고등학교 수학과 문화 · 생활과 수학 · 2022 개정 교육과정
[12수문02-03] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12수문02-03] 디지털 기술에 활용된 수학적 내용을 조사하여 설명할 수 있다.
성취기준 해설
디지털 기술에 활용되는 여러 암호 방식이나 보안 체계, 바코드나 QR코드, 컴퓨터 그래픽 등의 다양한 공학 속 수학적 원리를 찾아 조사하고 설명하게 한다.
쉽게 풀어 보면
카이사르 암호의 자리 이동, 큰 수의 소인수분해가 어렵다는 사실에 기댄 공개 키 암호, 바코드 마지막 자리의 검증 숫자, 좌표와 변환으로 그리는 컴퓨터 그래픽처럼 디지털 기술 속 수학 원리를 조사하고 설명하는 성취기준이에요. 원리를 말로만 설명하지 않고 직접 암호를 풀거나 검증 숫자를 계산해 보는 것이 핵심이에요.
학습지 문항 예시 예시
암호와 바코드 속 수학
- 알파벳을 3자리씩 뒤로 미는 카이사르 암호로 MATH를 암호화하고, 암호문 KHOOR를 해독하세요.
- 상품 바코드의 앞 12자리가 880123456789일 때, 홀수 번째 자리에는 1, 짝수 번째 자리에는 3을 곱해 더한 합을 구하고, 그 합에 더해 10의 배수가 되게 하는 검증 숫자(0~9)를 구하세요.
- 61 × 53을 계산하는 것과 3233을 두 소수의 곱으로 나타내는 것 중 어느 쪽이 더 어려운지 비교하고, 이 차이가 암호에 쓰이는 이유를 설명해 보세요.
- 좌표평면에서 점 (2, 3)을 원점을 중심으로 시계 반대 방향으로 90° 회전한 점의 좌표를 구하고, 컴퓨터 그래픽에서 이런 계산이 쓰이는 장면을 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 카이사르 암호로 쓴 짧은 메시지를 칠판에 적고 학생들이 규칙을 찾아 해독하게 해요.
- 전개 1: 자리 이동 암호는 가능한 이동이 25가지뿐이라 쉽게 풀린다는 약점을 확인하고, 곱하기는 쉽지만 소인수분해는 어려운 성질이 공개 키 암호에 쓰인다는 점을 정리해요.
- 전개 2: 교실에 있는 상품 바코드로 검증 숫자를 계산해 보고, 숫자 하나를 잘못 읽으면 검증 숫자로 오류를 알아챌 수 있는지 확인해요.
- 정리: 모둠별로 QR코드 오류 정정, 그래픽의 회전 변환 등 디지털 기술 하나를 더 골라 그 속의 수학 원리를 한 장 설명 자료로 정리해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
실제 상품 바코드 하나로 검증 숫자가 계산되는 방법을 확인하고, 숫자 하나를 잘못 읽었을 때 검증 숫자로 오류를 알아챌 수 있는 이유를 설명하시오. 또한 다른 디지털 기술(암호, QR코드, 컴퓨터 그래픽 등) 하나를 골라 그 속의 수학적 원리도 함께 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 가중치 1과 3을 번갈아 곱한 합으로 검증 숫자를 정확히 계산하고, 한 자리가 바뀌면 합의 일의 자리가 달라져 오류가 드러남을 설명하며 다른 기술의 수학 원리도 정확히 제시함 |
| 중 | 검증 숫자 계산은 맞았으나 오류를 알아채는 원리 설명이 부족하거나 다른 기술의 설명이 부분적임 |
| 하 | 검증 숫자 계산 방법을 잘못 적용하거나 디지털 기술의 수학 원리를 설명하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
디지털 기술 속 수학 탐구에서 상품 바코드의 검증 숫자를 직접 계산하고, 한 자리를 잘못 읽으면 가중합의 일의 자리가 달라져 오류가 드러나는 원리를 설명함. 카이사르 암호는 가능한 이동이 스물다섯 가지뿐이라 쉽게 풀린다는 약점을 찾고, 곱셈은 쉽지만 소인수분해는 어려운 성질이 공개 키 암호의 바탕이 됨을 예를 들어 발표함.
이 예시는 181자, 나이스 기준 445Byte예요. 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
바코드의 마지막 숫자도 상품 정보를 담고 있다고 생각하는 학생이 많아요. 마지막 자리는 앞 숫자들로 계산되는 검증 숫자라는 점을 직접 계산으로 확인하게 하고, 암호에서도 '계산이 쉬운 방향과 어려운 방향'의 차이가 핵심임을 함께 짚어요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 스포츠, 게임, 컴퓨터 등에 관련한 수학적 원리를 탐구할 때 학생 개인의 진로와 연결하여 관련 주제를 다루게 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.