검토 담당자 워크숍 자료(II)

주5일 수업제 대비 교육과정 개정 시안

- 고등학교 과학계열 전문교과 -

2006. 9.

교육인적자원부

한국교육과정평가원

주5일 수업제 대비 교육과정 개정 시안

- 고등학교 과학계열 전문교과 -

2006. 9.

교육인적자원부

한국교육과정평가원

과학에 관한 교과

과학에 관한 교과

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

과학계열 고등학교의 전문교과는 과학계열 고등학교 학생이 ‘과학과’의 기초적인 학습을 바탕으로 보다 심화된 내용을 학습함으로써, 과학의 다양한 분야에 대하여 올바르게 인식하고 진로 선택을 바르게 하도록 함과 동시에, 대학에서 학문을 연구하는 데 필요한 기본적인 능력을 기르기 위한 교과이다.

과학계열 고등학교의 전문교과는 ‘물리 실험’, ‘화학 실험’, ‘생명과학 실험’, ‘지구 과학 실험’, ‘과학사’, ‘전자 과학’, ‘정보 과학Ⅰ’, ‘정보 과학Ⅱ’, ‘고급 수학’, ‘고급 물리’, ‘고급 화학’, ‘고급 생명과학’, ‘고급 지구 과학’, ‘과제 연구Ⅰ’, ‘과제 연구Ⅱ’, ‘환경 과학’, ‘현대 과학과 기술’, ‘원서 강독’, ‘워크숍’, ‘과학 철학’ 등으로 구성한다.

과학계열 고등학교 전문교과의 각 과목은 학생의 진로 및 학교의 시설 여건에 따라서 선택하여 학습할 수 있으며, 선택한 과목에서도 모든 내용을 다 학습하는 것이 아니라, 학생 및 학교의 실정에 따라 학습 내용을 선정하여 학습할 수 있다. 또, 강의식 수업보다는 과제 학습 등을 통하여 학생 스스로 연구하여 그 결과를 발표하고 토의하는 수업을 권장한다.

과학에 관한 교과

2. 목  표

과학의 기초적인 학습 내용을 바탕으로 과학의 여러 분야에서 심화된 내용을 학습함으로써, 과학에 대하여 올바르게 인식하고 과학의 학문적 체계를 이해함과 아울러,

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과학 연구에 필요한 탐구 능력을 기른다. 또, 실생활에 직면한 문제를 과학적으로 해결할 수 있는 능력을 습득하여 장차 우수한 과학자가 될 수 있는 소양을 함양한다.

가. 과학의 기본 개념을 체계적으로 이해하고, 과학의 초보적인 연구에 이를 적용한다.

나. 과학적 탐구 능력을 습득하여 이를 과학 탐구에 활용한다.

다. 과학의 학문적 성격과 체계에 대하여 올바르게 인식한다.

라. 적성에 맞는 진로를 선택하여 계속 탐구하려는 태도를 기른다.

과-1. 물리 실험

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과-1.물리 실험

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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘물리 실험’은 과학 계열 고등학교 학생을 대상으로 하며, 물리학의 실험을 직접 체험함으로써 물리학의 개념을 확고히 하고, 또 과학적인 탐구 능력을 함양하기 위한 과목이다.

‘물리 실험’의 내용은 실험의 기초, 역학, 전자기, 파동과 빛, 현대 물리의 영역으로 구성하며, 각 영역은 현대의 물리학 연구 분야와 관련된 실험 내용을 많이 포함하는 몇 개의 실험으로 구성한다.

‘물리 실험’은 학생의 관심 분야와 학교의 상황을 고려하여 실험 내용을 선정하되, 모든 활동은 개별 또는 조별 실험을 통하여 학생 스스로 탐구하도록 한다.

고등학교 과학계열 전문교과 교육과정 개정 시안

2. 목  표

가. 물리 실험을 통하여 물리 이론에 대한 이해의 폭을 넓히고, 기본 개념을 체계적으로 이해한다.

나. 물리학을 연구하고 탐구하는 방법을 습득한다.

다. 물리학에 대한 흥미를 가지고 자연 현상을 주의 깊게 관찰하여, 이를 과학적으로 해결 하려는 태도를 기른다.

3. 내  용

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고등학교 과학계열 전문교과 교육과정 개정 시안

영 역	내 용 요 소
실험의 기초	유효숫자와 오차 등과 같은 측정 결과의 처리 기본적인 물리량(길이, 질량, 시간 등)의 측정방법 회로시험기, 오실로스코프 등과 같은 측정 장비의 사용법 컴퓨터를 이용한 자료의 처리 과학 실험 보고서 작성
역학	힘과 운동의 관계 (예: 속도와 가속도, 힘․질량․가속도의 관계, 등가속도 직선운동, 뉴턴의 운동법칙, 힘의 평형, 마찰력 등)
	여러 가지 운동의 분석 (예: 자유낙하운동, 포물선운동, 원운동, 주기운동 등)
	운동량과 에너지 (예: 운동량 보존, 2차원 충돌, 일과 에너지의 관계, 역학적 에너지 보존 등)
	열물리의 기본적 특성 (예: 비열 측정, 열의 일당량 등)
전자기	정전기의 특성 (예: 마찰전기와 정전기 유도, 쿨롱의 법칙, 축전기 등)
	전류와 전기저항 (예: 옴의 법칙, 전지의 단자전압, 휘트스톤 브리지 실험 등)
	전류의 자기작용 (예: 전류에 의한 자기장, 자기장이 전류에 작용하는 힘, 전자기유도 등)
파동과 빛	파동의 특성 (예: 파동의 반사․굴절․간섭 및 회절, 정상파 등)
	빛의 반사와 굴절 (예: 거울에 의한 상, 렌즈에 의한 상, 굴절과 전반사 등)
	빛의 회절과 간섭 (예: 영의 실험, 마이켈슨 간섭계, 슬릿에 의한 회절, 분광계를 이용한 스펙트럼 관찰 등)

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영 역	내 용 요 소
현대 물리	빛의 이중성에 대한 실험 (예: 광전 효과 등)
	원자의 구조에 대한 실험 (예: 음극선실험, 플랑크-헤르쯔 실험 등)

4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ ‘물리 실험’은 학생 및 학교의 실정에 따라 내용을 재구성하여 실험할 수 있다.

⑵ 학생의 능력과 흥미 등을 고려하여 내용을 재구성하거나, ‘물리Ⅱ’의 실험 내용과 통합하여 운영할 수 있다.

⑶ 실험과 관련된 원리를 적용하기 위한 실험 지도보다는 실험을 통하여 관련된 개념과 원리를 파악하여 일반화할 수 있도록 실험을 지도한다.

⑷ 경우에 따라서는 주어진 자료를 분석하고 종합하여, 결론을 도출하고 토의하는 교수․학습 방법을 활용할 수 있다.

⑸ 구체적인 실험 방법과 안전상의 유의점을 숙지한 후에 실험하도록 지도한다.

⑹ 개별 실험이나 2인 1조 실험을 권장한다.

⑺ 첨단의 물리 실험 기기를 적극 활용할 수 있도록 한다.

⑻ 실험 내용에 따라서는 일반 수업 시간은 물론이고, 클럽 활동이나 과제 연구 내용으로 활용할 수 있다.

⑼ 안내된 형태의 실험보다는 학생 스스로 계획하여 실험을 수행하여 탐구능력이 신장되도록 한다.

나. 평가

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⑴ 학생 전체에 대한 획일적인 평가가 아니라, 학습자 개개인의 학습 진행 정도를 파악한다.

⑵ 실기 검사, 보고서, 관찰, 지필 검사, 멀티미디어를 통한 평가 등의 다양한 방법을 활용하여 실험 과정에서 나타나는 능력과 태도를 종합적으로 평가한다.

⑶ 가설 설정, 실험 설계, 관찰 및 측정, 자료 변환, 자료 해석, 일반화, 수공적 실험 기능 등의 탐구 영역과 기구 조작 능력 평가를 고르게 평가한다.

⑷ 평가 기준을 구체적으로 제시하고 평가하여, 학생이 그 결과를 활용할 수 있도록 한다.

과-2. 화학 실험

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과-2. 화학 실험

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→ ‘미술과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘화학 실험’은 화학 현상에 흥미가 있는 과학 계열 고등학교 학생을 대상으로 하며, ‘화학Ⅱ’, ‘고급 화학’과 관련된 실험을 다루어, 화학 연구나 산업 현장에서 활용할 수 있는 전문적인 탐구 능력을 기르기 위한 과목이다.

‘화학 실험’의 내용은 화학 실험의 기초, 물질의 물리적 성질, 화학 열역학, 화학 반응, 무기 화합물의 합성과 특성, 유기 화합물의 합성과 특성, 컴퓨터와 화학 등의 영역과 부록으로 구성한다.

‘화학 실험’의 학습은 창의적인 탐구 활동을 통하여 실험 능력을 기르며, 첨단 과학과 관련된 내용을 소개하여 화학 연구에 보편적으로 이용되는 화학 실험 기기와 컴퓨터를 활용하도록 지도한다.

2. 목  표

가. 실험을 통하여 화학 이론에 대한 이해의 폭을 넓히고, 이를 통하여 실험과 이론이 밀  접한 관련성을 가짐을 깨닫는다.

나. 다양한 탐구 활동을 통하여 탐구 능력을 신장한다.

다. 화학 실험을 통하여 화학에 대한 흥미를 높이고, 자연 현상을 과학적으로 이해하려는 태도를 기른다.

3. 내  용

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영 역	내 용 요 소
화학 실험의 기초	유리 세공, 시약 용액의 제조법, 실험 기구의 특징과 사용법 및 주의점, 다양한 물질의 분리 방법(분별 증류, 거름, 추출, 재결정, 크로마토그래피) 등
물질의 물리적 성질	어는점 내림과 끓는점 오름, 결정 구조, 삼투압, 기체 분자 운동, 콜로이드의 성질, 가시광선 분광기를 사용한 분석, 기체의 확산 속도, 분자량 측정 등
열화학	발열 반응과 흡열 반응, 헤스의 법칙, 증발열과 연소열 등
화학 반응	평형의 이동, 중화 적정, 화학 전지, 전기 분해, 산화․환원 반응, 화학 반응 속도, 촉매를 이용한 반응 등
무기 화합물의 합성과 특성	원소의 주기적 성질, 양이온의 정성 분석과 특성, 전형 원소 화합물의 합성과 특성, 전이 금속 화합물의 합성과 분리 및 특성, 화합물의 정량 분석, 할로겐 화합물의 특성 등
유기 화합물의 합성과 특성	탄화수소, 알코올, 알데히드, 카르복시산, 에스테르, 니트로화물, 고분자, 비누 등의 합성과 성질, IR, UV, GC 등을 이용한 분석
컴퓨터 활용	화학 정보 탐색, 화학 관련 소프트웨어 활용, MBL 등
부록	실험 보고서 기록 방법, 유효 숫자 처리, 시약 취급법, 일반적인 폐기물 처리법, 분리 수거 방법, 안전 사고 대처 방법, 실험실에서 지켜야 할 규칙 등

4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 학습자의 능력과 적성에 따라 선택하여 실험한다.

⑵ 주어진 실험의 목표를 달성할 수 있는, 보다 효율적이고 경제적인 방법을 고안하여 제시한다.(변경 내용)

⑶ 경우에 따라서는 직접 실험을 하지 않고도 주어진 자료를 이용하여

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탐구적 사고 과정을 통해 결론을 도출하고, 토의 및 상호 의사 소통의 기회를 가지는 교수․학습 방법을 활용한다

⑷ 실험 내용에 따라서는 순회 실험을 할 수 있다

⑸ 개별 실험이나 2인 1조 실험을 권장한다.

⑹ 일반 학습 시간뿐 아니라 클럽 활동이나 과제 연구 내용으로 활용할 수 있다.

⑺ 학생의 능력 및 학교의 특성을 고려하여 개방형 탐구 실험, 안내된 개방형 탐구 실험, 안내형 탐구 실험을 적절한 비율로 실시한다. 특히, 개방형 탐구 실험에서는 가설 설정 능력과 실험 설계 능력, 변인 통제 능력 등을 강조한다.

⑻ 실험 설계, 자료 변환, 자료 해석 및 일반화 단계에서 학생이 창의력을 충분히 발휘할 수 있도록 한다.

⑼ 한 학기에 한두 번 정도는 첨단의 화학 실험 기기를 활용하는 기회를 제공한다. 이를 위하여 현장 연구소와 공장의 방문 등 다양한 방법을 시도한다.

⑽ 실험에 관련된 원리를 먼저 가르치고, 이를 적용하는 실험보다는 실험을 통하여 관련된 개념과 원리를 파악하여 일반화할 수 있는 탐구 방법으로 지도한다.

나. 평가

⑴ 학습자 전체에 대한 획일적인 평가가 아니라, 학습자 개개인의 학습 진행 정도를 파악한다.

⑵ 장․단기 과제물을 평가에 적극 반영한다.(변경 내용)

⑶ 가설 설정, 실험 설계, 관찰 및 측정, 자료 변환, 자료 해석, 일반화 등의 탐구 과정과 기구 조작 능력을 고르게 평가한다.

⑷ 평가의 기준을 구체적으로 제시하여, 학생이 평가 결과를 정확히 확인하고 보충할 수 있게 한다.

⑸ 실기, 보고서, 관찰, 지필 검사 및 멀티미디어를 통한 평가 등의 다양한 방법을 활용하여 실험 과정에서 나타나는 능력과 태도를 종합적으로 평가한다.

과-3. 생명과학 실험

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘생명과학 실험’은 생명과학에 흥미와 관심이 있는 과학 계열 고등학교 학생들을 대상으로 하며, 생명 현상에 관한 다양한 실험을 통하여 탐구적 사고력과 실험 실습 기능을 습득하고, 생물학의 주요 개념과 기본 원리를 경험적 탐구 과정을 통하여 명확히 이해하며, 예비과학자로서 탐구 정신과 태도를 기르기 위한 과목이다.

‘생명과학 실험’의 내용은 생물의 구조와 기능, 물질 대사, 자극과 반응, 생식과 발생, 유전과 진화, 생물과 환경, 생명 공학 등의 영역으로 구성하고, 각 영역은 다시 몇 개의 핵심적인 주제로 구성한다. 각 실험 내용은 다른 내용과 관련 없이 독립적으로 생물학 연구의 다양한 분야를 체험할 수 있도록 구성한다.

‘생명과학 실험’은 학생의 수준과 관심 분야를 고려하여 실험 내용을 선정하고 지도하도록 하며, 모든 활동은 개별 또는 모둠별 실험을 통하여 학생 스스로 탐구할 수 있도록 한다. 각 실험에서는 문제 인식 및 가설 설정, 실험 설계, 실험 수행, 자료 변환, 자료 해석, 결론 도출 및 일반화 등의 탐구 과정을 거치도록 하며, 생명과학 실험에 대한 흥미와 생물학에 대한 보다 높은 학문적 탐구심을 유발할 수 있도록 첨단 생명 과학과 관련지어 학습한다.

2. 목  표

가. 생명과학 실험을 통하여 생명과학의 다양한 영역에 대한 기초 개념을 체계적으로 이해한다.

나. 생명과학 실험을 통하여 다양한 생명 현상을 연구하는데 필요한 탐구 능력과 창의력을 기르고, 이를 실생활에 적용한다.

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다. 생명과학에 대한 흥미를 가지고 자연 현상을 주의 깊게 관찰하여 이를 과학적으로 해결하려는 태도를 기른다.

과학과-3. 생명과학 실험

3. 내  용

영 역	내 용 요 소
생물의 구조와 기능	현미경 사용법 다양한 세포관찰 조직 및 기관 관찰 세포막의 기능 탐구 등
물질 대사	효소의 특성과 작용 탐구 광합성 실험, 세포 호흡 실험 등
자극과 반응	자극에 대한 사람의 반응 자극에 대한 동물의 반응 자극에 대한 식물의 반응 등
생식과 발생	세포 분열의 관찰 화분 및 화분관 관찰 수정과 발생 과정의 관찰 등
유전과 진화	멘델의 유전 법칙과 확률 동식물의 교배 실험 염색체의 관찰 및 핵형 분석 DNA의 모형 제작 돌연 변이와 유전 형질 조사 진화 모의 실험 등
생물과 환경	생물의 채집과 분류 생물 군집의 조사 개체군의 생장 생물 종내 및 종간 상호 작용 환경 오염이 생물에 미치는 영향 조사 등

영 역	내 용 요 소
생명 공학	세포 공학 실험 유전자 공학 실험 유전체 이용 탐구 활동 등

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4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ ‘생명과학 실험’은 학습자 및 학교의 실정에 따라 내용을 선정하여 실험할 수 있다.

⑵ 학생의 능력과 흥미를 고려하여 내용을 선택적으로 선정하여 재구성하거나, ‘생명과학 Ⅰ, Ⅱ’의 실험 내용과 통합하여 운영할 수 있다.

⑶ 실험과 관련된 원리를 적용하기 위한 실험 지도보다는 실험을 통하여 관련된 개념과 원리를 파악하여 일반화할 수 있도록 실험을 지도한다.

⑷ 각 실험 활동은 원칙적으로 2시간 단위로 구성하되, 경우에 따라 연속적인 수업 운영도 가능하다.

⑸ 생명과학 실험 재료는 구할 수 있는 시기가 제한되어 있으므로 사전에 계획을 수립하도록 하고, 불가피한 경우에는 다른 생물로 대체하여 수행하도록 한다.

⑹ 실험상의 위험 요소는 사전에 충분히 인식할 수 있도록 하고, 실험에 사용된 생물에 대해서는 생명의 존엄성을 이해하고 적절한 처리 방법을 지도한다.

⑺ 최신의 실험 기기를 많이 이용하여 학생이 생물학에 대한 흥미를 유발하도록 한다.

⑻ 직접 실험이 곤란한 주제를 다루어야 할 때나 실험상 필요한 경우에는

컴퓨터 시뮬레이션이나 CAI 자료를 이용하도록 하며, 실험 결과에 대한 통계 처리를 위해 컴퓨터를 이용하게 한다.

⑼ 실험 설계, 자료 해석 및 일반화 단계에서 학생의 창의력을 충분히 발

⑼ 실험 설계, 자료 해석 및 일반화 단계에서 학생의 창의력을 충분히 발휘할 수 있는 탐구 과정이 되도록 유도하며, 결과보다는 과정을 중시하고, 실험 결과가 기대와 다를 때에는 원인을 분석하고 보정하려는 태도를 기르도록 한다.

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⑽ 지나치게 구조화된 탐구(폐쇄된 탐구)를 지양하고, 개방적 탐구와 안내된 탐구 방법을 적절히 도입한다.

⑾ 개인, 모둠별 또는 학급 전체가 할 수 있는 다양한 종류의 실험을 제시하며, 공동 연구 및 협동 탐구 활동을 통하여 상호 협동 연구의 중요성을 인식하게 한다.

나. 평가

⑴ 지적, 정의적, 신체적 영역의 제반 특성 등을 종합적으로 평가한다.

⑵ 실기 검사, 보고서 검토, 관찰, 면담, 지필 검사 및 멀티미디어를 통한 평가 등의 다양한 방법을 활용하여 실험 과정에서 나타나는 탐구 능력과 태도를 종합적으로 평가한다.

⑶ 장, 단기 과제 연구를 평가에 적극 반영한다.

⑷ 가설 설정, 실험 설계, 관찰 및 측정, 자료 변환, 자료 해석, 일반화 등의 탐구 요소를 가능한 고르게 평가한다.

⑸ 평가의 기준을 구체적으로 제시하고, 학습자 개개인의 학습 진행 정도를 파악하여 평가하며, 평가 결과를 학생이 활용할 수 있도록 한다.

과-4. 지구 과학 실험

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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

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1. 성  격

‘지구과학 실험’은 과학 계열 고등학교 학생들을 대상으로 하며, 자구과학 현상에 관한 다양한 탐구활동을 통하여 지구과학의 개념과 원리, 탐구 기능, 창의적 문제 해결력, 그리고 과학적 태도를 함양하기 위한 과목이다.

‘지구과학 실험’의 내용은 고체 지구의 탐구, 유체 지구의 탐구, 우주의 탐구 등의 영역으로 구성한다. 각 영역은 기본적인 실험 내용으로 구성하며, 될 수 있는 대로 현대 지구과학에서 다루어지고 있는 내용과 실제 연구 분야와 관련된 실험 내용을 많이 포함한다.

‘지구과학 실험’은 학생의 수준과 관심 분야를 고려하여 실험 내용을 선정하여 지도하되, 모든 활동은 개별 또는 분단 실험을 통하여 학생 스스로 탐구하도록 한다.

2. 목  표

가. 실험을 통하여 지구 과학의 기본 개념을 체계적으로 이해하고, 다양한 탐구 과정을 통하여 지구와 우주에서 일어나는 현상의 규칙성이나 원리를 발견한다.

나. 과학적 탐구 방법의 가치와 중요성을 인식하고, 실험 및 실습 기능을 길러, 탐구하는 방법과 탐구 능력을 습득하고, 이를 실생활에 적용한다.

다. 지구와 우주에서 일어나는 현상과 지구 과학 학습에 대한 흥미와 호기심을 가지고, 지구와 우주에 대하여 탐구하려는 과학적 태도를 기른다.

3. 내  용

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영 역	내 용 요 소
고체 지구의 탐구	지구의 크기, 지구 타원체, 지오이드의 모양 등
	지구의 중력 측정 방법, 중력 보정, 지구 자기장의 생성 원리 등 과-4. 지구 과학 실험
	광물의 관찰, 규산염 광물의 구조 등
	화성암의 관찰, 변성암의 관찰, 퇴적암의 관찰
	박편 제작, 편광 현미경의 사용법, 편광 현미경을 사용한 박편 관찰 등
	공극률과 투수율의 측정 등
	진앙과 진원의 위치 결정, 지진 자료에 의한 지층의 두께와 속도 결정, 암영대 관찰 등
	주향과 경사의 측정, 야외 지질 조사, 지층 경계선 작성, 지질도 해석 등
	화산과 지진의 분포, 해저 확장과 판구조론
	고지자기극의 이동, 고지구 자기와 인도 대륙의 이동 등
	화석의 관찰과 분류 등
	층서 대비, 상대 연령 측정, 절대 연령 측정 등
유체 지구의 탐구	전향력 실험 등
	대기의 안정도, 단열선도 등
	일기도 작성, 일기도 분석, 기상 위성 사진 해석, 상층 일기도 등
	구름의 발생, 구름의 분류 등
	수온 약층, 열 염분 순환, 수온과 염분의 자료 분석 등
	해수면 경사와 해류, 천해파 속도, 조석 자료 분석 등
	대기 대순환, 대기의 난류 등
우주의 탐구	지평 좌표계와 적도 좌표계, 태양의 방위각과 고도의 측정, 해시계 제작 및 원리 탐구 등
	푸코 진자 등
	달의 관측. 크레이터 높이 구하기 등
	행성의 관측, 행성 궤도와 케플러의 제3법칙, 목성의 위성을 이용한 목성의 질량 구하기 등
	태양의 위치 변화, 태양 시직경의 변화, 태양 활동 관측, 태양의 흑점 관측과 흑점 주기 계산, 흑점군 분류 및 상대흑점수 계산, 태양의 광도 측정 등
	천체 망원경의 구조와 조작법, 천체 사진 촬영법 등
	별자리 관찰, 별의 스펙트럼 관측, 별의 고유 운동 측정 등
	변광성 측광법, 쌍성의 질량 등
	H-R도 작성, 세페이드 변광성의 주기․광도 관계를 이용한 거리 측정, 주계열 맞추기에 의한 성단의 거리 결정 등
	M31의 회전 곡선을 이용한 질량 구하기 등
	허블의 법칙과 우주의 팽창 등

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4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

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가. 교수․학습 방법

⑴ ‘지구과학 실험’은 학교의 실정을 고려하여 내용을 선정하여 실험할 수 있다.

⑵ ‘지구 과학Ⅰ’과 ‘지구 과학Ⅱ’, ‘고급 지구 과학’ 과목과 상호 관련지어

운영하되, 학생의 능력과 흥미에 따라 내용을 재구성하거나 통합하여 지도할 수 있다.

⑶ 제한된 시․공간에서 재현하기 어려운 관찰, 실험은 될 수 있는 대로 실제 자연을 대상으로 야외에서 학습하도록 한다.

⑷ 각 실험 활동은 원칙적으로 2시간 단위로 구성하며, 최신 실험 기자재나 장비를 많이 이용하도록 한다.

⑸ 제한된 시․공간에서 지구 과학적 현상을 재현하여 관찰, 실험을 할 경우에는 실제의 자연 현상과 차이가 있음을 인식하도록 한다.

⑹ 실제로 조작하는 관찰, 실험이 바람직하나, ICT 자료를 활용하거나 인터넷에서 실시간으로 제공되는 과학자가 직접 측정하여 얻은 데이터를 분석하고 해석하는 활동도 할 수 있다.

⑺ 필요한 경우에 수식을 사용한 정량적인 방법을 이용하게 하며, 실험 결과의 처리를 위해 컴퓨터를 활용하도록 한다.

⑻ 타 과학 교과와 통합된 탐구 활동을 시도하되, 가능하면 자기주도성 함양을 위해 개방적 탐구 형태와 협동 학습 방법을 활용한다.

나. 평가

⑴ 인지적, 심동적, 정의적 영역이 고루 반영될 수 있도록 종합적으로 평가한다.

⑵ 실기 검사, 보고서, 포트폴리오, 관찰, 면담, 지필 검사 및 멀티미디어를 통한 평가 등의 다양한 방법을 활용하여 실험 과정에서 나타나는 탐구

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능력과 태도를 종합적으로 평가한다.

⑶ 지구 과학과 관련된 자료를 토대로, 자신의 생각을 논리적으로 표현하는 능력을 평가하며, 탐구 과정 요소가 고르게 평가되도록 한다.

⑷ 단순한 문제 해결력 평가에서 벗어나, 주어진 과학적 문제 상황에서 관련 자료를 참고로 하여 다양한 방법으로 문제를 해결하는 창의적 문제 해결력도 평가한다.

⑸ 평가의 기준을 구체적으로 제시하고, 학습자 개개인의 학습 진행 정도를 파악하여 평가하며, 평가 결과를 학생이 활용할 수 있도록 한다.

과-5. 과학사

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘과학사’과목은 과학에 깊은 관심과 소질을 갖고 있는 과학계 고등학교 학생들을 대상으로 한 과목으로, 과학의 본질과 연구 방법, 과학의 발달과 사회적 배경 및 다른 학문 분야와의 관련성을 규명하여 과학의 발달 과정을 재조명하는 과목이다.

과-5. 과학사

‘과학사’는 과학과 과학사, 고대 및 중세 서양의 과학, 과학혁명, 근대과학, 현대과학, 동양의 과학, 한국의 과학으로 내용을 구성한다.

‘과학사’는 고대에서 현대까지 과학의 변천과정을 그 내용 뿐만 아니라, 사회적, 사상적, 여러 요소와의 관련성 등을 포괄적으로 이해하도록 하고, 역사적으로 고찰함으로써 과학의 본질과 사회적 기능을 습득하도록 한다.

2. 목  표

가. 과학의 변천과 그 배경 및 영향을 역사적으로 고찰함으로써 과학의 본질과 의의, 사회적 기능과 역할 등을 이해하게 한다.

나. 과학사를 통해 과학과 과학자 집단의 특성 및 과학의 사회적 특성을 이해하게 한다.

3. 내  용

영역	내 용 요 소
과학과 과학사	과학의 본질 : 과학의 방법, 과학과 기술, 과학과 철학 등 과학사의 본질: 과학사에 대한 관심, 과학사의 의의
고대 및 중세 서양의 과학	고대 서양의 과학: 이집트와 메소포타미아의 과학, 그리스 과학, 헬레니즘, 로마 과학 이슬람 및 중세 서양의 과학: 아랍 과학, 중세의 과학과 기술
과학혁명	르네상스와 과학혁명 천문학 혁명(코페르니쿠스, 케플러) 고전역학의 혁명(기계적 철학: 데카르트, 아리스토텔레스, 뉴턴) 생리학의 혁명(하비, 베살리우스) 과학단체와 실험 방법의 출현 과학혁명의 사회적 영향(뉴턴주의와 계몽사조)
근대과학	18, 19세기 과학의 발전(화학 혁명, 열역학, 전자기학, 지질학, 진화론 등) 산업혁명과 과학 기술의 발전(산업혁명의 배경과 그 영향) 과학의 제도적 정착(과학의 전문직업화)
현대과학	현대과학의 발달(양자역학, 상대성 이론, 판구조론, BT, NT, 나노과학) 과학과 현대사회(새로운 과학의 양상, 과학자와 과학의 책임 및 윤리, 환경 문제 등)
동양의 과학	동양의 전통과학 동양에서의 근대 과학 수용
한국의 과학	한국의 전통과학 현대과학과 한국

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4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 학교 실정과 학생들의 흥미에 따라 적합한 소재와 문제들을 선택하여 중점적으로 지도할 수 있다.

⑵ 고대에서 현재까지 과학의 개념과 내용의 변천 과정뿐만 아니라, 사회적, 사상적 여러 요소와의 관련, 상호 영향 등을 포괄적으로 이해하도록 한다.

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⑶ 현대 과학의 발전 내용을 중점적으로 이해하며, 현대 과학의 과제와 21세기 과학의 전망을 이해하도록 한다.

⑷ 역사의 흐름 속에서 과학이 변천해 온 과정을 이해하도록 지도한다.

⑸ 과학자들의 전기나 일화 등을 소개하여 과학에 대한 동기와 흥미를 유발시킬 수 있도록 한다.

⑹ 과거의 과학을 과학지식이 사회적으로 구성된다는 입장에 대해 이해하고 논의해 본다.

⑺ 다양한 독서 과제를 부과하고, 이를 통해 서로 다른 관점과 설명과 해석이 있을 수 있음을 인식하도록 하며, 가능하면 토론식 수업 방법을 도입한다.

⑻ 영역별 학습내용은 다음과 같은 점에 유의하여 지도한다.

㈎ 과학과 과학사: 과학사가 다루는 내용, 그것이 취하는 방법, 학문으로서의 성격 등을 지도함으로써 앞으로 과학자가 될 학생들에게 과학사가 지니는 의의를 인식할 수 있도록 한다.

㈏ 고대 및 중세 서양의 과학: 고대 및 중세 서양 과학의 역사적 변천을 다루되 그것이 내용, 방법, 형태만이 아니라 사회에서의 위치나 역할 등에 있어서도 현대 과학 또는 그것의 기원인 근대 과학과는 달랐음을 이해하도록 한다.

㈐ 과학혁명: 근대 과학 분야들의 과학 내용 및 방법에 있어서의 혁명적 변화, 기계적 철학에 바탕으로 한 근대 자연관의 형성 및 그 사상적 배경, 근대 과학의 내용, 방법 등에 영향을 끼친 사회적 요인, 과학혁명이 근대 사회 및 사상에 미친 영향 등 여러 측면에서 16, 17 세기 과학혁명의 특징과 배경 및 영향을 지도한다.

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㈑ 근대과학의 발전: 과학혁명 이후 과학이 계속 발전하고 사회에서의 중요성이 더욱 커져서 결국 현대 과학과 같은 형태로 발전해 가는 과정을 살피되, 과학 내용의 발전, 전문 과학 분야들의 출현, 과학과 산업기술, 대학 및 정부와의 관계의 형성 및 발전을 다룬다.

㈒ 현대의 과학: 현대 물리학과 생물학 등 21세기 과학의 특정 분야들을 중심으로 추적하고, 내용보다는 방법, 성격 등에 치중하여 지도하며, 대량 살상무기, 환경오염 등 구체적 문제들을 예로 들어 현대 과학이 빚어낸 문제점들과 그에 따라 과학자가 지니게 된 책임에 대해 학생들이 자각할 수 있도록 한다.

㈓ 동양의 과학: 중국을 중심으로 한 동양 전통 과학의 역사적 변천과 함께 중국과 일본의 동양 사회들이 서양에서 유래한 근대과학을 수용하는 과정을 다룸으로써 우리가 속한 문화권의 과학전통이 서양과 달랐음을 이해하도록 한다.

㈔ 한국의 과학: 우리나라의 전통과학과 근대 과학 수용과정을 살피되 과거 우리 조상의 업적만이 아니라 우리 과학 전통의 독특한 성격을 이해하도록 한다.

나. 평가

⑴ 과학사 과목의 교육목표 성취 정도를 판단하기 위해 지식과 탐구 능력 및 과학적 태도 등을 균형 있게 평가한다.

⑵ 전통적인 지필검사 외에 다양한 수준의 수행평가 즉 면담, 보고서, 토론, 발표 등의 다양한 방법을 통해 종합적 평가를 하도록 한다.

과-6. 전자 과학

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘전자 과학’은 전자 과학에 관심이 있는 과학 계열 고등 학교 학생을 대상으로 하며, 전기․전자 회로에 대한 개념을 파악하고, 컴퓨터를 통하여 다양한 과학 실험을 할 수 있는 기초 능력을 함양하기 위한 과목이다.

‘전자 과학’의 내용은 직류 회로, 교류 회로, 반도체, 아날로그 회로, 디지털 회로, 컴퓨터 과학 실험 등의 영역으로, 회로 시험기의 측정법에서부터 시작하여 컴퓨터를 활용하여 학생이 조립한 전자 기기를 제어할 수 있는 단계까지의 내용으로 구성한다.

‘전자 과학’의 학습은 전자 공학의 기본적인 내용만 선정하여 측정, 설계, 조립, 프로그래밍 등 실질적인 활동으로 실기 능력을 기르고, 전자 회로에 대한 이해를 심화한다.

학생들이 전자공학의 초보자임을 고려하여 단일 소자(다이오드, 트랜지스터, FET 등)의 기본 원리는 서술하되 복잡한 계산이 필요하고 응용성이 적은 단일 소자 전자 회로는 생략하고 간단한 수치적, 또는 논리적 연산만으로 개념 파악이 가능한 아날로그 IC 또는 디지털 IC로써 전자 회로를 설명한다.

‘컴퓨터 과학 실험’ 단원에서는 모듈화 된 전자 교재를 써서 전자기기 조립에 대한 부담을 대폭 줄이되 모듈 구조에 대한 기본 개념을 파악하도록 하며, 간단한 회로와 쉬운 프로그램을 사용하여 작동 원리를 이해하도록 한다.

2. 목  표

가. 전자 회로에 대한 기본 개념을 이해하여 자기 주도적으로 활동한다..

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나. 간단한 전자 회로를 설계하고 조립한다.

다. 컴퓨터를 이용한 과학 실험을 통하여 과학에 대한 탐구 능력을 높이고, 실험 자동화, 자동 제어, 로봇 등 첨단 과학의 기본 원리를 이해한다.

라. 전자 과학에 대하여 흥미와 관심을 가지고 계속적으로 탐구하려는 태도를 기른다.

3. 내  용

영 역	주 제	내 용 요 소
직류회로	전류와 전압	옴의 법칙, 전류계와 전압계의 사용법 등
	회로 시험기	회로 시험기 사용법, 색띠 식별법에 의한 저항값 등
	키르히호프의 법칙	제1법칙, 제2법칙 등
교류회로	교류의 특성	교류의 주파수, 진폭, 위상, 실효값 등
	R,L,C의 반응 특성	교류에서의 R,L,C 반응 특성, 복소수 임피던스 등
	RLC 회로	RLC 회로의 임피던스, 공진 현상 등
	오실로스코프	오실로스코프의 동작 원리, 사용법 등
반도체 소자	반도체 물성	n형 반도체, p형 반도체, 정공 등
	다이오드	다이오드의 구조와 특성, 발광 다이오드 등
	트랜지스터	트랜지스터의 구조와 특성 등
	전기장 효과 트랜지스터(FET)	FET 구조와 특성, FET의 종류 등
	집적회로(IC)	아날로그 IC, 디지털 IC 등
아날로그 회로	연산 증폭기	연산 증폭기의 특성, 반전․비반전 증폭기, 연산 증폭기의 응용 등
	발진기	LC 발진기, 수정 발진기 등
	전원 회로	브리지 정류, 정전압 IC 등
	센서 회로	소리센서, 광센서, 온도센서, 자기센서 등
디지털 회로	게이트 회로	게이트 회로의 특성 및 동작 원리, 게이트의 종류와 기호, 논리 함수 등
	플립플롭 회로	플립플롭 회로의 특성과 응용, 계수 회로 등
	컴퓨터	컴퓨터의 구조와 동작 원리 등
	인터페이스	인터페이스의 역할, 아날로그-디지털(A/D) 변환기, 입출력 포트 등
컴퓨터 과학 실험	단일 칩 컴퓨터 모듈	단일 칩 컴퓨터 모듈의 구조, 프로그램 개발 환경 등
	디지털 온도계	온도 센서, LED 또는 FND, A/D 변환 프로그램, 브레드보드 사용법 등
	소리의 파형 관찰	마이크, 통신 프로그램 등
	중력 가속도 측정	광 스위치, 등간격자, 시간 측정 프로그램 등

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4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 학교의 실정과 학생의 특성에 따라 적합한 내용을 선정하여 지도한다.

⑵ 실험을 할 때, 단락, 감전, 화상, 화재 등의 안전 사고가 나지 않도록 지도한다.

⑶ 회로를 설계하고, 그 동작 원리를 설명할 수 있도록 지도한다.

⑷ 각종 계측기의 동작 원리 및 조작 방법을 익혀, 조립된 전자 기기의 성능을 검색할 수 있도록 지도한다.

⑸ 전자 기기를 제작한 다음에는 제작 과정과 성능 등을 기록하는 습관을 가지도록 한다.

⑹ 과학 실험에 필요한 전자 기기의 원리와 그 활용법을 익힌다.

나. 평  가

⑴ ‘전자 과학’의 평가는, 지식뿐만 아니라 설계 능력, 제작 능력, 전자 기기의 활용 능력, 흥미 및 태도 등을 종합적으로 평가한다.

⑵ 평가 방법으로는 다음과 같은 방법을 활용할 수 있다.

㈎ 지식 : 지필 검사, 구술 문답 등

㈏ 기능, 흥미 및 태도 : 계기의 활용 및 측정 능력, 기기의 안전 취급,

실험 후 정리․정돈, 보고서 등

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㈐ 창의력 및 응용력 평가 : 전자 회로의 설계 조립 능력, 전자 제품의 성능 등

과-7. 정보 과학Ⅰ

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

정보 과학Ⅰ은 정보 과학과 컴퓨터에 관심이 있는 "정보 Ⅰ"를 이수한 과학 계열 고등학교 학생을 대상으로 하며, 정보 과학에 대한 기본적인 개념을 습득하고, 컴퓨터를 활용하여 다양한 정보 과학 분야를 체험하고 지식을 함양하기 위한 과목이다.

정보 과학Ⅰ의 내용은 프로그래밍, 정보의 저장, 정보의 처리,  정보의 관리 영역과 부록으로 구성한다. 또한, 각 영역에 대한 내용구성은 이론 위주의 설명 보다는 과학 분야와 실생활에 관련 있는 주제로 구성하며, "정보 Ⅰ"의 내용과 연계하여 심화된 내용으로 구성한다.

정보 과학Ⅰ의 학습은 단순한 응용 소프트웨어 활용이나 개념 전달보다는 학생의 자발적인 탐구를 통해 기본 개념을 체계적으로 이해하도록 하고, 제시된 내용을 학습함으로써 창의력, 문제해결력, 논리적인 사고력, 응용력을 기르도록 유도한다.

2. 목  표

가. 정보 과학에 관한 기본 개념을 이해하고, 실생활에 이를 적용한다.

과-7. 정보 과학Ⅰ

나. 정보 과학의 지식과 컴퓨터를 활용하여 생활 주변에서 일어나는 여러 가지 문제를 창의적으로 해결하는 능력을 기른다.

다. 정보 과학에 대한 흥미와 호기심을 갖고 정보 과학의 창의적인 탐구 능력

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을 기른다.

라. 정보 표현 및 정보 처리 이해를 통해 정보 관리 능력과 컴퓨터 응용력을 기른다.

3. 내용

가. 내용체제

정보 과학I은 정보과학의 기본이 되는 프로그래밍 능력을 배양함과 동시에 컴퓨터 시스템에서의 정보의 저장 방법, 자료의 탐색과 정렬 등 정보의 처리 방법, 그리고 정보의 관리 방법을 배우고 관련 응용 프로그래밍을 수행함으로써, 일상의 문제 해결을 위한 창의적이고 논리적인 사고력을 기르도록 구성하였다.

영역	주제	내용 요소
프로 그래밍	프로그래밍 개요	- 자료형 - 연산자 - 제어문 - 배열과 포인터 - 구조적 자료형
	함수	- 함수의 선언과 호출 - 매개 변수의 전달 방법 - 재귀적 함수와 응용 프로그래밍
	자료의 입력과 출력	- 함수를 통한 입출력 - 파일을 통한 입출력

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영역	주제	내용 요소
정보의 저장	자료의 선형 구조	- 선형 구조의 종류 - 선형 구조의 연산
	자료의 비선형 구조	- 비선형 구조의 종류 - 비선형 구조의 연산
정보의 처리	자료의 탐색	- 자료의 탐색 방법 - 탐색 기반 응용 프로그래밍
	자료의 정렬	- 자료의 정렬 방법 - 정렬 기반 응용 프로그래밍
정보의 관리	데이터베이스 설계	- 데이터 모델과 데이터베이스 - 관계형 데이터베이스 설계
	데이터베이스 활용	- 관계형 데이터베이스 연산 - 질의어 기반 데이터베이스 관리

나. 주제별 학습내용

(1) 프로그래밍 개요

(가) 문자형, 정수형, 실수형 등 자료형의 종류를 알고, 자료형의 입출력을 위한 프로그래밍을 통하여 자료형의 특성을 이해한다.

(나) 연산자의 종류를 알고, 다양한 연산식의 결과 값에 대하여 이해할 수 있다.

(다) 제어문의 종류를 알고, 조건에 따라 분기하는 제어구조인 조건문과 반복적으로 수행하도록 하는 제어구조인 반복문에 대해 이해할 수 있다.

(라) 배열의 개념과 1차원, 2차원 및 다차원 배열을 선언하는 방법을 알고, 배열의 원소에 접근하는 방법을 실습을 통해 이해할 수 있다. 또한, 포인터의 개념을 알고, 다양한 포인터 연산 실습을 통하여 포인터의 활용방

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법을 습득한다.

(마) 이질적인 여러 가지 자료형을 하나의 자료형 속에 포함시킬 수 있는 구조적 자료형을 알고, 응용 프로그래밍을 통하여 활용 방법을 이해한다.

(2) 함수

(가) 함수의 개념과 기능에 대해 알고, 함수를 활용하는 방법과 특징을 이해하며 함수 활용에 대한 프로그래밍 실습을 통해 함수가 갖는 여러 가지 성질을 이해한다.

(나) 매개변수의 종류를 이해하고, 값에 의한 전달 방법과 주소에 의한 전달 방법 등의 매개변수 전달방법에 대해 이해할 수 있다.

(다) 주어진 함수를 재귀적으로 호출하여 다양한 방법으로 문제를 해결하는 방법들을 이해한다.

(3) 자료의 입력과 출력

(가) 프로그래밍에서 난해한 분야의 하나인 입출력 함수의 활용을 통한 자료의 입력과 출력 방법을 이해할 수 있다.

(나) 파일 입출력을 위한 스트림의 개념을 알고, 대량의 자료를 효율적으로 처리하기 위해 파일 시스템에서 사용하는 기본적인 입출력 함수의 기능을 이해할 수 있다.

(4) 자료의 선형 구조

(가) 배열이나 레코드 형태로 저장되는 자료의 논리적 표현을 위한 구조로서, 선형 리스트와 연결 리스트 구조를 이해할 수 있다.

(나) 자료의 값들이 선형 리스트와 연결 리스트 같은 선형 구조에 저장되어 있을 때, 선형 구조에서 수행 가능한 연산들에 대해 이해할 수 있다. 즉, 자료가 추가되는 삽입 연산, 특정 자료를 삭제하는 삭제 연산, 저장된 자료의 값을 수정하는 갱신 연산, 특정한 자료를 찾는 검색 연산 등에 대해 이해할 수 있다.

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(5) 자료의 비선형 구조

(가) 저장하고자 하는 자료들이 직선적인 관계(순서)에 따라 저장되는 비선형구조(그래프, 트리)를 이해할 수 있다.

(나) 자료의 값들이 트리와 그래프 같은 비선형 구조에 저장되어 있을 때, 비선형 구조에서 수행 가능한 연산들에 대해 이해할 수 있다. 즉, 자료가 추가되는 삽입 연산, 특정 자료를 삭제하는 삭제 연산, 저장된 자료의 값을 수정하는 갱신 연산, 특정한 자료를 찾는 검색 연산 등에 대해 이해할 수 있다.

(6) 자료의 탐색

(가) 나열되어 있는 자료들 중 임의의 조건에 맞는 자료를 탐색할 수 있는 탐색기법으로서 선형탐색 및 이진탐색에 대해 이해할 수 있다.

(나) 탐색 알고리즘들을 기반으로 하여 실생활의 문제들에 대한 프로그래밍을 통해 실질적인 탐색 기법의 이해를 도울 수 있다.

(7) 자료의 정렬

(가) 자료를 임의의 기준에 따라 크기 순서대로 나열할 수 있는 여러 가지 정렬 알고리즘들에 대해 이해할 수 있다.

(나) 삽입정렬, 선택정렬 등 기초적인 정렬 알고리즘들과 퀵 정렬 등 고급 정렬 알고리즘들을 프로그래밍을 통해 이해한다.

(8) 데이터베이스 설계

(가) 현실세계에 정보들을 컴퓨터에 표현하기 위해서 단순화, 추상화 하여 만든 데이터모델(개념적 데이터모델, 논리적 데이터모델)들을 이해할 수 있다.

(나) 테이블 형태로 자료를 저장할 수 있는 관계형 데이터 모델에 대해 이해할 수 있다.

(9) 데이터베이스 활용

(가) 테이블 형태로 표현되는 관계형 데이터 모델에서 프로젝션 연산자, 집합연산자, 디비전연산자, 조인연산자 등의 관계대수 연산자들의 종류와 사용법을 이해할 수 있다.

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(나) 테이블 형태로 표현되는 관계형 데이터 모델에서 자료의 저장, 수정, 검색 등의 처리를 위한 다양한 질의어(INSERT, DELETE, UPDATE, SELECT)의 처리과정을 이해할 수 있다.

4. 교수․학습 방법

가. 계획과 운영

(1) 이수 단위 수, 학생의 요구와 능력, 학교의 실정 등을 고려하여 교육 내용의 지도 순서와 비중을 달리할 수 있다.

(2) 프로그래밍 언어의 선택은 시대적인 흐름과 언어의 발전 추세, 컴퓨터의 성능과 학생의 수준, 흥미 등을 고려한다.

(3) 개별적인 단원 요소별 교수․학습보다는 단원별 교육내용을 통합 할 수 있는 실례를 활용하도록 한다.

(4) 타 교과에서 직면하는 문제들을 프로그래밍으로 해결할 수 있도록 하여 정보과학의 활용능력을 다양화 한다.

(5) 학습 내용에 따라 토의, 발표 등 다양한 교수․학습 방법을 활용하도록 하며, 학생 스스로 문제를 발견하고 해결할 수 있는 과제를 포함하도록 한다.

(6) 3~5인이 수행할 수 있는 모둠과제를 제시하여, 공동 연구와 협동 탐구활동의 과정을 통하여 상호 협동 연구의 중요성을 인식하게 한다.

(7) 정보과학의 탐구 영역에 뛰어난 재능을 보이는 학생은 그 능력에 맞게 보다 높은 수준의 학습을 하도록 심화 또는 개별 지도한다.

(8) 모든 영역에서 이론교육과 프로그래밍 실습을 병행하여 적용능력을 높인다.

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나. 영역별 유의사항

정보과학 Ⅰ은 4개의 영역들, 즉 프로그래밍, 정보의 저장, 정보의 처리, 그리고 정보의 관리 등으로 나누어지는데, 해당 영역별 유의사항은 다음과 같다.

(1) 프로그래밍 영역

- 이론을 기반으로 하는 프로그래밍 실습을 병행함으로써 논리적이고 실용적인 문제 해결 능력을 향상시킬 수 있도록 한다.

- 프로그래밍 실습에서는 주어진 문제가 해결되어 가는 과정을 이해하여 유사한 문제에 대한 적응력을 기를 수 있도록 한다.

(2) 정보의 저장 영역

- 자료의 저장을 위한 논리적 구조로서 선형 및 비선형 구조를 이해할 수 있도록 한다.

- 자료의 논리적 저장 구조인 선형 및 비선형 구조에서 수행되는 다양한 연산들(삽입, 삭제, 갱신, 검색 등)을 이해하고, 프로그래밍 실습은 학습자의 능력에 따라 선형 구조만 실습할 수 있다.

(3) 정보의 처리 영역

- 저장 구조내의 정렬되어 있는 자료 집합 내에서 특정 자료를 탐색하는 기법들의 이해를 통해 탐색 기법의 효율성을 알 수 있도록 한다.

- 자료들을 특정 기준에 의해 차례로 나열하는 정렬 기법들에 대한 이해를 통해 정렬 기법들의 효율성을 비교할 수 있도록 한다.

(4) 정보의 관리 영역

- 정보의 효율적인 관리를 위한 데이터베이스의 개념과 관계형 데이터 모델의 이해를 통해 관계형 데이터베이스 구축 방법을 이해할 수 있도록 한다.

- 관계형 데이터 모델에서의 연산 방법과 질의어 처리 방법을 이해하여 관계형 데이터베이스 관리 능력을 기를 수 있도록 한다.

5. 평가

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가. 지필 검사, 실기, 보고서 및 관찰 등의 다양한 평가 방법을 활용하여, 전 영역에 걸쳐 ‘정보과학’의 주요 개념에 대한 이해, 논리적인 사고력, 문제 해결 능력 및 태도 등을 종합적으로 평가한다.

나. 평가 기준을 구체적으로 제시하여, 학생이 스스로 학습계획을 세울 수 있도록 한다.

다. 실기 평가는 창의적인 아이디어를 높이 평가하고, 결과물의 완성도와 함께 각 요소별 처리 과정에 중점을 두어 평가한다.

라. 프로젝트 과제물 평가를 적극 반영하고, 개인 평가보다는 모둠평가를 반영할 수 있도록 한다.

마. 학교 대표로 각종 정보 관련 경시대회에 참가하는 부분도 평가에 반영하도록 한다.

과-8. 정보 과학 Ⅱ

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

정보 과학Ⅱ는 정보 과학과 컴퓨터에 관심이 있는 “정보 Ⅰ”과  “정보 과학Ⅰ”를 이수한 과학 계열 고등학교 학생을 대상으로 하며, 정보 과학에 대한 기본적인 개념을 습득하고, 컴퓨터를 활용하여 다양한 정보 과학 분야를 체험하고 지식을 함양하기 위한 과목이다.

정보 과학Ⅱ의 내용은 컴퓨터 구조, 운영체제, 컴퓨터 네트워크, 소프트웨어 시스템 개발 방법 영역과 부록으로 구성한다. 또한, 각 영역에 대한 내용구성은 이론 위주의 설명 보다는 과학 분야와 실생활에 관련 있는 주제로 구성하며, "정보 Ⅰ"의 내용과 연계하여 심화된 내용으로 구성한다.

정보 과학Ⅱ의 학습은 단순한 응용 소프트웨어 활용이나 개념 전달보다는 학생의 자발적인 탐구를 통해 기본 개념을 체계적으로 이해하도록 하고, 제시된 내용을 학습함으로써 창의력, 문제해결력, 논리적인 사고력, 응용력을 기르도록 유도한다.

2. 목  표

과-8. 정보 과학Ⅱ

가. 정보 과학에 관한 기본 개념을 이해하고, 실생활에 이를 적용한다.

나. 정보 과학의 지식과 컴퓨터를 활용하여 생활 주변에서 일어나는 여러 가지 문제를 창의적으로 해결하는 능력을 기른다.

다. 정보 과학에 대한 흥미와 호기심을 갖고 정보 과학의 창의적인 탐구 능

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력을 기른다.

라. 운영체제 및 컴퓨터 작동 원리의 이해를 통해 컴퓨터 응용력을 기른다.

3. 내  용

과학과-8. 정보 과학Ⅱ

가. 내용체제

정보 과학Ⅱ 과목은 컴퓨터의 구조와 작동 원리를 학습함으로써, 운영체제(시스템 소프트웨어) 및 응용 소프트웨어의 처리 과정에 대한 이해를 돕고 소프트웨어 시스템의 개발 능력을 기를 수 있도록 구성하였다.

영역	주제	내용 요소
컴퓨터 구조	디지털논리회로	- 부울 대수와 논리 회로 - 논리회로의 설계 및 활용
	컴퓨터의 구조 및 기능	- 컴퓨터의 구조 - 컴퓨터의 기능(명령어 사이클)
운영체제	운영체제의 개념	- 운영체제의 역할 - 운영체제의 구조
	운영체제의 기능	- 프로세스 관리 - 기억장치 관리 - 교착상태 해결방법

영역	주제	내용 요소
컴퓨터 네트워크	네트워크의 구조	- 네트워크의 구성 - 네트워크의 계층 구조
	네트워크의 유형	- 근거리통신망 - 인터넷
소프트웨어 시스템 개발 방법	소프트웨어 시스템 개발 절차 및 분석	- 소프트웨어 시스템 개발 절차 - 소프트웨어 시스템 분석
	소프트웨어 시스템 설계 및 구현	- 소프트웨어 시스템 설계 - 소프트웨어 시스템 구현 및 테스트

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나. 주제별 학습내용

(1) 디지털논리회로

(가) 컴퓨터 시스템의 논리적 표현을 위해 논리 게이트를 이해하고, 부울 대수의 기본 정리와 성질을 이용하여 간소화된 회로도를 그려 봄으로써, 논리회로의 개념을 이해할 수 있다.

(나) 논리회로의 개념을 이해함으로써, 그 응용인 가산기, 감산기, 카운터 등의 다양한 논리회로 설계 방법을 이해하고 활용해 볼 수 있다.

(2) 컴퓨터의 구조 및 기능

(가) 중앙처리장치, 기억장치, 입출력장치 등 컴퓨터 시스템의 구성과 기능을 알고 설명할 수 있다.

(나) 컴퓨터 시스템의 전체를 제어하는 중앙처리장치 내에서 프로그램(명령어)를 수행하는 과정인 인출과 실행 사이클에 대하여 이해할 수 있다.

(3) 운영체제의 개념

(가) 사용자와 하드웨어가 최고의 성능을 발휘할 수 있도록 해주는 운영체제

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의 역할을 이해하고 설명할 수 있다.

(나) 운영체제의 계층구조를 이해하고, 다양한 운영체제간의 차이점을 비교하여 설명할 수 있다.

(4) 운영체제의 기능

(가) 프로세스의 의미, 프로세스의 상태 변화, 프로세스 제어 블록의 개념을 이해하고, 프로세스를 생성하는데 필요한 작업 과정을 이해하고 설명할 수 있다.

(나) 작업이 주기억장치에 할당되고 해제되는 방식을 이해하고, 주기억장치와 가상기억장치의 여러 가지 관리 전략들을 이해할 수 있다.

(다) 한정된 자원을 많은 프로세스들이 사용하려고 경쟁하는 과정에서 발생하는 교착상태의 다양한 처리방법을 이해하여 유사한 문제의 해결에 활용할 수 있게 한다.

(5) 네트워크의 구조

(가) 네트워크의 기초 개념으로서 데이터 전송방식과 동기화 및 다중화 방식의 개념을 이해하고, 회선 교환망과 패킷교환망을 비교하여 설명할 수 있게 한다.

(나) 네트워크를 이루고 있는 구성요소들을 계층적 방법으로 나눈 OSI 7 계층을 구성하는 각 계층의 기능 및 특성을 알고 실제 통신이 이루어지는 과정을 이해할 수 있다.

(6) 네트워크의 유형

(가) 인터넷의 다양한 서비스와 TCP/IP 프로토콜의 기초적인 개념을 이해할 수 있다.

(나) 다양한 근거리통신망의 형태와 유선 및 무선 LAN의 원리에 대해 이해할 수 있다.

(7) 소프트웨어 시스템 개발 절차 및 분석

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(가) 주어진 문제를 해결하기 위한 소프트웨어 시스템 개발 절차로서, 문제의 요구사항 분석, 소프트웨어 시스템 설계, 소프트웨어 시스템 구현, 소프트웨어 시스템 테스트 및 검증 등의 소프트웨어 시스템 개발 주기에 대해 이해할 수 있다.

(나) 소프트웨어 시스템 개발 주기의 첫 번째 단계인 요구사항 분석을 위한 기법으로, 절차적 분석 방법과 객체 지향적 분석 방법에 대해 이해할 수 있다.

(8) 소프트웨어 시스템 설계 및 구현

(가) 소프트웨어 시스템 개발 주기의 두 번째 단계로서 소프트웨어 시스템 설계는 문제 해결에 필요한 모듈의 구조적 설계 방법과 객체 지향적 설계 방법에 대해 이해할 수 있다.

(나) 소프트웨어 시스템 설계에 따른 소프트웨어 모듈의 구체적인 구현 방법에 대해 이해할 수 있다. 또한, 노출되지 않고 숨어있는 결함을 찾기 위해 소프트웨어를 작동시키는 테스트의 기본 개념을 알고 다양한 테스트 기법(단위테스트, 통합테스트, 시스템테스트, 인수테스트)을 이해할 수 있다.

4. 교수․학습 방법

가. 계획과 운영

(1) 이수 단위 수, 학생의 요구와 능력, 학교의 실정 등을 고려하여 교육 내용의 지도 순서와 비중을 달리할 수 있다.

(2) 프로그래밍 언어의 선택은 시대적인 흐름과 언어의 발전 추세, 컴퓨터의 성능과 학생의 수준, 흥미 등을 고려한다.

(3) 개별적인 단원 요소별 교수․학습보다는 단원별 교육내용을 통합 할 수

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있는 실례를 활용하도록 한다.

(4) 타 교과에서 직면하는 문제들을 프로그래밍으로 해결할 수 있도록 하여 정보과학의 활용능력을 다양화 한다.

(5) 학습 내용에 따라 토의, 발표 등 다양한 교수․학습 방법을 활용하도록 하며, 학생 스스로 문제를 발견하고 해결할 수 있는 과제를 포함하도록 한다.

(6) 3~5인이 수행할 수 있는 모둠과제를 제시하여, 공동 연구와 협동 탐구활동의 과정을 통하여 상호 협동 연구의 중요성을 인식하게 한다.

(7) 정보과학의 탐구 영역에 뛰어난 재능을 보이는 학생은 그 능력에 맞게 보다 높은 수준의 학습을 하도록 심화 또는 개별 지도한다.

(8) 모든 영역에서 이론교육과 프로그래밍 실습을 병행하여 적용능력을 높인다.

나. 영역별 유의사항

정보과학 Ⅱ는 4개의 영역, 즉 컴퓨터 구조, 운영체제, 컴퓨터 네트워크, 그리고 소프트웨어 시스템 개발 방법 등으로 나누어지는데, 해당 영역별 유의사항은 다음과 같다.

(1) 컴퓨터 구조 영역

- 컴퓨터의 동작 과정에 대한 부울 대수 및 논리 회로 표현 방법을 이해하고, 논리 회로를 설계해 봄으로써 논리적 사고력을 향상시킬 수 있도록 한다.

- 컴퓨터를 구성하는 제어장치, 연산장치, 기억장치 등에 대한 구조와 기본적 작동과정을 이해하여 과학적이고 체계적인 정보처리 능력을 함양할 수 있도록 한다.

(2) 운영체제 영역

- 다양한 운영체제의 역할과 논리적인 구조들을 이해함으로써 컴퓨터 자원

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을 효율적으로 활용하는 다양한 알고리즘들을 이해할 수 있도록 한다.

- 프로세스 관리, 기억장치 관리, 교착상태 해결 방법 등 프로그램의 원활한 수행을 지원하는 운영체제의 원리를 이해할 수 있도록 한다.

(3) 컴퓨터 네트워크 영역

- 컴퓨터 네트워크의 기본 개념과 네트워크의 계층구조에 대한 이해를 통해 데이터의 물리적 전송 구조를 이해할 수 있도록 한다.

- 컴퓨터 네트워크의 활용 기술인 인터넷과 근거리 통신망에 대한 이해를 통해 컴퓨터 네트워크의 다양한 서비스와 활용 방법을 이해할 수 있도록 한다.

(4) 소프트웨어 시스템 개발 방법 영역

- 소프트웨어 시스템 개발을 위한 소프트웨어 시스템의 요구사항 분석, 설계, 구현, 테스트 등의 절차에 대한 개념의 이해를 통해 효율적인 소프트웨어 시스템 개발 능력을 향상시킬 수 있도록 한다.

- 구조적 및 객체 지향적 설계 방법의 이해와 다양한 구현 방법의 이해를 통해 소프트웨어 시스템 개발 능력을 향상시킬 수 있도록 한다.

5. 평가

가. 지필 검사, 실기, 보고서 및 관찰 등의 다양한 평가 방법을 활용하여, 전 영역에 걸쳐 ‘정보과학’의 주요 개념에 대한 이해, 논리적인 사고력, 문제 해결 능력 및 태도 등을 종합적으로 평가한다.

나. 평가 기준을 구체적으로 제시하여, 학생이 스스로 학습계획을 세울 수 있도록 한다.

다. 실기 평가는 창의적인 아이디어를 높이 평가하고, 결과물의 완성도와 함께 각 요소별 처리 과정에 중점을 두어 평가한다.

라. 프로젝트 과제물 평가를 적극 반영하고, 개인 평가보다는 모둠평가를 반영할 수 있도록 한다.

마. 학교 대표로 각종 정보 관련 경시대회에 참가하는 부분도 평가에 반영하도록 한다.

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과-9. 고급 수학

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘고급 수학’은 과학 계열 고등 학교 학생들을 대상으로 하며, ‘수학Ⅰ-1’, ‘수학Ⅰ-2’, ‘수학Ⅱ-1’, ‘수학Ⅱ-2’에서 학습한 수학의 기본 지식과 능력을 바탕으로 더욱 심화된 수준의 수학적 개념, 원리, 법칙을 체계적으로 이해하고, 수학적 사고력, 창의적 사고력, 문제 해결력 등을 신장시킬 수 있도록 하는 과목이다.

‘고급 수학’의 내용은 ‘벡터와 행렬’, ‘곡선과 기하학’, ‘복소수’, ‘극좌표’, ‘미분’, ‘적분’, ‘편미분’, ‘중적분’ 등 대학의 이공계 수학을 학습하는 데 기초가 되는 영역으로 구성한다.

‘고급 수학’은 학생이 자기 주도적으로 학습 활동을 하여, 수학에 대한 자신감과 긍정적인 수학적 태도를 기를 수 있도록 구성한다. 또, 각 영역을 선택하여 학습할 수 있도록 독립적으로 구성한다.

2. 목  표

수학적인 개념을 체계적으로 깊이 이해하고, 자연 현상을 수학적으로 모형화할 수 있는 능력을 신장하며, 탐구 활동을 통한 창의적인 연구에 흥미와 자신감을 가지도록 하고, 수학적으로 사고하는 능력을 기른다.

가. 벡터의 성질과 내적 및 외적을 이해하고, 이를 활용할 수 있다.

나. 행렬과 행렬식의 기본 성질을 이해하고, 이를 활용할 수 있다.

다. 일차변환의 기본 성질을 이해하고, 이를 활용할 수 있다.

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라. 곡선 및 구면기하학과 쌍곡기하학을 이해하고, 이를 활용할 수 있다.

마. 복소수 절대값의 기하학적 성질과 복소수의 극형식을 이해하고, 이를 활용할 수 있다.

바. 극좌표와 극방정식을 이해하고, 극방정식의 그래프를 그릴 수 있다.

사. 평균값의 정리, 테일러의 정리, 로피탈의 정리를 이해한다.

아. 함수의 적분을 이해하여 곡선의 길이, 회전체의 겉넓이와 부피를 구할 수 있다.

자. 다변수 함수의 편미분을 이해하고 이변수 함수의 극값을 구할 수 있다.

차. 중적분을 이해하고, 이를 활용할 수 있다.

3. 내  용

가. 내용 체계

영 역	내 용
벡터와 행렬	벡터	벡터의 성질, 벡터의 내적과 외적
	행렬과 행렬식	행렬, 행렬식, 고유값과 행렬의 대각화, 일차변환
곡선과 기하학	곡선	정칙곡선, 곡률
	여러 가지 기하학	구면기하학, 쌍곡기하학
복소수	복소수와 도형	실수부와 허수부, 절대값과 아폴로니우스의 원, 교차비와 공통원
	복소수의 극형식	극형식, 드 무아브르의 정리, 이항방정식
	극좌표와 극방정식	극평면, 극방정식, 직선과 원
극좌표
	극방정식의 그래프	대칭성, 접선과 교각, 교점

영 역	내 용
미분	여러 가지 함수의 미분	역삼각함수의 미분, 쌍곡선 함수와 역쌍곡선함수의 미분
	미분의 활용	평균값의 정리와 그 활용, 테일러의 정리, 로피탈의 정리
적분	여러 가지 함수의 적분	로그함수와 지수함수의 적분, 삼각함수와 역삼각함수의 적분, 쌍곡선함수와 역쌍곡선함수의 적분, 유리함수의 적분, 무리함수의 적분, 이상적분
	적분의 활용	곡선의 길이, 극좌표로 표시된 도형의 넓이, 회전체의 부피, 회전체의 겉넓이, 모멘트와 무게중심
편미분	편미분	이변수함수와 삼변수함수, 극한과 연속, 편미분, 연쇄법칙
	편미분의 활용	그래디언트와 접평면, 이변수함수의 극값, 라그랑쥬의 배수법
중적분	중적분	직사각형 영역에서의 중적분, 반복적분, 일반 영역에서의 중적분
	중적분의 활용	극좌표에서 중적분, 무게중심과 관성모멘트

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나. 내용

<벡터와 행렬>

(1) 벡터

(가) 벡터의 성질

① 벡터의 상등  ② 벡터의 합  ③ 실수배  ④ 일차독립  ⑤ 일차종속

(나) 벡터의 내적과 외적

① 벡터의 내적과 외적  ② 정사영  ③ 기저  ④ 정규직교기저

(2) 행렬과 행렬식

(가) 행렬

① 행렬  ② 행렬의 기본변형  ③ 연립방정식과 행렬  ④ 가우스소거법

⑤ 역행렬  ⑥ 전치행렬  ⑦ 대칭행렬

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(나) 행렬식

① 행렬식  ② 행렬식의 성질  ③ 크라머의 법칙

(다) 고유값과 행렬의 대각화

① 특성다항식  ② 고유값과 고유벡터  ③ 대각행렬  ④ 행렬의 대각화

① 특성다항식  ② 고유값과 고유벡터  ③ 대각행렬  ④ 행렬의 대각화  ⑤ 케일리-해밀턴의 공식

(라) 일차변환

① 일차변환  ② 평면과 공간에서의 일차변환  ③ 핵  ④ 역변환

⑤ 직교변환  ⑥ 반사변환

<곡선과 기하학 >

(1) 곡선

(가) 정칙곡선

① 매개곡선  ② 속도 및 속력  ③ 가속도  ④ 정칙곡선  ⑤ 평면곡선  ⑥ 곡선의 길이

(나) 곡률

① 단위속력곡선  ② 재매개곡선  ③ 곡률  ④ 곡률반경

(2) 여러 가지 기하학

(가) 구면기하학

① 측지선  ② 측지삼각형  ③ 구면삼각형의 각  ④ 오일러의 정리

⑤ 코사인법칙

(나) 쌍곡기하학

① 반전사상  ② 쌍곡평면  ③ 쌍곡길이  ④ 쌍곡삼각형

⑤ 쌍곡법칙

〈복소수〉

(1) 복소수와 도형

(가) 실수부와 허수부

① 실수부와 허수부의 성질

(나) 절대값과 아폴로니우스의 원

① 절대값과 아폴로니우스의 원  ② 원과 선분의 수직이등분선

(다) 교차비와 공통원

① 교차비와 공통원

(2) 복소수의 극형식

(가) 극형식

① 극형식  ② 복소수의 곱과 몫

(나) 드 무아브르의 정리

① 드 무아브르의 정리

(다) 이항방정식

① [eqn: z^n =1`]의 해  ② 복소수의 n제곱근

〈극좌표>

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(1) 극좌표와 극방정식

(가) 극평면

① 극평면  ② 직교좌표와 극좌표

(나) 극방정식

① 직교방정식과 극방정식

(다) 직선과 원

① 직선의 극방정식  ② 원의 극방정식

(2) 극방정식의 그래프

(가) 대칭성

① 극방정식의 그래프  ② 그래프의 대칭성

(나) 접선과 교각

① 접선의 기울기  ② 교각 공식

(다) 교 점

① 교점의 직교좌표

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〈미분〉

⑴ 여러 가지 함수의 미분법

(가) 역삼각함수의 미분

① 역삼각함수의 정의와 성  ② 역삼각함수의 도함수

(나) 쌍곡선함수와 역쌍곡선함수의 미분

① 쌍곡선함수와 역쌍곡선함수의 정의와 성질

② 쌍곡선함수와 역쌍곡선함수의 도함수

⑵ 미분의 활용

(가)평균값의 정리와 그 응용

① 평균값의 정리  ② 롤의 정리  ③코시의 평균값 정리

④ 일차근사식과 오차

(나) 로피탈의 정리

① 로피탈의 정리

(다) 테일러의 정리

① 일반 이항정리  ② 테일러의 정리  ③ 오차추정

④ 여러 가지 함수의 테일러 급수

〈적분〉

⑴ 여러 가지 함수의 적분

(가) 로그함수와 지수함수의 적분

① [eqn: x^n ln x ``]의 적분  ②[eqn: ( ln x)^n ``]의 적분  ③[eqn: x^n (ln x`)^m ``]의 적분

④[eqn: x^n e^x ``]의 적분

(나) 삼각함수와 역삼각함수의 적분

① 역삼각함수의 적분

②[eqn: sin^n x , ~cos ^n x ,~tan^n x ,~ sec^n x ``]의 적분

③ [eqn: x^n `sin x ,~x^n `cos x ``]의 적분  ④ [eqn: sin^n x ``cos ^m x ,~ tan^n x ``sec^m x``]                    의 적분  ⑤ [eqn: x^n `sin^-1 x ,~x^n `cos^-1 x ``]의 적분

(다) 쌍곡선함수와 역쌍곡선함수의 적분

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① 쌍곡선함수와 역쌍곡선함수의 적분

(라) 유리함수의 적분

① 부분분수  ② 유리함수의 적분  ③ [eqn: 1 over {(x^2 + a^2 )^n }``]의 적분

(마) 무리함수의 적분

①[eqn: root{x^2 + a^2 ``} ``]을 포함하는 적분  ② [eqn: root{x^2 - a^2 ``} ``]을 포함하는 적분

③[eqn: root{a^2 - x^2 ``} ``]을 포함하는 적분

(바) 이상적분

① 이상적분의 정의  ② 이상적분

⑵ 적분의 활용

(가) 곡선의 길이

① 함수의 그래프에서 곡선의 길이  ② 극좌표로 표시된 곡선의                  길이

③ 매개변수로 표시된 곡선의 길이

(나) 극좌표로 표시된 도형의 넓이

① 극좌표로 표시된 도형의 넓이

(다) 회전체의 부피

① 회전체의 부피

(라) 회전체의 겉넓이

① 회전체의 겉넓이

(마) 모멘트와 무게중심

① 모멘트  ② 무게중심  ③ 파프스의 정리

〈편미분〉

(1) 편미분

(가) 이변수함수와 삼변수함수

① 이변수 함수  ② 등위 곡선  ③삼변수 함수  ④ 등위 곡면

(나) 극한과 연속

① 극한  ② 극한의 성질  ③ 연속

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(다) 편미분

① 편도함수  ② 고계편도함수

(라) 연쇄법칙

① 연쇄법칙

(2) 편미분의 활용

(가) 그래디언트와 접평면

① 그래디언트  ② 접평면

(나) 이변수함수의 극값

① 이변수함수의 극값  ② 안장점

(다) 라그랑쥬의 배수법

① 라그랑쥬의 배수법

<중적분>

(1) 중적분

(가) 직사각형 영역에서의 중적분

① 중적분  ② 중적분의 성질

(나) 반복적분

① 반복적분  ② 중적분에서 푸비니의 정리

(다) 일반 영역에서의 중적분

① 일반 영역에서의 중적분

(2) 중적분의 활용

(가)  극좌표에서의 중적분

① 극좌표에서의 중적분

(나) 모멘트와 무게중심

① 모멘트  ② 무게중심

(다) 곡면의 넓이

① 곡면의 넓이

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4. 교수 ․ 학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 기본적인 개념과 원리를 체계적으로 이해하도록 지도한다.

⑵ 다양한 방법으로 문제를 해결함으로써 수학적 사고력과 응용력이 신장되도록 한다.

⑶ 소집단 협력 학습 체제를 적절히 운영하여 서로 도우며 문제를 해결하도록 한다.

⑷ 계산기, 컴퓨터 등을 적절히 활용하여 수학 학습의 능률을 높일 수 있도록 한다.

⑸ 자기 주도적 학습을 통하여 수학에 대한 바람직한 태도와 자신감을 가지도록 한다.

⑹ 내용은 다음 사항에 유의하여 지도한다.

㈎ 벡터에서는 n차원 벡터만을 다룬다.

㈏ 극좌표와 곡선의 극방정식은 평면에서만 다룬다.

㈐ ‘적분’에서는 밀도가 일정한 경우의 무게중심을 다루고, ‘중적분’에서는 밀도가 일정하지 않는 경우의 무게중심을 다룬다.

㈑ 다변수함수의 극한과 연속은 직관과 극좌표를 이용하여 지도한다.

㈒ 중적분에서 곡면의 넓이는 이변수함수의 그래프인 경우만 다룬다.

나. 평가

⑴ 중요한 개념 및 원리의 이해 수준과 응용력을 평가한다.

⑵ 다단계사고와 창의적 사고가 필요한 문제를 통하여 문제 해결력을 평가한다

⑶ 문제 해결의 결과뿐만 아니라, 문제의 이해능력과 그 과정도 평가한다.

⑷ 소집단 학생들이 협력하여 과제를 해결하는 능력을 평가한다.

⑸ 과제 집착력과 수학적 성향을 평가한다.

⑹ 다양한 평가 방법과 도구를 사용하여 종합적인 수학 능력을 평가한다.

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과-10. 고급 물리

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘고급 물리’는 물리학에 흥미와 관심이 있는 과학계열 고등학교 학생을 대상으로 하며, 물리학의 관심 있는 주제에 대하여 과학적인 탐구를 직접 체험해 봄으로써 전공 선택에 도움이 되고, 앞으로의 연구 분야에서 물리학의 지식을 충분히 활용할 수 있도록 하기 위한 과목이다.

과-10. 고급 물리

‘고급 물리’의 내용은 역학, 전자기, 파동과 빛, 현대 물리 등의 영역으로 구분하고, 각 영역은 서로 독립적인 몇 개의 핵심적인 주제로 구성한다.

‘고급 물리’의 학습은 학생의 자발적인 탐구를 권장하고, 학교에서 정한 단위 수에 적정한 주제를 선정하여 집중적인 학습이 되도록 하며, 될 수 있는 대로 다양한 자료를 수집하고 과학적으로 탐구하여 결과를 발표하도록 한다.

2. 목  표

가. 물리학의 다양한 영역에 대한 기초 개념을 이해한다.

나. 과학자가 물리 현상을 탐구하는 기초적인 방법을 습득한다.

다. 자연 현상에 대하여 흥미를 가지고 주의 깊게 관찰하여, 이를 과학적으로 해결하려는 태도를 기른다.

라. 물리학이 과학기술의 발달과 사회의 발전에 미치는 영향을 바르게 인식한다.

3. 내  용

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영 역	주 제	내 용 요 소
역학	입자계의 운동	질량 중심, 질량 중심의 운동, 입자계의 운동 등
	보존력	퍼텐셜 에너지, 보존력과 비보존력 등
	각운동량	회전운동, 회전 동역학, 회전운동에너지 등
	행성의 운동	중심력에 의한 운동, 케플러의 법칙, 인공위성 등
	엔트로피	열역학의 법칙, 엔트로피 등
전자기	가우스법칙	가우스 법칙, 도체 내외의 전기장, 정전차폐와 등전위면 등
	교류전기	교류 파형, 교류 회로, 공진 회로 등
	전자기파와 통신	전자기파의 발생, 전자기파의 성질과 종류, 안테나의 설계 및 변조와 복조 등
	입자 가속기	입자기속기의 원리, 입자가속기의 종류, 입자가속기의 이용 등
	초전도	초전도 현상의 발견, 초전도의 원리와 성질, 초전도체와 그 이용 등
	반도체	띠이론, 고유반도체와 불순물 반도체, pn접합과 다이오드, 미래의 반도체 등
	센서의 물리학	광센서, 압력센서, 자기센서, 화학센서 등
파동과 빛	주기운동	단진동, 단진자, 용수철 진자, LC진자와 RLC진자 등
	간섭계와 회절격자	간섭, 간섭계, 회절, 분해능, 분광기 등
	도플러 효과	도플러 효과, 충격파, 도플러 효과의 이용 등
	기하 광학	거울과 렌즈에 의한 상, 여러 가지 광학 기구 등
	디스플레이 장치	브라운관, LCD, PDP, 차세대 디스플레이 등

영 역	주 제	내 용 요 소
현대 물리	특수 상대성 이론	특수상대성 이론의 원리, 특수상대론적 시간과 공간, 동시성, 특수상대론적 질량과 에너지 등
	불확정성 원리	빛과 물질의 이중성, 상보성원리와 불확정성 원리 등
	핵융합	핵융합의 기본 과정, 핵융합과 플라즈마, 핵융합 기술의 전망 등
	수소 원자 모형	보어의 양자가설, 물질파, 기본 파동방정식 등
	기본 입자와 통일장 이론	근본적 상호작용, 기본 입자, 통일장 이론 등
	레이저	레이저의 발생과 원리, 레이저의 종류 등
	나노 기술과 물리	나노물리, 나노튜브, 나노물리의 미래 등
	생명의 물리학	인체구조의 역학적 해석, 감각기관의 작동 원리, 첨단 의료기기 등

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4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 학습자의 능력 및 학교의 실정에 따라 주제를 선택, 재구성하여 학습할 수 있다.

⑵ 선행 학습과의 연계성을 고려하여 학습 내용이 불필요한 중복이나 비약이 없도록 하고, 특히 삼각함수, 미적분 등 수학과의 학습 내용을 고려하여 지도한다.

⑶ 학생의 기호에 따라 몇 개의 주제를 선정하고, 분단별로 학습 주제를 선택하여 탐구하고 발표하도록 하며, 교사는 학습 안내자의 역할을 한다.

⑷ 학생 수준이나 능력에 따라 교과 내용보다 높은 수준을 학습할 수 있도록 다양한 자료를 제공한다.

⑸ 첨단의 물리학 연구의 다양한 분야를 체험할 수 있도록 지도한다.

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⑹ 각 주제와 관련된 탐구 과제를 학생 스스로 수행하도록 함으로써 다양한 탐구 과정을 체득하고, 과학자의 연구 과정을 이해하도록 지도한다.

⑺ 일방적인 강의보다는 토의를 통한 학습이나 학생의 연구 결과를 발표하도록

한다.

⑻ 인터넷과 멀티미디어, 현장 경험, 방문, 사례 학습, 과제 학습, 신문 기사, TV 보도 자료의 활용 등을 통해 교과서에만 의존한 지식 습득을 지양하도록 한다.

⑼ 학생이 스스로 탐구하여 발견의 기쁨을 체험함으로써 자발적인 탐구 의욕을 가지도록 한다.

나. 평  가

⑴ 지필 검사, 보고서 검사, 관찰 평가, 면담, 멀티미디어를 통한 평가 등의 다양한 방법을 활용하여 물리학의 지식과 과학 탐구 기능, 과학적 태도 등을 종합적으로 평가한다.

⑵ 단순한 문제 해결 능력 평가에서 벗어나, 주어진 과학적 문제 상황에서 관련 자료를 참고로 하여 다양한 방법으로 문제를 해결하는 문제해결력과 창의력도 평가한다.

⑶ 물리학과 관련된 자료와 자신의 생각을 토대로 논리적, 탐구적으로 올바르게 표현하는 논술 능력을 평가한다.

⑷ 학습자 전체에 대한 획일적인 평가보다는 학습자 개개인의 학습 진행 정도를 파악하고 평가한다.

과-11. 고급 화학

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과-11. 고급 화학

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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘고급 화학’은 ‘화학Ⅰ’과 ‘화학Ⅱ’를 통하여 화학의 기본 개념을 습득한 과학 계열 고등 학교 학생을 대상으로, 보다 전문적인 화학 개념을 이해하고, 실생활이나 산업 분야에서 관찰할 수 있는 화학 현상을 과학적으로 탐구하는 능력을 기르기 위한 과목이다.

‘고급 화학’의 내용은 물질의 구조와 성질, 화학 반응, 탄소 화합물의 세계, 생활 화학 등의 영역으로 구성하고, 화학이 ‘물리’, ‘생물’, ‘지구 과학’ 등 기초 과학 분야와 밀접한 관련을 가지며, 응용 과학 분야의 기초가 됨을 인식하도록 구성한다.

‘고급 화학’의 학습은 창의적으로 문제를 해결하는 활동을 강조하고 최신 화학 이론을 다루어, 화학 연구에 대한 전문성과 학문적 탐구심을 가지고 과학 발전에 헌신할 수 있도록 지도한다.

2. 목  표

가. 물질 현상에 관한 보다 심화된 내용을 체계적으로 이해한다.

나. 화학 현상을 과학적으로 탐구하는 방법을 습득한다.

다. 자연 현상에 호기심을 가지고, 이를 과학적으로 탐구하려는 태도를 기른다.

라. 화학이 기술이 발달과 사회의 발전에 미치는 영향을 바르게 인식한다.

3. 내  용

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영 역	주 제	내 용 요 소
원자와 분자의 구조	원자구조	원자 궤도 함수, 원자스펙트럼, 전자배치 등
	분자구조	분자궤도함수, 분자스펙트럼 등
	전이금속과 배위화합물	결정장 이론, 착화합물의 색 변화, 지시약의 색 변화, 등
	화학결합성	전기음성도, 이온결합, 분자구조, 분자모형 등
물질의 상태	기체	기체분자 운동론, 이상기체와 실제 기체 등
	액체와 고체	액체의 성질, 고체의 구조와 결합 등
	용액과 콜로이드	용액의 총괄성, 콜로이드 등
화학 반응	화학 열역학	엔탈피, 엔트로피, 반응의 자발성과 평형 등
	수용액에서의 평형	산-염기 평형, 불균일 평형, 전기화학 등
	반응속도	반응메커니즘, 반응속도에 영향을 미치는 요인, 촉매 등
탄소 화합물의 세계	탄소 화합물	탄소 화합물의 구조와 성질, 합성 고분자, 입체화학, 고분자 광학 활성, 거울상 이성질체, 라세미 혼합물 등
	탄소화합물 분석	적외선, 가시 광선 및 자외선, 핵자기 공명, 질량 분석 자료를 이용한 화합물 확인 등
생활 속의 화합물	건강과 미의 화학	의약품, 화장품, 비누와 세제, 식품 등
	재료와 화학	신금속 재료, 고분자 재료, 산업재료, 세라믹, 나노 화합물 등
	생명 현상의 화학	생명체의 구조적 안정성, 생명체의 에너지 생성과 이용 등

4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 학습자의 능력 및 학교의 특성을 고려하여, 각 영역에서 필요한 주제를 선정, 재구성하여 학습자의 수준에 맞도록 지도한다.

⑵ 선행 학습과의 연계성을 고려하여 학습 내용의 불필요한 중복이나 비약이 없도록 하고, 화학의 기본 원리를 중심으로 지도한다.

⑶ 교사의 일방적인 강의보다 토의를 통한 학습이나 학생의 연구 결과를 발표하도록 한다.

⑷ 다양한 시범 실험을 통한 토의식 학습을 유도한다.

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⑸ 학생의 기호에 따라 몇 개의 주제를 선정하여, 분단별로 학습 주제를 부과하여 탐구하고 발표하도록 한다.

⑹ 각 주제 말미에 제시되는 단원 관련 탐구 프로젝트를 학생 스스로 수행해 봄으로써 다양한 탐구 과정을 경험하고, 이를 통하여 과학자의 연구 과정을 이해한다.

⑺ 야외 학습, 현장 방문, 과제 학습, 인터넷과 멀티미디어, 신문 기사, TV 보도 자료 등을 활용한 수업을 통해 교과서에만 의존하는 지식 습득을 지양하도록 한다.

나. 평가

⑴ 화학 개념의 유기적인 이해를 요구하는 지적 영역을 평가한다.

⑵ 과학적 문제 상황에서의 문제 해결력과 문제 해결 과정 중에 나타나는 창의력을 평가한다.

⑶ 탐구 능력 및 실험 기구 조작 능력을 평가한다.

⑷ 계속 탐구하려는 의욕, 상호 협동, 증거 존중 등 과학적 태도를 평가한다.

⑸ 지필 검사, 보고서 검토, 관찰, 면담, 토의, 멀티미디어를 통한 평가 등의 다양한 평가 방법을 활용한다.

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘고급 생명과학’은 생명과학에 흥미와 관심이 있는 과학 계열 고등학교 학생들을 대상으로 하며, 생명과학의 다양한 기본 개념을 습득한 과학 계열 고등학교 학생이 보다 전문적인 생명과학 개념을 분자 수준에서 미시적으로 이해하고, 생명과학의 관심 있는 주제에 대해 과학적으로 탐구하는 능력을 길러 앞으로의 연구 분야에 생명과학의 지식을 활용할 수 있도록 준비하는 과목이다.

‘고급 생명과학’의 내용은 세포의 에너지 이용, 생물의 조절과 반응, 유전자의 구조와 발현, 생명공학의 기술과 응용 등의 영역으로 구분하고, 각 영역은 다시 몇 개의 핵심적인 주제로 구성한다. ‘고급 생명과학’의 내용 수준은 대학의 생명과학 분야의 전공과목을 이수하는데 필요한 지식 및 탐구 방법을 습득하는데 바탕이 될 수 있을 정도의 수준으로 대학의 ‘일반 생물학’ 수준보다는 낮게 구성한다.

‘고급 생명과학’의 학습은 창의적으로 문제를 해결하는 활동의 기회를 접할 수 있는 다양한 탐구 과제를 제공하고, 생명 현상에 대한 전문성과 학문적 탐구심을 가지고 생명과학 발전에 헌신할 수 있는 의식과 적극적 태도를 기르는 데 주안점을 둔다.

2. 목  표

가. 생명 현상에 관한 보다 심화, 발전된 내용을 체계적으로 이해한다.

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나. 다양한 생명 현상을 과학적으로 탐구하는 방법을 습득한다.

다. 생명 현상에 호기심을 가지고, 이를 창의적이고, 과학적으로 탐구하려는 태도를 기르고, 이를 실생활에 활용하는 능력을 기른다.

라. 생명과학이 과학기술의 발달과 사회의 발전에 미치는 영향을 바르게 인식한다.

3. 내  용

영 역	주 제	내 용 요 소
세포의 에너지	세포의 구성 분자	유기화합물, 탄수화물, 지질, 단백질, 핵산의 화학적 구조와 특성 등
	광합성	광합성의 원료와 생성물, 엽록체의 미세 구조, 전자 전달계와 ATP 합성, 암반응 과정, C4 식물과 CAM 식물의 환경 적응 등
	세포 호흡	해당 과정, TCA 회로, 전자 전달계와 ATP 합성, 탄수화물, 지방, 단백질의 산화, 물질 생합성, 근육 운동, 능동 수송 등
생물의 조절과 방어	신경에 의한 조절	신경 세포의 구조, 신경 세포의 막 전위 변화, 전도와 전달, 시냅스와 신경 전달 물질, 학습과 기억의 원리 등
	화학적 조절	호르몬의 종류, 호르몬의 작용 기작, 식물 호르몬 등
	면역	림프구의 종류와 기능, 비특이적 방어 기능, 특이적 방어 기능, 면역과 질병, 면역과 암, 면역의 응용, 단일 항체의 이용, 식물의 방어 작용 등

영 역	주 제	내 용 요 소
유전자의 구조와 발현	염색체	세포 분열과 염색체의 행동, 세포 주기와 분열의 조절, 염색체의 구성과 미세 구조 등
	유전자의 구조와 역할	염색체와 유전자의 관계, 유전자의 역할, 핵산의 구조, 유전 정보의 저장과 복제 등
	유전자의 발현과 조절	RNA의 종류와 합성, 유전 암호의 해독, 단백질의 합성 과정, 유전자 발현의 조절 등
	발생과 유전자 발현	발생과 유전자의 활동, 형태 형성, 발생과 유도 작용, 세포의 분화, 생장과 노화 등
생명 공학의 기술과 응용	생명 공학의 기술	세포 공학, 유전자 공학, 유전체 정보와 관련된 생명 공학 기술 등
	생명 공학과 인류의 미래	생명 공학의 전망, 생명 윤리 등

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4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 학습자의 능력 및 학교의 실정을 고려하여, 각 영역에서 필요한 주제를 선정, 재구성하여 학습자의 수준에 맞도록 지도한다.

⑵ 특정 분야에 관심이 있는 경우에는 흥미와 관심을 최대한 계발할 수 있도록 개별 지도나 개인 연구, 사사제(R&E) 등의 프로그램을 적절히 활용하여 지도한다.

⑶ 생명 현상에 대한 현상적인 설명보다는 그 현상의 원리와 개념에 대한 궁극적인 이해가 될 수 있도록 개념과 원리가 발전되고 확장되어 가는 과정을 체계적으로 지도한다.

⑷ 최근 생명과학의 발전 상황을 충분히 소개함으로써 생물학이 인류가 당면한 많은 문제를 해결할 수 있음을 이해하도록 하고, 생물학 분야의 진로를 탐색하는 데 도움이 되도록 한다.

⑸ 생물을 다룰 때에는 생명을 존중하고 아끼는 태도를 강조하며, 과학과 윤리성의 관계를 부각시켜 올바른 생명관을 가지도록 한다.

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⑹ 각 주제와 관련된 탐구 과제를 스스로 선정하여 수행함으로써 다양한 탐구 과정을 체득하고, 이를 통하여 과학자의 연구 과정을 이해하도록 지도하고, 아울러 연구 과정에서 과학자의 연구 윤리의식을 지도한다.

⑺ 교사의 일방적인 강의보다는 토의 학습, 연구 발표 등 다양한 교수 방법을 활용하여 학습 효과를 극대화시킨다.

⑻ 야외 학습, 현장 경험, 방문, 사례 학습, 과제 학습, 신문 기사, TV 보도, 인터넷과 멀티미디어 자료의 활용 등을 통해 다양한 방법으로 생물학의 지식을 습득할 수 있도록 한다.

⑼ 실험이나 탐구 활동이 불가능한 경우에는 컴퓨터 보조 프로그램이나 시뮬레이션을 활용할 수 있도록 한다.

⑽ 학생이 스스로 탐구하여 발견의 기쁨을 체험함으로써 자발적인 탐구 의욕을 가지도록 한다.

나. 평가

⑴ 지필 검사, 보고서 검토, 면담, 멀티미디어를 통한 평가 등의 다양한 방법을 활용하여 생물학의 지식과 과학 탐구 기능, 과학 탐구 과정, 문제 해결력, 창의력 등을 종합적으로 평가한다.

⑵ 생물학과 관련된 자료와 자신의 생각을 토대로, 논리적, 탐구적으로 이를 올바르게 표현하는 논술 능력을 평가한다.

⑶ 각종 교내외 과학 경시 대회에 참여하여 우수한 성적을 낸 실적도 평가하도록 한다.

⑷ 학습자 전체에 대한 획일적인 평가보다는 개개인의 학습 진행 정도를 평가한다.

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘고급 지구 과학’은 과학 계열 고등 학교 학생을 대상으로 하며, 지구 과학의 다양한 영역에 대한 기본적인 개념을 바탕으로 관심 있는 주제에 대하여 과학적인 탐구를 직접 체험함으로써 학문적 전공 선택을 용이하게 하고, 각자 앞으로의 연구 분야에서 지구 과학의 기초 지식을 충분히 활용할 수 있는 능력을 기르기 위한 과목이다.

‘고급 지구 과학’의 내용은 고체 지구 과학, 유체 지구 과학, 우주 과학 등의 영역으로 구분하며, 각 영역은 다시 몇 개의 핵심적인 주제로 구성한다. 현대의  최신 지구과학 연구의 다양한 분야를 체험할 수 있도록 구성한다. ‘고급 지구과학’의 내용 수준은 대학의 지구과학 분야의 전공과목을 이수하는데 필요한 지식 및 탐구 방법을 습득하는데 바탕이 될 수 있을 정도의 수준으로 구성한다.

‘고급 지구 과학’의 학습은 과학 탐구에 필요한 지구 과학의 심화된 개념과 탐구 능력을 습득하고, 자기주도적인 탐구 활동을 통하여 창의적 문제 해결력을 기르도록 한다.

2. 목  표

가. 지구 과학의 다양한 영역에 대한 보다 심화, 발전된 개념을 체계적으로 이해한다.

나. 지구와 우주에서 일어나는 현상을 과학적으로 탐구하는 방법을 습득한다.

다. 지구와 우주에서 일어나는 현상에 대한 호기심을 가지고, 이를 창의적이고, 과학적으로 탐구하려는 태도를 기르고, 이를 실생활에 활용하는 능력을 기른다.

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라. 지구 과학이 과학 기술의 발달과 사회의 발전에 미치는 영향을 바르게 인식한다.

3. 내  용

영역	주 제	내 용 요 소
고체 지구 과학	지구의 모양과 내부	지구의 모양, 지진파, 지구 내부의 구조 등
	지구의 역장	중력장, 자기장 등
	광물	결정계, 편광 현미경의 원리, 광물 관찰, 광물의 모양, 색, 간섭색, 소광 현상, 박편 제작 등
	암석	화성암, 변성암, 퇴적암의 분류, 암석의 편광현미경 관찰 등
	지구 구조론	대륙 이동설, 해저 확장설, 판구조론, 플룸 구조론 등
	지질 시대	상대 연령, 절대 연령, 지질 시대 표와 분류법 등
	고생물과 진화	지질시대별 고생물의 특징과 진화 등
	한국의 지질	지체구조의 발달 과정 등
	자연 재해	화산, 지진, 사태 등
	지하자원의 탐사	탄성파 탐사, 중력 탐사, 자력 탐사 등
유체 지구 과학	대기와 해양에 작용하는 힘	마규러스 방정식, 순압유체의 압력경도, 경압유체의 압력경도, 지구전향력, 마찰력
	힘들의 평형관계	지형류, 지균풍, 마찰층과 에크만층
	시공간규모와 특성	관성주기, 로스비의 변형반경, 비회전유체, 회전유체
	규모별 탁월한 현상	단주기 파동(중력파), 장주기 파동(관성중력파, 켈빈파), 초장주기 파동(베타효과, 행성파, 고기압, 저기압, 서안강화)
	대기의 성층과 특성	안정도(skew T &log P 도), 안정층과 불안정층, 응결고도
	대기와 해양의 자오면구조와 특성	제트류, 대순환, 편서풍파동, 경압불안정, 서안경계류의 사행
	대기와 해양의 상호작용	엘니뇨와 남방진동, 지구온난화
	해양 조석	기조력, 실제의 조석파, 조석과 지구자전
	수중음파	음파의 굴절과 반사, 토모그래피(tomography)
우주 과학	천구의 이해	지평 좌표계, 적도 좌표계, 시간 등
	우주를 바라보는 눈	광학망원경, 전파망원경, 우주망원경 등
	태양과 태양계	태양계의 특성, 태양계의 기원, 태양 등
	행성	행성의 물리적 성질, 행성의 표면과 대기 등
	혜성과 유성	혜성의 종류, 유성과 운석의 특징 등
	별의 물리	별의 색과 밝기, 온도와 반지름, 별의 스펙트럼 등
	성간 물질	성간 계수, 성간 소광, 암흑성운, 발광 성운 등
	별의 탄생	성간 물질, 원시성, 중력 수축 등
	별의 구조와 진화	별의 구조, H-R도, 별의 진화 과정, 상대론과 블랙홀 등
	변광성	맥동 변광성, 폭발 변광성 등
	우리 은하	나선팔의 구조, 은하의 질량, 회전, 암흑 물질 등
	외부 은하	은하의 거리, 은하의 질량, 은하의 진화, 은하의 집단 등
		우주의 구조, 우주의 크기, 허블 법칙, 우주팽창 등
	우주론

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가. 교수․학습 방법

⑴ 학생의 흥미와 관심에 따라 고체 지구 과학, 유체 지구 과학, 우주 과학 중 한 영역 또는 한 영역의 일부 주제를 선택하여 지도할 수 있다.

⑵ 지구 과학 학습 능력이 뛰어난 학생에게는 그 능력에 따라 교과 내용보다 높은 수준을 학습할 수 있는 자료를 제공하여 수준별 학습이 되도록 한다.

⑶ 지구과학 현상에 대한 현상적 설명보다는 기본 개념과 원리가 발전되고 확장되어 가는 과정을 체계적으로 지도하여 지구 과학의 탐구 영역과 발전 추세를 이해하도록 한다.

⑷ 지구과학과 관련된 최신의 연구나 이론들을 소개함으로써 지구과학 분야의 진로 탐색에 도움을 주며, 지구과학이 어떤 분야에서 어떻게 인류에 도움을 줄 수 있는지 인식하도록 한다.

⑸ 교사의 일방적인 강의보다는 학생이 탐구하고 발표하도록 하며, 교사는 학습 안내자의 역할을 한다.

⑹ 지구과학의 여러 영역에서 인터넷에서 실시간으로 제공되는 다양한 자료들을 활용할 수 있도록 한다.

나. 평가

⑴ 지필 검사, 보고서, 면담, 포트폴리오, 멀티미디어를 통한 평가 등의 다양한 방법을 활용하여, 지구 과학의 지식과 과학 탐구 능력, 문제 해결력, 과학적 태도 등을 종합적으로 평가한다.

⑵ 지구 과학과 관련된 자료와 자신의 생각을 토대로, 논리적, 탐구적으로 이를 올바르게 표현하는 능력을 평가한다.

⑶ 단순한 문제 해결 능력 평가에서 벗어나, 주어진 과학적 문제 상황에서 관련 자료를 참고로 하여 다양한 방법으로 문제를 해결하는 창의력도 평가한다.

⑷ 면담, 작품 발표, 보고서, 실험과 토의, 멀티미디어 등의 다양한 방법을 통하여 탐구하는 과정을 평가한다.

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⑸ 각종 교내외 과학 경시 대회에 우수한 성적을 낸 실적도 평가하도록 한다.

⑹ 평가의 기준을 구체적으로 제시하고, 학습자 개개인의 학습 진행 정도를 파악하여 평가하며, 평가 결과를 학생이 활용할 수 있도록 한다.

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘과제 연구Ⅰ’은 과학 계열 고등학교 학생을 대상으로 하며, 기본 탐구 수행 능력을 익혀 스스로 과학 연구를 수행할 수 있는 능력을 배양시키기 위하여 설정된 과목이다. 과제 연구 1에서는 과학의 본성 및 과학 탐구를 수행하는 데 필요한 탐구 기능 및 보고서 작성법을 구체적으로 다룬다.

과제 연구 1에서는 토론 및 조사 연구를 통해 과학의 본성 및 과학의 연구 분야를 탐색하며 특히 과학자의 연구 윤리에 대해 깊이 생각하는 기회를 가진다. 또한 실험 실습 활동을 중심으로 기초 탐구기능 및 통합 탐구기능을 실제 탐구의 수행과정과 연계하여 학습한다. 또한 과학 연구의 사례 분석을 통해 좋은 과학 연구의 조건에 대한 안목을 갖춘다. 과제 연구 1의 최종 단계로 학생들은 스스로 발견한 문제나 관심을 가지고 있는 문제를 중심으로 과제 연구를 직접 수행하며 연구 결과 보고서를 작성하여 발표하는 기회를 가진다.

과-14. 과제 연구Ⅰ

2. 목  표

가. 과학 및 과학 연구의 본성을 이해한다.

나. 과학 탐구 기능 및 과학 연구 방법을 체득한다.

다. 과학적 의사소통 능력 및 협력하여 문제를 해결하는 태도를 기른다.

3. 내  용

주 제	내 용 요 소
과학 연구의 본성	과학의 본성, 과학 연구의 특징 과학 연구의 유형, 과학 연구에서의 윤리
과학 연구 방법	연구 주제의 선정 및 연구 계획 수립 기초탐구 기능 및 통합 탐구기능 문헌 조사 및 자료 수집
과학 연구에서의 의사소통	보고서의 작성과 발표 토론을 통한 의사결정
과학 연구의 실제	과학연구 사례분석 자율적 과학 연구의 수행

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4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 과학 연구의 본성에 대한 학습에서는 적절한 사례를 제시함으로써 현실감 있는 학습이 이루어질 수 있도록 유도하며 충분한 토의를 통해 학생들로 하여금 깊이 생각하는 기회를 가지도록 격려한다.

⑵ 과학 연구 방법의 학습에서는 관찰, 분류, 측정, 추리, 예상 등 기본 탐구 기능과 가설설정, 탐구 수행, 결론 도출 등의 종합 탐구 기능을 체계적으로 익힐 수 있도록 지도하며, 인터넷이나 참고 문헌 등을 통해 자료를 수집하고 활용하는 방법 등을 체득할 수 있도록 수업을 구성한다.

⑶ 과제 연구 I의 교수․학습은 학습 효과의 극대화를 이룰 수 있도록 과제의 성격 등에 맞게 수업 시기와 장소를 유연하게 선정하여 운영할 수 있다.

⑷ 선행 연구의 사례를 충분히 분석할 기회를 제공함으로써 좋은 과학 연구에 대한 안목을 가질 수 있도록 하며 학생 자신의 과학 연구 과제 수행 과정을 점검할 수 있는 능력을 배양하도록 한다.

⑸ 학생 자신이 연구한 과정과 결과를 보고서 및 구두 발표를 통해 체계적으로 발표하는 능력을 함양할 수 있도록 하며 아울러 다른 사람이 연구한 결과를 이해하고 그 내용에 대하여 토의할 수 있는 능력을 함께 기르도록 한다.

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나. 평가

평가는 학생이 자신의 약점과 장점을 파악하여 연구 능력을 신장시키는데 도움을 줄 수 있도록 항목을 구체화하여 수행한다. 또한 학생의 과학 연구 능력을 입체적으로 파악할 수 있도록 다양하고 타당한 평가 방법을 적극 도입한다.

과-15. 과제 연구Ⅱ

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘과제 연구Ⅱ’는 과학 계열 고등학교 학생을 대상으로 하며, 과제연구 I을 통해 기본 과학 연구 능력을 습득한 학생이 ‘물리’, ‘화학’, ‘생물’, ‘지구 과학’, ‘수학’ 등 자신의 흥미와 진로에 알맞은 과목의 특정 분야를 택하여 연구를 수행하는 전문 선택 과목이다. 특히 과학고등학교에서의 학습 내용과 연계하여, 더 심화된 연구를 하여 자신의 연구 분야에서 과학적 기초 지식을 충분히 활용할 수 있는 능력을 함양하는 과목이다.

‘과제 연구Ⅱ’의 학습은 학생의 자발적인 연구를 권장하고, 관심 있는 주제를 선정하여 집중적으로 학습하게 하며, 가능하면 다양한 자료를 수집하고, 과학적으로 탐구하여 결과를 발표하게 한다. 현장의 여건이나 학생의 특성에 따라 개별 또는 소집단 활동을 할 수 있도록 구성한다.

2. 목  표

가. 연구 주제를 설정하고, 탐구 과정을 수행할 수 있는 능력을 기른다.

나. 공동 연구를 통해 협력하여 문제를 해결하는 태도와 능력을 기른다.

다. 개인의 능력과 요구에 따라 특정 학문 분야의 심층적인 연구 수행능력을 기른다.

라. 자신과 타인의 연구 과정 및 연구 결과에 대한 의사소통 능력을 기른다.

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가. 분  야

⑴ 수학 분야  ⑵ 물리 분야  ⑶ 화학 분야  ⑷ 생물 분야  ⑸ 지구 과학 분야

⑹ 기타 분야

나. 유  형

⑴ 개인 연구 과제  ⑵ 분단별 연구 과제  ⑶ 학급별 연구 과제

다. 방  법

⑴ 문헌 조사  ⑵ 실험 활동  ⑶ 탐사

4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 학생의 능력과 요구에 따라 제시된 학문 영역 또는 내용 중에서 심층 학습이 이루어지도록 한다.

⑵ 심층적인 연구 경험을 쌓을 수 있도록 학교 내외의 인적․물적 자원을 적극 활용할 수 있도록 지원한다.

⑶ 특정 학문 분야의 최근 관심연구 분야를 소개하며 교육 형편에 따라 이와 관련된 활동을 수행할 수 있도록 격려한다.

⑷ 주변 현상에서 독창적인 연구 주제를 찾아 연구를 계획하고 수행하는 것도 적극 격려한다.

⑸ 과제 연구 과정을 수시로 점검하여, 적절한 조언과 격려를 통해 학생이 성공적으로 연구 과정을 수행할 수 있도록 지도한다.

⑹ 특정 분야에서 뛰어난 능력이 나타나는 학생에게는 개별 지도나 대학에서의 수강 등의 방안을 마련하여, 개인적인 연구 과제를 계속 추구하도록 장려한다.

나. 평가

평가는 연구 결과 보고서에 대한 평가뿐만 아니라, 계획서, 연구 수행 과정, 연구 참여도, 연구 협력의 정도 등을 종합적으로 평가하여 연구 수행 능력의 향상에 직접적인 도움을 제공하도록 한다.

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과-16. 환경 과학

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ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘환경 과학’은 환경에 관심이 있는 과학 계열 고등 학교 학생을 대상으로 하며, 환경의 과학적 측면과 인간과의 관계에 대한 올바른 인식을 통하여 환경 문제를 과학적으로 해결하는 데 적극적으로 참여하고, 인간과 자연이 공존할 수 있는 환경을 가꾸어 나가는 데 기여하는 과학자가 될 수 있는 소양을 기르고, 지속 가능한 자원에 대한 이해와 책임감 있는 시민행동이 무엇인지 이해하기 위한 과목이다.

과-16. 환경 과학

‘환경 과학’의 내용은 환경과 인간 사회, 환경 문제와 그 대책, 환경 보전 등의 영역으로 구성한다. 각 영역은 몇 개의 핵심적인 주제로 구성하며, 다양한 탐구 활동과 사례를 통하여 환경과 관련된 문제를 총체적이며 과학적으로 이해하고, 실생활에서의 실천 방안을 체험할 수 있도록 구성한다.

‘환경 과학’의 학습은 학생의 지적 발달 수준을 고려하되, 학습자의 경험과 밀접한 관련이 있는 상황에서 기초 개념을 구체적으로 다루며, 환경 문제가 가지는 복합적인 여러 요인을 고려하여 통합적인 접근을 하도록 한다.

2. 목  표

가. 환경과 인간과의 관계, 환경과 인간 사회, 환경 문제와 그 대책 및 환경 보전과 환경   윤리 등에 대한 개념을 종합적으로 이해한다.

나. 환경에 대한 다양한 조사와 관찰을 통하여 환경 문제의 중요성과 심각성을 인식하고, 환경 문제의 해결과 환경 보전에 필요한 탐구 기능과 능력을 기른다.

다. 환경 보전에 대한 올바른 가치관을 가지고, 환경의 질을 개선하기 위한 개인적, 사회적 활동에 능동적으로 참여하는 태도를 기른다.

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3. 내  용

영 역	주 제	내 용 요 소
환경과 인간 사회	환경 윤리	환경의 정의, 환경 요소, 환경의 특성, 환경에서 인간의 위치 등, 동서양의 자연관, 환경을 보는 여러 입장 등
	개발과 환경	지속 가능한 개발의 의미, 국토 이용과 환경 파괴, 지구 생태계 교란, 과학 발달이 환경에 미치는 영향
	생태계와 생물 다양성	생물 다양성의 의미, 생물의 멸종과 원인, 생물 다양성 보존의 의미와 방법, 생물 서식 환경의 보전과 복원, 항생제 사용 등
환경 문제와 그 대책	인구와 식량 문제	인구의 증가와 현황, 식량 현황과 식량 증산, 경작지 감소, GMO, 식량 자원의 불균형 분포
	자원고갈과 미래의 에너지	지속 가능한 자원과 지속 불가능한 자원, 자원 이용의 역사와 환경 문제, 자원의 고갈 및 대체 자원의 개발, 생물 자원, 자원의 불균형
	대기 오염과 기후 변화	대기의 중요성, 대기 오염의 원인과 피해, 대기 오염의 방지 대책과 정화 방법, 산성비, 오존층 파괴, 지구 온난화, 실내 오염과 대기오염 총량 관리, 오존 경보제 등
	수질과 토양 오염	물의 중요성, 물의 오염 원인과 영향, 물의 자정 작용, 자연 정화, 음용수 처리, 폐수 처리, 지하수, 토양 오염, 해양 오염, 물과 토양 오염의 방지 대책과 정화 방법, 수질 총량 관리 등
	폐기물과 생활 환경 문제	환경친화적 상품, 리필, 폐기물 수거, 폐기물의 종류와 대책, 매립과 소각, 쓰레기 문제와 재활용, 소음, 진동, 일조권, 환경과 질병 등
환경 보전	환경 보전 활동	개인의 실천과 환경 윤리, 환경 운동, 환경 영향 평가, 정부의 역할과 국가 간의 협력, GR, 환경 회의, 협약 생태마을, 생태 학교, 현지 외 보전 활동, 환경 경영 등

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4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 최근 환경 문제의 발생이 인간 사회에 큰 영향을 미치는 점을 고려하여, 인간, 사회, 환경과의 상호 관련성에 유의하고, 사례를 중심으로 수업이 이루어질 수 있도록 지도한다.

⑵ ‘환경 과학’은 여러 학문으로부터 얻어진 지식을 환경 문제의 인식 및 해결에 응용하는 종합 과학의 성격을 가지므로, 분리된 부분으로서의 환경이 아니라 총체적인 실체로서 환경을 파악할 수 있도록 지도한다.

⑶ 환경 관련 과목의 지도에서 지적 능력 이외의 부분이 특히 중요하다는 점을 고려하여, 학생의 지적, 정의적, 심체적 교육 목표를 균형 있게 강조하여 지도한다.

⑷ 중학교 ‘환경’과 고등학교 ‘생태와 환경’과의 연계성은 물론 ‘과학’ 및 다른 과목과의 관련성을 고려하여, 목표의 강조점, 내용의 범위, 수준 및 학습 지도 시기를 조정하여 지도한다.

⑸ 야외 조사, 현장 견학, 실험 실습, 과제 학습 등 다양한 교수․학습 방법이 적용되고 실시될 수 있도록 하며, 학생의 활동 중심, 문제 중심으로 수업이 전개될 수 있도록 한다.

⑹ 인터넷과 멀티미디어, 신문 기사, TV 보도 자료 등의 다양한 시청각 자료를 활용하여 실생활과의 관련성을 느낄 수 있도록 하고, 환경에 대한 관심을 가지도록 지도한다.

⑺ 실생활에서 환경 문제를 올바르게 인식하고, 환경 보호 및 예방에 참여하는 태도를 기르도록 지도한다.

나. 평가

⑴ 환경 과학의 목표와 관련하여 환경에 대한 올바른 개념과 지식 습득, 가치관의 함양, 문제 해결 능력, 의식과 습관 변화 등의 영역이 균형 있게 평가될 수 있도록 한다.

⑵ 지필 검사, 경험담 발표, 회의와 토의, 면담, 작품 발표, 사회 활동 참여 등의 다양한 평가 방법을 사용한다.

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과-17. 현대 과학과 기술

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘현대 과학과 기술’은 과학 계열 고등학교 학생을 대상으로 하며, 현대 사회의 과학과 기술의 본질을 이해하고, 이미 학습한 과학 원리를 이용하여 실생활 문제 해결 능력을 함양하는 과목이다.

‘현대 과학과 기술’의 내용은 현대 과학과 기술의 특성, 교통, 기술과 환경, 첨단 소재, 자동화, 생명 공학, 우주 과학, 정보와 통신 등의 영역으로 구성하며, 각 영역에서는 가급적 실생활 및 첨단 과학과 관련된 주제를 많이 포함하도록 한다.

과-17. 현대 과학과 기술

‘현대 과학과 기술’을 학습함으로써, 각 주제에 관련된 과학 원리의 활용과 우리 사회에 미치는 영향을 다양한 자료를 통하여 폭넓게 이해하도록 한다.

2. 목  표

가. 과학과 기술의 중요성을 인식하고, 이를 올바르게 활용하는 태도를 기른다.

나. 현대 과학과 기술에 관련된 여러 가지 지식을 과학적으로 이해한다.

다. 현대 과학과 기술을 실생활에 활용할 수 있는 능력을 기른다.

라. 현대의 첨단 과학과 기술의 특성을 이해한다.

3. 내  용

영 역	주 제	내 용 요 소
현대 과학과 기술의 특성	현대 과학과 기술의 특성	과학과 기술 발달의 역사, 과학과 기술의 특성, 과학과 기술 발달의 전망 등
첨단 소재	반도체	반도체, 트랜지스터, 반도체의 이용. 집적 회로 등
	초전도체	초전도 현상, 초전도체의 개발, 초전도체의 이용 등
	초강력 재료	물질의 합성, 세라믹 합성, 섬유 강화 플라스틱 등
	신소재	우주선 재료, 스포츠 과학 재료, 디스플레이, 극한 상황에서 사용되는 소재
자동화	자동화 장치	가전 제품, 가정 자동화, 경보 장치 등
	감지기(센서)	온도 감지기, 압력 감지기, 광감지기 등
	로봇 기술	공장 자동화, 로봇의 활용 등
생명 공학	생명 공학	식물 세포의 융합, 핵치환과 핵이식, 수정란의 분할과 이식, 유전자 조작, 유용한 물질의 생산, 질병의 진단과 치료, 유전병의 진단과 치료, 단백질의 합성과 변형 등
	인간 게놈 연구	유전자 정보, 인간 게놈 계획, 인간 게놈 분석, 유전자 정보의 활용 등
	인공 장기	인공 장기의 종류, 인공 장기의 개발과 이용, 인공 장기와 윤리 등
	두뇌 과학	뇌의 구조, 뇌의 기능, 인공 지능 등
	의료 장비 및 신약	첨단 의료 장비의 원리 및 현황, 창약 과정

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영 역	주 제	내 용 요 소
우주 과학	인공 위성	우주 발사체, 인공 위성과 우리 생활 등
	로켓	원리 및 종류
	우주 환경과 탐사	우주 환경, 우주 탐사선의 종류, 우주 정거장, 우주 탐사 결과, 우주 망원경 등
	우주 산업과 우주 기술	우주 공학, 우주 기술 등
정보와 통신	애니메이션과 시뮬레이션		만화 애니메이션, 3-D 모델의 애니메이션, 애니메이션의 세계, 컴퓨터 게임 등
	정보처리		정보의 습득, 처리(가공), 공유, 보호 등
	통신		네트워크 전송 프로토콜, 유비쿼터스 통신설비, 유비쿼터스 등
	암호		암호학, 양자 암호학 등

4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 학습자의 요구와 능력 및 학교의 실정에 따라 주제를 선택하여 재구성할 수 있다.

⑵ 학습 내용에 따라 토의, 발표, 프로그램 실습, 견학 등 다양한 교수․학습 방법을 활용하도록 한다.

⑶ 학생의 기호에 따라 몇 개의 주제를 선정하고, 분단별로 학습 주제를 부과하여 탐구하고 발표하도록 한다.

⑷ 야외 학습, 인터넷과 멀티미디어, 현장 경험, 방문, 과제 학습, 신문 기사, TV 보도 자료의 활용 등을 통한 다양한 학습 방법을 제시한다.

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나. 평가

⑴ 지필 검사, 면담, 작품 발표, 보고서, 실험과 토의, 멀티미디어를 통한 평가 등의 다양한 방법을 활용하여 평가한다.

⑵ 단순히 공식을 대입하여 문제를 해결하는 평가에서 벗어나, 주어진 과학적 문제 상황에서 다양한 방법으로 문제를 해결하는 능력을 평가한다.

⑶ 현대 과학과 관련된 자료와 자신의 생각을 토대로, 논리적으로 올바르게 표현하는 능력을 평가한다.

⑷ 현대 과학에 대한 지식 평가 외에 문제 해결력, 분석과 종합 능력도 평가한다.

과-18. 원서 강독

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘원서 강독’은 과학 계열 고등학교 학생을 대상으로 하며, 외국어로 쓰여 진 과학 관련 자료를 읽고 이해하는 능력을 갖춤으로써 국제화 시대에 필요한 자질을 기르기 위한 과목이다.

‘원서 강독’의 내용은 국제적으로 통용되는 외국어로 쓰여 진 고등학교 수준의 과학 내용을 다룬 과학 저널 (Physics Teachers, American Journal of Physics, Journal of Chemical Education, The American Biology Teachers, Journal of Earth System Science Education, Journal of Geoscience Education 등), 과학 잡지, 노벨상을 받은 과학자의 업적, 인터넷을 통하여 탐색한 과학 관련 자료 등으로 구성한다.

‘원서 강독’의 학습은 기초 과학 지식을 바탕으로 각 과학 분야의 주요한 성과나 최신 연구 내용에 대해 조사․발표함으로써 과학 전반에 대한 폭넓은 이해와 안목을 기르도록 한다.

2. 목  표

가. 외국어로 쓰여 진 과학 관련 내용을 읽고 이해하는 능력을 기른다.

나. 과학 잡지나 인터넷을 이용하여 과학과 관련된 자료를 찾고, 이를 활용하는 능력을 기른다.

다. 최신의 과학 지식과 정보의 탐색을 통해 과학 전반에 대한 국제적인 흐름을 이해한다.

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3. 내  용

국제적으로 통용되는 외국어로 쓰여 진 고등학교 수준의 물리, 화학, 생물, 지구과학, 환경 관련 내용(실험, 교재, 평가 문항), 과학 내용을 다룬 과학 저널, 과학 잡지, 노벨상을 받은 과학자의 업적, 인터넷을 통하여 탐색한 과학 관련 자료(실험, 교재, 평가 문항, 유명한 과학자, 국내․외 대학에 관련된 과학 정보 등) 등을 다룬다.

구체적인 내용은 다음과 같다.

영 역	주 요 내 용
과학에 관한 일반적인 글 읽기	과학에 대한 다양한 일반적인 자료를 읽고 그 내용에 대해 토론하기
과학 학술 잡지	Physics Teachers, American Journal of Physics, Journal of Chemical Education, The American Biology Teachers, Journal of Earth System Science Education, Journal of Geoscience Education, Science, Nature 등의 과학 잡지에서 학습자의 흥미를 유발하고 중요한 정보가 되는 내용을 발췌하여 읽고 이해하기
과학자의 업적과 생애에 관한 것	뉴턴, 아인슈타인, 다윈 등 과학자들의 생애와 업적에 관한 글을 읽고 그에 대해 토론하기
과학 관련 자료	인터넷 등을 통한 물리, 화학, 생물, 지구과학 환경 등에 관한 흥미있는 글을 읽고 의견 나누기
영자 신문 읽기	영자 신문의 기사 중에서 과학과 간련된 부분을 발, 편집하고 일고 토론하기

4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 모든 단원의 내용은 단순한 직역의 수준을 넘어야 하며, 그 내용에 내재된 과학적 기본 원리를 올바르게 이해하도록 한다.

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⑵ 과학 교사의 지도로 학습자의 흥미와 과학적 개념, 원리를 중심으로 하여 자료를 조사․발표하고, 그 내용에 관하여 토의하도록 한다.

⑶ 과학 개념, 실험 도구 및 재료, 그리고 과학에서 자주 사용하는 어구나 문장 등에 대한 외국어 표현을 자연스럽게 익히도록 한다.

나. 평가

⑴ 각 영역별 제시된 학습 목표들을 준거로 하여 평가 요소들을 추출하고, 평가 요소에 따라 평가를 실시한다.

⑵ 지필 검사, 보고서, 면담, 발표 등의 방법을 활용하여 자료에 대한 지적 성취도, 개념의 이해도, 과학적 사고력, 문제해결력 등을 포괄적으로 평가한다.

⑶ 자료를 다양하게 선정하여 그 의미를 이해하고 분석하는 자료 해석 능력을 중점적으로 평가한다.

⑷ 지필 검사에서 평가하기 어려운 과학적 탐구 능력과 태도의 변화에 대해서는 관찰, 과제물 등 다양한 방법을 통하여 평가한다.

⑸ 총괄 평가 외에 진단 평가와 형성 평가를 수시로 실시하여 그 성취의 요소와 정도를 가려서, 그 결과를 교수·학습 지도 개선의 자료로 활용한다.

과-19. 워크숍

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

ⓒ 교육인적자원부

1. 성  격

‘워크숍’은 과학 계열 고등 학교 학생을 대상으로 하며, 탐구 활동을 통하여 결과를 도출하게 함으로써 탐구 능력, 창의력 및 과학적 태도를 기르기 위한 과목이다.

‘워크숍’의 내용은 정규 과학 수업에서 다루었던 내용을 응용, 심화한 탐구 과제 또는 수업에서 다루지는 않았으나 관심의 대상이 되는 연구 과제로 구성한다.

과-19. 워크숍

‘워크숍’의 학습은 학생의 관심 분야를 고려하여 탐구 과제의 내용을 자발적으로 선정하며, 과제 해결을 위한 모든 활동은 학생이 스스로 탐구하도록 한다.

2. 목  표

가. 탐구 활동을 통하여 과학적 연구 방법과 과정을 체계적으로 이해한다.

나. 탐구 활동을 통하여 과학적 탐구 능력을 신장하고 창의력을 기른다.

다. 탐구 활동을 통하여 과학에 대한 흥미를 높이고, 자연 현상을 주의 깊게 관찰하여 과  학적으로 이해하려는 태도를 기른다.

3. 교수 ․ 학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 학생의 능력과 관심을 고려하여 학생이 이수하고 있는 ‘실험’, ‘전자 과학’, ‘컴퓨터 과학Ⅰ’, ‘컴퓨터 과학Ⅱ’ 및 ‘과제 연구Ⅰ’, ‘과제 연구Ⅱ’ 등의 과목과 관련시켜 운영할 수 있다.

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⑵ 활동 주제는 개인 또는 소집단별로 자율적으로 선택하도록 한다.

⑶ 일정 기간 내에 해결이 가능한 과제를 선정하도록 한다.

⑷ 과제를 수행하기 위한 연구 설계와 연구 수행, 자료해석, 결론 등 일반적인 탐구 과정을 따르도록 한다.

⑸ 연구 과제의 난이도와 해결 과정에서의 안전성을 충분히 고려하도록 한다.

⑹ 학생의 자율적인 탐구 활동을 통하여 창의력이 발휘될 수 있도록 한다.

⑺ 최종적인 결과보다는 탐구 활동 과정에서 기구 취급 기능, 성취감과 협동심 등이 길러질 수 있도록 중점을 두어 지도한다.

나. 평가

⑴ 학생이 선정한 과제의 실현 가능성, 연구 설계의 적합성 등에 판단의 기준을 두어 평가 한다.

⑵ 과제 해결 과정을 관찰하여 참여도를 평가한다.

⑶ 과제 해결을 위한 과학적 탐구 활동 과정과 결과 및 독창성에 중점을 두어 평가한다.

⑷ 발표 및 토의, 보고서 등의 다양한 방법을 활용하여 평가한다.

⑸ 만족도로 평가할 수도 있다.

과-20. 과학 철학

과-20. 과학 철학

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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→ ‘과학과교육연구실’→ ‘교육과정 자료실’ 및 ‘교육과정 의견함’」에서 할 수 있다.

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1. 성  격

과학철학’‘과목은 과학과 과학관련 교과를 이수한 과학계 고등학교 학생들을 대상으로 이미 존재하는 과학적 담론, 이론, 방법에 대한 비판적, 반성적 작업을 통해 과학의 본성과 그 한계를 체계적으로 이해하는 능력을 기르는 과목이다.

‘과학철학’에 추가하여 라투르, 트레버 핀치 등 과학사회학자들의 업적을 언급하여 과학의 사회성이 이해될 필요가 있다. 즉 과학자 및 과학자 집단의 특별한 이해 도출 과정을 사회학자들의 사례연구를 통해 제시하고 토론을 유도한다.

‘과학철학’내용은 과학의 방법에 대한 다양한 인식론적 주장을 제시하고, 과학자식의 변화 양상, 과학지식의 인식론적 위치 등의 논쟁점을 분석하여, 이미 학습한 과학적 사건과 사례를 중심으로 과학사, 과학사회학 등에서 소재를 선정하여, 올바른 과학자상과 사회 속에서의 과학과 기술과의 관계를 쉽게 이해할 수 있도록 구성한다.

‘과학철학’의 학습은 흥미와 호기심을 가지고 조사, 토의, 자료 분석 및 해석 등의 탐구 활동을 함으로써, 각 시대별 과학철학에서 주장하는 주요 논제의 핵심을 이해하고, 21세기 과학 기술, 정보화 시대에 대처할 수 있게 한다.

2. 목  표

자연과학을 중심으로 하여 과학적 사고의 본질, 과학이론의 구조와 성격, 과학지식 발전의 성격, 그리고 개별자연과학의 인식구조와 세계관적 함의 등 과학지식의 철학적 논의들을 이해함으로써, 과학의 본질을 종합적으로 인식하게 한다.

3. 내  용

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영역	내 용 요 소
과학철학의 주제, 목표, 의의	과학철학이 다루는 주제와 목표, 과학철학의 현재까지의 연구성과 과학자가 될 대다수의 학생들에게 주는 의의
과학적 사고의 본질과 방법	선험적 사고방법 귀납적 사고방법 가설 연역적 사고방법
과학이론의 구조와 성격	과학적 사실과 개념: 과학적 가설과 단순한 경험적 사실들의 일반화와의 차이를 인식시키고, 과학이론의 구조에서 과학적 가설의 추론과 이의 정당화, 즉 경험적 증거들로부터 가설을 확증하는 문제가 매우 중요함을 이해시킨다. 과학적 가설과 이론: 과학적 가설이나 이론을 확증하는 여러 방법들을 설명하고 확증가능성의 한계, 즉 보조가설의 개입으로 인한 판정의 어려움으로 가설의 확증에는 모호성이 존재할 수 있음을, 따라서 새로운 발견에 의해 언제라도 다른 이론으로 대체될 수 있음을 이해시킨다. 과학이론이 존재세계에 대한 지식 없이 단순히 현상을 설명하기 위해 동원된 수학적인 도구에 불과하다고 보는 도구주의적인 해석과 자연세계의 객관적 실재를 참되게 반영하는 것으로 보는 실재론적 해석간의 차이를 이해시키고, 이 문제가 과학이론의 성격과 역할 규정에서 가지는 의미를 설명한다. 과학적 법칙: 과학적 법칙의 진술형식이 가언적인 조건명제로 구성되어 있음을 이해시키고 과학법칙이 이론이나 가설과는 달리 갖추어야할 조건들을 인식시킨다. 과학적 설명: 과학적 설명의 구조와 과학법칙과 이론이 과학적 설명에 어떻게 쓰이는지를 설명하고 인과적 설명과 확률적 설명의 차이를 이해시킨다.
과학지식 발전의 성격	누적적 관점: 누적적 관점에서 과학지식의 발전을 규정하는 근거들로 흔히 제시되어온, 반증가능하나 아직 반증되지 않았다는 사실, 상위이론으로 부터의 연역가능성 혹은 지지, 이론의 단순성의 증가, 결정적 실험의 통과 등의 개념들이 가지는 모호성과 한계를 설명한다. 구조적 관점: 구조적 관점의 중심개념인 “파라다임”과 “과학혁명”의 개념을 우선 이해시키고, 이것이 과학지식의 발전과정에서 나타나는 양상을 구체적인 과학지식의 사례들을 들어 설명한다.
자연과학의 인식론	물리현상에 대한 인식방법과 특성: 자연현상에 관한 고전역학적 기술과 양자역학적 기술 및 상대론적 기술과의 차이점, 그리고 고전역학적 기술과 통계역학적 기술과의 차이점을 이해시키고, 이들 각각의 체계가 가지는 인식론적 기초와 전제들을 설명함으로써 물리현상에 대한 물리학의 인식구조를 이해시킨다. 생명현상에 대한 인식방법과 특성: 보다 고차적인 상태인 생명현상을 설명하려는 기계론적 설명방식과 목적론적 설명방식의 차이를 이해시킨다. 개별과학 간의 환원과 통합: 기계론적 설명방식에서 강조되어온 생명현상의 물리과학으로의 환원가능성에 대한 철학적 논의를 설명한다. 이를 토대로 물리과학과 생명과학의 차이점과 통합가능성을 알아본다.
자연과학의 세계관	물질관: 현대과학이 제시하고 있는 물질에 관한 이론 생명관: 현대과학이 제시하고 있는 생명의 본질에 관한 규명 우주관: 현대과학이 제시하는 우주론

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4. 교수․학습 방법 및 평가상의 유의점

가. 교수․학습 방법

⑴ 각 단원은 서로 독립되어 있는 것이 아니라 상호 유기적으로 연결되어 있으므로 종합적인 논의 전개를 할 수 있도록 교육하고 전체적인 측면에서 총정리를 하도록 한다.

⑵ 암기 위주의 교육보다는 독자적인 논리전개와 분석적 사고능력을 개발할 수

있도록 지도한다.

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⑶ 논의가 추상적인 수준에 머물지 않도록 하기 위하여 구체적인 과학지식을 예로들어 설명하되, 학생들의 자연과학적 지식의 습득정도를 고려하여  가급적 이해하기 쉬운 간단한 과학지식을 활용한다.

⑷ 과학적 지식의 변화, 수용 등에 관계된 부분은 과학사 과목과의 협동 하에 운영할 수도 있다.

나. 평가

⑴ 평가는 강의에 대한 이해, 참고도서의 해독능력, 논술에 있어서의 독창성 및 논리적 전개능력, 분석적 사고능력 등을 대상으로 하여 실시한다.

⑵ 위의 능력 평가를 위해 다음과 같은 방법을 활용한다.

- 강의에 대한 이해 : 필기시험

- 참고도서의 해독능력 : 지정도서에 대한 보고서

- 논술능력 : 논술시험 내지 기말보고서