[K-SI] 시스템과 상호작용

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| 입력 : 2020/12/15 [00:17]

구분	[K-SI] 시스템과 상호작용
영역 설정의 취지	자연은 구성 요소들이 복잡한 관계를 가지고 영향을 주고받는 시스템이다. 자연을 이해하려면 전체적인 시각에서 상호작용하는 관계를 알아야 한다. 물질에서 우주까지, 자연 전체는 더 큰 시스템의 구성원이 되며, 서로 관계를 갖고 상호작용을 한다. 따라서 생명, 지구와 우주 시스템, 역학적 상호작용이 어떻게 이루어 지는지 알면 비로소 자연을 이해할 수 있다. 최근 연구들에 따르면, 자연현상이 갖는 복잡성 때문에 낱낱의 구성 요소들의 부분적 특성을 알아내어 합한다고 해 서 전체 시스템의 창발적 속성을 온전히 이해할 수 없음이 밝혀지고 있다. 따라서 과학교육에서도 자연현상을 하나의 시스템으로 바라보는 전체론적 관점과 구성 요소 간의 다양한 상호작용으로 유발되는 창발성을 고려하는 새로운 접근을 필요로 한다.
영역 해설	자연은 구성 요소들의 단순한 통합이나 분해가 아니라 부분과 전체가 상호작용하는 시스템이라고 할 수 있다. 시스템은 일정한 질서를 따라 끊임없이 변화하 면서도 지속성을 유지하는 체계이며, 관련 있는 물체나 전체를 이루는 요소들로 구성된 집단이다. 자연에는 다양한 시스템이 존재하고, 각 시스템의 특징은 시 스템 하위 요소들의 상호작용으로 결정된다. ‘시스템과 상호작용’ 영역은 시스템의 유형, 역학적 상호작용, 생명 시스템, 지구와 우주 시스템의 하위 영역을 포 함하며, 과학의 주요 개념인 규칙성, 다양성, 에너지, 물질, 변화, 안정성 등과도 긴밀하게 연결되어 있다.
하위 영역 및 해설	하위 영역	해설
	[K-SI.1]시스템의 유형	자연계를 이루고 있는 다양한 시스템의 유형에 대한 지식을 다룬다. 예를 들어, 고전역학의 운동방정식이 적용되는 단순 시스 템, 구성 요소들의 상호작용으로 새로운 특성과 질서를 보이는 복합시스템, 물질과 에너지의 교환 및 이동이 없는 고립 시스 템, 주위 환경과 에너지의 교환은 가능하나 물질의 교환은 이루어지지 않는 시스템, 주위 환경과 물질과 에너지의 교환이 가 능한 개방 시스템 등을 포함한다.
	[K-SI.2]역학적 상호작용	자연계를 이루는 다양한 힘들이 어떻게 상호작용하며 다양한 시스템에서 변화와 질서를 이루는지에 대한 지식을 다룬다. 예 를 들어, 힘의 합성이나 분해, 평형이나, 중력, 부력, 마찰력과 같은 다양한 힘의 특성, 물체와 물체의 상호작용 등을 포함한다.
	[K-SI.3] 생명 시스템	생명체의 구조와 기능, 복잡한 상호작용과 질서, 그리고 생명체와 환경 사이의 다양한 수준의 상호작용을 시스템 수준에서 살 펴본다. 예를 들어, 상호작용하는 생명 시스템인 세포, 소화계 · 순환계 · 호흡계 · 배설계와 다양한 상호작용, 생장과 생식 등 을 포함한다.
	[K-SI.4] 지구와 우주 시스템	지권, 수권, 기권, 생물권, 외권과 같은 다양한 구성 요소들이 상호작용하여, 각 권이 에너지와 물질을 주고받으며 다양한 자연 현상을 일으키고, 에너지 불균형을 해소하는 시스템인 지구에 대한 지식을 다룬다. 예를 들어, 지구 시스템과 상호작용, 대륙 이동과 판구조론, 생물권-지권-수권-기권의 상호작용, 지구-달-태양의 상호작용, 태양계와 우주의 구조 등을 포함한다.

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