2009 개정 교육과정/과학과/고등학교/지구 과학Ⅰ

1. 개요

2. 목표

3. 영역별 내용

3.1. 소중한 지구

3.1.1. 행성으로서의 지구

3.1.2. 지구의 선물

3.1.3. 아름다운 한반도

3.2. 생동하는 지구

3.2.1. 고체 지구의 변화

3.2.2. 유체 지구의 변화

3.3. 위기의 지구

3.3.1. 환경오염

3.3.2. 기후 변화

3.4. 다가오는 우주

3.4.1. 천체관측

3.4.2. 우주 탐사

4. 교수ㆍ학습 방법

5. 평가

6. 여담

• 역대 지구과학 교육과정 중 가장 평이 좋지 않은 시도로 손꼽힌다. 전체적으로 인문 사회 계열을 염두에 두고 편저한 듯한 부분이 그 까닭인 듯하다. 그래서 당시 별명은 한국지리. 가장 악평을 받았던 부분이 환경오염, 지하 자원 등과 같은 환경공학 개론에서 나올 법한 지식들이 다수 포함된 것인데, 물리 과목에 비유하자면 마치 지엽적인 수리측량학이나 토목공학적 요소를 집어넣은 것과 유사하다고 보면 된다. 한편 이처럼 순수성이 많이 떨어지는 대신에 기후 위기 관점에서는 괜찮은 시도로 평가되기도 하였다. 추후 융합 선택 과목에서 시도되었다면 좋은 평가를 받았을 수도 있다. 여기서 삭제된 부분이 2022 개정 교육과정 기후변화와 환경생태로 부활할 줄 알았으나 그러지 않았고, 그 과목은 과학 교과군보다는 사회 교과군에 어울릴 만한 내용들로 구성되었다.
• 이러나저러나 입시 구조의 변화로 그 7차 교육과정의 학령 인구를 뛰어넘고, 가장 많은 표본이 학교에서 선택한 과목이기도 하다. 안 그래도 근본성이 물화생보다 떨어진다는 인식이 강했는데, 하필 이렇게 가장 많이 선택될 때 순수성을 크게 낮춰버리는 탓에 인식에 악재가 겹친 것. 이후 세대에서도 지구과학이 이과에서 수험용 과목에 불과하면서도 가장 천시 받는 인식이 계속되고 있다. 물론 이러한 비판을 가다듬고 2015 개정 교육과정 때는 순수성을 크게 높였다. 근데 또 2022 개정 교육과정에서는 특이한 시도를 하고 있다.
  

6.1. 변화

• 당시 스토리텔링이 강조되면서 1단원과 2단원에 고체지구, 유체지구, 천체가 모두 융합된 단원을 구성해 놓았다.
• 순도성이 짙은 내용들이 대거 지구과학Ⅱ로 올라갔다.
• 천문 파트에 심화적인 내용인 천구와 좌표계가 지구과학Ⅱ로부터 내려왔다.

6.2. 학습 도움말

• 생명 가능 지대와 지구의 형성 과정, 대기의 권역과 바다의 층에 대해 다루고 권간의 순환에 대해 마지막으로 다룬다. 생명 가능 지대의 경우에는 그 의미와 생명 가능지대보다 짧은 거리에 있으면 물이 기체 상태, 먼 거리에 있으면 물이 고체 상태로 존재할 가능성이 크다는 사실, 그리고 태양과 같은 항성 종류는 크기가 작을수록 수명이 길고, 현재 생명 가능 지대에 위치한 행성이 생명 가능 지대에 머물 수 있는 기간이 길다는 사실을 기본적으로 아는 것이 중요하다.
• 지하자원, 토양, 대기, 바다 및 기타 수자원, 에너지, 환경 등을 다룬다. 외워야 할 것이 많아 보인다. 토양의 생성 과정, 대기의 성분, 육수와 해수 등 물의 분포, 친환경 에너지에는 어떤 것이 있는지, 발전 방식은 어떠한지 등등을 잘 새겨 두면 헷갈릴 일이 없다. 지엽적이거나 암기해 둬야 할 중요 부분은 다음이 있다.
  
  자원 파트에서 나오는 망간 단괴는 우리나라 주변에 없고, 태평양 심해저에 있다.
  
  
  가스 하이드레이트는 신재생/친환경 에너지가 아니다.
• 얼핏 보면 통암기 단원이라는 인상을 줄 수 있지만 아니다. 변성암, 화성암, 퇴적암의 특징을 확실히 알아두고 '한반도의 화산섬-신생대' 나 '주상절리-빨리 식음', 마이산, 대이작도 정도만 알아두면 별 문제가 없다. 각 시대별 특징은 ' 선캄브리아대 변성암, 고생대 퇴적암, 중생대 화강암 관입, 신생대 분출'이 있으니 꼭 기억해 두도록 하자.
• 화산과 지진 단원에서는 SiO2 함량과 유동성, 온도 등의 관계 배운다. 화산 관련으로는 화산 용암의 3가지 종류[1]를 용암의 특징[2]과 연관 지어서 외워두도록 하자. 지진의 규모(지진에 의해 방출된 에너지의 양)는 어느 지역이든 같게 측정된다는 사실과 진도(지진에 의한 진동과 피해 정도)와 헷갈리지 않아야 한다.
• 판 구조론과 풍화 작용이 나온다. 판의 운동은 어렵지는 않으나, 태평양 판에서 발산하여 주변 판으로 수렴한다는 기본적인 사실 정도는 인지하자. 풍화 작용 부분에서 이런저런 화학식이 나오는데 원소 기호만 읽을줄 알면 별로 문제가 되지는 않는다.
• 기압, 기단, 태풍과 뇌우에서는 온대 저기압에서의 풍향 방향을 묻는 문제와 풍향 변화로 태풍과 관측소의 상대적 위치를 잘 파악해야 한다. 한국에서 흔히 볼 수 있는 온대 저기압과 열대 저기압( 태풍)이 반시계 방향으로 바깥에서 가운데로 불어 들어간다는 사실을 인지하면, 풍향의 변화 방향은 외우지 않고도 추론이 가능하다. 그리고, 온대 저기압은 한랭 전선과 온난 전선을 헷갈리지 않도록 하자. 더 빠른 적란운 전선이 한랭 전선, 더 느리고 경사가 완만하여 층운이 생기는 게 온난 전선이다. 대기 대순환 부분에서는 아열대 순환 해류 4개의 이름과 난/한류를 잘 구별해서 외워두면 된다. 에크만 수송(지구 과학Ⅱ)을 참고하면 도움이 조금 된다.
• '환경 오염'은 교육과정에서 전후무후하게 시도된 환경공학 파트로, 대기, 수질, 토양, 해양, 우주 오염에 대해 배운다. 토양 오염에서는 투수성과 중금속 오염에 대해 알아두면 토양의 성질에 대해 이해하면서 개념 학습이 가능하다. 대기 오염에서는 두 가지의 스모그[3]의 종류와 발생 과정, 환경을 집중적으로 공부하자. 수질 오염에서는 DO(용존 산소량)와 BOD(생화학적 산소 요구량)의 상호 관계를 판단하는 것이 좋다. 우주 쓰레기의 경우에는 처리 방법이 속도를 늦춰서 고도를 낮춰주어 대기와의 마찰을 늘려 소각하는 방식이 널리 쓰인다는 걸 알아두면 좋다. 환경 조약 이름은 중요도가 조금 떨어지므로 교토 의정서 정도의 중요한 것들만 알아두어도 좋다.(온실가스 감축)
• 기후 변화 파트에서는 과거의 기후 변화에 대해 간단히 다룬다. 중생대에는 빙하기가 없었다 정도만 알면 안 헷갈린다. 빙하 코어의 산소 동위 원소 비는 굉장히 중요하므로 반드시 잘 알아놔야 한다. 해양 속 생물 화석의 산소 동위 원소비는 기온과 반비례하고, 빙하의 산소 동위 원소비는 기온과 비례한다. 그 다음에는 지구 기후 변화의 외적 요인[4]에 대해 다룬다. 쉽지는 않으나, 겨울엔 더 추워지고 여름엔 더 더워지는 계절성이라는 단어를 이용하여 계절성이 증가하는지 감소하는지 알아보기 위해 태양과 지구 궤도 그림을 그려 보는 학습이 요구된다. 특히 세차 운동과 지구 자전축 기울기 변화를 잘 구분하도록 하자.
• 복사 평형은 태양 복사 에너지와 지구 복사 에너지의 양이 같아지는 것이다. 지구는 적외선 형태로 복사 에너지를 방출한다는 사실을 알아두자.
• 천구 좌표계 파트에서는 지평 좌표계와 적도 좌표계를 확실히 이해한 후에 연주 운동을 건들면 좀 더 낫다. 춘분/하지/추분/동지의 적경값을 다 외우고 있으면 1/3은 성공한 것이다. 각각 0시/6시/12시/18시로 반시계 방향으로 갈수록 증가하며 적도 좌표계의 중요한 기준점들이 된다.
• 태양과 달의 운동, 일식과 월식, 내/외행성의 시운동, 시대별 우주관과 연계하여 확실히 잡아놔야 된다.
  
  * 적위는 별이 이동하는 길인 천구의 적도보다 북쪽인지 아닌지를 판단할 수 있고, 적경은 태양을 기준으로 하여 서쪽>남쪽>동쪽(반시계 방향) 으로 가면서 커지는 값이다.
  
  
  * 태양의 적위 값은 +23.5~-23.5인 것을 알아두고, 태양의 적경값은 춘분날 0h(24h), 하짓날 6h, 추분날 12h, 동짓날 18h이고, 1달마다 2h씩 증가한다는 것을 알아두자.[5]
  
  
  * 지구가 움직이면서 다른 행성, 위성등이 움직인다고 생각하면 머릿속이 복잡해 지지만, 지구는 고정되있다고 생각하고 다른 것들이 움직인다고 생각한다.
  
  
  * 보통 별은 하루마다 1도정도 ‘동에서 서로 이동한다. [6]
  
  
  * 태양은 하루마다 1도정도 서에서 동으로 움직인다. 따라서 1달은 30도 움직이고 이것은 적경값으로 2h이다.
  
  
  * 달은 하루마다 50분씩 늦게 뜬다. 천구 상에서 서에서 동으로 움직이기 때문.
  
  
  * 행성계의 운동 관계는 매우 복잡한편이지만, 이 역시 지구를 고정하여 생각하면 쉽다. 지구가 움직이지 않도록 고정하면, 내행성은 반시계 방향으로, 외행성은 그 반대인 시계 방향으로 움직이는걸 알 수 있다.
  
  
  * 적경 문제는 해는 동쪽에서 떠오르고 서쪽으로 진다라는 말을 생각하면 쉽다. 적경이 클수록 늦게 뜨니까, 더 동쪽에 있다고 생각하면 된다. 예를 들어 하짓날 12h짜리 별이 있다고 하면 태양의 적경은 6h이므로 6시간 늦게 뜬다고 보면 된다.
• 마지막 중단원인 우주 탐사에서는, 그 역사가 간단하게 나오며 탐사 방식을 알 필요가 있다.
• 태양계의 행성들에 대해서는, 지구형/목성형, 내행성/외행성들의 특징 정리를 해두자. 각 행성들이 독자적인 특징을 하나 둘 씩 가지고 있기 때문에 외우기 쉬운 편이니 포기하지 말고 외우자.
• 망원경 부분에서는 분해능이 가장 중요하다. 분해능 값이 커지면 분해능은 반비례하여 나빠진다. 작아진다와 나빠진다는 동치가 아니다. 굴절망원경중 정립상인 갈릴레이식을 제외한 나머지(굴절:케플러, 반사:뉴턴,카세그레인)는 도립상임을 알아두자. 천체관측시 관찰하는 천체의 위상의 상하좌우가 바뀌어 지구와의 위치관계를 헷갈릴 수 있기 때문이다. 이 부분의 원리는 결국 물리학Ⅰ과 중복된다는 사유로 지구과학에서 쫓겨났다.