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4단원 · (4) 모의 실험하는 소프트웨어
모의 실험하는 소프트웨어
실제로 해 보기 어렵거나 불가능한 일을 소프트웨어로 미리 실험한다. 브라우저 안에서 시뮬레이션을 직접 돌리고, 변수를 바꾸고, 모델을 만든다.
핵심 아이디어
- 실제와 비슷한 모형을 소프트웨어로 구현한 시뮬레이션은 복잡한 문제나 현상의 원리를 탐구하고, 개념을이해하는 데 도움을 준다.
- 소프트웨어 시뮬레이션을 통해 실세계에서 실행하기에 어렵거나 불가능한 대상을 모의적으로 실행한다.
이 단원의 성취기준
단원을 마치면 다음을 할 수 있다.
- [12소생04-01]근거: 교육부 고시 제2022-33호 [별책 4] 고등학교 교육과정 — 정보과 「소프트웨어와 생활」 (4.4 성취기준)
시뮬레이션 프로그램의 개념과 구성요소를 이해하고 가치를 파악한다.
해설 — 시뮬레이션 프로그램 제작을 위해 화면 구성, 구현 기능 등의 요소를 파악하고 시뮬레이션의 실제적 활용을 통해 시뮬레이션의 필요성과 역할을 인식할 수 있어야 한다.
- [12소생04-02]근거: 교육부 고시 제2022-33호 [별책 4] 고등학교 교육과정 — 정보과 「소프트웨어와 생활」 (4.4 성취기준)
다양한 시뮬레이션 프로그램의 활용 분야를 탐색하고 활용 방안을 구상한다.
해설 — 예측, 실험, 게임 등 다양한 분야에서 시뮬레이션 프로그램이 활용된 목적과 방법을 바탕으로 구현하려는 시뮬레이션의 화면 및 기능을 계획할 수 있어야 한다.
- [12소생04-03]근거: 교육부 고시 제2022-33호 [별책 4] 고등학교 교육과정 — 정보과 「소프트웨어와 생활」 (4.4 성취기준)
시뮬레이션 프로그램 구성 방법에 따라 복잡한 문제나 현상의 원리를 시뮬레이션 모델로 표현한다.
- [12소생04-04]근거: 교육부 고시 제2022-33호 [별책 4] 고등학교 교육과정 — 정보과 「소프트웨어와 생활」 (4.4 성취기준)
소프트웨어를 적극적으로 활용하여 시뮬레이션 모델을 구현한다.
학습 로드맵
- 1차시
시뮬레이션이란 무엇일까
시뮬레이션 · 모델 · 변수 · 규칙
- 2차시
시뮬레이션의 가치
시뮬레이션의 가치 · 지속가능성
- 3차시
시뮬레이션의 활용 분야
예측 · 실험 · 게임 · 가상 현실
- 4차시
시뮬레이션 계획하기
화면 구성 · 기능 계획
- 5차시
현상을 모델로 표현하기
모델링 · 추상화 · 확률 모델
- 6차시
시뮬레이션 구현하기 ① 확률
난수 · 몬테카를로 · 반복 실험
- 7차시
시뮬레이션 구현하기 ② 확산
상태 변화 · 감염병 모델 · 개선
수업할 때 짚을 점
교육과정의 「성취기준 적용 시 고려 사항」을 그대로 옮겼다. 교사용.
- 수학적 원리, 과학적 현상, 항공우주 등 다양한 학문 분야의 현상이나 원리를 탐구하거나, 운전, 길찾기, 가상현실 등 실생활에서 활용되는 다양한 사례에서 시뮬레이션 프로그램의 역할을 분석하여 시뮬레이션의 필요성을 인식하도록 한다. 이 과정에서 시뮬레이션 프로그램의 활용이 현실의 자원 사용을 절약하게 함으로써 궁극적으로 지속가능한 발전에도 기여할 수 있음을 안내하도록 한다.
- 목적에 맞는 시뮬레이션 모델을 설계하여 현상이나 원리를 탐구하는 시뮬레이션을 오류 없이 구현하였는지, 시뮬레이션 프로그램의 목표에 부합하도록 기능이 수행되는지 등을 평가하도록 한다.
- 최소 성취수준을 보장하기 위하여 시뮬레이션 프로그램을 제작하지 못하더라도 시뮬레이션이 활용될 수 있는 다양한 아이디어를 도출하도록 하고, 아이디어를 실제로 구현하는 데 필요한 기술적인 방안에 대해 고민할 수 있는 학습 과정을 제공하도록 한다.
교과서 대조
학교에서 쓰는 교과서의 어느 단원이 이 단원에 해당하는지 보여 준다. 우리 목차는 성취기준에서 나왔고, 교과서 단원명은 참고용 병기다.
| 성취기준 |
|---|
| [12소생04-01] |
| [12소생04-02] |
| [12소생04-03] |
| [12소생04-04] |
전체 대조표는 교과서 대조표에서 볼 수 있다. 일부 교과서는 절 제목·쪽수가 아직 확인되지 않았다.