새 교육과정 물리교과를 보고 물리 이야기



새 교과과정에서 물리교과가 다음과 같은 내용으로 되어있단다.


물리1
1.시공간과 우주

시간, 공간, 운동: 시간의 측정과 표준, 길이의 측정과 표준, 뉴턴 운동법칙, 운동량과 충격량, 역학적 에너지 보존법칙
시공간의 새로운 이해: 중력의 발견, 상대성이론, 블랙홀과 중력렌즈, 우주 모형, 4가지 상호작용과 기본 입자

2.물질과 전자기장

전 자기장: 전기장과 전기력선, 정전기 유도와 유전 분극, 자기장과 자기력선, 유도전류와 패러데이 법칙
물질의 구조와 성질: 에너지 준위와 빛의 방출, 에너지띠 이론, 반도체, 신소재

3.정보와 통신

소 리와 빛: 음파와 초음파, 화음과 소음, 전기신호, 광전효과와 광센서, 색채 인식과 영상장치
정보의 전달과 저장: 전자기파의 스펙트럼, 안테나와 무선통신, 광케이블, 교류와 신호조절, 정보 저장장치

4.에너지

에너지의 발생: 기전력, 전기 에너지, 발전기, 핵발전, 핵융합과 태양에너지, 태양전지, 여러가지 발전
힘과 에너지의 이용: 힘 의 전달과 돌림힘, 힘의 평형과 안정성, 유체의 법칙, 열역학 법칙과 열기관, 열전달, 상태변화와 기상현상, 전기에너지 이용

물리2
1.운동과 에너지

힘과운동: 위치벡터, 힘과 운동법칙, 포물선과 원운동, 운동량 보존, 가속좌표계와 관성력, 단진동
열에너 지: 절대온도, 기체운동론, 이상기체 상태방정식, 내부에너지, 열역학 과정, 엔트로피

2.전기와 자기
전하와 전기장: 전위, 전기쌍극자, 평행판 축전기, 전기용량, 유전체
전류와 자기장: 전류에 의한 자기장, 자기선속과 패러데이 법칙, 로렌츠 힘, 자기 쌍극자, 자성체, 상호유도, 자체유도, RLC 회로

3.파동과 빛
파동의 발생과 전달:호이겐스 원리, 정상파와 공명, 굴절과 반사, 회절과 간섭, 도플러 효과와 충격파
빛의 이용:거울과 렌즈, 광학기기, 엑스선과 감마선, 마이크로파, 레이저, 편광

4.미시세계와 양자현상
물질의 이중성: 플랑크의 양자설, 빛의 입자성, 드브로이 물질파와 입자의 파동성, 전자 현미경
양자물리: 불확정성원리, 슈뢰딩거 방정식, 파동함수, 원자모형, 에너지 준위, 양자터널 효과


이 교과과정에 대한 반응은 일단 부정적이다. 내 자신도 걱정의 목소리에 동감하는 부분이 있다.

내 가장 큰 걱정은 물리교사들이 과연 위 내용을 어떻게 전달할까하는 것이다. 만약 물리교사 자신이 현대물리학에 대한 지식과 경험이 부족하고 심지어 그 중요성을 제대로 이해하지 못하고 있는 경우라면 어떨까? 그리고 그 교사가 끝내 그 내용을 이해하지 못한채 앵무새처럼 교과 내용을 외게한다면 어떨까?

가뜩이나 '시험점수'에 연연해할 수 밖에 없는 학생들이 시험에 나올지 안나올지에 관심을 빼앗긴 동안, 과학적 사고의 메커니즘의 체득과 인류가 이루어낸 그리고 우리 문명을 지탱하고 있는 기본적 지식에 대한 이해와 흥미는 커녕 아예 과학 과목으로부터 등을 돌리게되는 최악의 결과를 만들어낼 여지가 충분히 있어보인다.

그렇지만!

또 다른 한편으론 긍정적인 면을 본다.

일단 위 내용중 대부분은 100년이 넘은 지식으로 현대문명의 토대가 되고 있다. 예를 들어 상대성 이론이 나온지도 100년이 되었다. 특수 상대론 1905년, 일반 상대론 1916년. 20세기 중반이후에 인류가 터득한 지식들이 물리1, 1장에 언급되고 있는 것이 뭔가 두려움을 불러일으키는 모양인데 내 생각에 이것이 흥미를 끄는데 도움이 될 여지가 오히려 커보인다.

우주가 5천여년전 일주일 동안에 만들어졌다는 종교의 가르침이 실제 관측된 우주의 모습과 완전히 다르고 대신 잘 정립된 물리이론이 그것을 설명할 수 있다는 것을 중학교를 졸업한 '한 인간'이 알게된다는 것이 두려워해야할 어떤 것이라고 생각하지 않는다.

마찰력이 실은 물질을 이루고 있는 분자-원자의 전자기적 상호작용에 기인한다는 것을 아는 것이 '실생활에서 배우는 재밌는 물리학'에 비해 덜 중요하다는 생각이 전혀 들지 않는다. 이휘소 선생님이 핵무기를 개발하던 분이 아니라 자연의 네가지 기본힘을 연구하던 분이라는 것을 알게되는 것이 물리를 포기할 또 하나의 이유로 작용하게 된다면 정말로 불행한 일이라 생각한다.

나는 전체적으로 보았을 때 교과과정 자체에 큰 문제가 있다고 생각하지 않는다.

과학 선생님들이 좀 더 노력해주었으면 한다. 그리고 이를 위해 교육계와 과학계가 함께 노력을 해야한다고 생각한다. 학생들에게 두려움과 지겨움이 아닌 흥미와 '과학적으로 사고하는 훈련'을 제공해주길 희망한다.

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덧글

  • 꽃선군 2010/04/08 20:37 #

    물리1과 물리2를 통합한 거군요;

    그나저나... 물리를 좋아하던 애들도 물리2 배우면 머리를 쥐어짜던데;;

    모든 이과생들에게 가르치면 상당히 고전할듯 하네요.. (고전한 만큼 알기도 하지만요;)
  • 빛의제일 2010/04/08 21:03 #

    초등교사로서 '흥미'는 자신 있지만 '과학적으로 사고하는 훈련'이라는 말씀에 뜨끔합니다.
  • 누렁별 2010/04/08 21:22 #

    복잡한 수식 없이 그림으로 보여주고 아이디어만 알려준다면 충분할 듯 한데요.
  • unknownone 2010/04/08 22:11 #

    저는 올바른 실험 및 실험을 통한 증명을 더 넣어줬으면 했습니다만, 좀 이론에 많이 치우치는게 아닌가 하는 걱정이 됩니다. 과학적으로 사고하는 훈련은 수식과 증명을 통해서도 가능하지만, 실험을 통한 깨달음이 흥미 및 학습의 의미에서 더 좋지 않을까 생각합니다.
  • 아일턴 2010/04/08 22:50 #

    입시 위주의 현대 고등학교 교육 상황에서 저런 주제들이 과연 효과적으로 전달되기나 할지 걱정인거죠... 또 현대 물리학을 어려워하는 학생들이 제목만 보고 물리 과목 선택을 기피하게 되는 것도 문제일 듯.. 아님 학교에서 아예 물리 교과를 선택 과목에서 제외하는 수도 있으니.. 하아...
  • 유치찬란 2010/04/08 22:50 #

    음 공대생이라서 사실 회의적이긴 합니다;;
    물리학과 친구 미적분 푸는거 보면 저 한시간 머리싸매는거 발로 풀던데;;;

    애초 수식으로 증명해야 될 문제들을 고등학교 때 가르치려면 단지 이론뿐인 지식주입이 될 텐데... 과학선생님들조차 잘 이해 못하고 있는 상황에서 교과서 자체의 오독을 야기할 가능성이 크지 않나 싶어요. 사실 상대성이론정도라면 이론만 주입하는거야 쉽겠지만, 사실 물2배우고 대학물리 1,2 배운 공대생들조차도 양자역한은 '이론만도'이해 못하고 있고, 대부분은 특수상대성이론이랑 일반상대성이론 구분도 안되는 사람일 정도인데, 애초 이론전달이 제대로 될지가 의문이 듭니다;;;;;
  • Lucid 2010/04/08 22:50 #

    미시세계와 양자현상 관련 내용은 6차(1999~2004 수능)에 있었고, 7차(2005 수능~현재)에도 있는 것으로 알고 있습니다. 슈뢰딩거 방정식에 대한 직접적인 언급은 없었지만 저 내용은 다 있었고 물질파 가설 관련 간단한 문제풀이도 있었죠. 그런데 가르치는 사람이건 배우는 사람이건 그 이론의 파괴력을 인지하지 못했다는 것이 문제지만(...)
  • Carrot 2010/04/09 01:45 #

    있긴 있었는데 지금 고시된 수준은 아니었지요. 핵분열이나 입자모형에 관한 설명이 있긴 하지만 훑고 넘어가는 정도고……. 그런데 고시된 내용으로 봐서는 그저 훑고 넘어가는 정도는 아닙니다. 적어도 쉬운 일반물리 교과서 정도로 학습목표를 잡고 있는 것 같은데 학생들이 그걸 소화할 수 있을지 의문이죠.
  • 게으름뱅이 2010/04/08 23:19 #

    2009년개정교육과정(미래형 교육 과정)에서 과학 분야는 괜찮나보네요.

    역사하고 예체능은 파탄나게 생겼는데..
  • 비버 2010/04/08 23:44 #

    환영합니다!!
    저 교과과정을 따른 교과서가 나오면 한번 구해봐야겠어요!
    저 내용을 어떻게 고등학교 수준에 맞춰서 설명을 할지 흥미진진한데요! +_+
  • 운향목 2010/04/08 23:59 #

    확실히, 내용은 좋은데 가르치는 것이 문제로군요.
  • 늬르 2010/04/09 00:10 #

    글자는 외우면 되겠지만.. 일단 이해시키는 문제는....(수학처럼...)
  • Carrot 2010/04/09 00:58 #

    그런데 결정적으로 '과학적으로 사고하는 훈련'에 대한 고민이 현재 고시된 내용으로는 전혀 찾아볼 수 없어요. 아니 사실 그럴 의지도 현재 교육과학기술부에는 없어요.
    교육현실을 고려한다면 지금 교육과정이 어떤 방식으로 나타날지는 불보듯 뻔합니다.
  • Carrot 2010/04/09 01:25 #

    '결국 가르치는 게 문제다'라고 이야기할 수 있을지도 모르겠지만, 대학에 가서 보다 밀도 있게 배워야 제대로 이해할 수 있는 내용을 과연 고등학교에서 소화할 수 있을지가 문제지요. 과학 수업 시수만 늘릴 수도 없는 것이고, 제한된 시수 내에 해당되는 내용을 전부 가르쳐야 하는데, 과연 그걸 소화할 수 있을 '학생'이 일단 있을지 의문입니다.

    내용이 흥미 있기는 하지요. 그런데 흥미만으로 간단히 교육과정이 짜여질 수 있는 것은 아니니.....
  • 한단인 2010/04/09 01:05 #

    슈..슈뢰딩거 방정식?
  • james 2010/04/09 01:35 #

    물리 교사 되려면 공부 많이 해야 겠네요.
    사실 사범대는 자연대에 비해서 현대물리쪽을 깊게 안배우고 임고 중심으로 강의하는 경향이 많기 때문에 임용되는 교사들이 제대로 된 현대물리 지식 없이 수업한다면 큰 문제를 야기할 수도 있겠네요. 임용시험에서 현대물리 수준을 대폭 강화하던지 해야할것 같습니다. 제 주변 동기들이나 선배들을 봐도 양자역학이나 현대물리에 대한 이해는 동 대학의 자연대에 비해서 매우 얕은 상태에서 졸업하는것 같아요.
  • 학문적클린턴 2010/04/09 02:12 #

    개정의 방향에 대해서는 상당부분 찬성합니다. 자연 그 자체에 관심있는 학생도, 아니면 그 응용에 관심있는 학생도 모두 수용할 수 있도록 되어있는 것 같습니다. 현대물리 부분에 실제 학문과의 괴리도 상당부분 해소된듯 하고요.

    근데 애초에 자연에도 그 응용에도 관심없고, 아니 나아가서 인생에 관심있는 게 전혀 없는 학생들에겐 "그냥 너님 물리 포기하셈ㅇㅇ"이네요. 이거 피할려면 가르치는 역량 문제도 있겠지만, 어려서부터 과학에 관심을 갖게 할만한 문화적 장치가 많이 필요하겠네요..

  • Niveus 2010/04/09 08:51 #

    방향성은 몰라도 저걸 이해할수 있는 레벨로 설명할수 있을까? 는 조금 회의적입니다.
    개념을 알려주고 어떤 방향으로 이용중이고 이게 어떤식으로 작용하는지정도를 알려주는건 모를까 그 이상으로 간다면 뭐 일반물리(...야)
    일단 교과서 봐야 뭐라 할수 있겠군요. OTL
  • leestan 2010/04/09 09:01 #

    정말 '제대로'알려줘야 되는데 말이죠..

    가뜩이나 수능에서 물리선택하는 학생이 줄고 있는데......

    이거아주 애들 빠져나가는 소리가 들리네요
  • Aisytain 2010/04/09 11:14 #

    작년에 물리1,2를 선택했던 수험생으로써 -ㅂ-
    좀 ... 후덜덜하네요

    뭔가 물리쪽에 관심있는 학생이라면 괜찮다고 느끼겠지만
    안그래도 물리 선택자가 별로 없는데 과연 어떻게 실을지~~ ㅇ<-<
  • 2010/04/09 13:53 # 비공개

    비공개 덧글입니다.
  • 꼬깔 2010/04/09 16:50 #

    말씀처럼 교사의 역할이 정말 중요할 것 같습니다. 기존의 교사가 제대로 공부하고 교수법을 개발하지 않는다면 심각할 수도 있겠구나란 생각이 들었습니다. 1학교 과학 과목에도 빅뱅과 우주 기원 관련한 내용이 등장하더라고요. 아무튼, 이번 과학과 커리큘럼은 완전히 갈아 엎었구나란 생각이 들 정도네요.
  • 사상 2010/04/09 19:50 #

    기존엔 현대 물리를 싫어해서 고등교과과정에서 안 가르쳤을까요?

    아니죠 -_-;;

    현대 물리라는게 그냥 뿅! 하고 나온게 아니라 수많은 토대위에 세워진겁니다.
    그리고 물리1, 2에서는 그 기초를 배우는거고요.

    20세기에 발견된 인류의 지식이 물리1에 나와서 걱정을 하는건
    그게 학생들에게 두려움을 준다기 보다는,
    고등학교 2학년이 그때까지 배워온 교과과정상 아직 배울 기초가 덜되었을텐데 가르친다니깐 뜨악하는거죠.

    집을 세우려면 토대를 잡고 기둥을 세우고 해야지

    삐까번쩍 멋지다고 지붕부터 올리겠다는데 경악스럽죠.. -_-;;


    당장 물1 2장에 있는 에너지 밴드만 하더라도 기본적으로 원자 껍질과 에너지의 양자 모델을 이해해야 시작할 수 있는 부분인데,
    이러한 그 기본이 되는 부분을 안가르치고 에너지 밴드부터 가르치겠다니 -_-;;

    그리고 물2에 있는 슈뢰딩거 방정식으로 해석하려면 오일러 공식을 통한 삼각함수의 exponential 표현이랑, 미적, 그리고 gradient니 curl이니 div니 해야되는데 이거 가르칠 수 나 있을까요.. 거기다 연달아 나오는 터널링 효과도 에휴.. (...)

    기존의 물리가 단순히 최신 동향에 늦어서 현대 물리를 포괄 못했다고 생각하시면 골룸합니다.
    저기서 나온 대부분의 개념들이 기존의 물리 1을 마스터 해야지 시작할 수 있는 내용들이 대부분이고
    물리를 안다고 해도 수학쪽에서 걸리는 부분이 상당부분일껍니다 -_-;;

    그렇다고 방정식을 단순히 정성적으로 가르칠 수 도 없을테고..
  • hogh 2011/07/20 19:49 #

    한다고 하면 아무래도.... 그냥 교양서적 정도로 하지 않는다면 고등학교 수준에서 저건...
  • 뉴런 2010/04/09 23:18 #

    제가 지금 고등학교 1학년인데, 교과과정이 바뀐다면 우리가 저것을 배우게 된다는 말인가요? 잘 모르겠네요.
  • 꼬깔 2010/04/09 23:37 #

    현 중3부터 바뀌는 겁니다.
  • Lennon 2010/04/14 17:34 #

    여기 나온 분들의 우려 대부분은 "이공계생들의 관점"입니다. 현재 현장에서 보는 "애들이 물리로부터 도망가는 이유"는 "수학보다 어려운 수식"에 있다고 합니다. 새 교과 과정은 이부분에 대한 고민으로부터 나온 것이라고 합니다. 적어도 물리 I은 체계적으로 가르치거나 제대로 이해시키기보다는 소개를 하는데 주안점을 두고 있습니다. 최소한 "물리란 절대 손대면 안되는거"란 인식을 없애보겠다는 것이죠. 이런 의미에서 저는 교과과정 개편에 심정적으로 찬성합니다. 상당한 개편을 시도했다는 것 자체를 포함해서요. 이걸 제대로 가르치겠냐 하는 것은... 뭐 이제부터 고민해볼 일이 아닐까 합니다. 하지만 적어도 물리학을 "모든 사람이 기초는 배우는 과목"으로 만들려면 힘과 운동으로 시작해서는 안된다는 것이 제 생각입니다.
  • ExtraD 2010/04/14 21:31 #

    동감입니다.
  • Science G. 2010/11/18 22:59 # 삭제

    제가 현 중3이지만, 이걸 내년에 친구들이 일반계고등학교 교과서로 쓰게된다니 뜨악하네요...
    중학교 과학 교과서랑 어디 연계되는게 있어야 하지않을까요?? 1장부터 시공간이랑 상대성이론 나오면 애들 반응 정말 기대될 것 같네요^^
    우리 교실에 아무것도 모르고 장난치던 애들이 내년에는 저 교과서를 들고 다니면서 다시 외우고 다닐 껄 상상하면 정말 걱정되네요....현대물리학에 관심이 있고 애초부터 기초지식을 알고 있던 애들은 다 과학영재학교나 과학고 갈꺼고, 어차피 영재학교에서는 바로 전공도서를 쓰니깐,,,결국 저 교과서 다 인문계애들이 배우게 될텐데... 교육과정 너무 무리한것 아닌가요??
  • 닉네임 2011/12/25 22:26 # 삭제

    이새교육과정이현재고일부터적용되는ㄱ건가요??
  • 문제는... 2012/02/29 18:31 # 삭제

    학생들은 그걸다 외워야됨ㅠ
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Physics

\begin{eqnarray} \hbar c =197.3 \text{MeV fm}\\ (\hbar c)^2=0.389 \rm{GeV}^2 \rm{mb}\\ 1.0{\rm pb}=\frac{2.568\times 10^{-3}}{\rm TeV^2}\\ =10^{-40} {\rm m}^2 \end{eqnarray}

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