통합과학 교과서 한 번에 통과하기 1

통합과학 교과서 한 번에 통과하기 1 - 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 뜨거운 화두는 단연 인공지능과의 공존이다. ChatGPT를 비롯한 생성형 AI가 등장하면서 정보 습득과 암기 위주의 학습은 더 이상 의미가 없어졌다. 이제 우리에게 필요한 것은 기계가 할 수 없는 인간 고유의 능력, 즉 창의적 사고와 통합적 관점, 그리고 끊임없는 탐구정신이다. 통합과학 교육은 바로 이러한 시대적 요구에 부응하는 핵심 교과로 자리매김하고 있다. 기존의 물리, 화학, 생물, 지구과학으로 분절되어 있던 과학 지식을 하나의 큰 틀에서 바라보게 함으로써, 학생들은 복잡한 현실 문제를 다각도로 분석하고 해결할 수 있는 역량을 기를 수 있다. 이는 정보를 처리하는 AI와 차별화되는 인간만의 통찰력과 직결된다. 이번에 이러한 통합적 창의력을 향상시키기 위한 교육 과정을 잘 분석 설명해 주는 신간을 읽을 기회가 있었다. <통합과학 교과서 한 번에 통과하기1> 이었다.

최근 전 세계를 강타한 기후 변화 현상들은 통합과학적 접근의 중요성을 여실히 보여준다. 캘리포니아의 대형 산불과 한국의 산불 피해는 하나의 과학 분야로만 설명될 수 없는 복합적 현상이다. 기상학적 관점에서 보면 지구 온난화로 인한 고온건조한 환경과 강풍이 산불의 직접적 원인이다. 화학적 관점에서는 건조한 식물 조직의 연소 과정과 대기 중 이산화탄소 농도 증가를 살펴볼 수 있다. 생물학적 관점에서는 생태계 파괴와 생물 다양성 감소를 분석해야 하며, 지구과학적 관점에서는 지형과 토양 변화를 고려해야 한다. 이처럼 현실의 문제들은 여러 과학 분야가 얽혀있는 복합적 현상이다. 통합과학 교육을 통해 학생들은 이러한 복잡한 문제를 종합적으로 이해하고, 다양한 관점에서 해결책을 모색할 수 있는 능력을 기를 수 있다. 2022 개정 교육과정에 맞춰 새롭게 탄생한 통합과학 교재들은 기존의 주입식 교육에서 벗어나 학생 중심의 탐구 활동을 강조한다. 이는 생성형 AI 시대에 걸맞은 교육 철학의 변화를 반영한다. 과거의 과학 교육이 정답을 찾는 것에 집중했다면, 현재의 통합과학 교육은 질문을 만들어내는 능력을 중시한다. 멘델레예프가 원소의 규칙성을 발견하기 위해 수많은 시행착오를 거쳤던 것처럼, 학생들도 스스로 문제를 발견하고 해결 과정을 설계하는 경험을 쌓아야 한다. 특히 주목할 점은 교과서의 구성 방식이다. '더 배워봅시다', '탐구활동 파헤치기' 등의 코너를 통해 학생들이 단편적 지식이 아닌 통합적 사고를 할 수 있도록 유도한다. 이는 AI가 제공하는 정보를 수동적으로 받아들이는 것이 아니라, 능동적으로 활용하여 새로운 지식을 창조하는 능력과 직결된다.

통합과학 교육의 또 다른 특징은 과학 지식을 실생활과 밀접하게 연결한다는 점이다. 예를 들어, 단백질의 구조와 기능을 설명할 때 아미노산의 배열을 암기하게 하는 것이 아니라, 미래 식량 문제와 연결하여 곤충 단백질의 가능성을 탐구하게 한다. 이러한 접근은 학생들로 하여금 과학이 추상적인 이론이 아닌 우리 삶과 밀접한 관련이 있는 살아있는 지식임을 깨닫게 한다. 자동차 충돌 실험을 통해 뉴턴의 운동법칙을 이해하고, 지진의 규모와 진도를 통해 자연재해에 대한 과학적 대응을 생각해보는 것이 그 예이다. 생성형 AI 는 이론적 지식을 빠르게 제공할 수 있지만, 그 지식을 실제 상황에 적용하고 창의적으로 활용하는 것은 여전히 인간의 몫이다. 통합과학 교육은 바로 이러한 응용 능력을 기르는 데 초점을 맞춘다. 통합과학의 진정한 가치는 서로 다른 영역의 지식을 연결하여 새로운 통찰을 얻는 데 있다. 예를 들어, 생체 내 물질대사를 이해하기 위해서는 화학 반응의 원리뿐만 아니라 물리학적 에너지 개념, 생물학적 효소 작용을 모두 이해해야 한다. 닭가슴살의 단백질이 우리 몸에서 소화되는 과정을 살펴보면, 화학 반응을 넘어선 복합적 현상이다. 물리학적으로는 온도와 압력의 영향을, 화학적으로는 효소의 촉매 작용을, 생물학적으로는 세포 내 신호전달을 모두 고려해야 완전한 이해가 가능하다. 이러한 융합적 사고는 4차 산업혁명 시대의 핵심 역량이다. 바이오테크놀로지, 나노기술, 로봇공학 등 첨 단 기술 분야는 모두 여러 과학 분야의 융합에서 탄생했다. 통합과학 교육을 통해 학생들은 이러한 융합적 사고의 기초를 다질 수 있다.

통합과학 교육의 궁극적 목표는 과학 지식만을 전달하는 것이 아니라, 학생들이 과학적 사고를 통해 세상을 바라보는 안목을 기르는 것 이다. 4차 산업혁명과 생성형 AI의 시대에 인간에게 요구되는 것은 기계가 할 수 없는 창의적 통찰력과 융합적 사고력이다. 멘델레예프 가 꿈에서 주기율표를 완성했듯이, 과학의 진정한 발견은 오랜 탐구와 성찰 끝에 찾아오는 직관적 순간에서 탄생한다. 이러한 인간만의 특별한 능력을 기르는 것이 바로 통합과학 교육의 핵심이다. 미래의 과학자들은 AI와 경쟁하는 것이 아니라 협력하는 방법을 배워야 한다. AI가 제공하는 방대한 정보를 바탕으로 새로운 가설을 세우고, 창의적 실험을 설계하며, 예상치 못한 결과에서 새로운 발견을 해내는 것이 인간 과학자의 역할이 될 것이다. 통합과학 교육은 이러한 미래를 준비하는 첫걸음이다. 학생들이 단편적 지식의 수동적 소비 자가 아닌, 통합적 사고의 능동적 창조자로 성장할 수 있도록 돕는 것이 우리 교육의 사명이다. 과학은 여전히 재미있고 때로는 알쏭달쏭한 학문이지만, 바로 그 불확실성 속에서 인간의 창의성이 빛을 발할 수 있을 것이다.