고등학교 정보 · 인공지능 · 2022 개정 교육과정
[12정04-03] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12정04-03] 기계학습을 활용하여 해결할 수 있는 문제와 그렇지 않은 문제를 구분하고, 사회문제 해결에 기계학습을 적용한다.
성취기준 해설
회귀, 분류, 군집 등 기계학습 유형을 이해하고, 이를 통해 해결할 수 있는 실생활 및 사회문제를 선별하여 해결책을 적용할 수 있어야 한다.
쉽게 풀어 보면
회귀, 분류, 군집 같은 기계학습 유형을 이해하고, 데이터에 패턴이 있는 문제와 명확한 규칙으로 풀거나 가치 판단이 필요한 문제를 구분하는 성취기준이에요. 기계학습이 적합한 사회문제를 골라 데이터를 바탕으로 해결책을 설계하고 적용해 봐요.
학습지 문항 예시 예시
기계학습이 풀 수 있는 문제 고르기
- 내일 전력 사용량 예측, 사진 속 쓰레기 종류 판별, 비슷한 상권끼리 묶기를 회귀, 분류, 군집으로 각각 연결하세요.
- 학생 점수의 합계와 평균을 구하는 문제에 기계학습을 쓰는 것이 적절하지 않은 까닭을 설명하세요.
- 데이터가 거의 없거나 과거와 전혀 다른 상황이 발생하는 문제에서 기계학습이 어려운 이유를 쓰세요.
- 우리 지역 사회문제 하나를 골라 어떤 데이터로 어떤 유형의 기계학습을 적용할지 해결 계획을 세우고 예상되는 한계를 적어 보세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 기계학습으로 해결한 사례와 실패한 사례를 짝지어 보여 주고 성패를 가른 조건이 무엇인지 추측해요.
- 전개 1: 회귀, 분류, 군집 유형을 숫자 예측, 범주 판정, 비슷한 것끼리 묶기로 정리하고 문제 카드를 유형별로 분류해요.
- 전개 2: 데이터 존재 여부, 패턴 유무, 규칙의 명확성, 윤리적 판단 필요성 기준으로 기계학습 적용 가능 여부를 판정하는 체크리스트를 만들어요.
- 정리: 모둠별로 고른 사회문제에 간단한 학습 도구로 모델을 만들어 보고 결과와 한계를 발표해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
도시의 공공 자전거가 특정 대여소에서 자주 부족해지는 문제를 해결하려고 한다. 이 문제가 기계학습으로 해결 가능한 문제인지 판단 근거를 제시하고, 회귀, 분류, 군집 중 적합한 유형과 필요한 데이터, 예상되는 한계를 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 과거 대여 기록에 시간, 날씨, 요일에 따른 패턴이 있음을 근거로 적용 가능하다고 판단하고, 대여량 예측에 회귀를 선택하며 필요한 데이터와 돌발 행사 같은 한계를 구체적으로 제시함 |
| 중 | 적합한 유형과 데이터는 제시했으나 적용 가능성 판단 근거나 한계 분석이 부족함 |
| 하 | 인공지능을 쓰면 해결된다고만 쓰고 기계학습 유형이나 필요한 데이터를 제시하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
기계학습 적용 탐구에서 학교 급식 잔반 문제를 정하고 메뉴, 요일, 기온 데이터를 이용해 잔반량을 예측하는 회귀 모델을 구상함. 메뉴 선호처럼 데이터로 드러나는 부분과 영양 균형처럼 사람이 판단해야 할 부분을 구분하여 기계학습의 적용 범위를 설정함. 데이터가 한 학기 분량뿐이라는 한계를 지적하고 수집 기간 확대를 제안함.
이 예시는 180자, 나이스 기준 444Byte예요. 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
기계학습을 쓰면 어떤 문제든 더 잘 풀린다고 생각하는 학생이 많아요. 계산 규칙이 명확한 문제는 일반 프로그램이 더 정확하고, 데이터가 부족하거나 가치 판단이 필요한 문제는 기계학습만으로 풀 수 없다는 점을 사례 비교로 확인하게 해 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.