검토 담당자 워크숍 자료(II)

주5일 수업제 대비 교육과정 개정 시안

- 고등학교 과학 교과 선택 과목 -

화학 I, II

2006. 9.

교육인적자원부

한국교육과정평가원

화  학 Ⅰ

1. 성격

이 자료는 일반 국민, 학교, 교과 연구회 등의 검토 의견을 폭넓게 수렴하기 위한 교육과정 개정 시안이다. 이 자료의 열람과 검토 의견 제시는 교육인적자원부가 운영하는 CUTIS(http://cutis.moe.go.kr)와 한국교육과정평가원 홈페이지「KICE연구그룹→‘교육과정연구실’과 ‘교과연구실’」에서 할 수 있다.

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1. 성  격

‘화학Ⅰ’은 공통 교육과정의 ‘과학’을 이수한 학생을 대상으로 하며, 시민으로서 갖추어야 할 학학에 대한 기초 소양을 함양하기 위한 과목이다.

‘화학Ⅰ’은 물질 현상과 물질에 대한 기본 개념을 이해하고, 이를 바탕으로 일상생활에서 경험하는 화학 관련 문제를 창의적이고  합리적으로 해결할 수 있는 능력을 기르도록 구성한다.

‘화학Ⅰ’은 공기, 물, 용액, 주변의 화합물과 금속 등의 주제로 내용을 구성한다. ‘화학Ⅰ’에서는 주변의 물질의 성질과 변화를 통하여 화학의 기본 개념 및 그와 관련된 화학적 원리, 법칙을 다루며, 실생활과 관련된 화합물을 중심으로 화학의 중요성과 유용성을 인식하도록 구성한다.

‘화학Ⅰ’에서는 학습자의 경험과 관련된 주제를 중심으로 화학에 대한 흥미와 관심을 유발하여 화학의 기본 개념을 지도하고, 관찰, 실험, 조사, 토론 등 다양한 활동을 통하여 탐구 능력을 기르도록 한다.

2. 목  표

화학 현상과 관련된 문제를 창의적이고 과학적으로 해결하는 데 필요한 과학적 소양을 기른다.

가. 화학의 기본 개념을 이해하고, 화학 현상의 탐구와 일상생활의 문제 해결에 이를 적용한다.

나. 화학 현상을 과학적으로 탐구하는 능력을 기르고, 일상생활의 문제 해결에 이를 활용한다.

다. 화학 현상과 화학 학습에 흥미와 호기심을 가지고, 화학 현상과 관련된 문제를 과학적으로 해결하려는 태도를 기른다.

라. 과학, 기술, 사회의 상호 관계를 인식한다.

3. 내용 체계

이 자료는 일반 국민, 학교, 교과 연구회 등의 검토 의견을 폭넓게 수렴하기 위한 교육과정 개정 시안이다. 이 자료의 열람과 검토 의견 제시는 교육인적자원부가 운영하는 CUTIS(http://cutis.moe.go.kr)와 한국교육과정평가원 홈페이지「KICE연구그룹→‘교육과정연구실’과 ‘교과연구실’」에서 할 수 있다.

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영 역	내 용 요 소
공기	공기를 이루는 물질, 기체의 성질, 공기의 오염과 그 대책
물	물의 특성, 물질의 상변화, 물의 중요성과 오염 방지를 위한 대책
용액	용해와 용해도, 용액의 농도, 묽은 용액의 성질
주변의 화합물과 금속	탄소 화합물의 성질, 탄소 화합물과 우리 생활, 세제, 금속의 이용

4. 영역별 성취기준

(1) 공기

(가) 공기를 이루는 물질인 질소, 산소, 이산화탄소 등의 성질을 조사하고, 이들 기체가 실생활 및 기술 산업 분야에서 이용되는 예를 알아본다. 또, 몰 개념을 도입하여 공기 성분의 화학 반응에 대한 양적 관계를 이해한다.

(나) 압력과 온도 변화에 따른 기체 부피의 변화를 기체 상태 방정식으로 설명하고, 기체 분자의 확산 속도와 분자량 사이의 관계, 부분 압력의 법칙을 이해한다.

(다) 공기 오염의 실태 및 오염 발생원을 조사하고, 오염된 공기 중에서 일어나는 화학 반응을  설명한다. 또, 그 대처 방안에  대하여 조사, 토의한다.

[탐구 활동]

(가) 공기 성분의 화학 반응에서 양적 관계 알아내는 실험하기

(나) 모의실험을 통해 기체 상태 방정식 도출하기

(2) 물

(가) 물의 끓는점, 녹는점, 상태 변화에 따른 부피 변화와 표면 장력 등을 조사하여 물의 성질이 다른 액체와 큰 차이가 있음을 알고, 그 이유를 물 분자의 구조 및 수소 결합과 관련지어 설명한다. 또한, 물의 특성으로 인하여 나타나는 자연계에 나타나는 현상에 대하여 조사, 토의한다.

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(나) 액체의 증기 압력을 이해하고, 물질의 상변화를 설명한다.

(다) 우리 생활에서 물의 중요성을 이해하고, 물의 오염 방지를 위한 대책을 안다.

[탐구 활동]

(가) 물의 특성을 알아보는 실험하기

(나) 모의실험을 통해 물질의 상평형 그림그리기

(3) 용액

(가) 용질 및 용매 입자간의 인력으로 용해 현상을 설명하고, 고체와 기체의 용해도에 영향을 미치는 요인을 안다.

(나) 용액의 끓는점 오름과 어는점 내림 현상을 설명한다.

[탐구 활동]

(가) 용액의 끓는점 오름이나 어는점 내림 현상 관찰하기

(4) 주변의 화합물과 금속

(가)주변에서 볼 수 있는 탄소 화합물의 예를 들어 탄소 화합물의 중요성을 깨닫고, 실생활과 관련 있는 간단한 탄소 화합물의 특성과 이용을 이해한다.

(나) 세척 작용의 원리를 이해하고, 세제가 환경에 미치는 영향을 알아본다.

(다) 금속의 성질과 이용, 그리고 금속의 부식을 막는 방법 및 원리를 탐구 활동이나 실생활의 예를 들어 설명한다.

[탐구 활동]

(가) 비누 만들기

5. 교수․학습 방법

가. 학습 지도 계획

(1) ‘화학 I'의 학습 지도에서는 주제와 관련된 학생의 경험이나 일상생활의 문제를 적극 발굴하여 활용하도록 한다.

(2) ‘과학’과 ‘화학Ⅱ’ 및 다른 교과와의 연계성을 고려하여 학습 내용의 중복이나 비약이 없도록 학습 내용의 수준과 학습 지도 시기 등을 조절할 수 있다.

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

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

나. 자료 준비 및 활용

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

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

다. 학습 지도 방법

(1) 학생의 흥미를 유발할 수 있는 화학 현상을 중심으로 접근하며, 가급적 이 현상과 관련된 화학적 개념을 이해하도록 지도한다.

(2) 문제 인식, 탐구 설계 및 수행, 자료 해석, 결론 도출 등의 탐구 과정을 학습 내용과 적절히 관련시켜 지도함으로써 탐구 능력을 신장시킨다.

(3) 탐구 활동을 모둠 학습으로 할 때에는 과학 탐구 과정에서 상호 협력이 중요함을 인식시킨다.

(4) 수업에서 의사소통을 할 때에는 자신의 의견을 명확히 표현하고 다른 사람의 의견을 존중하는 태도를 가지게 한다.

(5) 학생들의 능력과 흥미 등 개인차를 고려하여 지도한다.

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

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

(8) 컴퓨터를 활용한 실험과 인터넷과 멀티미디어 등을 적절히 활용한다.

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

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라. 실험․실습 지도

(1) 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

(2) 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.

(3) 휘발성 물질 사용 시에는 환기에 유의하고, 실험 후의 폐기물은 환경오염을 최소화하도록 처리한다.

마. 과학 교수․학습 지도 지원

(1) 실험, 관찰 등의 과학 활동은 그 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

(2) 시․도 및 지역 교육청에서는 과학실, 과학 실험 기자재, 실험 보조원 확보 등에 필요한 재원을 지원한다.

6. 평  가

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

(1) 물질의 성질 및 화학 현상 등에 관련된 기본 개념의 통합적인 이해 정도를 평가한다.

(2) 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

(3) 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도 등을 평가한다.

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나. 평가는 지필 검사, 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.

화 학 Ⅱ

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1. 성  격

‘화학Ⅱ’는 ‘화학Ⅰ’을 이수하고 과학과 관련된 분야를 전공하고자 하는 학생을 대상으로, 보다 심화된 화학 개념과 다양한 탐구 방법을 적용하여 화학 현상과 관련된 문제를 해결하는 능력을 기르기 위한 과목이다.

‘화학Ⅱ’의 내용은 물질의 구조, 화학 반응 등의 영역으로 구성한다. 물질의 구조에서는 원자의 구조, 화학 결합 등의 미시적인 화학 세계를 다루며, 화학 반응에서는 화학 반응의 주요 원리와 대표적인 화학 반응 등을 다룬다.

‘화학Ⅱ’의 학습은 거시적인 화학 현상을 다루어 미시적인 화학 개념으로 설명함으로써 학생의 흥미와 호기심을 유발하여 화학의 기본 개념을 체계적으로 이해시키고 관찰, 실험, 조사, 토론 등 다양한 활동을 통하여 탐구 능력을 기르도록 한다.

2. 목  표

과학과 관련된 전공 분야로 진출하는 데 필요한 화학의 전공 기초 소양을 기른다.

가. 화학의 개념을 체계적으로 이해하고, 화학 현상의 탐구와 일상생활의 문제 해결에 이를 적용한다.

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

다. 화학 현상과 화학 학습에 흥미와 호기심을 가지고, 화학 현상과 관련된 문제를 과학적으로 해결하려는 태도를 기른다.

라. 과학, 기술, 사회의 상호 관계를 인식한다.

3. 내용 체계

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영 역	내 용 요 소
물질의 구조	원자의 구조, 원자 모형과 전자 배치, 주기율, 화학 결합의 종류, 공유 결합과 분자
화학 반응	물질의 변화와 엔탈피, 결합 에너지, 반응 속도, 화학평형의 법칙, 화학 평형의 이동, 산과 염기, 중화 적정, 체내에서의 산․염기 조절, 산화와 환원, 전지와 전기 분해

4. 영역별 성취 기준

(1) 물질의 구조

(가) 원자 구조와 주기율

① 원자의 구성 입자를 확인하고, 각 입자의 발견 과정과 물리적 성질을 설명한다.

② 원자 모형의 변천을 원자 구성 입자의 발견과 관련지어 설명한다.

③ 보어의 원자 모형에 따라 전자 배치를 나타내고, 오비탈 개념을 도입한 후 현대적 원자 모형에 따른 전자 배치를 이해한다.

④ 여러 가지 원소의 성질에 대한 자료 해석을 통하여 원소의 주기적 성질을 이해한다.

[탐구 활동]

(가) 음극선 실험하기

(나) 화학 결합

① 이온 결합, 공유 결합, 금속 결합의 원리를 이해하고, 물질의 성질을 화학 결합과 관련지어 설명한다.

② 전기 음성도 개념을 도입하여 결합의 극성을 설명한다.

③ 전자쌍 반발의 원리로 분자의 모양을 추리한다.

[탐구 활동]

(가). 모형을 사용하여 이온 결합, 공유 결합, 금속 결합 설명하기

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(나) 여러 가지 물질을 극성 용매와 무극성 물질에 넣어 용해성 조사하기

(2) 화학 반응

(가) 화학 반응과 에너지

① 화학 반응에 수반되는 열의 출입을 엔탈피 변화로 나타내고, 실험을 통하여 헤스의 법칙을 확인한다.

② 열화학 반응에서의 엔탈피 변화를 결합 에너지와 관련짓는다.

[탐구 활동]

(가) 헤스의 법칙 실험하기

(나) 반응 속도와 화학 평형

① 실험을 통하여 얻은 자료로 화학 반응 속도식을 꾸미고, 간단한 화학 반응의 메커니즘을 설명한다.

② 반응 속도에 영향을 끼치는 요인과 반응 속도 사이의 관계를 입자론적 관점에서 설명한다.

③ 가역 반응에서 화학 평형의 동적 상태를 이해하고, 자료 해석이나 문헌 고찰을 통하여 화학 평형의 법칙을 이끌어 낸다.

④ 탐구 활동을 통하여 농도, 압력, 온도의 변화가 화학 평형에 미치는 영향을 확인하고, 일상생활이나 산업 현장에서 이를 응용한 예를 찾는다.

[탐구 활동]

(가) 반응 속도에 미치는 요인에 관한 실험하기

(나) 화학 평형 이동 실험하기

(다) 산과 염기의 반응

① 브뢴스테드․로우리의 산․염기를 이해하고, 이온화도, 이온화 상수로부터 산․염기의 상대적 세기를 판단한다.

② 중화 반응에서 산․염기의 양적 관계를 설명하고, 중화 적정 실험을 통하여 종말점 및 미지 용액의 농도를 결정한다.

③ 염이 가수 분해될 때의 액성을 화학 평형 상수를 이용하여 설명한다.

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④ 완충 용액의 개념을 이해하고, 체내에서의 산․염기 조절을 설명한다.

[탐구 활동]

(가) 중화 적정 실험하기

(나) 가수 분해 실험하기

(라) 산화 환원 반응

① 산화․환원 반응을 전자의 이동과 산화수의 변화로 설명하고, 산화․환원 반응식을 완결한다.

② 화학 전지와 전기 분해의 원리를 산화․환원 반응으로 이해한다.

[탐구 활동]

(가) 전지 꾸미기

(나) 염 수용액 전기 분해 실험하기

5. 교수․학습 방법

가. 학습 지도 계획

(1) ‘화학 Ⅱ'의 학습 지도에서는 개념 체계 중심으로 접근하며, 화학의 최근 연구 동향과 성과 등을 소개하여 진로 탐색에 활용하도록 한다.

(2) ‘과학’과 ‘화학Ⅰ’ 및 다른 교과와의 연계성을 고려하여 학습 내용의 중복이나 비약이 없도록 학습 내용의 수준과 학습 지도 시기 등을 조절할 수 있다.

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

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

나. 자료 준비 및 활용

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

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

다. 학습 지도 방법

(1) 다양한 방법과 소재를 활용하여 학생들의 흥미와 호기심을 유발하고 화학의 주요 개념을 다루도록 한다.

(2) 문제 인식, 탐구 설계 및 수행, 자료 해석, 결론 도출 등의 탐구 과정을 학습 내용과 적절히 관련시켜 지도함으로써 탐구 능력을 신장시킨다.

(3) 탐구 활동을 모둠 학습으로 할 때에는 과학 탐구 과정에서 상호 협력이 중요함을 인식시킨다.

(4) 수업에서 의사소통을 할 때에는 자신의 의견을 명확히 표현하고 다른 사람의 의견을 존중하는 태도를 가지게 한다.

(5) 학생들의 능력과 흥미 등 개인차를 고려하여 지도한다.

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

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

(8) 컴퓨터를 활용한 실험과 인터넷과 멀티미디어 등을 적절히 활용한다.

(9) 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

(1) 실험의 목적과 방법을 이해하고 실험을 수행할 수 있도록 지도한다.

(2) 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.

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(3) 휘발성 물질 사용 시에는 환기에 유의하고, 실험 후의 폐기물은 환경오염을 최소화하도록 처리한다.

마. 과학 교수․학습 지도 지원

(1) 실험, 관찰 등의 과학 활동은 그 특성에 따라 연 차시 학습으로 운영할 수 있도록 지원한다.

(2) 시․도 및 지역 교육청에서는 과학실, 과학 실험 기자재, 실험 보조원 확보 등에 필요한 재원을 지원한다.

6. 평  가

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

(1) 물질과 화학 반응 등에 관련된 기본 개념의 통합적인 이해 정도를 평가한다.

(2) 탐구 활동 수행 능력과 이를 일상생활 문제 해결에 활용하는 능력을 평가한다.

(3) 과학에 대한 흥미와 가치 인식, 과학 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도 등을 평가한다.

나. 평가는 지필 검사, 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.