언플러그드 활동의 이론과 실제(Unplugged Activity / Computing)

언플러그드 활동 (Unplugged Activity)

송상수( 엔트리코리아 / 소프트웨어 교육 연구소 )

[email protected]

박찬규(신남성 초등학교)

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2) 75 75 89입력

3) 설문 문항 ‘2문항’ 응답하기

목차

02 언플러그드 활동 사례와 실습

01 언플러그드 활동 이란?

언플러그드 이전에..

이제, 소프트웨어를 만들어 보자!

그런데 소프트웨어가 뭐지?

소프트웨어 ≒ 프로그램

사람이 하고 싶은것을 컴퓨터에게 일로 시킨 것

프로그래밍 = 코딩 = 프로그램을 만드는것

매달 우리 식구가 돈을 얼마나 쓰는지 쉽게 확인할 수

없을까?

문제상황 문제해결방볍 찾기 알고리즘으로 만들기 프로그래밍 하기

귀찮아..


컴퓨터로 어찌하면 되겠지.


우리가 돈 쓰는건 카드랑, 현금뿐이

고. 현금은 항상 현금영수증을 발급하니까 이 두 정보를 받아서 뭐 어떻게

하면 되지 않을까?



좀더 자세히

말해봐요~

알고리즘으로 표현해볼게


알고리즘은 또 뭐에요?

알고리즘은

주어진 문제를 해결하는 방법을 순서대로 잘 나열 해 놓은것을 말해~


알고리즘은 또 뭐에요?

알고리즘을 나타내는 방법은 여러가지가 있는데 그냥 일상언어로 말하는것과 순서도라고 하는 그림으로 표현하는 것과 프로그래밍 언어와 비슷하게 표현하는 방법이 있어. 난 일상언어로 표현해 볼게


그럼 일상언어로 알고리즘을 표현해

봐요~

일상언어로 알고리즘을 표현해볼게 1. 컴퓨터에 ‘금액’을 저장할 수 있는 공간을 만들고 2. 인터넷 카드사 홈페이지에서 그 달의 우리가족 카드 사용내역을 받아와서 쓴 돈을 ‘금액’을 저장하고. 3. 국세청에서 그 달의 현금영수증 발급금액을 받아와서 기존의 ‘금액’에 더해주고 4. 컴퓨터 화면에 그 ‘금액’을 보여주면 되는거지 뭐~


근데 그걸 컴퓨터가 어떻게 해

요?

프로그래밍 언어로 방금 생각한 것을 표현하기만 하면 돼~


프로그래밍 언어는 또 뭐

에요?

내가 방금 말한걸 컴퓨터가 알아서 하려면 내 말을 알아듣게 해야겠지? 외국인을 만나면 그 나라 언어로 대화하는 것처럼 컴퓨터에게 일을 시키려면 컴퓨터가 알아듣는 말인 ‘프로그래밍 언어’를 쓰면 돼~


뭐 이렇게 검은화면에 흰 글씨 쓰는거 있잖아~ 이런걸 텍스트형 언어라고 해.

다른것도 있어요?


아까처럼 키보드로 뭔가를 치는게 아니라 만들어진 블록을 조립해서 프로그래밍하는 언어가 있는데 ‘비쥬얼(블록)형 언어’라고 해. 요즘 학생들에게 교육용으로 많이 쓰고 있어.

재미있게 생겼네요


사람이 하고 싶은 일

컴퓨터가 자동으로 처리

결국 소프트웨어(프로그램)을 만든다는 것은 사람이 하고 싶은 일을 컴퓨터가 자동으로 처리하도록 컴퓨터에게 일을 시키는 과정이라 할 수 있어

문제상황

문제해결방볍 찾기

알고리즘으로 만들기 프로그래밍 하기

- 자연어 - 순서도 - 의사코드

- C, Java - 엔트리,

스크래치

프로그램 실행

알고리즘 •문제를 해결하기 위한 방법을

순서대로 나열한 것

•다양한 표현법이 있다.

•실제로 동작하지 않음.

•설계도

프로그램 •프로그래밍 언어로 알고리즘을

표현한 것

•다양한 프로그래밍 언어를 사용

한다.

•실제로 동작함

•시공

프로그래밍(알고리즘 만드는)

원리 알아보기

사람이 하고 싶은것을

컴퓨터에게 일로 시키는것

사람이 하고 싶은것을

컴퓨터에게 일로 시키는것

똑똑하게 생긴 컴퓨터.. 뭐든지 다 잘 할것만 같다.

하지만.. 컴퓨터는 바보와 같다.

컴퓨터는 오직 사람이 시키는 대로만 동작 한다.

컴퓨터는 사람과 달리

안 시킨 일, 애매한 일은 못한다.

프로그램을 잘 만들기 위해서는

컴퓨터에게 일을 잘 시켜야 한다.

컴퓨터에게 일을 시키는 원리 = 알고리즘을 만드는 원리 = 프로그래밍의 기초 원리

오늘의 미션

자동으로 양치질을 해주는 컴퓨터(로봇) 알고리즘

만들기

뭐야~ 쉽네 ㅋ

1. 자동으로 양치질 해줘

[원리1] 컴퓨터에게 일을 시킬 때는

일을 잘게 쪼개자.

[원리2] 잘게 쪼갠 일들을

순서대로 나열하자.

1. 칫솔을 잡아라 2. 치약을 잡아라 3. 치약 뚜껑을 열어라 4. 치약을 짜라 5. 칫솔을 입 속에 넣어라 6. 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한번 칫솔질 해라.

하지만.. 치약의 뚜껑이 이미 열려 있을 때는...?

1. 칫솔을 잡아라 (ok) 2. 치약을 잡아라 (ok) 3. 치약 뚜껑을 열어라 …(????) 4. 치약을 짜라 5. 칫솔을 입 속에 넣어라 6. 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한번 칫솔질 해라.

컴퓨터는 사람과 달리

안 시킨 일, 애매한 일은 못한다.

기억나니…?

[원리3] 상황에 따라 다른 일을 하도록

조건을 달아주자.

1. 칫솔을 잡아라 2. 치약을 잡아라

3. 뚜껑을 열어라 4. 치약을 짜라 5. 칫솔을 입 속에 넣어라 6. 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한번 칫솔질 해라.

1. 칫솔을 잡아라 2. 치약을 잡아라

3. (만약 치약 뚜껑이 닫혀 있다면) 치약 뚜껑을 열어라 4. 치약을 짜라 5. 칫솔을 입 속에 넣어라 6. 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한번 칫솔질 해라.

칫솔질은 한 번만 하나..?

1. 칫솔을 잡아라 (ok) 2. 치약을 잡아라 (ok) 3. (만약 치약 뚜껑이 닫혀 있다면) 치약 뚜껑을 열어라 (ok) 4. 치약을 짜라 (ok) 5. 칫솔을 입 속에 넣어라 (ok) 6. 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한번 칫솔질 해라. … (???)

1. 칫솔을 잡아라 2. 치약을 잡아라 3. (만약 치약 뚜껑이 닫혀 있다면) 치약 뚜껑을 열어라 4. 치약을 짜라 5. 칫솔을 입 속에 넣어라 6. 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한 번 칫솔질 해라. 7. 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한 번 칫솔질 해라. 8. 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한 번 칫솔질 해라. 9. 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한 번 칫솔질 해라. 10. 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한 번 칫솔질 해라. ………

[원리4] 반복되는 것은 묶어서 ‘반복해라’고 명령하자

1. 칫솔을 잡아라 2. 치약을 잡아라 3. (만약 치약 뚜껑이 닫혀 있다면) 치약 뚜껑을 열어라 4. 치약을 짜라 5. 칫솔을 입 속에 넣어라 6. (100번 반복) 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한 번 칫솔질 해라. 6. (30초 동안 반복) 칫솔을 치아에 대고 위아래로 한 번 칫솔질 해라.

• 소프트웨어를 만든다는 것은

사람이 하고 싶은 일을

컴퓨터에게 시키는 것과 같다.

언플러그드 활동이란? 01

언플러그드 활동이란? 1-1


•놀이학습으로 컴퓨터과학의 개념을 재미있게 학습 가능.

•어려운 내용을 쉬운 활동으로 흥미롭게 전달 가능.

•학생들이 수업에 높은 몰입과 관심을 보이며 참여함. 흥미

•직접 체험하는 놀이학습으로 학생들이 더욱 쉽게 이해함.

•특별한 프로그래밍 언어에 종속되지 않음.

•초등학교 저학년부터 수업이 가능함 이해

•컴퓨팅 기기 없이 수업이 진행되므로 저비용으로 학습할 수 있음.

•간단한 도구만으로 수업을 진행하므로 비용이 적게 듦.

•기기 불평등 현상을 해결 할 수 있음. 저비용


암호화?

아스키코드?

논리회로?


C.T를 위해?

문제해결력 향상을 위해?

교수/학습의 도구로 학습과정에 활용 컴퓨터 자체가 학습 대상 컴퓨터를 어떻게 가르칠 것인가?

컴퓨터구조, 운영체제, 데이터베이스, 프로

그래밍 언어, 네트워크, 알고리즘 워드, 엑셀, 응용소프트웨어의 사용법

무엇을?

무엇을?

무엇을?

프로그래밍

•순차적 실행

•반복

•조건

•이벤트

•메시지

•변수

•리스트

•함수

•디버깅

•재귀적 사고

알고리즘/자료구조

•알고리즘의 의미

•알고리즘 만들기

•효율적인 알고리즘

평가

•정렬 알고리즘

•검색 알고리즘

•선형구조(스택/큐)

•비선형구조(트리/

그래프)

컴퓨터 구조 및 기타

•이진수

•아스키코드

•이미지표현

•이미지/텍스트 압축

•오류탐지

•프로토콜

•암호화

•논리 회로도

- 단순한 개념 전달(CS)?

왜/어떻게?

암호화?

아스키코드?

논리회로?

- 개념 습득(CS) + 문제해결을 위해(CT)

왜/어떻게?

•CS의 아이디어를 생

활 속에서 적용

일상생활

문제해결

•CS의 아이디어를 컴

퓨터 알고리즘에 적용

컴퓨터로

문제해결

프로그래밍

•순차적 실행

•반복

•조건

•이벤트

•메시지

•변수

•리스트

•함수

•디버깅

•재귀적 사고




•효율적인 알고리즘 평가




•비선형구조(트리/그래프)


•이진수

•아스키코드

•이미지표현


•오류탐지

•프로토콜

•암호화

•논리 회로도

컴퓨터로 문제해결

일상생활 문제해결

컴퓨팅까지 이어지도록

실생활 적용사례

수업을 단순 개념 전달이 아닌

문제 해결 중심으로 개념을 습득할 수 있도록 구성

과 정 주요 활동 교수 전략

준비 및 문제 제시 - 동기 유발

-학습 문제 제시 • 실생활과 관련된 문제 상황을 제시

해결방법 찾기

-문제 탐색활동

-사고 활동

- 모둠별 토의

• 문제를 정확하게 파악하기

• 놀이를 통한 문제해결 방법 찾기

• 모둠별 통의를 통한 사고 활동

해결방법 나누기 -의견 나누기

-의견 종합하기

• 모둠별 의견을 발표하기

• 의견을 종합하여 해결방법 알기

놀이하기

-놀이방법 안내하기

-놀이하기

-승패 가르기

• 문제해결과 관련된 게임 하기

• 게임을 이용해 수행평가하기

일반화 하기 -개념 정리하기

-실생활에 적용하기

• 개념을 정확하게 인지하도록 하기

• 실생활에서 어떻게 적용되는지 알기

컴퓨팅 적용하기 - 알고리즘으로 만들기

- 실습하며 확인하기

• 일반화한 것을 알고리즘으로 표현해 보기

• 실제 컴퓨팅을 통해 확인해보기

연습과 수정

발표와 피드백

컴퓨터과학,

실생활 적용

팀별 전략수립(토론)

언플러그드 활동 사례 02

언플러그드 활동 사례 1-2

컴퓨터 과학 개념 중심

알고리즘/프로그래밍 중심

CT 사고력 중심


프로그래밍

•순차적 실행

•반복

•조건

•이벤트

•메시지

•변수

•리스트

•함수

•디버깅

•재귀적 사고




•효율적인 알고리즘

평가




•비선형구조(트리/그

래프)


•이진수

•아스키코드

•이미지표현


•오류탐지

•프로토콜

•암호화

•논리 회로도


http://csunplugged.org/


http://xwmooc.net/csunplugged/book.html


http://junior.slic.kr/


이진수 표현 이미지 표현

텍스트 압축 오류탐지

작성자 천대건 파주송화초 작성 날짜 2015. 03. 16

I. 컴퓨터의 이진표현 언플러그드 활용 자료

이 문서는 나눔글꼴로 작성되었습니다. 설치하기

http://hangeul.naver.com/font

http://hangeul.naver.com/font

1. 컴퓨터의 이진표현 이해하기

1) 개인별로 카드를 나눠가집니다.

2) 각자 카드의 특징을 살펴봅니다.

3) 개인별로 찾은 특징들을 모둠에서 종합합니다.

- 점 카드 살펴보기

90/10


1) 위의 그림처럼 숫자 5를 표현할 수 있음을 보여줍니다.

2) 이 카드로 해결할 수 있는 미션을 제시합니다.

미션 1) 이 카드로 나타낼 수 있는 가장 큰 숫자와 가장 작은 숫자를 찾기

미션 2) 0~31 숫자 중에서 이 카드로 나타낼 수 있는 숫자는 총 몇 가지?

- 점 카드로 숫자 표현하기

91/10


1) 점 카드를 더 간단하게 나타내는 방법을 모둠에서 토의하도록 안내합니다.

2) 각자의 방법을 발표합니다.

3) 위 그림에 제시된 방법들을 보고 어떤 숫자일지 맞춰봅니다.

- 점 카드를 더 간단하게 나타내기

92/10


1) 점 카드를 0과 1로 나타낸다면 어떻게 할 수 있을지 토의하도록 안내합니다.

2) 0과 1로만 나타낸 것을 가지고 어떤 숫자인지 맞추는 퀴즈를 합니다.

- 점 카드를 0과 1로 나타내기

93/10


1) 비밀 메시지를 만들 수 있는 표를 제시합니다.

2) 0과 1로 되어있는 비밀 메시지를 만들어 보고 짝과 바꾸어 내용을 해독합니다.

- 0과 1로 비밀 메시지 만들기

94/10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

ㄱ ㄴ ㄷ ㄹ ㅁ ㅂ ㅅ ㅇ ㅈ ㅊ

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

ㅋ ㅌ ㅍ ㅎ ㄲ ㄸ ㅃ ㅆ ㅉ ㅏ

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

ㅑ ㅓ ㅕ ㅗ ㅛ ㅜ ㅠ ㅡ ㅣ


1) 손전등의 켜 있는 상태와 꺼 있는 상태를 이용하여 비밀 메시지를 만드는 방법을 토의합니다.

2) 제한 시간 내에 많이 맞추는 퀴즈를 진행합니다. (한 두 글자의 단어로 된 스피드 퀴즈)

3) 멀리 떨어진 상대에게 손전등으로만 정보를 전달할 수 있습니다.

4) 제한 시간 내에 많은 단어를 맞춘 팀이 승리합니다.

- 손전등으로 비밀 메시지 만들기

95/10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

ㄱ ㄴ ㄷ ㄹ ㅁ ㅂ ㅅ ㅇ ㅈ ㅊ

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

ㅋ ㅌ ㅍ ㅎ ㄲ ㄸ ㅃ ㅆ ㅉ ㅏ

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

ㅑ ㅓ ㅕ ㅗ ㅛ ㅜ ㅠ ㅡ ㅣ


1) 컴퓨터는 켜진 상태와 꺼진 상태를 구분하여 계산을 한다는 것을 설명하기

- 컴퓨터 이해하기

96/10

2) CD-ROM 등 여러가지 저장 장치에 저장하는 방식을 위 그림과 연관지어 설명하기

3) 이런 성질을 이용하여 컴퓨터가 계산한다는 것 설명하기


1) 높은소리 (1) , 낮은소리(0) 을 이용한 정보 전달 활동

2) 손가락 펴기(1), 손가락 접기 (0)을 이용한 정보 전달 활동 -> 10개 손가락으로 숫자 몇까지

셀 수 있을까?

- 기타 활동들

97/10

중등) 아스키코드(ASCII)

중등) BCD코드

작성자 천대건 경기도 파주송화초 작성 날짜 2015. 03. 23

2. 컴퓨터의 이미지 표현 언플러그드 활용 자료

미래 사고력 교실 , 천쌤의 소소한 블로그. http://blog.naver.com/rnb_naul

http://blog.naver.com/rnb_naul

수업구성

활동1. 그림을 숫자로? - 그림을 숫자로 나타내기 - 숫자를 그림으로 나타내기

- 가장 빠른 인간 팩스 뽑기 또는 모둠 대항 가장 빠른 모둠 팩스 뽑기

1/11

동기유발 - 그림을 아주 크게 확대하면..?

학습문제 : 컴퓨터의 그림 표현 알아보기

활동2. 인간 팩스 대회

정리



2. 컴퓨터의 이미지 표현

1) 이 그림을 확대하면 어떻게 될 지 예상해봅시다. 2/11

동기유발




2) 확대된 그림의 특징을 이야기 해봅시다.

3/11

동기유발




3) 컴퓨터의 그림은 수많은 점으로 이루어져있어요 4/11

동기유발




5/11

학습문제 : 컴퓨터의 그림 표현 알아보기




1) 컴퓨터는 왼쪽의 그림을 오른쪽으로 이해한다고 합니다. 어떤 규칙이 있는지 찾아봅시다. 6/11

활동 1

- 그림을 숫자로?




2) 찾은 규칙을 이용하여 위의 그림을 숫자로 표현해보세요. 7/11

활동 1





3) 이번엔 숫자를 그림으로 나타내어 봅시다. 다음 숫자를 보고 어떤 그림인지 그려보세요. (활동지의 첫번째)

4) 나머지 활동지에도 그림으로 표현해보세요. 8/11

활동 1





1) 활동지2에 있는 빈칸을 이용하여 한 사람에 2문제씩 만듭니다.

2) 만든 문제는 선새님이 걷은 뒤 무작위로 다른 사람에게 배부하겠습니다.

3) 가장 바르게 해결하는 개인 또는 모둠을 선정하겠습니다. 9/11

활동 2

- 가장 빠른 인간 팩스 대회




1) 이것이 컴퓨터를 비롯한 전자 기기가 그림을 이해하는 방식입니다. 10/11

정리



- 각자 모눈종이 그림과 설명지 1장씩을 가져갑니다. - 각 팀별로 받은 그림을 어떻게 하면 ‘쉽고, 글을 적게쓰고, 정확하고, 빠르게’ 설명할 수 있을지 생각해 봅니다. - 각자 받은 그림을 보고, 설명서를 만듭니다. - 제한시간이 끝나면 그림과 설명지를 거두고, 다른 팀의 설명지를 받게 됩니다. - 다른 팀의 설명지를 받아서, 각자 그 설명지를 보고 그림을 그립니다. - 그림을 다 그렸다면, 모든 팀이 모여서 서로가 얼마나 정확하게 그렸는지 확인 해 봅니다.

[ 컴퓨팅에 적용하기 ]

http://www.info-study.net/unplugged/activity2-j.html

[ 중등) 확장하기 ]

색상

작성자 천대건 경기도 파주송화초 작성 날짜 2015. 03. 27

3. 압축하기 언플러그드 활용 자료



수업구성

활동1. 내용을 전달하기 위해 필요한 최소 글자는?

- 동시를 골라 압축하여 봅시다. - 친구에게 편지를 쓰고, 압축 퍼즐로 만들어 봅시다.

1/16

동기유발 - 미션! 짧게 전달하라!

학습문제 : 컴퓨터의 압축에 대해 알아보자

활동2. 나만의 압축 퍼즐 만들기

정리


- 컴퓨터의 압축 방법 알아보기 - 압축 풀어보기


3. 압축하기

2/16

동기유발


영철

철수야, 뽀로로 노래 가사가 생각나지 않는데 지금 꼭 필요해. 여기 인터넷이 안되니 꼭 좀 찾아서 알려줘 . 내가 기억하는 가사는 안녕 친구들 안녕 친구들 모두 함께 놀자 개구쟁이 뽀로로

받는사람 : 철수

철수


3. 압축하기

3/16

동기유발


영철

안녕 친구들 안녕 친구들 모두 뛰어 놀자 여기까지야. 이어지는 나머지 가사를 꼭 부탁해! 여기 카톡이 안되니 문자로 부탁할게!

받는사람 : 철수

철수


3. 압축하기

4/16

동기유발


영철 철수

그 다음 가사는..

뽀롱 뽀롱뽀로로

언제나 즐거운 개구쟁이

꼬마 펭귄 뽀로로

귀여운 내 친구 개구쟁이 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀로로 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀로로

이거였지..


3. 압축하기

5/16

동기유발


영철 철수

그런데 어쩌지.. 가사 길이가 너무 길어!

이번 달 문자가 1통밖에

안 남았는데……

어떻게 해야 할까……

아하! 그렇게 하면 되겠다!

1) 영철이가 생각한 방법이 무엇일까요? 예상하여 발표해 봅시다.


3. 압축하기

6/16

동기유발


영철

뽀롱X2 뽀로로 언제나 즐거운 개구쟁이 꼬마 펭귄 뽀로로 귀여운 내 친구 개구쟁이 뽀롱X4 뽀로로 뽀롱X4 뽀로로

받는사람 : 영철

철수

2) 중복되는 정보를 제거해서 크기를 줄이는 것! 이것이 압축입니다. 그렇다면 컴퓨터는 어떻게 압축을 할까요?


7/16

학습문제 : 컴퓨터의 압축에 대해 알아보자


3. 압축하기


1) 그대로 전달하기 위해서는 글자 75개가 필요합니다. 8/16

활동 1

- 내용을 전달하기 위해 필요한 최소 글자는?


3. 압축하기

안녕 친구들 안녕 친구들 모두 함께 놀자 개구쟁이 뽀로로 안녕 친구들 안녕 친구들 모두 뛰어 놀자 뽀롱 뽀롱 뽀로로 언제나 즐거운 개구쟁이 꼬마 펭귄 뽀로로 귀여운 내 친구 개구쟁이 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀로로 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀로로

글자 : 95자


2) 그런데 중복된 글자를 지우고 화살표로 표현하면 원래 글자수 23자에서 18자로 줄일 수 있죠. 9/16

활동 1


3. 압축하기

안녕 친구들 안녕 친구들 모두 함께 놀자 개구쟁이 뽀로로

글자 23자 글자 18자



3) 이번에는 조금 더 줄어봅시다. 10/16

활동 1


3. 압축하기


안녕 친구들 안녕 친구들 모두 함께 놀자 개구쟁이 뽀로로 안녕 친구들 안녕 친구들 모두 뛰어 놀자 뽀롱 뽀롱 뽀로로

반보다 더 작게 줄었네?!



4) 전체를 줄여보겠습니다. 정말 많은 것을 줄일 수 있군요. 11/16

활동 1


3. 압축하기


- 내용을 전달하기 위해 필요한 최소 글자는? 안녕 친구들 안녕 친구들 모두 함께 놀자 개구쟁이 뽀로로 안녕 친구들 안녕 친구들 모두 뛰어 놀자 뽀롱 뽀롱 뽀로로 언제나 즐거운 개구쟁이 꼬마 펭귄 뽀로로 귀여운 내 친구 개구쟁이 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀로로 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀로로

95자 38자


5) 활동지1을 보고, 직접 압축을 풀어보세요. 12/16

활동 1


3. 압축하기

- 압축을 풀어봅시다. (활동지 1)

꽃은 참 예쁘다

풀 도

이 저

지 않 없


13/16

활동 2

- 동시를 골라 압축하여 봅시다.


3. 압축하기

1. 활동지 2의 여러가지 동시 중에서 하나를 고릅니다. 2. 압축방법을 이용하여 동시를 압축하여봅시다. 3. 글자가 얼마나 줄어들었나요?


14/16

활동 2

- 친구에게 쓴 편지를 압축하여 봅시다.


3. 압축하기

1. 우리 반에서 편지를 써줄 친구를 정합니다. (중복되지 않게 정해야 모두가 활동을 할 수 있습니다.) 2. 친구에게 간단한 편지를 쓰고, 압축하여 보세요. 3. 압축한 편지를 잘라서 친구에게 전해주세요. 4. 받은 편지를 붙이고, 압축을 풀어보세요.


1) 이것이 저장 공간을 절약하는 압축방법 입니다. 15/16

정리


3. 압축하기


저장공간을 절약하려면

압축이 필요해!

안녕 친구들 안녕 친구들 모두 함께 놀자 개구쟁이

뽀로로 안녕 친구들 안녕 친구들

모두 뛰어 놀자 뽀롱 뽀롱 뽀로로

언제나 즐거운 개구쟁이 꼬마 펭귄 뽀로로

귀여운 내 친구 개구쟁이

뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀로로 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀롱 뽀로로



동일한 양면 카드가 필요합니다. (한쪽 면만 색칠된 커다란 종이를 자르세요) 한쪽 면만 색칠된 평평한 냉장고 자석 카드를 사용하기가 시연 목적으로 좋습니다. 1. 다음과 같이 5 × 5 정사각형에 임의로 앞뒤가 뒤섞인 카드를 놓을 어린이를 고르세요.

2. "조금 더 어렵게 만들도록" 추가로 행(row)과 열(column)을 덧붙이세요.

3. 선생님이 눈을 감고 있는 동안 아이에게 카드 하나를 뒤집게 합니다. 그 후에 선생님은 뒤집힌 카드를 찾아냅니다.

어떻게 할까?

아이들에게 묘기 설명하기:

1. 둘이 짝이 되어서, 어린이들이 5 × 5 카드를 자리에 놓습니다.

2. 각 행과 열에는 얼마나 많은 색칠된 카드가 있나요? 짝수인가요, 홀수인가요? 기억하세요 0은 짝수입니다.

3. 이제 각 행에 6번째 카드를 추가하는데, 색칠 카드가 항상 짝수가 되도록 합니다. 이 추가 카드를 패리티(parity) 카드라고 합니다.

4. 아래쪽을 따라서 6번째 카드 행을 추가하는데, 각 열의 색칠 카드의 수가 짝수가 되도록 합니다.

5. 이제 카드를 한 장 뒤집습니다. 행과 열에서 무엇을 눈치채셨습니까? (색칠 카드의 수가 홀수가 됩니다.) 패리티 카드는 언제 오류가 발생했는지를 보여주기 위해 사용됩니다.

6. 이제 순서를 바꿔서 ‘묘기’를 부려봅시다.

4개 0개 4개 4개 2개

2개 ( )개 2개 2개 2개 4개

패리티 비트(오류검출)

생활속 패리티 비트

[ 컴퓨팅에 적용하기 ]

http://www.info-study.net/unplugged/activity4-j.html

언플러그드 활동 사례 1-2



CT 사고력 중심


프로그래밍

•순차적 실행

•반복

•조건

•이벤트

•메시지

•변수

•리스트

•함수

•디버깅

•재귀적 사고






•비선형구조(트리/그

래프)


•이진수

•아스키코드

•이미지표현


•오류탐지

•프로토콜

•암호화

•논리 회로도


학습내용

•알고리즘이란 무엇인가?

•문제를 잘게 쪼개기(문제분해)

•일의 순서대로 나열하기(순차)

•반복되는것 묶기(반복)

•상황에 따라 조건을 달아주기(조건)

•자주 쓰이는 일들은 묶어서 쓰기(함수)

•다양한 알고리즘 만들어 보기

프로그래밍 개념 중심


- 영국에서 유치원과 초등학교 저학년 학생

에게 프로그래밍을 가르치기 위해 개발된 로봇

- 놀이와 게임활동을 통해 알고리즘, 예상, 논리, 디버깅, 문제해결을 가르칠 수 있음


[ 엔트리봇 보드게임 ]

- 입문 단계에서 많이 사용 - 순차, 반복, 함수적 사고를 놀

이를 통해 배울 수 있음.

- 자신이 프로그래머가 되어서 명령을 내려(프로그램을 만들어) 이미지를 표현해 보는 활동


start

앞으로 한 칸 이동

뒤로 한 칸 이동

위로 한 칸 이동

아래로 한 칸 이동 색 바꾸기 색 칠하기

[ 사용할 수 있는 기호 ]

…….

( ) X 6

( ) X N

함수 사용하기

- 자신이 프로그래머가 되어서 명령을 내려(프로그램을 만들어) 컵의 모양을 표현해 보는 활동


컵 쌓는 로봇

규칙 1: 시작하기 전, 컵은 자신의 왼쪽에 모두 엎어서 쌓아둡니다.

규칙 2: 컵을 들 때에는 맨 위에 있는 컵 하나만 듭니다.

규칙 3: 컵을 내려놓고 난 후, 손은 제자리에서 컵들보다 높게 올립니다.

명령어 약속하기

컵 쌓는 로봇

반복을 묶어 표현하기

게임 규칙 나타내기

만약 ( 같은 과일의 개수가 5개라면 ) - 종을 치고, 쌓인 카드를 다 가져가라

아니라면 - 카드를 돌아가며 차례대로 한 장씩 보여주어라

게임 규칙 나타내기

만약 ( 같은 과일의 개수가 5개라면 ) - 종을 치고, 쌓인 카드를 다 가져가라

아니라면

만약 ( 누군가 종을 쳤으면 ) - 종을 친 사람이 카드를 1장씩 나누어 주어라 아니라면 - 카드를 돌아가며 차례대로 한 장씩 보여주어라

재료 : 검은네모 / 초록동글 / 파란네모 / 주황동글

검은네모 초록동글 파란네모 주황동글 검은네모 주황동글 검은네모 검은네모 주황동글 검은네모 검은네모 초록동글 파란네모 주황동글

검은네모 초록동글 파란네모 주황동글 검은네모 주황동글 검은네모 검은네모 주황동글 검은네모 검은네모 초록동글 파란네모 주황동글

검은네모 초록동글 파란네모 주황동글

검은네모 주황동글 검은네모

SKILL 1 SKILL 2 SKILL 2 SKILL 1

알고리즘 중심

[ EBS 소프트웨어야 놀자]

- 실생활 소재, 교과연계, 26회 방송, 실습페이지, 교안 제공 - (문제 탐색/분해 활동 -> 명령어 탐색 -> 명령어로 알고리즘 만들기 ->

(컴퓨팅)시뮬레이션 하기)

1 SW야 놀자 개발과정

상황제시

문제분석

언플러그드 활동 명령어

탐색

알고리즘

만들기

언플러그드

시뮬레이션 프로그래밍

1 SW야 놀자 개발과정 회차 제목(소재) 활동내용 학습개념

1 로봇청소기 - 로봇청소기의 동작원리를 이해하고 로봇청소기

소프트웨어 만들기 순차적 실행 / 반복문(무한) / 조건문(만약)

2 자동문 - 자동문의 동작원리를 이해하고 로봇청소기 소프

트웨어 만들기

신호보내기(기초) / 순차적 실행 / 반복문(무한) / 조건문(만

약)

3 보물찾기 - Code.org / 엔트리학습모드와 같이 기초적인 알

고리즘 배울 수 있는 Maze 게임 반복문(한 번 더 반복하기) / 함수(개념) / 순차적 실행

4 애니메이션

카드

- 오브젝트를 누르면 오브젝트의 크기/색깔/위치가

변하는 간단한 생일 카드 만들기

이벤트(오브젝트를 클릭했을 때) / 좌표(X,Y) / 순차적 실행

/ 반복문(~번 반복하기) / 신호보내기(기초)

5 창작 만화 - 주어진 장면을 보고 어떤 이야기인지 상상하고 신

호주고받기를 통한 간간단 창작 만화 만들기 신호보내기(응용) / 순차적 실행 / 반복문(~번 반복하기)

6 전자 도어락

- 비밀번호를 입력하면 저장된 비밀번호와 비교하

여 그에 맞는 행동(맞으면 문열고, 아니면 경고음)

을 하는 전자도어락 만들기

변수(기초) / 사용자 입력(묻고 값 입력받기) / 판단(변수값

비교) / 순차적 실행 / 반복문(무한) / 조건문(만약 ~ 아니면)


7 업다운게임

- 컴퓨터가 랜덤으로 1~100 숫자를 정하고 사용자가 그 값

을 추측하여 입력하면 그것보다는 높다/낮다고 말해주고 맞

히는 게임

조건문(만일~아니면 2중구조) / 무작위 수 / 순차

적 실행 / 반복문(무한) / 변수(기초) / 판단(변수값

비교) / 사용자 입력(묻고 값 입력받기)

8 미션 만들기

- ‘누가 / 누구에게 / 어떻게 / 무엇을‘ 리스트를 만들어서 자

동으로 미션(이야기)를 만들어주는 미션(이야기)메이커 만

들기

리스트 / 순차적 실행 / 무작위 수 / 결합하기

9 자판기

- 주문하고 싶은 음료를 누르고 주문버튼을 누르면 자동으로

가격이 나오고, 투입된 금액과 비교하여 ‘돈을 더 넣으세요/

여기있습니다/~가 부족합니다’가 출력되는 자판기 만들기

변수/연산(변수의 값 사용하여 연산) / 순차적 실행

/ 조건문(만일 아니면 2중구조) / 이벤트(오브젝트

를 클릭했을 때) / 판단(변수값 비교) / 사용자 입력

(묻고 값 입력받기) / 결합하기

10 사자성어 게임

- 섞여 있는 글자들 중에서 사자성어 3개를 찾아서 입력하면

정답이 공개되고, 3개를 다 찾으면 게임이 끝나는 사자성어

게임 만들기

변수/논리연산(변수값과 AND 이용) / 글상자 / 순

차적 실행 / 반복문(무한) / 조건문(만일) / 사용자

입력(묻고 값 입력받기) / 판단(변수값 비교) / 신호

보내기

11 암호 맞히기 - 퀴즈가 주어지고 1~9까지 적혀있는 숫자 카드를 뒤집어서

정답을 카드의 숫자로 입력하는 암호풀기 게임 만들기

순차적 실행 / 반복문(무한) / 조건문(만약 ~ 아니

면) / 판단(변수값 비교) / 글상자 / 사용자 입력(묻

고 기다리기) / 신호보내기 / 이벤트(오브젝트를 클

릭했을 때)

12 도형 그리기 - 붓그리기로 ‘삼각형 / 사각형 / 원’을 그려보기 붓 그리기(펜) / 방향(이동방향과 방향) / 순차적 실

행 / 반복문(~번 반복하기)

13 리듬 만들기 - 각 드럼 요소의 소리를 병렬적으로 나열하여 비트를 만들기 병렬적 소리재생 / 순차적 실행 / 반복문(무한)


14 전자 악기 만들기 - 메이키메이키로 전자 악기(피아노) 만들기

- asdfghjk 각 키를 누를 때마다 피아노 각 음이 재생 이벤트(~키를 눌렀을 때) / 순차적 실행 / 소리재생

15 뮤직비디오

만들기 - ‘바윗돌 깨뜨려’ 노래 가사에 맞게 애니메이션 만들기

복제하기 / 순차적 실행 / 반복문(~번 반복) / 신호

보내기 / 소리 재생 / 좌표 / 무작위 수

16 보물찾기2(보드게

임)

- Code.org / 엔트리학습모드와 같이 기초적인 알고리

즘 배울 수 있는 Maze 게임 2 반복문(~번 반복하기) / 순차적 실행

17 패턴 디자인

- 도형그리기를 응용하여 다양한 패턴 만들기

- 점점 증가하는 변수(변의 길이)를 통해 재미있는 패

턴 그리기

변수(점진적 증가) / 순차적 실행 / 방향(이동방향과

방향) / 붓그리기(펜)

18 퀴즈 만들기 - 물건의 일부분만 보여주고 어떤 물건인지 맞히는 게

임 만들기

순차적 실행 / 사용자 입력(묻고 기다리기) / 조건문

(만일 ~ 아니면) / 판단(변수값 비교) / 변수 / 신호

보내기 / 결합하기

19 승부차기 게임

- 골키퍼는 골대를 좌우로 왔다갔다 하고 사용자는 키

보드로 차는 방향을 설정해서 스페이스를 누르면 공이

날아가는 승부차기 게임 만들기

순차적 실행 / 이벤트(~를 눌렀을 때) / 반복문(무한)

/ 조건문(만일) / 변수 / 신호보내기 / 방향(이동방

향과 방향)

20 가위바위보 게임 - 컴퓨터와 대결 할 수 있는 가위바위보 게임만들기

신호보내기(2개의 신호 순차적으로 보내기) / 순차

적 실행 / 신호보내기 / 판단(변수값 비교) / 조건문

(만일 ~ 아니면) / 무작위 수 / 변수 / 글상자


21 식물키우기

시뮬레이션

- 햇빛, 물과 식물의 관계 시뮬레이션 만들기

- 햇빛과 물의 상태는 각각 전등, 물뿌리개가 켜지

지 않을 경우 계속해서 감소, 일정 수준 이하로 내

려가면 상태메시지 출력하기

순차적 실행 / 반복문(무한) / 조건문(만일 ~ 아

니면) / 변수 / 판단(변수값 비교) / 이벤트(~키

를 눌렀을 때) /

22 동굴탈출(보드게임) - Code.org / 엔트리학습모드와 같이 기초적인

알고리즘 배울 수 있는 Maze 게임 3

반복문(~할때까지 반복하기) / 순차적 실행 /

조건문(만일~라면)

23 미디어 아트 - 탄산음료에서 기포가 올라오는 것처럼 미디어

아트 만들기

복제하기(심화) / 순차적 실행 / 반복(~번 반복

하기) / 무작위 수 / 변수

24 자동차 시뮬레이션 - 키보드로 작동하는 자동차 시뮬레이션 만들기 순차적 실행 / 반복문(무한) / 조건문(만일 ~ 아

니면) / 판단(~에 닿았는가?) / 변수

25 LED와 아두이노 - 엔트리로 가로 2 / 세로 4 개의 LED 제어하기 센서입출력(엑츄에이터) / 순차적 실행 / 신호

보내기

26 도난방지기

(조도센서와 아두이노)

- 조도센서의 값을 가지고 조도센서의 값이 높아

지면 경보음이 울리고 LED가 켜지는 도난방지기

만들기

센서입출력(센서값응용) / 순차적 실행 / 반복

문(무한) / 조건문(만일 ~ 아니면) / 글상자

알고리즘 중심 수업 지도안

동기유발 옛날과 오늘날 모습 비교하기

활동1 단어의 뜻과 생활 속 SW알아보기

활동2 순서대로 나열하기

활동3 반복 되는것 찾고 묶어보기

동기유발 옛날과 오늘날 모습 비교하기

활동1 단어의 뜻과 생활 속 SW알아보기

활동2 순서대로 나열하기

활동3 반복 되는것 찾고 묶어보기

선택과제 SW야 놀자 3, 16회

동기유발 1~2차시 영상으로 복습

활동1 명령어 만들어서 움직여보기

활동2 명령어대로 움직여 보기

활동3 등장인물 알고리즘 만들기

활동4 컴퓨터로 등장인물 움직여보기

동기유발 1~2차시 영상으로 복습

활동1 명령어 만들어서 움직여보기

활동2 명령어대로 움직여 보자

활동3 등장인물 알고리즘 만들기

알고리즘 중심

순차 검색(sequential search, 선형 검색(linear search))

일렬로 된 자료를 처음부터 마지막까지 순서대로 검색하는 방법

가장 간단하고 직접적인 검색 방법

배열이나 연결 리스트로 구현된 순차 자료 구조에서 원하는 항목

을 찾는 방법

검색 대상 자료가 많은 경우에 비효율적이지만 알고리즘이 단순

하여 구현이 용이함

순차 검색

검색 방법 •첫 번째 원소부터 시작하여 마지막 원소까지 순서대로 키 값이 일치하는

원소가 있는지를 비교하여 찾는다.

− 키 값이 일치하는 원소를 찾으면 그 원소가 몇 번째 원소인지를 반환

− 마지막 원소까지 비교하여 키 값이 일치하는 원소가 없으면 찾은 원소가 없는 것

이므로 검색 실패

순차 검색 예) 검색 성공의 경우

순차 검색

순차 검색 예) 검색 실패의 경우

순차 검색

순차검색 알고리즘 언플러그드 활동

후속 토론

- 게임 점수가 몇 점인가요?

- 가능한 최소점수와 최대점수는 얼마가 될까요?

(아이들이 같은 전함을 두 번 쏘지 않았다면, 최소 1과 최대 26입니다. 모든 위

치를 하나씩, 하나씩, 검색하기 때문에 이 방법을 “선형 검색(linear search)”이

라고 부릅니다.

순차검색 알고리즘 언플러그드 활동

알고리즘 중심

자료의 가운데에 있는 항목을 키 값과 비교하여 다음 검색 위치를 결정하여 검색을 계속하는 방법

•찾는 키 값 > 원소의 키 값 : 오른쪽 부분에 대해서 검색 실행

•찾는 키 값 < 원소의 키 값 : 왼쪽 부분에 대해서 검색 실행

키를 찾을 때까지 이진 검색을 순환적으로 반복 수행

함으로써 검색범위를 반으로 줄여가면서 더 빠르게

검색

정복 기법을 이용한 검색 방법 •검색 범위를 반으로 분할하는 작업과 검색 작업을 반복 수행

정렬되어있는 자료에 대해서 수행하는 검색 방법

이진 검색

이진 검색의 예

이진 검색

이진검색 알고리즘 언플러그드 활동

후속 토론

- 게임점수가 몇 점인가요?

- 점수 적은 사람은 무슨 전략을 사용했을까요?

- 여러분은 먼저 어느 전함을 선택했나요?

(중간 전함은 선택된 전함이 왼쪽이나 오른쪽 절반에 있다고 말해줍니다.) 여러분은 다음으로 어느 전함을 선택했나요? (다시, 선택한 절반에서 한가운데 전함을 선택하는 것이 가장 좋은 최선의 전략입니다.)

- 만약 상기 전략을 사용한다면, 목표로하는 전함을 찾기 위해 얼마나 많은 공격이 필요할까요? (최대 5회). 문제를 두 부분으로 나누어서 찾아가기에 이 방법을 "이진 검색(binary search)"이라고 합니다.

이진검색 알고리즘 언플러그드 활동

알고리즘 중심

선택정렬

퀵정렬

삽입정렬

버블정렬

[실생활 / 컴퓨팅 적용]

CT 사고력 중심

CT 사고력 중심

문제분해

CT 사고력 중심

패턴인식

CT 사고력 중심

추상화

엔트리 보드게임 실습

컨트롤러

1. 기본 이동 카드

3

1 2

4 5

6 7

3

1 2

4 5

6 7 8 9

10 11 12

13 14

3 4 5

8 1 2

6 7

3. 특수이동카드존

특수이동카드의 무늬와 같은

특수이동카드존에 가게되면

특수이동카드를 한장 뽑을 수 있습니다

4. 해킹카드존

해킹카드의 무늬와 같은

해킹카드존에 가게되면

해킹카드를 한장 뽑을 수 있습니다

시작해보세요!

카드게임 실습

학교별 사례 나눔.

감사합니다.

문의/질문

(송상수 [email protected])

SW교육 연구/강의자료 http://www.slideshare.net/gisikin

SW교육 연구/강의자료 http://blog.naver.com/gi_sik_in

언플러그드 활동의 이론과 실제(Unplugged Activity / Computing)

Education

Transcript of 언플러그드 활동의 이론과 실제(Unplugged Activity / Computing)