[베리타스알파=김대식 기자] ‘영향평가’에서 윤곽이 드러난 과학 구술고사문항은 지난해 공개된 2014 구술문항과 교육과정 출제근거가 겹치는 문항들이 다수였다. 기출문항 분석을 통한 교과학습이 필요해 보이는 지점이다.

화학의 경우 양초 연소와 관련한 상변화와 화학반응속도를 물어본 문항이 2014 정시에서 노말뷰테인의 연소반응과 관련한 상평형, 용해평형 등을 묻는 문제와 접점이 있었다. 생명과학의 경우 미토콘드리아의 세포호흡과 엽록체의 광합성을 묻는 문제가 나왔는데 2014 수시문항의 알코올 발효와 세포호흡이 관련성이 있어 보였다. 물리는 자기장 속에서 도선이 받는 힘, 지구과학은 판구조론과 온난전선과 관련한 문제로 2014 수시에서 지질학적 시간규모에서 판구조론과 이산화탄소 농도의 관계, 저기압과 고기압에서 부는 바람의 특성에 대한 문제가 출제돼 유사성이 있는 것으로 보인다.

<화학>
화학은 양초의 연소 반응을 이용해 화학반응식, 기체와 온도와 부피사이의 관계, 상변화, 모세관 현상, 화학반응속도론 등을 묻는 문항1과 화학평형과 자유에너지와의 관계, 상평형 등과 관련한 문항2가 나왔다. 문항1은 화학부, 간호대학, 식물생산과학부, 산림과학부, 식품/동물생명공학부, 응용생물화학부, 식품영양학과, 의류학과에서 활용했으며 2개의 소문항으로 구성됐다. 양초 연소와 관련한 화학반응식을 완성하고 연소반응의 예를 물어본 소문항과 양초의 연소와 관련한 상변화와 화학반응속도를 물어보는 소문항으로 구성됐다.

교육과정상 출제근거는 ▲천재교육 <화학Ⅰ> 41~42쪽, 184쪽 화학반응식 ▲비상교육 <화학Ⅰ> 42~43쪽 화학반응식 ▲천재교육 <화학Ⅰ> 13쪽, 16쪽 연소반응 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 97~99쪽 연소반응 ▲상상아카데미 <화학Ⅰ> 15~17쪽 연소반응 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 51쪽 양초의 연소과정에 수반되는 상변화 ▲비상교육 <화학Ⅱ> 45~46쪽 양초의 연소과정에 수반되는 상변화 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 45쪽 모세관현상 ▲비상교육 <화학Ⅱ> 38~39쪽 모세관현상 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 213~321쪽 화학반응속도에 영향을 주는 요인 ▲비상교육 <화학Ⅱ> 225~235쪽 화학반응속도에 영향을 주는 요인 ▲상상아카데미 <화학Ⅱ> 26~27쪽 기체의 온도와 부피 사이의 관계 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 22쪽 기체의 온도와 부피 사이의 관계 ▲상상아카데미 <화학Ⅱ> 87쪽 반응열 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 77~81쪽 반응열 등이다.

실무위원들은 “고교 교육과정에서 단순히 성적이 뛰어난 최상위권 학생과 그렇지 않은 학생의 변별보다는 창의성을 포함한 사고력을 갖춘 학생과 그렇지 않은 학생을 변별할 수 있는 문항이다”고 분석했다. 2014 구술과 비교하면 지난해 정시 과학Ⅱ에서 노말뷰테인의 연소반응과 관련해 반응열, 상평형과 용해평형 등을 물어본 소문항 1-3번, 1-4번, 1-5번을 생각해볼 수 있다.
문항2의 경우 화학부 지원자를 대상으로만 출제했으며, 3개의 소문항으로 구성됐다. 고체-기체 평형 곡선의 형태를 설명하는 문항, 액체-기체 평형 곡선의 형태를 설명하는 문항, 상평형 그림에서 삼중점이 나타나는 이유를 자유에너지를 기반으로 추론할 수 있는지, 실제 물질에서 상평형 그림에 영향을 주는 요소를 제시할 수 있는지 평가하는 문항이 나왔다.

교육과정 출제근거는 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 133~135쪽 화학평형과 자유에너지와의 관계 ▲비상교육 <화학Ⅱ> 129쪽 화학평형과 자유에너지와의 관계 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 150~151쪽 상평형 ▲비상교육 <화학Ⅱ> 151~153쪽 상평형 ▲비상교육 <화학Ⅱ> 86쪽 고체와 액체의 엔탈피 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 83~86쪽 고체와 액체의 엔탈피 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 105~106쪽 엔트로피 ▲비상교육 <화학Ⅱ> 103~105쪽 엔트로피 ▲비상교육 <화학Ⅱ> 151쪽 삼중점 ▲천재교육 <화학Ⅱ> 151쪽 삼중점 등이다.

교육과정을 준수하면서도 변별력이 있었다는 게 실무위원들의 검토의견이다. “지식이 아니라 문제해결능력을 물어보는 문제로 면접 및 구술고사 문항으로 적절하다. 교과서나 수능에서 다루었던 문제를 변형하거나 특정 단원만을 다루는 것보다는 두 단원을 개념적으로 연결해 고교 교육과정을 지키면서 최상위권을 변별할 수 있다.”

<생명과학>
생명과학은 식물과 동물의 에너지 대사와 관련한 세포 소기관인 미토콘드리아와 엽록체에 관한 제시문을 주고 4개의 문항을 출제했다. 식물생산과학부, 식품/동물생명공학부, 응용생물화학부, 바이오시스템소재학부, 간호대학, 식품영양학과, 의류학과가 문항 1만 활용했고 생명과학부가 1번부터 4번문항까지 모두 활용한 것으로 보인다.

문항1은 동물세포가 빛에너지를 ATP로 전환할 수 없는 이유를 물어 세포의 구조에 대한 종합적 개념과 엽록체의 기능에 대한 이해도를 평가했다. 문항2는 미토콘드리아에서 일어나는 세포호흡과 엽록체에서 일어나는 광합성 과정을 연계해 이해하고 있는지 물었다. 문항3은 미토콘드리아에서 ATP 합성이 일어날 때의 그래프를 바탕으로 미토콘드리아와 엽록체가 전자전달계를 통해 ATP를 생성해내는 원리와 전자전달계에 참여하는 연속된 구성요소들의 역할을 이해하고 각 단계가 중단됐을 때 결과를 추론해낼 수 있는지 평가하는 문항이 출제됐다. 문항 4번은 미토콘드리의 세포호흡과 엽록체의 광합성 원리에 대해 상반되는 내용을 비교하며 설명할 수 있는지 평가하는 문제가 출제됐다.

교육과정상 출제 근거는 ▲비상교육 <생명과학Ⅱ> 104~129쪽 세포와 에너지, 광함성 ▲천재교육 <생명과학Ⅱ> 76~87쪽 광합성 ▲천재교육 <생명과학Ⅱ> 57~64쪽 세포호흡, 산화적 인산화 ▲천재교육 <생명과학Ⅱ> 26~27쪽, 72쪽 미토콘드리아와 엽록체의 구조와 역할 ▲천재교육 <생명과학Ⅰ> 천재교육 20~23쪽 세포의 구조 등이었다.

실무위원들은 “전반적으로 고교 교육과정에 충실한 문제이며, 상위권 대학에 진학하는 고등학생 수준을 기준으로 고려하면 충분히 해결할 수 있는 문항들이다”며 “문항3의 경우 그래프에서 나타나는 현상의 원인을 전자전달계의 구조와 기능으로부터 추론하는 것인데 교육과정에서 이를 충분히 다루고 있다”고 분석했다.

2014 수시 문항과 비교해보면 지난해 알코올 발효와 세포호흡을 연계한 오후조 전공적성2와 유사한 것으로 보인다. 세포호흡 외에는 ‘과학Ⅲ’에서 DNA, RNA 등 유전정보에 관한 문제가 출제됐으며, 수시 ‘전공적성Ⅱ’에서는 혈액을 통한 이산화탄소의 운반, 호흡계와 순환계를 이용한 기체의 교환 등을 묻는 문제가 출제됐다.

<물리>
물리천문학부에서만 출제하는 물리는 전체적으로 물리Ⅱ에서 다루는 유도기전력, 단진동 운동 개념, 열역학 법칙 등을 묻는 4개 문항이 출제됐으며 여러 단원이 융합돼 있는 점이 특징이다. 문항1은 유도 기전력으로 인해 전류가 흐르는 도선이 받는 알짜힘을 이해할 수 있는지를 물어봤으며 문항2는 단진동 운동 개념을 응용해 물체가 자기력을 받는 상황에서 역학적 에너지 변화를 이해할 수 있는지를 물었다. 문항3은 열역학 제1법칙과 고무줄의 내부 에너지 및 엔트로피 관계식 등을 응용해 고무줄의 용수철 상수가 온도에 비례하는 것을 이해할 수 있는지를 물었다. 문항4는 열역학법칙과 열역학 과정 등을 응용해 고무줄 카르노 기관을 기술할 수 있는지 등을 물었다.

교육과정상 출제근거는 ▲천재교육 <물리Ⅱ> 145쪽 Ⅱ.2.3. 전자기유도 ▲천재교육 <물리Ⅱ> 25~27쪽 Ⅰ.1.2. 운동법칙 ▲천재교육 <물리Ⅱ> 51~55쪽 Ⅰ.1.6. 단진동 ▲천재교육 <물리Ⅱ> 138~139쪽 Ⅱ2.2. 자기장 속에서 도선이 받는 힘 ▲천재교육 <물리Ⅱ> 82~89쪽 Ⅰ.2.4. 열역학 제1법칙과 열역학 과정 ▲천재교육 <물리Ⅱ> 90~93쪽 Ⅰ.2.5. 열역학 제2법칙과 엔트로피 ▲교학사 <물리Ⅱ> 104~108쪽 Ⅰ.2.5. 열역학 과정 ▲천재교육 <물리Ⅰ> 297~298쪽 열역학 법칙 등이다.

실무위원들은 “고교 교육과정을 바탕으로 정확하고 깊이 있는 개념 이해와 적극적인 사고의 확장을 통해 해결이 가능한 문항이다. 교육과정 해설서에도 명시돼 있어 교육과정에 적합한 문항들이다”며 “문항2에서 교육과정 내용을 에너지가 보존되지 않는 상황으로 일부 확장했으나 소모되는 에너지가 작은 경우의 근사적인 해를 제시해 역학적 에너지에 대한 이해만으로 문항풀이가 가능하다”고 평가했다.

2014 입시에서도 교육과정상 출제근거에 포함된 자기장 속에서 도선이 받는 힘 등과 연계된 출제가 이루어졌다. 2014 정시에서 물리가 출제된 과학Ⅰ 문제2는 4개의 작은 문항으로 출제됐다. 3개 문항 각각 자기장 속에서 도선이 받는 힘, 자기장 속에서 자기쌍극자가 받는 돌림힘, 전류에 의한 자기장과의 내용을 이용해 해결하는 문제가 나왔다. 문제3은 문제1과 문제2를 통해 교과과정에서 배운 내용을 설명하는 문제로, 자성의 근원과 자성체의 근원과 특징을 묻는 문제였다.

<지구과학>
지구환경과학부만 활용한 지구과학문제는 판구조론/ 지구온난화를 활용한 문항 1과 온난전선과 권운 등 기상을 활용한 문항2 등 2개 문항이 출제됐다. 2014 수시에서 판구조론과 관련한 문항은 지질학적 시간규모에서 기후 변화 중 대기 중 이산화탄소 농도가 판구조론적 변화에 관한 문항이 출제됐다. 기상부분의 경우 오전조에서는 대기 운동과 안정도, 수증기의 연직분포 등을 다룬 문항이, 오후조에서는 고기압과 저기압에서 부는 바람의 특성과 관련한 내용이 출제됐다.

판구조론과 관련한 문항은 4개의 소문항으로 출제됐다. ▲판구조론에서 수렴 경계에서 발생할 수 있는 화산, 지진, 조산운동 등의 지질활동을 확인하는 문항 ▲중력탐사를 통해 측정 가능한 표준중력과 중력 이상에 대한 개념을 이해하고 있는지 확인하고 지하 물질의 밀도에 따른 중력 이상의 변화를 판의 수렴 경계에 적용해 추론할 수 있는지 확인하는 문항 ▲판의 수렴 경계에서 일어나는 지질 활동 깊이에 따른 구조 및 특징을 온도와 압력에 따른 다양한 변성 작용에 대입해 응용할 수 있는지 확인하는 문항 ▲이산화탄소와 지구온난화 관계에 대한 이해를 토대로 전 지구적인 기후 변화를 추론할 수 있는지 확인하는 문항 등이 출제됐다.

출제근거는 ▲천재교육 <지구과학Ⅰ> 102~109쪽 판구조론과 지각변동 ▲교학사 <지구과학Ⅰ> 89~100쪽 판구조론과 지각변동 ▲천재교육 <지구과학Ⅱ> 71~77쪽 판구조론과 지각변동 ▲교학사 <지구과학Ⅱ> 79~81쪽 판구조론과 지각변동 ▲천재교육 <지구과학Ⅱ> 25~27쪽 지구의 중력 및 역장 ▲교학사 <지구과학Ⅱ> 22~24쪽 지구의 중력 및 역장 ▲교학사 <지구과학Ⅱ> 77쪽 판구조론 ▲천재교육 <지구과학Ⅱ> 80~81쪽 판의 이동과 지각변동 ▲교학사 <지구과학Ⅱ> 76~77쪽 판의 이동과 지각변동 ▲천재교육 <지구과학Ⅱ> 54~57쪽 변성암의 성질 ▲교학사 <지구과학Ⅱ> 49~51쪽 변성암의 성질 ▲천재교육 <지구과학Ⅰ> 198~201쪽 이산화탄소와 지구온난화와의 관계 ▲교학사 <지구과학Ⅰ> 184~191쪽 이산화탄소와 지구온난화와의 관계 ▲천재교육 <지구과학Ⅰ> 192~194쪽 과거의 기후변화 ▲교학사 <지구과학Ⅰ> 176~178쪽 과거의 기후변화 ▲교학사 <지구과학Ⅰ> 118쪽 화산활동 시 분출되는 물질 ▲교학사 <지구과학Ⅰ> 104~105쪽 대규모 산맥의 화학적 풍화작용 ▲천재교육 <지구과학Ⅰ> 113쪽 대규모 산맥의 화학적 풍화작용 등이다.

온난전선과 관계된 문항은 5개의 소문항이 나왔다. ▲온난 전선과 관련된 속설에 나오는 구름의 학술적인 명칭을 묻는 문항 ▲권운 대표고도, 전선의 이동 속력 및 기울기를 이용해 풀 수 있는 계산하는 문항 ▲해무리, 달무리 생성을 위해 빙정으로 이루어진 권층원이 있어야 함을 알고 있는지 확인하는 문항 ▲연직 기온 분포에 따른 음파 굴절에 관한 내용을 묻는 문항 ▲온난 전선의 연직 기운 분포와 온도에 따른 강수입자 특성 변화에 대한 통합적인 이해를 요하는 문항 등이다. 변별력이 있는 문항은 연직 기온 분포를 활용한 소문항이다. 실무위원들은 “모두 고교 교육과정의 범위와 수준을 준수했다”며 “비교적 널리 알려진 내용이지만 타 문제에 비해 변별력을 줄 수 있을 것 같다”고 평했다.

교육과정상 출제근거는 ▲교학사 <지구과학Ⅰ> 126~130쪽 온난전선 ▲천재교육 <지구과학Ⅰ> 129~131쪽 온난전선 ▲교학사 <지구과학Ⅰ> 134~136쪽 외우와 우박 ▲상상아카데미 <과학> 195쪽 탄성파 ▲천재교육 <지구과학Ⅱ> 19쪽 탄성파 등이다.

 
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