고등학교 정보 · 알고리즘과 프로그래밍 · 2022 개정 교육과정
[12정03-01] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12정03-01] 복잡한 문제를 해결 가능한 작은 문제로 분해하고 모델링한다.
성취기준 해설
복잡한 문제를 분석하는 단계에서 좀 더 작은 문제로 분해하는 과정을 수행하며, 해결하기 용이하도록 단순화나 구조화하는 모델링 단계를 수행할 수 있어야 한다. 작은 문제의 해결 결과를 종합하는 과정에서 작은 문제를 모두 수행했을 때 전체 문제 해결이 원활하게 이루어지는지, 오류가 없는지를 확인할 수 있어야 한다.
쉽게 풀어 보면
한 번에 풀기 어려운 문제를 해결 가능한 작은 문제로 나누고, 핵심 요소만 남겨 그래프, 표, 순서도 같은 형태로 모델링하는 성취기준이에요. 작은 문제의 해결 결과를 합쳤을 때 전체 문제가 오류 없이 풀리는지 확인하는 과정도 함께 다뤄요.
학습지 문항 예시 예시
큰 문제를 쪼개고 그리기
- 학교 축제 부스 운영 문제를 장소 배정, 시간표 작성, 예산 관리 등 작은 문제로 분해해 계층 구조도로 나타내 보세요.
- 지하철 노선도가 실제 거리와 모양을 생략하고 역과 연결 관계만 남긴 까닭을 추상화 관점에서 설명하세요.
- 교실 다섯 곳을 정점, 복도를 간선으로 하는 그래프를 그리고 모든 교실을 한 번씩 방문하는 경로를 찾아보세요.
- 분해한 작은 문제 중 두 개가 같은 자원을 동시에 쓰려고 할 때 생기는 충돌을 찾아 해결 방법을 제안해 보세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 수학여행 계획 세우기를 통째로 맡았을 때 어디서부터 시작해야 할지 막막했던 경험을 나눠요.
- 전개 1: 수학여행 계획을 숙소, 이동, 일정, 비용으로 나누고 다시 더 작은 하위 문제로 쪼개는 분해 트리를 그려요.
- 전개 2: 이동 문제를 장소를 정점, 이동 시간을 가중치로 하는 그래프로 모델링하고 불필요한 정보를 걸러내요.
- 정리: 작은 문제의 해결 결과를 합쳐 전체 일정표를 만들고 시간이 겹치거나 빠진 부분이 없는지 점검해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
학년 전체 동아리 발표회의 발표 순서와 장소를 정하는 문제를 해결하려고 한다. 이 문제를 작은 문제로 분해하는 과정과 각 문제를 단순화하여 모델링하는 방법을 제시하고, 작은 문제의 결과를 합칠 때 확인해야 할 사항을 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 장소, 시간, 장비, 참가자 문제로 적절히 분해하고 표나 그래프로 모델링하며, 시간 중복, 장소 충돌 같은 통합 시 오류 점검 방법까지 구체적으로 제시함 |
| 중 | 분해와 모델링은 적절하지만 통합 과정의 오류 확인이 막연하거나 일부 하위 문제가 누락됨 |
| 하 | 문제를 나누지 못하거나 나눈 문제가 서로 겹치고 모델링 방법을 제시하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
문제 분해와 모델링 활동에서 학교 시험 감독 배정 문제를 교사별 가능 시간, 과목 제약, 교실 수로 분해하고 표 형태의 제약 모델로 단순화함. 하위 문제를 각각 해결한 뒤 통합하는 단계에서 같은 시간대에 한 교사가 두 교실에 배정되는 충돌을 발견하고 점검 규칙을 추가함. 분해 기준을 명확히 세우는 것이 전체 해결의 정확성에 중요함을 설명함.
이 예시는 191자, 나이스 기준 463Byte예요. 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
문제를 많이 쪼갤수록 무조건 좋다고 생각하는 학생이 있어요. 너무 잘게 나누면 하위 문제 사이의 연결과 통합이 오히려 복잡해지므로, 각 하위 문제가 독립적으로 해결 가능한 수준에서 멈추는 기준을 함께 정해 보게 해 주세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 제시된 문제 상황을 컴퓨팅 시스템으로 해결할 수 있도록 문제 분해, 모델링, 알고리즘 설계 등의 추상화 과정 및 프로그램 작성, 실행 결과 평가, 오류 수정 등의 자동화 과정이 유기적으로 연결되도록 나선형으로 교수·학습을 제시하고 과정 전반을 평가하도록 한다.
- 정렬, 탐색 알고리즘 학습 과정에서 정렬, 탐색의 효율적인 부분을 효과적으로 이해할 수 있도록 실제 대규모 데이터를 정렬하고 탐색하는 과정을 교수·학습 과정에 충분히 포함하도록 한다.
- 다차원 데이터 구조 학습 과정에서 프로그래밍 언어에 따라 2차원 혹은 그 이상의 배열이나 리스트를 활용하도록 하며, 다차원 데이터를 활용하는 이유를 이해하기 쉽도록 실제로 사용되는 데이터의 예시를 충분히 제공하도록 한다.
- 프로그래밍 학습 시 최소 성취수준을 보장하기 위하여 프로그래밍 관련 학습 개념을 우선 이해할 수 있도록 미리 제작된 코드를 제공하거나, 프로그래밍 언어에서 활용할 수 있는 여러 라이브러리를 활용하는 방안을 구상하도록 한다. 기본적인 프로그래밍 개념이 부족한 학생을 위해 수준에 맞게 스스로 학습을 진행할 수 있는 추가적인 교육 내용을 제공하는 것도 고려하도록 한다.
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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.