1. 개요
교육과정/의논 문서 중 과학과 관련 논의를 다루는 문서이다.2. '물리학' · '화학' 강화, '지구과학' 잠식 필요
자연과학에서는 물리학, 화학, 생물학, 지구과학, 천문학은 그 학술적 역사와 연구 성과의 비율이 각각 20%씩 균등한 지분을 차지하고 있지 않다. 지분을 차치하더라도 세계적인 시류는 기초 과학의 중추로 묶이는 물리학, 화학을 절대로 홀대하지 않는다. 그러나 이 두 과목의 선호도가 매우 난처한데, 2019학년도 기준 대한민국 수능 물리Ⅰ과 화학Ⅰ의 선택률은 각각 24%, 36%에 불과하며, 물리Ⅱ와 화학Ⅱ의 선택률은 1%대[1]이다. 반대로 지구과학은 세계적으로 외면당하다시피 하는 과목인데 지구과학Ⅰ은 선택률이 68%로 거의 70%에 달한다.- [단독] 고교물리도 모르는 공대생…서울대 `물리학 열등반` 보충수업 (물리Ⅰ 수준조차도…)
- 기초 과목에 쩔쩔매는 연세대생 인터뷰 "물리Ⅱ 안 해서 고생"
- [경쟁력 원천 수학·과학 뿌리째 흔들] "가뜩이나 덜 배우고 와 골치"...'수학·물리 보충수업'하는 대학
- 수학을 알지 못하는 이과생(수알못), 물리를 알지 못하는 이과생(물알못) 키우는 수능 개편안(중앙일보) '대학 교수들, 요즘 강의실 고등학교 교실인지 헷갈려'
- <2022 수능개편안 연속기고> 수학과학 교육 외면...우리 미래는 지속가능한가?
- 경쟁력 원천 수학·과학 뿌리째 흔들, 美·中은 기초과학 키우는데...韓은 하향 평준화
- 2014학년도 대학수학능력시험부터 탐구영역 과목 선택 상한선이 2개로 축소가 원인
2.1. 한국에서만 특수 진화된 '지구과학'
첫째. 지구과학이 '물리학', '화학', '생명 과학'과 '주요' 카테고리에서 동등하게 다루기엔 문제가 있어보인다는 지적은 꾸준히 제기되어 왔다. 실제로 물리학, 화학, 생명 과학 3가지 대분류에 지구과학을 추가하여 운용하는 교육과정은 대한민국과 일본밖에 찾아볼 수 없다.[2] 그마저 이 교육학적 분류는 일본에서 넘어온 것을 그대로 우리가 받아들인 것이다. 일본의 경우 지형 특성상 지진이 자주 발생하고, 해양학적 지리 특성상도 판의 경계와 맞닿아 있어서 충분히 납득이 가는 결정이다. 하지만 한국은 일본과 다르다. 한국에서도 지진이 간혹 발생하긴 하나 큰 피해를 몰고 온 적은 딱히 없다. 합당성이 다소 떨어진다는 것이다.| 과목 | 대학수학능력시험(2019)[3] | 센터시험(2018)[4] | AP 시험 (2019)[5] | 가오카오 |
| 평균 비율 (상댓값) | 25.0% (100) | 25.0% (100) | 33.3% (100) | - |
| 물리학 | 12.6% (50) Ⅱ과목: 0.6% (2) | 34.5% (138) | 39.8% (120) | 전 과목 필수 [6][7] |
| 화학 | 18.7% (75) Ⅱ과목: 0.6% (2) | 46.8% (187) | 23.1% (70) | |
| 생명과학 | 33.0% (132) Ⅱ과목: 1.7% (14) | 18.2% (73) | 37.1% (111) | |
| 지구과학 | 35.7% (143) Ⅱ과목: 1.6% (13) | 0.5% (2) | 미실시 | |
| ※ 불균형도(표준편차): 일본(110.2)>>한국(38.7)>미국(21.8)>중국(0). (단, '지구과학'을 제외할 경우 한국(39.9)[8]>일본(34.8)[9]>미국(21.8)>중국(0)이다.) | ||||
둘째. 위 표에 제시했듯이 대한민국, 일본 외에 다른 나라 입시에서는 아예 지구과학을 채택조차 하지 않는다. 일본의 경우, 자국민들이 경각심을 가지게 하려고 입시에 지구과학을 넣었으나 정작 입시에서의 선택률이 0.5%로 저조하다. 반면에 한국은 그보다 훨씬 덜 합리적인 데도 입시에서 지구과학Ⅰ 선택률이 압도적인 1위를 차지하고 있다. 미국 대입 시험인 SAT Ⅱ나 중국 대입 시험인 까오카오의 경우 물리, 화학, 생물은 있어도 지구과학은 없다. 중국과 미국 외에도 교육 강국이자 국가 경쟁률 1위, 2위를 차지한 싱가포르, 홍콩[국가경쟁력][QS세계대학랭킹]에서는 지구과학을 입시 과목으로 채택하지 않는다. 심지어 북한은 지리 과목에서 지구과학에 해당하는 내용을 배운다.
선택 과목 응시제는 다시 말해 무언가는 선택되고 무언가는 버려지게 된다는 것이다. 일단 미국은 한국의 과학Ⅱ보다 높은 수준에 해당하는 AP시험에서 물리학과 화학 선택률이 높은 편에 속한다. 이렇게 타 주요국에서는 물리와 화학을 소홀히 하지 않고, 지구과학을 거의 없다시피하거나 아예 선택률이 바닥을 밑돈다. 반대로 한국 입시에서 거의 평균 이하를 밑돌게 된 과목은 유감스럽게도 대학수학(修學) 운용성, 자연과학 내 학문 입지가 매우 높은 '물리', '화학'이라는 것이다.
셋째. 이렇게 한국에서만 유독 지구과학을 '물리학', '화학', '생물학'과 입시에서의 비중을 동등하게 놓는 바람에 지구과학Ⅱ 교과는 물리학, 화학, 생물학만큼의 분량을 뽑아내기 위해 지나치게 심화시켰다는 걸 알 수 있다.[12] 지구과학Ⅱ 내용은 외국 중등교육에선 전혀 다루지도 않고 있으며, 대학 학부에서도 꽤나 높은 수준에 속한다.[13] 교육과학기술부 산하에 있는 카이스트에서도 물리학부, 화학부, 생물학부는 있어도 지구과학부는 없다. 7급 공무원 시험에서도 물리학개론, 화학개론, 생물학개론은 있어도 지구과학개론이라는 과목은 없다. 즉, 한국에서 이렇게 주요하게 다루지만 정작 그 한국에서도조차 고등학교를 벗어나면 쓰임새가 거의 없는 과목이라는 것이다.
국내 교수들도 이것을 한국 특유의 독자 진화 현상이라고 파악했는지 2009 개정 교육과정 교과 편제에서 아예 지구과학Ⅱ 과목을 없애버리고 '기술·가정'과 함께 같은 교과군으로 분류하려던 시도가 있었다. 실제로도 지구과학 과목 운용 방식이 귀에 걸면 귀걸이, 코에 걸면 코걸이 식이라는 걸 알 수 있다. 아래는 2011학년도 대학수학능력시험 문제이다.
놀랍게도 위의 문항들 중 지구과학 시험지 문항은 한 문항도 없다. 전 문항이 2011 수능 당시 치러졌던 직업탐구 영역의 '해양 일반'이라는 선택과목 문항들이다. 얼핏 보면 지구과학Ⅰ, 지구과학Ⅱ의 해양학 및 기상학 파트와 별 차이가 없다. 게다가 당시 과학탐구 영역이 현재와 비교할 수 없을 정도로 쉽게 출제되었다는 점을 고려한다면 이 시험지는 거의 과학탐구 영역과 다를 게 없다. 교수들이 지구과학을 '기술·가정'과 같이 묶으려던 시도가 왜 있었는지 납득이 가는 대목이다. 그렇다고 지구과학이 직업탐구에 적합하다고 주장하는 것은 아니다. 엄연히 지구과학은 자연과학에 들어간다. 그러나 여기서 짚고 가야 하는 점은 이 내용들이 물화생에 비해 상당히 전문적이고 대학에서의 운용이 마이너하다는 것을 방증한다.
넷째. 천문학 파트를 지구과학에 편입시키는 것이 과연 합당하냐는 것이다. (중복이 불가피하므로 해당 내용은 좀 더 관련이 깊은 '교과 명칭 변경' 관련 문단에서 다룬다.)
3. 개편 제시안
3.1. 지역 단위 실험실 설치 및 공유
학교마다 실험실 장비가 천차만별이고, 이러한 기구조차 갖추지 않고 프레젠테이션 수업만 학교들이 넘쳐나고 있다. 또 실험 시간에 배우라고 놓은 교과서를 실험이라는 정체성이 없이 그저 필기 시험 과목화되어 돌아가고 있다. (자세한 것은 과학탐구실험 논란 문단 참조).차라리 비싼 실험 기구들을 갖춘 과학 실험실을 지역구(혹은 시 단위)마다 대표로 설치하여 이를 공용으로 운영하는 것이 나을 것이다. 각 학교에서 예약 시간을 정해두고 견학하는 형식으로 이루어지는 것이 예산도 절감하고 더 효율적일 것이라는 관측이다.
3.2. 교과서에서 이론과 실생활(기술) 내용 분리
기존의 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학 등의 과학 과목의 주된 래퍼토리 중 하나가 있는데, 바로 이론을 설명한 뒤 곧바로 기술, 공학, 실생활 등에 응용되는 사례를 저술한다. 예를 들어, 물리학의 '전자기 유도, 색채 인식, 스피커, 반도체, 색체 인식, 회로이론, 현미경' 등 같은 내용들, 화학의 '불의 이용, 콜로이드 용액, 의약품, 철의 제련, 탄소화합물과 탄소나노튜브' 등, 생명과학의 'PCR, 생명공학' 같은 내용들이 그러하다. 그렇기 때문에 사실상 물리학과 화학이 기술·가정이라는 별명에서 여전히 벗어나지 못하는 이유도 이 때문이다. 특히 물리학은 '할리데이의 일반물리학'을 따라하려는 풍습이 있는데, 할리데이 일반물리학은 기술, 공학 개념이 다수 포함되어있다는 특징이 있다.그러나 과학과에서 순수성을 다소 벗어난 기술 및 공학 교육을 강화하여 얼마든지 학제간 연계를 유도할 수 있는 것들이다. 이는 실험 교과목의 설치로 어느 정도 기대했으나 현실적으로는 전혀 실효성이 없는 교양 잡지 수준으로 전락하였다. 그리고 줄였는 줄만 알았던 기술 내용은 모조리 통합과학에 계륵 마냥 박아놓았다. 이 문제점은 2015 개정 교육과정으로 넘어오면서 지구과학만이 자유로워졌다. 지구과학Ⅰ은 기존 환경 오염, 잡지식 관련 내용을 모조리 삭제시킨 바가 있다. 물론 지구과학 자체가 물, 화, 생의 거시적 관점의 학문이기 때문에 그런 것도 있다.
결론적으로 순도성이 100%에 가까운 자연과학 내용들만 일반 교과로 구성하고, 그 외에 순도성이 다소 낮은 응용/실생활 내용들을 따로 실생활 부교재(부속 교과서)를 신설하여, 그것을 일반 교과서와 함께 보면서 진도를 맞추는 것이 나을 것이라는 얘기이다. 현행에서는 이것들 한꺼번에 하려다 보니, 아무리 교과서에서 '원리 후 실생활'을 짚어줘도, 대다수 학생들은 원리에만 관심 있을 뿐, 실생활엔 전혀 흥미를 느끼지 못 해 한다. 또는 그 구분 자체를 아예 모르는 것일 수도 간과할 수 없다.
3.3. '지구과학'에서 '천문학' 분리
지금의 중등교육 과학과 지구과학는 지구과학과 천문학이 합쳐서 구성되어있다. 대다수가 천문학을 지구과학에 편입시킨 것으로 오해하는데, 실상은 물리, 화학, 생물학 세 교과에 비해 상대적으로 마이너한 두 과목을 불가피하게 합친 것이다. 여기서 '지구과학·천문학'이 아닌 '지구과학' 단일 타이틀로 결정나게 되었고, 당시 천문학계에서 이 같은 결정에 반대가 많았다고 한다.이러한 병합 방식에 문제점이 있다면, 외국 학술과의 호환이 어렵게 된다는 점이다. 대학에서 교환학생들에게 한국 지구과학 시간에 '천문학'를 배운다고 하면 이해하지 못한다. 이는 천문학의 학문적 특성을 고려하면 지구과학은 더욱 아니며, 굳이 편입시킨다면 '물리학'으로 흡수하는 게 마땅하기 때문에 발생하는 애로사항이다.
여담으로 '천문학<지구과학' 하에 돌아가고 있는 한국 교육과정은 세계적인 시류와 벗어나있다. 해외 주요 과학 저술 논문지들을 보면 지구과학보단 천문학의 입지(그 중에서도 천체물리학)가 더 높은 편이다. 이 천문학마저도 화학, 생물학에 비하면 입지가 매우 좁은 편에 속한다. 물리학은 뭐 비교 대상도 못 되고... 설령 타 주요국 교육과정에서 지구과학과 천문학을 분리했어도 천문학에 더 무게를 두지 지구과학에 더 무게를 두지 않는다는 것이다.
이에 대한 해결 방안으로는 명칭을 지구·천문 같이 변경하던지, 현재 존재하는 지구과학 I,II에서 천문학을 삭제하고, I,II를 통폐합해 '지구과학' 한 교과로 구성한 뒤 기존 지구과학 교과서에 있던 내용으로 '천문학' 교과를 구성하는 방안을 고려할 수 있다.[14] 이렇게 할 시 예상되는 문제점은 지질, 대기/해양 파트의 분량은 천문학 파트의 두 배가량 된다는 것. 같은 교과서로 구성할 시 상당한 분량 차를 만들어낼 것이다. [15]
3.4. 교과 개설 관련
3.4.1. 실효성 없는 통합과학 교과
자세한 내용은 통합과학 참조.3.4.2. 과학 Ⅰ 공통과목화, 과학 Ⅱ 선택과목화
비판거리가 많은 통합과학(문서 참조)을 폐지한 뒤, 과학 Ⅰ (물리학 Ⅰ, 화학 Ⅰ, 생명과학 Ⅰ, 지구과학 Ⅰ)을 통폐합하여 한 교과서(가칭 '기초 과학' )로 구성한다. 이를 3학기 분량으로 구성하거나, 아니면 실효성 없는 '과학탐구실험' 과목을 폐지하여 2학기 분량으로 개설할 수도 있다.그리고 기존의 과학 Ⅱ 과정에 붙은 로마 숫자 Ⅱ를 제거하여 각각 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학, 천문학(위의 지구과학 독립론 참조) 등으로 개칭하여 2학년 2학기 ~ 3학년 1학기에 걸쳐 선택하여 이수할 수 있도록 독려할 수 있겠다.
참고로 통합된 과목은 기존의 Ⅰ 과목 수준을 그대로 이어가야 하는 것이 포인트다. 이를 악용하는 방식은 바람직하지 않다. 애초에 이 방법은 현재 국가수준교육과정의 '기초'라는 기준이 지나치게 수준낮아졌다는 악평과 비판거리를 잠재울 수 있는 데 그 목적이 있다.
그리고 과학 Ⅰ, Ⅱ 구분을 폐지하려는 편성 구조는 2015 개정 교육과정 때 거의 잠정 확정 됐다가 뒤늦게 엎어져버린 사실까지 드러났다.
“원래 2015 개정 교육과정에서 과학 교과는 현재와 같은 Ⅰ·Ⅱ 체제에서 벗어나려고 했어요. 그래서 개정 교육과정 편제표를 작성할 때 Ⅰ·Ⅱ를 통합해 물리학 화학 생명과학 지구과학 이수 단위를 10단위로 제안했는데, 최종 단계에서 기존과 같은 체계로 변했더라고요. 그러다 보니 학생들이 선택할수 있는 과목이 기존과 별로 달라지지 않았어요. 더 큰 문제는 2015 개정 교육과정의 선택 과목 구성이나 구분, 단위 수를 결정하는 편제표를 작성했던 2013년에는 고교학점제나 학생 선택형 교육과정이 이렇게 본격화될 줄 예상하지 못했다는 거예요.”
곽영순 교수, 교육전문주간지 내일교육, 민경순 리포터
곽영순 교수, 교육전문주간지 내일교육, 민경순 리포터
이후 2022 개정 교육과정 개편안에서 이 안을 받아들여 I, II과목을 폐지하고 물/화/생/지 4개 교과로 만들겠다는 총론 주요사항이 발표되었으나 또 대량의 내용이 탈락한 것으로 드러나 많은 비난을 받고 있다.
3.5. 교과 내용 조정 관련
| 과학적 방법론을 공통 과정으로 하향 조정할 필요가 있음 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 현행 과학과 교육과정에선 과학적 방법론을 고1 공통 과목인 과학탐구실험과 생명과학Ⅰ에서만 다룬다. 그러나 과학탐구실험 교과는 고1을 위한 실험과 활동 중심의 교과이다 보니 매우 가볍게 스쳐지나가는 정도이기에 실질적으로는 생명과학에서만 방법론을 다룬다고 볼 수 있다. 그러나 방법론은 비단 생명과학에서만 다루어지지 않고 화학, 물리학, 지구과학, 천문학에서 모두 다룰 수 있는 부분이다. 더 넓게 보면 귀납 논증에 속하므로 기초 과학이나 논리학, 심지어 사회과학에서도 다루며, 당장 사회과의 사회·문화 교과에서는 대단원 하나에 걸쳐 과학적 방법론을 가르치고 수능에도 꾸준히 문제를 출제한다. 과학 교육과정에서는 도대체 왜 매번 이 방법론을 생명과학에서만 다루는지 의문이다. 미국의 AP 과정에서는 과학적 방법론을 매년 지겹도록 다룰 만큼 중요하게 생각하는 데 반해 대한민국에서는 중학교 때 간단히 한 번, 고등학교 때는 과학탐구실험과 생명과학Ⅰ에서만 다룬다. |
| 바이러스와 감염증을 구분하는 교육을 신설할 필요가 있음 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 바이러스에 감염되어도 각종 잠복기, 무증상 등으로 인해 질환 현상(감염증, 증후군)이 나타나지 않는 경우가 있다. 그런데 일반인들은 바이러스와 감염증(증후군)의 차이를 모르고 '바이러스=감염증'으로 알고 있거나 아예 일치시키기도 한다. 이럴 경우 바이러스에 감염되어도 그 증상이 무조건 발현되어야 한다는 사실적 오류가 생긴다. 특히 에이즈(AIDS)는 바이러스(HIV)에 감염되고나서 보통 7~15년 후에 발현되는 증후군이다. 즉, 바이러스에 감염되자마자 에이즈로 진행되는 게 아니라는 것이다. 그 외 사스, 메르스, 코로나19 등 유행성으로 번진 호흡기 질환 역시, 잠복기와 무증상기가 존재하며 바로 질환으로 진행되지 않는다. 예1. SARS-CoV - 중증급성호흡기증후군 예2. MERS-CoV - 중동호흡기증후군 예3. SARS-CoV-2 - 코로나바이러스감염증-19 예4. 인간면역결핍 바이러스(HIV) - 후천성면역결핍증후군(AIDS, 에이즈) 이에 관한 내용을 비교적 초등 교육과정에 가깝게 내용을 다루어 생물학적 오개념을 일찍 깨우쳐 줄 필요가 있다. |
| 물리학 파트에서 <상수/변수와 단위 표기 구분> 및 <SI 단위> 교육 필요 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | , 차원(물리량) , 차원분석 상수[16] 및 변수를 '기울임체'[17]로 써야 하고, 단위와 미분계수[18] 는 '정체'로 써야 하는 규칙 등과 같이 세세한 것을 가르쳐줘야 물리학에 대한 장벽을 허물 수 있다.[19] 예를 들어, 전기퍼텐셜(전압)을 의미하는 [math(V)]는 단위도 [math(\rm V)]로 일치하지만[20], [math(W)]은 일의 양을 의미하는 변수고 단위는 [math(\rm J)](줄)로 다르다. 또 [math(\rm J)]는 전류밀도 벡터 [math(\mathbf J)](단위 [math(\rm A/m^2)])와도 다르다. 같은 더블유를 정체로 쓰면 일률의 단위 [math(\rm W)](와트)가 되며, 변수 표시는 [math(P)]로 바뀐다. 변수, 단위 간의 구분뿐만 아니라 상수의 구분 역시 필요하다. 변수와 상수는 보통 같은 기호를 쓰는데, 이 기호만 대뜸 등장하면 그게 변수인지 상수인지 알아차리기 힘들다. [math(V_{0})]와 같은 식으로 첨자가 붙으면 그나마 (미지)상수일 것이라고 알아차리기 쉬운데[21], 대뜸 [math(V)]라고 나오면 그게 관계식의 변수를 의미하는 것인지, 정해진 상수를 의미하는 것인지 알아차리기 애매하다. 특히 결과값을 제시하는 문제에서 막연히 "~는 [math(V)]이다"라고 나오면 그걸 상수로 이해해야 하지만, 교과서에서 일반화된 공식을 때는 보통 변수로 이해해야 한다. 이러한 혼란 때문에 물포자가 늘어나는 건 아닌지 고심해보아야 할 것이다. 교과 내용을 탈락시켜 하향화시킬 게 아니라 구성주의적인 관점을 잘 살피고, 학생들의 잘못된 학습 원인이 무엇인지부터 파악해야 한다. 저런 점들을 헷갈려하는 많은 학생들이 고전역학 초반에 물포자가 되어버리고 만다. 교육 내용만 줄일 게 아니라 구성을 어떻게 하느냐가 관건이었다는 것. SI 단위가 중요한 또다른 이유는 후속적으로 다룰 밀도, 압력, 뉴턴, 가속도, 테슬라, 운동량 등도 SI 단위로부터 비롯되는 것이기 때문이다. 이러한 이유에서 1학년 통합과학 혹은 물리학Ⅰ에서는 적어도 SI 단위인 (전류(암페어), 광도(칸델라), 라디안, 스테라디안까지는 아니더라도) 길이(미터), 시간(초), 질량(킬로그램), 온도(켈빈), 물질량(몰)[22]은 첫 단원에 다뤄줘야 할 것이다. |
| 물리학Ⅰ에 계, 외력과 내력, 보존력과 비보존력 정규 과정 편입 필요 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 외력과 내력의 설명이 아예 없거나, 부실하여 작용 반작용과 힘의 합성을 할 때 학생들이 엄청난 혼동을 일으키고 있다. 특히 운동방정식을 작성하거나 계의 알짜힘을 구할 때, 내력의 상쇄성을 생각하지 못하거나 실의 장력을 구할 때도 힘의 평형인지 아니면 작용 반작용인지 헷갈려 해 많은 학생들이 오개념에 빠진다. 보존력과 비보존력 역시 일의 정량적 변화 파악을 위해 필요한 개념인데, 사실 이런 걸 터득하는 창구는 문제집이다. 어느 정도 문제 풀이 반열에 오른 학생들이 이런 이론이 있는지도 모르고 감으로 익혔다곤 하나, 문제 풀이를 하지 못하고 이론상으로만 그것을 익혀나가는 초입자들에겐 그저 물리학의 장벽만 높일 뿐이다. 물리학 특성상 그 내용이 살짝 심화되었다한들, 그 내용을 토대로 처음부터 엄밀해지지 못하면 오히려 학년을 거듭할수록 수정하는 과정에서, 오개념이 잔뜩 생기는 학문이다. (1차원 상의 운동에서 벡터를 생략하는 교육과정 특성상 이러하다. 교육과정을 잘 이해하고 있는 사람이 아닌 이상 학습자 자신이 입체적으로 생각을 수정하기가 어렵다.) 특히 이러한 암묵적인 개념들을 설명을 해주는 곳은 사교육(학원, 문제집) 같은 곳밖에 없다. 이론화를 시켜도 마땅한 분량이 안 나와 모자랄 판에 내력과 외력에 대한 설명은 몇 십년째 물리학 교과서에서 찾아볼 수 없다. |
| 기하적 벡터를 차라리 중학 과정에 도입하여 친숙하게 만들 필요가 있음 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 물리학Ⅰ 교과서 첫 페이지부터 나오는 1차원상 운동의 양음관계는 나중 가서 빗면에서의 등가속도 운동도부터는 아예 양음 관계로 판단할 수 없다. 하지만 경사각의 크기에 따라 정성적 관계를 파악하는 과정은 물리학Ⅰ 정규 과정이라는 것이 아이러니할 수밖에 없다. 빗면과 연직선은 방향이 정반대가 아니므로 +, -의 개념이 될 수 없다. 빗면에서는 가속도에 삼각비 계수를 붙여 가정하여 따지는 것인데 어디에도 그런 설명을 해주는 교과서가 없다. 이는 'Ⅰ 과정이 아니다, Ⅱ 과정이다'와 같은 교육 해설서나 분석하는 사람이 아닌 이상 파악하기 힘들다. 이렇게 잠시동안 엄밀함을 보류하는 게 후속 과정을 배울 때 혼란만 야기할 뿐이다. 차라리 벡터 같이 최소한에 있어 필요한 것들은 기초 선에서 도입시키는 게 옳을 것이고, 벡터에 관해 지나치게 심한 응용 문제를 출제하지 못하도록 금지시키는 게 괜찮아보인다. |
| 물리학Ⅰ의 파동 단원을 '역학 파동 파트'와 '현대 물리 파동 파트'로 쪼개놓고 '전자기학' 단원을 그 사이에 구성하는 등 순서 변경을 고려할 필요가 있음. | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 전자기 단원(2단원)의 '원자와 스펙트럼'에서 나오는 양자물리의 개론엔 파장, 진동수, 플랑크 상수 등 엄연히 파동 단원(3단원)을 선행해야 알 수 있는 용어들이 나온다. 그러므로 '원자와 스펙트럼', '에너지띠와 반도체' 중단원을 바로 앞에 '파동의 진행과 굴절'만이라도 떼어 붙여놓는 구성하는 것이 합리적일 것이다.[23] '전반사와 전자기파', '파동의 간섭'은 광전 효과 앞에만 오면 된다. 결론적으로 특수 상대성 이론까지는 기존대로 구성한 뒤, 이후엔
셋 중 하나의 구성방식을 따라야 할 것이다. 이 안은 특수 상대성 이론에서 빛의 속도를 다루는데, 이 부분을 끝마치고 바로 파동 단원으로 넘어가면, 굴절 파트(스넬 법칙)에서도 가까운 연계 효과도 생긴다는 장점이 있다. '전자기파'라는 설정 구멍이 생기는 것이 아니냐는 반문도 있겠지만, '전자기'가 등장한다고 꼭 전자기학 파트에만 속하는 건 아니다. 고등학교 과정에서 다루는 전자기파는 엄연히 파동 파트에 속하므로 구성 순서에 하자는 없을 것이다. 반론 일단 해당 주장에는 두 가지 맹점이 있다. 첫째로는 고등학교 과정에서 특수 상대론과 스넬 법칙은 아무 연계가 안 된다는 점이다. 마이컬슨-몰리 실험을 설명하는 데는 도움이 될지 몰라도, 현재 교육과정에 있는 내용만으로는 이걸 굳이 바로 뒤에 설명할 이유가 없다. [24] 또한 위 주장에서는 고등학교 과정에선 전자기파가 엄연히 파동 파트에 속한다는 서술이 있는데, 이것은 100% 틀린 서술이다. 당장 현 물리2만 봐도 교류 회로를 통해 전자기 진동을 서술하는 것을 볼 수 있으며, 전자기파가 전기장과 자기장에 수직으로 진행하는 파동이라는 점도 배운다.[25] 그러나 위의 주장은 전기장과 자기장이 뭔지도 알려주지 않은 채 '그냥 그런게 있다' 하고 던져주는 꼴이다. 현재 물1의 구성 방식도 그냥 개념 던져주기나 다를 바 없긴 하지만, 최소한 위 주장과는 다르게 전기력과 자기력이 뭔지는 안다는 차이가 존재하는데, 위 주장은 그 베이스마저 없애버리자는 꼴이다.[26] 차라리 물1에서 전자기파 및 이중성 파트를 아예 빼버리고 물2에서 정량적으로 이를 유도하는 것이 더 합당할망정 위 주장은 결코 합당하다 보기 어렵다. 혹은 09개정처럼 물1에서도 회로를 다루던가. |
| 기본 입자 내용을 다시 도입하여 전자기학에서 오해가 생기지 않도록 유도할 필요가 있음 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 참고로 '기본입자와 상호작용'이 2015 개정 교육과정 물리학Ⅰ으로 개정되면서 모조리 빠져버렸다. 이는 학생들에게 입자에 대한 잘못된 오해를 불러일으키고, 나아가 전자기학이나 양자역학에서도 혼동에 빠뜨릴 위험이 높은 결정이다. 1. 중학교 과학 시간에 처음 원자라는 개념을 배울 때, 원자핵은 움직이지 않고 전자가 움직인다고 배운다. 그런데 가끔 가다가 원자핵 자체가 움직이지 않는다는 잘못된 착각에 빠지는 학생들이 많다. 그러나 원자핵이 움직이지 않는다는 건, 어디까지나 원자 내에서 전자와의 상대적인 움직임을 말하는 것이다. 만일 거시적인 상황에서 원자핵이 멈춰있다면 온 우주에 있는 모든 것들이 올스톱하는 황당한 일이 벌어진다. 2. 원자핵을 그냥 뭉뚱그려 (+)전하로 표기하는 바람에 양성자랑 혼동에 빠지는 경우도 흔하다. 원자핵은 핵자(양성자, 중성자)로 이루어진 입자로, 양성자는 그것의 구성 입자이다. 또 여기서 '양성자'를 비롯한 '양전하 대전 입자'가 움직이지 않는다는 혼란에 빠지는 경우도 있다. 그런데 여기서 '양전하'라는 건 '양전하를 띠는 입자'일 뿐이며, 이들(양성자, 양전자, 반뮤온, 반타우온)은 상호 작용의 힘으로 속박되지 않는 이상 자유롭게 움직일 수 있는 입자이므로 오해해서는 안 된다.[27] 3. 전자의 기호는 e-인데, 물리학Ⅰ에서 질량-에너지 동등성을 배우고 핵물리 파트에 접어들면 e+이라는 양전자가 나타난다.[28] 여기서 상당한 학생들이 e+라는 기호만 보고 '전자의 반대 → 양성자?'라는 잘못된 사고 과정으로 이어지는 경우가 있다. 그러나 e+는 전자의 반물질로서 양전자라고 불리는 전혀 다른 입자(렙톤계)이며, 양성자(p+)와는 아예 다른 개체이며 양성자는 기본 입자도 아니다. 기본 입자를 배운 사람은 알겠지만 -1e를 띠는 입자는 전자 말고도 같은 페르미온계 렙톤인 뮤온, 타우온 등이 있으며, 반대로 +1e를 띠는 입자는 양전자(반전자) 말고도 반뮤온, 반타우온이 있다. 4. 보스 입자(보손)인 광자의 질량이 0이라는 점, e+는 전자의 반물질인 양전자라는 것 등이 선행되면 이후에 나오는 광전 효과나 핵융합, 핵분열을 이해하는 데 수월해질 것이다. 그러나 통합과학의 첫 파트인 빅뱅 우주론에서도 안 다루고 있다. 다른 과정으로 옮긴 것도 아니고 아예 삭제시킨 것이 의문이다. 5. 약한 상호작용을 매개하는 W와 Z 보손에 대한 내용이 사라졌기 때문에 태양을 비롯한 항성 작동 구조의 핵심인 핵융합을 제대로 설명하지 못하는 문제가 생겼다. 6. 차라리 삭제를 할 거면, 작용 반작용(뉴턴 역학 제3 법칙) 하위 파트에 약화시켜 구성하는 방안도 있었을 것이다. 그런 게 아니고 아예 빼버린 것이다. 강한 상호작용, 약한 상호작용 등은 그렇다치더라도 전자기력이 작용 반작용인지 설명해주는 창구 역할이 교과서에서 사라졌다. |
| [후속] 물리학Ⅰ에서 에너지 준위 단위인 eV에 대한 설명 필요 및 '드 브로이 파장' 관련 구성 이의제기 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 물리학Ⅱ 전기 회로 파트에서 배우는 일(=전하·전위차)의 공식인 [math(W=qV)]가 선행되지도 않은 상태에서 단위 [math(\rm [eV])]를 물리학Ⅰ에서 쓰는 것이 과연 적합하냐는 것이다. 전기장과 전위 관련 내용이었던 [math(E=qV)]는 본래 기존 물리학Ⅱ에 나온다.[29] [math(E=qV)], [math(\displaystyle V=\frac{W}{q})] 등도 가르치지 않아놓고 [math(\rm [eV])] 단위[30]를 다루는 건 문제가 있어보인다. 차라리 1단원에서 배웠던 일(에너지)의 단위였던 [math(\rm [J])]로 통일하면 모를까. 양자역학에서 [math(\rm [eV])]이라는 단위를 많이 쓰고, [math(\rm [J])]이라는 단위가 너무 크므로 화학처럼 [math(\rm [J])]로 바꾸기엔 무리가 있어보이는 건 맞는다.[31] 그러면 전기장과 전위 관련 단원을 물리학Ⅰ으로 끌고 내려와 다룰 생각을 해야지 지금처럼 단위 교육도 안 된 상태에서 교과를 구성하는 건 바람직하지 못해보인다. 심지어 이 [math(eV)]는 물리학Ⅱ 3단원에서 드 브로이 파장 공식을 변형하면서 또 한 번 등장한다.([math(\displaystyle\lambda=\frac{h}{\sqrt{2meV}})]) 그 때 가서 [math( eV)]를 어떻게 설명할 것인지 난처해진다.[32] |
| 물리학 I에서 기본적인 회로이론은 다룰 필요가 있음 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 2009 개정 교육과정에서는 고등학교에서 직류 회로는 사실상 다루지 않았고,[33] RLC회로를 비롯한 교류 회로만을 물1,물2 모두에서 배웠기 때문에 논란이 많았었다. 따라서 교육부는 2015 개정 교육과정 물리학 I에서 교류 회로 완전 삭제, 물리학 II에서 교류 회로를 대폭 약화시키고 직류 회로를 넣는 방안을 택했다. 그 결과 과거 기술가정과 유사했던 물리I에서 학문의 체계성은 높아졌으나, 사실상 구색맞추기 수준인 다이오드를 제외하고는 물리학 I에서 회로이론을 사실상 다루지 않게 되었으며, 교류 회로는 고등학교 내내 볼 일이 거의 없게 되었다. 그러나 적어도 직류회로 만큼은 일반물리학을 이수할 때에도 기본적으로 알아야 할 개념이고, 중학교 때도 다루는 내용인 만큼 물리학 I에서 다루어줄 필요가 있다. 따라서 아래와 같은 안을 제안할 수 있다. 1안 물리학 I의 2단원- '물질과 전자기장' 소단원 1. 원자와 전기력 - 쿨롱 법칙, 전자, 양성자, 러더퍼드 원자 모형 및 각종 실험을 학습한다 : 현행 유지 2. 원자와 스펙트럼 - 연속/선/흡수 스펙트럼, 보어의 원자 모형, 수소 원자의 에너지 준위 : 현행 유지 3. 직류 회로 - 전압, 전류, 저항, 소비 전력과 직류 회로에 대해 다룬다. 단, 전위와 전기 에너지, 축전기, 송전은 다루지 않는다. 물리학 II의 2단원 - '전자기장' 1. 전하와 전기장 - 전위, 전기력선, 전기 퍼텐셜 에너지, 전기장, 정전기 유도 : 전기장과 전위 사이의 관계를 추가로 다룬다.[34] 2. 직류 회로와 전기 에너지 - 전기 에너지, 다이오드, 트랜지스터, 축전기, 바이어스 전압 : 물리학 I의 직류 회로에다 다이오드[35], 트랜지스터, 축전기를 첨가하여 다룬다. 3. 자체유도와 상호유도 - 자체유도, 상호유도 : 기존 물리학 II에서 '자체유도'를 추가한다.[36] 4. 전자기 진동 - RLC 회로, 위상자 도표, 임피던스, 리액턴스, 변압, 전자기파[37]의 수신/발신 : 2009 개정 교육과정의 교류 회로 구성 방식으로 회귀하는 것이다. 이와 아울러 현재는 암묵적으로만 다루어지고 있는 단진동을 I단원에 명시적으로 추가하여[38] 교류 회로를 설명하기 위한 토대를 마련한다. 2안 물리학 I의 2단원은 1안과 동일하게 배치. 물리학 II의 2단원 - '전자기장' 1. 전하와 전기장 - 전위, 전기력선, 전기 퍼텐셜 에너지, 전기장, 정전기 유도: 1안과 동일하다. 2. 직류 회로와 전기 에너지 - 전기 에너지, 다이오드, 트랜지스터, 축전기, 바이어스 전압, 키르히호프 법칙 - 구 7차 교육과정 때의 교류 구성 방식과 유사하게 회귀한다. 여기서 키르히호프 법칙을 이용해 직렬, 병렬 연결에서 합성 저항 공식을 증명한다. 3. 자체유도와 상호유도 - 1안과 동일하다. 4. 전자기 진동 - RLC 회로, 위상자 도표, 임피던스, 리액턴스, 변압, 전자기파의 발생과 수신: 1안과 동일하나, 키르히호프 법칙을 통해 훨씬 심도있는 회로를 다룬다. 단, 단진동과 같이 이계미분방정식을 이용한 공식의 증명 및 푸리에 변환 등은 다루지 않는다. 다만 1,2안 모두 물리학 II 교과를 이수하기 위해서는 삼각함수의 미분, 적분, 덧셈정리, 합성 등을 필수로 이수하여야 하기 때문에, 물리학 II 이수 이전에 미적분을 배치할 필요가 있다. 예를 들어 물리학 II는 3학년 1학기, 미적분은 2학년 2학기에 배운다던지. |
| 통합과학에서 생물학 파트의 수준이 너무 높으므로 상위 과정으로 통폐합해야 함 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 과거 생명 과학Ⅱ에서 배웠던 유전학 파트 중 생명공학에 해당되는 파트가 일부 들어왔다(엄밀하게는 분자생물학). 특히 전사와 번역 파트는 생물학 전공자들도 유전학 중후반에 배우는 내용이고, 염기서열을 주고 RNA에서 염기 3개가 모이면 코돈이고 DNA에서 염기 3개가 모이면 트리플랫코드(3염기 조합)가 된다. 코돈표를 주고 낫모양 적혈구 빈혈증은 염기가 치환되어 코돈이 달라져서 단백질 이상으로 생긴다 등 꽤나 심화적인 내용을 던져주는데 이는 생명 과학Ⅰ에도 없었다는 점으로 봤을 때 상당한 수준을 보유하는 내용임을 알 수 있다.또 생물다양성과 생태계평형, 생태계에서의 물질과 에너지흐름(탄소순환,질소순환,에너지 효율 등), 생물자원 등은 생명 과학I 과 완전히 중복된다. 세계적인 방식인 생화학을 도입부로 두는 방식을 깬 것에 대해서는 참신할 수 있으나, 심화 개론 부분을 모조리 빼고 인스턴트식으로 가르치는 것이다. 즉, 원리 이해적인 구성 없이 암기 파트로 전락해도 이상하지 않는다는 현장 여론이 있다.
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| 화학Ⅰ의 기존 1-2-3-4 단원의 배치를 2-3-1-4로 바꿀 필요가 있음. | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 학생들에게 원자, 전자 등 근본적인 것들부터 가르치는 방식으로 바꾸는 것이 어떻겠냐는 의견이 있다. 그 다음 원소 기호와 물질이 어떻게 결합하는지에 대해 배운 뒤에 암모니아(NH3), 물(H2O), 메테인(CH4) 등 여러 가지 물질을 다루는 게, 기존의 1단원(화학식량과 몰)을 더 친숙하게 만들 수 있을 것이다. 또 기존 1단원에서 원자량을 질량수로써 정의하는데 실제로 질량수는 그 뒷단원인 2단원에서 나온다. 기존 교육과정의 서술 순서상에 흠까지 있다는 것이다. 그리고 1단원과 4단원이 가깝게 배치되면 1단원에서 다루는 몰 농도와 4단원에서 다루는 중화 적정, 동적 평형 파트가 가까워져 연계 효과가 커진다. 반면에 1단원에서 화학 반응식을 가르쳐도 정작 그 다음 단원인 2, 3단원에 화학 반응식이 등장하는 부분은 거의 없다.[39] 또 1단원의 화학 반응식과 양적 관계에 관한 문제 풀이(행동 영역)이 굉장히 어려워서 처음부터 학생들을 화포자로 만든다는 오점까지 낳은 상황이다. 실제 수능 기준 선택자 수는 과거 1위를 달렸다가 3위로 추락한 상태이며, 굳이 순위에 연연하지 않아도 응시자 수가 기존 15만명에서 7~8만명으로 반토막났으며 이 감소 퍼센트포인트는 다른 네 과목보다 압도적이다. 차라리 상대적으로 쉽고 부담이 덜 한 2, 3단원을 끌고 오는 것도 화학 기피 현상을 줄이는 또 하나의 수가 될 수 있다. [반박] 수능에서 화학을 선택하는 사람들은 아래 두 부류로 나눌 수 있다. - 물리학을 선택하고, 화학이 생명,지구보단 지엽 낚시가 적을거라 여기는 학생들 - 생명과학이나 지구과학을 선택하고, 화학이 물리보단 진입장벽이 낮을거라 여기는 학생들 해당 개편안은 후자의 인원을 늘리는덴 도움이 될지 몰라도 전자의 인원을 늘리는덴 하등 도움이 되지 않는다. 왜냐하면 2단원에 나오는 오비탈 + 유효 핵전하 + 원자반지름 + 이온화 에너지 + 전기음성도 파트는 학문적으로 아무 의미도 없는 수치들을 주구장창 외우라고 시키는 파트이기 때문에 전자의 학생들의 경우 양적 관계와 몰농도를 무난하게 학습했더라도 이 부분에서 환멸을 느끼고 화학을 버리는 학생이 매우 많다는 점을 간과한 주장이다. 결론적으로, 이러한 교과 구성은 화학을 생지나 다름없는 암기 과목으로 여기게 할 가능성이 농후하며, 이는 결코 바람직한 현상이 아니다. 그러니 이런 주장을 할 바에는 오히려 2단원의 쓸데없는 지엽 내용들의 기형적 출제를 금지하는 방안 등이 인원을 늘리는 데는 오히려 더 도움이 될 뿐더러 대학과의 연계성 및 교육의 효율을 증대시키는 방안일 것이다. [위의 반박이 간과한 점] 자연수·정수 퍼즐 관련은 오직 수능 출제 방식의 문제이지 순도 교과나 학문의 구성의 문제가 아니다. 여기서 제안한 단원 순서 배치는 교과 이해 측면 구성상에서 오히려 하자될 게 없다. 위 같은 반박은 오직 전형적인 ‘수능=교과’, ‘내용=문제’로 착각하는 관념에서 벗어나지 못하고 내면일치화되어서 비롯한 발상으로 보인다. 즉 수능 수험생 처지에 철저히 갇혀 있는 몰지각한 반박이다. |
| 기본적인 작용기(유기화학 관련)조차 다루지 않는 것은 문제가 있으므로 화학Ⅱ 등의 후속과정에 보충할 필요가 있음 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 기존 화학Ⅰ에 있던 유기화학 관련 내용이 두 차례의 개정을 거듭하면서 그 입지가 줄어들게 되었다. 사실상 기본적인 작용기조차 다루지도 않는다. 3대 작용기인 ‘―OH(하이드록시기)’, ‘―CHO(알데하이드기)’, ‘―NO₂(아미노기)’ 따위는 화학을 굳이 전공하지 않은 생활 화학자들 사이에서도 거의 일상적인 소통 수단급이다. 그러나 이것이 2009 개정 교육과정에서 빠졌고, 이젠 하다하다 탄화수소(포화탄화수소, 불포화탄화수소), 벤젠과 관련된 내용마저 2015 개정 교육과정에서 탈락시켰다. 유기화학 내용은 무기화학적 기초 내용(2015 개정의 화학Ⅰ)을 다룬 뒤에 후속적으로 다루는 것이 교육 순서상 바람직해 보이므로, 관련 내용을 화학Ⅰ에서 탈락시킬 만한 구실이 있었던 것은 어느 정도 납득이 가는 결정의 토대다. 실제로 2015 개정 화학Ⅰ에는 유기화학이 거의 다 빠진 대신 그 자리에 일반화학의 기초 내용을 집어넣어 분량을 유지했다. 다만, 이것을 Ⅱ 과정에 옮긴 것도 아닌, 아예 Ⅰ·Ⅱ 통틀어 빼버리는 결정은 화학 관련 분야나 생물학, 약학을 공부하게 될 학생들의 기초 소양 재료를 없앤 것이라고 볼 수 있다. 2009 개정 기조 때부터 교수들 사이에서 생활화학적 내용을 고등학교 기본 과정에 다루지 않으려는 노력이 있었던 것은 사실이나, 이는 융통성이 상당히 결여되어 있는 결정이라고도 볼 수 있다. 게다가 분량상 화학Ⅱ로 옮기지 못할 만한 이유가 전혀 없었던 것도 아니다. 7차 교육과정의 화학Ⅱ를 다소 순한 맛 버전으로 내놓은 것인 2009 개정 교육과정의 화학Ⅰ인데 이 때문인지 기존의 화학Ⅱ 분량이 50%가 줄어드는 기현상이 발생했다. 게다가 2015 개정 교육과정에서는 한 번 더 화학Ⅱ의 분석화학, 열화학 파트 내용을 순한맛 버전으로 바꿔 내려보냈는데 안 그래도 엄청나게 적은 화학Ⅱ 내용이 너무 줄어들었다. 화학 교과를 구성할 때 분류별로 골고루 다루겠다는 의지를 화학Ⅰ에만 무리하게 집중 투영시키느라 화학Ⅱ는 신경조차 못 쓰게 된 것이다. 기존의 화학Ⅱ는 해설서 일람에 있던 성취 개수(단원 목표)를 두 개로 쪼개거나 어거지로 늘려서 이수 시간을 채우고 있다. 이러한 탓에 화학Ⅱ는 표준 과학교과 8개 과목 중에 분량이 가장 적다고 평가받는다. 차라리 그 공백을 메울 만한 내용(작용기 같은 유기화학 내용)을 화학Ⅱ에 추가하는 것이 더 나았을 것이다. [반론] 7차 교육과정 당시 화학Ⅰ이 역대 최악의 교육과정이라 까이며 수험생들에게 무지막지한 역겨움을 선사했던 파트가 바로 저 탄화수소 파트이다. 아무리 화2의 분량이 적다 한들, 그 분량을 저런 내용들로 채우는 것은 매우 적절하지 못하다. 그 근거는 다음과 같다. 1. 교수들이 생활화학 내용을 다루지 않으려는 이유는 무엇인가? 바로 7차 때 생활화학 내용 때문에 이게 대체 화학인지 기술가정인지 구별이 안되는 수준까지 갔고, [40] 내용이 그냥 단순암기밖에 없어 수험생들에게도 손가락질 받던 부분이다. 심지어 정량적인 접근을 지향해서 화2를 선택하는 학생들에게 그런 재미도 없고 달달 외우는게 다인 내용들을 가르치자는건 그냥 화2 선택자를 꼴찌로 만들려고 작정한 수준이다. 2. 또한, 이 내용들이 과연 대학 가서 그렇게나 쓸모가 있는가? 이 역시 타당하지 않다. 순수 화학 전공자가 대학 가서 이런 걸 보게 되는 경우는 유기화학과목을 맞닥트렸을 때인데, 보통 최소 대학교 2학년때 배우는 이 과목 대비하자고 고등학교 때부터 작용기를 배울 필요는 없을 뿐더러, [41] 그 지엽적인 내용들을 2~3년동안 정확히 기억하고 있을 가능성 또한 만무하기 때문에 이것이 반드시 필요한 기초 소양이러 하기엔 설득력이 떨어진다. [반박에 대한 반론] 반론자가 제기한 ‘역대 최악의 교육과정’이 ‘실생활 중심’에 초점이 맞추어진 나머지 엄밀함이 떨어졌다고 하는 반박은 충분히 일리가 있으나, 반박자가 말하고자 하는 그 생활화학의 기준은 제안자가 말한 생활화학의 개념과는 거리가 멀어 보인다. 제안된 내용을 보면, 충분히 엄밀함에 초점을 두고 그 단원 균형의 배분을 맞추자는 의도지, 과학 동아잡지 같은 단순 나열식 구성을 포함시키자는 의도는 없어 보인다. 이러한 점에서 반론 내용은 논점을 일탈하고 있다. |
| 페놀프탈레인의 반응을 다홍-무색-분홍-무색으로 서술 | |
| {{{#!folding 논거 및 자세한 내용은 (여기)를 클릭하여 열람하십시오. | 현재 중등교육과정에서는 염기성에만 반응하는 시약으로 서술하여 무색-분홍이 끝이다. 그러나 강염기에는 무색이며, 초강산에는 아래와 같이 시뻘건 색을 띤다. 이 때문에 뭇 인터넷 커뮤니티에서 초강산에서 빨갛게 변한 페놀프탈레인 사진을 보고 충격과 공포를 겪는 일이 수두룩하다. 비록 초강산으로 실험하기는 어려울지라도, 과학적 사실은 바로잡아야 할 것이다. |
4. 교과 개편안
위의 의견들을 바탕으로 현재 교과의 내용들을 재구성한 문단이다.4.1. 통합과학 개편안
현재 통합과학은 해당 문서에 나와있듯 매우 비판점이 많고, 학문의 기초를 다지는 데 도움이 되지 않는다는 의견이 많다. 이는 통합과학을 무려 1년 분량의 '얼개용 교과'로 맞추고, 진입장벽을 낮추는 데만 혈안이 되어 전혀 효용성을 띄지 못하기 때문으로, 이 점을 인식했는지 교육부는 2022 개정 교육과정에서 1학기에는 '얼개용 주제'로, 2학기에는 '기초 주제'로 구성함으로서 이를 개선하고자 하였지만, 교과의 자세한 내용은 2021년 12월 기준 밝혀진 바가 없다. 아래 내용은 이를 더욱 심화해 2학기 분량의 기초 주제로 구성한 것으로, 이를 통해 비정상적으로 줄어든 물리학의 교과 내용을 복구하고, 2학년 교과의 학습을 더 원활히 하고자 안을 구성하였다.2015 개정 교육과정 기준 I과목에 존재하는 내용은 별다른 표시를 하지 않았으며[42], II과목이나 고등학교 교과 외에 존재하는 내용은 파란색 표시하였다.
<물리학>
- 물리학의 단위, 차원, 차원분석
- 여러 가지 운동
- 뉴턴 운동 법칙[43]
- 운동량과 충격량
- 열역학 제0 법칙, 제1 법칙, 제2 법칙[44]
- 원자와 전기력[45]
- 원자의 스펙트럼
- 전자기 유도[46]
- 파동의 반사와 굴절[47]
- 전자기파
<화학>
<생명과학>
생명과학의 경우 교과의 분량이 방대하기 때문에 그 중 복잡하거나 지엽적인 내용을 제거하고 교육한다.
<지구과학>
4.2. 지구과학/천문학 분리 개편안
위의 비판점들대로 지구과학과 천문학을 분리시켰을 때의 교과 구성 개편안이다. 이에 따라 기존의 지구과학1/2를 분리하여 구성하지 않았으며, 현재 지구과학 1에 존재하는 내용은 검은색, 지구과학 2에 존재하는 내용은 초록색, 고급 지구과학 및 추가되는 내용들은 파란색으로 표시하였다.지구과학: 지질학은 지구과학1의 내용을 기반으로 지구과학2의 내용을 이용해 개념적으로 소폭 심화시킨 형태로 구성하였고, 대기/해양학은 지구과학2의 정량적 개념을 바탕으로 지구과학1의 현상을 설명하도록 구성하였다.
총 소단원의 개수는 31개로, 지구과학I보다 약간 분량이 많고 지구과학II보다는 분량이 적다.
I. 지권의 형성과 변동
II. 지구의 역사
III. 해양의 변화
- 정역학 평형과 에크만 수송
- 해수의 성질(온도, 염분, 밀도, T-S도)
- 해수의 심층 순환
- 전향력
- 대기 대순환[60](해수의 표층 순환)
- 해파의 작용
- 기조력
IV. 대기의 운동
- 기압 경도력
- 기압과 날씨 변화(온대 저기압, 전선, 일기 기호 등)
- 단열 변화와 대기 안정도
- 푄 현상과 보라 현상
- 태풍과 날씨
- 지균풍과 경도풍
- 편서풍 파동과 제트류
- 엘니뇨와 라니냐
- 지구의 기후 변화
천문학 : 지구과학1,지구과학2, 고급 지구과학의 3단원에 들어있는 내용들을 유기적으로 구성하였다.
I. 별의 관측
- 지평좌표계와 적도좌표계
- 천체의 남중고도
- 우주과학에서 시간의 의미[61]
- 천체망원경의 구분과 특성
II. 별의 특성과 물리량
- 별의 물리량(표면 온도, 광도, 크기)
- H-R도
- 별의 진화 과정 + 맥동변광성과 폭발변광성
- 신성과 초신성, 별 폭발시의 핵융합 반응
- 별의 에너지원과 내부 구조
- 천체의 거리와 연주 시차 + 복사플럭스, 대기소광
- 세페이드 변광성과 C-M도 + 맥동주기와 광도 관계를 이용한 거리 추정법
- 연주시차법과 분광시차법
- 외계 행성계 탐사
- 외계 생명체 탐사
III. 행성의 운동
- 행성의 구분 (궤도위치와 물리적 성질)
- 행성의 겉보기 운동(최대이각, 충, 구, 합 등)
- 우주관의 변천 과정 + 태양계의 기원설
- 행성의 공전 주기와 궤도 반지름
- 케플러 법칙
- 쌍성을 이용한 케플러 제3 법칙의 유도
- 태양의 회전 속도와 궤도 주기
IV. 은하와 우주의 팽창
- 은하의 분류와 특이 은하
- 허블 법칙
- 은하좌표계
- 우리은하의 구조 (산개성단, 구상성단, 궁수자리 A*, 페르미 거품 등)
- 은하의 분류 기준
- 우리은하의 회전과 질량 + 오르트 공식[62]
- 은하의 크기, 질량, 광도, 질량-광도비(M/L)
- 퀘이사의 분석
- 빅뱅 우주론과 대폭발 우주론
- 암흑물질과 암흑에너지
- 우주의 구조(우주 거대 구조 등)
- 우주의 미래상
[1] 다만 이건 II과목 자체의 선호도 부족이라 조금 다른 문제다. 생명과학II나 지구과학II도 선택률이 1%를 상회하기 때문.[2] 지구과학을 '자연과학 분류법'에서 부정하는 게 아니라 '교육과정 분류법'에 동등한 카테고리로 엮기에 부적합하다는 것을 이야기한 것이다. 자연과학 분류법에 있어서는 지구과학, 천문학이 당연히 들어간다. 그러나 교육에서는 지구과학 내용을 물리학, 화학, 생물학의 각 응용 파트로 알맞게 편입시키는 게 해외 정통 사례이다.[3] 2019학년도 수능 기준 [math(_{8}\rm C \it_{2})] 선택률이 아닌 총 선택자 수 기준으로 산정함. 총합을 100%로 하기 위해 비율에 0.5 보정 계수를 곱함. Ⅰ+Ⅱ 과목 합산으로 계산하고, Ⅱ과목은 별도 표기[4] https://www.dnc.ac.jp/albums/abm.php?f=abm00005085.pdf&n=2_%E5%AE%9F%E6%96%BD%E7%B5%90%E6%9E%9C%E3%81%AE%E6%A6%82%E8%A6%81.pdf일본 센터시험 2018 4페이지 참조. 이과②(이과 일반 과목) 기준.[5] 역대 최다 응시(2019) 기준, 과목별 통계 합산 비율, Physics (278,867) - Physics 1 (170,653), Physics C mechanics (57,399), Physics 2 (25,741), Physics C E&M (25,074), Chemistry (161,852), Biology (259,663) 총 70만 명 응시.[6] 이공계 필수. 특정 계열 하나를 선택했을 때 나머지 하나를 버려야 하는 양도 형식을 두지 않는다. 대한민국에 비해 공통, 기본의 상한선이 상대적으로 매우 높다. (사실 대한민국도 5차 교육과정 때는 이랬다!) 대한민국의 물리학Ⅰ·물리학Ⅱ, 화학Ⅰ·화학Ⅱ, 생명과학Ⅰ·생명과학Ⅱ 수준에 해당 하는 과목이 중국에서는 기본이므로 전부 필수 응시해야 하며, 추가 선택 과목 제도는 거의 대학 학부 수준을 다룬다. (관련링크) 생물은 현대분자공학, 분자생물학이 선택 과목이고, 물리는 상대성 이론, 현대물리가 선택이며, 화학은 양자화학과 유기화학을 추가로 선택 응시할 수 있으며, 물리,화학,생물에서 선택과목을 1개씩 선택하여 응시해야 한다.[7] 중국은 어쩔 수 없는 게, 수시나 대학별고사 같은 게 없어서 이 단 한 번의 시험으로 모든 것이 결정된다. 게다가 응시자 숫자는 거의 1,000만 명. 따라서 학습량으로도 변별하는 게 불가피하다.[8] 물리학 59, 화학 87, 생명과학 154[9] 물리학 103, 화학 140, 생명과학 55[국가경쟁력] 싱가포르 국가경쟁력 1위, 홍콩은 2위, 미국은 3위(2019), 우리나라 국가경쟁력 28위, 작년보다 하락(2019.5.29), 韓, 국가경쟁력 꺾였다(2019), 한국 국가경쟁력 28위, 태국보다 낮아[QS세계대학랭킹] QS World University Rankings 2019 홍콩, 싱가포르의 대학 순위는 우리나라에서 내로라하는 최상위권 대학보다 높다. 2019년 기준, 싱가포르 국립대학 11위, 난양이공대학(싱가포르) 12위, 홍콩대학 25위, 서울대(한국) 36위, 홍콩과기대학 37위, 카이스트(한국) 40위, 홍콩중문대학 49위, 홍콩성시대학 55위, 포스텍(한국) 공동 83위, 고려대(한국) 86위 등이다.[12] 2015 개정 교육과정 기준 지질학의 경우에는 학부에서 실험 측정 나갈때나 쓰는 클리노미터와 주향의 해석법 등을 배우고 있으며, 대기학의 경우 이해에 있어서 난해함의 끝을 달리는 전향력과 유체역학의 기본적 내용을 다루고 있다. 거기에 천문학 파트는 단연 전세계 중등 천문학 중에서 가장 심화된 내용이라 봐도 될 정도로 본고장인 일본을 넘어서는 내용을 다루고 있다.[13] 그래서 고등학교 과학 참고서 중 가장 어렵다는 HIGH TOP의 지구과학Ⅱ 책의 경우 우스갯소리로 고등학생보다 지구과학으로 임용시험을 보는 교사지망생들이 더 많이 본다고 할 정도다.[14] 실제로 2009 개정 교육과정 당시 지구과학 통폐합 주장이 있었는데 무산되었다.[15] 다만 개편 시 지구과학II의 지나치게 심화된 지질학 개념들을 삭제한다면 충분히 분량을 맞출 수 있을 거라는 의견도 있다. 대기/해양학의 경우 지1과 지2의 내용이 거의 대부분 겹치는 데 비해 천문학은 거의 겹치지 않기 때문. 하술된 개편안도 이런 구성을 취하였다.[16] 자연로그의 밑 [math(e)], 허수단위 [math(i , j)] 등[17] 벡터는 예외적으로 볼드체로 쓰는 것이 권장된다. 흔히 생각하는 화살표를 붙이는 표기법([math(vec{a})])은 해당 벡터가 유클리드 공간의 원소라는 조건이 붙는 좁은 의미이다.[18] 다만, 공통교육과정에 미적분 내용이 없어 미분계수 내용은 담을 수 없다.[19] 참고로 함수는 케바케이다. 삼각함수, 쌍곡선 함수, 로그함수 등은 정체, 해밀토니안([math(\mathcal{H})])이나 라플라스 변환([math(\mathcal{L})]) 등은 흘림체, 라그랑지언([math(\mathscr{L})]) 등은 필기체, 실수부([math(\Re)]), 허수부([math(\Im)]) 등은 블랙 레터를 쓴다.[20] 다만 V를 볼드체([math(\mathbf{V})])로 쓰면 속도벡터(단위 [math(\rm m/s)])를 뜻한다.[21] 그런데 이 표기는 엄연한 '변수'인 텐서와 비슷하게 생겨서 더 헷갈릴 수도 있다.[22] 이젠 상수로 정의되므로 굳이 화학Ⅰ이 아닌 통합과학에서 다뤄줘도 된다.[23] '할리데이 일반물리학'이 이런 구성이다. 파동 파트를 현대물리 파동과 역학 파동을 구분해놓았다.[24] 빛의 굴절 개념은 오히려 물리학2의 '중력 렌즈와 블랙홀' 파트에 더 연관이 깊다. (빛은 항상 최단시간 경로로 진행한다 -> 공간의 휘어짐 설명.)[25] 다만 2015 개정 교육과정으로 넘어오면서 내용이 많이 축약된 감이 없지 않아 있다. 좀 아쉬운 부분.[26] 2015 개정교과 기준 물리학1에서 '전기장'과 '자기장' 및 얘네의 크기를 구하는 것은 다루지 않는다(물2에서 다룬다.)[27] 혼동을 줄이려고 물리Ⅱ에서 로런츠 힘을 빼버리고, 전기력, 전위, 전기장 내용을 약화시킨 것으로 보인다.[28] 일단 2015 개정 교육과정에서 20년 간 함께 해왔던 '핵물리' 파트를 삭제시켜 버리는 바람에 양전자를 접할 일은 없어졌다.[29] 기존 2009 개정 교육과정 물리Ⅰ에서는 전기 에너지 및 송전 파트(전력 수송과 소모 전력)에서 관련 공식이 나오긴 했다(검인정 천재교육 교과서). 전기장, 전기력, 일, 다 나오긴 했으나 이것에 대한 자세한 서술이나 소개는 없고 그냥 공식만 5줄로 서술하고 끝내버린다. 더 심각한 건 물리학Ⅰ에서 다루지 않는 것도 모자라 통합과학으로 내려 보냈다. 다만, 전기장, 전력, 전위차 관련 공식은 연계하지 않고 P=VI라는 공식만 던져주고 정성적으로만 서술한다.[30] 참고로 [math(\rm eV)]는 [math(eV)]의 단위(기호와 단위가 이탤릭-정체라는 점 외엔 똑같다.[31] 둘 다 에너지 단위이므로 학문에 배반하는 것은 절대 아니다. 1 eV ≒ 1.60218x10-19 J.[32] 7차 교육과정에서도 이러한 이유 때문에 드 브로이 파장 관련 내용을 물리Ⅱ(2009 개정 교육과정)으로 올린 것으로 보인다. 당연히 '전기장과 전위' 파트가 같이 내려오면 모르겠으나 2015 개정 교육과정에선 그러한 조치조차 없고 오히려 '고급 물리학'으로 올려버리는 등 더 심각해졌다. 그 외에도 물리학Ⅱ에서 '전자기파'를 거울과 렌즈 하위 파티션으로 구성해놓는 갈라파고스화를 범하질 않나... 교과 구성에 대해 굉장히 비전문적이라고 보아야 한다.[33] 중학교 2학년 때 배우고 이후 교과서에 언급도 되지 않았었다.[34] 애초에 이 둘은 개념의 정의 자체에서부터 긴밀히 연결되지만 이상하게도 현 교육과정은 이를 다루지 않는다.[35] 기존 물리학 I에서 이동[36] 과거 2009 개정 교육과정까지는 있었는데 교류 회로가 싹 빠지면서 같이 사라졌다.[37] 2015 개정 교육과정 기준 물리학II의 3단원에 아주 조금 남아있는 내용인데, 이를 전자기'파'라는 이유만으로 파동 단원에 넣기보다는 교류 회로를 다룰 때 한꺼번에 다루는 것이 적합하다. 단지 현 교육과정은 교류 회로가 남아있지 않아 이런 식의 구성을 택했을 뿐.[38] 이 역시 이전 교과까지는 명시적으로 다루었었다.[39] '이온결합' 파트에서 물의 분해 파트가 전부이고 이는 생략을 해도 충분히 이온 결합을 설명할 수 있으므로 문제가 되지 않는다.[40] 이때 심지어 대한화학회에서도 당시 화1을 치를 떨어했다.[41] 사실, 유기화학 교과 분량이 너무 많아서 배웠든 안 배웠든 별 차이가 없다.[42] 즉, I과목의 내용을 그대로 내려보내는 것을 의미한다.[43] 단, 뉴턴 운동 법칙에 관해 지나치게 어려운 문제는 다루지 않는다.[44] 제3 법칙은 '역온도'라는 개념이 필요하며, 제4 법칙은 내용 이해에 벡터 미적분학 지식이 필요하므로 다루지 않는다. 반면에 제0 법칙은 열평형 삼단논법에 불과하기 때문에 다뤄도 무방하다.[45] 단, 쿨롱 법칙에 관해 지나치게 어려운 문제는 다루지 않는다.[46] 2015 개정 교육과정 기준 통합과학에서 다루는 것과 유사한 수준까지만 다룬다.[47] 단, 전반사와 광통신 관련 부분은 다루지 않는다.[48] 오비탈과 양자수 등은 다루지 않는다. 이 부분은 '물리학'의 '원자의 스펙트럼'과 상당 부분 겹치기 때문에 분량을 절감할 수 있다.[49] 이 부분은 '물리학'의 '열역학 제2 법칙'과 상당 부분 겹치기 때문에 분량을 절감할 수 있다.[50] 2015 개정 교육과정 통합과학의 수준을 유지하며, ATP는 다루지 않는다.[51] 단, 현 생명과학1 킬러 수준의 흥분 전도 문제는 다루지 않는다.[52] 단, 골격근 수축 과정의 계산 등 지나치게 복잡한 주제는 다루지 않는다.[53] ABO식 혈액형 판단을 중심으로 가볍게 다룬다.[54] 현 중학교 3학년 교과에 있는 세포 분열의 연장선상에서 다루며, 사람의 유전은 다루지 않는다.[55] 화성암의 경우에는 현무암과 화강암 중심, 퇴적암의 경우에는 중학교 1학년 교과의 연장선상으로 다룬다.[56] 단, 현생 누대를 중심으로 다룬다.[57] 맨틀 포획에 대한 내용을 추가한다.[58] 지진 정보 가운데 아래와 같은 공 모양의 그림이 첨부되는 경우가 있는데, 이를 보고 단층의 이동 방향을 해석할 수 있다.
![파일:Focal_Mechanisms.svg]()
[59] 지엽적인 부분이 많으므로 앞부분과 연계되는 변성 작용 정도만 내려보냄[60] 현 지구과학1이 다루는 범위에서 전향력을 추가하여 언급[61] 시공간 단면도 개념을 정성적으로 설명[62] 은하의 케플러 회전, 차등 회전, 강체 회전 등