, 자기선속과 패러데이 법칙, 로렌츠 힘, 자기쌍극자, 자성체, 상호유도, 자체유도, RLC 회로
파동과 빛	파동의 발생과 전달	호이겐스 원리, 정상파와 공명, 굴절과 반사, 회절과 간섭, 도플러 효과와 충격파
	빛의 이용	거울과 렌즈, 광학기기, 엑스선과 감마선, 마이크로파, 레이저, 편광
미시세계와 양자 현상	물질의 이중성	플랑크의 양자설, 빛의 입자성, 드브로이 물질파와 입자의 파동성, 전자현미경
	양자물리	불확정성원리, 슈뢰딩거 방정식, 파동함수, 원자모형, 에너지 준위, 양자터널 효과

나. 영역별 내용

(1) 운동과 에너지

㈎ 힘과 운동

① 위치, 속도, 가속도를 벡터로 표현할 수 있다.

② 물체에 작용하는 힘이 주어졌을 때 운동변화를 정량적으로 이해한다.

③ 지표면 근처에서 일어나는 포물선운동과 원운동을 분석할 수 있다.

④ 2차원에서 운동량 보존 개념을 이용하여 충돌 현상을 설명할 수 있다.

⑤ 가속좌표계 안에서 관성력을 도입하여, 가속좌표계 안에서의 물체의 운동을 설명할 수 있다.

⑥ 단진동의 의미와 진자의 주기에 영향을 주는 변인을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 운동 센서 등을 이용하여 등속운동과 등가속도운동 분석하기

② 충돌실험에서 운동량 보존 관찰하기

㈏ 열에너지

① 절대온도, 섭씨온도와 화씨온도의 차이를 이해한다.

② 기체의 내부에너지와 온도, 압력 등을 분자 운동의 개념으로 이해한다.

③ 이상기체의 의미와 상태 방정식을 이해한다.

④ 열과 일의 출입에 따른 여러 가지 열역학 과정을 이해한다.

⑤ 엔트로피의 의미와 열역학 제2법칙을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 액체 질소에 풍선을 넣으면 부피가 거의 사라지는 현상을 관찰하고 토론하기

② 스털링 엔진의 작동 원리에 대해 조사하고 제작하기

(2) 전기와 자기

㈎ 전하와 전기장

① 전기장, 전기력선, 전위의 관계를 이해하고, 전기쌍극자의 의미를 안다.

② 평행판 축전기의 전기장과 전기용량의 관계를 이해한다.

③ 평행판 축전기의 전기용량을 변화시키기 위한 유전체의 역할을 이해한다.

④ 평행판 축전기의 직렬연결과 병렬연결을 이해하고, 저장된 에너지를 안다.

[탐구 활동 예시]

① 전기쌍극자에 대한 등전위면과 전기력선 그려보기

② 유전체의 종류와 그 쓰임새 조사하기

㈏ 전류와 자기장

① 전류에 의해 자기장이 생성됨을 알고, 직선전류와 원형전류 주위의 자기장을 안다.

② 전류가 흐르는 도체에 작용하는 자기력이나 평행한 도선 사이에 작용하는 힘을 이해한다.

③ 패러데이 법칙을 이용하여 자기선속이 시간에 따라 변화할 때 회로에 유도되는 기전력을 구할 수 있다.

④ 자기장 속에서 운동하는 전하가 받는 로렌츠 힘을 안다.

⑤ 원형전류에 의한 자기쌍극자 모형을 이해하고, 이를 통해 자석의 원리를 설명할 수 있다.

⑥ 코일에 흐르는 전류가 변할 때 자체유도와 상호유도를 이해하고, 변압기의 원리를 안다.

⑦ RLC 회로에서 전자기진동이 발생하는 과정을 정성적으로 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 전자그네 만들기

② 발전기 만들기

(3) 파동과 빛

㈎ 파동의 발생과 전달

① 파동을 진폭, 파장, 진동수, 파동속도의 함수로 표현할 수 있다.

② 중첩의 원리와 호이겐스의 원리에 따라 파동이 진행하는 현상을 이해한다.

③ 정상파와 공명, 굴절과 반사, 회절과 간섭 등 파동의 성질에 대해 이해한다.

④ 도플러 효과를 이해하고 충격파가 발생하는 이유를 안다.

[탐구 활동 예시]

① 기주공명을 이용한 음파의 파장 측정하기

② 도플러 효과를 이용하여 물체의 속도 측정하기

(나) 빛의 이용

① 거울과 렌즈에 의해 상이 맺히는 원리를 이해하고, 광학기기의 구조와 원리를 안다.

② 엑스선, 감마선, 마이크로파와 같은 여러 전자기파가 실생활에서 사용되는 예를 들 수 있다.

③ 레이저의 원리와 종류를 이해한다.

④ 편광의 원리와 응용에 대해 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 두 개의 볼록렌즈를 이용하여 천체망원경을 만들고 배율 구하기

② 편광판을 이용한 광탄성 효과 관찰하기

(4) 미시세계와 양자현상

㈎ 물질의 이중성

① 흑체복사에 대하여 빈 법칙, 슈테판-볼츠만 법칙 등이 만족됨을 알고 플랑크의 양자설을 이해한다.

② 광전효과와 컴프턴 산란을 통하여 빛의 입자성을 이해한다.

③ 드브로이의 물질파 이론과 데이비슨-저머 실험을 통하여 입자의 파동성을 이해한다.

④ 전자의 속도에 따른 물질파의 파장을 구하고, 전자현미경의 분해성능을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 광전효과 실험 장치를 이용하여 플랑크상수 찾기

② 전압에 따른 꼬마전구의 색과 스펙트럼 변화 관찰하기

㈏ 양자물리

① 불확정성의 원리에 따르면 미시세계의 현상은 고전역학으로 설명될 수 없음을 이해한다.

② 슈뢰딩거 방정식을 알고, 그 해인 파동함수와 에너지 준위의 의미를 정성적으로 이해한다.

③ 원자에서 전자의 파동함수에 따른 확률 분포를 이해한다.

④ 양자터널 효과와 STM에 대해 정성적으로 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 양자터널 현상 관측 컴퓨터 모의실험하기

4. 교수ㆍ학습 방법

가. 학습 지도 계획

⑴ 학습 지도에서는 주제와 관련된 학생의 경험이나 일상생활의 문제를 적극 활용한다.

⑵ 학습 내용과 관련된 탐구활동을 중심으로 수업을 계획한다.

⑶ 과학 학습과 관련된 특별 활동, 과학 전시회 등 여러 가지 과학 활동에 학생이 적극 참여할 수 있도록 계획한다.

나. 자료 준비 및 활용

⑴ 과학에 대한 흥미와 호기심을 높일 수 있도록 생활 주변 및 첨단 과학 관련 소재를 학습 자료로 활용한다.

⑵ 첨단 과학, 과학자, 과학사 등과 관련된 자료를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 지도할 수 있도록 과학 도서 목록을 준비한다.

⑶ 학생의 이해를 돕거나 흥미를 유발하기 위하여 모형, 시청각 자료, 소프트웨어, 인터넷 자료 등을 활용할 수 있도록 준비한다.

다. 학습 지도 방법

⑴ 학생의 흥미를 유발할 수 있는 현상을 중심으로 접근한다.

⑵ 문제 인식 및 가설 설정, 탐구 설계 및 수행, 자료 분석 및 해석, 결론 도출 및 평가 등의 탐구 과정을 학습 내용과 적절히 관련시켜 지도함으로써 탐구 능력을 신장시킨다.

⑶ 탐구 활동을 모둠 학습으로 할 때에는 과학 탐구에서 상호 협력이 중요함을 인식시킨다.

⑷ 과학 및 과학과 관련된 사회적 쟁점에 대한 자료를 읽고, 이를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 통하여 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력을 함양할 수 있도록 지도한다.

⑸ 강의, 토의, 실험, 조사, 견학, 과제 연구 등의 다양한 교수ㆍ학습 방법을 적절히 활용하여 지도한다.

⑹ 학생의 지적 호기심과 학습 동기를 유발할 수 있는 발문을 하고, 개방형 질문을 적극 활용한다.

⑺ 다양한 서적을 읽도록 권장함으로써 과학에 대한 흥미와 호기심을 유발하고, 과학ㆍ기술ㆍ사회의 상호 관련성을 이해시킨다.

라. 실험ㆍ실습 지도

⑴ 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

⑵ 실험을 하기 전에 실험실 안전 수칙을 확인하여 준수하고, 사고 발생 시 대처 방안을 미리 수립한다. 특히 파손되기 쉬운 실험 기구, 가열 기구 등을 다룰 때 주의할 사항을 사전에 충분히 지도하여 사고가 발생하지 않도록 한다.

⑶ 시범 실험을 적극적으로 활용한다.

마. 과학 교수ㆍ학습 지도 지원

⑴ 단위 학교에서는 실험, 관찰 등 과학 활동의 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

⑵ 시ㆍ도 교육청에서는 내실 있는 과학 교수ㆍ학습을 위해 과학실, 과학 실험 기자재 등을 확보하기 위한 재원을 지원한다.

5. 평  가

가. 기본 개념의 이해, 과학의 탐구 능력, 과학적 태도 등을 평가하며, 특히 다음 사항에 주안점을 둔다.

⑴ 다양한 자연 현상에 관련된 기본 개념의 통합적인 이해 정도를 평가한다.

⑵ 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

⑶ 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도, 창의성 등을 평가한다.

나. 평가는 선다형, 서술형 및 논술형, 관찰, 보고서 검토, 실기 검사, 면담, 포트폴리오, 자유탐구, 소집단 토론 등의 다양한 방법을 활용한다.

다. 평가는 평가 계획 수립, 평가 문항과 도구 개발, 평가의 시행, 평가 결과의 처리, 평가 결과의 활용 등의 절차를 거쳐 실시한다.

라. 단편적인 지식의 암기가 요구되거나 지나치게 복잡한 계산 문제 위주의 평가를 지양한다.

화학 Ⅰ

1. 성  격

‘화학 Ⅰ’은 공통 교육과정을 이수한 학생들이 현대 지식기반 사회의 민주 시민으로서 화학에 대한 기초 소양을 갖추도록 하기 위한 과목이다. ‘화학 Ⅰ’은 인류 문명의 발전에 기여하고 우리 삶과 밀접하게 관련된 화학 반응을 중심으로 하는 화학의 언어를 이해함으로써 학생들이 화학에 대해 흥미와 관심을 갖고, 화학의 기본 개념을 이해하여 기초적인 소양을 기르도록 하기 위한 과목이다.

‘화학 Ⅰ’은 원자와 분자 수준에서 물질 현상에 대한 기본 개념을 이해하도록 원자론, 주기율, 화학 결합, 분자의 구조, 물질의 성질 등과 같은 화학의 기초적 내용을 유기적으로 다룬다. 또한 개성 있는 원소의 특징, 아름다운 분자의 세계에 대한 이해를 통해 화학이라는 학문의 매력을 경험하도록 구성한다. ‘화학 I'에서는 학생들이 관찰, 실험, 조사, 토론 등 다양한 활동을 통하여 과학적 사고와 다양한 물질 현상을 탐구하는 능력을 기르도록 한다.

2. 목  표

화학의 기초인 원자의 구조와 주기율, 화학 반응식, 화학 결합의 성질과 분자의 구조, 산화 환원과 산과 염기 등을 통해 일상생활과 과학에 관련된 문제들을 화학의 언어에 기초하여 폭넓은 관점에서 이해하고 창의적이고 과학적으로 해결하는데 필요한 지식을 갖춘다.

가. 화학의 언어와 기본 개념을 이해하여 물질 현상의 탐구와 일상생활의 문제 해결에 적용한다.

나. 다양한 물질 현상을 과학적으로 탐구하는 능력을 기르고, 일상생활의 문제들을 원자와 분자 수준에서 생각하고 해결하는 태도를 기른다.

다. 인류 문명의 발전에 이바지한 화학을 통해 자연의 규칙성과 질서에 대한 흥미와 호기심을 기르고, 합리적으로 생각하고 판단하는 태도를 기른다.

라. 과학․기술․사회의 상호 관계를 인식한다.

3. 내  용

가. 내용 체계

영 역		내용 요소
화학의 언어		원소, 화합물, 원자, 분자, 원자량, 분자량, 몰, 화학 반응식
개성 있는 원소	원자의 구조	원자의 구성 입자, 보어 모형, 오비탈, 스핀, 에너지 준위
	주기적 성질	주기율표, 전자 배치, 원자 반지름, 이온화 에너지, 전기 음성도
아름다운 분자 세계	분자 세계의 건축 예술	분자 구조의 다양성, 구조와 기능
	화학 결합	화학 결합, 옥텟 규칙, 쌍극자 모멘트, 결합의 극성
	분자의 구조	전자쌍 반발 이론, 분자 구조, 탄소 화합물
닮은꼴 화학반응	산화 환원	광합성과 호흡, 철의 제련, 암모니아의 합성, 산화수
	산과 염기	염산, 암모니아, 아미노산, 핵산, 중화 반응

나. 영역별 내용

⑴ 화학의 언어

① 불의 발견, 철의 이용, 암모니아의 합성, 화석 연료의 이용 등의 화학 반응이 인류 문명 발전에 기여했다는 사실을 이해한다.

② 인류 문명과 생명에 기여한 화학 반응에 관련된 산소, 수소, 물, 이산화탄소, 포도당 등의 간단한 물질을 소재로 원소, 화합물, 원자, 분자의 개념을 이해한다.

③ 원소 분석을 통하여 여러 가지 화합물의 조성을 확인하여 화학식과 분자의 구조를 밝혀내는 과정을 설명할 수 있다.

④ 아보가드로 수와 몰의 의미를 이해한다.

⑤ 여러 가지 화학 반응을 화학 반응식으로 나타낼 수 있고, 원자량과 분자량 등을 이용해서 화학 반응에서의 양적 관계를 알 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 물의 표현과 특성 조사하기

② 불꽃의 색깔을 통해 화합물을 구성하는 원소 찾아보기

③ 인류 문명에 기여한 화학 반응 조사하기

⑵ 개성 있는 원소

① 원자가 양성자, 중성자, 전자로 구성되어 있음을 알고, 지구에서 가장 흔하게 존재하는 H, C, N, O, Fe 등과 같은 원자의 공통점과 차이점을 설명할 수 있다.

② 원소의 기원, 핵 반응 및 방사성 동위원소의 특성을 이해한다.

③ 보어 모형을 이용하여 수소의 선스펙트럼과 에너지 준위를 설명하고, 대표적인 원자의 유효 핵전하 차이를 안다.

④ 오비탈과 스핀 개념을 이해하고, 배타 원리, 훈트 규칙, 쌓음 원리를 적용하여 다전자 원자의 전자 배치를 설명할 수 있다.

⑤ 주기율표에서 원자가전자의 수, 원자 반지름, 이온화 에너지, 전기 음성도 등 원자의 성질이 주기적으로 변화됨을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 수소 원자의 선스펙트럼을 관찰하고 보어 모형으로 설명하기

② 원자 모형의 변천 이해하기

③ 2주기와 3주기 원소의 주기성 찾아내기

⑶ 아름다운 분자 세계

① 흑연과 다이아몬드, 풀러렌과 나노 튜브 등의 다양한 분자의 구조를 이해하고, DNA 이중나선 구조의 특성과 기능을 이해한다.

② 물과 용융 NaCl의 전기분해 비교 등을 통해 화학 결합의 전기적 성질을 설명할 수 있다.

③ 비활성 기체의 전자 구조를 통해 옥텟 규칙을 이해하고, 옥텟 규칙으로 화학 결합을 설명할 수 있다.

④ 간단한 분자들의 루이스 구조를 통해 공유 결합의 성질과 쌍극자 모멘트와 관련된 결합의 극성을 설명할 수 있다.

⑤ 전자쌍 반발 이론을 통해 분자의 구조를 설명하고, 분자의 극성과 끓는점 등 물리적, 화학적 성질이 분자 구조와 관계가 있다는 사실을 이해한다.

⑥ 탄소화합물의 다양성과 구조적 특징을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 화학 결합의 종류에 따른 물질의 성질 비교하기

② 여러 가지 분자 모형 만들기

③ 물의 전기분해 실험하기

⑷ 닮은꼴 화학반응

① 광합성과 호흡, 철광석의 제련과 철의 부식이 산소에 의한 화학적 산화‧환원 반응임을 이해한다.

② 질소와 수소의 반응에 의한 암모니아의 합성이 전자 이동에 의한 산화‧환원 반응임을 이해한다.

③ 이산화탄소, 물, 메탄, 암모니아에서 화학 결합을 하고 있는 원자들 사이의 전기 음성도 차이로부터 각 원소의 산화수를 설명할 수 있다.

④ 산과 염기가 원소의 산화와 환원에 의해 만들어진다는 사실을 이해한다.

⑤ 산과 염기의 중화 반응을 이해한다.

⑥ 암모니아, 아미노산, 핵산과 같은 산과 염기의 화학적 특성을 이해한다.

⑦ 확장된 옥텟 규칙으로 DNA에서 인산의 구조와 역할을 설명하고, A, T, G, C 염기의 수소 결합을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 아데닌-티민, 구아닌-사이토신 염기쌍의 분자 모형 만들기

② 생활 속에서 산과 염기의 예 찾아보기

③ 철의 부식을 방지하는 방법과 원리 알아보기

4. 교수ㆍ학습 방법

가. 학습 지도 계획

⑴ ‘화학 Ⅰ’의 학습 지도에서는 주제와 관련된 학생의 경험이나 일상생활의 상황을 적극적으로 발굴하여 활용하도록 한다.

⑵ ‘과학’, ‘화학 Ⅱ’ 및 다른 과학 교과와의 연계성을 충분히 강조하고, 학습 내용의 중복이나 비약이 없도록 학습 내용의 수준과 학습 지도 시기 등을 조절할 수 있다.

⑶ 화학 내용 및 화학과 관련된 상식이나 사회적 쟁점에 대한 과학 글쓰기와 토론을 할 수 있도록 수업을 계획한다.

⑷ 학생의 특성, 학교와 지역 사회의 특성 등을 고려하여 내용을 재구성하거나 다양한 학습 방법을 활용하여 지도할 수 있다.

⑸ 과학 학습과 관련된 특별 활동, 과학 전시회 등 여러 가지 과학 활동에 학생이 적극 참여할 수 있도록 계획한다.

나. 자료 준비 및 활용

⑴ 지역의 특성에 따른 자료를 준비하기 어렵거나 탐구 활동이 어려운 내용은 교육과정의 목표에 부합하는 자료나 활동으로 대체할 수 있다.

⑵ 화학에 대한 흥미와 호기심을 높일 수 있도록 생활 주변 및 첨단 과학 관련 소재를 학습 자료로 활용한다.

⑶ 첨단 과학, 과학자, 과학 상식, 과학사 등과 관련된 자료를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 지도할 수 있도록 과학 도서 목록을 준비한다.

⑷ 학생의 이해를 돕거나 흥미를 유발하기 위하여 모형이나 시청각 자료, 소프트웨어, 인터넷 자료 등을 활용할 수 있도록 준비한다.

다. 학습 지도 방법

⑴ 학생의 흥미를 유발할 수 있으면서 가급적 자연현상과 현대 문명의 이해에 중요한 화학 현상을 중심으로 관련된 화학적 개념을 이해하도록 지도한다.

⑵ 과학의 본성을 고려하여 학습을 지도하고 문제 인식 및 가설 설정, 탐구 설계 및 수행, 자료 분석 및 해석, 결론 도출 및 평가 등의 탐구 과정을 통하여 시행착오 및 대담한 가설의 형성 등을 경험할 수 있도록 안내한다.

⑶ 탐구 활동을 모둠 학습으로 할 때에는 과학 탐구에서 상호 협력이 중요함을 인식시킨다.

⑷ 화학이 다른 과학 교과와 밀접하게 관련되어 있으면서 핵심적인 역할을 한다는 사실을 인식시킨다.

⑸ 화학 및 화학과 관련된 과학 상식과 사회적 쟁점에 대한 자료를 읽고, 이를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 통하여 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력을 함양할 수 있도록 지도한다.

⑹ 수업에서 학생들과 의사소통을 할 때에는 학생 자신의 의견을 명확히 표현하고 다른 사람의 의견을 존중하는 태도를 가지게 한다.

⑺ 학생들의 능력과 흥미 등 개인차를 고려하여 지도한다.

⑻ 강의, 토의, 실험, 조사, 견학, 과제 연구 등의 다양한 교수ㆍ학습 방법을 적절히 활용하여 지도한다.

⑼ 학생의 지적 호기심과 학습 동기를 유발할 수 있는 발문을 하고, 개방형 질문을 적극 활용한다.

⑽ 컴퓨터를 활용한 실험, 인터넷, 멀티미디어 등을 적절히 활용한다.

⑾ 첨단 과학, 과학 상식, 과학사, 과학과 기술, 과학과 사회, 환경 등에 관련된 서적을 읽도록 권장함으로써 과학에 대한 흥미와 호기심을 유발하고, 과학ㆍ기술ㆍ사회의 상호 관련성을 이해시킨다.

라. 실험ㆍ실습 지도

⑴ 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

⑵ 실험을 하기 전에 실험실 안전 수칙을 확인하여 준수하고, 사고 발생 시 대처 방안을 미리 수립한다. 특히 화학 약품, 파손되기 쉬운 실험 기구, 가열 기구 등을 다룰 때 주의할 사항을 사전에 충분히 지도하여 사고가 발생하지 않도록 한다.

⑶ 휘발성 물질 사용 시에는 환기에 유의하고, 실험 후의 폐기물은 환경오염을 최소화하도록 처리한다.

마. 과학 교수ㆍ학습 지도 지원

⑴ 단위 학교에서는 실험, 관찰 등 과학 활동의 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

⑵ 시ㆍ도 교육청에서는 내실 있는 과학 교수ㆍ학습을 위해 과학실, 과학 실험 기자재 등을 확보하기 위한 재원을 지원한다.

5. 평  가

가. ‘화학 Ⅰ’에서는 기본 개념의 이해, 과학의 탐구 능력, 과학적 태도 등을 평가하며, 특히 다음 사항에 주안점을 둔다.

⑴ 원소 및 분자의 구조와 결합 및 산화와 환원 등 화학에 관련된 기본 개념의 이해 정도를 평가한다.

⑵ 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활의 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

⑶ 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도, 창의성 등을 평가한다.

나. 평가는 선다형, 서술형 및 논술형, 관찰, 보고서 검토, 실기 검사, 면담, 포트폴리오 등의 다양한 방법을 활용한다.

다. 타당도와 신뢰도가 높은 평가가 되도록 가능하면 공동으로 평가 도구를 개발하여 활용한다.

라. 평가는 설정된 성취 기준에 근거하여 실시하고, 그 결과를 학습 지도 계획 수립과 지도 방법 개선, 진로 지도 등에 활용한다.

마. 평가는 평가 계획 수립, 평가 문항과 도구 개발, 평가의 시행, 평가 결과의 처리, 평가 결과의 활용 등의 절차를 거쳐 실시한다.

화학 Ⅱ

1. 성  격

‘화학 Ⅱ’는 화학 변화의 거시적 특성, 화학 변화와 생명 현상의 관계 등 심화 내용을 배우고자 하는 학생을 대상으로 화학을 포괄적으로 이해시키기 위한 과목이다.

‘화학 Ⅱ’의 내용은 ‘화학 Ⅰ’에서 다루었던 화학의 언어, 원소와 분자의 성질, 화학 반응에 대한 지식을 바탕으로 다양한 물질의 상태, 화학 변화에 따른 에너지의 변화, 자발적 변화 및 평형 현상, 화학 반응의 속도 등과 관련된 화학적 내용을 소개함으로써 화학 변화의 방향과 특징을 종합적으로 이해할 수 있도록 구성한다. ‘화학 II'를 통해서 화학이 인류의 복지와 밀접하게 관련된 과학 분야임을 인식할 수 있도록 구성한다.

‘화학 Ⅱ’는 화학의 기본 개념들이 과학의 다른 분야와 유기적으로 연관되어 있는 것을 이해시키고, 관찰, 실험, 조사, 토론 등 다양한 활동을 통하여 자연 현상의 연관성에 대한 과학적 사고와 탐구 능력을 기르도록 한다. ‘화학 Ⅱ’에서는 수준 높은 화학적 개념, 원리, 법칙의 구체적인 내용을 자세하게 설명하는 대신 활용 방법을 더 강조하여 실용적인 과학적 사고에 도움이 될 수 있도록 한다.

2. 목  표

‘화학 I'에서 배운 개념을 바탕으로 다양한 물질의 상태와 화학 변화에 관련된 문제들을 이해하고 창의적이고 과학적으로 해결하는 데 필요한 화학 지식을 갖춘다.

가. 물질의 다양한 상태, 화학적 변화에서 나타나는 에너지 변화와 평형, 반응의 속도 등을 체계적으로 이해할 수 있는 능력을 기른다.

나. 물질 현상을 과학적으로 탐구하는 능력을 기르고, 물질 현상과 관련된 문제 해결에 이를 활용한다.

다. 물질과 에너지 및 생명에 관련된 현상과 화학 학습에 흥미와 호기심을 가지고, 인류 복지에 중요한 문제들을 과학적으로 해결하려는 태도를 기른다.

라. 과학, 기술, 사회의 상호 관계를 인식한다.

3. 내  용

가. 내용 체계

영 역		내용 요소
다양한 모습의 물질	물질의 상태	분자간 상호작용, 기체, 이상 기체 상태 방정식, 액체와 고체, 상변화
	용액	용액의 농도, 증기압, 총괄성
물질 변화와 에너지	반응열	에너지, 엔탈피, 에너지 보존, 헤스의 법칙
	반응의 자발성	자발성, 엔트로피, 자유 에너지
화학 평형	평형의 원리	화학 평형, 평형 상수, 평형의 이동, 상평형, 용해 평형, 헨리의 법칙
	평형의 이용	산-염기 평형, 화학 전지, 연료 전지, 전기 분해
화학 반응 속도	반응 속도	반응 속도식, 반응 차수, 반감기, 에너지 장벽
	촉매	촉매의 종류, 효소, 촉매의 이용
인류 복지와 화학		의약품 개발, 녹색 화학, 물의 광분해

나. 영역별 내용

⑴ 다양한 모습의 물질

① 여러 가지 분자 간 상호 작용을 이해하고, 분자 간 상호 작용의 크기와 끓는점의 관계를 안다.

② 기체의 온도, 압력, 부피 사이의 관계 및 기체 분압의 의미를 설명하고, 이상 기체 상태 방정식을 이해한다.

③ 온도에 따른 기체 분자 운동의 특성을 이해하고, 확산 속도와 분자량의 관계를 설명할 수 있다.

④ 물의 분자 구조와 수소 결합의 특성을 이용하여 물의 밀도, 열용량, 표면장력, 모세관 현상 등의 성질을 설명하고, 기상 현상, 식물의 물 흡수 등 자연 및 생명 현상을 설명할 수 있다.

⑤ 고체의 종류를 설명하고, 금속의 결합 특성과 결정 구조를 설명할 수 있다.

⑥ 고체, 액체, 기체 사이의 상변화를 설명한다.

⑦ 용액의 다양한 농도의 개념을 이해하고, 실험 결과를 정량적으로 표현할 수 있다.

⑧ 묽은 용액의 증기압 내림, 끓는점 오름, 어는점 내림, 삼투압 등 총괄성에 대해 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 기체의 온도, 압력, 부피 사이의 관계 알아보기

② 대기의 조성 알아보기

③ 환경과 식품 위생 문제와 관련하여 퍼센트와 ppm 이해하기

④ 어는점 내림의 차이로부터 설탕과 포도당 구별하기

⑵ 물질 변화와 에너지

① 화학 반응을 통해 열이 발생하거나 흡수됨을 설명할 수 있다.

② 엔탈피와 결합 에너지의 관계를 설명하고, 헤스의 법칙을 설명할 수 있다.

③ 화학 반응에서 에너지가 보존됨을 설명할 수 있다.

④ 엔트로피의 의미를 정성적으로 설명하고, 고립계에서 자발적 변화와 엔트로피의 관계를 설명할 수 있다.

⑤ 일정한 온도, 압력에서 자유 에너지의 의미를 정성적으로 이해하고, 자유 에너지가 줄어드는 방향으로 자발적 변화가 일어남을 설명할 수 있다.

⑥ 온도에 따라 자발적 변화의 방향이 달라질 수 있다는 사실을 통해서 온도에 따른 물질의 상변화를 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 반응열 측정하기

② 에너지 보존의 예 찾아보기

③ 에너지와 엔트로피의 관점에서 자발적 변화를 관찰하고 설명해보기

⑶ 화학 평형

① 일정한 온도, 압력에서 화학 평형을 자유 에너지의 변화가 없는 상태로 설명할 수 있다.

② 가역 반응에서 동적 평형의 상태를 이해하고, 평형 상수를 이용해서 반응의 진행 방향을 예측할 수 있다.

③ 농도, 압력, 온도가 변함에 따라 화학 평형이 이동함을 관찰하고 이를 설명할 수 있다.

④ 고체, 액체, 기체 사이의 동적 평형과 증기압의 의미를 이해하고 온도와 압력에 따른 물질의 상태를 도표로 나타낼 수 있다.

⑤ 용해 평형에서 용해도를 열역학적 관점에서 설명하고 온도와 압력에 따라 용해도가 변한다는 사실을 설명할 수 있다.

⑥ 산-염기 중화 반응에서의 양적 관계를 설명할 수 있고, 공통이온 효과, 염의 가수 분해에 의해 만들어진 용액의 특성을 설명할 수 있다.

⑦ 이온화도와 이온화 상수를 이용하여 산과 염기의 상대적 세기를 설명할 수 있다.

⑧ 화학 전지, 연료 전지, 전기 분해의 원리를 산화-환원 반응으로 설명하고, 전기량과 반응의 진행 정도와의 관계를 설명할 수 있다.

⑨ 자유 에너지를 통해 산화-환원 반응의 전위차를 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 산-염기의 중화 반응과 염 수용액의 액성 구하기

② 온도, 압력, 농도에 따른 평형 이동을 확인하는 실험 고안하기

③ 다양한 화학 전지 만들어 효율을 비교하기

⑶ 화학 반응 속도

① 실생활에서 경험하는 화학 반응의 속도가 매우 다양하다는 사실을 설명할 수 있다.

② 화학 반응 속도를 반응 물질의 농도로 표현할 수 있음을 설명할 수 있다.

③ 반응 속도의 농도 의존도가 다양하다는 사실을 이해하고, 반감기를 정의할 수 있는 경우도 있음을 설명할 수 있다.

④ 반응 속도가 온도에 따라 민감하게 변한다는 사실을 이해한다.

⑤ 반응 속도가 반응 과정에서 극복해야 할 에너지 장벽에 따라 결정됨을 인식한다.

⑥ 촉매를 이용해서 에너지 장벽의 크기를 변화시켜 반응 속도를 변화시킬 수 있음을 이해하고, 촉매의 종류를 설명할 수 있다.

⑦ 촉매가 효소의 경우처럼 생명 현상뿐만 아니라 암모니아와 고분자 등의 산업적 합성에서도 중요한 역할을 한다는 사실을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 온도와 농도에 따른 반응 속도의 변화 관찰하기

② 산업에서 활용되는 촉매 알아보기

③ 효소의 기능에 대한 열쇠와 자물쇠 모형 알아보기

⑷ 인류 복지와 화학

① 화학이 의약품 개발, 인간과 환경에 더 안전한 녹색 화학과 물의 광분해의 연구 등을 통해 인류의 복지와 미래를 위해 핵심적인 역할을 한다는 사실을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 의약품 개발에서 전통 의학을 활용하는 예 찾아보기

② 녹색 화학의 예 찾아보기

4. 교수ㆍ학습 방법

가. 학습 지도 계획

⑴ ‘화학 Ⅱ’의 학습 지도에서는 학습 지도에서는 주제와 관련된 학생의 경험이나 일상생활의 상황을 적극 발굴하여 활용하도록 한다.

⑵ ‘과학’, ‘화학 Ⅰ’ 및 다른 과학 교과와의 연계성을 충분히 강조하고, 학습 내용의 중복이나 비약이 없도록 학습 내용의 수준과 학습 지도 시기 등을 조절할 수 있다.

⑶ 화학 내용 및 화학과 관련된 상식이나 사회적 쟁점에 대한 과학 글쓰기와 토론을 할 수 있도록 수업을 계획한다.

⑷ 학생의 특성, 학교와 지역 사회의 특성 등을 고려하여 내용을 재구성하거나 다양한 학습 방법을 활용하여 지도할 수 있다.

⑸ 과학 학습과 관련된 특별 활동, 과학 전시회 등 여러 가지 과학 활동에 학생이 적극 참여할 수 있도록 계획한다.

나. 자료 준비 및 활용

⑴ 지역 특성에 따른 자료를 준비하기 어렵거나 탐구 활동이 어려운 내용은 교육과정의 목표에 부합하는 자료나 활동으로 대체할 수 있다.

⑵ 화학에 대한 흥미와 호기심을 높일 수 있도록 생활 주변 및 첨단 과학 관련 소재를 학습 자료로 활용한다.

⑶ 첨단 과학, 과학자, 과학 상식, 과학사 등과 관련된 자료를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 지도할 수 있도록 과학 도서 목록을 준비한다.

⑷ 학생의 이해를 돕거나 흥미를 유발하기 위하여 모형이나 시청각 자료, 소프트웨어, 인터넷 자료 등을 활용할 수 있도록 준비한다.

다. 학습 지도 방법

⑴ 학생의 흥미를 유발할 수 있으면서 가급적 자연현상과 현대 문명의 이해에 중요한 화학 현상을 중심으로 이와 관련된 화학적 개념을 이해하도록 지도한다.

⑵ 과학의 본성에 근거하여 학습을 지도하고 문제 인식 및 가설 설정, 탐구 설계 및 수행, 자료 분석 및 해석, 결론 도출 및 평가 등의 탐구 과정을 통하여 시행착오 및 대담한 가설의 형성 등을 경험할 수 있도록 안내한다.

⑶ 탐구 활동을 모둠 학습으로 할 때에는 과학 탐구에서 상호 협력이 중요함을 인식시킨다.

⑷ 화학이 다른 과학 교과와 밀접하게 관련되어 있으면서 핵심적인 역할을 한다는 사실을 인식시킨다.

⑸ 화학 및 화학과 관련된 과학 상식과 사회적 쟁점에 대한 자료를 읽고, 이를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 통하여 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력을 함양할 수 있도록 지도한다.

⑹ 수업에서 학생들과 의사소통을 할 때에는 학생 자신의 의견을 명확히 표현하고 다른 사람의 의견을 존중하는 태도를 가지게 한다.

⑺ 학생들의 능력과 흥미 등 개인차를 고려하여 지도한다.

⑻ 강의, 토의, 실험, 조사, 견학, 과제 연구 등의 다양한 교수ㆍ학습 방법을 적절히 활용하여 지도한다.

⑼ 학생의 지적 호기심과 학습 동기를 유발할 수 있는 발문을 하고, 개방형 질문을 적극 활용한다.

⑽ 컴퓨터를 활용한 분자 구조 보여주기, 실험, 인터넷, 멀티미디어 등을 적절히 활용한다.

⑾ 첨단 과학, 과학 상식, 과학사, 과학과 기술, 과학과 사회, 환경 등에 관련된 서적을 읽도록 권장함으로써 과학에 대한 흥미와 호기심을 유발하고, 과학ㆍ기술ㆍ사회의 상호 관련성을 이해시킨다.

라. 실험ㆍ실습 지도

⑴ 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

⑵ 실험을 하기 전에 실험실 안전 수칙을 확인하여 준수하고, 사고 발생 시 대처 방안을 미리 수립한다. 특히 화학 약품, 파손되기 쉬운 실험 기구, 가열 기구 등을 다룰 때 주의할 사항을 사전에 충분히 지도하여 사고가 발생하지 않도록 한다.

⑶ 휘발성 물질 사용 시에는 환기에 유의하고, 실험 후의 폐기물은 환경오염을 최소화하도록 처리한다.

마. 과학 교수ㆍ학습 지도 지원

⑴ 단위 학교에서는 실험, 관찰 등 과학 활동의 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

⑵ 시ㆍ도 교육청에서는 내실 있는 과학 교수ㆍ학습을 위해 과학실, 과학 실험 기자재 등을 확보하기 위한 재원을 지원한다.

5. 평  가

가. ‘화학 Ⅱ’에서는 개념의 체계적 이해, 과학의 탐구 능력, 과학적 태도 등을 평가하며, 특히 다음 사항에 주안점을 둔다.

⑴ 물질과 화학 반응 등에 관련된 기본 개념의 이해 정도를 평가한다.

⑵ 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

⑶ 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도, 창의성 등을 평가한다.

나. 평가는 선다형, 서술형 및 논술형, 관찰, 보고서 검토, 실기 검사, 면담, 포트폴리오 등의 다양한 방법을 활용한다.

다. 타당도와 신뢰도가 높은 평가가 되도록 가능하면 공동으로 평가 도구를 개발하여 활용한다.

라. 평가는 설정된 성취 기준에 근거하여 실시하고, 그 결과를 학습 지도 계획 수립과 지도 방법 개선, 진로 지도 등에 활용한다.

마. 평가는 평가 계획 수립, 평가 문항과 도구 개발, 평가의 시행, 평가 결과의 처리, 평가 결과의 활용 등의 절차를 거쳐 실시한다.

생명 과학 I

1. 성  격

‘생명 과학 I’은 생명 과학에 대한 통합적 이해를 통해 현대 지식 기반 사회의 민주 시민으로서 갖추어야 할 생명 과학의 기초 소양을 함양하기 위한 과목이다.

‘생명 과학 I’은 생명 과학의 이해, 세포와 생명의 연속성, 항상성과 건강, 자연 속의 인간 등의 대단원을 설정하고 세포와 세포분열, 유전, 생명 활동과 에너지, 항상성과 몸의 조절, 방어 작용, 생태계의 구성과 기능, 생물의 다양성과 환경 등의 주제로 내용을 구성한다.

‘생명 과학 I’의 내용은 인간을 중심으로 생명 현상을 통합적으로 이해하는 데 초점을 맞추며, 이를 바탕으로 일상생활에서 경험하는 생명 과학 관련 문제를 과학적으로 해결할 수 있는 능력을 기르도록 구성한다. 또한 생명 현상을 세포 이상의 거시적 수준에서 다루며, 질병이나 건강 등 일상생활과 관련된 내용을 다루어 건강한 생활을 영위하고, 생명 현상의 탐구를 통하여 생명의 소중함과 생태계 보전의 중요성을 인식하도록 구성한다.

‘생명 과학 I’에서는 학습자의 경험과 관련된 주제를 중심으로 생명 과학에 대한 흥미와 관심을 유발하여 생명 과학의 기본 개념을 지도하고, 관찰, 실험, 조사, 토론 등 다양한 활동을 통하여 탐구 능력을 기르도록 한다.

2. 목  표

인간을 중심으로 한 생명 현상을 포괄적으로 이해하고, 이와 관련된 문제를 창의적이고 과학적으로 해결하는 데 필요한 과학적 소양을 기른다.

가. 생명 과학의 기본 개념을 통합적으로 이해하고, 생명 현상의 탐구와 생명 현상과 관련된 일상생활의 문제 해결에 이를 적용한다.

나. 생명 현상을 과학적으로 탐구하는 능력을 기르고, 생명 현상과 관련된 일상생활의 문제 해결에 이를 활용한다.

다. 생명 현상에 흥미와 호기심을 가지고, 생명 현상과 관련된 문제를 과학적으로 해결하려는 태도를 기른다.

라. 과학․기술․사회의 상호 관계를 인식한다.

3. 내  용

가. 내용 체계

영 역		내용 요소
생명 과학의 이해		생명의 특성 (생명체의 구성 체제 포함)
세포와 생명의 연속성	세포와 세포분열	세포 주기와 세포 분열, 유전자, 염색체
	유전	멘델 법칙, 사람의 유전 형질, 유전 형질의 발현 (염색체 이상과 유전자 이상)
항상성과 건강	생명활동과 에너지	세포의 생명활동, 소화계, 순환계, 호흡계, 배설계의 통합
	항상성과 몸의 조절	신경계의 기능, 흥분의 전도와 전달, 자극과 반응의 경로, 근수축 운동, 체온 조절, 혈당량 조절, 삼투압 조절
	방어 작용	병원체, 항원, 항체, 면역
자연속의 인간	생태계의 구성과 기능	생물과 환경의 상호 관계, 개체군과 군집, 물질의 순환과 에너지 흐름
	생물의 다양성과 환경	생물 다양성 보전, 생물자원의 이용, 환경과의 연계, 지속가능한 발전

나. 영역별 내용

(1) 생명 과학의 이해

과학자의 탐구와 관련지어 생명 현상의 특징에 대해 포괄적으로 이해한다.

㈎ 생물이 나타내는 생명 현상의 특징을 이해한다.

㈏ 생물체의 구성 체제를 설명할 수 있다.

㈐ 생명 과학 지식이 과학자의 탐구를 통해 구성되었음을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 생명 과학의 탐구 사례 조사하기

(2) 세포와 생명의 연속성

유전자의 전달을 통한 생명의 연속성을 세포분열, 염색체 행동, 유전 현상과 관련지어 이해한다.

㈎ 세포와 세포분열

① DNA, 유전자, 염색체의 관계를 이해한다.

② 세포 주기와 세포 분열을 염색체의 행동과 관련지어 안다.

③ 감수분열에서의 염색체 행동을 유전자와 관련지음으로써 생명의 연속성을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 핵형 분석 결과 해석하기

② 암세포의 세포주기에 대해 자료 해석하기

③ 감수 분열 관찰하기

④ 생명정보학의 발달과 활용에 대해 조사하기

㈏ 유전

① 멘델 법칙을 바탕으로 유전의 기본 원리를 이해한다.

② 사람의 여러 가지 유전 현상을 설명할 수 있다.

③ 염색체 이상과 유전자 이상으로 인한 현상을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 염색체 모형을 이용한 유전현상 모의 활동하기

② 초파리를 이용한 다양한 돌연변이 형질 관찰하기

③ 인간 유전체 사업의 목적과 성과에 대해 조사․토론하기

④ 유전자 치료로 인한 혜택과 문제점에 대해 조사․토론하기

(3) 항상성과 건강

세포가 생명활동을 하는데 필요한 물질 및 에너지의 출입과 관련하여 우리 몸의 각 기관계의 작용을 통합적으로 이해한다.

㈎ 생명활동과 에너지

① 세포의 생명활동을 안다.

② 소화, 순환, 호흡, 그리고 배설의 의미를 양분의 흡수 및 에너지 출입과 관련하여 설명할 수 있다.

③ 각 기관계의 작용을 통합적으로 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 인체 내 영양소와 산소 및 이산화탄소의 이동경로 모형 만들기

② 다양한 음료수에 넣은 효모의 발효 과정에서 생성되는 이산화탄소 방출량 비교하기

③ 비만과 다이어트가 우리 건강에 끼치는 영향에 대해 토론하기

④ 당뇨병의 원인과 치료 방법에 대해 조사․토론하기

㈏ 항상성과 몸의 조절

① 신경계의 기능을 몸의 조절 작용과 관련하여 설명할 수 있다.

② 흥분의 전도와 전달을 이해한다.

③ 근수축 운동의 원리를 이해한다.

④ 신경과 호르몬에 의한 체온 조절과 혈당량 조절 원리를 설명할 수 있다.

⑤ 신장에서 삼투압 조절 과정을 안다.

[탐구 활동 예시]

① 신경계의 이상과 질환에 대해 조사하기

② 운동하는 동안 우리 몸에서 일어나는 여러 가지 변화 측정하기

③ 약물이 신경계와 내분비계에 미치는 영향에 관해 토론하기

㈐ 방어 작용

① 질병을 일으키는 미생물인 병원체에 대해 설명할 수 있다.

② 병원체에 대항하는 우리 몸의 1차 방어 작용을 이해한다.

③ 항원-항체 반응에 의한 면역 작용을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 세균 및 곰팡이 관찰하기

② 혈액형 판정 실험과 수혈관계 조사하기

③ 다양한 백신의 제조 방법에 대해 조사․토론하기

④ 알레르기와 면역의 관계에 대해 조사하기

(4) 자연 속의 인간

자연 속의 한 생물로서 인간이 갖는 환경과의 상호 관계를 생태계 차원에서 이해하고, 생태계 보전의 필요성을 안다.

㈎ 생태계의 구성과 기능

① 생물과 환경과의 상호 관계를 설명할 수 있다.

② 개체군과 군집의 특성을 이해한다.

③ 생태계에서 물질의 순환과 에너지 흐름을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 인간과 숲이 서로에게 미치는 영향 조사하기

② 생태계에서 물질의 순환을 글이나 그림으로 표현하기

③ 생물 군집내의 상호작용 사례 조사하기

④ 지구 온난화의 원인과 대책에 대해 조사․토론하기

⑤ 인구 문제에 대해 조사․토론하기

㈏ 생물의 다양성과 환경

① 생물 다양성의 중요성을 이해하고 생태계 보전 방법을 안다.

② 생물 다양성과 관련하여 생물 자원의 이용과 개발의 필요성을 인식한다.

③ 환경 보호의 필요성을 지속가능한 발전과 연계해서 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 주변의 외래 생물이 생태계에 미친 영향 조사하기

② 멸종 위기 생물과 종 복원에 대해 조사하기

③ 생물자원의 보전과 이용 사이의 갈등 상황 토의하기

④ 적조현상의 원인과 대책에 대해 조사․토론하기

⑤ 지속가능한 발전의 필요성과 방안에 대해 조사․토론하기

4. 교수ㆍ학습 방법

가. 학습 지도 계획

⑴ ‘생명 과학 I’의 학습 지도에서는 주제와 관련된 학생의 경험이나 일상생활의 문제를 적극 발굴하여 활용하도록 한다.

⑵ ‘과학’과 ‘생명 과학 II’ 및 다른 교과와의 연계성을 고려하여 학습 내용의 중복이나 비약이 없도록 학습 내용의 수준과 학습 지도 시기 등을 조절할 수 있다.

⑶ 생명 과학 내용 및 생명 과학과 관련된 사회적 쟁점에 대한 과학 글쓰기와 토론을 할 수 있도록 수업을 계획한다.

⑷ 학생의 특성, 학교와 지역 사회의 특성 등을 고려하여 내용을 재구성하거나 다양한 학습 방법을 활용하여 지도할 수 있다.

⑸ 영역 별로 각 내용 요소를 유기적으로 결합하여 학생의 통합적 이해가 가능하도록 계획한다.

⑹ 과학 학습과 관련된 특별 활동, 과학 전시회 등 여러 가지 과학 활동에 학생이 적극 참여할 수 있도록 계획한다.

나. 자료 준비 및 활용

⑴ 지역에 따라 자료를 준비하기 어렵거나 탐구 활동이 어려운 내용은 교육과정의 목표에 부합하는 자료나 활동으로 대체할 수 있다.

⑵ 생명 과학에 대한 흥미와 호기심을 높일 수 있도록 생활 주변 및 첨단 과학 관련 소재를 학습 자료로 활용한다.

⑶ 첨단 과학, 과학자, 과학사 등과 관련된 자료를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 지도할 수 있도록 과학 도서 목록을 준비한다.

⑷ 학생의 이해를 돕거나 흥미를 유발하기 위하여 모형, 시청각 자료, 소프트웨어, 인터넷 자료 등을 활용할 수 있도록 준비한다.

다. 학습 지도 방법

⑴ 주제 중심으로 내용을 전개하여 학생들의 흥미와 호기심을 유발하면서 생명 과학의 기본 개념을 다루도록 한다.

⑵ 문제 인식 및 가설 설정, 탐구 설계 및 수행, 자료 분석 및 해석, 결론 도출 및 평가 등의 탐구 과정을 학습 내용과 적절히 관련시켜 지도함으로써 탐구 능력을 신장시킨다.

⑶ 탐구 활동을 모둠 학습으로 할 때에는 과학 탐구에서 상호 협력이 중요함을 인식시킨다.

⑷ 생명 과학 내용 및 생명 과학과 관련된 사회적 쟁점에 대한 자료를 읽고, 이를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 통하여 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력을 함양할 수 있도록 지도한다.

⑸ 과학 학습에서 의사소통을 할 때에는 자신의 의견을 명확히 표현하고 다른 사람의 의견을 존중하는 태도를 가지게 한다.

⑹ 학생들의 능력과 흥미 등 개인차를 고려하여 지도한다.

⑺ 강의, 토의, 실험, 조사, 견학, 과제 연구 등의 다양한 교수ㆍ학습 방법을 적절히 활용하여 지도한다.

⑻ 학생의 지적 호기심과 학습 동기를 유발할 수 있는 발문을 하고, 개방형 질문을 적극 활용한다.

⑼ 컴퓨터를 활용한 실험, 인터넷, 멀티미디어 등을 적절히 활용한다.

⑽ 첨단 과학, 과학사, 과학과 기술, 과학과 사회, 환경 등에 관련된 서적을 읽도록 권장함으로써 과학에 대한 흥미와 호기심을 유발하고, 과학ㆍ기술ㆍ사회의 상호 관련성을 이해시킨다.

라. 실험ㆍ실습 지도

⑴ 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

⑵ 실험을 하기 전에 실험실 안전 수칙을 확인하여 준수하고, 사고 발생 시 대처 방안을 미리 수립한다. 특히 화학 약품, 파손되기 쉬운 실험 기구, 가열 기구 등을 다룰 때의 주의점을 사전에 지도하여, 사고가 발생하지 않도록 한다.

⑶ 야외 탐구 활동 및 현장 학습 시에는 사전 답사를 실시하거나 관련 자료를 조사하고 안전 지도를 한다.

⑷ 실험 후의 폐기물은 환경오염을 최소화하도록 처리한다.

⑸ 생물을 다룰 때에는 생명을 존중하고 아끼는 태도를 가지도록 하고, 부득이 생명에 손상을 가했을 경우에는 사후 처리에 유의하여 올바른 생명관을 가지도록 한다.

마. 과학 교수ㆍ학습 지도 지원

⑴ 단위 학교에서는 실험, 관찰 등 과학 활동의 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

⑵ 시ㆍ도 교육청에서는 내실 있는 과학 교수ㆍ학습을 위해 과학실, 과학 실험 기자재 등을 확보하기 위한 재원을 지원한다.

5. 평  가

가. ‘생명 과학 I’에서는 기본 개념의 이해, 과학의 탐구 능력, 과학적 태도 등을 평가하며, 특히 다음 사항에 주안점을 둔다.

⑴ 기본 개념의 통합적인 이해 정도를 평가한다.

⑵ 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

⑶ 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도, 창의성 등을 평가한다.

나. 평가는 선다형, 서술형 및 논술형, 관찰, 보고서 검토, 실험 활동 평가, 면담, 포트폴리오 등의 다양한 방법을 활용한다.

다. 타당도와 신뢰도가 높은 평가가 되도록 가능하면 공동으로 평가 도구를 개발하여 활용한다.

라. 평가는 설정된 성취 기준에 근거하여 실시하고, 그 결과를 학습 지도 계획 수립과 지도 방법 개선, 진로 지도 등에 활용한다.

마. 평가는 평가 계획 수립, 평가 문항과 도구 개발, 평가 시행, 평가 결과 처리, 평가 결과 활용 등의 절차를 거쳐 실시한다.

생명 과학 II

1. 성  격

‘생명 과학 II' 는 생명 과학의 개념과 다양한 탐구 방법을 적용하여 생명 현상과 관련된 문제를 해결하는 능력을 기르기 위한 과목이다.

‘생명 과학 II’의 내용은 세포와 물질대사, 유전자와 생명 공학, 생물의 진화 등으로 구성한다. ‘생명 과학 II’에서는 분자 수준에서의 생명 현상까지 다루어 물리ㆍ화학적 개념과 원리를 생명 현상의 탐구에 활용하며, 탐구 대상을 자연계에 존재하는 다양한 생물로 확대하여 생명 현상을 폭넓게 종합적으로 이해함으로써 생명의 소중함을 인식하고 생명 과학과 인간의 미래를 올바르게 전망하도록 한다.

‘생명 과학 II’에서는 일상생활에서 생명 과학의 응용 등을 제시함으로써 학생의 흥미와 호기심을 유발하여 생명 과학의 기본 개념을 체계적으로 이해시키고 관찰, 실험, 조사, 토론 등 다양한 활동을 통하여 탐구 능력을 기르도록 한다.

2. 목  표

탐구를 통해 생명 과학의 개념을 체계적으로 이해하고, 일상생활이나 전공 분야에서 생명 과학과 관련된 문제를 창의적이고 과학적으로 해결하는 데 필요한 전공 기초 소양을 기른다.

가. 생명 과학의 개념을 체계적으로 이해하고, 생명 현상의 탐구와 문제 해결에 이를 적용한다.

나. 생명 현상을 과학적으로 탐구하는 능력을 기르고, 생명 과학과 관련된 문제 해결에 이를 활용한다.

다. 생명 현상과 생명 과학 학습에 흥미와 호기심을 가지고, 생명 과학과 관련된 문제를 과학적으로 해결하려는 태도를 기른다.

라. 과학․기술․사회의 상호 관계를 인식한다.

3. 내  용

가. 내용 체계

영 역		내용 요소
세포와 물질대사	세포의 특성	핵, 원핵 세포와 진핵 세포의 비교, 세포질, 세포막, 확산, 삼투, 능동 수송, 효소의 구조와 특성
	세포와 에너지	생체막을 통한 에너지 전환, 발효, ATP, 미토콘드리아의 구조와 기능, 해당 과정, TCA 회로, 전자 전달계, 엽록체의 구조와 기능, 명반응, 암반응
유전자와 생명 공학	유전자와 형질 발현	유전정보의 특성, DNA의 복제, 유전 형질의 발현, 유전자 발현의 조절
	생명 공학	생명 공학의 기술과 이용
생물의 진화	생명의 기원과 다양성	생명의 기원, 생물 분류 체계
	진화의 원리	변이, 자연선택, 유전적 평형, 종의 분화

나. 영역별 내용

⑴ 세포와 물질 대사

세포의 물질대사가 효소를 이용한 화학반응에 의해 이루어지며, 이에 필요한 에너지 공급이 생체막을 통한 에너지 전환과 관련됨을 이해한다.

㈎ 세포의 특성

① 세포소기관들이 기능적으로 유기적인 관계를 이루고 있음을 이해한다.

② 원핵 세포와 진핵 세포의 차이점을 설명할 수 있다.

③ 확산, 삼투, 능동 수송 등 세포막을 통한 물질 출입 현상을 이해한다.

④ 효소의 구조와 특성을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 막을 통한 물질의 이동 실험하기

② 리포솜의 활용에 대해 조사․토론하기

③ 효소의 작용 실험하기

㈏ 세포와 에너지

① 미토콘드리아와 엽록체의 구조와 기능을 안다.

② 세포 호흡의 해당 과정, TCA 회로, 광합성의 암반응이 효소에 의한 화학반응임을 이해한다.

③ 세포 호흡의 전자전달계와 광합성의 명반응이 생체막을 통한 에너지 전환 과정임을 이해한다.

④ 발효를 실생활과 관련지어 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 광합성과 관련된 과학사 조사하기

② 잎의 색소 분리하기

③ 발효 실험하기

⑵ 유전자와 생명 공학

생물의 형질 발현을 유전 정보의 특성, 유전자 발현 및 조절과 관련지어 이해하고, 생명공학 기술을 유전자에 관한 지식과 관련지어 설명할 수 있다.

㈎ 유전자와 형질 발현

① 핵산의 구성 성분과 DNA의 구조 및 복제 과정을 이해한다.

② 유전자로부터 단백질이 합성되는 과정을 이해한다.

③ 원핵세포와 진핵세포에서 나타나는 유전자 발현의 조절 과정을 이해한다.

④ 세포 분화와 기관 형성을 유전자의 발현과 관련지어 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① DNA 모형 만들기

② 세포에서 DNA 추출하여 분리하기

③ 유전자 발현 과정 모의 실험하기

④ 유전자 발현에 관한 최신 연구의 활용에 대해 토론하기

㈏ 생명 공학

① 재조합 DNA, 단일 클론 항체, PCR, 인간유전체 사업, 줄기세포, 장기이식 등 생명 공학 기술의 원리를 이해한다.

② 생명 공학의 발달 과정과 가능성 및 사회적 쟁점을 인식한다.

[탐구 활동 예시]

① 유전자 재조합 모의 실험하기

② 생명 공학의 전망 토의하기

③ 생명윤리 쟁점에 대한 의사결정하기

⑶ 생물의 진화

지구상에서 생명체의 기원부터 현재의 다양한 생물로 진화된 과정과 이에 대한 설명으로서 진화의 원리를 이해한다.

㈎ 생명의 기원과 다양성

① 원시 세포의 탄생 과정을 이해한다.

② 진핵 생물의 출현 과정을 이해한다.

③ 다양한 생물의 특징을 생물의 진화와 관련하여 설명할 수 있다.

④ 현재 지구에서 살고 있는 다양한 생물들을 진화와 관련하여 분류할 수 있음을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 원시 세포 탄생에서 리보자임의 역할에 대해 추리하기

② 생물의 분류군을 진화와 관련하여 토론하기

㈏ 진화의 원리

① 개체군 내의 다양한 변이 사이에서 일어나는 경쟁과 자연선택으로 진화를 설명할 수 있다.

② 집단의 유전적 평형과 유전자 풀의 변화로 진화를 설명할 수 있다.

③ 종의 분화 과정을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 하디ㆍ바인베르크 법칙과 관련한 모의 실험하기

② 유전자 풀의 변화 사례 조사하기

4. 교수ㆍ학습 방법

가. 학습 지도 계획

⑴ ‘생명 과학 II’의 학습 지도에서는 개념 체계 중심으로 접근하며, 생명 과학의 최근 연구 동향과 성과 등을 소개하여 진로 탐색에 활용하도록 한다.

⑵ ‘과학’과 ‘생명 과학 I’ 및 다른 교과와의 연계성을 고려하여 학습 내용의 중복이나 비약이 없도록 학습 내용의 수준과 학습 지도 시기 등을 조절할 수 있다.

⑶ 생명 과학 내용 및 생명 과학과 관련된 사회적 쟁점에 대한 과학 글쓰기와 토론을 할 수 있도록 수업을 계획한다.

⑷ 학생의 특성, 학교와 지역 사회의 특성 등을 고려하여 내용을 재구성하거나 다양한 학습 방법을 활용하여 지도할 수 있다

⑸ 과학 학습과 관련된 특별 활동, 과학 전시회 등 여러 가지 과학 활동에 학생이 적극 참여할 수 있도록 계획한다.

나. 자료 준비 및 활용

⑴ 지역에 따라 자료를 준비하기 어렵거나 탐구 활동이 어려운 내용은 교육과정의 목표에 부합하는 자료나 활동으로 대체할 수 있다.

⑵ 생명 과학에 대한 흥미와 호기심을 높일 수 있도록 생활 주변 및 첨단 과학 관련 소재를 학습 자료로 활용한다.

⑶ 첨단 과학, 과학자, 과학사 등과 관련된 자료를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 지도할 수 있도록 과학 도서 목록을 준비한다.

⑷ 학생의 이해를 돕거나 흥미를 유발하기 위하여 모형, 시청각 자료, 소프트웨어, 인터넷 자료 등을 활용할 수 있도록 준비한다.

다. 학습 지도 방법

⑴ 다양한 방법과 소재를 활용하여 학생들의 흥미와 호기심을 유발하고 생명 과학의 주요 개념을 다루도록 한다.

⑵ 문제 인식 및 가설 설정, 탐구 설계 및 수행, 자료 분석 및 해석, 결론 도출 및 평가 등의 탐구 과정을 학습 내용과 적절히 관련시켜 지도함으로써 탐구 능력을 신장시킨다.

⑶ 탐구 활동을 모둠 학습으로 할 때에는 과학 탐구에서 상호 협력이 중요함을 인식시킨다.

⑷ 생명 과학 내용 및 생명 과학과 관련된 사회적 쟁점에 대한 자료를 읽고, 이를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 통하여 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력을 함양할 수 있도록 지도한다.

⑸ 과학 학습에서 의사소통을 할 때에는 자신의 의견을 명확히 표현하고 다른 사람의 의견을 존중하는 태도를 가지게 한다.

⑹ 학생들의 능력과 흥미 등 개인차를 고려하여 지도한다.

⑺ 강의, 토의, 실험, 조사, 견학, 과제 연구 등 다양한 교수ㆍ학습 방법을 적절히 활용하여 지도한다.

⑻ 학생의 지적 호기심과 학습 동기를 유발할 수 있는 발문을 하고, 개방형 질문을 적극 활용한다.

⑼ 컴퓨터를 활용한 실험, 인터넷, 멀티미디어 등을 적절히 활용한다.

⑽ 첨단 과학, 과학사, 과학과 기술, 과학과 사회, 환경 등에 관련된 서적을 읽도록 권장함으로써 과학 관련 진로를 탐색하게 하고 과학ㆍ기술ㆍ사회의 상호 관련성을 이해시킨다.

라. 실험ㆍ실습 지도

⑴ 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

⑵ 실험을 하기 전에 실험실 안전 수칙을 확인하여 준수하고, 사고 발생 시 대처 방안을 미리 수립한다. 특히 화학 약품, 파손되기 쉬운 실험 기구, 가열 기구 등을 다룰 때의 주의점을 사전에 지도하여, 사고가 발생하지 않도록 한다.

⑶ 야외 탐구 활동 및 현장 학습 시에는 사전 답사를 실시하거나 관련 자료를 조사하고 안전 지도를 한다.

⑷ 실험 후의 폐기물은 환경오염을 최소화하도록 처리한다.

⑸ 생명체를 다룰 때에는 생명을 존중하고 아끼는 태도를 가지도록 하고, 부득이 생명에 손상을 가했을 경우에는 사후 처리에 유의하여 올바른 생명관을 가지도록 한다.

마. 과학 교수ㆍ학습 지도 지원

⑴ 단위 학교에서는 실험, 관찰 등 과학 활동의 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

⑵ 시ㆍ도 교육청에서는 내실 있는 과학 교수ㆍ학습을 위해 과학실, 과학 실험 기자재 등을 확보하기 위한 재원을 지원한다.

5. 평  가

가. ‘생명 과학 II’에서는 개념의 체계적 이해, 과학의 탐구 능력, 과학적 태도 등을 평가하며, 특히 다음 사항에 주안점을 둔다.

⑴ 주요 개념의 통합적인 이해 정도를 평가한다.

⑵ 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

⑶ 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도, 창의성 등을 평가한다.

나. 평가는 선다형, 서술형 및 논술형, 관찰, 보고서 검토, 실험 활동 평가, 면담, 포트폴리오 등의 다양한 방법을 활용한다.

다. 타당도와 신뢰도가 높은 평가가 되도록 가능하면 공동으로 평가 도구를 개발하여 활용한다.

라. 평가는 설정된 성취 기준에 근거하여 실시하고, 그 결과를 학습 지도 계획 수립과 지도 방법 개선, 진로 지도 등에 활용한다.

마. 평가는 평가 계획 수립, 평가 문항과 도구 개발, 평가 시행, 평가 결과 처리, 평가 결과 활용 등의 절차를 거쳐 실시한다.

지구 과학 Ⅰ

1. 성  격

‘지구 과학 Ⅰ’은 현대 지식기반 사회의 시민이 갖추어야 할 지구 과학에 대한 기초 소양을 함양하기 위한 과목이다.

‘지구 과학 Ⅰ’은 학생이 관심과 흥미를 가지고 학습할 수 있도록 소중한 지구, 생동하는 지구, 위기의 지구, 다가오는 우주 등의 주제로 내용을 구성한다.

‘지구 과학 I'은 지구에서 일어나는 자연적 변화와 인간 활동에 의해 일어나는 변화를 통해 지구 환경 변화의 심각성을 인식하고 이를 과학적으로 이해하며, 적절한 대응 능력을 기르는 기회를 가지도록 한다.

‘지구 과학 Ⅰ’에서는 시․공간적으로 밀접하게 관련된 지구와 우주에 관한 현상을 통합적으로 이해하는 데 초점을 맞추며, 지구와 우주 및 주변 환경의 변화에 대한 인간의 탐구 노력과 지식의 발달 과정을 이해하여 올바른 자연관과 우주관을 가지도록 한다.

‘지구 과학 Ⅰ’에서는 학습자의 경험과 관련된 주제를 중심으로 지구 과학에 대한 흥미와 관심을 일으켜 지구 과학의 기본 개념을 학습하고, 관찰, 실험, 조사, 토론 등 다양한 활동을 통하여 탐구 능력을 기르도록 한다.

2. 목  표

지구와 우주에 대하여 흥미와 호기심을 가지고 탐구하여 지구의 소중함과 아름다움을 인식하고, 지구 과학의 기본 개념을 이해하며, 과학적 사고력과 창의적 문제 해결력을 길러, 지구 과학과 관련된 다양한 문제를 과학적으로 이해하고 해결하는 데 필요한 능동적인 태도와 과학적 소양을 기른다.

가. 지구 과학의 기본 개념을 이해하고, 지구와 우주에 관한 문제 해결에 이를 적용한다.

나. 지구와 우주를 과학적으로 탐구하는 능력을 기르고, 지구 과학과 관련한 전 지구적 문제와 일상생활의 문제를 과학적으로 이해하고 해결 방안 모색에 이를 활용한다.

다. 지구와 우주의 소중함과 아름다움을 인식하고, 흥미와 호기심을 가지고, 지구와 우주에 관한 문제를 과학적으로 해결하고 실천에 옮기는 태도를 기른다.

라. 과학ㆍ기술ㆍ사회의 상호 관계를 인식하고 지구와 우주에 관한 문제에 대한 사회적 논의에 건설적으로 참여한다.

3. 내  용

가. 내용 체계

영 역		내용 요소
소중한 지구	행성으로서의 지구	생명체를 위한 최적 환경 지구, 지구계의 상호 작용
	지구의 선물	지하자원, 토양자원 대기, 수자원, 자원의 보고로서의 해양 관광자원으로서의 지구 환경, 미래 친환경 에너지
	아름다운 한반도	한반도의 지질과 지형 한반도의 지질 명소
생동하는 지구	고체 지구의 변화	지진·화산과 판구조론, 풍화 작용, 사태, 지질 재해의 피해와 대응책
	유체 지구의 변화	기상ㆍ해양 정보와 생활, 대기·해수의 순환과 기상 현상, 태풍, 황사, 해일, 기타 악기상 등, 기상ㆍ해양 재해의 피해와 대응책
위기의 지구	환경 오염	대기 오염, 해양 오염, 토양 오염, 수질 오염, 우주 쓰레기
	기후 변화	지구 역사 속 기후의 변화, 기후 변화의 원인, 엘니뇨, 온실효과, 지구 온난화, 사막화, 오존홀 등, 지구 환경 변화 해결을 위한 방안
다가오는 우주	천체 관측	별자리 관측과 계절에 따른 별자리 변화, 천체의 운동과 좌표계, 태양 관측, 태양의 표면과 대기의 특징, 행성 관측과 행성의 운동, 달의 위상변화, 일식과 월식
	우주 탐사	우주 탐사선, 태양계 천체들의 특징, 우주 망원경의 종류와 특징, 외계 행성과 생명체 탐사, 최신 우주 탐사 계획

나. 영역별 내용

⑴ 소중한 지구

㈎ 행성으로서의 지구

① 태양계에서 생명체가 살기 위한 조건을 갖춘 유일한 행성으로서 지구의 소중함을 이해한다.

② 지구계를 구성하는 각 권 내의 현상들(오존층, 자기권 등)이 생명 유지에 기여함을 이해한다.

③ 에너지의 순환 및 물질 교환의 관점에서 지구계를 구성하는 각 권의 상호작용을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 금성, 화성, 지구의 특징을 비교하여 지구에만 생물이 존재하는 이유 탐색하기

㈏ 지구의 선물

① 지하자원의 개발과 이용에 대한 예와 경제적 가치를 설명한다. 지하자원의 생성 과정과 개발 과정을 알고, 그것의 활용 사례와 경제적 가치를 설명할 수 있다.

② 자원으로서 토양의 중요성을 알고, 다양한 토양의 생성 과정 및 토양 유실저하 요인과 이에 대한 방지 대책을 제시한다.

③ 대기와 물이 생물권에 작용하는 영향과 중요성을 이해한다.

④ 하천수, 지하수, 빙하 등의 형성과정과 분포를 이해하고, 이에 따른 자연 환경과 인간 생활환경의 관계를 이해한다.

⑤ 해양에서 얻을 수 있는 에너지, 물질, 식량 자원의 종류와 분포를 알고 해양 개발의 중요성을 이해한다.

⑥ 관광자원으로서 활용되는 지구환경의 예를 찾아보고 그 가치를 이해한다.

⑦ 지열, 바람, 조석, 파도, 태양 등 미래의 친 환경 에너지의 원천을 지구에서 얻을 수 있음을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 지구 환경을 활용한 관광자원 개발하기

② 세계 여러 나라의 수자원 개발 및 보존 방법을 조사하여 우리나라에서의 적용 가능성 평가하기

㈐ 아름다운 한반도

① 한반도의 유명 관광지에서 볼 수 있는 지형과 지질학적 현상을 이해한다. (지층과 습곡, 단층, 암석, 지표의 평탄화 과정, 퇴적 작용, 화산 활동, 변성암 생성 과정 등)

② 한반도의 대표적인 아름다운 지형을 심미적인 관점에서 감상하고 소중함을 인식하며, 다양한 방법으로 표현할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 우리 지역의 대표적인 지형의 지질학적 형성 과정을 소개하는 관광 안내판 만들기

② 우리 지역에 있는 암석의 종류 및 특징 조사하기

(2) 생동하는 지구

㈎ 고체 지구의 변화

① 지진, 화산 등 지각의 변화를 일으키는 과정과 원리를 판구조론과 연계하여 설명할 수 있다.

② 풍화 작용의 과학적 원리와 현상을 이해한다.

③ 사태의 과학적 원인, 과정, 결과를 이해한다.

④ 지진, 화산, 사태 등 지질 재해의 종류와 피해 및 피해를 줄이기 위한 대책을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 고체 지구의 변화를 설명하는 다양한 이론의 발달 역사 조사하기

② 지진 예측을 위한 지진 전조 현상을 조사하기

㈏ 유체 지구의 변화

① 고기압이나 저기압이 통과할 때 날씨의 변화 양상과 그 원리를 기단과 전선과 관련지어 이해한다.

② 태풍의 발생, 이동, 소멸 과정과 태풍에 따른 날씨 변화를 대기의 운동, 해양 및 육지와의 상호 작용 등과 관련지어 이해한다.

③ 뇌우, 국지성 호우 등 우리나라의 주요 악기상과 그 생성 메커니즘을 설명할 수 있다.

④ 여러 기상 현상을 대기와 해양의 대순환과 연계하여 설명할 수 있다.

⑤ 대기와 해양에서 일어나는 다양한 현상이 우리 생활에 많은 영향을 준다는 사실을 이해한다.

⑥ 태풍, 뇌우, 토네이도, 해일 등의 피해 사례를 조사하고, 피해를 최소화할 수 있는 방법을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 일기도나 위성사진을 이용하여 기상 현상 해석하기

② 20세기 황사 현상의 변화 추이 분석하기

(3) 위기의 지구

㈎ 환경오염

① 대기 오염, 해양 오염, 토양 오염, 수질 오염 등 각종 지구 환경 오염이 발생하는 과정을 과학적으로 이해한다.

② 다양한 환경오염의 결과로 나타나는 심각한 피해 사례를 조사한다.

③ 우주 쓰레기가 증가하는 원인과 문제의 심각성을 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 지역 환경오염 사례를 활용한 역할 놀이하기

② 오염 물질 배출 제로(zero) 도시 설계하기

③ 지구에서의 변화 과정을 이용하여 환경오염 확산 예측하기

㈏ 기후 변화

① 지구의 역사를 통하여 기후가 어떻게 변해 왔는지를 알고, 고기후 연구 방법을 설명할 수 있다.

② 기후 변화의 원인을 설명하는 여러 가지 가설을 이해한다.

③ 지구 온난화를 지구 열수지와 관련지어 이해한다.

④ 엘니뇨, 해수면 상승, 오존 홀, 사막화, 황사 등과 같은 현상이 지구 환경에 미치는 영향을 설명할 수 있다.

⑤ 인간의 활동에 의한 지구 환경 변화의 사회적, 경제적 영향을 알고, 이와 관련된 문제를 해결하기 위한 다양한 노력들을 알아본다.

[탐구 활동 예시]

① 지구 기온 변화 자료 분석을 통하여 지구 온난화 경향 조사하기

② 관측 자료를 활용하여 한반도의 기후 변화 경향성 파악하기

③ 기후 변화의 원인을 설명하는 다양한 가설을 주제로 과학적 논쟁하기

(4) 다가오는 우주

㈎ 천체관측

① 별은 상대적인 위치가 변하지 않은 채 별자리를 이루며, 별자리가 이동하고 있음을 관측하여 인식한다.

② 지구의 운동에 의하여 천체들이 일주 운동과 연주 운동을 함을 설명할 수 있다.

③ 적도좌표를 이용하여 천체의 위치를 나타내고, 남중시각과 지평선 위에 떠있는 시간을 설명할 수 있다.

④ 여러 파장대로 태양 표면을 관측한 자료를 탐구하여 흑점, 쌀알무늬 등에 대해서 설명할 수 있다.

⑤ 흑점 관측을 통해 태양이 차등 자전함을 설명할 수 있다.

⑥ 태양의 대기를 관측하는 방법을 알고 태양 대기의 특징인 채층, 홍염, 코로나에 대해서 설명할 수 있다.

⑦ 역사적인 관점에서 다양한 태양계 모형을 살펴보고, 이들로 행성의 시운동을 설명할 수 있음을 이해한다.

⑧ 회합주기, 공전주기, 태양에 대한 행성의 위치에 대해 학습하고 행성의 운동이 케플러 법칙을 따름을 설명할 수 있다.

⑨ 달과 태양, 지구의 상대적인 위치로 달의 위상을 설명할 수 있다.

⑩ 일식과 월식이 일어나는 원리를 이해하고 이 때 관측할 수 있는 현상을 설명할 수 있다.

⑪ 달의 위상이 같더라도 달의 적경과 적위에 따라 달의 남중고도와 관측 가능한 시각이 달라짐을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 역서에서 천체의 적도 좌표를 찾아 천체의 관측 시기 알아내고 별자리판에서 확인하기

② 태양 관측 안경이나 필터가 장착된 망원경 또는 인터넷 조사를 통해 다른 파장대에서 관측되는 태양의 모습을 알아보기

③ 태양의 흑점을 관측하고 태양의 위도에 따른 자전 주기 구하기

④ 육안 관측이나 컴퓨터 프로그램, 인터넷, 쌍안경, 망원경 등을 이용하여 행성 관측하기

⑤ 모형을 이용하여 달과 관련된 천문 현상의 원리 탐구하기 (예: 달의 위상 변화, 일식, 월식)

㈏ 우주 탐사

① 태양계 구성원에 대한 탐사 역사에 대해서 알고 탐사를 통해 알게 된 물리적 특징을 설명할 수 있다.

② 우주 탐사선 및 우주정거장의 정의와 역할을 설명하고, 우리나라의 우주 탐사 현황에 대해서 설명할 수 있다.

③ 우주 망원경의 정의와 역할을 알고, 우주 망원경 관측을 통해 알아낸 성과에 대해서 설명할 수 있다.

④ 관측 파장대별로 관측 할 수 있는 천체의 물리적 특징을 이해하고, 망원경의 종류가 다름을 설명할 수 있다.

⑤ 외계 생명체가 살 수 있는 조건을 행성의 일반적인 특성을 통해 이해하고 탐사가 가지는 의미를 설명할 수 있다.

⑥ 외계 행성체 탐사 원리와 방법을 이해하고, 지구 밖 생명체 탐사의 진행상황을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 우주 정거장에서 이루어지는 연구 활동 및 우주인 생활 조사하기

② 지구 밖(태양계 내와 태양계 외부를 모두 포함) 생명체 탐사 프로젝트 조사하기

③ 우리나라의 미래 우주 개발 계획 구상해 보기

④ 별의 광도에 따른 생명존재 가능지역 추정하기

4. 교수ㆍ학습 방법

가. 학습 지도 계획

⑴ ‘지구 과학 Ⅰ’의 학습 지도에서는 주제와 관련된 학생의 경험이나 일상생활의 문제를 적극 활용하도록 한다.

⑵ ‘과학’과 ‘지구 과학 Ⅱ’ 및 다른 교과와의 연계성을 고려하여 학습 내용의 중복이나 비약이 없도록 학습 내용의 수준과 학습 지도 시기 등을 조절할 수 있다.

⑶ 지구 과학 내용과 관련된 사회적 쟁점에 대한 과학 글쓰기와 토론을 할 수 있도록 수업을 계획한다.

⑷ 학생의 수준과 흥미, 학교와 지역 사회의 특성 등을 고려하여 내용을 재구성하거나 다양한 학습 방법을 활용하여 지도할 수 있다.

⑸ 천문, 기상, 해양, 지질 등의 내용을 상호 관련시켜서 이들 내용이 통합적으로 이해되도록 한다.

⑹ 과학 학습과 관련된 특별 활동, 과학 전시회 등 여러 가지 과학 활동에 학생이 적극 참여할 수 있도록 계획한다.

⑺ 지질 답사나 천체 관측과 같은 야외 활동의 경우 자료 준비, 관찰자, 관찰 내용, 안전 지도 등에 관한 계획을 미리 세워 수업에 차질이 없게 한다.

나. 자료 준비 및 활용

⑴ 지역에 따라 자료를 준비하기 어렵거나 탐구 활동을 하기 어려운 경우에는 인터넷, 동영상 등 교육과정의 목표에 부합하는 자료나 활동으로 대체할 수 있다.

⑵ 지구 과학에 대한 흥미와 호기심을 높일 수 있도록 생활 주변 및 첨단 과학 관련 소재를 학습 자료로 활용한다.

⑶ 첨단 과학, 과학자, 과학사 등과 관련된 자료를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 지도할 수 있도록 과학 도서 목록을 준비한다.

⑷ 학생의 이해를 돕거나 흥미를 유발하기 위하여 모형이나 시청각 자료, 소프트웨어, 인터넷 자료 등을 활용할 수 있도록 준비한다.

다. 학습 지도 방법

⑴ 주제 중심으로 내용을 전개하여 학생들의 흥미와 호기심을 유발하면서 지구 과학의 기본 개념을 다루도록 하며, 흥미로운 주제 탐구를 통해 적성을 발굴하고 과학 분야의 진로를 탐색하게 한다.

⑵ 탐구 과정을 학습 내용과 적절히 관련시켜 지도함으로써 탐구 능력을 신장시킨다.

⑶ 탐구 활동에서 모둠 학습의 경험을 통해 과학 탐구에서 상호 협력이 중요함을 인식시킨다.

⑷ 과학 및 과학과 관련된 사회적 쟁점에 대한 자료를 읽고, 이를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 통하여 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력을 함양할 수 있도록 지도한다.

⑸ 학습 활동은 가능한 한 학생 중심으로 진행하며, 수업에서 의사소통을 할 때에는 자신의 의견을 명확히 표현하고 다른 사람의 의견을 존중하는 태도를 가지게 한다.

⑹ 학생들의 능력과 흥미 등 개인차를 고려하여 지도한다.

⑺ 강의, 토의, 실험, 조사, 견학, 과제 연구 등의 다양한 교수․학습 방법을 적절히 활용하여 지도한다.

⑻ 학생의 지적 호기심과 학습 동기를 유발할 수 있는 발문을 하고, 개방형 질문을 적극 활용한다.

⑼ 컴퓨터를 활용한 실험, 인터넷, 멀티미디어 등을 적절히 활용한다.

⑽ 첨단 과학, 과학사, 과학과 기술, 과학과 사회, 환경 등에 관련된 서적을 읽도록 권장함으로써 과학에 대한 흥미와 호기심을 유발하고, 과학․기술․사회의 상호 관련성을 이해시킨다.

라. 실험․실습 지도

⑴ 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

⑵ 실험을 하기 전에 실험실 안전 수칙을 확인하여 실험 시 이를 준수하도록 하고, 사고 발생 시 대처 방안을 미리 수립한다. 특히 화학 약품, 파손되기 쉬운 실험 기구, 가열 기구 등을 다룰 때의 주의점을 사전에 지도하여, 사고가 발생하지 않도록 한다.

⑶ 야외 탐구 활동 및 현장 학습 시에는 반드시 사전 답사를 실시하고 관련 자료를 조사하여 안전하고 효과적인 수업이 되도록 지도한다.

⑷ 실험 후의 폐기물은 환경오염을 최소화하도록 처리한다.

마. 과학 교수․학습 지도 지원

⑴ 단위 학교에서는 실험, 관찰 등 과학 활동의 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

⑵ 시․도 교육청에서는 내실 있는 과학 교수․학습을 위해 과학실, 과학 실험 기자재 등을 확보하기 위한 재원을 지원한다.

5. 평  가

가. ‘지구 과학 Ⅰ’에서는 기본 개념의 이해, 과학의 탐구 능력, 과학적 태도 등을 평가하며, 특히 다음 사항에 주안점을 둔다.

⑴ 지구, 우주 및 지구 환경과 관련된 기본 개념의 통합적인 이해 정도를 평가한다.

⑵ 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

⑶ 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도, 창의성 등을 평가한다.

나. 평가는 선다형, 서술형 및 논술형, 관찰, 보고서 검토, 실기 검사, 면담, 포트폴리오 등의 다양한 방법을 활용한다.

다. 타당도와 신뢰도가 높은 평가가 되도록 가능하면 공동으로 평가 도구를 개발하여 활용한다.

라. 평가는 설정된 성취 기준에 근거하여 실시하고, 그 결과를 학습 지도 계획 수립과 지도 방법 개선, 진로 지도 등에 활용한다.

마. 평가는 평가 계획 수립, 평가 문항과 도구 개발, 평가의 시행, 평가 결과의 처리, 평가 결과의 활용 등의 절차를 거쳐 실시한다.

지구 과학 Ⅱ

1. 성  격

‘지구 과학 II’는 지구와 우주에 대해 흥미가 많은 학생과 이공계 진학자를 위한 과목이다.

‘지구 과학 II’는 지구와 우주에 관한 현상을 전체적인 관점에서 볼 수 있도록 지구의 구조와 지각의 물질, 지구의 변동과 역사, 대기와 해양의 운동과 상호작용, 천체와 우주 등에 대한 내용으로 구성한다.

‘지구 과학 II’에서는 주변 현상과 시․공간적으로 밀접하게 관련된 지구와 우주에 관한 현상에 대한 기본 개념을 체계적으로 이해하는 데 초점을 맞추며, 지구와 우주 및 주변 환경의 변화에 대한 인간의 탐구 노력과 지구 과학 지식의 발달과정을 이해하여 과학관련 분야로 진학하는 데 필요한 지식과 탐구능력 및 창의성을 갖게 한다.

‘지구 과학 II'에서는 학습자의 경험과 관련된 주제를 중심으로 지구 과학에 대한 흥미와 관심을 유발하여 지구 과학의 기본 개념을 지도하고, 지구 과학자의 탐구 과정인 관찰, 실험, 조사, 토론 및 토의, 답사 등 다양한 활동을 통하여 탐구 능력 및 창의성을 기르도록 한다.

2. 목  표

지구와 우주에 대하여 흥미와 호기심을 가지고 탐구하여 지구 과학의 기본 개념을 체계적으로 이해하고 과학적 사고력과 창의적 문제 해결력을 길러, 지구 과학이나 과학과 관련된 문제를 과학적으로 해결하는 데 필요한 과학적 역량과 태도를 기른다.

가. 지구 과학의 주요 개념을 체계적으로 이해하고, 지구와 우주에 관한 문제를 해결하는 데 이를 적용한다.

나. 지구와 우주를 과학적으로 탐구하는 능력을 기르고, 지구 과학이나 일상생활의 문제 해결 방안 모색에 이를 활용한다.

다. 지구와 우주에 대한 흥미와 호기심을 가지고, 지구와 우주에 관한 문제를 과학적으로 해결하고 실천에 옮기려는 태도를 기른다.

라. 과학ㆍ기술ㆍ사회의 상호 관계를 인식하고 지구 및 우주 관련 문제에 대한 사회적 논의에 건설적으로 참여한다.

3. 내  용

가. 내용 체계

영 역		내용 요소
지구의 구조와 지각의 물질	지구의 구조	지구의 내부 구조(지진파), 지구의 중력장, 지구의 자기장
	지각의 물질	조암 광물, 암석의 생성과정과 특징
지구의 변동과 역사	지구의 변동	지구내부 에너지, 조륙운동과 지각평형설, 판구조론, 지각변동(지진, 화산, 조산운동), 지질구조
	지구의 역사	지사학의 주요 원리와 적용, 상대연령과 절대연령, 화석, 지질시대
	우리나라의 지질	지질조사와 지질도, 우리나라의 암석, 우리나라의 화석, 한반도의 형성
대기와 해양의 운동과 상호작용	대기의 운동과 순환	단열변화, 대기의 안정도, 안개와 구름, 정역학 평형, 지균풍, 경도풍, 지상풍, 지구의 에너지 평형과 대기 대순환, 편서풍 파동과 제트류, 전선 저기압의 발생과 이동, 편동풍 파동과 열대 저기압, 태풍
	해수의 운동과 순환	해수의 수온과 염분, 밀도, 용존산소량, 정역학 평형, 해파와 조석, 에크만 수송과 취송류, 지형류, 경계류, 심층 순환과 심층 해류
	대기와 해양의 상호작용	대기의 대순환과 해양의 표층 순환의 관계, 해양의 표층 순환과 대양의 해류, 용승과 침강, 엘니뇨와 라니냐, 남방진동, 해양의 변화에 따른 기후 변화
천체와 우주	별의 특성	별까지의 거리, 별의 운동, 별의 물리량, H-R도, 별의 에너지원, 별의 내부 구조, 별의 진화
	우리 은하	우리 은하의 구조, 우리 은하의 물리량, 성간 물질의 관측적 특성, 성간 물질의 종류
	은하와 우주	허블의 은하 분류법, 특이은하, 우주의 거대구조 허블 법칙, 우주 배경 복사, 빅뱅 우주(급팽창, 가속팽창우주), 암흑 물질, 암흑 에너지

나. 영역별 내용

(1) 지구의 구조와 지각의 물질

㈎ 지구의 구조

① 지진파의 종류와 특성을 이해하고, 지진파를 이용하여 알아낸 지구 내부의 구조와 각 층의 특징을 설명할 수 있다.

② 지구 중력을 측정하는 방법을 알고, 지구의 중력 분포를 설명할 수 있다.

③ 지구 자기장의 발생 과정과 성질, 그리고 그 변화를 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 한반도 지각 두께 구하기

② 단진자를 이용한 지구 중력가속도 측정하기

㈏ 지각의 물질

① 조암광물의 여러 가지 성질을 조사하고, 그 특징을 설명할 수 있다.

② 마그마의 생성과정과 분화작용을 이해한다.

③ 마그마의 종류와 산출 상태에 따라 다양한 화성암이 생성됨을 이해한다.

④ 퇴적암의 생성과정과 퇴적구조를 이해하고 퇴적환경을 해석하는 데 이를 활용한다.

⑤ 변성암의 생성과정과 주요 변성암의 특징을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 편광 현미경을 이용하여 조암광물의 광학적 특성 관찰하기

② 암석의 특징 관찰 및 분류하기

(2) 지구의 변동과 역사

㈎ 지구의 변동

① 지구 내부에너지의 근원이 무엇이며, 어떤 형태로 나타나는지를 설명할 수 있다.

② 지각의 융기와 침강 운동이 있었음을 여러 가지 지질학적 증거를 제시하고, 지각 평형설을 도입하여 설명할 수 있다.

③ 대륙 이동설 이후 판구조론이 대두되기까지의 과정과 이를 뒷받침하였던 여러 가지 증거를 이해한다.

④ 화산, 지진, 조산운동 등의 지각 변동을 판구조론으로 설명할 수 있다.

⑤ 판 경계에 따라 생성되는 마그마의 종류가 다름을 이해한다.

⑥ 다양한 지질구조(습곡, 단층, 부정합)의 생성과정을 설명할 수 있다.

㈏ 지구의 역사

① 지사학의 주요 원리를 이해하고 이를 지구의 역사 해석에 적용한다.

② 지층의 상대 연대와 절대 연대를 구하는 방법을 이해한다.

③ 지질 시대의 환경과 생물을 기(期) 수준에서 이해하고, 중요한 지질학적 사건을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 주어진 자료로부터 절대 연대 구하기

㈐ 우리나라의 지질

① 지질조사에 필요한 도구를 다룰 수 있고, 지질도를 해석한다.

② 우리나라의 주요 암석 및 화석과 분포를 중요한 지질학적 사건 및 지질시대와 관련지어 이해한다.

③ 한반도의 지질학적 형성 과정을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 주향과 경사 측정하기

② 지질 단면도 그리기

③ 주변의 대표적인 관광지의 지질답사 보고서 작성하기

④ 우리 고장에 분포하는 지층과 암석을 조사하고, 한반도의 지사와 비교하기

(3) 대기와 해양의 운동과 상호작용

(가) 대기의 운동과 순환

① 단열변화의 과정을 이해하고, 건조단열변화와 습윤단열변화의 차이점을 설명할 수 있다.

② 기온의 연직 분포와 대기의 안정도와의 관계를 이해하고, 안개 및 구름의 발생 원리를 설명할 수 있다.

③ 정역학 평형을 이용하여 대기압 및 대기를 움직이는 힘을 정량적으로 이해한다.

④ 지균풍, 경도풍, 지상풍의 발생 원리와 관련된 힘의 작용을 설명할 수 있다.

⑤ 대기 대순환을 지구의 에너지 평형의 관점에서 이해하고, 이를 지구 규모의 풍계와 연관지어 설명할 수 있다.

⑥ 편서풍 파동과 제트류의 발생 과정을 이해하고, 이를 통해 지상의 전선 저기압 주변의 날씨를 설명할 수 있다.

⑦ 편동풍 파동의 발생 과정을 이해하고, 이를 열대성 저기압과 태풍 주변의 날씨와 관련지어 설명할 수 있다.

(나) 해수의 운동과 순환

① 해수의 물리적, 화학적 성질을 이해하고, 실측 자료를 근거로 해수의 온도, 염분, 밀도, 용존산소량 등의 분포를 설명할 수 있다.

② 정역학 평형을 이용하여 수압 및 해수를 움직이는 힘을 정량적으로 이해한다.

③ 해파의 발생과정을 이해하고, 천해파와 심해파, 해일의 차이점을 설명할 수 있다.

④ 해일이 발생하는 여러 가지 원인을 이해한다.

⑤ 조석의 발생 과정을 이해하고, 각 지역에서의 조석 양상을 설명할 수 있다.

⑥ 에크만 수송과 취송류, 지형류 이해하고, 대양의 해류 및 서안 경계류, 동안 경계류의 특징을 설명할 수 있다.

⑦ 심층 순환이 수온과 염분의 차이에 의한 밀도 순환임을 이해하고, 중요한 심층 해류를 설명할 수 있다.

(다) 대기와 해양의 상호작용

① 대기의 대순환과 해양의 표층 순환과의 관계를 주요 표층 해류를 중심으로 설명할 수 있다.

② 대기와 해수의 상호작용의 사례로서 해수의 용승과 침강, 엘니뇨와 라니냐, 남방진동의 발생 과정과 관련 현상을 이해한다.

③ 해양의 변화에 따른 기후 변화를 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 단열선도를 이용하여 대기의 안정도 해석하기

② 우리나라 주변 해역의 해수 성질의 시공간적 분포에 대한 인공위성 자료 조사하기

③ 편서풍 파동과 제트류를 이용하여 상층 일기도를 분석하고 중장기 예보문 작성하기

④ 회전원판을 이용한 전향력 실험

⑤ 회전 수조를 이용한 편서풍 파동 실험

⑥ 해파(쓰나미) 발생 및 전파 실험

(4) 천체와 우주

㈎ 별의 특성

① 별까지의 거리를 측정하는 방법을 설명할 수 있다.

② 별의 공간 운동을 설명할 수 있다.

③ 별의 색, 온도, 분광형, 광도, 등급, 질량-광도 관계, 질량-반경 관계 등 물리량을 설명할 수 있다.

④ H-R도 상에서 별을 분류할 수 있다.

⑤ 별의 에너지원과 내부구조를 설명할 수 있다.

⑥ 별의 생성과 진화 과정에 따른 특징을 설명하고, 성단의 H-R도를 이해한다.

[탐구 활동 예시]

① 세페이드 변광성의 주기-광도 관계를 이용하여 별까지의 거리 구하기

② 우리 은하의 별 데이터를 이용하여 H-R도 작성하기

③ 산개 성단의 H-R도 주계열 맞추기를 통하여 성단까지의 거리 구하기

④ 산개 성단과 구상 성단의 H-R도를 이용하여 성단의 나이 추정하기

㈏ 우리 은하

① 21cm 수소선을 이용하여 은하의 나선팔 구조를 알아낸 과정을 설명할 수 있다.

② 우리 은하의 속도곡선을 이용하여 우리 은하의 질량과 암흑 물질의 존재를 설명할 수 있다.

③ 별 빛의 흡수, 산란, 적색화 등을 일으키는 성간 물질에 대해 설명할 수 있다.

④ 우리 은하 내의 원자운, 분자운, HII 영역, 코로나영역의 특징을 설명할 수 있다.

[탐구 활동 예시]

① 구상 성단의 분포를 이용하여 우리 은하의 중심 찾기

② 21cm 수소선 관측 자료를 이용하여 우리 은하의 속도분포 그리기

㈐ 은하와 우주

① 허블 은하 분류를 이용하여 외부 은하의 모양이 다양함을 이해한다.

② 전파 은하, 퀘이사, 세이퍼트 은하, 충돌 은하 등 다양한 특이은하가 있음을 이해한다.

③ 은하의 집단과 우주의 거대 구조를 이해한다.

④ 허블 법칙으로부터 우주가 팽창하고 있음을 이해한다.

⑤ 우주 배경 복사, 초신성관측 등의 최신 관측 자료를 바탕으로 급팽창 우주와 가속우주를 포함하는  빅뱅(대폭발)우주를 설명할 수 있다.

⑥ 우주의 대부분이 암흑 물질과 암흑 에너지로 이루어져 있음을 안다.

[탐구 활동 예시]

① 다양한 은하 사진을 이용하여 은하 분류하기

② 외부 은하의 적색 편이를 이용하여 후퇴 속도 계산하기

③ 허블 딥 필드 사진에 나타난 은하의 수 세기를 통하여 우주의 등방성 이해하기

④ 은하 거리와 시선속도 데이터를 이용하여 허블 상수와 우주의 나이 구하고 성단의 나이와 비교하기

4. 교수ㆍ학습 방법

가. 학습 지도 계획

⑴ ‘지구 과학 Ⅱ’의 학습 지도에서는 개념 체계 중심으로 접근하며, 지구 과학의 최근 연구 동향과 성과 등을 소개하여 진로 탐색에 활용하도록 한다.

⑵ ‘과학’과 ‘지구 과학 Ⅰ’ 및 다른 교과와의 연계성을 고려하여 학습 내용의 중복이나 비약이 없도록 학습 내용의 수준과 학습 지도 시기 등을 조절할 수 있다.

⑶ 지구 과학 내용 및 과학과 관련된 사회적 쟁점에 대한 과학 글쓰기와 토론을 할 수 있도록 수업을 계획한다.

⑷ 학생의 수준과 흥미 등의 특성, 학교와 지역 사회의 특성 등을 고려하여 내용을 재구성하거나 다양한 학습 방법을 활용하여 지도할 수 있다.

⑸ 천문, 기상, 해양, 지질 등의 내용을 상호 관련시켜서 이들 내용이 통합적으로 이해되도록 한다.

⑹ 과학 학습과 관련된 특별 활동, 과학 전시회 등 여러 가지 과학 활동에 학생이 적극 참여할 수 있도록 계획한다.

⑺ 지질 답사나 천체 관측과 같은 야외 활동의 경우 자료 준비, 관찰자, 관찰 내용, 안전 지도 등에 관한 계획을 미리 세워 수업에 차질이 없게 한다.

나. 자료 준비 및 활용

⑴ 지역에 따라 자료를 준비하기 어렵거나 탐구 활동이 어려운 경우에는 인터넷, 동영상 등 교육과정의 목표에 부합하는 자료나 활동으로 대체할 수 있다.

⑵ 지구 과학에 대한 흥미와 호기심을 높일 수 있도록 생활 주변 및 첨단 과학 관련 소재를 학습 자료로 활용한다.

⑶ 첨단 과학, 과학자, 과학사 등과 관련된 자료를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 지도할 수 있도록 과학 도서 목록을 준비한다.

⑷ 학생의 이해를 돕거나 흥미를 일으키기 위하여 모형이나 시청각 자료, 소프트웨어, 인터넷 자료 등을 활용할 수 있도록 준비한다.

다. 학습 지도 방법

⑴ 다양한 방법과 소재를 활용하여 학생들의 흥미와 호기심을 유발하고 지구 과학의 주요 개념을 다루도록 하며, 흥미로운 주제 탐구를 통해 적성을 발굴하고 과학 분야의 진로를 탐색하게 한다.

⑵ 탐구 과정을 학습 내용과 적절히 관련시켜 지도함으로써 탐구 능력을 신장시킨다.

⑶ 모둠탐구 활동에서는 상호 협력이 중요함을 인식시킨다.

⑷ 과학과 관련된 사회적 쟁점에 대한 자료를 읽고, 이를 활용한 과학 글쓰기와 토론을 통하여 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력을 함양할 수 있도록 지도한다.

⑸ 학습 활동은 가능한 한 학생 중심으로 진행하며, 수업에서 의사소통을 할 때에는 자신의 의견을 명확히 표현하고 다른 사람의 의견을 존중하는 태도를 가지게 한다.

⑹ 학생들의 능력과 흥미 등 개인차를 고려하여 지도한다.

⑺ 강의, 토의, 실험, 조사, 견학, 과제 연구 등 다양한 교수ㆍ학습 방법을 적절히 활용하여 지도한다.

⑻ 학생의 지적 호기심과 학습 동기를 유발할 수 있는 질문을 하고, 개방형 질문을 적극 활용한다.

⑼ 컴퓨터를 활용한 실험, 인터넷, 멀티미디어 등을 적절히 활용한다.

⑽ 첨단 과학, 과학사, 과학과 기술, 과학과 사회, 환경 등에 관련된 서적을 읽도록 권장함으로써 과학 관련 진로를 탐색하게 하고 과학ㆍ기술ㆍ사회의 상호 관련성을 이해시킨다.

라. 실험ㆍ실습 지도

⑴ 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

⑵ 실험을 하기 전에 실험실 안전 수칙을 확인하여 실험시 이를 준수하도록 하고, 사고 발생 시 대처 방안을 미리 수립한다. 특히 화학 약품, 파손되기 쉬운 실험 기구, 가열 기구 등을 다룰 때의 주의점을 사전에 지도하여, 사고가 발생하지 않도록 한다.

⑶ 야외 탐구 활동 및 현장 학습 시에는 반드시 사전 답사를 실시하고 관련 자료를 조사하여 안전하게 지도 한다.

⑷ 실험 후의 폐기물은 환경오염을 최소화하도록 처리한다.

마. 과학 교수ㆍ학습 지도 지원

⑴ 단위 학교에서는 실험, 관찰 등 과학 활동의 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

⑵ 시ㆍ도 교육청에서는 내실 있는 과학 교수ㆍ학습을 위해 과학실, 과학 실험 기자재 등을 확보하기 위한 재원을 지원한다.

5. 평  가

가. ‘지구 과학 Ⅱ’에서는 개념의 체계적 이해, 과학의 탐구 능력, 과학적 태도 등을 평가하며, 특히 다음 사항에 주안점을 둔다.

⑴ 지구, 우주 및 지구 환경과 관련된 주요 개념의 통합적인 이해 정도를 평가한다.

⑵ 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

⑶ 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도, 창의성 등을 평가한다.

나. 평가는 선다형, 서술형 및 논술형, 관찰, 보고서 검토, 실기 검사, 면담, 포트폴리오 등의 다양한 방법을 활용한다.

다. 타당도와 신뢰도가 높은 평가가 되도록 가능하면 공동으로 평가 도구를 개발하여 활용한다.

라. 평가는 설정된 성취 기준에 근거하여 실시하고, 그 결과를 학습 지도 계획 수립과 지도 방법 개선, 진로 지도 등에 활용한다.

마. 평가는 평가 계획 수립, 평가 문항과 도구 개발, 평가의 시행, 평가 결과의 처리, 평가 결과의 활용 등의 절차를 거쳐 실시한다.