학교 교육은 교육과정(curriculum)으로부터 시작된다. 우리나라의 학교 교육은 1945년 9월 ‘신조선인의 조선인을 위한 교육’을 공표하여 교육방침과 교육과정을 정하여 시행하였다. 국가교육과정은 총론과 각론으로 구성된다. 총론은 학교교육을 통해 추구하는 인간상, 교육과정 구성의 방침, 학교급(초∙중∙고)별 교육과정 편성과 운영(교육목표, 교과 구성, 교과별 시간 배당, 중점사항), 학교 교육과정 지원 사항으로 구성되고, 각론은 각 교과별 성격, 목표, 내용체계, 성취기준, 교수∙학습 방법, 평가의 주안점 등으로 구성된다.

교육과정이 수립되면 이를 바탕으로 교과서가 집필된다. 교과서가 완성되기까지 통상 2년의 시간이 소요되며, 교과서 집필, 검∙인정을 통한 검증의 과정을 거치게 된다. 교과서는 크게 국정, 검정, 인정 교과서의 세가지 종류로 구분할 수 있는데, 국정 교과서는 국가(교육부)가 편찬하는 것으로 현재 과학의 경우 초등학교 교과서가 국정으로 운영되고 있다. 검정교과서는 교육부가 검정하는 교과서, 인정교과서는 특별한 사유가 있는 경우에 국∙검정도서 이외의 도서를 교과서로 대용할 수 있도록 교육부 장관이 승인한 교과서를 말한다. 현재 우리나라의 교육과정은 1~7차 교육과정, 2007 개정 교육과정을 거쳐 2009 개정 교육과정이 적용되고 있으며, 2018년 현장 적용을 목표로 2015 문∙이과 통합형 교육과정 개정 작업이 한창이다.

2015 문이과 통합형 교육과정은 인문학적 상상력, 과학기술 창조력을 갖추고 바른 인성을 겸비하여 새로운 지식을 창조하고 다양한 지식을 융합하여 새로운 가치를 창출할 수 있는 사람을 미래 사회를 대비하는 인재상으로 제시한다. 특히, 과학기술 소양을 함양할 수 있는 과학교육 강화 방안으로 문∙이과 구분 없이 누구나 필수로 들어야 하는 ‘통합과학’과목이 신설된다.

고등학교 1학년때 배우게 되는 ‘통합과학’은 자연현상에 대한 통합적인 접근과 융복합적 사고가 가능하도록 대주제(Big Idea) 중심의 구성을 가진다. 통합과학을 구상하면서 과학과 교육과정 시안 개발 연구진은 크게 4개의 질문으로 개발을 시작했다. 1.자연을 이루는 물질은 무엇이고, 어떤 규칙성을 지니며, 어디에서 왔을까? 2. 자연은 어떤 시스템으로 구성되어 있고 어떻게 상호작용하는가? 3. 자연을 구성하는 다양한 물질과 생물은 어떻게 변화하는가? 4. 인류는 환경과 에너지 문제에 어떻게 대처하고 있는가? 이 네 개의 큰 질문을 중심으로 스토리라인을 만들고 물리, 화학, 생명과학, 지구과학의 핵심개념들을 적재적소에 배치하여 과목을 구성하고 있다.

지구과학Ⅰ,Ⅱ 과목은 2015 교육과정에서 각각 일반선택, 진로선택과목으로 분리되어 운영될 예정이다. 지구과학Ⅰ은 기초개념 중심으로, 지구과학Ⅱ는 심화 또는 응용 중심으로 내용이 재배열되어 구성되고 있다. 지구과학은 기본적으로 고체, 유체, 천체의 세 영역을 중심으로 20개의 핵심개념을 추출하였고 천체 영역은 태양계, 별, 은하와 우주를 기본 개념으로 구성되었다.

교육과정은 학교교육의 기본적인 설계도와 같다. 이 교육과정을 바탕으로 교과서가 씌어지고, 교사는 교육과정을 바탕으로 교과서를 참고로 하여 교육을 하게 된다. 교육과정은 가르쳐야 할 내용뿐 아니라 학생들이 경험하고 갖추어야 할 탐구, 과학에 대한 태도를 모두 담아야 학생들이 과학적 지식과 탐구 능력, 과학에 대한 태도를 겸비하여 균형 잡힌 인재로 자라나게 된다.