8. 패턴 인식 (패턴 매칭 포함) (Patterns)

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1 8. 패턴 인식 (패턴 매칭 포함) http://games.thinkingmyself.com/ (Patterns)

2 패턴 인식이란 패턴 인식 (recognition) 패턴 매칭 (matching) ‘인식된’ 패턴에 무언가를 일치시키는 방법
복잡한 문제에 부딪혔을 때 쉬운 해결책을 찾을 수 있게 해줌 추가 정보를 얻는 방법으로 항목들 사이의 유사성을 찾아내는 컴퓨팅 사고력의 한 요소 Why? 자료수집/분석/표현 → 패턴인식 (추상화)→ 알고리즘 → 자동화 패턴 매칭 (matching) ‘인식된’ 패턴에 무언가를 일치시키는 방법

3 패턴 인식이란 25

4 패턴 인식이란 5

5 패턴 인식이란 피보나치 수열 : 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 n = (n-1) + (n-2) 피보나치 나선
피보나치 수열 : 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 n = (n-1) + (n-2) 피보나치 나선 1 2 3 5 8 13 영상

6 패턴 매칭 수업 예제(1) 2 4 1 3 5 1 2 1 3 4 1 블록 논리 퍼즐 자르기 – 런던의 퀸 메리 대학교
논리 퍼즐을 푸는 방법을 배우고, 논리적 사고가 컴퓨팅 사고력의 핵심요소인 이유를 찾아보세요 2 4 1 3 5 1 2 1 3 4 1

7 패턴 매칭 수업 예제(2) 암호 추적가 – 미국의 국가안보국 http://goo.gl/DJ0siJ
학생들에게 비밀 코드의 해독과 관련된 몇 가지 데이터 분석 활동을 하게 합니다. 학생들은 암호문을 읽으면서 패턴 인식을 이용해 알파벳의 빈도를 분석할 것입니다.

8 수업 지도안 : 신비한 패턴 개요 학생들이 자연에서 발견한 패턴을 주의 깊게 관찰하고, 그들이 발견한 패턴을 기반으로 서로 관련된 항목을 찾도록 도전하게 하는 수업임. 몇몇 항목들은 같은 종에서 나타나고, 종이 다르지만 기능이 같은 것도 있음 용어 패턴 매칭 : 하나 이상의 다른 곳에서도 반복적으로 나타나는 테마를 찾는 것 수업 목표 준비물과 자료 학생들이 할 일 : 항목들을 비교해 유사점 찾기 유사점을 기반으로 항목들의 정보 추론하기 발견한 패턴을 근거로 두 항목의 연관성 설명하기 종이 연필 칠판이나 프로젝트 매칭되는 신성한 아이템

9 수업 지도안 : 신비한 패턴 준비 ① 수업 지도안을 읽고, 어떻게 수정하면 학생들에게 알맞은지 결정하세요
② 비디오를 시청하고 학생들에게 어떻게 보여줄지 준비하세요 ③ 공통점이 있는 ‘신비한 아이템’의 그림을 모으세요 ④ 3학년 이상의 학생들이 그룹에서 활동한다면 각 그룹에 ‘신비한 아이템’을 여유 있게 프린트해주고, 학급 전체가 같이 활동한다면 실물 화상기와 함께 사용할 수 있도록 아이템들을 잘라 주어 개별 카드로 쓸 수 있게 하세요 ⑤ ‘신비한 아이템’들과 함께 추가 정보(예: 육식동물)를 제공할지 결정하세요. 저학년 학생들에게는 추가 정보를 주길 권장합니다. 여러분이 선택한 패턴에 따라 그 단서를 제공하는 추가 정보 힌트를 교실 주변에 두는 것도 대안이 될 수 있습니다.

10 수업 지도안 : 신비한 패턴 활동 1단계 : 소개하기 준비 목록에 링크된 비디오를 보여주고, 다음 질문을 하세요
비디오에서 본 동물들의 공통 특징은 무엇인가요? 비디오에서 본 모든 동물들의 공통된 행동은 무엇인가요? 길게 찢어진 눈의 패턴을 지닌 다른 동물도 밤에 사냥하고 땅에 붙어 산다는 결론을 내릴 수 있나요? 2단계 : 패턴으로 놀이하기 신선한 아이템들의 패턴을 찾아서 그림들을 적절히 분류하게 하세요. 학생들이 10분 안에 얼마나 많이 분류해낼 수 있는지 도전하게 하세요. 학생들이 공유 시간에 자신이 생각한 과정을 잊지 않고 말할 수 있도록 스스로 생각한 의미와 발견한 패턴을 적게 하세요. 아이템으로 패턴을 찾을 때 특정한 방식으로 연습을 시작했더라도, 새롭고 유효한 패턴을 찾는 학생들의 능력을 과소평가하지 마세요. 계획한 방식이 아닌 다른 무언가를 생각해냈다고 해서 학생들이 틀린 것은 아닙니다.

11 수업 지도안 : 신비한 패턴 3단계 : 공유하기 10분 후에, 학생들이 신성한 아이템들을 얼마나 많이 분류할 수 있었는지 질문하세요. 다른 사람들이 생각하지 못한 것을 생각한 사람이 있나요? 각 그룹이 최소한 2개의 패턴과 그 패턴과 관련된 정보를 다른 사람들과 공유하게 하세요 4단계 : 토론하기 이야기로 마무리하는 시간을 가지세요 발견한 패턴 중에 가장 흥미로운 패턴은 무엇인가요? 찾은 패턴 중에서 무슨 의미인지 모르는 패턴이 있었나요? 찾은 패턴 중 가장 큰 그룹은 무엇인가요? 무엇을 알게 되었나요? 패턴의 의미에 대한 지식을 공유하기 위해, 같이 포함되면 좋겠다고 생각한 다른 그림이 있나요? 5단계 : 실생활에서 컴퓨터 과학자는 패턴 매칭을 매일 사용합니다. 최대한 강력한 컴퓨터 프로그램을 만들기 위해, 프로그래머들은 그들의 프로그램에서 패턴을 찾고 유사한 다른 문제에서 사용한 해결책에 기반하여 문제를 해결하려고 시도합니다. 패턴 매칭은 문제 해결의 주요요소!