통합과학 교과서 한 번에 통과하기 2

통합과학 교과서 한 번에 통과하기 2 - 내신부터 수능까지, 단숨에 돌파하는, 2022 개정 교육과정 반영 ㅣ 해냄 통합교과 시리즈
신영준 외 지음 / 해냄 / 2025년 6월

*본 포스팅은 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 리뷰입니다.

​21세기 교육현장에서 가장 주목받는 키워드 중 하나는 '융합'이다. 전통적으로 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학으로 세분화되어 있던 과학 교육이 이제는 하나의 통합된 관점에서 접근되어야 한다는 인식이 확산되고 있다. 이러한 교육적 전환은 교과목의 통합을 의미하는 것이 아니라, 자연현상을 총체적으로 이해하고 창의적 문제해결 능력을 기르는 것을 목표로 한다. 현대 사회가 직면한 복잡한 문제 들은 단일 학문 영역의 지식만으로는 해결하기 어렵다. 기후변화, 에너지 위기, 생물다양성 보전, 미세플라스틱 오염 등의 문제는 모두 여러 과학 분야의 지식이 유기적으로 결합되어야만 근본적인 해결책을 찾을 수 있다. 이러한 맥락에서 통합과학 교육은 미래 인재 양성을 위한 필수적인 교육 방향이라 할 수 있다. 이러한 측면에서 이번에 읽은 <통합 교과서 한 번에 통과하기 2>는 의미가 있었다.

통합과학 교육의 핵심 영역인 생물다양성은 생물학적 현상을 넘어서 지구과학적, 화학적 관점을 아우르는 종합적 이해를 요구한다. 지질시대를 관통하는 대멸종 사건들은 지구환경의 급격한 변화와 생물 진화의 상호작용을 보여주는 대표적 사례다. 이러한 관점에서 학생들은 생명현상을 단편적으로 암기하는 대신, 지구 시스템 전체의 맥락에서 이해하게 된다. 특히 항생제 내성 세균의 사례는 진화론적 사고와 의학적 응용이 만나는 지점을 명확히 보여준다. 자연선택의 원리가 현대 의료 현장에서 어떻게 작동하는지를 이해함으로써, 학생들은 과학 이론이 실생활과 얼마나 밀접하게 연결되어 있는지 깨닫게 된다. 이는 추상적인 과학 개념을 구체적인 현실 문제와 연결하여 사고하는 능력을 기르는 데 매우 효과적이다. 생물다양성 보전 문제는 또한 과학기술과 사회적 책임이 만나는 지점이기도 하다. 단순히 멸종위기종의 개체수를 늘리는 것을 넘어서, 생태계 전체의 균형과 지속가능한 발전을 고려한 통합적 접근이 필요하다. 이러한 관점은 학생들에게 과학자로서의 사회적 책임감을 일깨우는 동시에, 복잡한 현실 문제에 대한 다각적 사고를 기르는 데 도움이 된다.

화학변화를 다루는 영역에서는 산화환원 반응이라는 핵심 개념을 통해 지구의 역사부터 일상생활까지를 아우르는 통합적 시각을 제시한다. 반딧불이의 생체발광 현상에서부터 손난로의 발열 원리, 과학수사의 루미놀 반응, 염색약의 작용 메커니즘까지, 동일한 화학 원리가 다양한 맥락에서 어떻게 활용되는지를 보여준다. 이러한 접근방식은 학생들로 하여금 과학이 실험실에만 존재하는 것이 아니라 우리 주변 어디에나 존재한다는 것을 깨닫게 한다. 특히 과학수사 분야에서의 화학 원리 활용은 학생들의 호기심을 자극하면서도 화학 지식의 실용성을 명확히 보여준다. 헤모글로빈 속 철 이온의 역할을 이해함으로써 생화학과 무기화학의 경계를 자연스럽게 넘나드는 사고를 기를 수 있다. 산과 염기의 개념, 중화반응의 원리 등도 화학 이론을 넘어서 환경과학, 생명과학과의 연관성 속에서 이해된다. 예를 들어, 산성비 문제는 화학적 원리와 환경과학적 영향이 결합된 대표적인 융합 주제다. 이를 통해 학생들은 하나의 현상을 다각도로 분석하고 통합적으로 이해하는 능력을 기르게 된다.

생태계를 다루는 영역에서는 에너지 전달과 물질 순환이라는 물리학적, 화학적 원리가 생물학적 현상과 어떻게 결합되는지를 보여준다. 먹이사슬의 단계가 제한되는 이유를 설명하는 에너지 가설은 열역학 법칙과 생태학적 원리가 만나는 지점이다. 생산자에서 상위 포식자로 전달되는 에너지의 10% 법칙은 자연계의 근본적인 제약 조건을 나타낸다. 이러한 관점에서 기후변화 문제를 바라보면, 온도 상승만이 문제가 아니라 생태계 전체의 에너지 흐름과 물질 순환에 미치는 영향을 종합적으로 고려해야 함을 알 수 있다. 극지방의 빙하 감소는 지구의 알베도 효과를 변화시켜 태양 에너지 흡수량을 증가시키고, 이는 다시 해양 생태계의 먹이사슬에 영향을 미치는 연쇄반응을 일으킨다. 먹이 그물의 복잡성을 이해하는 것은 생태계 보전의 중요성을 깨닫는 데 핵심적이다. 한 종의 멸종이 생태계 전체에 미치는 영향을 예측하기 위해서는 생물학적 지식뿐만 아니라 시스템 사고와 복잡계 이론에 대한 이해가 필요하다. 이는 학생들에게 환경 문제에 대한 과학적 접근법을 기르는 동시에 지구시민으로서의 책임감을 일깨운다.

통합과학 교육의 핵심은 여러 과목의 내용을 섞어 놓는 것만이 아니라, 자연현상과 사회문제를 통합적 관점에서 이해하고 창의적으로 해결할 수 있는 능력을 기르는 것이다. 이를 위해서는 암기 위주의 학습에서 벗어나 탐구와 토론, 프로젝트 기반의 학습이 필요하다. 미래 사회가 요구하는 창의융합 인재는 전문 지식과 함께 통합적 사고능력, 창의적 문제해결 능력, 그리고 윤리적 판단력을 갖춘 사람이다. 과학기술이 급속도로 발전하는 현대 사회에서 이러한 능력은 선택이 아닌 필수가 되었다. 통합과학 교육은 이러한 미래 인재 양성 을 위한 기초를 제공하는 중요한 교육과정이라 할 수 있다. 과학교육의 궁극적 목표는 학생들이 과학적 소양을 바탕으로 합리적 의사결정을 내리고, 지속가능한 미래를 위해 책임감 있게 행동할 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해서는 지식의 전달을 넘어서 사고방식의 변화를 이끌어내는 교육이 필요하며, 통합과학 교육이 바로 그러한 변화의 출발점이 될 수 있을 것이다.