시스템이라는 핵심개념을 중심으로 과학영역 개념과의 연관성을 다루는 ‘시스템과 상호작용’ 영역과 같이 2015 ‘통합과학’은 다른 과학과목을 포함해 타 교과 및 핵심개념을 통한 자연과 문명을 탐구할 기회를 제공하도록 구성되어있다.
예컨대 통합과학의 ‘시스템과 상호작용’ 영역의 경우 ‘인류는 자연의 시스템을 어떻게 이해하고 있는가?’라는 핵심질문에 답하기 위해 소우주에서 대우주로의 전개를 기본 방침으로 채택하고, 소우주인 원소와 세포에서 출발해 지구 시스템을 다루며 이 때 지구 시스템을 뒷받침하는 역학적 시스템으로서 중력을 다루는 방식으로 스토리라인을 구성하고 내용을 전개했다. 시스템이라는 핵심개념을 중심으로 물리, 화학, 생물, 지구과학 등에서 단편적으로 배우는 개념들이 어떤 관련성을 갖는지를 파악할 수 있도록 내용을 구성한 셈이다. 2009 교육과정의 ‘융합형 과학’이 현대과학의 주요 성과를 대변하는 개념들을 망라했다면 2015 ‘통합과학’은 물리 화학, 생물, 지구과학은 물론 타(他) 교과 및 삶 자체와 맞닿아있는 핵심개념을 통해 자연과 문명을 탐구할 기회를 제공하려고 노력했다. 영역별 핵심개념을 살펴보면 다음과 같다.