고등학교 정보 · 인공지능 · 2022 개정 교육과정
[12정04-02] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12정04-02] 기계학습의 개념을 이해하고, 지도학습과 비지도학습의 차이를 비교·분석한다.
쉽게 풀어 보면
컴퓨터가 데이터로부터 규칙을 스스로 찾아내는 기계학습의 개념을 이해하고, 정답이 있는 데이터로 배우는 지도학습과 정답 없이 데이터의 구조나 묶음을 찾는 비지도학습의 차이를 비교·분석하는 성취기준이에요.
학습지 문항 예시 예시
정답이 있을 때와 없을 때
- 규칙을 사람이 직접 작성하는 전통적인 프로그래밍과 데이터로부터 규칙을 학습하는 기계학습의 차이를 입력과 출력 관점에서 설명하세요.
- 고양이와 개 사진에 이름표를 붙여 학습시키는 경우와 이름표 없이 비슷한 사진끼리 묶는 경우를 지도학습과 비지도학습으로 구분하세요.
- 지도학습에서 학습 데이터와 평가 데이터를 나누는 까닭을 시험 문제 유출에 비유해 설명해 보세요.
- 온라인 쇼핑몰 고객 구매 기록을 분석할 때 지도학습과 비지도학습을 각각 어떤 목적으로 쓸 수 있는지 하나씩 제안하세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 처음 보는 과일 사진을 보고 사과인지 배인지 맞히는 활동으로 사람이 경험을 통해 구분 기준을 익힌다는 점을 떠올려요.
- 전개 1: 이름표가 붙은 과일 무게, 색 데이터로 분류 기준을 찾아보며 지도학습의 학습과 예측 과정을 체험해요.
- 전개 2: 이름표 없는 학생 취미 설문 데이터를 비슷한 응답끼리 묶어 보며 비지도학습의 군집 개념을 익히고 두 방식을 비교표로 정리해요.
- 정리: 생활 속 사례 카드를 지도학습과 비지도학습으로 분류하고 판단 근거를 발표해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
스팸 메일 걸러내기와 음악 앱 사용자를 취향이 비슷한 집단으로 나누기라는 두 과제가 있다. 각 과제에 지도학습과 비지도학습 중 무엇이 적합한지 판단하고, 필요한 데이터의 형태와 학습 결과의 차이를 비교하여 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 스팸 분류는 스팸 여부가 표시된 데이터가 필요한 지도학습, 사용자 묶기는 정답 없이 유사성으로 묶는 비지도학습임을 판단하고 학습 결과가 예측 모델과 군집이라는 차이까지 정확히 비교함 |
| 중 | 두 과제의 학습 방식은 올바르게 골랐으나 데이터 형태나 결과의 차이 설명이 부족함 |
| 하 | 지도학습과 비지도학습을 사람의 감독 여부로만 설명하고 과제에 맞게 구분하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
기계학습 개념 탐구에서 손글씨 숫자 이미지에 정답 이름표가 붙은 데이터로 분류 모델을 학습시키고, 이름표 없이 같은 데이터를 군집화한 결과와 비교함. 군집 결과가 숫자 구분과 정확히 일치하지 않는 까닭을 비지도학습은 정답이 아닌 유사성으로 묶기 때문이라고 설명함. 학습 데이터와 평가 데이터를 분리해야 하는 이유를 과적합과 연결해 제시함.
이 예시는 189자, 나이스 기준 471Byte예요. 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
비지도학습은 사람이 전혀 관여하지 않는 학습이라고 오해하는 학생이 많아요. 정답 이름표가 없다는 뜻일 뿐 데이터 선택, 묶음 개수 설정, 결과 해석은 여전히 사람이 한다는 점을 군집 수를 바꿔 결과가 달라지는 실습으로 보여 주세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 프로그래밍으로 자동화하기 어려웠던 문제를 해결하기 위해, 문제 해결의 방법으로 인공 지능을 적용해 볼 수 있도록 교수·학습을 구성하도록 한다.
- 인공지능 에이전트를 학습자가 직접 프로그래밍하기는 어려우므로 학습자가 접근하기 쉬운 인공지능 플랫폼이나 기계학습 라이브러리를 활용하여 기계학습 모델을 구현하도록 한다. 인공지능 개념을 설명하는 수식이나 프로그래밍 코드에 대한 설명보다는 인공지능을 활용한 실생활의 문제 해결 사례를 통해 인공지능의 개념과 동작 원리를 자연스럽게 학습할 수 있도록 한다.
- 기계학습으로 해결 가능한 지속가능발전목표(SDGs) 관련 문제를 탐색하여 인공지능이 사회 문제 해결에 도움이 되는 경험을 제공하도록 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.