영국 화학 교육 과정과 한국 비교

영국의 국가 과학교육과정 구 분 연 령 학 년 수 준 Key Stage 1 5~7 1~2 1~3 Key Stage 2 7~11 3~6 2~5 Key Stage 3 11~14 7~9 3~7 Key Stage 4 14~16 10~11 영국의 국가 과학교육과정 수 준 8 KS 4 Level 4-8 7 KS 3 Level 3-7 6 5 KS 2 Level 4 3 2-5 KS 1 2 Level 1-3 1 나이 5-7 세 7-11 세 11-14 세 14-16 세 Programmes of Study Knowledge, Skills and Understanding Sc1 Scientific enquiry Sc2 Life processes and living things Sc3 Materials and their properties Sc4 Physical processes Breadth of Study Context Communication Health and Safety Materials and their properties Grouping materials Changing materials Grouping and classifying materials Changing materials Separating mixtures of materials Classifying materials Solids, liquids and gases Elements, compounds and mixtures Changing materials Physical changes Geological changes Chemical reactions Patterns of behaviour Metals Acids and bases Classifying materials Atomic structure Changing materials Useful products from organic sources Patterns of behaviour The periodic table Rates of reaction Reactions involving enzymes Attainment Target of Materials and their properties Level Attainment Target Level 1 .물질의 성질 (예를 들면 , 구성과 겉모양 )의 범위에 대하여 알고 이러한 성질을 이용하여 물질을 관찰하고 의사소통을 한다 . Level 2 .물질의 범위를 알고 , 그들의 성질에 대하여 어느 정도 안다. .물질들의 유사점과 차이점을 묘사한다 . .물질을 분류하고 , 일상적인 용어 (예를 들며, 광택,경도, 부드러움 )로 분류 기준을 기술한다. .어떤 물질이 열을 가하거나 차게 하는 것에 의하여, 도는 구부리거나 늘리는 것과 같은 과정에 의하여 변화하는 과정을 묘사한다 . Level Attainment Target Level 3 .물질을 성질에 따라 분류하는 다양한 방법을 묘사할 때 물질에 대한 지식을 사용한다. .왜 특정 물질이 특정 목적 (예를 들면 , 창문을 위한 유리 , 전기 케이블을 위한 구리)에 적합한지를 설명한다 . .어떤 변화 (예를 들면 , 물이 어는 것 )는 가역적이고 어떤 변화 (예를 들면 , 흙을 굽는 것)는 비가역적이라는 것을 인식하고 , 이러한 방법으로 변화를 분류한다 . Level Attainment Target Level 4 .Key Stage 2 와 3의 학습 프로그램에 제시된 물질과 그 성질에 대한 지식을 가지고 있음을 보여준다 . .물질의 성질 사이의 차이점을 기술하고 이러한 차이점이 물질을 분류하는 데 어떻게 사용될 수 있는지를 설명한다 (예를 들면 , Key Stage 2에서 고체 , 액체, 기체와 같은 ) .간단한 혼합물을 분리하는 방법 (예를 들면 , 여과와 증류 )를 묘사한다 . .변화를 묘사하기 위하여 과학적 용어 (예를 들면, 증발, 액화)를 사용한다 . .어떤 변화가 가역적인지 아닌지에 대한 간단한 예측을 하는데 가역 변화와 비가역 변화에 대한 지식을 사용한다 . Level Attainment Target Level 5 .Key Stage 2 와 Key Stage 3 의 학습 프로그램에 제시된 물질과 그 성질에 대한 지식이 증가하였음을 보여준다 . .금속의 성질 (예를 들면 , 전기 전도성 )을 묘사하고 금속과 다른 고체를 구별하기 위하여 이러한 성질을 사용한다 . .물질의 변화 (예를 들면 , 증발, 액화 등 )가 일어나는 맥락의 범위를 인식한다 . .간단한 혼합물을 분리하기 위한 방법을 제안하기 위하여 어떻게 특정 혼합물 (예를 들면, 소금과 물 , 모래와 물 )이 분리되어질 수 있는지에 대한 지식을 사용한다 . Level Attainment Target Level 6 .화학적, 물리적 변화와 새로운 물질이 만들어지는 방법을 묘사하기 위하여 Key Stage 3 의 학습 프로그램에 제시된 물질의 본성과 반응에 대한 지식을 사용한다 . .물질은 입자로 구성된다는 것을 인식하고 , 고체, 액체, 기체 상태에서 물질의 배역과 운동이 어떻게 다른지 묘사한다 . .화학 반응 (예를 들며 , 금속과 산의 반응 , 산소와 여러 가지 물질의 반응 )간의 유사성을 확인하고 기술한다 . .단순한 반응을 요약하기 위하여 화학식이 아닌 말로 나타낸 반응식 (word equation) 을 사용한다. .상태의 변화를 에너지 전환과 관련 짓는다 . Level Attainment Target Level 7 .물질과 물질을 이루고 있는 입자의 특성을 연관 짓기 위하여 Key Stage 3 의 학습 프로그램에 제시된 지식을 사용한다 . .현상(예를 들면 , 상태 변화 )을 설명하는 데 입자 모델을 사용한다 . .구성하는 입자에 의해 원소 , 화합물 사이의 차이점을 설명한다 . .원소와 화합물은 기호와 공식으로 나타낼 수 있음을 인식한다 . .다양한 맥락 (예를 들면 , 석회암이 빗물의 작용에 의하여 변화되는 방법 , 바위가 풍화되는 방법 )에서 물질의 반응을 설명하기 위하여 물리적 , 화학적 과정에 대한 자신들의 지식을 적용한다 . .다른 화학 반응에 대하여 예측하기 위하여 반응성(예를 들면 , 금속의 반응성과 관련된 것들)의 패턴을 사용한다 . Level Attainment Target Level 8 .Key Stage 3 의 학습 프로그램에 제시된 지식을 폭 넓게 이해하고 있음을 보여준다 . .폭 넓은 맥락에서 입자 모델을 사용한다 . .화학 반응에서 무엇이 일어나는지를 묘사하고, 몇 가지 (예를 들면 , 산화, 중화)를 분류한다 . .화합물은 화학 공식으로 나타내고 , 반응(예를 들면 , 산과 금속 , 탄산염 또는 산소와의 반응 )나타내는 올바른 식을 만드는데 화학 공식을 사용한다 . .어떻게 물질 (예를 들면 , 소금)이 만들어지는지를 제안하기 위하여 화학 반응의 패턴에 대한 지식을 적용한다 . Level Attainment Target 탁월한 수 행 (Exceptional Performance) .물질의 성질과 반응을 묘사하고 설명할 때 Key Stage 3 의 학습 프로그램에 제시된 지식을 폭넓고 깊이 있게 이해하고 있음을 보여준다. .물질의 특성을 입자의 성질과 관련하여 인식하고 폭 넓은 맥락에서 입자 이론을 사용한다. .기대되는 패턴과 일치하지 않는 화학 반응의 예를 찾고 이에 대한 적절한 설명을 제시한다. .화학 반응식을 지속적으로 사용한다 . .패턴에 대한 설명을 하면서 화학 반응에 대한 양적인 데이터를 해석한다 . Key stage 1 단원 내용 Grouping materials . 학생들의 감각기관을 이용하여 물질들의 유사한 점과 다른 점을 인식한다 . 각 물질의 간단한 성질 (예, 거칠함 , 딱딱함 , 광택, 뜨는 성질 , 투명도 , 자성, 반자성 )을 근거로 하여 물체들을 분류한다 . 물질의 일반적인 형태의 이름을 붙이고 (예, 금속, 플라스틱 , 나무, 종이, 돌), 이들 중에는 자연에서 찾을 수 있는 것이 있다는 것을 안다 . Changing materials . 어떤 물질을 재료로 만들어진 물체의 형태가 어떤 과정에 의해서 변형될 수 있는지 방법을 찾아낸다 . 여기에는 깨거나 , 구부리거나 , 비틀거나 , 늘어뜨리는 등의 과정이 포함된다 . . 일상생활에서 볼 수 있는 물질 (예, 물, 초콜렛 , 빵, 진흙)들이 가열되거나 식혔을 때 어떻게 변형되는가에 대해서 조사하고 설명한다 . Key stage 2 단원 내용 Grouping and classifying materials . 일상생활에서 볼 수 있는 물질과 물체들을 그 물질의 성질을 근거로 비교한다. 여기에는 딱딱함 , 세기, 유연함, 자성 등이 포함된다 . 이 물질의 성질과 일상생활에서의 용도와 관련지어 본다 . . 어떤 물질들은 다른 것보다 열 전도도가 크다 . . 어떤 물질들은 다른 것보다 전기 전도도가 높다 . . 돌과 흙을 그들의 특성에 근거하여 구분하고 설명한다 . 이러한 특성들에는 모양 (형태), 촉감과 투과성이 포함된다 . . 고체, 액체, 기체 간의 차이점을 인식하는데, 흐름의 용이성과 형태와 부피를 유지하는 관점에서 본다 Key stage 2 단원 내용 Changing materials . 물질들을 혼합 (예, 염을 물에 넣음)했을 때 변화들을 설명한다 . . 물질들(예, 물, 흙, 빵)을 가열하거나 식혔을 때 발생하는 변화들을 설명한다 . 온도는 얼마나 뜨거운지 옥은 얼마나 차가운지를 알 수 있는 측정 값이다 . . 가역변화, 예를 들면 용해 , 녹음, 끓음, 응축, 냉각과 증발에 대해서 배운다. . 물의 순환과정 증에서 증발과 응축에 의한 부분을 배운다 . . 비가역 변화들 (예, 식초와 중탄산소다의 반응 , 물과 가루석고의 반응)의 결과로 인해 유용한 다른 새로운 물질이 만들어진다 . . 물질들(예, 나무, 초, 천연가스)의 연소로 인해 새로운 물질이 생성되고 , 이러한 변화는 쉽게 원래 상태로 돌아갈 수 없다 . Key stage 2 단원 내용 Separation mixtures of materials . 채에 거르는 방법으로 크기가 다른 고체 입자들을 분리하는 방법(예, 흙 속의 입자들 ) . 어떤 고체들 (예, 소금, 설탕)은 물에 녹아서 용액이 되지만 다른 물질들(예, 모래, 분필)은 물에 녹지 않는다. . 거르는 방법을 이용하여 녹지 않는 고체물질을 용액으로부터 분리하는 방법 . 용액의 액체를 증발시켜 녹아있던 고체를 회수하는 방법 . 혼합물을 분리할 수 있는 방법을 결정하는데 고체 , 액체, 기체에 대한 지식을 이용한다 . Key stage 3 단원 내용 Solids, liquids, and gases . 물질들은 녹는점 , 끓는점과 밀도에 의해서 어떻게 특징지워질 수 있는가에 대해 학습한다 . . 고체, 액체, 기체의 성질들을 설명하는데 물질의 입자론을 사용할 수 있다 . 이 성질들에는 상 변화 , 기체 압력과 확산 등이 포함된다 . Grouping and classifying materials Elements, compounds and mixtures . 주기율표에 표시되어 있는 원소들은 원자로 구성되며 , 기호를 사용하여 표현될 수 있다 . . 물질들은 얼마나 다양한 물리적 성질을 가지고 있는가 , 여기에는, 형태, 상온에서의 상태 , 자기적 성질, 그리고 열과 전기 전도도가 포함되고, 이러한 성질이 물질을 금속과 비금속으로 구분하는데 사용되는 방법 . 원소들이 화학반응을 통해서 일정한 조성을 가지는 화합물 (예, 물, 이산화탄소, 염화나트륨, 그리고 대부분의 염들 )을 생성하는 방법 . 화학식을 사용하여 화합물을 나타내고 말로 표현된 반응식을 사용하여 반응을 요약한다 . 혼합물들을 증류 , 크로마토그래피 그리고 다른 적절한 방법을 사용하여 구성 성분들로 분리하는 방법 Key stage 3 Changing materials Physical changes . 물리적 변화 (예, 상태변화, 용액의 형성)가 일어날 때 , 질량은 보존된다 . 온도에 따른 용해도의 변화 , 포화 용액의 형성 , 그리고 다른 용매들에 대한 용질의 용해도의 차이에 관하여 학습한다 . . 상태변화를 에너지 전이와 관련시킨다 Geological change . 물의 팽창 , 수축과 냉각에 의해서 생기는 힘은 바위의 물리적 풍화작용을 일으킬 수 있다 . . 바위의 형성은 다른 시간의 척도를 거치는 것이고 , 형성되는 방식에 따라 바위의 구조와 바위에 포함된 무기물들이 결정된다. . 화성암은 마그마가 식어서 형성되고 , 사암은 바위 조각이나 유기물이 분해되는 과정을 포함하고 혹은 증발의 결과이기도 하고, 변성암은 기존의 바위들에 열과 압력이 가해져서 생성된다 Chemical reaction . 화학반응이 일어날 때 원자들이 다른 방식으로 결합을 하지만 동일한 원자들이 존재하므로 질량은 보존된다 . . 실제로 모든 물질은 , 여기에는 생명체에 존재하는 물질도 포함되고 , 화학반응을 통하여 만들어 지고 일상생활에서의 중요한 화학적 변화를 인식한다 .(예, 과일이 익음 , 강력접착제의 사용 , 음식을 조리함) . 화석 연료의 연소로 인해 환경에 미치는 영향(예, 산성비, 이산화탄소와 분진의 생성)과 이 영향들을 최소화 시키는 방법을 학습한다 Key stage 3 Patterns of behaviour Metals . 금속들이 산소 , 물, 산과 다른 금속의 산화물과 어떻게 반응을 하는지 그리고 이 반응으로 인한 생성물은 무엇인가 . 금속과 다른 금속염의 용액들 사이에 일어나는 치환반응 . 이들 치환반응을 고려하여 금속의 반응성을 결정하는 방법과 다른 반응들에 대한 예측을 할 수 있다 . Acids and bases . 용액을 산성 , 중성 혹은 염기성으로 구분하기 위하여 지시약을 사용하고 , 용액의 산성도의 척도로 pH를 사용한다 . 금속과 탄산염을 포함한 염기들이 어떻게 산과 반응하는지, 그리고 이 반응들의 생성물은 무엇인가 . 주변 환경에서 산이 금속들을 부식시키고 , 바위의 화학적 풍화 (예, 석회석) 할 수 있는 방법 . 화학반응의 패턴을 구분한다 Key stage 4 단원 내용 Grouping and classifying materials Atomic structure . 원자는 핵과 전자들로 구성된다. . 원자 내 전자 배치에 대한 모형들에 대해서 학습한다 . 원소들의 반응은 원자내 전자들의 배치에 의존한다. Changing materials Useful product from organic sources . 원유의 구성성분들은 대부분이 탄화수소인데 , 분별증류에 의해서 분리되어 진다 . 원유 정제로부터 얻어진 생산물의 용도는 연료이다 . 탄화수소를 연소할 때의 생성물 . 고분자화합물이 원유의 생성물들의 열분해와 중합에 의해 만들어질 수 있는 방법 . 고분자 화합물의 용도 Key stage 4 Patterns of behaviour The periodic table . 주기율표에는 거의 100개의 원소가 있고 , 모든 물 질 은 이 원 소 들 로 구성된다 . 주기율표의 모든 원소는 원자번호가 증가하는 순서로 표기되어 잇다 . 최외각 전자의 배치와 주기율표 상의 원소의 위치 간의 상관관계 . 같은 족에 속 하 는 원소는 유 사 한 성질을 가지고 있다 . 같은 족에서 맨 위의 원소에서부터 맨 아래의 원소까지 원소의 성질이 어떻게 점진적으로 변화하는가 적어도 하나의 족을 연구함으로써 설명된다 화 I, 화II 화II Chemical reactions . 화 학 반 응 의 다른 형태 , 여기에는 중화 , 산화 , 환원 그리고 열 분 해 가 포함되는데 , 이 반응들이 어떻게 새로운 물질을 만드는데 사용되는지에 대한 예에 대해서 학습한다 . 화학반응의 형태를 인식한다 Rates of reaction . 각각의 반응들이 발생하는 속도에 있어서 엄청난 변화량을 가진다는 것에 대해 학습한다 . 반응 속도는 온도 혹은 농도의 변화 , 고체 반 응 물 의 표 면 적 의 변화 혹은 촉매의 첨가에 의해 어떻게 달라지는가 . 많은 반 응 속 도 는 입자 간의 충동빈도와 에너지에 의해서 어떻게 영향을 받는가 Reactions and involving enzymes ◆ 제빵 , 양조 낙농업에 효소가 어떻게 이용되는가 ? 교육과정 내용 비교 국가 학년 한국 영국 1 ○ 물질의 공통점과 차이점 찾기, 물질의 분류 , 물질 유형, 물질의 이용 ○ 물체의 변형 2 (3) 주변의 물체 모으기 (5) 물총놀이하기 3 (4) 주위의 물질 알아보기 (6) 여러 가지 고체의 성질 알아보기 (15) 물에 가루 물질 녹이기 (16) 고체 혼합물 분리하기 ○ 주변 물질의 성질과 용도 , 전기 절연성이 뛰어난 물질 , 물질의 상태 ○ 물질의 혼합 시 성질의 변화, 가열 냉각 시 물질의 변화, 온도, 상태변화 , 물의 순환에서 증발과 응결 , 비가역적인 변화에 의해 새로운 물질 생성 , 연소 ○ 물에 녹는 고체와 물에 녹지 않는 고체 , 여과에 의한 분리, 용액을 증발시켜 고체분리, 고체 · 액체 · 기체에 대한 지식 이용하여 분리 방법 찾기 4 (6) 여러 가지 액체의 성질 알아보기 (7) 혼합물 불리하기 (15) 모습을 바꾸는 물 (13) 열에 의한 물체의 온도와 부피 변화 5 (1) 용액 만들기 (2) 결정 만들기 (13) 용액의 성질 알아보기 (14) 용액의 변화 6 (3) 기체의 성질 (4) 여러 가지 기체 (12) 촛불 관찰 : 연소, 소화 교육과정 내용 비교 국가 학년 한국 영국 7 (4) 물질의 세 가지 상태 (5) 분자의 운동 (7) 상태 변화와 에너지 ○ 물질의 상태 : 물질의 특성, 입자 개념으로 설명하기 ○ 원소 · 화합물 · 혼합물 : 주기율표에 나타난 원소는 원자로 구성 , 원소의 물리적 성질과 금속 비금속의 분류 , 원소는 일정성분비로 화합물 생성, 화학식과 화학반응식 , 혼합물, 혼합물의 분리 ○ 물리적 변화 ○ 화학 반응 ○ 금속 ○ 산과 염기 8 (2) 물질의 특성 (8) 혼합물의 분리 9 (3) 물질의 구성 (5) 물질 변화에서의 규칙성 10 (1) 전해질과 이온 (2) 산과 염기의 반응 (3) 반응 속도 ○ 유기 자원으로부터 얻는 제품 ○ 금속 광석과 암석에서 얻어지는 제품 ○ 공기로부터 얻는 유용한 제품 ○ 화학양론 ○ 지구와 대기로의 변화 ○ 주기율표 ○ 화학 반응 ○ 반응속도 ○ 가역반응 ○ 반응에서의 에너지 전이 11 물질의 분류에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 1 물질의 공통점과 차이점 , 물질의 분류 (거침, 경도, 광택, 물에 뜨기 , 투명도, 자성), 물질 유형 (금속, 플라스틱, 나무, 종이, 바위, 물질의 이용 (유리, 나무, 모) 2 3 주위의 물질 : 물질의 성질과 이용 , 고체와 액체 , 공기(기체)와 고체 · 액체 · 기체의 분류 여러 가지 고체의 성질 : 고체의 성질과 분류 , 스포이트와 알코올 램프의 사용법과 가루 물질의 성질 확인 주변 물질의 성질과 용도(경도, 강도, 유연성, 자성), 전기 절연성이 뛰어난 물질, 전기 전도성이 뛰어난 물질, 돌과 토양의 분류(외양, 재질, 침투성), 물질의 상태 (흐름성, 모양과부피의 유지 ) 4 액체의 성질 : 액체의 성질(흐름, 증발), 물과 섞이는 액체와 물과 섞이지 않는 액체 5 6 기체의 성질 : 기체의 무게 확인 · 기체에 가한 힘과 기체의 부피 변화 여러 가지 기체 : 기체의 이용과 성질 , 기체의 발생과 성질 확인 (연소, 석회수 이용 ) 물질의 분류에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 7 물질의 세 가지 상태 : 상태 변화(기화, 액화, 응고, 융해, 승화)와 분자 , 물질의 상태와 분자의 배열 분자의 운동 : 증발 · 확산과 분자의 움직임 , 기체의 부피와 압력의 관계 · 분자 운동, 기체의 부피 변화와 온도의 관계 · 분자 운동 상태 변화와 에너지 : 물질의 상태 변화와 분자 운동 물질의 상태 : 불질의 특성(녹는점, 끓는점 , 밀도), 입자 개념으로 설명하기 (고체 · 액체 · 기체의 성질 , 상태 변화 , 기체의 압력 , 확산) 원소, 화합물, 혼합물 : 주기윮에 나타난 원소는 원자로 구성 원소의 물리적 성질(외양, 상온에서의 상태, 자성, 열과 전기 전도성)과 금속 비금속의 분류 원소는 일정 성분비로 화합물 생성 (물, 이산화탄소 , 산화마그네슘 , 염화나트륨 , 대부분의 금속), 화학식과 화학반응식 , 혼합물 (공기, 바닷물, 바위) 8 물질의 특성 : 물질의 성질(끓는점, 녹는점 , 밀도, 용해도), 물질의 용도와 특성 9 불질의 구성 : 물질의 입자 개념 형성 (라부아지에 , 돌턴, 아보가드로 ), 원소 기호와 간단한 분자의 화학식 , 원자 모형과 화합물 10 전해질과 이온 : 전해질과 비전해질 · 전하를 띠는 입자 모형 11 주변의 물질 : 물, 공기, 금속 12 (1) 물질의 상태와 용액 (2) 물질의 구조 : 원자의 구조와 주기율 , 화학 결합 물질의 분류에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 10 전해질과 이온 : 전해질과 비전해질 · 전하를 띠는 입자 모형 원자 구조 : 원자핵과 전자, 양성자 · 중성자 · 전자 , 질량수 · 원자 번호 · 동위원소 , 전자배치 모형, 전자배치와 원소의 반응 결합 : 화합물, 전자의 이동이나 공유에 의한 화학 결합, 이온과 이온 결정 , 공유결합, 공유 결합과 분자 구조 , 거대 구조 물질과 간단한 분자 구조물 11 주변의 물질 : 물, 공기, 금속 12 (1) 물질의 상태와 용액 (2) 물질의 구조 : 원자의 구조와 주기율 , 화학 결합 혼합물의 분리에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 1 2 3 고체 혼합물 분리 : 가루 혼합물 속의 성분 물질 확인, 고체 혼합물의 불리(알갱이 크기 , 자석) 체를 이용한 고체 분리 (토양 속의 물질들 ), 물에 녹는 고체(소금, 설탕)과 물에 녹지 않는 고체 (모레, 분필), 여과에 의한 분리 , 용액을 증발시켜 고체 분리 , 고체 · 액체 · 기체에 대한 지식 이용하여 분리 방법 찾기 4 혼합물 분리하기 : 고체의 물 혼합물의 분리 (거름, 증발), 물과 물에 섞이지 않는 액체 혼합물의 분리 5 결정 만들기 : 포화 용액으로부터 결정 만들기 6 기체의 성질 : 탄산음료로부터 이산화탄소 분리(기체의 용해 ) 혼합물의 분리에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 7 원소, 화합물, 혼합물 : 혼합물의 분리 (증류, 크로마토그래피 , 기타) 8 혼합물의 분리 : 혼합물과 순물질, 혼합물의 분리(끓는점, 녹는점 , 밀도, 용해도)와 이용 9 10 물질의 변화에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 1 물체의 변형 (누르기, 구부리기, 비틀기 , 잡아당기기 )2 3 물에 가루 물질 녹이기 : 물에 가루 물질이 녹을 때의 현상 , 물질이 물에 녹는 시간 (젓는 횟수 알갱이의 크기 , 물의 온도 ) 물질 혼합시 성질의 변화(물에 염 넣기 ), 가열 냉각시 물질의 변화 (물, 진흙, 찰흙), 온도, 가역적인 변화(상태변화 ), 물의 순환에서 증발과 응결 , 비가역적인 변화 (식초와 중탄산나트륨 , 회반죽과 물의 반응)에 의해 새로운 물질 생성 연소(나무, 양초, 천연가스) 4 열에 의한 물체의 온도와 부피 변화 : 열에 의한 물체의 온도 변화(물, 금속), 열에 의한 물체의 부피 변화 (공기, 물, 금속) 모습을 바꾸는 물 : 물이 얼음으로 변할 때의 모습과 온도 변화 , 물을 가열할 때의 온도와 상태변화(증발, 끓음) 5 용액만들기 : 물 · 아세톤에 녹는 물질 , 온도와 물에 녹는 물질의 양 · 용해전과 후의 무게 , 용액의 진하기 비교 6 촛불 관찰 : 초의 연소 및 연소 생성물 · 여소의 이용 , 연소의 조건과 소화 , 소화기의 구조와 사용방법 물질의 변화에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 7 상태 변화와 에너지 : 상태 변화와 열 에너지 <물리적 변화 > 물리적 변화 (상태 변화 , 용해)에서의 질량 보존 , 온도에 따른 용해도의 변화(포화용액 만들기 , 여러 용매에 대한 용질의 용해도 차), 상태 변화와 에너지 이동 <화학 반응 > 화학반응에서 질량보존 (원자 보존), 화학반응에 의한 물질 생성과 일상에서 화학반응의 중요성 인식 (과일이 익음 . 강력접착제 , 요리). 화석 연료의 연소에 의한 환경 영향 및 감소 방안 8 9 물질 변화에서 규칙성 : 화학 변화와 물리 변화 , 화학 반응에서 질량의 보존, 연소에서의 질량 보존(나무, 강철솜), 화합물의 성분 질량비 , 일정 성분비의 법칙을 입자 모형으로 설명 물질의 변화에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 10 유기 자원으로부터 얻는 유용한 제품 : 원유(탄화수소가 주성분)의 분별증류 , 원유로부터 얻어지는 연료 , 탄화 수소의 연소 생성물 , 알칸과 알켄 , 첨가 중합 , 첨가중합체의 이용 금속 광석과 암석에서 얻어지는 유용한 제품 : 암석이나 광물로부터 추출되는 유용한 물질(염소, 수산화나트륨 , 유리, 시멘트), 금속의 반응성과 천연광석의 추출 , 반응성 비교적 작은 금속의 추출(C나 CO에 의한 환원 ), 전기분해에 의한 반응성이 큰 금속의 추출 공기로부터 얻는 유용한 제품 : 농업에서 질소 고정의 중요성 , 질소 비료의 제조 · 농작물에의 영향 · 남용에 의한 환경 오염 <화학 양론 > 화학반응식과 반응에서의 양적 관계, 질량비로부터 간단한 화합물의 화학식구하기 , <지구와 대기로의 변화 > 시간에 따른 지구의 대기와 대양의 변화 , 탄소의 순환과 대기 조성의 유지 11 (2) 화학과 인간 :주변의 탄소 화합물 , 생활 속의 화합물 행동의 유형에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 1 2 3 4 5 용액의 성질 : 용액의 분류(색, 냄새), 리트머스 시험지와 지시약에 의한 용액의 분류 용액의 변화 :용액과 금속 · 대리석과의 반응(산성 용액의 성질 ), 산성 · 염기성 용액의 이용 6 행동의 유형에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 7 <금속> 금속의 반응 (산소, 물, 산, 다른 금속의 산화물 ) 및 생성물, 금속과 염의 치환 반응, 금속의 반응성 서열 <산과 염기 > 지시약에 의한 용액의 분류(산성, 중성, 염기성)과 산성도 측정 (pH), 금속(탄산염을 포함 )과 산의 반응, 일상에서의 중화(위약의 처방 , 산성 토양에 대한 처치 , 비료 제조), 산성비(금속의 부식 , 암석의 화학적 풍화 ex. 석회암), 화학 반응의 유형 8 9 행동의 유형에 관한 내용 비교 국가 학년 한국 영국 10 산과 염기의 반응 : 산과 염기의 성질 · 이온 모형 , 중화 반응 (지시약의 색 변화, 온도 변화 ) 반응 속도 : 반응 속도의 비교(금속의 부식 , 불꽃 반응), 온도 · 농도가 반응 속도에 미치는 영향 , 실생활이나 산업 현장에서의 반응 속도 주기율표 : 약 100개의 원소 , 주기율표에서 모든 원소는 원자 번호순을 배열 , 최외각 전자와 주기율표에서의 위치 , 같은 족 원소 , 같은 족 원소의 주기성 , 비활성 기체 , 알칼리 금속 , 할로겐 , 전이 금속의 공통성과 전이금속 화합물의 특성 , 전이금속의 이용 화학반응 : 여러 가지 화학반응(중화, 산화, 환원, 열분해)과 새로운 물질 , 화학 반응의 유형 인식과 예측 , 신물질의 제조시 화학 반응의 지식 적용 반응속도 : 화학 반응의 속도, 반응 속도의 변화(온도, 농도, 고체의 표면적, 촉매), 입자 사이의 충돌(횟수와 에너지 )과 반응 속도 가역반응 : 가역 반응에 의한 제조과정 및 생성물의 수득률에 영향을 미치는 조건 반응에서의 에너지 전이 : 온도 변화에 의해 수반되는 반응, 발열반응과 흡열반응 , 화학결합의 생성과 분해에 수반되는 에너지 전이 우리나라와 영국의 화학교육과정 비교 한국 영국 내용 구성과 연계 .모든 학년 고르게 다룸 .소재 · 활동 중심으로 주제 제시 → 주제간의 연계성 명확하게 드러나지 않음 .단계별로 나눠 다룸 .개념별로 나누어 제시 .1~2학년 : ‘ 슬기로운 생활 ’ 로 통합 .3학년~ : 4개 영역의 내용이 소재 · 활동 중심으로 고르게 안배 .KS1~KS4 단계의 -KS1~KS2 : [ 물질의 분류]와 [혼합물의 분리], [물질의 변화]를 주로 다룸 우리나라와 영국의 화학교육과정 비교 한국 영국 물질의 분류와 혼합물 의 분리 분야 .3학년-고체의 성질과 고체 혼합물의 분리 , 4학년-액체의 성질과 액체 혼합물의 분리 , 6 학년기체의 성질과 기체 혼합물의 분리 , 7 학년물리질의 상태와 분자운동 및 에너지 , 8 학년혼합물의 분리방법을 다시 한번 정리 , 9 학년-원소와 화합물 → 소재 중심으로 물질을 분류하여 각 상태에서 물질의 상태와 혼합물에 크게 중심을 두고 다룸 , 내용의 중복과 체계성이 불충분함 .KS1, KS2-물질의 공통점과 차이점을 이용하여 물질을 분류하는 방법 , 물질의 흐름성이나 모양 , 부피로 물질의 상태를 다룸 , KS3-물질의 특성 , 물질의 상태를 입자개념으로 설명, 원소와 화합물 , 혼합물을 함께 다름 , KS4-원자구조, 이온결합, 공유결합 다룸 → 물질을 분류하는 기준을 함께 제시함으로써 내용의 중복을 피하고 , 수준과 연계를 알아볼 수 있도록 함 .영국에서는 물질의 성질과 관련지어 분류하는 과정이 중시됨 . .우리나라에서는 혼합물의 분리가 상태별로 따로 따로 이뤄지지만 , 영국에서는 상태에 대한 지식을 이용하여 분리 방법을 찾는 과정이 중시됨 . .우리나라의 3~10 학년에서 다루는 내용이 영국의 KS1~KS3 에서 다루고 있으며 , KS4 에서 제시하는 내용의 대부분은 우리의 경우 필수가 아닌 선택과목인 화학 I, II 에서 다룸 → 영국이 우리보다 학습량이 많고 수준 높음 . 우리나라와 영국의 화학교육과정 비교 한국 영국 물질의 변화 .4학년-물리변화, 5,6학년-용액의 성질과 연소에서 화학변화, 7,8학년다시 상태변화와 혼합물의 분리 , 9학년-다시 화학변화 다룸 .7학년의 분자의 운동에서 분자를 다루기는 하나 8학년이 되어서야 원소, 원자, 분자, 화학반응을 다룸 .KS1-물질의 변형 , KS2-물리변화에 해당하는 상태변화를 가역변화로, 화학변화를 비가역변화로 다룸 , KS3-물리, 지질학적 변화, 화학변화와 반응으로 다시 다룸 , KS4유기자원으로부터 얻은 유용한 제품 , 화학양론, 지구와 대기로의 변화(지구과학영역과 통합된 내용 )을 다룸. .KS3-‘ 화석연료와 연수에 의한 환경 영향 및 감소방안 ’ 과 같은 환경에 관한 언급이 없음 .KS4의 내용 중 반응속도를 제외한 나머지는 우리나라 10학년에서는 다루지 않음 .우리의 10학년에서는 별도로 다루는 이온이 영국에서는 화학결합과 관련 지어 다루고 있음 우리나라와 영국의 화학교육과정 비교 한국 영국 행동의 유형 분야 .5학년-산 · 염기의 분류 및 산성 용액과 금속의 반응 , 10학년산 · 염기의 성질이나 반응에 대한 내용 , 반응속도, 산성비 . KS1과 KS2에서는 다루지 않음 , .KS3-산 · 염기에 관한 내용을 한꺼번에 다룸 , 금속의 반응 및 생성물, 반응서열, 치환반응, pH, 중화반응, 산성비, 화학반응의 유형 , . KS4-주기율표, 화학반응, 반응속도, 가역 반응 , 반응에서의 에너지 전이 .KS3에서 다루는 금속은 우리는 10학년까지 다루지 않음 .KS4에서 다루는 내용 중 우리는 중화와 반응속도에 관한 내용만 다룸 .산 · 염기의 분류에 대한 산성용액과 금속반응을 5학년에서 다루는 점을 제외하면 영국이 우리보다 수준이 높고 , 학습량이 많음 화학반응에대한개념발달연구화학반응에대한개념발달연구 대상: 중학생 (8, 9 학년) 고등학생 (10 학년, 12 학년) 대학생 (1학년,4 학년) 방법: 질문지 , 면담 참여자 : 중등학교 과학 및 화학교사 7명, 교수 2명 3학년 <여러 가지 가루 녹이기> 4학년 <열에 의한 물체의 부피 변화>, < 모습을 바꾸는 물> 5학년 <용해와 용액>, <용액의 반응(산-염기 반응)> 6학년 <여러 가지 기체 (대리석+묽은 염산)(금속+산)>, < 연소> 7학년 <물질의 세 가지 상태>, < 분자의 운동>, <상태 변화와 에너지> 8학년 <물질의 특성> , <혼합물의 분리> 9학년 <물질의 구성(원자의 공간적 배열 등)>, <물질 변화에서의 규칙성> 10학년 <전해질과 이온>, <산과 염기>, <반응속도> 11학년 <수용액에서의 반응(이온간의 반응, 중화반응>, <금속의 반응성(금속과 산의 반응, 철의 부식, 금속결합)> 12학년 <화학반응과 에너지>, < 반응속도와 화학평형>, < 산과 염기>, <산화환원반응> 대학 1학년 <화학양론>, < 화학반응의 종류>, < 화학반응 속도>, <화학평형>, < 열화학(엔탈피, 엔트로피)>, <자발적 반응과 엔트로피>, < 자유에너지> 대학 4학년 <열화학(엔탈피, 엔트로피, 화학퍼텐셜)>,<화학평형>, <화학반응속도>, 3학년<여러가지가루녹이기> 4학년<열에의한물체의부피변화>, < 모습을바꾸는물> 5학년<용해와용액>, <용액의반응(산-염기반응)> 6학년<여러가지기체(대리석+묽은염산)(금속+산)>, < 연소> 7학년<물질의세가지상태>, < 분자의운동>, <상태변화와에너지> 8학년<물질의특성> , <혼합물의분리> 9학년<물질의구성(원자의공간적배열등)>, <물질변화에서의규칙성> 10학년<전해질과이온>, <산과염기>, <반응속도> 11학년<수용액에서의반응(이온간의반응, 중화반응>, <금속의반응성(금속과산의반응, 철의부식, 금속결합)> 12학년<화학반응과에너지>, < 반응속도와화학평형>, < 산과염기>, <산화환원반응> 대학1학년<화학양론>, < 화학반응의종류>, < 화학반응속도>, <화학평형>, < 열화학(엔탈피, 엔트로피)>, <자발적반응과엔트로피>, < 자유에너지> 대학4학년<열화학(엔탈피, 엔트로피, 화학퍼텐셜)>,<화학평형>, <화학반응속도>, 선정한 실험의 종류 실험 내용 변화의종류 화학반응의 종류 1 집기병 속의 뜨거운 물 물리적변화 · 2 타고 있는 양초 화학적변화 산화·환원 반응 3 마그네슘과 염산의 반응 화학적변화 산화·환원 반응 4 염화나트륨 수용액과 질산은 수용액의 반응 화학적변화 앙금생성 반응 5 염산과 수산화나트륨 수용액의 반응 화학적변화 산·염기중화 반응 화학반응개념요소(Aspect) 화학반응개념요소(Aspect) A. 화학반응의 본성 A-1. 생성물 예측 A-2. 생성물의 상태 A-3. 화학 반응에서의 질량 변화 A-4. 물리적 변화와 화학적 변화의 구분 B. 화학반응과 에너지 B-1. 변화에 관련된 열의 출입 유무 B-2. 발열 반응과 흡열 반응의 구분 B-3. 왜 열의 출입이 있는가 ? C. 화학반응의 원동력 D. 입자관 시사점 1. 화학반응의 본성 겉으로 나타나는 변화나 현상에 대한 설명을 찾으려는 경향 질량보존의 법칙 (법칙에 대한 제시 순서 ) 물리적 변화와 화학적 변화의 구분 2. 화학반응과 에너지 에너지와 물질변화 사이의 이해 (상태변화와 에너지 ) 3. 화학반응의 원동력 화학반응의 원동력에 대한 강조 화학변화에 관련된 현상이나 반응의 이해에 중요 4. 입자관 미시적 수준에서의 이해 이온개념의 도입을 앞당길 필요성 제안 1. 과학(화학)교육과정 목표 /내용 과학적 소양 /화학적 소양 2. 수준별 교육의 측면에서 내용 제시 개념의 심화 정도가 교육과정내용에 나타날 수 있도록 3. 학습내용의 진술 방식 구체적인 학습의 방법까지 제시할 필요가 있는지 ?~실험을 통하여 4. 화학I(선택과목) 3-10 학년 과학으로 충분한가 ? 5. 교사연수