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수업에 들어온 AI(고등학교 생명과학)
1.강좌 소개
변이와 자연선택을 설명할 수 있는 방법은 다양하지만, 정보교과와 연계하여 유전 알고리즘 및 인공지능으로 이해하는 자연선택에 대해 이야기하고자 합니다. 본 수업에서는 자연선택의 과정을 알아볼 수 있도록 파이썬 코드로 만든 인공지능 자연선택 시뮬레이션과 게임을을 플레이하고 분석해봄으로서 유전자 변이를 거쳐 생존에 유리한 형질을 가져나갈수록 오래 생존하고 적응도를 높여가는 현상을 눈으로 관찰합니다. 세대를 거듭하면서 변화하는 형질을 관찰해 생존에 유리한 형질이 어떤 것인지도 파악해봅니다. 파이썬 코드를 직접 만져보고 수정해보며 변이와 자연선택에 대한 개념을 이해할 수 있도록 준비된 수업입니다.
* 강의 교안으로 올라온 교수학습 계획안은 4차시로 계획하였으나 실제 연수는 3차시로 운영합니다.
* 본 강의 내용은 '빵형의 개발도상국' 유튜브 채널 운영자에게 도움을 받아 학습내용을 구성하였습니다.
2.강좌 목표
1. 파이썬 코드를 활용한 인공지능 시뮬레이션 및 게임을 통해 유전 알고리즘, 변이와 자연 선택에 대한 개념 학습
2. 교육 현장에 인공지능 사례를 실제 적용하는 능력 기르기
3. 인공지능 활용 수업 아이디어 나눔을 통해 창의적 수업 설계 역량 함양
학습 목차
| 차시 | 차시명 | 차시 내용 |
|---|---|---|
| 1 차시 (2021-11-18 18:00 ~ 2021-11-18 18:50) | 파이썬과 유전 알고리즘의 이해 | 1. 파이썬으로 제작된 다양한 프로그래밍 작품들을 알아봅니다. 2. 알고리즘과 유전 알고리즘에 대한 기초 내용을 학습합니다. 3. 파이썬 언어로 구현된 유전 알고리즘의 사례들을 알아봅니다. |
| 2 차시 (2021-11-18 19:00 ~ 2021-11-18 19:50) | 파이썬 코드 해부하기 : 유전 알고리즘과 인공지능으로 작동하는 뱀 게임 | 1. 인공지능으로 작동하는 뱀 게임에 대해 알아봅니다. (코드 및 수업 아이디어 출처: https://youtu.be/C4WH5b-EidU, 빵형의 개발도상국) 2. 뱀 게임에서 나타나는 인공지능의 학습 원리를 이해합니다. 3. 뱀 게임과 생명 현상의 유사성을 발견합니다. 4. 뱀 게임 코드를 직접 수정하고 만져보며 파이썬 코드를 이해합니다. |
| 3 차시 (2021-11-18 20:00 ~ 2021-11-18 20:50) | 파이썬 코드 해부하기 : 먹이를 찾는 세포, 자연선택과 진화 시뮬레이션 | 1. 파이썬 코드와 인공지능으로 작동하는 자연선택과 진화 시뮬레이션에 대해 알아봅니다. (코드 및 수업 아이디어 출처: https://youtu.be/hHlSowsy1ZY, 빵형의 개발도상국) 2. 자연선택 시뮬레이션에서 나타나는 현상을 이해합니다. 3. 시뮬레이션 코드를 직접 수정하고 만져보며 파이썬 코드를 이해합니다. 4. 인공지능의 다양한 활용 사례를 살펴보고 수업 내 적용가능한 아이디어들을 공유합니다. |
지식샘
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제천중학교
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