고등학교 데이터 과학 · 데이터 준비와 분석 · 2022 개정 교육과정
[12데과02-01] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12데과02-01] 데이터를 편향되지 않도록 수집하고, 수집된 데이터의 특성을 분석한다.
성취기준 해설
데이터의 선택과 수집된 데이터를 활용하는 과정에서 발생할 수 있는 편향성을 최소화하고, 수집된 데이터의 출처, 규모, 데이터 속성별 자료형, 간단한 통계적 특성 등 데이터의 특성을 분석하고 파악할 수 있어야 한다.
쉽게 풀어 보면
데이터를 모으는 단계에서 생길 수 있는 표본 편향, 선택 편향을 줄이는 방법을 익히고, 수집한 데이터의 출처, 규모, 속성별 자료형, 평균·최댓값 같은 간단한 통계적 특성을 정리하는 성취기준이에요. 분석보다 앞선 수집 단계가 결과의 신뢰도를 좌우한다는 점을 체감하게 해요.
학습지 문항 예시 예시
치우치지 않게 모으고 특성 살피기
- 급식 만족도를 알아보려고 점심시간에 급식실 앞에서만 설문했다. 이 방법에서 생길 수 있는 편향을 쓰고 개선 방법을 제안해 보세요.
- 전교생 600명 가운데 60명을 뽑아 조사할 때 학년별 인원 비율을 맞추어 뽑는 방법의 이름과 장점을 쓰세요.
- 수집한 데이터의 특성을 정리할 때 확인해야 할 네 항목(출처, 규모, 자료형, 통계적 특성)을 학교 매점 판매 데이터에 적용해 써 보세요.
- 온라인 설문은 응답이 빠르지만 편향이 생길 수 있다. 어떤 편향이 생기는지 설명해 보세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: '우리 학교 학생은 하루 평균 몇 시간 잘까'를 같은 반 친구만 조사했을 때 결과를 전교생 대표로 볼 수 있을지 질문해요.
- 전개 1: 표본 편향, 자발적 응답 편향, 생존자 편향의 사례를 살펴보고 무작위 추출과 층화 추출로 줄이는 방법을 정리해요.
- 전개 2: 모둠별로 조사 주제를 정해 편향을 줄인 수집 계획을 세우고, 미리 준비한 공공 데이터 한 건의 출처, 행과 열의 수, 자료형, 평균과 범위를 정리해요.
- 정리: 모둠 수집 계획을 서로 검토하며 빠진 집단이 없는지 찾아 수정해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
'우리 학교 학생의 스마트폰 사용 시간'을 조사하는 데이터 수집 계획을 세우되, 발생할 수 있는 편향 두 가지와 이를 줄이는 방법을 제시하고, 수집된 데이터에서 확인해야 할 특성(출처, 규모, 속성별 자료형, 간단한 통계량)을 정리하여 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 구체적인 편향 두 가지를 정확히 지적하고 표본 추출 방법으로 줄이는 방안을 제시하며, 데이터 특성 네 항목을 조사 주제에 맞게 구체적으로 정리함 |
| 중 | 편향과 개선 방안은 제시했으나 하나가 모호하거나 데이터 특성 정리가 일부 빠짐 |
| 하 | 편향의 개념을 혼동하거나 데이터를 많이 모으면 된다는 수준에 그침 |
세특 기재 예시 예시
데이터 수집 계획을 세우는 활동에서 점심시간 급식실 앞 설문이 급식을 먹지 않는 학생을 빠뜨리는 선택 편향을 가진다는 점을 찾아 학년별 비율을 맞춘 층화 추출로 계획을 수정함. 수집한 매점 판매 데이터의 출처와 기간, 행과 열의 수, 속성별 자료형, 품목별 평균 판매량을 정리하여 데이터 특성 보고서를 작성함. 표본의 크기보다 대표성이 더 중요하다는 점을 근거와 함께 설명함.
이 예시는 210자, 나이스 기준 512Byte예요. 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
데이터를 많이 모으면 편향이 저절로 사라진다고 믿는 학생이 많아요. 특정 집단이 빠지는 방식으로 모으면 표본이 아무리 커도 치우침은 그대로라는 점을, 같은 반만 조사한 결과와 전교생 무작위 표본 결과를 비교해 보여 주세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 데이터를 수집할 때 다양한 경로로 접근할 수 있는 공공 데이터 포털, 출처가 명확한 민간 데이터 포털을 통해 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 수집하도록 활동을 구성하여 데이터 문해력을 기를 수 있도록 한다.
- 일상 속 데이터를 수집, 전처리, 분석하는 모든 과정에서 데이터 편향, 오류 가능성을 최소화 하기 위한 방법을 탐색하고, 관련 내용을 검증하는 과정을 교수·학습에 포함하도록 한다.
- 데이터 전처리에 어려움을 겪는 학습자의 경우, 전처리가 비교적 간단한 데이터를 제시하여 이상치와 결측치를 탐색하고, 데이터 특성에 적합한 분석 방법을 제시할 수 있는지 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.