통합과학 교과서 뛰어넘기 2

‘통합과학’을 설명하는 최고의 안내서
 교과서 속 과학 지식을 넘어 세상을 구성하는
 자연 현상과 과학기술을 통합적 관점으로 이해한다!

지구의 탄생부터 기후 변화, 신재생 에너지 개발까지
 우리를 둘러싼 자연 현상과 현실에서 만나는 다양한 문제들을
 통합적 관점으로 살펴보고 미래의 대안을 모색하는 살아 있는 교과서!

2018년 9월부터 다섯 달째 이어지며 생태계를 무너뜨리고 약 4억 8,000만 마리 야생동물의 목숨을 앗아간 호주 산불. 산불을 재앙으로 만든 가장 큰 원인은 기후 변화에 따른 폭염과 가뭄, 돌풍이었다. 이처럼 전 지구적인 위기가 된 기후 변화 문제를 비롯해 생태계 보전, 미래의 에너지 자원 문제 등에 어떻게 대처할 수 있을까?
오늘날 복잡다단하게 얽혀 있는 환경 현상과 사회문제를 다양한 관점에서 파악하고, 여러 학문을 융합해 창의성과 전문성을 발휘할 때 우리는 비로소 문제 해결의 실마리를 찾을 수 있다. 미래 사회에 과학기술 창조력과 인문학적 상상력을 가지고 바른 인성을 겸비한 ‘창의융합형’ 인재가 필요한 이유다.
청소년들을 창의융합형 인재로 성장시키기 위해 신설된 ‘통합과학’ 교과는 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학으로 구분되어 있던 과학 과목을 서로 유기적으로 연결하며, 미래 사회를 살아가는 데 필수적인 통합적 시각을 길러주는 중요한 역할을 한다.
이에 경인교육대학교 과학교육과 신영준 교수와 학교 현장에서 학생들을 가르치는 김호성(화학), 박창용(지구과학), 오현선(생명과학), 이세연(물리학) 교사가 통합과학을 친절하게 안내하고 과학 개념을 완벽하게 이해하는 『통합과학 교과서 뛰어넘기 1?2』를 펴냈다. 무엇보다 이 책은 교육 과정을 개발하는 교육 전문가이자 현장 교사들이 실제로 학생들이 어려워하는 점이 무엇인지 파악하고, 통합과학에 좀 더 쉽게 다가갈 수 있도록 했다.
토론과 토의, 탐구활동 등 학생들의 참여가 중요한 통합과학 교과는 많은 배경지식을 요구한다. 이에 교과서에는 실리지 않았던, 학생들의 눈높이에 맞는 다양한 실생활 이야기를 담아 수업 참여와 논술에 유용한 폭넓은 과학 교양을 쌓을 수 있도록 했다.
이 책은 <해냄 통합교과 시리즈>의 두 번째 책으로, 변화된 교육 과정에 따른 교과 지식을 쉽고 재미있게 설명하는 것은 물론, 청소년들이 지식과 활동을 융합해 세상을 바라보는 안목을 높일 수 있도록 도와준다.

과학 개념 완벽하게 이해하고 자신의 언어로 설명할 수 있다!
해가 갈수록 수능 국어?영어 영역의 지문 길이가 길고 어려워지는 추세인데, 특히 비문학 영역에서 과학적 지식을 요구하는 지문이 등장하고 있다. 2018년에 치러진 수능에서 가장 어려웠던 문항으로 꼽히는 국어 영역 31번 문제는 ‘만유인력’을 다루었으며, 정답률이 약 18퍼센트였다.
2023년까지 정시 비중이 단계적으로 확대될 예정인 가운데, 수능 과목이 아닌 통합과학을 어떻게 공부해야 할지, 무엇을 준비해야 할지 학생들의 고민은 점점 커지고 있다. 통합과학은 기본적인 과학 개념을 명확히 알고 스스로 그려볼 수 있게끔 전체 흐름을 체계적으로 정립하는 것이 중요하다.

이 책은 교과 내용의 흐름을 충실히 따라가며 ‘물질의 규칙성’, ‘시스템과 상호 작용’, ‘변화와 다양성’, ‘환경과 에너지’ 등 4개의 영역을 2권에 걸쳐 담고 있다.
1권에서는 물질의 규칙성, 시스템과 상호 작용을 다뤘다. 물질의 규칙성 영역에서는 세상의 모든 것이 빅뱅으로부터 시작되었고 물리?화학적 결합에 의해 다양한 물질의 세계를 이루었음을 밝힌다. 시스템과 상호 작용 영역에서는 우리가 살고 있는 세상을 구성하는 시스템을 이해하며, 작게는 세포 수준에서 크게는 우주 수준까지 시스템의 작동 방식을 담았다.
2권은 변화와 다양성, 환경과 에너지를 설명했다. 변화와 다양성 영역에서는 인간이 자연의 변화를 어떻게 이용하고 있는지 살폈다. 환경과 에너지 영역에서는 인류가 생존을 위해 환경과 에너지 문제에 어떻게 대처하고 있는지 살펴보고 미래를 위한 대안을 모색한다.

교과 지식을 뛰어넘어 세상을 바라보는 안목을 키우다!
특히 각 꼭지마다 마련한 ‘더 배워봅시다’와 ‘프로젝트 하기’는 핵심 개념에 분절적으로 접근하기보다 각 개념들이 어떻게 연결되어 자연 현상을 이루고 있는지 종합적인 관점에서 바라볼 수 있도록 도와준다. 또한 ‘함께 읽으면 좋은 책’을 통해 교과 공부를 넘어 새로운 지식을 쌓을 수 있는 방법을 제안한다.
내용 이해를 돕는 풍부한 이미지와 실생활의 원리에 밀접하게 연결된 과학 텍스트들을 읽어나가다 보면 자연 환경과 맥락, 문명 속 과학기술이라는 큰 흐름을 하나의 스토리로 이해할 수 있게 될 것이다.
저자들은 ‘과학 공부’란 우리 주변에 일어나는 현상이나 원리를 ‘왜’ ‘어떻게’라는 키워드를 중심으로 탐구해 나가는 과정이라고 말한다. 이를 통해 세상의 다양한 현상에 끊임없이 질문을 던지고 새롭게 인식하는 능력을 기르기를 권한다.
이 책은 창의융합 인재로 나아가는 첫걸음으로서 통합과학 교과 공부에 도움을 얻고 싶은 청소년들은 물론, 아이들에게 과학의 재미를 알려주고 통찰력을 길러주고 싶은 교사와 부모들에게도 친절한 안내서가 될 것이다.

『통합과학 교과서 뛰어넘기』로 새로운 과학 개념 마스터하기
- 쉽고 명쾌한 개념 설명, 다양한 예시로 교과 지식을 빠르게 이해할 수 있습니다.
- 스스로 질문해 보고 다방면에서 식견을 넓힐 수 있는 풍부한 읽을거리를 담았습니다.
- 논리적인 과학 텍스트 읽기를 통해 토론과 논술에 자신감이 생깁니다.
- 각 장마다 수록된 다양한 프로젝트 활동을 통해 직접 체험하고 경험합니다.

신영준
서울대학교 사범대학 생물교육과 졸업, 한국교원대학교 대학원 과학교육학 박사. 경인교육대학교 융합인재교육(STEAM)센터 소장과 한국생물교육학회 회장, 한국생물과학협회 부회장을 역임했다. 과학 교육 과정 개발위원이며, 저서로 초·중학교 『과학』 교과서, 고등학교 『통합과학』 및 『생물』 교과서, 『초등과학교육론』, 『동물행동:본능의 좌충우돌』, 『야생화 백과사전』 등이 있다.

김호성
서울대학교 사범대학 화학교육과 졸업, 서울대학교 대학원 화학부 석사. (사)과학교사과학문화협회 평생회원으로 활동 중이다. 2009 개정 교육 과정 중·고등학교 『과학』, 『화학』 교과서, 2015 개정 교육 과정 중·고등학교 『과학』, 『통합과학』, 『화학』, 『논술』 교과서 등을 집필했다.

박창용
서울대학교 사범대학 지구과학교육과 졸업, 서울대학교 대학원 과학교육과 교육학 석사. 서울중등지구과학교육연구회 지질학술이사, 한국지구과학교사협회 사무국장으로 있으며, 서울중등지구과학교육연구회 부설 자연탐사학교에서 교사들과 함께 공부하고 있다. 『천재지변 탐사학교』, 『대한민국 지질여행』을 공동 집필했다. 한탄강, 부안, 화성 등 주요 지질 공원의 안내서를 만들고 있다.

오현선
서울대학교 사범대학 생물교육과 및 연세대학교 대학원 생물교육과 졸업. 2006년 올해의 과학교사상을 받았다. 중학교 『과학』 교과서, 고등학교 『생명과학 Ⅰ·Ⅱ』 교과서 등을 집필했으며, 『HIGH TOP 고등학교 생명과학 1·2』, 『완자 고등 생명과학 1·2』, 『1등급 만들기 통합과학 806제』 등 다수의 과학 교재를 집필했다.

이세연
충북대학교 사범대학 과학교육과(물리전공) 졸업, 단국대학교 과학교육과 교육학 박사. 국제중등과학올림피아드 한국대표단 선발과 교육을 맡고 있으며, 서울교대·단국대 겸임교수이다. ‘신나는 과학을 만드는 사람들’ 연구회원으로 활동 중이다. 2013년 올해의 과학교사상을 받았다. 2009 개정 교육 과정 중·고등학교 『과학』 교과서, 2015 개정 교육 과정 고등학교 『통합과학』, 『물리학Ⅰ·Ⅱ』 교과서를 비롯해 다수의 교양 과학 도서를 집필했다.

들어가며 미래 사회에는 어떤 사람이 필요할까?

1장 화학 변화, 지구의 역사를 쓰다
 지구의 현재를 만든 산화 환원 반응
 산화 환원 반응의 규칙성 찾기
 산과 염기는 어떻게 구별할까?
생활 구석구석에서 일어나는 중화 반응

2장 생물 다양성, 풍요로운 지구의 바탕
 지질 시대 대멸종과 생물 다양성
 생물은 어떻게 진화했을까?
생물 다양성을 어떻게 보전할 수 있을까?

3장 생태계, 생물과 환경이 이루는 경이로운 관계
 생태계는 어떻게 이루어져 있을까?
먹고 먹히는 관계가 틀어지면 어떤 일이 일어날까?
기후 변화가 인류에게 던지는 메시지
 미래를 생각하는 에너지 사용법

4장 신재생 에너지, 인류가 쏘아 올린 희망
 전기 에너지는 어떻게 만들까?
전기 에너지는 어떤 과정을 거쳐 전달될까?
태양은 어떻게 에너지를 만들까?
화석 연료를 대체할 에너지 자원을 찾아라
 신재생 에너지는 미래의 에너지가 될 수 있을까?

함께 읽으면 좋은 책