도서 소개
경인교육대학교 과학교육과 신영준 교수와 학교 현장에서 학생들을 가르치는 김호성(화학), 박창용(지구과학), 오현선(생명과학), 이세연(물리학) 교사가 통합과학을 친절하게 안내하고 과학 개념을 완벽하게 일러주는 『통합과학 교과서 한 번에 통과하기 1·2』를 펴냈다.
2020년에 출간한 『통합과학 교과서 뛰어넘기 1·2』를 ‘2022 개정 교육과정’의 내용을 반영하여 전면 개정한 도서로, 교육과정 개발 책임자와 교과서 집필진이 직접 참여해 완성도와 전문성을 높였다. 교육 전문가와 현장 교사들이 실제 수업에서 학생들이 어려워하는 부분을 분석해, 보다 쉽게 통합과학에 접근할 수 있도록 안내한다.
본 도서는 학생들의 내신은 물론, 2028년 이후 문·이과 통합 수능까지 대비할 수 있도록 구성했다. 토론과 토의, 탐구활동 등 학생들의 참여에 큰 비중을 두는 통합과학 교과는 넓고 깊은 배경지식을 요구한다. 이에 교과서에는 실리지 않는, 학생들의 눈높이에 맞는 다양한 활동과 지식을 다루어 주제를 심도 있게 학습하고 논술에도 응용할 수 있도록 도왔다.
1권에서는 과학의 기초, 물질의 규칙성, 시스템과 상호 작용을 다뤘다. 과학의 기초 영역에서는 자연을 재고 비교하는 기준인 과학의 기본 단위를 설명한다. 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.
출판사 리뷰
“과학의 원리는 서로 연결되어 있다!”
지구는 어떻게 탄생했을까?
세포 안에서 정보는 어떻게 흐를까?
산화 환원 반응이 지구의 역사를 어떻게 바꿨을까?
신재생 에너지는 미래의 에너지가 될 수 있을까?
내신은 물론, 2028년 이후 문·이과 통합 수능까지
한꺼번에 대비하는 필독서!
물리학·화학·생명과학·지구과학의 경계를 넘나들며,
인문학적 상상력과 과학기술 창조력을 한 번에!
세상을 이루는 자연현상과 과학기술을 탐구하다
2025년 1월, 미국 캘리포니아에서 발생한 대형 산불로 1만 2천 채 이상의 건물이 소실되고, 20만 명이 넘는 이재민이 생겨났다. 이어 3월에는 대한민국 영남 지방을 비롯해 충청과 호남 지역 일대에서 산불이 발생해 서울의 1.7배에 달하는 면적이 피해를 입었고, 80여 명의 사상자가 발생했다. 산불의 규모를 키운 원인은 기후 변화로 인한 고온건조한 환경과 강풍이었다. 이처럼 기후 위기는 특정 지역에 국한된 현상이 아닌, 전 지구에서 일어나는 문제다.
기후 변화는 물론, 에너지 위기, 생물 다양성 감소 등 복합적인 환경 문제를 이해하고 해결하기 위해서는 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학을 아우르는 통합적인 관점을 길러야 한다. 오늘날 과학은 단순한 지식 암기 과목을 넘어 세계를 통합적으로 바라보는 도구로 기능하고 있으며, 이에 발맞춰 교육 현장에서도 주입식 교육의 한계에서 벗어나 학생 스스로 질문을 던지고 새로운 의미를 창출하는 능력을 강조하고 있다. 기존에 네 과목으로 구분되었던 과학 분야를 유기적으로 연결한 ‘통합과학’ 교과는 청소년들이 창의융합형 인재로 성장하는 데 초점을 맞춰 신설되었다.
이에 경인교육대학교 과학교육과 신영준 교수와 학교 현장에서 학생들을 가르치는 김호성(화학), 박창용(지구과학), 오현선(생명과학), 이세연(물리학) 교사가 통합과학을 친절하게 안내하고 과학 개념을 완벽하게 일러주는 『통합과학 교과서 한 번에 통과하기 1·2』를 펴냈다. 이 책은 2020년에 출간한 『통합과학 교과서 뛰어넘기 1·2』를 ‘2022 개정 교육과정’의 내용을 반영하여 전면 개정한 도서로, 교육과정 개발 책임자와 교과서 집필진이 직접 참여해 완성도와 전문성을 높였다. 교육 전문가와 현장 교사들이 실제 수업에서 학생들이 어려워하는 부분을 분석해, 보다 쉽게 통합과학에 접근할 수 있도록 안내한다.
본 도서는 학생들의 내신은 물론, 2028년 이후 문·이과 통합 수능까지 대비할 수 있도록 구성했다. 토론과 토의, 탐구활동 등 학생들의 참여에 큰 비중을 두는 통합과학 교과는 넓고 깊은 배경지식을 요구한다. 이에 교과서에는 실리지 않는, 학생들의 눈높이에 맞는 다양한 활동과 지식을 다루어 주제를 심도 있게 학습하고 논술에도 응용할 수 있도록 도왔다.
이 책은 <해냄 통합교과 시리즈>의 두 번째 책으로, 변화된 교육과정에 따른 교과 지식을 쉽고 재미있게 설명하는 것은 물론, 청소년들이 지식과 활동을 융합해 세상을 바라보는 안목을 길러줄 것이다.
과학 개념을 완벽하게 이해하고 자신의 언어로 설명할 수 있다!
해가 갈수록 수능 국어·영어 영역의 지문 길이가 길고 어려워지는 추세이며, 특히 비문학 영역에서 과학적 지식을 요구하는 지문이 등장하고 있다. 2022년 수능에서 가장 어려운 문항으로 꼽힌 국어 영역 17번 문제는 ‘기초대사량’과 관련한 과학 지식을 배경으로 출제되었고, 정답률은 약 17퍼센트에 불과했다. 2028년부터 문·이과 통합 수능이 시행되면서 통합과학 및 통합사회 과목을 준비하는 학생들의 고민은 점점 커지고 있다. 통합과학에서는 기본적인 과학 개념을 명확히 알고 전체 흐름을 체계적으로 정리한 뒤 스스로 그려보는 능력이 중요하다.
이 책은 교과 내용의 흐름을 충실히 따라가며 ‘과학의 기초’, ‘물질의 규칙성’, ‘시스템과 상호 작용’, ‘변화와 다양성’, ‘환경과 에너지’, ‘과학과 미래 사회’ 등 6개의 영역을 2권에 걸쳐 담고 있다. 1권에서는 과학의 기초, 물질의 규칙성, 시스템과 상호 작용을 다뤘다. 과학의 기초 영역에서는 자연을 재고 비교하는 기준인 과학의 기본 단위를 설명한다. 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.
2권에서는 변화와 다양성, 환경과 에너지, 과학과 미래 사회를 다뤘다. 변화와 다양성 영역에서는 인간이 자연의 변화를 어떻게 이용하고 있는지 살펴본다. 환경과 에너지 영역에서는 인류가 생존을 위해 환경과 에너지 문제에 어떻게 대처하고 있는지 살펴보고 미래를 위한 대안을 모색한다. 과학과 미래 사회 영역에서는 나날이 발전하는 과학기술이 변화시킬 미래의 모습을 상상하고 꼭 지켜야 할 과학 윤리를 설명한다.
교과 지식을 뛰어넘어 세상을 바라보는 안목을 키우다!
책의 각 꼭지에 마련한 ‘더 배워봅시다’와 ‘탐구활동 파헤치기’ 코너를 마련해 학생들이 핵심 개념에 분절적으로 접근하기보다 자연현상을 종합적으로 바라볼 수 있도록 도왔다. 또한 ‘함께 읽으면 좋은 책’을 선정한 부록을 통해 교과 공부를 넘어 새로운 지식을 쌓는 방법을 제안했다.
내용 이해를 돕는 풍부한 이미지와 실생활의 원리에 밀접하게 연결된 다양한 예시들을 들여다보면 자연 환경과 맥락, 문명 속 과학기술이라는 큰 흐름을 하나의 스토리로 이해할 수 있을 것이다.
저자들은 단순히 지식을 입출력하는 인공지능을 넘어서, 현상에 대해 ‘왜’, ‘어떻게’를 묻는 인간만의 ‘과학하는 능력’을 강조한다. 이를 통해 세상에 대한 끊임없는 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.
항생제 내성 세균이란 돌연변이로 생겨난 항생제 내성 유전자를 가지고 있는 세균으로서, 항생제가 있는 환경에서 방해를 받지 않고 증식할 수 있습니다. 항생제가 없는 환경이라면 항생제 내성은 생존에 필수적인 형질이 아니기 때문에 거의 없으며, 있더라도 매우 약합니다.
그러나 항생제가 지속적으로 사용되는 환경에서는 항생제 내성 세균이 항생제 내성이 없는 세균보다 생존에 훨씬 유리하겠지요. 그래서 자연 선택되어 더 많은 자손을 남기게 되고, 이것이 반복되면 항생제 내성 세균의 비율이 증가하는 것입니다.
2017년 11월에 판문점 공동경비구역(JSA)으로 북한의 한 병사가 귀순한 일이 있었습니다. 병사는 북쪽에서 남쪽으로 넘어오는 과정에서 총상을 입어 두 차례에 걸쳐 대수술을 했지만 세균성 질병인 폐렴이 심해 회복이 어렵다고 전망했습니다.
그러나 북한에서 항생제 치료를 많이 받지 않은 덕분에 항생제 투약 효과가 무척 좋았고 폐렴 증세가 놀랍도록 빠르게 호전되었습니다. 그는 항생제를 많이 사용하지 않는 환경에서 살았기 때문에 항생제 내성 세균의 비율이 낮아 치료 효과가 높았던 것입니다.
- <1장 생물 다양성, 풍요로운 지구의 바탕> 중에서
반딧불이가 산화 환원 반응을 이용하듯이, 우리도 일상생활 속 여러 분야에서 산화 환원 반응을 이용하고 있습니다. 예를 들어 겨울철에 사용하는 철가루가 들어 있는 손난로, 머리카락을 염색하기 위해 바르는 염색약, 범죄 현장에서 과학 수사관이 범인의 혈흔을 찾기 위해 이용하는 루미놀 반응, 축제 분위기를 화려하게 만들기 위해 밤하늘에 쏘아 올린 불꽃놀이용 폭죽, 바다나 산악 지역에서 조난자를 찾기 위해 쏘는 조명탄 등이 산화 환원 반응을 이용한 사례들입니다.
손난로에 들어 있는 철가루(Fe)가 산소(O2)와 만나 산화 철Ⅲ(Fe2O3)이 되는 과정에서 열이 발생합니다. 과학 수사관들은 루미놀 용액을 이용하여 핏자국을 찾아냅니다. 범죄 수사에 사용되는 루미놀 용액에는 과산화 수소(H2O2)가 혼합되어 있습니다. 혈액의 헤모글로빈 속 철 이온(Fe2+)이 과산화 수소에서 산소를 떼어내고, 이렇게 떨어진 산소가 루미놀 용액을 산화시켜 푸른색 빛을 내지요. 염색약에 들어 있는 과산화 수소는 머리카락의 멜라닌 색소를 산화시켜 머리카락을 탈색시킵니다.
- <2장 화학 변화, 지구의 역사를 쓰다> 중에서
먹이 그물 안에 있는 먹이 사슬은 몇 단계나 될까? 앞의 먹이 사슬 그림에서 먹이 관계를 따라 세어보면 알 수 있듯이, 다섯 단계 또는 그보다 더 적게 이어져 있다. 먹이 사슬은 왜 이렇게 짧을까?
생물학자들은 두 가지 가설을 내놓았다. 첫째는 에너지 가설이다. 먹이 사슬을 통해 전달되
는 에너지는 상위 영양 단계로 약 10% 정도만 전달된다. 100kg 정도의 생산자는 초식 동물 생물량의 10kg를 지탱할 수 있고, 육식 동물 생물량의 1kg만을 지탱할 수 있다. 이런 이유로 먹이 사슬 단계는 무한히 이어질 수 없다. 광합성 생산력이 높은 서식지에는 에너지 양이 많을 테니 더 긴 단계의 먹이 사슬이 가능할 것이다.
둘째로 먹이 사슬의 동물은 상위 단계로 갈수록 몸집이 커지는 경향 때문이라는 가설이다. 물론 기생 생물은 예외이다. 육식 동물은 한입에 넣을 수 있는 먹이의 크기에 한계가 있다. 둥둥 떠다니며 수많은 크릴 새우를 먹는 고래 같은 몇 가지 예외가 있지만, 대체로 몸집이 큰 육식 동물은 매우 작은 먹이들로는 생존할 수 없다. 작은 동물로는 육식 동물들이 필요한 먹이의 양을 주어진 시간에 확보할 수 없기 때문이다.
- <3장 생태계, 생물과 환경이 이루는 경이로운 관계> 중에서
작가 소개
지은이 : 신영준
서울대학교 사범대학 생물교육과 졸업, 한국교원대학교 대학원 과학교육학 박사. 경인교육대학교 융합인재교육(STEAM)센터 소장과 한국생물교육학회 회장, 한국생물과학협회 회장을 역임했다. 2022 개정 과학과 교육과정 개발 책임자이며, 저서로 초·중학교 『과학』 교과서, 고등학교 『통합과학』 및 『생물』 교과서, 『초등과학교육론』, 『동물행동: 본능의 좌충우돌』, 『야생화 백과사전』 등이 있다.
지은이 : 이세연
충북대학교 사범대학 과학교육과(물리전공) 졸업, 단국대학교 과학교육과 교육학 박사. 국제중등과학올림피아드(KJSO) 한국대표단 선발과 교육을 맡고 있으며, 서울교대?단국대 겸임교수를 지냈다. 2013년 올해의 과학교사상을 받았다. 2022 개정 교육과정 중학교 『과학』, 고등학교 『물리학』, 『역학과 에너지』, 『전자기와 양자』, 『융합과학 탐구』 교과서를 비롯해 다수의 교양 과학 도서를 집필했다.
지은이 : 오현선
서울대학교 사범대학 생물교육과 및 연세대학교 대학원 생물교육과 졸업. 2006년 올해의 과학교사상을 받았다. 2022 개정 교육과정의 중학교 『과학』, 고등학교 『통합과학 1?2』, 『과학탐구실험 1?2』, 『생명과학』, 『세포와 물질대사』, 『생물의 유전』 교과서 및 다수의 과학 교재를 집필했다.
지은이 : 김호성
서울대학교 사범대학 화학교육과 졸업, 서울대학교 대학원 화학부 석사. (사)과학교사과학문화협회 평생회원으로 활동 중이다. 2022 개정 교육과정 중학교 『과학』, 고등학교 『통합과학 1?2』 등을 집필했다.
지은이 : 박창용
서울대학교 사범대학 지구과학교육과 졸업, 서울대학교 대학원 과학교육과 교육학 석사. 대한지질학회 전문위원, 한국지구과학회 이사, 한국지구과학교사협회 사무국장으로 있으며, 서울중등지구과학교육연구회 부설 자연탐사학교에서 교사들과 함께 공부하고 있다. 『천재지변 탐사학교』, 『대한민국 지질여행』을 공동 집필했다.
목차
들어가며 미래 사회에는 어떤 사람이 필요할까?
1장 생물 다양성, 풍요로운 지구의 바탕
지질 시대 대멸종과 생물 다양성
생물은 어떻게 진화했을까?
생물 다양성을 어떻게 보전할 수 있을까?
2장 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
물질 변화가 일어날 때 출입하는 에너지
3장 생태계, 생물과 환경이 이루는 경이로운 관계
생태계는 어떻게 이루어져 있을까?
먹고 먹히는 관계가 틀어지면 어떤 일이 일어날까?
기후 변화가 인류에게 던지는 메시지
4장 신재생 에너지, 인류가 쏘아 올린 희망
태양은 어떻게 에너지를 만들까?
전기 에너지는 어떻게 만들까?
화석 연료를 대체할 에너지 자원을 찾아라
미래를 생각하는 에너지 사용법
신재생 에너지는 미래의 에너지가 될 수 있을까?
5장 과학기술이 발전하면 우리 생활은 어떻게 달라질까?
미래 사회 문제 해결에서 과학의 역할
일상생활에서 빅데이터를 어떻게 활용하고 있을까?
현대 사회를 변화시킨 과학기술
과학기술을 이용할 때 지켜야 할 과학 윤리
함께 읽으면 좋은 책
