[2022 개정 교육과정] 통합과학 1, 통합과학 2 내용과 성취기준

2022 개정 교육과정 통합과학 1, 통합과학 2의 내용과 성취기준입니다. 2015 개정 교육과정에서 통합과학 한 권이었던 교과가 통합과학 1과 통합과학 2로 변경되었습니다. 2023년 10월 기준으로 2022 개정 교육과정이 적용된 통학과학 1, 2의 교과서가 출판되지 않았지만, 교육부에서 고시한 내용을 기준으로 내용과 성취기준을 정리해 봅니다.

 

 

 

2022 개정 교육과정 통합과학 1, 통합과학 2 내용과 성취기준

 

 

 

2022 개정 교육과정에 따르면 통합과학 1과 통합과학 2는 학생들이 과학 기초 학력을 보장하기 위한 과목으로 기본 개념을 익히는 과학과 공통과목에 속합니다.

 

 

‘통합과학1’은 과학의 기초, 물질과 규칙성, 시스템과 상호작용의 3개 영역으로 구성된다. ‘통합과학2’는 변화와 다양성, 환경과 에너지, 과학과 미래 사회의 3개 영역으로 구성된다. 과학의 기초 영역에서는 시공간을 포함한 과학 탐구에서 중요한 기본량과 단위, 측정과 표준 등 과학의 도구적 언어를 다룬다. 물질과 규칙성, 시스템과 상호작용, 변화와 다양성, 환경과 에너지 영역은 전통적인 과학의 기초 지식과 개념에 해당하는 내용이면서도 빅 아이디어 중심으로 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학과 같은 과학 영역을 관통하고 통합하는 내용으로 구성하였다. 과학과 미래 사회 영역에서는 인공지능과 로봇, 생명과 과학 윤리 등 지속가능한 미래 사회의 책임 있는 민주 시민이 갖추어야 할 첨단 과학 지식, 인공지능과 과학 탐구, 과학⋅기술⋅윤리 등을 다룬다.

※ 교육부 고시 제2022-33호 [별책 9]

 

 

 

통합과학 1 

 

내용체계

 

범주	내용요소
1. 과학의 기초	⋅ 기본량과 단위 ⋅ 측정과 어림 ⋅ 정보와 신호
2. 물질과 규칙성	⋅ 원소 형성 ⋅ 별의 진화 ⋅ 원소의 주기성 ⋅ 이온 결합 ⋅ 공유 결합 ⋅ 지각과 생명체 구성 물질의 규칙성 ⋅ 물질의 전기적 성질
3. 시스템과 상호작용	⋅ 지구시스템의 구성과 상호작용 ⋅ 판구조론과 지각 변동 ⋅ 중력장 내의 운동 ⋅ 충격량과 운동량 ⋅ 생명 시스템의 기본 단위 ⋅ 물질대사 ⋅ 유전자와 단백질

 

 

성취기준

 

1. 과학의 기초

⋅ 자연을 시간과 공간에서 기술할 수 있음을 알고, 길이와 시간 측정의 현대적 방법과 다양한 규모의 측정 사례를 조사한다. 이 때, 원자와 우주를 시간과 공간 차원에서 비교하면서 규모(scale)의 의미와 필요성을 소개하고, 시간과 공간을 측정하려는 과자학들의 노력이 인간의 경험 범위를 얼마나 확장했는지 설명한다. ⋅ 과학 탐구에서 중요한 기본량의 의미를 알고, 자연 현상을 기술하는 데 단위가 가지는 의미와 사례를 설명한다. 이 때, 과학의 기본량으로 시간, 길이, 질량, 전류, 온도 등 초⋅중학교 과학교과의 내용 중심으로 다루며, 부피, 속력, 농도 등과 같은 초⋅중⋅고등학교 과학 교과의 주요 과학 개념들이 이러한 기본량으로부터 도출됨을 설명한다. ⋅ 과학 탐구에서 측정과 어림의 의미를 알고, 일상생활의 여러 가지 상황에서 측정 표준의 유용성과 필요성을 논증할 수 있다. ⋅ 자연에서 일어나는 다양한 변화를 측정⋅분석하여 정보를 산출함을 알고, 이러한 정보를 디지털로 변환하는 기술을 정보 통신에 활용하여 현대 문명에 미친 영향을 인식한다. 이 때, 인간을 둘러싼 자연계의 변화가 전달될 때 신호가 되고, 이를 측정하여 분석할 때 정보가 됨을 다룬다. 센서를 통해 아날로그 형태의 다양한 신호가 전기 신호로 바뀌어 디지털 정보가 됨을 소개한다.

탐구활동 ⋅ 미시세계와 거시세계의 물체의 크기에 따른 차이점 분석 ⋅ 일상생활에서 측정 표준이 활용되는 사례 탐색 ⋅ 스카트 기기를 활동하여 여러 가지 기본량을 측정하고 분석

 

 

2. 물질과 규칙성

⋅ 천체에서 방출되는 빛의 스펙트럼을 분석하여 우주 초기에 형성된 원소와 천체의 구성 물질을 추론한다. 이 때, 분광기를 활용하여 수소의 선스펙트럼을 관찰하고, 우주 전역의 선스펙트럼을 관찰한 결과 자료와 비교함으로써 우주 진화 초기에 만들어진 수소와 헬륨이 현재 우주의 주요 구성 원소임을 파악한다. ⋅ 우주 초기의 원소들로부터 태양계의 재료이면서 생명체를 구성하는 원소들이 형성되는 과정을 통해 지구와 생명의 역사가 우주 역사의 일부분임을 해석한다. 이 때, 별의 진화 과정에서 별 내부의 핵융합을 통해 탄소, 질소, 산소가 생성되는 것을 정성적으로 다루고, 초신성 폭발의 결과로 철보다 무거운 원소가 만들어짐을 다룬다. ⋅ 세상을 구성하는 원소들의 성질이 주기성을 나타내는 현상을 통해 자연의 규칙성을 도출하고, 지구와 생명체를 구성하는 주요 원소들이 결합을 형성하는 이유를 해석한다. 이 때, 주기율표의 1족과 17족 원소를 통해 동족 원소는 유사한 화학적 성질을 가진다는 것을 다루며, 주요 원소들이 화학 결합을 형성하는 이유를 전자껍질 모형을 이용한 전자배치를 통해 안정성을 지닌 원소와 비교하여 설명한다. ⋅ 인류의 생존에 필수적인 물, 산소, 소금 등이 만들어지는 결합의 차이를 이해하고 각 물질의 성질과 관련지어 설명한다. 이 때,각 화학 결합으로 나타나는 성질은 전기 전도성에 한정하여 다룬다. ⋅ 지각과 생명체를 구성하는 물질들이 기본 단위체의 결합을 통해서 형성된다는 것을 규산염 광물, 단백질과 핵산의 예를 통해 설명한다. 이 때,지각을 구성하는 규산염 광물은 Si–O 사면체를 기본 골격으로 하여 다양한 광물들이 만들어짐을 다루되, 구체적인 구조식이나 화학식은 다루지 않는다. 일정한 구조를 가진 기본 단위체들의 다양한 배열을 통해 여러 가지 구조와 기능을 갖는 생명체의 주요 구성 물질이 생성될 수 있음을 단백질과 핵산을 중심으로 학습하고,기본 단위체를 비롯한 단백질과 핵산의 구체적인 구조식이나 화학식은 다루지 않는다. ⋅ 지구를 구성하는 물질을 전기적 성질에 따라 구분할 수 있고, 물질의 전기적 성질을 응용하여 일상생활과 첨단기술에서 다양한 소재로 활용됨을 인식한다. 이 때,지구를 구성하는 여러 물질을 원자 내 자유전자의 이동에 따라 도체, 부도체, 반도체로 구분할 수 있고, 특히 규산염 광물이 반도체 소자의 재료가 되어 현대 사회에서 매우 유용하게 활용됨을 소개하고, 반도체의 원리는 불순물을 추가함에 따라 전기적 성질을 제어하기 쉽다는 수준으로 소개하고 접합 원리는 다루지 않는다.

탐구 활동 ⋅ 분광기를 활용하여 다양한 물질이 방출하는 스펙트럼을 관찰⋅비교하기 ⋅ 지구와 생명체의 구성 성분을 비교하여, 우주와 지구 역사를 통한 구성 성분의 유래 탐구하기 ⋅ 같은 족 원소들의 유사성을 탐구하는 실험 설계하기 ⋅ 이온 결합 화합물과 공유 결합 화합물의 성질을 비교하는 실험하기 ⋅ DNA 모형을 제작하고 DNA의 구조적 특징과 규칙성 탐구하기

 

 

3. 시스템과 상호작용

⋅ 지구시스템은 태양계라는 시스템의 구성요소임을 알고, 지구시스템을 구성하는 권역들 간의 물질 순환과 에너지 흐름의 결과로 나타나는 현상을 논증한다. 이 때, 지구시스템을 구성하는 권역들의 성층구조를 파악하고, 기권, 수권 등 각 권역이 상호작용하는 과저의 에너지 흐름과 물질 순환으로 인해 지표의 변화, 날씨의 변화 등과 같은 여러 가지 과학적 현상이 일어남을 다룬다. ⋅ 지권의 변화를 판구조론 관점에서 해석하고, 에너지 흐름의 결과로 발생하는 지권의 변화가 지구시스템에 미치는 영향을 추론한다.  ⋅ 중력의 작용으로 인한 지구 표면과 지구 주위의 다양한 운동을 설명한다. 이 때, 지구 표면을 향해 낙하하거나 지구 주위를 공전하는 원운동은 모두 중력에 의한 지구 중심 방향의 가속도 운동임을 설명한다. ⋅ 상호작용이 없을 때 물체가 가속되지 않음을 알고, 충격량과 운동량의 관계를 충돌 관련 안전장치와 스포츠에 적용한다. 이 때, 일상생활의 역학 시스템에서 물체의 관성 및 충돌에 의한 안전사고 예방을 위한 대비책 및 장치를 고안할 때 관성 법칙과 충격량을 활용하게 한다.  ⋅ 생명 시스템을 유지하기 위해서 다양한 화학 반응과 물질 출입이 필요함을 이해하고, 일상생활에서 활용되는 화학 반응 사례를 조사하여 발표한다. 이 때, 생명 시스템의 기본 단위인 세포에서 일어나는 화학 반응에 효소가 필요하고, 세포막을 통한 선택적 투과를 통해 물질 출입이 일어남을 학습한다.   ⋅ 생명 시스템의 유지에 필요한 세포 내 정보의 흐름을 유전자로부터 단백질이 만들어지는 과정을 중심으로 설명한다. 이 때,전사와 번역을 통해 유전물질로부터 단백질이 만들어지는 과정에 대해 학습하고, 생명 시스템의 유지를 위한 세포 내 정보의 흐름이 체계적으로 구성되어 있음을 이해한다.

탐구 활동 ⋅ 화산 분출로 인한 환경⋅사회경제적 피해의 종류를 조사하고, 지구와 생명 시스템 측면에서 피해를 줄이기 위한 대책 수립하기 ⋅ 자유 낙하와 수평으로 던진 물체의 운동을 시각화하여 비교하기 ⋅ 교통수단과 스포츠 등에서 충격을 줄이는 방법 탐색하기 ⋅ 막을 통한 물질의 이동을 실험하고 생명 활동 유지에서 세포막의 역할 탐구하기 ⋅ 효소 작용의 원리에 관한 실험하기

 

 

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통합과학 2

 

내용체계

 

범주	내용요소
1. 변화와 다양성	⋅ 지질시대의 생물과 화석 ⋅ 지질시대 환경 변화와 대멸종 ⋅ 자연선택 ⋅ 생물다양성 ⋅ 산화와 환원 ⋅ 산성과 염기성 ⋅ 중화 반응 ⋅ 물질 변화에서 에너지 출입
2. 환경과 에너지	⋅ 생태계 구성 요소 ⋅ 생태계 평형 ⋅ 대기와 해양의 상호작용 ⋅ 온실기체와 지구온난화 ⋅ 핵융합 ⋅ 발전 ⋅ 에너지 전환과 효율
3. 과학과 미래 사회	⋅ 감염병과 병원체 ⋅ 인공지능과 과학 탐구 ⋅ 로봇 ⋅ 과학기술과 윤리

 

 

성취기준

 

1. 변화와 다양성

⋅ 지질시대를 통해 지구 환경이 끊임없이 변화해 왔으며 이러한 환경 변화가 생물다양성에 미치는 영향을 추론한다. ⋅ 변이의 발생과 자연선택 과정을 통해 생물의 진화가 일어나고, 진화의 과정을 통해 생물다양성이 형성되었음을 추론한다. 이 때, 변이의 발생과 자연선택 과정에 대한 모의실험을 수행하고 다윈의 자연선택설을 중심으로 생물의 진화를 학습한다. 생물다양성을 유전적 다양성, 종 다양성, 생태계 다양성으로 설명하고, 생물다양성을 보전하기 위한 구체적인 사례와 실천 방안을 탐색한다. ⋅ 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 분석한다. 산화⋅환원 반응을 산소와 전자의 이동으로 설명하되, 산화수는 다루지 않는다. ⋅ 대표적인 산⋅염기 물질의 특징을 알고, 산과 염기를 혼합할 때 나타나는 중화 반응을 생활 속에서 이용할 수 있다. 이 때, 산⋅염기 정의는 아레니우스 정의만 다루고, 중화 반응 과정에서의 변화는 용액의 온도 변화와 지시약의 색 변화만을 다룬다. ⋅ 생활 주변에서 에너지를 흡수하거나 방출하는 현상을 찾아 에너지의 흡수 방출이 우리 생활에 어떻게 이용되는지 토의한다. 이 때, 화학 반응의 열 출입에서 열화학 반응식, 엔탈피를 다루지 않는다.

탐구 활동 ⋅ 생물 대멸종의 원인과 그 이후의 변화를 설명하는 여러 가설들의 타당성 평가하기 ⋅ 자연선택 과정에 대한 모의실험하기 ⋅ 산과 염기를 혼합할 때 용액의 온도를 측정하여 그래프로 나타내기 ⋅ 가열장치 없이 물과 산화 칼슘을 이용한 음식 조리 방법 설계하고 실험하기

 

 

2. 환경과 에너지

⋅ 생태계 구성요소를 이해하고 생물과 환경 사이의 상호 관계를 설명한다. 이 때, 생태계 구성요소들이 서로 영향을 주고받음을 생물과 환경 사이의 상호 관계를 중심으로 학습한다. ⋅ 먹이 관계와 생태 피라미드를 중심으로 생태계 평형이 유지되는 과정을 이해하고, 환경의 변화가 생태계에 미칠 수 있는 영향에 대해 협력적으로 소통할 수 있다.  ⋅ 온실효과 강화로 인한 지구온난화의 메커니즘을 이해하고, 엘니뇨, 사막화 등과 같은 현상이 지구 환경과 인간 생활에 미치는 영향과 대처 방안을 분석한다. ⋅ 양에서 수소 핵융합 반응을 통해 질량 일부가 에너지로 바뀌고, 그중 일부가 지구에서 에너지 흐름을 일으키며 다양한 에너지로 전환되는 과정을 추론한다. 이 때, 태양에서 수소가 헬륨으로 핵융합하는 과정에서 질량이 줄어서 태양 에너지가 생성됨을 정성적으로만 다룬다. ⋅ 발전기에서 운동 에너지가 전기 에너지로 전환되는 과정을 이해하고, 열원으로서 화석 연료, 핵에너지를 이용하는 발전소가 인간 생활에 미치는 영향을 조사⋅발표한다. 이 때, 코일을 통과하는 자기장의 세기가 변할 때 유도되는 전류를 관찰하여 전자기 유도 현상을 정성적으로 이해하고, 이를 이용한 간이 발전기를 만들어 발전소에서 전기 에너지를 만드는 방법을 설명한다. ⋅ 에너지 효율의 의미와 중요성을 이해하고, 지속가능한 발전과 지구 환경 문제 해결에 신재생 에너지 기술을 활용하는 방안을 탐색한다. 이 때, 에너지가 다양한 형태로 존재하고, 에너지가 다른 형태로 전환되는 과정에서 에너지의 총량이 보존됨을 일상생활의 사례 중심으로 설명한다. 에너지가 사용되는 과정에서 열이 발생하며 특히 화석 연료의 사용 과정에서 버려지는 열에너지로 인해 에너지 이용의 효율이 낮아진다는 것을 설명한다.

탐구 활동 ⋅ 개체군 변동 모의실험하기 ⋅ 지구온난화에 따른 지구 열수지 변동 탐구하기 ⋅ 기후변화로 인한 생태계와 지구계의 미래 시나리오 구상하기 ⋅ 자석과 코일의 상대 운동에 의해 운동 에너지가 전기 에너지로 전환되는 과정 탐구하기

 

 

3. 과학과 미래 사회

⋅ 감염병의 진단, 추적 등을 사례로 과학의 유용성을 설명하고, 미래 사회 문제 해결에서 과학의 필요성에 대해 논증한다. ⋅ 빅데이터를 과학기술사회에서 사용하고 있는 사례를 조사하고, 빅데이터 활용의 장점과 문제점을 추론한다. 이 때,과학 실험, 기상 관측, 유전체 분석, 신약 개발 등과 같은 분야에서 많은 정보를 디지털 형태로 전환하여 대량의 데이터를 축적할 수 있게 되면서, 일상생활의 다양한 분야에서 폭넓게 활용할 수 있음을 소개한다. ⋅ 공지능 로봇, 사물인터넷 등과 같이 과학기술의 발전을 인간 삶과 환경 개선에 활용하는 사례를 찾고, 이러한 과학기술의 발전이 미래 사회에 미치는 유용성과 한계를 예측한다.  ⋅ 과학기술의 발전 과정에서 발생할 수 있는 과학 관련 사회적 쟁점(SSI)과 과학기술 이용에서 과학 윤리의 중요성에 대해 논증한다.

탐구 활동 ⋅ 핵산과 단백질을 이용한 감염병 진단 기술 체험하기 ⋅ 디지털 탐구 도구를 활용한 실시간 생활 데이터 측정하기 ⋅ 일상생활에 활용되는 로봇의 특징 분석 및 개선방안 고안하기

 

 

 

※위의 내용은 교육부 홈페이지에서 제공하는  교육부 고시 제2022-33호 [별책 9]의 내용의 일부를 발췌하여 정리한 것입니다. 

 

 

[교육부 고시 제2022-33호] 초중등학교 교육과정 총론 및 각론 고시