Transcript 정보의_표현과_관리II

고등학교 정보 교육과정
교육과정의 소개
• ‘정보’는 지식·정보 사회를 올바르게 이해하고,
정보 과학과 기술에 대한 올바른 지식 습득 및
활용을 통하여 창의적인 문제 해결력을 향상시
키기 위한 과목이다.
• 고등학교 ‘정보’는 1∼9학년까지 이수한 컴퓨터
관련 기초·기본 교육을 바탕으로 10∼12학년에서
선택하여 이수할 수 있으며 정보 처리와 문제 해
결 방법을 익히기 위해 필요한 능력을 함양하기
위한 과목이다.
정보 교과의 성격(1)
• 정보 기술 활용을 통해 미래 지향적 사고력, 논
리적 사고력, 창의적 사고력, 의사결정력 등을 함
양시키는 과목이다.
정보의 수집, 생산, 가공, 저장
정보의 공유, 유통, 확산
정보를 활용한 창의적 문제 해결력 신장
미래 지향적 사고력, 논리적 사고력, 창의적 사고력 신장을 도모
정보 교과의 성격(2)
• 정보의 기본적인 개념과 원리를 습득하고 정보
처리를 위한 기능을 익힘으로써 창의적이고 실
질적인 문제 해결 능력을 신장시키는 과목이다.
컴퓨터 과학에 대한
기본적인 개념과 원리 습득
정보 처리 능력 습득
다양한 현상 및 문제를 표현 하고 해석
창의적이고 실질적인 문제 해결 능력 향상
유연하고 다양한 사고 활동 및 경험 확대
정보 교과의 성격(3)
• 정보 사회에서 일어나는 현상과 문제를 분석하
고 적절한 형태로 표현할 수 있는 능력을 기르는
과목이다.
지식, 정보의 대량 생산 및 유통
짧은 주기
적절한 정보의 탐색
정보를 합리적으로 활용하는 능력
현상과 문제를 수집, 분석, 평가하고 적절한 형태로 정보를 재구성
정보 교과의 성격(4)
• 정보 기기의 다양한 특성과 장점을 활용하여 정
보를 효율적으로 처리할 수 있는 기본적인 능력
을 기르는 과목이다.
정보 통신 기술의 발달
정보 기기를 통한 효율적 처리
다양한 정보 기기의 특성과 장점을 활용하여 정보를 효율적으로 처리
정보 교과의 성격(5)
• 정보 사회의 일원으로 갖추어야 될 정보 윤리,
정보 보호, 정보 보안에 대한 내용을 이해하고
실천할 수 있는 태도를 고취시키는 과목이다.
사이버 공간의 익명성과 접근성
다양한 긍정적, 부정적 요소
정보사회의 특징, 정보 윤리, 정보 보로, 지적 재산권
올바른 정보 윤리의식 함양, 정보사회의 다양한 문제를 능동적으로 대처
‘정보의 표현과 윤리’의 단원 목표
• 논리와 추론 방법 및 원리, 관계와 함수, 데이터
베이스 관리 방법에 대해 이해하고 현실 세계의
정보를 컴퓨터가 처리할 수 있는 형태로 표현하
고 구조화할 수 있으며 대량의 정보를 체계적으
로 관리할 수 있다.
현실
정보
예
명제와 술어 논리
관계와 함수 개념으로 명료화, 간략화
•대량의 자료를
체계적을 관리
•데이터베이스
의 개념과 활용
‘정보의 표현과 관리’ 내용 영역
영역
논리와
추론
관계와
함수
대량의
자료 관리
내용 요소
•명제 논리
현실의 정보와 지식은 서로 연관성을 가짐
•술어 논리
정보들 간의 연관 관계는 정형화되어 처리
•추론과 증명
지식은 명제와 술어 논리를 통하여 표현
•관계의 표현 및 특성
•함수의 특성 및 종류
•데이터베이스 개념과 모델
•개체-관계 다이어그램
•데이터베이스 연산
정보의 상호 연관성을 ‘관계’와 ‘함수’의 개
념으로 표현
대량의 자료를 체계적으로 관리하고 이용
데이터베이스의 개념과 활용 방법 학습
‘논리와 추론’ 영역별 내용
• 명제와 명제 논리에 나오는 여러 가지 정의들을 익
힌다. 또한, 논리 연산자를 통해 복합 명제를 구성하
고 명제의 진릿값을 판단한다.
• 술어 논리에 나오는 여러 가지 정의들을 익힌다.
• 논리 연산자의 의미와 연산법을 익히고 추론 규칙에
따라 주어진 문제를 추론한다. 또한 명제의 증명 방
법을 익히고 귀납적 방법을 통해 주어진 문제를 증
명하는 과정을 설계한다.
‘관계와 함수’ 영역별 내용
• 관계의 개념 및 표현 방법을 익히고, 관계의 특
성을 이해한다.
• 함수의 개념을 익히고 단사함수, 전사 및 전단사
함수, 역함수, 합성 함수의 특성을 이해한다.
‘대량의 자료 관리’ 영역별 내용
• 데이터베이스의 개념과 모델을 이해하고, 실생활의
사례를 데이터베이스로 표현하면서 데이터베이스의
구성 요소를 익힌다
• 개체-관계 모델의 기본 개념을 익히고, 개체-관계 모
델을 활용하여 주어진 문제를 개체-관계 다이어그램
으로 표현한다.
• 데이터베이스의 기본 연산을 활용하여 데이터를 원
하는 형태로 가공 및 처리한다.
교수-학습 지도시 유의사항
• 정보 처리 기능의 학습은 단순한 기능 실습 위주가 아니
라 실질적인 문제 해결 능력을 신장시킬 수 있도록 지도
한다.
• 생활 속에서 일어나는 현상과 문제를 분석하고 적절한
형태로 표현할 수 있는 능력을 기를 수 있도록 지도한다.
• 일괄적인 동일 수준의 학습 방식을 지양하고, 가급적 학
생의 수준 차에 따라 학습 방법 및 과제를 달리하여 지도
한다.
교수-학습 지도시 유의사항
• 정보의 활용 방법을 이해하여 생활 주변이나 다른 교과
에서 접할 수 있는 정보와 관련된 여러 가지 문제의 형태
를 논리적이고 창의적으로 해결할 수 있도록 한다.
• 실습의 경우는 컴퓨터의 활용뿐만 아니라, 원리나 법칙
을 이해할 수 있는 오프라인에서의 다양한 활동이나 게
임 등을 활용하여 지도한다
‘정보의 표현과 관리’ 지도시 유의사항
• 논리와 추론 방법 및 원리, 관계와 함수의 이해, 데이터
베이스 관리에 대한 이해 및 실습을 통해 현실 세계의 정
보를 컴퓨터가 처리할 수 있는 형태로 표현하고 구조화
할 수 있도록 지도한다.
정보 표현을 위한 수학적 지식
DB 관련 지식
추상적 개념이기 때문에
다양한 사례를 활용.
현실 정보를 컴퓨터로 처리할 수 있도록 표현
자료의 구조화
DB는 실습 가능하며
공개SW 권장.
‘정보의 표현과 관리’ 평가시 유의사항
• 논리와 추론 방법 및 원리, 관계와 함수를 이해하고,
• 현실 세계의 대량의 정보를 컴퓨터가 처리할 수 있는 형
태로 표현하고 관리할 수 있는지 평가한다.
‘정보의 표현과 관리’ 내용 분석
명제와 명제 논리의 기본적인 개념
• 명제, 명제 논리의 기본적인 개념을 설명한다.
• ‘논리와 추론’ 단원은 추상적인 개념을 포함하고 있
는 단원이다.
• 절대 컴퓨터를 사용하는 실습이 아니다.
• 그러므로 학생들의 이해도 향상을 위해서 실제 생활
에서 명제와 술어 논리 등이 어떻게 활용되는지 제
시하고, 이해할 수 있도록 하는 것이 중요하다.
논리 연산자의 역할
• 논리 연산자의 종류를 설명하고, 학생들로 하여
금 논리 연산자의 진리표를 완성하는 활동을 제
시할 수 있다.
• 이는 앞서 학습한 명제에 대한 적용 뿐만 아니라
1/0(True/False)의 논리식으로의 확장을 통한 심
화학습 자료를 제공도 생각해 볼 수 있다.
복합 명제의 구성과 진릿값 판별
• 단순 명제들로 이루어진 복합 명제를 설명하고, 단순
명제들의 참/거짓을 판단하며, 논리 연산자를 이용
하여 복합 명제를 참/거짓을 판단할 수 있도록 한다.
• 이를 통하여 현실 세계의 예를 들어 설명한다.
• 다수의 교과서 역시 복합 명제의 개념을 설명하면서
참/거짓을 판단할 수 있는 예를 통하여 학생들이 진
릿값을 판단할 수 있는 능력을 신장시키고자 하고
있다.
술어와 술어 논리의 기본적인 개념
• 명제 논리의 한계점을 설명하며, 동시에 술어 논
리의 필요성을 설명하고 있다.
• 이는 현실 문제를 명제 논리로만 설명하는 데에
한계가 있으며 이를 보완하기 위한 술어 논리의
필요성을 제기하고 있다.
술어를 통한 효율적인 정보의 표현
• 술어를 통하여 현실 세계의 정보를 표현하는 방
법을 익힌다.
• 이를 위하여 ‘한정자’라는 개념을 소개하고 있으
며, 한정자를 통하여 술어 논리를 보다 정교하게
다듬는 방법을 제시한다.
논리 연산과 추론 규칙
• 이 단원은 논리와 추론이 현실 세계의 문제를 어떻
게 적용되는지를 간단한 사례를 중심으로 설명할 것
을 권장하고 있다.
• 또한 내용의 난이도가 높지 않도록 주의하도록 한다.
즉, 모든 추론과 논리 연산에 대한 내용을 포함할 필
요는 없으며 명제와 술어의 형태로 표현된 정보가
실제로 어떻게 사용되는지 예시를 제시하는 것도 수
업을 진행하는 하나의 방법이다.
귀납적 방법으로 결과의 추론
• 귀납적 방법을 사용하여 결과를 추론하는 방법
을 익히도록 하는데, 교육과정 해설에는 귀납적
방법만 명시 되어 있다.
• 그러나 귀납적 방법과 연역적 방법을 서로 상보
적인 성격이 강하기 때문에 학생들에게는 귀납
적 방법과 더불어 연역적 방법을 보충하여 설명
하여야 할 것이다.
관계와 이항관계의 기본적인 개념
• 관계와 이항관계의 기본적인 개념을 소개한다.
두 개 이상의 정보 집합들 간에 존재하는 ‘관계’
를 통하여 정보를 효율적으로 표현할 수 있음을
제시한다.
관계의 특성
• 교과서마다 관계의 특성을 공통적으로 소개하고 있지 않다. A,
C, D교과서의 경우에는 관계의 표현 방법에 관하여 서술하고
있으며, B, E에서는 관계의 특성으로 반사 관계, 대칭 관계, 추
이 관계, 동치 관계 등을 설명하고 있다.
• 이는 교육과정 해설에 ‘관계의 특성 이해’라고 추상적으로 제
시되어 있을 뿐만 아니라, ‘높은 난이도의 개념 설명은 가급적
지양한다’라는 의미에서 실제 교수-학습에서는 ‘관계의 표현’
에 관해서만 설명하고, 이후 소개될 관계형 자료표현을 위한
사전 지식 수준으로 수업을 진행하면 될 것이다.
정보의 관련성을 ‘관계’로 표현
• 현실 세계의 사례를 들어 두 개 이상의 정보 집
합 간의 관계를 화살 도표를 이용하여 표현하는
연습을 한다.
함수의 기본적인 개념
• 이항관계에서 특별한 경우로써의 함수의 개념을
학습한다.
• 이는 학생들로 하여금 정보 과학에서 정보를 효
율적으로 표현하고 구조화하기 위한 방법이라는
것을 이해할 수 있도록 한다.
함수의 특성
• 함수의 특성에서는 단사함수, 전사함수, 전단사
함수, 역함수, 합성함수의 특성을 제시한다. 학생
들이 수학교과에서 학습하여 익숙한 화살도표를
이용하여 예를 제시한다.
대량의 자료 관리의 특성과 어려움
• 대량의 데이터를 관리할 때 발생하는 데이터 간
의 관계를 설명하고, 이러한 데이터를 파일, 폴더,
또는 문서 파일 등으로 저장하는 방법을 소개하
고, 이러한 방법을 사용함으로써 발생할 수 있는
중복성, 무결성 등의 문제를 제시한다.
• 이는 다음 학습내용인 ‘데이터베이스의 필요성’
과 자연스럽게 연결될 수 있는 고리 역할을 한다.
데이터베이스의 필요성
• 대량의 자료 처리의 어려움을 설명함으로써 자연스
럽게 데이터베이스의 필요성을 인식할 수 있도록 한
다.
• 이는 여러 교과서에서도 이와 같은 방식으로 데이터
베이스의 필요성을 언급하고 있다. 뿐만 아니라 교육
과정 해설에서도 ‘자료 관리의 어려움과 불편함 →데
이터베이스의 필요성과 개념 파악’이라는 구성을 제
시하고 있다.
데이터베이스의 개념 및 모델
• 데이터베이스는 추상적인 개념임에는 분명하나
실생활의 여러 현상들을 모델링하여 체계화 시
킨 것이다. 이에 학생들에게 데이터베이스가 실
생활에 얼마나 다양하게 사용되고 있으며, 유용
하게 활용되는지 이해할 수 있는 내용을 제시한
다.
개체-관계 모델의 기본 개념
• E-R 모델을 소개하면서, 학생들에게 ‘모델’이라는
개념에 대해서 소개가 필요할 것으로 보인다.
• ‘모델’은 현실 세계를 간단하게 도식화하여 표기
하는 방법으로 E-R 모델은 개체와 관계간의 현상
을 도식화하는 것이라고 할 수 있다.
개체-관계 다이어그램으로 표현
• 교육과정 해설에는 E-R다이어그램의 기본 개념을 익
히고, 이를 통하여 주어진 실제 현상을 ER다이어그
램으로 표현할 수 있는 능력 신장시키는 것을 목적
으로 하고 있다.
• 수업시 학생들에게 E-R다이어그램의 개념과 더불어
‘학급의 성적표’와 같은 실제 현상을 E-R다이어그램
으로 표현하는 것을 예제로 제시하는 것도 하나의
방법이다.
관계형 데이터베이스 모델의 개념과 특성
• 관계형 데이터베이스 모델의 개념과 특성을 소
개할 때, 테이블 형태의 릴레이션을 제시하여 설
명하고 있다.
• 이는 교육과정 해설에 ‘기본적인 원리와 개념을
간단한 사례를 중심으로 설명하며, 난이도가 너
무 높지 않도록 주의한다.’라고 제시하고 있다.
데이터베이스의 연산의 이해
• 교육과정 해설은 ‘연산의 역할을 이해’라는 목표
를 제시하고 있는데, 단순히 SQL문을 제시하는
것보다 관계 대수 연산을 기본으로 하여 SQL문
을 제시하는 것이 필요함.
• 또한 교육과정 해설에는 실습시에 매우 기초적
인 수준으로 한정하며, 공개용 SW를 권장
기본 연산자를 통한 자료의 가공 및 처리
• DDL과 DML을 구분하여 학생들에게 제시하는
것이 필요함
정보 교과서 출판사별 저자
미래엔컬쳐그룹 저자
• 이원규 - 고려대학교 사범대학 컴퓨터교육과 교수
• 정순영 - 고려대학교 사범대학 컴퓨터교육과 교수
• 유승욱 - 서울 광진중학교 교사
• 이승현 - 서울 대광고등학교
• 신은미 - 경기 통진고등학교 교사
• 김태욱 - 서울 장충고등학교 교사
• 김종혜 - 경기과학고등학교 교사
형설출판사 저자
• 이태욱 - 한국교원대학교 컴퓨터교육과 교수
• 안성훈 - 한국교육개발원 연구위원
• 최현종 - 서원대학교 사범대학 컴퓨터교육과 교수
• 강병호 - 경기 삼일상업고등학교 교사
• 서성원 - 서울 마포고등학교 교사
천재교육A 저자
• 김현철 - 고려대학교 사범대학 컴퓨터교육과 교수
• 김보승 - 인천중앙여자상업고등학교 교사
• 하성일 - 제주제일고등학교 교사
• 이용진 - 경기 중동중학교 교사
• 김길한 - 대학교 강사
천재교육B 저자
• 정관용 - 세종과학고등학교 교사
• 남진표 - 등촌고등학교 교사
• 선용규 - 도봉고등학교 교사
삼양미디어 저자
• 김석우
• 오민근
• 박장환
• 백장현
교과서별 활동 내용 개수 비교
교과서 A
출판사
영역
정보 기기의
구성과 동작
정보의
표현과 관리
문제 해결
방법과 절차
정보 사회와
정보 기술
총계
교과서 B
교과서 C
교과서 D
교과서 E
대
심
탐
실
심
탐
실
화
구
습
화
구
습
활
활
노
활
활
노
동
동
트
동
동
트
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