중학교 정보 · 알고리즘과 프로그래밍 · 2022 개정 교육과정
[9정03-04] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[9정03-04] 사례를 중심으로 문제 해결에 적합한 전략을 선택하여 알고리즘을 설계한다.
성취기준 해설
문제를 해결하기 위해 정보 분야에서 활용하는 문제 해결 전략을 이해하고, 문제 해결 과정에 적절한 전략을 활용하여 문제를 해결할 수 있어야 한다.
쉽게 풀어 보면
가능한 경우를 모두 따져 보는 완전 탐색, 매 순간 가장 좋아 보이는 것을 고르는 탐욕 전략, 큰 문제를 작게 나누어 푸는 분할 정복처럼 정보 분야의 문제 해결 전략을 이해하고, 사례에 알맞은 전략을 골라 알고리즘을 설계하는 성취기준이에요. 전략이 항상 최선의 답을 주는지 따져 보는 것도 중요해요.
학습지 문항 예시 예시
전략을 골라 알고리즘 설계하기
- 500원, 100원, 50원, 10원짜리 동전으로 거스름돈 760원을 줄 때 큰 동전부터 고르는 전략을 쓰면 동전이 몇 개 필요한지 구하세요.
- 동전이 400원, 300원, 10원짜리만 있을 때 600원을 큰 동전부터 고르는 전략으로 주면 몇 개가 되는지 구하고, 이것이 가장 적은 개수인지 확인하세요.
- 자물쇠 비밀번호가 세 자리 숫자(000~999)라면 모든 경우를 하나씩 시도하는 전략으로 최대 몇 번 시도해야 하는지 구하세요.
- 학생 32명의 명단을 반으로 나누어 각각 이름순으로 정렬한 뒤 하나로 합치는 방법이 어떤 전략에 해당하는지 쓰세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 거스름돈을 줄 때 가게 직원이 동전을 고르는 순서를 떠올리며 사람들이 자연스럽게 쓰는 전략을 찾아봐요.
- 전개 1: 완전 탐색, 탐욕 전략, 분할 정복의 아이디어를 비밀번호, 거스름돈, 명단 정렬 사례로 익혀요.
- 전개 2: 모둠별로 문제 카드에 알맞은 전략을 고르고 알고리즘을 순서도로 설계한 뒤, 그 전략이 항상 정답을 주는지 반례를 찾아봐요.
- 정리: 전략별 장단점을 정확성과 수행 시간 기준으로 표에 정리하고 문제 특성에 따라 전략을 고르는 기준을 세워요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
500원, 100원, 50원, 10원짜리 동전으로 거스름돈 760원을 줄 때 동전 수를 가장 적게 하는 알고리즘을 설계하고 사용한 전략을 쓰시오. 또 동전 종류가 400원, 300원, 10원일 때 600원을 같은 전략으로 주면 어떤 결과가 나오는지 비교하여 전략 선택 시 주의할 점을 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 큰 동전부터 고르는 탐욕 전략으로 5개(500원 1개, 100원 2개, 50원 1개, 10원 1개)를 구하고, 두 번째 경우 21개가 나와 300원 2개보다 많음을 밝혀 전략의 한계를 설명함 |
| 중 | 첫 번째 경우는 바르게 설계했으나 두 번째 경우의 결과 비교나 전략의 한계 설명이 불완전함 |
| 하 | 동전 개수를 잘못 구하거나 사용한 전략과 알고리즘 단계를 제시하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
문제 해결 전략을 탐구하는 활동에서 거스름돈 문제에 큰 동전부터 고르는 전략을 적용해 알고리즘을 순서도로 설계함. 동전 종류를 바꾸면 이 전략이 가장 적은 개수를 보장하지 못하는 반례를 직접 찾아 발표함. 이후 문제마다 전략이 항상 맞는지 확인하는 질문을 스스로 던지며 알고리즘을 점검하는 습관을 보임.
이 예시는 169자, 나이스 기준 419Byte예요. 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
한 번 효과가 있었던 전략을 모든 문제에 그대로 적용해도 된다고 생각하는 학생이 많아요. 탐욕 전략처럼 빠르지만 항상 최선의 답을 주지는 않는 경우를 반례로 확인하게 하고, 문제 조건에 따라 전략을 고르는 이유를 말하도록 지도해 주세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- 문제를 해결하는 과정에서 문제 발견, 상태 정의, 핵심요소 추출 등의 추상화 단계를 거쳐 알고리즘을 설계하는 과정을 자연스럽게 경험할 수 있도록 교수·학습 절차를 설계하고, 문제 해결 과정 전반을 평가할 수 있도록 보고서나 포트폴리오 등을 활용하여 학생의 사고 과정을 누적하여 기록하도록 한다.
- 학생의 수준을 고려하여 적합한 프로그래밍 언어를 선정하고, 초등학교 실과 과목에서 학습한 기초적인 프로그래밍 기능을 바탕으로 데이터를 순차적으로 저장하는 구조, 논리 연산, 중첩 제어 구조를 활용할 수 있도록 프로젝트의 수준을 적절하게 설정하도록 한다.
- 프로젝트 활동에서는 실생활의 문제를 해결하기 위한 알고리즘을 설계하고 이를 적용한 소프트웨어를 개발하는 활동을 중점으로 교수·학습을 설계하도록 한다. 필요에 따라서는‘컴퓨팅 시스템’ 영역과 연계하여 피지컬 컴퓨팅 시스템을 설계, 제작하고 이를 동작하게 하는 소프트웨어를 결합하는 형태의 프로젝트도 제공할 수 있다.
- 효율적인 알고리즘 설계와 프로그램 작성은 시간, 에너지, 컴퓨팅 시스템 자원을 절약하는 방안임을 학생들이 인식할 수 있도록 안내한다.
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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.