2022 개정 교육과정/과학과/고등학교/전자기와 양자

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2022 개정 교육과정 고등학교 과학과 과목 ('25~ 高1)
공통 과목		통합과학1, 2 과학탐구실험1, 2
선택 과목	일반 선택	물리학 화학 생명과학 지구과학
	진로 선택	역학과 에너지 전자기와 양자 물질과 에너지 화학 반응의 세계 세포와 물질대사 생물의 유전 지구시스템과학 행성우주과학
	융합 선택	과학의 역사와 문화 기후변화와 환경생태 융합과학 탐구
※ 고급 물리학 · 고급 화학 · 고급 생명과학 · 고급 지구과학 및 실험 과목은 과학 계열 선택 과목으로 분류되었다(해당 둘러보기 틀 참고). ※ 초등학교 · 중학교 내용은 해당 링크를 클릭하여 열람하시오. ■ 이전 교육과정: 2015 개정 교육과정 고등학교 과학과 과목
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2028학년도 ~	통합사회 · 통합과학 (상대평가) (문항 수, 시험 시간 미정)

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1. 개요2. 성격 및 목표3. 성취 기준

3.1. (1) 전자기적 상호작용3.2. (2) 빛과 정보 통신3.3. (3) 양자와 미시세계

4. 교수⋅학습 및 평가5. 여담

1. 개요

2022 개정 교육과정 고등학교 과학과의 ‘진로 선택 과목’으로, 행정상 약칭은 ‘12전자’이다.
기본 학점(舊 시수)은 각각 4학점(한 학기 분량)이며, 1학점 범위 내에서 증감하여 편성⋅운영할 수 있다.
내신 평가 방식은 상대평가로, 득점이 높은 순으로 1등급(10%), 2등급(24%, 누적34%), 3등급(32%, 누적66%), 4등급(24%, 누적90%), 5등급(10%, 누적100%)로 구분 등급을 매긴다.
2028 대학입시제도 개편의 대학수학능력시험 탐구 영역 선택과목 폐지 및 통합과학으로 단일화함에 따라, 이전과 달리 시험 범위에서 제외됐다.
지난 2015 개정 교육과정 고등학교 과학과의 물리학Ⅱ 수준에 대응된다.
교과용도서가 인정도서 [1]로 발행되었고 인정 합격을 받은 민간출판사는 미래엔, 천재교과서, 비상교육, 동아출판이다(4종).

이번 교육과정의 기본 기조였던 '성취 기준 대강화'로 인해, 민간출판사별로 다루는 개념이나 서술 차이가 커진 편이다. 학교 현장에서는 이를 교차적으로 확인하여 교과용도서를 선정할 필요성이 생겼다.

2. 성격 및 목표

===# 성격 #===

‘전자기와 양자’는 물리학의 학문적 소양을 갖추고 더불어 살아가는 창의적인 사람을 육성하기 위한 과목이다. ‘전자기와 양자’는 전기와 자기의 상호작용, 빛의 성질과 응용, 원자보다 작은 미시세계 등에 대해 학문적 흥미와 호기심을 갖도록 하며, 물리학 탐구 능력과 과학적 태도를 함양하여, 자연과 일상생활에서 접하게 되는 다양한 물리 현상에 대한 의문점들을 과학적이고 창의적으로 해결하는 물리학의 학문적 소양을 기르는 데 중점을 둔다.
‘전자기와 양자’는 초⋅중학교 ‘과학’부터 고등학교 ‘통합과학1, 2’까지 다룬 물리학의 기초 개념을 바탕으로 구성되며, 일반선택 과목인 ‘물리학’과 진로선택 과목인 ‘역학과 에너지’ 및 융합선택 과목 ‘과학의 역사와 문화’, ‘융합과학 탐구’와 긴밀한 연계를 가진다. ‘전자기와 양자’는 전자기학, 광학, 양자역학, 천체물리학과 같이 자연 현상의 근본적인 성질을 이해하는 물리학 분야를 포함하고, 전기, 전자, 정보 통신, 재료, 반도체, 컴퓨터 하드웨어, 디스플레이, 센서, 양자컴퓨팅 등과 같이 현대와 미래 산업의 근간을 이루는 다양한 이공계열 진로와 관련 있다.
‘전자기와 양자’는 물질의 전자기적 성질과 빛에 대해 거시세계의 현상에서 시작하여 원자 수준의 크기에서 벌어지는 현상 등과 같이 인간의 지각 범위를 초월하는 미시세계로 이어지는 스토리라인에 따라 전자기적 상호작용, 빛과 정보 통신, 양자와 미시세계 영역으로 구성된다. 전자기적 상호작용 영역에서는 물질의 전기적 및 자기적 상호작용에 대한 이해를 바탕으로 이러한 지식이 에너지 전환 및 정보 통신과 관련된 현대의 전기전자통신 기술에 어떻게 활용되는지를 다룬다. 빛과 정보 통신 영역에서는 간섭, 편광, 굴절, 물질과의 상호작용 등 빛의 기본 특성과 함께 이와 관련된 광학 기기, 정밀 측정, 영상기술, 의료진단 기술을 다룬다. 양자와 미시세계 영역에서는 빛과 물질의 이중성, 터널 효과, 중첩과 확률 파동 등 미시세계의 고유한 특성과 기묘하고 아름다운 거동을 감상하고, 원자 이하 수준을 다루는 정밀과학이 현대 문명과 기술 발전에 끼친 영향을 탐색할 기회를 갖는다.
미래 사회는 첨단 과학기술을 기반으로 혁신적인 융복합 영역이 창출되는 사회로, 과학적 문제해결력과 창의성을 발휘하는 전문가 집단과 과학적 소양을 갖춘 시민이 함께 이끄는 사회이다. ‘전자기와 양자’에서는 다양한 탐구 중심의 학습을 통해 지식⋅이해, 과정⋅기능, 가치⋅태도의 세 차원을 상호보완적으로 함양함으로써 영역별 핵심 아이디어에 도달하고, 행위 주체로서 갖추어야 할 과학적 소양을 기를 수 있을 것이다.

===# 목표 #===
전자기 및 양자와 관련되는 다양한 자연 현상과 일상생활의 경험에 대하여 흥미와 호기심을 가지고 탐구하여 자연의 신비와 아름다움을 인식하고, 물리학의 핵심 개념에 대한 이해와 탐구 역량, 과학적 태도를 함양하여 과학기술과 관련된 진로를 선택하기 위해 필요한 역량을 기른다.

(1) 자연 현상과 일상생활에 대한 흥미와 호기심을 바탕으로 전자기 및 양자와 관련된 개인과 사회의 문제를 인식하고, 이를 과학적으로 해결하려는 태도를 기른다.
(2) 과학의 탐구 방법을 이해하고 전자기 및 양자와 관련된 문제를 과학적으로 탐구하는 능력을 기른다.
(3) 자연 현상과 일상생활을 과학적으로 탐구하여 전자기와 양자의 핵심 개념을 이해한다.
(4) 과학과 기술 및 사회의 상호 관계를 이해하고 이를 바탕으로 개인과 사회의 문제해결에 민주 시민으로서 참여하고 실천하는 능력을 기른다.

3. 성취 기준

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3.1. (1) 전자기적 상호작용

성취 기준
[12전자01-01] 전하 주위의 전기장을 정량적으로 구하고, 전기력선과 등전위면으로부터 전기장의 세기와 방향을 추리할 수 있다. [12전자01-02] 정전기 유도와 유전분극을 설명하고, 일상생활에서 적용되는 예를 찾을 수 있다. [12전자01-03] 자기력선을 이용하여 전류가 흐르는 도선 주위의 자기장의 세기와 방향을 추리할 수 있다. [12전자01-04] 로런츠 힘이 발생하는 조건을 알고, 로런츠 힘과 관련된 현상과 기술을 설명할 수 있다. [12전자01-05] 자기선속의 변화로 전자기 유도를 이해하고, 변압기, 인덕터 등 전자기 유도의 활용 기술을 설명할 수 있다. [12전자01-06] 저항, 축전기, 인덕터를 활용하는 장치를 찾아 에너지 관점에서 정성적으로 설명할 수 있다. [12전자01-07] 다이오드, 트랜지스터 등 반도체 소자를 활용하는 전자회로를 분석하고, 현대 문명에서 반도체의 중요성을 인식할 수 있다.
{{{#!folding ■ 탐구 활동	• 도체판과 자석을 이용하여 자기 브레이크 탐색하기 • 트랜지스터를 이용하여 스피커 소리 증폭하기	}}}
{{{#!folding ■ 성취기준 해설	• [12전자01-01,03] 등전위면, 전기력선, 자기력선을 그리는 방법 대신 이미 그려진 그림을 해석하여 전기장과 자기장에 대한 정보를 추리하는 방식으로 다룬다. • [12전자01-04] 도선이 받는 힘, 입자 가속기, 토카막, 밴앨런대 등 로런츠 힘과 관련된 다양한 현상과 사례를 다룬다. • [12전자01-07] 반도체 소자를 활용한 정류, 증폭, 기초 논리회로 등을 회로 위주로 다루며, 미시적 작동 원리에 초점을 맞추지 않도록 한다.	}}}
{{{#!folding ■ 성취기준 적용 시 고려사항	• 중학교 1∼3학년군 ‘전기와 자기’, 고등학교 ‘통합과학1, 2’의 물질과 규칙성, 환경과 에너지, ‘물리학’의 전기와 자기와 연계된다. • 전기장과 자기장을 다룰 때, 입자가 장을 만들고 장이 만들어진 곳에 놓인 다른 입자가 힘을 받는다는 의미에서 장이 상호작용의 매개물이라는 것을 인식하게 한다. • 전자기 상호작용을 다룰 때, 자연 현상 이외에 전자기 상호작용을 이용한 기술들이 다양한 산업 영역에서 활용됨을 소개한다. • 저항, 축전기, 인덕터, 다이오드, 트랜지스터 등의 소자를 활용한 장치와 회로들이 어떻게 작동하고 일상생활에서 어떻게 활용되는지를 인식하도록 지도한다.	}}}
{{{#!folding ■ 여담 · 변경된 점	• 쿨롱 법칙, 전위차 관련 내용은 일반 선택 과목 물리학에도 있다. 거기에 전기력선과 등전위면의 개념을 결합시키는 방식으로 다룬다. 참고로 등전위면은 2009 개정 물리Ⅱ에 있었던 개념이다. 소비전력 공식도 마찬가지로 존재한다. • 일반 선택 과목 <물리학>과 달리 전류에 의한 자기장에 관한 관계식이 정량적으로 언급된다. • 2009 개정 물리Ⅱ에 있던 로런츠 힘이 재포함됐다. 입자 가속기의 원리로서 로런츠 힘이 재포함되면서 ‘도선이 받는 힘’도 추가되었고, 이전과 달리 반지름에 대한 관계식([math(r=\frac{mv}{qB})])이나 주기에 관한 관계식도 같이 서술되었다.[2] • 2015 개정 교육과정에서 빠져 많은 비판을 받았던 '자체 유도'가 부활하였는데, 자체 유도 원리를 이용하는 인덕터는 회로를 구성하는 '소자' 중 하나로 다루게 되었다. • RLC 회로는 진동이라는 개념을 아예 배제하고 에너지 측면에 한정하여 다루는 것으로 재포함됐다.[3] 축전기는 <물리학>으로 이동되면서 직렬연결과 병렬연결 및 유전체에 따른 변화 파악 개념이 아예 삭제된 채로 정성적으로 다루는 방향으로 바뀌었다. 또한 반도체 소자의 원리만 다루고, 여기서 구체적으로 반도체 소자의 종류인 다이오드와 트랜지스터에 대해 하나하나 다룬다. 다이오드는 이전 교육과정에서 물리학I에 있다가 이동했다. 논란이 많았던 바이어스 전압에 대한 개념도 유지됐다.	}}}

3.2. (2) 빛과 정보 통신

성취 기준
[12전자02-01] 빛의 간섭과 회절을 알고, 홀로그램 등 현대의 정밀 기술에 활용되는 예를 찾을 수 있다. [12전자02-02] 렌즈와 거울을 이용한 광학 기기의 원리와 수차를 설명할 수 있다. [12전자02-03] 편광의 원리를 이해하고, 이를 활용한 디지털 정보 기술의 사례를 조사할 수 있다. [12전자02-04] 광전효과에서 빛과 물질이 상호작용하는 방식을 알고, 디지털 영상 정보, 광센서, 태양전지 등 광전효과와 관련된 다양한 기술을 조사할 수 있다. [12전자02-05] 레이저의 특징과 빛이 증폭되는 원리를 알고, 레이저가 디지털 광통신 등 여러 영역에서 활용됨을 조사하여 현대 문명에서 레이저의 중요성을 인식할 수 있다.
{{{#!folding ■ 탐구 활동	• 세워진 비누막에 의한 빛의 간섭 양상 관찰하고 설명하기 • 센서와 편광판을 이용하여 다양한 디스플레이에서 나오는 빛의 편광 상태 조사하기	}}}
{{{#!folding ■ 성취기준 해설	• [12전자02-01] 반사에 의한 위상변화를 포함하여 간섭 현상을 다루며, 회절과 분해능은 정성적으로만 다룬다. • [12전자02-02] 카메라, 망원경, 현미경 등의 광학 기기는 정성적 원리 위주로 다루며, 렌즈, 거울, 프리즘 등이 광학 기기에서 어떻게 활용되며 어떤 원리가 관련되는지를 설명할 수 있도록 지도한다. 수차는 구면수차와 색수차에 대한 용어 도입 없이 정성적으로 다룬다. • [12전자02-03] 편광판을 지나는 빛의 투과량 변화는 정성적으로 다룬다.	}}}
{{{#!folding ■ 성취기준 적용 시 고려사항	• 중학교 1∼3학년군 ‘빛과 파동’, 고등학교 ‘물리학’의 빛과 물질과 연계된다. • 레이저 등 광학 기기를 실물로 다룰 때 빛의 특성에서 유래하는 위험 요인을 설명하고 안전에 유의한다. • 빛과 물질이 상호작용하는 기본 방식인 흡수와 방출을 이해하고, 광전효과와 레이저가 현대사회에서 어떻게 이용되는지 인식할 수 있도록 지도한다.	}}}
{{{#!folding ■ 여담 · 변경된 점	• 비상교육 교과서는 영의 이중슬릿 실험을 도입부로 삼는다.[4] 차이점이 있다면 회절을 추가적으로 다룬다는 점이다. 다만, 미래엔 교과서에서는 2009 개정 물리Ⅱ에서 삭제됐던 거울, 렌즈를 작도하는 방법들을 도입부로 삼았다. 그 외 프리즘, 망원경, 현미경, 편 등 모든 광학 기기를 다룬다. '수차' 개념이 추가되었으나 용어 언급 선상에서 그쳤다. 미래엔 교과서에서는 이외에도 홀로그램의 원리를 비중 있게 서술하였다. • 2009 개정 물리Ⅱ에서 삭제됐던 '레이저' 개념이 재포함됐다.	}}}

3.3. (3) 양자와 미시세계

성취 기준
[12전자03-01] 단일 양자 수준의 이중 슬릿 실험을 통해서 입자-파동 이중성을 확인하고, 단일 양자의 분포에 대한 실험 결과를 확률 파동의 간섭을 토대로 해석할 수 있다. [12전자03-02] 중첩과 측정을 통한 확률적 상태 변화를 이해하고, 이를 이용한 양자컴퓨터, 양자암호통신 등의 양자 기술이 일상생활과 미래 사회에 미칠 영향을 인식할 수 있다. [12전자03-03] 터널 효과를 설명하고, 관련된 현상과 기술을 조사하여 발표할 수 있다. [12전자03-04] 현대의 원자모형을 불확정성 원리와 확률을 기반으로 설명하고, 보어의 원자모형과 비교할 수 있다. [12전자03-05] 별에서 핵융합에 의해 에너지가 생성되고 빛이 방출되는 원리를 알고, 별빛의 스펙트럼에 기반하여 별의 구성 원소를 추리할 수 있다.
{{{#!folding ■ 탐구 활동	• 전자의 이중 슬릿 실험에 대한 컴퓨터 모의실험하기 • 스펙트럼 관찰을 통해 에너지 준위 확인하기	}}}
{{{#!folding ■ 성취기준 해설	• [12전자03-01] 드브로이 관계식을 바탕으로 단일 전자나 광자 수준의 이중 슬릿 실험에서 나타나는 입자-파동 이중성의 기묘함을 학생들이 인식할 수 있도록 정성적으로 다룬다. • [12전자03-02] 양자 기술은 물리적 원리보다는 사회에 미치는 영향을 중심으로 다룬다. • [12전자03-03] 터널 효과가 고전적으로 불가능하지만 전자소자 소형화에 따른 터널 효과 발생 문제와 주사 터널링 현미경(STM) 등 다양한 현상과 기술에서 나타나는 확률적 현상임을 정성적으로 설명하여 지도한다. • [12전자03-04] 현대의 원자모형에서 오비탈은 다루지 않는다.	}}}
{{{#!folding ■ 성취기준 적용 시 고려사항	• 고등학교 ‘물리학’의 빛과 물질과 연계된다. • 양자물리 개념에 대한 엄밀한 설명보다는 양자물리의 기묘함을 학생들이 인식하게 하고, 학생들의 상상력을 북돋우는 데 초점을 맞추어 지도한다. • 양자현상에 대한 직접 관찰과 실험 대신 컴퓨터 모의실험을 활용하여 지도한다.	}}}
{{{#!folding ■ 여담 · 변경된 점	• 비상교과서와 미래엔 둘 다 드 브로이 물질파를 도입부로 시작하는 구성은 동일하다.[5] 입자의 대상을 전자로 특정했고, 용어도 ‘입자-파동 이중성’으로 바뀌었다. ‘전자의 확률 파동’이라는 내용이 뒤이어 나오는데, 명칭의 미사여구만 새롭게 바뀌었을 뿐 2009 개정 물리Ⅱ 때의 변위에 따른 [math(\|\Psi\|^2)]의 그래프를 파악하는 정도만 다룬다.[6] 이 경우엔 비상교과서는 [math(\|\Psi\|^2)]의 그래프를 분석하는 부분을 추가하였지만, 미래엔 교과서에서는 드 브로이 물질파만 언급하고 바로 단일 전자 간섭과 확률적 해석을 도입했다. • 비상 교과서에서는 스핀을 통해 양자 중첩과 양자 얽힘이라는 내용을 새롭게 추가했다. 양자 컴퓨터에서 등장하는 비트와 큐비트의 개념이 공통 서술로 들어갔다. • 양자 터널링과 퍼텐셜 우물이 각각 ‘터널 효과’와 ‘퍼텐셜 장벽’으로 변경되었다. • 불확정성 원리 내용은 그대로지만, 현대 원자 모형 관련 내용에서 보어의 원자 모형 관련 정량적 관계식이 삭제됐다. 참고로 기존 2015 개정 화학Ⅰ에서 삭제된 오비탈은 이제 이 과목에서 다루게 되며, 물리학 영역의 과목이라는 특성 상 전자 배치 관련 내용 없이 그냥 '현대 원자의 전자구름이라는 개념이 있다' 정도로만 다룬다. •물리학Ⅰ에서 삭제된 스펙트럼과 에너지 준위에 대한 정량적 관계식이 재포함됐다.	}}}

4. 교수⋅학습 및 평가

===# 교수⋅학습 #===

교수⋅학습
{{{#!folding ■ 교수⋅학습의 방향	(가) ‘전자기와 양자’ 관련 다양한 활동을 통해 ‘전자기와 양자’ 교육과정에서 제시한 목표를 달성하고, ‘전자기와 양자’ 관련 기초 소양 및 미래 사회에 필요한 역량을 함양하기 위한 교수⋅학습 계획을 수립하여 지도한다. (나) ‘전자기와 양자’ 교육과정의 내용 체계표에 제시된 핵심 개념인 지식⋅이해뿐만 아니라 과정⋅기능, 가치⋅태도를 균형 있게 발달시킬 수 있도록 지도한다. (다) 역량 함양을 위한 깊이 있는 학습이 이루어지도록 적절하고 다양한 일상생활 소재나 실험⋅실습의 기회를 학생들에게 제공하여 실제적인 맥락에서 문제를 해결하는 경험을 할 수 있도록 한다. (라) 학생의 발달과 성장을 지원할 수 있도록 학생의 능력 및 수준에 적합한 ‘전자기와 양자’ 과목의 교수⋅학습 계획을 수립하고, 학생이 능동적인 학습자로서 수업에 참여할 수 있도록 한다. (마) 디지털 교육 환경 변화에 따른 온⋅오프라인 연계 수업을 실시하고, 다양한 디지털 플랫폼과 기술 및 도구를 적극적으로 활용한다.	}}}
{{{#!folding ■ 교수⋅학습 방법	(가) 학년이나 학기 초에 교과협의회를 열어 교육과정-교수⋅학습-평가가 일관되게 이루어질 수 있도록 ‘전자기와 양자’ 과목의 교수⋅학습 계획을 수립한다. • 교수⋅학습 계획 수립이나 학습 자료 개발 시 학교 여건, 지역 특성, 학습 내용의 특성과 난이도, 학생 수준, 자료의 준비 가능성 등을 고려하여 교육과정의 내용, 순서 등을 재구성할 수 있다. • 학생이 과제 연구, 과학관 견학과 같은 여러 가지 과학 활동에 참여할 수 있도록 계획한다. • 실험⋅실습에서 지속적인 관찰이 요구되는 내용을 지도할 때는 자료 준비, 관찰자, 관찰 내용 등에 관한 세부 계획을 미리 세운다. • 학생이 스스로 진로를 고려하여 과학 과목 이수 경로를 설계할 수 있도록 하고, 선택과목 간 교육내용 연계 및 진로연계교육을 고려하여 지도계획을 수립한다. • 융합적 사고와 과학적 창의성을 계발하기 위해 내용 연계성을 고려하여 과목 내 영역이나 수학, 기술, 공학, 예술 등 다른 교과와 통합 및 연계하여 지도할 수 있도록 계획한다. (나) 강의, 실험, 토의⋅토론, 발표, 조사, 역할 놀이, 프로젝트, 과제 연구, 과학관 견학과 같은 학교 밖 과학 활동 등 다양한 교수⋅학습 방법을 적절히 활용하고, 학생이 능동적으로 수업에 참여할 수 있도록 한다. • 학생의 지적 호기심과 학습 동기를 유발할 수 있도록 발문하고, 개방형 질문을 적극적으로 활용한다. • 교사 중심의 실험보다 학생 중심의 탐구 활동을 설계하고, 동료들과의 협업을 통해 과제를 해결하는 과정에서 상호 협력이 중요함을 인식하도록 지도한다. • 탐구 수행 과정에서 자신의 의견을 명확히 표현하고 다른 사람의 의견을 존중하는 태도를 가지며, 과학적인 근거에 기초하여 의사소통하도록 지도한다. • 모형을 사용할 때는 모형과 실제 자연 현상 사이에 차이가 있음을 이해할 수 있도록 한다. • 과학 및 과학과 관련된 사회적 쟁점을 주제로 과학 글쓰기와 토론을 실시하여 과학적 사고력, 과학적 의사소통 능력 등을 함양할 수 있도록 지도한다. (다) 학생의 디지털 소양 함양과 교수⋅학습 환경의 변화를 고려하여 교수⋅학습을 지원하는 다양한 디지털 기기 및 환경을 적극적으로 활용한다. • ‘전자기와 양자’ 학습에 대한 학생의 이해를 돕고 흥미를 유발하며 구체적 조작 경험과 활동을 제공하기 위해 모형이나 시청각 자료, 가상 현실이나 증강 현실 자료, 소프트웨어, 컴퓨터 및 스마트 기기, 인터넷 등의 최신 정보 통신 기술과 기기 등을 실험과 탐구에 적절히 활용한다. • 온라인 학습 지원 도구를 적극적으로 활용하여 대면 수업의 한계를 극복하고, 다양한 교수⋅학습 활동이 온라인 학습 환경에서도 이루어질 수 있도록 한다. • 지능정보기술 등 첨단 과학기술 기반의 과학 교육이 이루어질 수 있도록 지능형 과학실을 활용한 탐구 실험⋅실습 중심의 교수⋅학습 활동 계획을 수립하여 실행한다. • ‘전자기와 양자’와 관련 탐구 활동에서 다양한 센서나 기기 등 디지털 탐구 도구를 활용하여 실시간으로 자료를 측정하거나 기상청 등 공공기관에서 제공한 자료를 활용하여 자료를 수집하고 처리하는 기회를 제공한다. • 학교 및 학생의 디지털 활용 수준 등을 고려하여 디지털 격차가 발생하지 않도록 유의한다. • 교육용 마이크로프로세서를 활용한 피지컬 컴퓨팅을 탐구 실험⋅실습에 도입하여 학생의 참여도를 높이고 융복합적 문제해결 능력을 신장하는 기회를 제공한다. (라) 학생의 ‘전자기와 양자’에 대한 흥미, 즐거움, 자신감 등 정의적 영역에 관한 성취를 높이고 ‘전자기와 양자’ 관련 진로를 탐색할 수 있는 교수⋅학습 방안을 강구한다. • 과학 지식의 잠정성, 과학적 방법의 다양성, 과학 윤리, 과학⋅기술⋅사회의 상호 관련성, 과학적 모델의 특성, 과학의 본성과 관련된 내용을 적절한 소재를 활용하여 지도한다. • 학습 내용과 관련된 첨단 과학기술을 다양한 형태의 자료로 제시함으로써 현대 생활에서 첨단 과학이 갖는 가치와 잠재력을 인식하도록 지도한다. • 과학자 이야기, 과학사, 시사성 있는 과학 내용 등을 도입하여 과학에 대한 호기심과 흥미를 유발한다. • 학교의 지역적 특성을 고려하여 지역의 자연 환경, 지역 명소, 박물관, 과학관 등 지역별 과학 교육 자원을 적극적으로 활용한다. • ‘전자기와 양자’ 관련 직업이나 다양한 활용 사례를 통해 학습과 진로에 대한 동기를 부여한다. • 물리학이 많은 과학 분야의 기초를 제공하며, 자연 세계를 본질적으로 이해하는 기본적 학문임을 인식시키고, 학습 내용과 관련된 첨단 과학이나 기술을 다양한 형태의 자료로 제시함으로써 현대 생활에서 첨단 과학이 갖는 가치와 잠재력을 인식하도록 지도한다. (마) 학생이 ‘전자기와 양자’ 교육과정에 제시된 탐구 및 실험⋅실습 활동을 안전하게 진행할 수 있는 환경을 조성한다. • 실험 기구의 사용 방법과 안전 사항을 사전에 지도하여 사고가 발생하지 않도록 유의한다. • 야외 탐구 활동 및 현장 학습 시에는 사전 답사를 실시하거나 관련 자료를 조사하여 안전한 활동을 실행한다. • 실험 기구나 재료는 수업 이전에 충분히 준비하되, 실험 후 발생하는 폐기물은 적법한 절차에 따라 처리하여 환경을 오염시키지 않도록 유의한다. • 상황에 따라 실험 시연 또는 시범으로 대체할 수 있다. (바) 범교과 학습, 생태전환교육, 디지털⋅인공지능 기초 소양 함양과 관련한 교육내용 중 해당 주제와 연계하여 지도할 수 있는 내용을 선정하여 함께 학습할 수 있도록 지도한다. (사) 학습 부진 학생, 특정 분야에서 탁월한 재능을 보이는 학생, 특수교육 대상 학생 등 모두를 위한 교육을 위해 학습자가 지닌 교육적 요구에 적합한 교수⋅학습 계획을 수립하여 지도한다. • 학생의 능력과 흥미 등 개인차를 고려하여 학습 내용과 실험⋅실습 활동 등을 수정하거나 대체 활동을 마련하여 제공할 수 있다. • 특수교육 대상 학생의 학습 참여도를 높이기 위해 학습자의 장애 및 발달 특성을 고려하여 교과 내용이나 실험⋅실습 활동을 보다 자세히 안내하거나 학생이 이해할 수 있도록 적합한 대안을 제시할 수 있다. (아) 교육과정에서 제시된 성취기준에 학생이 도달할 수 있도록 하고, 최소 성취수준 보장을 위한 교수⋅학습 계획을 수립한다. • 교수⋅학습 과정에서 학생의 성취 정도를 수시로 파악함으로써 교육과정 성취기준 도달 정도를 점검한다. • 교육과정 성취기준에 도달하지 못하는 학생을 위해서 별도의 학습 자료를 제공하는 등 최소 성취수준에 도달할 수 있도록 지도한다.	}}}

===# 평가 #===

평가
{{{#!folding ■ 평가의 방향	(가) ‘전자기와 양자’에서 평가는 교육과정 성취기준에 근거하여 실시하되, 평가 결과에 대한 환류를 통해 학생의 학습과 성장을 도울 수 있도록 계획하여 실시한다. (나) ‘전자기와 양자’ 교육과정상의 내용 체계와의 관련성을 고려하여 지식⋅이해, 과정⋅기능, 가치⋅태도를 균형 있게 평가하되, 지식⋅이해 중심의 평가를 지양한다. (다) 학습 부진 학생, 특정 분야에서 탁월한 재능을 보이는 학생, 특수교육 대상 학생 등의 경우 적절한 평가 방법을 제공하여 교육적 요구에 맞는 평가가 이루어질 수 있도록 한다. (라) ‘전자기와 양자’ 학습 내용을 평가할 때, 온라인 학습 지원 도구 등 디지털 교육 환경을 활용한 평가 방안이나 평가 도구를 활용한다.	}}}
{{{#!folding ■ 평가 방법	(가) ‘전자기와 양자’ 과목의 평가는 평가 계획 수립, 평가 문항과 도구 개발, 평가의 시행, 평가 결과의 처리, 평가 결과의 활용 등의 절차를 거쳐 실시한다. (나) 교수⋅학습 계획을 수립할 때, ‘전자기와 양자’ 교육과정 성취기준을 고려하여 평가의 시기나 방법을 포함한 평가 계획을 함께 수립한다. • 교수⋅학습과 평가를 유기적으로 연결하여, 학습 결과에 대한 평가뿐만 아니라 평가 과정이 학생 자신의 학습 과정이나 결과를 성찰할 기회가 되도록 한다. • 평가의 시기와 목적에 맞게 진단 평가, 형성 평가, 총괄 평가 등을 계획하여 실시한다. • 평가는 교수⋅학습의 목표와 성취기준에 근거하여 실시하고, 그 결과를 후속 학습 지도 계획 수립과 지도 방법 개선, 진로 지도 등에 활용한다. • 평가 결과를 바탕으로 학생 개별 맞춤형 환류를 제공하여 학생 스스로 평가 결과를 해석하고 학습 계획을 세울 수 있도록 한다. (다) 지식⋅이해, 과정⋅기능, 가치⋅태도를 고르게 평가함으로써 ‘전자기와 양자’의 교수⋅학습 목표 도달 여부를 종합적으로 파악할 수 있도록 한다. 또한, 학습의 결과뿐만 아니라 학습의 과정도 함께 평가한다. • ‘전자기와 양자’의 핵심 개념을 이해하고 적용하는 능력을 평가한다. • ‘전자기와 양자’의 과학적 탐구에 필요한 문제 인식 및 가설 설정, 탐구 설계 및 수행, 자료 수집⋅분석 및 해석, 결론 도출 및 일반화, 의사소통과 협업 등과 관련된 과정⋅기능을 평가한다. • ‘전자기와 양자’에 대한 흥미와 가치 인식, 학습 참여의 적극성, 협동성, 과학적으로 문제를 해결하는 태도, 창의성 등을 평가한다. (라) ‘전자기와 양자’를 평가할 때는 학생의 학습 과정과 결과를 평가하기 위해 지필 평가(선택형, 서술형, 논술형 등), 관찰, 실험⋅실습, 보고서, 면담, 구술, 포트폴리오, 자기 평가, 동료 평가 등의 다양한 방법을 활용한다. • 성취기준에 근거하여 평가 요소에 적합한 평가 상황을 설정하고, 타당한 평가 방법을 선정한다. • 타당도와 신뢰도가 높은 평가를 위하여 가능하면 공동으로 평가 도구를 개발하여 활용한다. • 평가 도구를 개발할 때는 창의융합적 문제해결력과 인성 및 감성 함양에 도움이 되는 소재나 상황들을 적극적으로 발굴하여 활용한다. • 평가 요소에 따라 개별 평가와 모둠 평가를 실시하고, 자기 평가와 동료 평가도 활용할 수 있다. • 디지털 교수⋅학습 환경을 고려하여 온라인 학습 지원 도구 등을 활용한 온라인 평가를 병행하여 활용할 수 있다. (마) 학생들의 ‘전자기와 양자’ 교육과정 성취기준에 대한 도달 정도를 파악하기 위해 형성평가를 실시하고, 그 결과를 바탕으로 최소 성취수준 보장을 위한 맞춤형 교수⋅학습 활동을 실시한다. • 다양한 평가 도구를 활용하여 ‘전자기와 양자’ 교육과정에 근거한 최소 성취수준에 도달할 수 없는 학생을 사전에 파악함으로써 최소 성취수준 보장을 위한 조치를 취한다. • 평가 결과를 학생의 ‘전자기와 양자’ 학습 성취수준에 대한 진단과 더불어 학생 맞춤형 보정 계획과 연계하도록 한다.	}}}

5. 여담

물리학 영역으로서는 최초로 전자기학이 맨 첫 단원에 오는 과목이 탄생하였다. 로런츠 힘과 같은 일부 개념들은 힘 개념을 다루기 때문에, 일반 선택 과목인 물리학의 선이수가 요구된다. 학교에 따라 역학과 에너지보다 전자기와 양자를 먼저 편성하는 경우도 있으며, 이 경우 심화된 힘 개념을 다루지 못하고 넘어가는 경우도 발생할 수 있다.
위와 같이 서로 밀접하게 연계성을 가지는[7] 두 진로 선택 과목을 억지로 분리하여 연계성을 떼 놓음으로써 역학과 에너지에서 다루는 벡터 분해나 원운동 관계식 등이 이 과목의 전기력선, 로런츠 힘에서 언급되는 데 도입 없이 관계식만 단순 등식화하여 제시하는 등 어처구니 없는 상황이 발생했다. 교육과정 문서에는 공식적으로 역학과 에너지와 전자기와 양자에서 상호 연계되는 내용이 전혀 언급되지 않으며, 교과서에서도 마찬가지다.
고등학교 물리학계열 진로 선택 과목은 '역학', '비역학'을 기준으로 나누었는데, 후자는 '전자기학'과 '양자물리학(빛과 물질)'으로 구성됐다. 이 과목은 후자에 해당된다.
2021. 11. 24. 총론 시안 가칭은 ‘전자기와 빛’이었으나 ‘전자기와 양자’로 바뀌었다. 하지만 8월 시안에서는 다시 <전자기와 빛>으로 돌아갔으나 최종적으로는 "전자기와 양자"로 확정되었다. 교육과정 문서에도 '현대와 미래 산업의 근간을 이루는 다양한 이공계열 진로와 관련되어 있다'고 해당 교과의 성격을 진술하였다.

[1] 사단법인 한국교과서협회에 따르면 공통 과목과 일반 선택 과목만 검정도서 자격을 갖춘다. 이 내용이 Ⅱ 과목의 후신임을 감안했을 때 기존 과학 Ⅱ 과목은 최초로 검정도서 자격을 상실하게 된다.[2] 엄밀히 따지면 원운동에 대한 모든 계산은 역학과 에너지에서만 다루므로, 성취기준에는 위배되는 내용이다.[3] 이전 개정들에서 활용했던 위상자라는 개념이 최소한 수학의 벡터내적 내지는 복소함수로 나타낼 수밖에 없는지라, 공식적으로는 다루면서도 명확히 정의되지를 못한 채 두루뭉술하게 표현되었던 부분이다. 그러한 측면에서 볼 때 스칼라인 에너지 개념으로 다룬다는 점에서 수준에 알맞다고 할 수 있다.[4] <물리학>에서도 영의 이중슬릿 실험이 내용 요소로 포함되어 있다.[5] 다만, 미래엔 교과서는 음극선 실험을 사전 도입부로서 추가하였다.[6] 2009 개정 때는 물질파를 나타내는 파동함수와 변수가 의미하는 정도를 다뤘지만 이번에는 그 정도 수준까지는 다루지 않는다.[7] 대체로 역학과 에너지가 선수, 전자기와 양자가 후수 과목에 해당한다.