고등학교 실용 통계 · 자료의 분석 · 2022 개정 교육과정
[12실통03-02] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12실통03-02] 실생활에서 공학 도구를 이용하여 모평균을 추정할 수 있다.
성취기준 해설
공학 도구를 이용하여 모평균을 추정하고 추정 결과를 해석하게 한다.
쉽게 풀어 보면
실생활 문제에서 뽑은 표본의 평균과 표준편차로 공학 도구를 이용해 모평균의 신뢰구간을 구하고, 그 결과를 맥락에 맞게 해석하는 성취기준이에요. 표본 크기와 신뢰도에 따라 구간의 폭이 어떻게 달라지는지, 95% 신뢰구간이 무엇을 뜻하는지 정확하게 말할 수 있게 하는 데 무게를 두어요.
학습지 문항 예시 예시
모평균 신뢰구간 구하고 해석하기
- 우리 학교 학생 36명을 임의추출해 하루 수면 시간을 조사했더니 평균 6.5시간, 표준편차 1.2시간이었어요. 공학 도구로 모평균의 95% 신뢰구간을 구해 소수 첫째 자리까지 쓰세요.
- 1번에서 표본 크기만 144명으로 늘리고 표본평균과 표준편차가 같다면 신뢰구간의 폭이 어떻게 달라지는지 쓰고 이유를 설명하세요.
- 신뢰도를 95%에서 99%로 높이면 신뢰구간의 폭이 넓어지는지 좁아지는지 쓰고, 그 이유를 설명하세요.
- '모평균이 이 구간 안에 있을 확률이 95%이다'라는 해석에서 주의할 점을 표본을 여러 번 뽑는 상황과 연결해 써 보세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: '고등학생 평균 수면 시간'을 표본 하나로 딱 한 값만 말하면 왜 불안한지 이야기하며 구간 추정의 필요성을 떠올려요.
- 전개 1: 공학 도구에 표본 자료를 넣어 모평균의 95% 신뢰구간을 구하고 표본평균, 표준오차, 구간의 관계를 확인해요.
- 전개 2: 모의실험 기능으로 같은 모집단에서 표본을 100번 뽑아 신뢰구간을 그려 보고 모평균을 포함하는 구간의 수를 세어요.
- 정리: 표본 크기와 신뢰도를 바꿨을 때 구간의 폭 변화를 표로 정리하고 신뢰구간의 바른 해석을 한 문장으로 써요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
어느 지역 고등학생 64명을 임의추출하여 하루 스마트폰 사용 시간을 조사한 결과 표본평균이 180분, 표본표준편차가 40분이었다. 공학 도구를 이용하여 모평균의 95% 신뢰구간을 구하고, 그 결과를 지역 고등학생 전체의 사용 시간에 대한 해석으로 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 표준오차 5분을 바탕으로 약 170분에서 190분 사이의 신뢰구간을 정확히 구하고, 같은 방법으로 구간을 반복해 만들면 약 95%가 모평균을 포함한다는 의미로 맥락에 맞게 해석함 |
| 중 | 신뢰구간은 정확히 구했으나 해석이 '모평균이 95% 확률로 이 구간에 있다'처럼 부정확하거나 맥락 설명이 부족함 |
| 하 | 표준오차나 신뢰구간 계산에 오류가 있고 결과를 학생 전체의 사용 시간과 연결하여 해석하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
모평균 추정 수업에서 학생 수면 시간 표본 자료를 공학 도구에 입력해 95% 신뢰구간을 구하고 표본평균과 표준오차의 관계를 설명함. 모의실험으로 신뢰구간 100개를 그려 모평균을 포함하지 않는 구간이 몇 개 생기는지 세어 보며 신뢰도의 의미를 반복 추출의 관점에서 해석함. 표본 크기를 네 배로 늘리면 구간 폭이 약 절반이 되는 결과를 직접 확인하고 조사 설계에 반영할 점을 정리함.
이 예시는 214자, 나이스 기준 516Byte예요. 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
95% 신뢰구간을 구한 뒤 '모평균이 이 구간에 있을 확률이 95%'라고 해석하거나, 표본 자료의 95%가 그 구간 안에 있다고 오해하는 학생이 많아요. 표본을 여러 번 뽑아 구간을 반복해 그리는 모의실험을 보여 주면 신뢰도가 방법의 성공률이라는 점을 이해하기 쉬워요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 추정과 검정 과정의 이론에 대한 이해보다 실생활의 구체적인 사례를 통해 통계적 추론 과정을 이해하고 활용하는 데 중점을 둔다.
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.