2025 고1 과학, 모의고사로 숨겨진 과학 재능 발견!

고1 과학: 통합적 탐구의 시작

고1 과학은 고등학교에서 처음 만나는 통합 과목으로, 물리, 화학, 생명과학, 지구과학의 핵심을 유기적으로 연결합니다. 자연 현상을 폭넓게 이해하고, 과학적 사고력과 문제 해결 능력을 키우는 중요한 첫걸음입니다. 세상을 새로운 시각으로 바라보게 될 것입니다.

“과학은 자연의 언어를 배우는 과정이며, 고1 과학은 그 언어의 기초 문법을 익히는 시간이다.”

여러분은 고1 과학을 통해 어떤 새로운 발견을 하고 싶으신가요?

세상을 움직이는 힘: 물리 탐구

고1 과학의 물리 영역에서는 우리 주변 현상 뒤에 숨겨진 기본 원리를 탐구합니다. 힘과 운동, 에너지 전환, 열과 온도, 전기와 자기 등 일상과 밀접한 개념을 학습합니다. 특히 뉴턴의 운동 법칙, 역학적 에너지 보존 법칙, 전자기 유도는 자연 현상 설명의 필수 기초입니다. 물체 낙하, 자동차 움직임, 전등 점등 등 모든 현상이 물리 원리로 설명됩니다. 고1 과학의 물리 개념은 심화 학습의 굳건한 토대가 되며, 학생들은 이를 통해 주변 세계를 논리적으로 이해하는 능력을 기릅니다.

물리 개념을 배우면서 혹시 ‘아, 저것도 물리였어?’ 하고 놀랐던 경험이 있나요?

물질의 비밀을 풀다: 화학의 세계

화학은 세상 모든 물질의 근원과 변화를 탐구하는 학문입니다. 고1 과학에서는 물질을 이루는 기본 단위인 원자와 분자의 개념부터 시작해, 이들이 어떻게 연결되는지 보여주는 다양한 화학 결합(이온 결합, 공유 결합)의 원리를 학습합니다. 이를 통해 물질의 성질이 결정되는 방식을 이해하게 됩니다.

우리 주변에서 흔히 접하는 산과 염기의 개념을 배우고, 이들이 반응하는 중화 반응을 통해 물질의 특성을 이해합니다. 또한, 물질 간 전자가 이동하며 일어나는 산화-환원 반응의 원리를 탐구합니다. 철의 부식, 배터리의 작동, 우리 몸속 세포 호흡 등 수많은 자연 현상이 바로 이 반응으로 설명됩니다.

일상 속 화학의 발견

고1 과학의 화학은 단순히 실험실 이야기가 아닙니다. 우리가 마시는 물, 입는 옷, 사용하는 스마트폰 등 모든 것이 화학 물질로 이루어져 있으며, 끊임없이 화학적 변화를 겪습니다. 일상 속 화학을 이해하는 기본적인 틀을 제공하며, 미래의 신소재 개발이나 환경 문제 해결에도 중요한 기초 지식을 제공합니다.

• 연소 반응: 불이 붙고 에너지를 내는 원리
• 소화 과정: 음식물이 몸속에서 분해되는 변화
• 발효 현상: 미생물에 의한 유용한 화학 변화
• 부식 현상: 금속이 녹스는 과정
• 세정 작용: 비누나 세제가 오염을 제거하는 원리

화학은 의학, 농업, 환경 보호 등 다양한 분야와 밀접합니다. 질병 치료, 식량 문제 해결, 생물 다양성 보존까지 화학의 역할은 매우 중요합니다. 고1 과학은 학생들이 이러한 화학의 광범위한 응용 분야에 대한 관심을 키우고, 과학적 소양을 갖추는 데 필수적인 과정입니다.

생명의 경이로움: 생명과학의 이해

생명과학 영역에서는 생명 현상의 본질과 생명체를 이루는 기본 단위인 세포의 구조와 기능에 대해 깊이 있게 학습합니다. 유전 물질인 DNA를 통해 형질이 어떻게 유전되고, 생명체가 환경에 적응하며 진화해왔는지 그 원리를 탐구합니다. 또한, 생명체가 에너지를 얻고 사용하는 생명 활동과 에너지의 과정, 그리고 다양한 생물들이 서로 영향을 주고받으며 살아가는 생태계의 구성과 상호 작용을 이해하게 됩니다. 고1 과학의 생명과학은 우리 자신과 주변의 모든 생명체가 어떻게 존재하고 기능하는지에 대한 근본적인 질문에 답하며, 생명체의 신비로움과 복잡성을 탐구할 기회를 제공합니다.

생명과학의 핵심 주제

• 생명체의 기본 단위: 세포의 구조와 기능
• 생명 현상의 원리: 유전과 진화의 메커니즘
• 생명 활동의 이해: 에너지 흐름과 물질 대사
• 생태계와 환경: 생물과 환경의 상호 작용

이 학습을 통해 학생들은 생명 존중 의식을 자연스럽게 함양합니다. 생명과학은 의학, 농업, 환경 보호, 생명 공학 등 실로 다양한 분야와 밀접하며, 질병 치료, 식량 문제 해결, 생물 다양성 보존에 중요합니다. 고1 과학은 생명과학의 광범위한 응용 분야에 대한 흥미를 키우고, 생명 윤리 및 지속 가능한 발전에 대한 깊이 있는 성찰을 시작하는 중요한 계기가 될 것입니다.

우주와 지구의 신비: 지구과학 탐험

지구과학은 우리가 발 딛고 사는 지구와 그 너머의 광활한 우주를 탐구하는 학문으로, 고1 과학에서 다루는 가장 방대한 분야 중 하나입니다. 이 영역에서는 지구의 탄생과 진화 과정을 이해하고, 지구 표면에서 끊임없이 일어나는 지각 변동의 원리인 판 구조론을 학습합니다. 지진과 화산 활동이 왜 발생하는지, 그리고 대륙이 어떻게 이동해왔는지 그 과학적 배경을 파악하게 됩니다. 이는 지구의 역동성을 이해하는 데 필수적입니다.

지구 시스템의 이해

또한, 지구의 생명 유지에 필수적인 대기와 해양의 순환 시스템을 배우며, 이들이 날씨와 기후에 어떻게 영향을 미치는지 이해합니다. 특히 최근 전 지구적 문제로 대두되는 기후 변화의 원인과 그 심각성, 그리고 우리가 직면한 환경 문제들을 과학적인 관점에서 분석하는 능력을 기르게 됩니다. 미세먼지, 황사 등 일상생활과 관련된 대기 현상도 지구과학적 원리로 설명될 수 있습니다. 지구 내부의 구조와 자원, 그리고 토양과 암석의 형성 과정 등 지구를 구성하는 다양한 요소들도 학습 내용에 포함됩니다. 고1 과학의 지구과학은 우리가 살고 있는 행성의 복잡하고 상호 연결된 시스템을 이해하는 데 필수적인 지식을 제공합니다.

광활한 우주로의 시선

지구 너머의 우주로 시야를 넓혀, 태양계의 구성과 각 행성의 특징, 별의 탄생과 죽음, 그리고 은하와 우주의 진화에 대해서도 탐구합니다. 망원경을 통해 관측되는 아름다운 천체들과 우주 탐사를 통해 밝혀지는 새로운 사실들은 학생들의 상상력을 자극하고 과학적 호기심을 한껏 불러일으킵니다. 고1 과학의 지구과학은 우리가 우주 속 작은 행성에 살고 있다는 사실을 인식하며, 겸손함과 동시에 무한한 가능성을 느끼게 합니다.

현대 사회에서 지진, 쓰나미, 화산 폭발과 같은 자연재해에 대한 이해와 대비는 매우 중요합니다. 고1 과학의 지구과학 지식은 이러한 현상을 과학적으로 분석하고 예측하는 기초를 제공하며, 지속 가능한 미래를 위한 환경 보호와 자원 관리에 대한 과학적 사고를 함양하는 데 기여합니다. 우주 탐사의 최신 동향과 외계 생명체 탐색에 대한 논의는 학생들이 과학의 최전선에 대한 관심을 키우고, 미래 과학 기술 발전에 대한 비전을 갖게 하는 중요한 역할을 합니다.

실전 모의고사 문제

[1번 문항]

난이도: 중

[자료]

그림은 마찰이 없는 곡면 레일을 따라 운동하는 롤러코스터 모형의 모습을 나타낸 것이다. 각 지점에서의 운동 에너지와 위치 에너지를 표에 나타내었다. (단, 공기 저항은 무시한다.)

각 지점에서의 에너지 표

지점	운동 에너지 ($E_k$)	위치 에너지 ($E_p$)	역학적 에너지 ($E_m$)
A	0	E	E
B	E	0	E
C	0.5E	0.5E	E

(자료에 대한 옳은 설명을 <보기>에서 고른 것은?)

• ① ㄱ

• ② ㄴ

• ③ ㄱ, ㄷ

• ④ ㄴ, ㄷ

• ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 및 해설 보기

정답: ③

[정답 해설]

• 이 문항을 통해 학생의 역학적 에너지 보존 법칙에 대한 이해와 자료 해석 능력을 평가하고자 합니다.
• [자료 분석] 제시된 자료는 마찰이 없는 상황에서 롤러코스터 모형의 각 지점(A: 최고점, B: 최저점, C: 중간점)에서의 운동 에너지와 위치 에너지, 그리고 역학적 에너지의 상대적인 값을 보여줍니다. 마찰이 없으므로 역학적 에너지는 항상 보존되어 E로 일정합니다.
• [⑤번 선택지가 왜 정답이 되는지]
  1. ㄱ. A에서 B로 운동하는 동안 물체의 속력은 증가한다. A 지점은 위치 에너지만 있고 운동 에너지는 0이며, B 지점은 운동 에너지만 있고 위치 에너지는 0입니다. A에서 B로 내려오면서 위치 에너지가 운동 에너지로 전환되므로 물체의 속력은 증가합니다. (옳은 설명)
  2. ㄷ. C 지점에서 물체의 운동 에너지는 위치 에너지와 같다. 표에서 C 지점의 운동 에너지와 위치 에너지가 모두 0.5E로 같음을 알 수 있습니다. (옳은 설명)

[오답 풀이]

• ① A에서 B 구간에서 물체에 작용한 알짜힘은 0이다. 물체의 속력이 변하므로(증가) 알짜힘은 0이 아닙니다. 중력이 계속 작용하고 있습니다.
• ② B에서 C 구간에서 물체의 운동 에너지는 감소한다. B에서 C로 올라가면서 운동 에너지가 위치 에너지로 전환되므로 운동 에너지는 감소합니다. 그러나 보기 ㄱ, ㄷ이 옳으므로 ①은 정답이 될 수 없습니다. (보기 내용에 오류가 있었음. “옳은 것만을 고른 것은?” 이므로 ㄱ, ㄷ이 맞으면 ③이 정답)
• ④ 마찰이 없다면 D 지점에서 물체의 역학적 에너지는 A 지점과 같다. 마찰이 없으므로 역학적 에너지는 보존되어 어느 지점에서든 역학적 에너지는 A 지점과 같습니다. 그러나 보기 ㄱ, ㄷ이 옳으므로 ④는 정답이 될 수 없습니다.
• ⑤ 물체의 속력은 B 지점에서 가장 크다. B 지점은 위치 에너지가 0이고 운동 에너지가 최대이므로 속력이 가장 큽니다. 그러나 보기 ㄱ, ㄷ이 옳으므로 ⑤는 정답이 될 수 없습니다.

[출제 의도] 이 문항은 역학적 에너지 보존 법칙을 이해하고, 주어진 자료를 통해 각 지점에서의 에너지 전환 관계를 정확히 파악하는 능력을 측정하기 위해 출제되었습니다.

[2번 문항]

난이도: 중

[자료]

다음은 철의 부식 과정을 나타낸 자료이다.

반응식: $4Fe + 3O_2 + 6H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$

($Fe(OH)_3$는 $Fe_2O_3 \cdot nH_2O$ (녹)으로 변한다.)

(위 자료에 대한 설명으로 옳은 것은?)

• ① 철은 산화되고 산소는 환원된다.

• ② 이 반응에서 산화철은 환원제로 작용한다.

• ③ 철의 부식은 발열 반응이다.

• ④ 이 반응에서 철은 전자를 얻는다.

• ⑤ 물은 산화제로 작용한다.

정답 및 해설 보기

정답: ①

[정답 해설]

• 이 문항을 통해 학생의 산화-환원 반응의 개념과 실제 현상에의 적용 능력을 평가하고자 합니다.
• [자료 분석] 제시된 자료는 철이 산소, 물과 반응하여 녹(수산화철)이 생성되는 과정을 화학 반응식으로 보여줍니다. 이는 대표적인 산화-환원 반응의 예시입니다.
• [①번 선택지가 왜 정답이 되는지]
  1. 철(Fe)은 반응 전 산화수 0에서 반응 후 $Fe(OH)_3$ 내의 $Fe^{3+}$로 산화수가 증가(0 $\rightarrow$ +3)하므로 산화됩니다.
  2. 산소($O_2$)는 반응 전 산화수 0에서 반응 후 $Fe(OH)_3$ 내의 $O^{2-}$로 산화수가 감소(0 $\rightarrow$ -2)하므로 환원됩니다.

[오답 풀이]

• ② 이 반응에서 산화철은 환원제로 작용한다. 산화철($Fe(OH)_3$)은 이 반응의 생성물이므로 환원제로 작용하지 않습니다. 반응물 중 철(Fe)이 전자를 잃고 산화되므로 환원제로 작용합니다.
• ③ 철의 부식은 발열 반응이다. 철의 부식은 에너지를 방출하는 발열 반응이 맞지만, 제시된 자료만으로는 이를 직접적으로 알 수 없습니다. 자료 해석을 통해 풀 수 있는 문제가 아닙니다.
• ④ 이 반응에서 철은 전자를 얻는다. 철은 전자를 잃고 산화됩니다. 전자를 얻는 것은 산소입니다.
• ⑤ 물은 산화제로 작용한다. 물은 반응에 참여하지만, 물 분자 내 산소와 수소의 산화수가 변하지 않으므로 산화제나 환원제로 직접 작용하지 않습니다. 산소($O_2$)가 산화제입니다.

[출제 의도] 이 문항은 산화-환원 반응의 정의를 이해하고, 주어진 화학 반응식에서 각 물질의 산화와 환원 여부를 판단하는 능력을 측정하기 위해 출제되었습니다.

[3번 문항]

난이도: 중

[자료]

다음은 어느 생태계의 먹이 그물과 각 영양 단계별 에너지 흐름을 나타낸 자료이다.

영양 단계별 에너지량 표

영양 단계	에너지량 (kcal)
생산자	10,000
1차 소비자	1,000
2차 소비자	100
3차 소비자	10

(위 자료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?)

• ① 생산자는 광합성을 통해 유기물을 생산한다.

• ② 1차 소비자는 생산자를 먹이로 한다.

• ③ 에너지 흐름은 먹이 그물을 통해 한 방향으로 이동한다.

• ④ 분해자는 생태계에서 물질 순환에 기여하지 않는다.

• ⑤ 상위 영양 단계로 갈수록 에너지량은 감소한다.

정답 및 해설 보기

정답: ④

[정답 해설]

• 이 문항을 통해 학생의 생태계 구성 요소와 에너지 흐름, 물질 순환에 대한 이해를 평가하고자 합니다.
• [자료 분석] 제시된 자료는 생산자, 소비자, 분해자로 이루어진 생태계의 먹이 그물과 각 영양 단계별 에너지 전달 효율을 보여주는 표입니다. 에너지는 상위 단계로 갈수록 감소합니다.
• [④번 선택지가 왜 정답이 되는지]
  1. 분해자(세균, 곰팡이 등)는 생태계 내에서 생산자와 소비자의 사체나 배설물 등 유기물을 분해하여 무기물로 전환합니다. 이 무기물은 다시 생산자에게 흡수되어 유기물 생산에 이용되므로, 분해자는 생태계의 물질 순환에 필수적으로 기여합니다. 따라서 ‘기여하지 않는다’는 설명은 옳지 않습니다.

[오답 풀이]

• ① 생산자는 광합성을 통해 유기물을 생산한다. 생산자는 빛 에너지를 이용하여 광합성을 통해 스스로 유기물을 합성합니다. (옳은 설명)
• ② 1차 소비자는 생산자를 먹이로 한다. 1차 소비자는 생산자를 직접 섭취하여 에너지를 얻는 초식 동물입니다. (옳은 설명)
• ③ 에너지 흐름은 먹이 그물을 통해 한 방향으로 이동한다. 에너지는 생산자에서 소비자, 분해자로 이동하며, 상위 영양 단계로 갈수록 감소하므로 한 방향으로만 흐릅니다. (옳은 설명)
• ⑤ 상위 영양 단계로 갈수록 에너지량은 감소한다. 표에서 볼 수 있듯이, 생산자에서 1차 소비자, 2차 소비자, 3차 소비자로 갈수록 에너지량이 10분의 1씩 감소합니다. 이는 에너지 효율이 10% 정도이기 때문입니다. (옳은 설명)

[출제 의도] 이 문항은 생태계를 구성하는 각 영양 단계의 역할과 에너지 흐름, 그리고 분해자의 물질 순환 기여도를 정확히 이해하고 있는지를 평가하기 위해 출제되었습니다.

[4번 문항]

난이도: 중

[자료]

다음은 지구의 주요 판 경계와 특징을 나타낸 자료이다.

판 경계 유형별 특징 표

경계 유형	판 이동 방향	주요 지형	지진/화산 활동
발산 경계	멀어짐	해령, 열곡대	활발
수렴 경계	가까워짐	해구, 습곡 산맥, 호상 열도	활발
보존 경계	스쳐 지나감	변환 단층	활발 (화산 활동은 거의 없음)

(위 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?)

• ① ㄱ

• ② ㄴ

• ③ ㄱ, ㄷ

• ④ ㄴ, ㄷ

• ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 및 해설 보기

정답: ⑤

[정답 해설]

• 이 문항을 통해 학생의 판 구조론에 대한 이해와 각 판 경계에서 나타나는 지형 및 지각 활동의 특징을 파악하는 능력을 평가하고자 합니다.
• [자료 분석] 제시된 자료는 지구의 주요 판 경계 유형(발산, 수렴, 보존)과 각 경계에서 나타나는 판의 이동 방향, 주요 지형, 그리고 지진 및 화산 활동의 특징을 보여줍니다.
• [⑤번 선택지가 왜 정답이 되는지]
  1. ㄱ. 해령은 판이 멀어지는 발산 경계에서 주로 형성된다. 표에서 발산 경계의 주요 지형으로 해령과 열곡대가 제시되어 있으며, 판이 멀어지는 곳에서 마그마가 상승하여 새로운 해양 지각이 생성되면서 해령이 형성됩니다. (옳은 설명)
  2. ㄴ. 해구는 판이 수렴하는 경계에서 한 판이 다른 판 아래로 섭입할 때 형성된다. 표에서 수렴 경계의 주요 지형으로 해구가 제시되어 있으며, 밀도가 큰 해양판이 대륙판이나 다른 해양판 아래로 섭입하면서 깊은 해구가 형성됩니다. (옳은 설명)
  3. ㄷ. 변환 단층은 판의 생성이나 소멸 없이 판이 스쳐 지나가는 보존 경계에서 나타난다. 표에서 보존 경계의 주요 지형으로 변환 단층이 제시되어 있으며, 판들이 서로 반대 방향으로 수평 이동하면서 지각의 생성이나 소멸 없이 단층이 발달합니다. (옳은 설명)

[오답 풀이]

• 모든 보기가 옳은 설명이므로, 다른 오답 선택지는 존재하지 않습니다.

[출제 의도] 이 문항은 판 구조론의 기본 개념과 발산, 수렴, 보존 경계의 특징 및 관련 지형을 정확히 이해하고 있는지를 종합적으로 평가하기 위해 출제되었습니다.

고1 과학: 미래를 여는 핵심 역량

고1 과학은 자연 이해와 과학적 소양을 키우는 중요한 첫걸음입니다. 물리, 화학, 생명, 지구과학 통합 학습으로 세상을 넓게 보며, 미래 문제 해결과 지식 창조의 기반을 다집니다. 이는 성공적인 성장을 위한 필수 역량입니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 고1 과학은 왜 중요한가요?

고1 과학은 고등학교 첫 통합 과학 과목으로, 물리, 화학, 생명과학, 지구과학의 기초를 유기적으로 연결합니다. 자연 현상에 대한 폭넓은 이해와 과학적 사고력, 문제 해결 능력 함양에 필수적이며, 이후 심화 과목 학습의 굳건한 토대가 됩니다.

Q2: 고1 과학 학습은 어떻게 해야 효과적인가요?

단순 암기보다는 개념이 실제 현상과 어떻게 연결되는지 이해하는 것이 중요합니다. 다음 방법을 활용해보세요:

• 교과서 내용을 바탕으로 주변 과학 현상 관찰
• 스스로 질문하고 답을 찾아가는 탐구적 학습
• 개념 간의 통합적 연결성 파악

Q3: 고1 과학이 진로 선택에 어떤 영향을 줄 수 있나요?

고1 과학은 다양한 과학 분야의 기초를 다루므로, 학생들이 자신의 흥미와 적성을 탐색하는 좋은 기회가 됩니다. 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학 중 관심 분야를 미리 파악하여, 이후 고2, 고3 선택 과목이나 대학교 전공 선택에 실질적인 도움을 받을 수 있습니다.