STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 2022 최적화 데이터 분석 아주대학교 과학영재교육원 2022년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램 프로그램 개요 아주대학교 프로그램명 주요 과목 요소 주 개발자명 주요 수업 개요 차시별 주요내용 (키워드 위주) (신규/수정보 완) 최적화와 데이터 분석 수학2 관련 과목 STEM+I 주요 적용 학년 고2 개발차시 4 구분 기관명 M 수정보완 주요 단원 미분 관련 단원 도함수의 활용 적용 지역 보조 개발자 - 캐릭터의 움직이는 속도를 변화시키거나, 왕복이동시키는 움직임을 구 현해보고, 자신만의 창의적인 움직임을 구현하는 코딩을 작성해 본다. 1차시 – 최적화 2차시 – 최적화의 원리와 데이터 수집 3차시 – 선현회귀 데이터 분석 4차시 - 데이터 분석 보고서 작성 (최적화와 데이터 분석) 교수·학습 지도안 최적화와 데이터 분석 주제 수업일시 2022년 10월 20일 4교시 수업대상 2학년 수업교사 대단원명 소단원명 Ⅱ. 미분 2. 도함수의 활용 03. 함수의 극대와 극소 수업방법 강의 및 발표 수업차시 (해당/전체) 수업 주제(단원) 명 최적화의 이해와 원리 수업형태 강의 및 발표수업 STEM요 소 연계 과목 기술,과학 S ○ T 최화식 1 4 E M ○ 성취기준 [12수학Ⅱ02-08] 함수의 증가와 감소, 극대와 극소를 판정하고 설명할 수 있다. 학습목표 최적화의 의미와 극대극소의 의미를 이해한다. 수업단계 교수⋅학습 활동 수업자료 및 유의점 ▸ 전시학습확인 함수의 최솟값과 최댓값의 의미를 확인한다. 도입 (5분) ▸ 동기유발 핵심적인 개념 및 정보 일상생활에서 최솟값을 구하는 경우를 생각해 본다. 제공 ▸ 학습목표안내 또는 수업흐름 안내 함수의 최댓값, 최솟값과 최적화의 관계 탐구 ▸ 강의주제1: 최적화 사례 - 아마존과 같은 기억에서 최적화 사례 탐구 - 최솟값을 갖는 방식을 이용하여 DATA 조작 여부 분석 학생들이 최적화와 관련된 다양항 상황을 전개 (40분) 생각해보고 자신의 의견을 발표하고 토론하는 시간을 가짐. ▸ 강의주제2: 함수의 증가, 감소, 극대와 극소의 이해 - 함수에서 도함수와 증가, 감소의 관계 이해 - 극값의 상태와 증가, 감소 관계 이해 정리 및 평가 (5분) ▸ 정리 : 오늘 배운 학습 내용에 대한 간략한 정리 ▸ 차시 예고 : 앞으로 수업전개 설명 - 4 - (최적화와 데이터 분석) 교수·학습 지도안 최적화와 데이터 분석 주제 수업일시 대단원명 소단원명 주제(단원) 명 2022년 10월 25일 2교시 Ⅱ. 미분 2. 도함수의 활용 03. 함수의 극대와 극소 최적화 이해와 자료수집 연계 과목 정보, 공학 수업대상 2학년 수업교사 수업방법 강의 및 실습 수업형태 실습 STEM요 소 S T 수업차시 최화식 2 4 (해당/전체) ○ E M ○ 성취기준 [12수학Ⅱ02-08] 함수의 증가와 감소, 극대와 극소를 판정하고 설명할 수 있다. 학습목표 최적화의 원리를 이해하고 분석하고자 하는 데이터 수집할 수 있다. 수업단계 교수⋅학습 활동 수업자료 및 유의점 ▸ 전시학습확인 함수의 극값의 구하는 방법을 확인한다. 도입 (5분) ▸ 동기유발 핵심적인 개념 및 정보 DATA에 가장 가까운 직선을 어떻게 찾을지 생각해 본다. 제공 ▸ 학습목표안내 또는 수업흐름 안내 데이터를 분석하는 방법 탐구 ▸ 강의주제1: 데이터를 가지고 추세선 찾아보기 - 간단한 데이터에서 극값을 이용하여 추세선의 기울기 구해보기 - 추세선의 의미 해석해보기 추세선을 찾는 과정과 전개 (40분) 미분의 관계를 충분히 이해시킨다. ▸ 강의주제2: 분석하고자 하는 데이터 자료 찾기 - 분석하고자 하는 데이터 찾기 - 간단한 데이터에서 극값을 이용하여 추세선의 기울기 구해보기 정리 및 평가 (5분) ▸ 정리 : 오늘 배운 학습 내용에 대한 간략한 정리 ▸ 차시 예고 : 앞으로 수업전개 설명 - 22 - (최적화와 데이터 분석) 교수·학습 지도안 최적화와 데이터 분석 주제 수업일시 대단원명 소단원명 2022년 10월 26일 3교시 수업대상 Ⅱ. 미분 2. 도함수의 활용 03. 함수의 극대와 극소 주제(단원) 명 프로그램을 통한 추세선 찾기 수업교사 수업차시 수업방법 실습 수업형태 프로그램 실습 STEM요 소 연계 과목 정보, 공학 2학년 S 최화식 3 4 (해당/전체) T ○ E M ○ 성취기준 [12수학Ⅱ02-08] 함수의 증가와 감소, 극대와 극소를 판정하고 설명할 수 있다. 지오지브라를 이용하여 선형회귀 데이터 분석을 할 수 있다. 학습목표 수업단계 교수⋅학습 활동 수업자료 및 유의점 ▸ 전시학습확인 극대극소를 이용하여 추세선의 기울기를 구해본다. 도입 (5분) ▸ 동기유발 핵심적인 개념 및 정보 프로그램의 유용성에 대해 생각해 본다. 제공 ▸ 학습목표안내 또는 수업흐름 안내 컴퓨터 프로그램을 이용한 데이터 분석 ▸ 강의주제1: 프로그램 활용방법의 이해 - 지오지브라 기본 사용법 이해 - 지오지브라를 이용하여 추세선 구하는 방법 이해 지오지브라 프로그램 전개 (40분) 사용법에 대해 충분히 설명한다. ▸ 강의주제2: 프로그램으로 데이터 분석하기 - 자신이 찾은 데이터를 입력하여 추세선을 그려보고, 추세선의 기울기를 구해보 기 - 지오지브라 프로그램으로 미래 결과를 예측해보고 데이터 분석해보기 정리 및 평가 (5분) ▸ 정리 : 오늘 배운 학습 내용에 대한 간략한 정리 ▸ 차시 예고 : 앞으로 수업전개 설명 - 37 - (최적화와 데이터 분석) 교수·학습 지도안 최적화와 데이터 분석 주제 수업일시 대단원명 소단원명 주제(단원) 명 2022년 10월 27일 4교시 수업대상 Ⅱ. 미분 2. 도함수의 활용 03. 함수의 극대와 극소 데이터 분석 보고서 작성하기 2학년 수업방법 발표수업 수업형태 발표수업 STEM요 소 연계 과목 정보, 공학 S 수업교사 최화식 수업차시 4 4 (해당/전체) T ○ E M ○ 성취기준 [12수학Ⅱ02-08] 함수의 증가와 감소, 극대와 극소를 판정하고 설명할 수 있다. 학습목표 데이터를 분석하고 해석하여 결과 보고서 작성 및 발표할 수 있다. 수업단계 교수⋅학습 활동 수업자료 및 유의점 ▸ 전시학습확인 지오지브라를 이용하여 추세선 구하는 방법을 상기한다. 도입 (5분) ▸ 동기유발 핵심적인 개념 및 정보 프로그램의 유용성에 대해 생각해 본다. 제공 ▸ 학습목표안내 또는 수업흐름 안내 자신이 분석한 자료를 정리하여 보고서로 작성하고 발표한다. ▸ 강의주제1: 데이터 분석 보고서 작성하기 - 지오지브라를 이용하여 분석한 내용을 바탕으로 미래 결과를 예측하는 데이터 분석 보고서 작성 보고서를 발표하고 상호 전개 (40분) 평가하는 과정에서 긍정적인 요소를 찾을 수 있도록 한다. ▸ 강의주제2: 분석 보고서 발표 및 평가하기 - 자신이 작성한 보고서를 발표하고 상호 평가하기 정리 및 평가 (5분) ▸ 정리 : 오늘 배운 학습 내용에 대한 간략한 정리 ▸ 차시 예고 : 앞으로 수업전개 설명 - 52 -