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2022 개정 교육과정/과학과/고등학교/지구시스템과학
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| 2015 개정 교육과정 고등학교 과학과 과목 ('18~'24 高1) | ||||||
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1. 개요
2015 개정 교육과정 과학과 고등학교 진로 선택 과목 지구과학Ⅱ에 관한 문서.2. 단원
2.1. Ⅰ. 고체 지구
2.1.1. 지구의 형성과 역장
- 학습 요소: 원시 지구의 형성, 미행성체, 지구 내부 에너지, 방사성 원소, 지진파(P파, S파), 실체파와 표면파, 주시 곡선, 지구 내부 구조, 지구 중력 분포, 중력 이상, 지각평형설, 지구 자기장, 지자기, 다이나모 이론
- 원시 태양계 성운에서 지구가 형성되는 물리적 과정을 설명할 수 있다.
- 지구 내부 에너지의 생성 과정을 설명할 수 있다.
- 지진파를 이용하여 지구의 내부 구조를 알아내는 과정과 지각의 두께 차이를 지각평형설로 설명할 수 있다.
- 표준 중력의 의미를 이해하고 중력 이상의 다양한 요인들을 설명할 수 있다.
- 지구 자기장의 발생 과정과 특성 및 자기장의 변화를 이해한다.
2.1.2. 지구 구성 물질과 자원
- 학습 요소: 규산염 광물, 광물 식별, 편광 현미경, 암석의 조직, 광상, 광물의 활용, 암석의 활용, 토양 자원, 자원 탐사, 지구의 자원
- 규산염 광물의 구조를 통해 광물의 물리적 특성을 설명하고 광물을 구분할 수 있다.
- 편광 현미경을 이용하여 주요 광물을 식별하고 광물의 조직과 생성의 선후 관계 등을 해석하여 암석의 형성 환경을 유추할 수 있다.
- 화성, 변성, 퇴적 작용을 통해 광상이 형성되는 과정을 예를 들어 설명할 수 있다.
- 광물과 암석이 우리 생활의 여러 분야에 다양하게 이용되는 예를 조사하여 발표할 수 있다.
- 해양에서 얻을 수 있는 에너지와 물질 자원의 종류와 분포를 알고, 이를 활용하는 사례와 자원 개발의 중요성을 조사하여 발표할 수 있다.
2.1.3. 한반도의 지질
- 학습 요소: 지질도, 지질도의 기본 요소, 지질 구조, 한반도의 지사, 한반도의 판구조 환경, 변성암, 광역 변성, 접촉 변성, 변성 환경
- 지질도에 사용되는 기본 기호를 통해 암석의 종류와 지질 구조를 파악할 수 있다.
- 한반도의 지질 자료를 통해 한반도의 지사를 설명할 수 있다.
- 한반도 지질의 구조적인 특징 자료 분석을 통해 한반도 주변의 판구조 환경에 대해 조사하여 발표할 수 있다.
- 한반도의 기반을 이루는 선캄브리아 변성암 복합체를 통해 광역 변성 작용을, 중생대 화성 활동과 주변 퇴적암의 관계를 통해 접촉 변성 작용을 설명할 수 있다.
2.2. Ⅱ. 대기와 해양
2.2.1. 해수의 운동과 순환
- 학습 요소: 정역학 평형, 전향력, 수압 경도력, 지형류, 에크만 수송, 서안 경계류, 동안 경계류, 서안 강화 현상, 천해파, 심해파, 풍랑, 너울, 쓰나미, 폭풍 해일, 조석, 기조력
- 정역학 평형을 이용하여 수압의 연직 분포 및 해수를 움직이는 힘을 정량적으로 설명할 수 있다.
- 에크만 수송과 연계하여 지형류의 발생 원리를 이해하고, 서안 경계류와 동안 경계류의 특징을 비교하여 설명할 수 있다.
- 해파의 발생 과정을 이해하고, 천해파와 심해파의 차이점을 비교하여 설명할 수 있다.
- 해일이 발생하는 여러 가지 원인을 이해하고, 피해 사례와 대처 방안을 조사하여 발표할 수 있다.
- 조석의 발생 과정을 이해하고, 자료 해석을 통해 각 지역에서의 조석 양상을 설명할 수 있다.
2.2.2. 대기의 운동과 순환
- 학습 요소: 단열 변화, 상승 응결 고도, 푄현상(높새바람), 대기 안정도, 구름의 발생, 단열선도, 대기의 정역학, 정역학 평형, 지균풍, 경도풍, 지상풍, 편서풍 파동, 제트류, 대기 운동의 규모, 대기 대순환의 구조
- 단열 변화의 과정을 이해하고, 건조 단열 변화와 습윤 단열 변화의 차이점을 설명할 수 있다.
- 대기의 상태와 안정도의 관계를 이해하고, 안개 및 구름의 발생 원리와 유형을 추론할 수 있다.
- 정역학 평형을 이용하여 대기압의 연직 분포 및 대기를 움직이는 힘을 정량적으로 설명할 수 있다.
- 지균풍, 경도풍, 지상풍의 발생 원리를 비교하여 설명할 수 있다.
- 편서풍 파동의 발생 과정을 이해하고, 이와 관련지어 지상 고,저기압의 발생 과정을 설명할 수 있다.
- 대기의 운동을 시간적, 공간적 규모에 따라 구분하고, 지구적 순환의 관점에서 대기 대순환을 설명할 수 있다.
2.3. Ⅲ. 우주
2.3.1. 행성의 운동
- 학습 요소: 좌표계, 내행성의 순행과 역행, 우주관의 변천, 지구중심설, 태양중심설, 회합 주기, 행성의 공전 주기, 케플러의 세 가지 법칙(타원 궤도의 법칙, 면적속도 일정의 법칙, 조화의 법칙), 쌍성계의 질량
- 천체의 위치 변화를 지평 좌표와 적도 좌표를 이용하여 나타낼 수 있다.
- 내행성과 외행성의 겉보기 운동을 비교하고 지구중심설과 태양중심설로 행성의 겉보기 운동을 설명할 수 있다.
- 지구중심설과 태양중심설 중 금성의 위상과 크기 변화 관측 사실에 부합하는 태양계 모형을 찾을 수 있다.
- 회합 주기를 이용하여 공전 주기를 구하는 원리를 이해하고, 겉보기 운동 자료로부터 행성의 궤도 반경을 구할 수 있다.
- 케플러의 세 가지 법칙을 이용하여 행성의 운동을 이해하고 쌍성계 등의 다른 천체에 적용할 수 있다.
2.3.2. 우리은하와 우주의 구조
- 학습 요소: 세페이드 변광성, 천체의 거리, 우리은하의 구조, 산개 성단, 구상 성단, C-M도, 21cm 수소선과 나선 구조, 우리은하의 질량 분포, 우리은하의 회전 속도 곡선, 별들의 공간 운동, 성간 물질, 은하군, 은하단, 우주의 거대 구조
- 성단의 색등급도(C-M도)를 이용한 주계열 맞추기 및 세페이드 변광성의 주기-광도 관계를 이용하여 천체의 거리를 구할 수 있다.
- 우리은하의 구성원인 산개 성단과 구상 성단의 특징을 알고 이들의 공간 분포를 통해 우리은하의 구조를 설명할 수 있다.
- 성간 티끌에 의한 별빛의 소광 및 적외선 관측 등을 통해 성간 티끌과 성간 기체가 존재함을 설명할 수 있다.
- 21cm 수소선 관측 결과로부터 은하의 나선팔 구조를 알아낸 과정을 설명할 수 있다.
- 우리은하의 속도 곡선을 이용하여 우리은하의 질량과 빛을 내지 않는 물질이 존재함을 설명할 수 있다.
- 은하들이 은하군, 은하단, 초은하단으로 집단을 이루고 있으며 우리은하가 국부은하군의 중심 은하임을 안다.
- 은하 장성과 보이드 등 대규모 구조를 통해 우주의 전반적인 모습을 설명할 수 있다.
3. 교과서 출판사 목록
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4. 변화
- 지난 2009 개정 교육과정을 기점으로 지구과학 인기가 치솟자 교수님들이 춤을 추며 개편한 듯 하다. 전반적으로 지난 지구과학Ⅱ를 Ⅰ, Ⅱ로 양분시키고 난도를 급상승시켰다(지난 화학이 이러했다). ' 물 들어올 때 노 저어라'를 실현한 셈. 특히 정량적인 개념을 강화한 게 특징인데 풍속과 유속 계산법은 일단 유지되며, 여기에 공전 궤도 반지름, 성간 소광량 계산법이 추가되고, 지각층 계산법, 은하의 회전 속력이 강화되었다. 케플러 법칙도 지구과학Ⅱ로 올라오면서 정량적으로 심화되었다.
- 지구물리학과 천체물리학 내용을 중심으로 구성하였다. 물리학Ⅱ와 시너지가 가장 좋으나 애초에 두 과목을 함께 하는 사람이 사막에서 바늘 찾기이다.
- {{{#!wiki style="display: inline; padding: 2px 3px; border-radius: 3px; background: #FFB6C1; font-size: 0.9em"
지구과학Ⅱ
: 행성의 운동 파트,
천구,
좌표계,
천체물리학 파트[1]- {{{#!wiki style="display: inline; padding: 2px 3px; border-radius: 3px; background: #FF69B4; font-size: 0.9em"
지구과학Ⅰ
:
항성 과학, 외계 은하,
허블 은하론,
우주 배경 복사,
빅뱅 우주론, 고지자기, 지질 구조의 생성 과정, 지사학의 법칙, 지질 시대의 환경[2]- {{{#!wiki style="display: inline; padding: 2px 3px; border-radius: 3px; background: #ddd; font-size: 0.9em"
지구과학Ⅱ
:
지진파, 지구 층상구조- 천체물리학 파트는 교육과정 최초로 Ⅱ 과정에서만 다루게 되었다. 원래 내행성, 외행성 운동 파트만큼은 Ⅰ 과정에 남겨 놓는 것이 불문율이었다.
- 해파와 지진파, 바람 파트는 물리학Ⅰ의 '파동의 굴절', '역학적 에너지' 등을 알아두는 것이 좋다.
- 천문학 파트는 기하의 '공간좌표', 물리학Ⅰ의 '자성', '전자기파', 물리학Ⅱ의 '천체의 운동', ' 케플러 법칙', ' 만유인력', ' 도플러 효과' 등을 알아두면 도움이 많이 된다.
- 공전 궤도를 작도하는 순수 기하학 파트도 들어왔고, 회전 속도 파트에는 직접 그래프를 그리는 기하적 역량을 요구한다. 과장을 보태자면 이론물리학 같다는 이야기도 있다. 이 때문에 기하, 물리학Ⅰ, 물리학Ⅱ와 연계 되는 부분이 짙어졌다. 물론 3개의 과목을 완벽히 마스터해야만 배울 수 있는 건 아니다. 단지, 증명을 원하는 학생 입장에서는 배우면서 찜찜할 수 있다.
- 물화생 Ⅱ 과목은 모두 하향되었으나, 지Ⅱ는 Ⅰ과 양분되면서 몹시 어려워졌다. 특히 천문학 파트는 우리나라 지구과학 과목의 본 고장이라는 일본을 넘어선 듯 하다.
- 교육과정이 많은 방면에서 강화되면서 학문적 효용성이 크게 증가하였고, 직전까지 교육과정 내에서 설명하지 못하고 단순 암기로 넘어갔던 부분들을 대다수 완벽하게 설명할 수 있게 되었다. 유일한 예외라고 하면 달의 적경, 적위와 은하좌표계에 대해 다루지 않아 각각 조석 현상, 시선속도 분해를 엄밀하게 설명하지 못한다는 한계가 있다는 것 정도.
-
정밀하게 정리된
이전 vs 개정 지구과학 비교글 (포만한)을 참조하면 좋다.
5. 여담
- 2021학년도 대학수학능력시험과 그 이후에서도 상대평가 선택 과목으로 지정되었다. 원래 이 시기 교육 개편안에서는 과학Ⅱ와 기하를 진로선택과목로 분류한다는 명목으로 모조리 제외시키려고 했으나 이공계의 강력한 반발로 무산되었다.
- 수능에 관한 서술은 대학수학능력시험/과학탐구 영역/지구과학Ⅱ 문서를 참조.
- 과목에 대한 수요가 저조한 상황이라(그냥 저조한 정도가 아니라 수요가 절망적으로 없는 상황이다...) 거의 모든 출판사, 심지어 EBSi에서조차 수능시리즈 ( 수능개념, 수능특강, 수능완성)를 제외하고는 참고서 출판을 하지 않을듯 하였으나 2019년 5월 말에 비상교육 완자에서 모든 Ⅱ과목을 최초로 시판하기 시작했다. 미래엔 '1등급 만들기 문제집'에서도 모든 Ⅱ과목을 시판하였다. 2019년 11월경엔 HIGH TOP에서도 모든 Ⅱ 과목을 내놓았다. 그리고 EBS에서도 '개념완성' Ⅱ과목을 시판하였으며 기출문제집도 마더텅에서 기존에 내던 생명과학Ⅱ에 2020년부터 지구과학Ⅱ, 21년부터 물리학Ⅱ와 화학Ⅱ를 출간하며 17개 모든 탐구 기출문제집을 출판하기 시작했다. 그로 인해 이전 교육과정 세대보다 Ⅱ과목 내신 학습이 한결 수월해졌다. (특히 화학Ⅱ)