⋅자연과 일상생활 속의 여러 가지 힘은 물체의 속력과 운동 방향을 변화시키고, 물체의 운동은 힘과 에너지를 통해 예측할 수 있으며, 이는 안전한 일상생활의 토대가 된다. ⋅전하와 전류는 다양한 전기와 자기 현상을 일으키고, 전기와 자기에 대한 성질은 전구, 전동기 등 여러 가지 전기 기구의 작동 원리로 유용하게 활용된다. ⋅열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하며, 일상생활에서는 단열 등 다양한 분야에 물질의 열적 성질이나 열의 이동 방식이 이용된다. ⋅빛과 소리는 반사, 굴절, 진동 등 파동의 특성을 가지며, 그 특성은 거울, 렌즈, 악기, 색의 구현 등 편리하고 심미적인 삶에 도움이 된다.
구분 범주
학년(군)별 내용 요소
초등학교
중학교
3~4학년군
5~6학년군
1~3학년
지식⋅이해
힘과 에너지
· 밀기와 당기기 · 무게 · 수평잡기 · 도구의 이용
· 위치의 변화 · 속력 · 속력과 안전
· 힘 · 중력· 마찰력· 탄성력· 부력 · 부력 · 등속 운동 · 자유 낙하 운동 · 일과 에너지 · 중력에 의한 위치 에너지 · 운동 에너지 · 역학적 에너지 보존
전기와 자기
· 자석과 물체 사이의 힘 · 자석과 자석 사이의 힘 · 자석의 극 · 자석의 이용
· 전기 회로 · 전지의 직렬연결 · 전자석 · 전기 안전
· 전기력· 대전 · 정전기 유도 · 전압· 전류 · 옴의 법칙 · 전기 에너지 · 자기력· 자기장
열
· 온도 · 열의 이동 · 단열
· 열평형 · 전도· 대류· 복사 · 비열 · 열팽창
빛과 파동
· 소리의 발생 · 소리의 세기 · 소리의 높낮이 · 소리의 전달
· 빛의 직진 · 평면거울에서 빛의 반사 · 빛의 굴절 · 렌즈의 이용
· 시각과 상· 반사와 굴절 · 거울과 렌즈· 빛의 합성과 색 · 파동의 발생과 전달 · 파동의 요소와 소리의 특성
과정⋅기능
· 자연과 일상생활에서 운동과 에너지 관련 문제 인식하기 · 문제를 해결하기 위한 탐구 설계하기 · 관찰, 측정, 분류, 예상, 추리 등을 통해 자료를 수집하고 비교·분석하기 · 수학적 사고와 컴퓨터 및 모형 활용하기 · 결론을 도출하고, 자연과 일상생활에서 운동과 에너지 관련 상황에 적용·설명하기 · 자신의 생각과 주장을 과학적 언어를 사용하여 다양한 방식으로 표현하고 공유하기
· 자연과 일상생활에서 운동과 에너지와 관련된 현상을 관찰하고 문제를 찾아 정의하고 가설을 설정하기 · 적절한 변인을 포함하여 탐구 설계하기 · 운동과 에너지 사이의 관계를 이끌어내기 위해 자료를 수집하고 이를 그래프로 변환하여 해석하기 · 운동과 에너지와 관련된 다양한 현상을 관찰하여 규칙성을 추리하기 · 모형을 만들어 현상을 설명하거나 예측하기 · 과학적 증거에 기반하여 주장하기
가치⋅태도
· 과학의 심미적 가치 · 과학 유용성 · 자연과 과학에 대한 감수성 · 과학 창의성 · 과학 활동의 윤리성 · 과학 문제 해결에 대한 개방성 · 안전·지속가능 사회에 기여 · 과학 문화 향유
문제2
핵심 아이디어
⋅물질은 여러 가지 상태로 존재하며, 구성 입자의 운동에 따라 물질의 상태와 물리적 성질이 변한다. ⋅물질의 상태 변화 및 화학 반응에는 에너지 출입이 수반되며, 이는 일상생활에 유용하게 활용 된다. ⋅물질은 서로 구분할 수 있는 고유한 특성을 가지며, 물질의 특성은 일상생활의 다양한 혼합물 분리에 이용된다. ⋅화학 반응을 통해 물질은 다른 물질로 변하며, 화학 반응의 규칙성은 새로운 물질의 생성 원리가 된다.
구분 범주
학년(군)별 내용 요소
초등학교
중학교
3~4학년군
5~6학년군
1~3학년
지식⋅이해
물질의 성질
· 물체와 물질 · 물질의 세 가지 상태 · 기체의 무게 · 온도와 압력에 따른 기체의 부피 변화 · 물의 상태 변화
· 용액, 용매, 용질 · 용해 · 용액의 진하기 · 혼합물의 분리
· 입자 운동· 기체의 압력 · 기체의 압력과 부피 관계 · 기체의 온도와 부피 관계 · 물질의 상태와 입자 모형 · 상태 변화와 열에너지 · 밀도, 용해도, 녹는점, 끓는점 · 순물질과 혼합물
물질의 변화
· 지시약 · 산성 용액 · 염기성 용액 · 연소 조건 · 연소 생성물
· 화학 변화· 화학 반응식 · 질량 보존 법칙· 일정 성분비 법칙 · 기체 반응 법칙 · 화학 반응에서 열에너지의 출입
물질의 구조
· 원소· 원자· 분자· 이온 · 화합물· 화학식· 주기율표
과정⋅기능
· 자연과 일상생활에서 물질과 관련된 문제 인식하기 · 관찰, 측정, 분류, 예상, 추리 등을 통해 자료를 수집하고 비교·분석하기 · 탐구 결과를 해석하여 결론을 도출하기 · 물질과 관련된 일상생활의 문제를 해결하기 위한 탐구 설계하기 · 결론을 도출하고, 자연과 일상생활에서 물질 관련 상황에 적용‧설명하기 · 자신의 생각과 주장을 과학적 언어를 사용하여 다양한 방식으로 표현하고 공유하기
· 자연과 일상생활에서 물질과 관련된 현상을 관찰하여 문제를 인식하고 가설을 설정하기 · 관찰, 측정, 분류, 예상, 추리 등을 통해 자료를 수집하고 비교·분석하기 · 적절한 변인을 포함하여 탐구 설계하기 · 탐구 결과를 해석하여 결론을 도출하기 · 수학적 사고와 디지털 탐구 도구 활용하기 · 변인 간의 관계를 이끌어내기 위해 자료를 수집하고 이를 그래프로 변환하여 해석하기 · 모형을 이용하여 현상을 설명하거나 예측하기 · 과학적 증거에 기반하여 주장하기
가치⋅태도
· 과학의 심미적 가치 · 과학 유용성 · 자연과 과학에 대한 감수성 · 과학 창의성 · 과학 활동의 윤리성 · 과학 문제 해결에 대한 개방성 · 안전·지속가능 사회에 기여 · 과학 문화 향유
문제3
핵심 아이디어
⋅생물은 세포로 이루어져 있고, 여러 구성 단계가 유기적으로 연관되어 있으며, 조화로운 작용을 통해 건강한 몸을 유지한다. ⋅식물은 광합성으로 양분을 만들며, 생물은 호흡을 통해 생명 활동에 필요한 에너지를 얻는다. ⋅동물은 다양한 감각 기관을 통해 자극을 받아들이고, 신경계와 호르몬의 작용을 통해 반응한다. ⋅생물은 생식을 통해 자손을 생산하고, 생물의 형질은 유전자에 의해 자손에게 전달되며, 생물의 유전 현상은 사람의 가계에서도 관찰된다. ⋅우리 주변의 다양한 생물은 환경과 영향을 주고받으며 밀접한 관계를 맺고 있으며, 생물다양성은 생태계와 인간의 삶과도 밀접하게 관련되어 있다.
구분 범주
학년(군)별 내용 요소
초등학교
중학교
3~4학년군
5~6학년군
1~3학년
지식⋅이해
생물의 구조와 에너지
· 동물의 생김새 · 식물의 생김새 · 균류, 원생생물, 세균의 특징
· 세포의 구조 · 뼈와 근육의 구조와 기능 · 소화 · 순환 · 호흡 · 배설 기관의 구조와 기능 · 뿌리, 줄기, 잎, 꽃의 구조와 기능 · 증산 작용 · 광합성 산물
· 세포와 생물 구성 단계 · 소화계, 순환계, 호흡계, 배설계의 구조와 기능 · 광합성 과정 · 광합성에 영향을 미치는 요인 · 식물의 호흡과 광합성의 관계
항상성과 몸의 조절
· 감각 기관의 구조와 기능 · 뉴런과 신경계의 구조와 기능 · 자극에서 반응까지의 경로 · 호르몬에 의한 항상성 유지
생명의 연속성
· 동물의 한살이 · 식물의 한살이 · 식물이 자라는 조건 · 다양한 환경에 사는 동물과 식물 · 특징에 따른 동물 분류 · 특징에 따른 식물 분류
· 세포분열 · 동물의 발생 과정 · 유전 형질과 유전 원리 · 변이와 생물다양성 · 종의 개념과 분류 체계 · 생물다양성 보전의 중요성
환경과 생태계
· 생물 요소와 비생물 요소 · 환경오염이 생물에 미치는 영향 · 먹이사슬과 먹이그물
생명과학과 인간의 생활
· 생활 속에서 동물과 식물의 이용 · 균류, 원생생물, 세균의 이용 · 생명과학과 우리 생활
과정⋅기능
⋅자연과 일상생활에서 생명 현상 관련 문제인식하기
⋅생물 특징과 생명 활동 관계 추론하기 ⋅생물 분류하기
⋅문제를 해결하기 위한 탐구 설계하기 ⋅생물 관찰 및 분류하기 · 자료 조사 및 해석하기 · 모형으로 설명하기 · 자신의 생각과 주장을 과학적 언어를 사용하여 협력적 소통하기
⋅생명 현상 관찰을 토대로 문제를
인식하고 가설 설정하기 · 관찰, 측정, 분류, 예상, 추리 등을 통해 자료를 수집하고 비교 · 분석하기 · 적절한 변인을 포함하여 탐구 설계하기 · 탐구 결과를 해석하여 결론을 도출하기 · 모형을 만들어 생명 현상을 설명하거나 예측하기 · 협력적 소통하기
가치⋅태도
· 과학의 심미적 가치 ⋅ 과학 유용성 · 자연과 과학에 대한 감수성 · 과학 창의성 · 과학 활동의 윤리성 · 과학 문제 해결에 대한 개방성 · 안전 · 지속가능 사회에 기여 · 과학 문화 향유
문제4
핵심 아이디어
⋅지구계는 지권, 수권, 기권, 생물권 등으로 구성되며, 이러한 지구계 구성 요소들이 상호작용을 통해 에너지와 물질을 교환하는 과정에서 다양한 자연 현상들이 발생한다. ⋅암석과 화석, 지구 내부를 탐구함으로써 지질시대 동안 지구 환경과 생물의 변천 과정을 밝혀낼 수 있다. ⋅물은 땅과 바다, 대기 등으로 끊임없이 순환하면서 지표의 특징을 변화시키고 지하구조를 만든다. ⋅지구의 기후시스템은 태양 복사와 지구 복사, 인간 활동 등의 영향을 받으며, 이러한 요인들이 복합적으로 상호작용하여 나타난 기상 현상과 기후변화는 우리 생활과 지속가능성에 영향을 미친다. ⋅태양계는 행성 및 소천체 등으로 구성되며, 생성 과정에 따라 태양계 천체의 표면은 다양하게 나타난다. ⋅별의 표면 온도, 크기, 질량, 거리 등을 결정하는 데 관측 자료와 증거 기반 해석 등이 활용된다.
구분 범주
학년(군)별 내용 요소
초등학교
중학교
3~4학년군
5~6학년군
1~3학년
지식⋅이해
고체 지구
· 강 주변 지형 · 화산 활동 · 화성암 · 지진 대처 방법
· 지층 · 퇴적암 · 화석의 생성 · 과거 생물과 환경
· 지구계 · 광물과 암석 · 암석의 순환 · 풍화 작용 · 판과 대륙이동설· 지진대와 화산대
유체 지구
· 바다의 특징 · 밀물과 썰물 · 파도 · 바닷가 주변 지형 · 갯벌 보전 · 지구의 대기
· 날씨와 기상 요소 · 이슬, 안개, 구름 · 고기압과 저기압
· 대기와 해양의 층상 구조 · 수권과 수자원 · 염분과 해류 · 온실효과와 지구온난화 · 대기 대순환· 강수 과정 · 중위도 저기압· 일기도
천체
⋅달의 모양과 표면 ⋅달의 위상변화 ⋅태양계 행성 ⋅별과 별자리
⋅태양과 별의 위치 변화 ⋅지구의 자전과 공전 ⋅계절별 별자리 변화 ⋅태양 고도의 일변화 ⋅계절별 낮의 길이
⋅태양계 구성 천체 ⋅태양 표면과 태양 활동 ⋅달의 위상변화 ⋅일식과 월식 ⋅연주시차 ⋅별의 특성 ⋅우리은하 ⋅우주 팽창 ⋅우주탐사
과정⋅기능
⋅자연과 일상생활에서 지구와 우주 관련 문제 인식하기 ⋅문제를 해결하기 위한 탐구 설계하기 ⋅관찰, 측정, 분류, 예상, 추리 등을 통해 자료를 수집하고 비교⋅분석하기 ⋅수학적 사고, 컴퓨터 및 모형 활용하기 ⋅결론을 도출하고, 지구와 우주 관련 상황에 적용⋅설명하기 ⋅자신의 생각과 주장을 과학적 언어를 사용하여 다양한 방식으로 표현하고 공유하기
⋅지구와 우주 관련 현상 관찰을 토대로 문제를 인식하고 가설을 설정하기 ⋅관련 변인을 포함하여 탐구 설계하기 ⋅지구시스템 구성 요소들의 상호작용에 대한 자료를 조사⋅평가 및 변환하기 ⋅지구와 우주와 관련된 다양한 현상을 관찰하여 규칙성을 추리하기 ⋅모형을 만들어 현상을 설명하거나 예측하기 ⋅과학적 증거에 기반하여 주장하기
가치⋅태도
⋅과학의 심미적 가치 ⋅과학 유용성 ⋅자연과 과학에 대한 감수성 ⋅과학 창의성 ⋅과학 활동의 윤리성 ⋅과학 문제 해결에 대한 개방성 ⋅안전⋅지속가능 사회에 기여 ⋅과학 문화 향유
문제5
핵심 아이디어
⋅과학 탐구를 통해 얻은 과학기술은 질병의 발생 원인 규명과 예방법 마련 등 인류 복지에 기여하고, 인류가 처한 여러 가지 재난 상황 극복에 활용된다. ⋅과학기술은 자원과 에너지 등의 효율적 이용 방안을 제공하여 지속가능한 사회에 기여한다. ⋅과학기술의 발달은 미래 사회의 모습과 직업에 영향을 미치며, 개인은 이러한 미래 사회의 모습과 새로운 진로를 탐색하며 자신의 삶을 준비한다.
구분 범주
학년(군)별 내용 요소
초등학교
중학교
3~4학년군
5~6학년군
1~3학년
지식⋅이해
과학과 안전
· 질병과 예방 · 감염병과 건강한 생활
· 재해· 재난 · 재해· 재난에 대한 과학적 대처 방안
과학과 지속가능한 사회
· 기후변화 사례 · 기후위기 대응
· 자원의 종류 · 자원의 효율적인 이용 · 지속가능한 에너지 이용
· 과학적 탐구 방법 · 과학기술의 영향 · 과학과 지속가능한 사회
과학과 진로
· 진로와 과학의 관련성 · 진로 계획
· 과학 관련 진로와 직업 · 진로 계획 실천 방안
과정⋅기능
· 자연과 일상생활에서 과학과 기술 및 사회의 상호작용과 관련된 문제 인식하기 · 문제를 해결하기 위한 탐구 설계하기 · 신뢰성 있는 출처를 활용하여 자료를 수집하고 정리하기 · 융합적 사고와 수학적 사고, 컴퓨터 및 모형 활용하기 · 결론을 도출하고, 과학·기술·사회의 문제 해결 상황에 적용·설명하기 · 자신의 생각과 주장을 과학적 언어를 사용하여 다양한 방식으로 표현하고 공유하기
· 자연과 일상생활에서 과학과 기술 및 사회의 상호작용과 관련된 문제를 찾아 정의하고 가설 설정하기 · 문제를 해결하기 위해 변인이 포함된 탐구 설계하기 · 다양한 도구를 활용하여 자료를 수집하고 변환하기 · 융합적 사고, 수학적 사고와 컴퓨터 등을 활용해 자료를 분석·평가·추론하기 · 결론을 도출하고, 결론의 사회적 가치를 판단하여 과학·기술·사회의 문제 해결 상황에 적용·설명하기 · 타당한 근거에 기초하여 자신의 주장을 펼치고 실천적 대안 마련하기
가치⋅태도
· 과학의 심미적 가치 · 과학의 사회적 가치 · 과학 유용성 · 자연과 과학에 대한 감수성 · 과학 창의성 · 과학 활동의 윤리성 · 과학 문제 해결에 대한 개방성 · 과학 문제 해결의 학문 간 융합적 접근 · 안전·지속가능 사회에 기여 · 과학 문화 향유
문제6
과학 역량: (청킹을 입력하세요) 1: 과학적 탐구와 문제해결 능력, 2: 과학적 의사결정 능력
모형명 아웃풋
문제7
과학 모형명 : (청킹을 입력하세요!)
1. 경험학습
2. 발견학습
3. 탐구학습
4. 순환학습 (1) 5E (2) POE (3) PEOE
5. 개념변화학습
6. 과학•기술•사회 학습 (STS)
모형 세부 아웃풋
문제8
경험학습
특징
- 기초 탐구 능력 함양이 목적이며, 구체적이고 조작적인 감각 경험을 중시한다. - 학습 활동은 기본적인 탐구과정에 초점을 둔다. - 내용 목표보다 경험 유발에 중점을 둔다.
단계명
세부내용
자유 탐색
- 자유롭게 탐색한다. - 관찰과 오감을 활용해 다양한 방법으로 탐색한다. - 기초 탐구 과정 요소인 관찰·측정·분류 등을 통해 자료에 친숙해진다.
탐색 결과 발표
- 자유롭게 탐색한 탐구 결과를 발표한다. - 교사는 학생들이 탐구기능의 각 특성에 맞는 활동을 했는지 판단한다. - 다른 사람의 발표를 듣고 자신의 탐구 결과와 비교·토의하면서 탐구 결과를 정리한다.
교사의 안내에 따른 탐색
- 다양한 유형의 질문을 통해 관찰이 미흡했거나 미처 생각하지 못했던 점을 깨닫게 한다. - 새로운 방향·관점을 암시해 새롭게 탐색할 기회를 제공한다. - 학생들의 분류 기준이 비과학적이라면 과학적인 기준에 접근하도록 안내한다.
탐색 결과 정리
- 스스로 탐색한 내용과 교사의 인도에 따라 탐색한 결과를 정리한다. - 학생 자신이 탐색한 결과를 스스로 정리했다는 성취감을 심어준다.
문제9
발견 학습
특징
- 규칙성을 발견해 개념 형성하고 일반화하는 귀납적인 과학 활동을 토대로 개발되었다. - 자료 속 논리적 특성을 탐색하며, 특히 구체적 조작기에 효과적이다.
유의점
- 교사의 학습 안내·통제를 최소화한다. - 교사가 지식를 직접 제시하면 학생들의 활동을 제한할 수 있다.
단계명
세부내용
탐색 및 문제 파악
- 학생 스스로 학습 문제를 파악하도록 안내한다. - 학습 목표와 관련된 자료를 다양한 방법으로 제시해 흥미를 갖게 하고 학습 분위기를 조성한다.
자료 제시 및 관찰 탐색
- 주어진 자료를 다양하게 관찰하고 자유롭게 탐색한다. - 현실 세계와 관련된 자료를 제시하여 탐구 기능이 발달할 기회를 제공한다. - 교사는 관찰 결과를 정리할 시간을 주고 발표하게 한다. - 학생들의 관찰 결과가 의도와 다르더라도 수용하고 정리하는 개방적인 자세가 필요하다.
추가 자료 제시 및 관찰 탐색
- 학생들이 규칙성을 발견해 과학 개념을 귀납적으로 형성·일반화하게 한다. - 추가 자료로는 목표 개념을 명료화할 자료와 이미 발견한 개념을 확신하게 하는 상충되는 자료를 제공한다. - 보충 관찰에서는 이전 관찰 결과와 새로운 관찰 결과 간의 공통점·차이점을 부각한다. - 교사는 직접 지식 전달보다 질문으로 탐구를 유도한다.
규칙성 발견 및 개념 정리
- 관찰된 사실로부터 경향성·패턴을 발견하고 기록하게 한다. - 개념과 일반화된 추리를 정리한다. - 교사가 학생의 생각을 질문·토의로 제시해 수용 가능하게 정리한다. - 규칙성 발견이나 개념 형성이 미흡하면 새로운 자료·피드백로 학습 목표에 도달하게 한다.
적용 및 응용
- 발견한 규칙성·개념을 응용하는 활동으로 인지적 정착을 유도한다. - 새로운 맥락에 적용하여 개념의 활용 범위를 넓히고 의미를 정착시킨다.
문제10
탐구학습
특징
- 과학자들의 실제 연구 과정을 수업으로 모형화한다. - 과학의 본성을 체득하는 것이 목적이며, 과학의 본질적 과정인 가설-검증 절차를 체득하는 모형이다.
유의점
- 학생이 실험 설계 과정에 적극적으로 참여하고 자신의 생각을 자율적으로 제시하게 한다. - 실험을 요리책처럼 따라 하지 않게 하고, 실험 과정이 왜·어떻게 이루어져야 하는지 생각하게 한다. - 기계적인 실험을 지양한다.
단계명
세부내용
탐색 및 문제 파악
- 주어진 자료를 자유롭게 탐색해 문제 파악하게 한다. - 문제 파악은 자료 탐색에서 시작하며, 관련 지식에 따라 문제의 수준과 방향이 결정된다. - 문제 파악이 어려우면 교사가 시범 활동으로 문제를 제기하거나 직접 제시할 수 있다. - 학생들의 사전 개념과 사전 학습 내용을 정확히 파악해야 한다.
가설 설정
- 문제의 잠정적인 해답을 제시하되, 검증 가능한 일반적 진술로 표현하게 한다. - 가설은 현상의 인과론적·모형적 설명을 의미한다. - 가설은 문제를 현실적으로 해결할 수 있는 방안으로 설정한다. - 개인보다 모둠별 토의를 거칠 때 타당한 가설를 찾는 데 도움이 된다.
실험 설계
- 학생이 공정한 검증을 하도록 유도한다. - 다양한 변인을 확인하고 독립·종속·통제 변인을 구별한다. - 통제 변인의 통제 방법을 고려한다. - 실험 기구의 적절성과 실험 절차의 논리성을 토의한다.
실험
- 구안한 실험 절차에 따라 변인을 통제하여 실제로 실험한다. - 관찰·분류·측정 등으로 실험 자료를 수집한다.
가설 검증
- 실험 단계에서 얻은 자료를 해석해 가설의 수용 여부를 결정한다. - 학생은 자료 해석에서 표나 그래프를 이용해 자료 변환을 한다. - 결과가 가설과 맞으면 수용하고, 맞지 않으면 가설 수정하거나 새로운 가설을 설정해 재검증한다.
적용 및 새로운 문제 발견
- 새로운 상황을 예상하거나 실제 상황에 적용·응용한다. - 검증된 지식의 유용성을 확인하고 새로운 문제를 발견할 수 있다. - 새로운 문제점은 새로운 가설를 설정하는 조건을 제공한다.
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