고등학교 인공지능 기초 · 인공지능의 이해 · 2022 개정 교육과정
[12인기01-02] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12인기01-02] 인공지능에서 탐색의 중요성을 이해하고 문제 해결을 위한 탐색 과정을 설계한다.
쉽게 풀어 보면
인공지능이 문제를 풀 때 가능한 상태를 하나씩 따라가며 답을 찾는 탐색이 왜 필요한지 이해하고, 문제를 초기 상태, 목표 상태, 상태를 바꾸는 규칙인 연산자로 정의해 탐색 과정을 직접 설계하는 성취기준이에요. 강 건너기 같은 퍼즐을 상태 공간으로 바꿔 그려 보는 경험이 수업의 핵심이에요.
학습지 문항 예시 예시
상태 공간으로 문제 정의하기
- 농부가 늑대, 염소, 양배추를 배로 옮기는 강 건너기 문제에서 초기 상태와 목표 상태를 (농부, 늑대, 염소, 양배추)의 위치로 표현하세요.
- 이 문제에서 허용되지 않는 상태 두 가지를 찾아 쓰고, 그 까닭을 설명하세요.
- 초기 상태에서 농부가 한 번 이동했을 때 가능한 다음 상태를 모두 나열하고, 그중 허용되는 상태를 표시해 보세요.
- 탐색 트리를 그려 모두 건너편으로 옮기는 데 필요한 최소 이동 횟수를 구하세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 길찾기 앱이 수많은 경로 중 하나를 골라 주는 장면을 떠올리며, 컴퓨터가 답을 찾는다는 것이 무슨 뜻인지 질문해요.
- 전개 1: 상태, 초기 상태, 목표 상태, 연산자, 상태 공간의 뜻을 강 건너기 퍼즐로 함께 정의해요.
- 전개 2: 모둠별로 탐색 트리를 그려 허용되지 않는 상태를 가지치기하며 목표 상태까지의 경로를 찾아요.
- 정리: 같은 상태가 반복해 나타나는 문제를 짚고, 이미 방문한 상태를 기록해야 하는 까닭을 정리해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
늑대·염소·양배추 강 건너기 문제를 상태 공간 탐색 문제로 정의하여 상태 표현 방법, 초기 상태와 목표 상태, 연산자, 허용되지 않는 상태의 조건을 제시하고, 탐색 트리를 이용해 목표에 이르는 이동 순서를 찾아 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 상태 표현, 초기·목표 상태, 연산자, 제약 조건을 정확히 정의하고, 탐색 트리에서 금지 상태와 반복 상태를 제외하며 7번 이동하는 해를 논리적으로 찾아냄 |
| 중 | 문제 정의 요소를 대부분 제시하고 해를 찾았으나 제약 조건 일부가 누락되거나 탐색 과정 설명이 생략됨 |
| 하 | 문제 정의 요소를 구분하지 못하고 시행착오로 찾은 이동 순서만 제시함 |
세특 기재 예시 예시
탐색 문제 설계 활동에서 강 건너기 퍼즐의 상태를 네 대상의 위치 조합으로 정의하고 농부 없이 염소가 늑대나 양배추와 남는 경우를 금지 조건으로 명시함. 탐색 트리를 그리며 같은 상태가 되풀이되는 가지를 찾아 방문 기록이 필요함을 스스로 발견함. 최소 7번 이동하는 해를 도출하고 모둠원에게 상태 전이 과정을 설명함.
이 예시는 177자, 나이스 기준 433Byte예요. 과목별 세특은 1,500Byte(500자)까지 써요. 내 문장은 나이스 글자수·바이트 계산기로 세어 볼 수 있어요.
세특에는 학생이 실제로 한 활동과 교사가 관찰한 내용만 써요. 대회명·기관명처럼 쓰면 안 되는 내용은 생기부 기재 금지 사전에서 확인할 수 있어요.
학생들이 자주 헷갈리는 점
상태와 행동을 섞어 쓰는 실수가 많아요. 상태는 어느 한 순간의 모습이고, 연산자는 상태를 바꾸는 규칙이라는 점을 구분하게 해 주세요. 또 이미 지나온 상태를 다시 펼치면 탐색이 같은 곳을 맴돌며 끝나지 않을 수 있다는 점을 강 건너기 트리로 직접 보여 주세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 인공지능의 다양한 사례를 탐색하여 실제로 많은 분야에 인공지능이 활용되고 있음을 인식하고, 인공지능을 구현하는 방법으로서 탐색과 추론 방식에 대한 이해를 바탕으로 문제를 해결할 수 있는 능력을 함양하도록 교수·학습을 계획한다. 특히 탐색 방식으로 문제를 해결하는 과정에서는 탐색 알고리즘을 적용한 프로그램을 개발하는 방식으로 활동을 구성하도록 한다.
- 실제 사례를 통해 인공지능의 개념을 정확하게 이해하고 있는지, 인공지능의 중요성을 설명할 수 있는지를 평가한다. 또한, 문제 해결에 적합한 탐색 알고리즘을 선택하여 적용하였는지, 개발한 인공지능 프로그램이 문제를 해결하는 데 효과적이었는지에 중점을 두어 평가하도록 한다.
같은 영역의 다른 성취기준
왓퀴즈는 이런 AI예요
왓퀴즈는 한국 학교의 수업과 기록 업무에 맞춘 교사용 AI예요. 이 사전과 같은 2022 개정 교육과정 성취기준 데이터로 학습지, 수업 PPT, 평가계획서 초안을 만들고, 2026학년도 학교생활기록부 기재요령 원문을 바탕으로 세특 초안을 쓰고 기재 금지 표현을 검사해요.