중3 고1 컴퓨팅 사고력 자바

박문철 지음

낭만독타 2023년 02월 10일 출간

작품소개

책소개

학생들에게 프로그래밍을 가르치면서 몇 가지 의문이 들었습니다.
중·고등학생에게 성인용(대학생 포함) 수준의 교재로 프로그래밍을 가르치는 것이 과연 옳은 것인가? 단계적인 접근이 필요한 것 같은데 그 기준은 어떻게 하면 좋을까?

또, 코딩 문법에 치중한 수업이 과연 학생들에게 도움이 될까? 코딩 문법보다는 컴퓨팅 사고력을 키우며 문제를 해결해 가면 어떨까?

또, 컴퓨터 과학에 대한 지식이 전무한데 고1 말에 와서 Pre-University(예비 대학과정) 컴퓨터 사이언스에 도전하는 학생들이 제법 있습니다. 과연 가능한 것일까? 영어 A, B, C를 배우는 아이가 영어 SAT를 공부하는 꼴이 되지 않을까?

공교육 수업시수가 절대적으로 부족한 현실에서 단계적인 접근이 가능한 교재가 없는 것이 당연하다 하겠습니다. 또, 컴퓨팅 사고력의 중요성은 알고 있지만 실천할 수 있는 교재가 부족하여 가르침의 현장에서 여러 가지 어려움이 있는 것도 사실입니다. 또, Pre-U에 도전하기 위한 선수 학습용 컴퓨터 사이언스 교재가 일반화되어 있지 않아 학생들 또한 도전에 어려움을 겪고 있는 것도 사실입니다.

이 책은 크게 3가지의 목적을 가지고 만들었습니다.

첫째, 지금의 중·고등학생이 미래에 프로그래밍에 대한 학습 함량 부족이 되지 않도록 하기 위한 중3, 고1에 맞는 학습 범위 제시.
공교육 수업시수가 많은 영국, 미국 등의 커리큘럼을 참고하고 성인의 교재에서 범위를 제한하여 중3, 고1에 맞는 학습 범위를 설정했습니다. 교육 현장의 경험으로 수업시수는 100시간 전후입니다.

둘째, 코딩 구현 문법보다는 컴퓨팅 사고력을 향상시키는 과제들로 구성한 교재.
문제 파악(IPO 포함) - 문제 분해 - 해결책 구상 - 알고리즘(구조도 포함) - 구현(자바 코드) 순으로 과제를 해결하며 코딩 구현 문법은 참고하게 하였습니다.

셋째, 표준 학력 입증을 위해 A 레벨, IBDP, AP 등의 Pre-University(예비 대학과정) 컴퓨터 사이언스에 도전하는 학습자를 위한 디딤돌.
Pre-U 컴퓨터 사이언스(CS)는 CS의 개념 이론과 객체지향프로그래밍(OOP)의 실기 등으로 테스트되기도 하고 특정 언어에 한정하지 않고 의사 코드(pseudocode)로도 테스트하기도 합니다. 이 공부를 시작할 때는 최소한 Cambridge IGCSE의 CS 수준의 학습 숙지가 필요하므로 그 디딤돌에 부족함이 없게 최대한 노력을 하였습니다.

이 책은 5단계로 구성됩니다.
컴퓨팅 사고력 레벨 1에서 컴퓨팅 사고력 레벨 5까지입니다.
각 레벨은 앞 레벨이 선수 학습 레벨입니다.
각 레벨은 과제와 복습 과제들로 구성되며 필요시 자바 문법 Reference에 연계됩니다.
각 과제는 문제 파악(IPO 포함) - 문제 분해 - 해결책 구상 - 알고리즘(구조도 포함) - 구현(자바 코드) 순으로 구성되며 어떤 과제에서는 [패턴 인식 - 추상화]가 해결책 구상에 포함되기도 합니다.

중3, 고1의 기준을 나름대로 명시하였으므로 그 이전 학년의 학생들에게도 학습 범위를 간접적으로 전달되었다고 여겨집니다.
공교육 수업시수가 절대적으로 부족한 현실에서 프로그래밍 학습을 각자도생으로 해결해야 하는 학생들에게 도움이 되었으면 너무 좋겠습니다.

감사합니다.

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목차

[중3 고1] 컴퓨팅 사고력 과제
• 컴퓨팅 사고력 과제
• 컴퓨팅 사고력 적응 연습 과제

[중3 고1] 컴퓨팅 사고력 레벨 1
• CTL1 과제 01 : 나이 합, 복습 과제 : 티켓 예매
• CTL1 과제 02 : 토마토 가격, 복습 과제 : 소금 계산
• CTL1 과제 03 : 전화번호, 복습 과제 : 생년월일
• CTL1 과제 04 : 삼각형 넓이, 복습 과제 : 사다리꼴 넓이
• CTL1 과제 05 : 평균값 반올림, 복습 과제 : 야구 타율 반올림
• CTL1 과제 06 : 3자리 정수 역순 출력, 복습 과제 : 4자리 정수 역순 출력
• CTL1 과제 07 : 행운의 번호 random, 복습 과제 : random 정수 역순 출력
• CTL1 과제 08 : 문자열 길이, 복습 과제 : 2개 문자열 길이
• CTL1 과제 09 : 문자열 추출, 복습 과제 : 문자열 조합
• CTL1 과제 10 : 영어 단어 대문자 변환, 복습 과제 : 영어 문장 대소문자 변환

[중3 고1] 컴퓨팅 사고력 레벨 2
• CTL2 과제 01 : 변수 교환, 복습 과제 : 첫 문자 교환
• CTL2 과제 02 : 연월일 추출, 복습 과제 : 문자 정수 추출 합계
• CTL2 과제 03 : 문자열 삭제, 복습 과제 : 문자열 삽입
• CTL2 과제 04 : 놀이 기구 키 제한, 복습 과제 : 비밀번호 길이 확인
• CTL2 과제 05 : 메뉴 번호 판단, 복습 과제 : 윤년 판단
• CTL2 과제 06 : 토글키(Toggle Key), 복습 과제 : not 연산 복습
• CTL2 과제 07 : 1자릿수 출력, 복습 과제 : 양수 만들기
• CTL2 과제 08 : 짝수 만들기, 복습 과제 : 문자열 길이 제한
• CTL2 과제 09 : 식품 가격, 복습 과제 : 공연장 입장료
• CTL2 과제 10 : 놀이 기구 키 제한, 복습 과제 : 소포 요금 계산
• CTL2 과제 11 : 콜드게임 판단, 복습 과제 : 가위바위보
• CTL2 과제 12 : 미니 계산기, 복습 과제 : 자동차 보험료
• CTL2 과제 13 : 화학 실험 최대 온도, 복습 과제 : 최솟값 문자열
• CTL2 과제 14 : 주사위 포인트, 복습 과제 : 동전 던지기 점수
• CTL2 과제 15 : 콜드 게임 승리팀, 복습 과제 : 1차/2차 시험 결과

[중3 고1] 컴퓨팅 사고력 레벨 3
• CTL3 과제 01 : 두 수 범위 합계, 복습 과제 01 : 입력 숫자까지 합계
• CTL3 과제 02 : 3의 배수 카운트, 복습 과제 : 5 배수들의 합계
• CTL3 과제 03 : 성적 총점과 평균, 복습 과제 : 야구 타자 평균 타율
• CTL3 과제 04 : 제기차기, 복습 과제 : 물병 세우기
• CTL3 과제 05 : 소수 확인, 복습 과제 : 약수 출력
• CTL3 과제 06 : 정수 역순 출력, 복습 과제 : 회문 정수 확인
• CTL3 과제 07 : y = 3x + 1, 복습 과제 : 정육면체의 부피
• CTL3 과제 08 : 54 43 32 21, 복습 과제 : ABC BCD CDE DEF EFG 출력
• CTL3 과제 09 : 문자 개수 구하기, 복습 과제 : 단어 개수 구하기
• CTL3 과제 10 : 문자열 거꾸로 출력, 복습 과제 : 마지막 단어 출력
• CTL3 과제 11 : 구구단 2 ~ 5단, 복습 과제 : 6 ~ 9단
• CTL3 과제 12 : 문자열의 symbol 개수, 복습 과제 : 'R', 'G', 'B' 개수
• CTL3 과제 13 : 정수 역순 출력 (반복), 복습 과제 : 소수 판단 (반복)
• CTL3 과제 14 : 서브루틴 fruit_print, 복습 과제 : phone_print
• CTL3 과제 15 : 서브루틴 leap_print, 복습 과제 : simple_game(가위바위보)
• CTL3 과제 16 : 서브루틴 buy_fruit, 복습 과제 : buy_phone
• CTL3 과제 17 : 서브루틴 is_leap, 복습 과제 : make_reverse_num

[중3 고1] 컴퓨팅 사고력 레벨 4
• CTL4 과제 01 : 학생 수, 복습 과제 01 객실 침대의 개수
• CTL4 과제 02 : 학생 수 수정, 복습 과제 : 객실 침대 수 수정
• CTL4 과제 03 : 학생 수 등록, 복습 과제 : 객실 침대 등록
• CTL4 과제 04 : 수학 점수 카운트, 복습 과제 : 실험 온도 카운트
• CTL4 과제 05 : 수학 점수 합계와 평균, 복습 과제 : 실험 온도 평균
• CTL4 과제 06 : 수학 점수 Maximum, 복습 과제 : 실험 온도 Minimum
• CTL4 과제 07 : 선형 검색 단어 index, 복습 과제 : ID/Password
• CTL4 과제 08 : 배열 집계 투표, 복습 과제 : 설문 조사
• CTL4 과제 09 : 버블 정렬 정수, 복습 과제 : 버블 정렬 문자열
• CTL4 과제 10 : 2차 배열 성적 합과 평균, 복습 과제 : 성적, Maximum
• CTL4 과제 11 : 2차 배열 후보자별 투표 결과, 복습 과제 : 투표자 그룹별 투표 결과
• CTL4 과제 12 : 2차 배열 과일주스별 집계, 복습 과제 : 금액 백분율
• CTL4 과제 13 : 2차 배열, 여객선 매표소 시간대 최솟값, 복습 과제 : 등급 최댓값
• CTL4 과제 14 : 2차 배열, 여행사 관광코스별 판매 현황, 복습 과제 : 최소 판매 관광코스

[중3 고1] 컴퓨팅 사고력 레벨 5
• CTL5 과제 01 : range check 게임 참가 선수, 복습 과제 : 설문조사 종목
• CTL5 과제 02 : length check 패스워드, 복습 과제 : 제품번호
• CTL5 과제 03 : type check 실험 온도, 복습 과제 : 품목 수량
• CTL5 과제 04 : check digit ISBN, 복습 과제 04 : 주민등록번호
• CTL5 과제 05 : 자재 코드 등록 확인, 복습 과제 : 자재 출고 수량 확인
• CTL5 과제 06 : 주차 빌딩 주차 확인, 복습 과제 : 주차 가능 현황
• CTL5 과제 07 : 은행 대기표, 복습 과제 : 관람객 모니터링
• CTL5 과제 08 : 상품 가격 파일 생성, 복습 과제 상품 가격 조회
• CTL5 데이터베이스(car.db)
• CTL5 과제 09 : WHERE Fuel='디젤', 복습 과제 : Make='현대'
• CTL5 과제 10 : WHERE Dp > 2000, 복습 과제 : Hp < 160
• CTL5 과제 11 : order by Fe, 복습 과제 : order by Dp desc
• CTL5 과제 12 : Make = '현대' and Trans = '7DCT', 복습 과제 : or
• CTL5 과제 13 : count(*) WHERE Trans = '6A', 복습 과제 : count(*), and
• CTL5 과제 14 : sum(Fe) WHERE Make = '쉐보레', 복습 과제 : sum(Hp), and

[중3 고1] 자바 문법 Reference
Hello 자바
1. 순차 구조
2. 선택 구조
3. 반복 구조
4. 서브루틴
5. 배열(array)
6. Checking Input
7. 파일(File) - 중3 고1
8. 데이터베이스(DataBase) - 중3 고1

[중3 고1] 구조도(structure chart)
1. 순차 구조
2. 선택 구조
3. 반복 구조
4. 연결 모듈, 서브루틴

[중3 고1] 알고리즘 의사 코드 Reference

출판사 서평

이 책은 크게 3가지를 강조했습니다.

첫째, 공교육 수업시수가 절대적으로 부족한 지금의 중·고등학생이 미래에 프로그래밍에 대한 학습 함량 부족이 되지 않도록 하기 위한 중3, 고1에 맞는 학습 범위 제시.

둘째, 문제 파악(IPO 포함) - 문제 분해 - 해결책 구상 - 알고리즘(구조도 포함) - 구현(자바 코드) 순으로 진행하는 컴퓨팅 사고력 과제 제시(140 과제).

셋째, 표준 학력 입증을 위해 A 레벨, IBDP, AP 등의 Pre-University(예비 대학과정) 컴퓨터 사이언스에 도전하는 학습자를 위한 디딤돌.

중3, 고1 학생들뿐만 아니라
수능에 컴퓨터 과학 과목이 없기 때문에 컴퓨터 과학의 학습에서 벗어나 있던 예비 대학생,
코딩 문법에는 익숙하지만 문제 해결력이 부족한 학생,
코딩 입문 일반인 등, 컴퓨터 사고력 향상에 도움이 되는 교재입니다.

감사합니다.

이메일 : [e-mail]
블로그 : https://blog.naver.com/snlab
소스코드와 Q&A : https://cafe.naver.com/romanceeagleta

작가정보

저자(글) 박문철

AP 컴퓨터사이언스 A 저자
IGCSE 컴퓨터사이언스 파이썬 저자
IGCSE 컴퓨터사이언스 자바 저자
중3 고1 컴퓨팅 사고력 파이썬 저자
중3 고1 컴퓨팅 사고력 자바 저자
전 남서울대 컴퓨터학과 겸임교수.
전 경원대, 을지대 외래교수.
전 한국 정보 기술원 교육과장/소프트웨어공학 과장