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Python 초등학생부터 전문가까지 교육 커리큘럼

by 제리토리 2024. 12. 31.
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1단계: Python 입문

 


1. 프로그래밍이란?
  - 컴퓨터와 소프트웨어의 기본 개념
  - 프로그래밍 언어의 역할과 종류
  - Python이란 무엇인가? (특징과 활용 분야)

2. Python 설치 및 실행하기
  - Python 설치 방법 (Windows, Mac, Linux)
  - IDE 선택하기 : IDLE, VS Code, PyCharm 비교
  - Python 환경 설정 (PATH 설정 및 테스트)
  - 온라인 Python 환경 활용 (Google Colab, Replit)

3. 첫번째 프로그램: Hello, World!
  - Python 파일(.py) 생성 및 실행
  - 코드 작성 규칙 (들여쓰기, 주석 활용법)
  - Python의 기본 구조 이해

4. 기본 출력과 입력
  - print()로 텍스트와 변수 출력하기
  - input()으로 사용자 입력 받기
  - 입력 값 데이터 형 변환 (int(), float() 등)

5. 데이터 종류와 변수
  - 변수란? (변수 선언 및 사용법)
  - Python의 기본 데이터 유형
     > 숫자형 (int , float , complex)
     > 문자열 (str)
     > 불리언 (bool)
     > 리스트 (list)
     > 튜플 (tuple)
     > 딕셔너리 (dict)
     > 집합 (set)
  - 데이터 유형 변환 방법

6. 연산과 계산
  - 산술 연산자 : 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈, 나머지 몫
  - 비교 연산자 : 크기 비교 ( < , > , == , != )
  - 논리 연산자 : and , or , not
  - 복합 할당 연산자 : += , -= , *= , /=
  - 연산자 우선 순위

7. 조건문과 반복문
  - 조건문 : if, elif, else 구조
  - 반복문 : for 와 while 사용법
  - 중첩 조건문과 반복문
  - 조건문과 반복문 활용 예제

8. 함수와 모듈
  - 함수 정의 및 호출하기
  - 매개변수와 반환값 이해
  - 기본 제공 모듈 ( math, random , datetime 등) 활용하기
  - 사용자 정의 모듈 생성 및 사용

9. 파일 입출력
  - 텍스트 파일 읽고 쓰기 (open() , read() , write())
  - 파일 경로와 모드 이해
  - 파일 작업에서 예외 처리

10. Python 으로 간단한 프로젝트 만들기
  - 이름과 나이를 입력받아 인사하는 프로그램
  - 기본 계산기 만들기 (덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 기능)
  - 로또 번호 생성기
  - 간단한 텍스트 기반 게임 (숫자 맞추기)

 

 

2단계 : Python 기본 문법

 


1. 변수와 자료형
  - 변수란? (변수 선언, 할당, 사용법)
  - Python의 동적 타이핑 특성
  - 자료형 소개와 특징
     > 숫자형 (int , float, complex)
     > 문자형 (str)의 기본 사용법 (문자열 연결, 반복, 인덱싱, 슬라이싱)
     > 불리언 (bool) 과 활용
  - 변수와 메모리 구조 이해 (변수의 값 복사와 참조)

2. 조건문
  - if , else , elif 의 기본 사용법
  - 조건문 작성 시 유의사항 (들여쓰기, 조건 표현식)
  - 조건문 중첩과 효율적인 사용법
  - in , not in 연산자 활용
  - 조건문을 활용한 간단한 프로그램 만들기
     > 숫자 크기 비교 프로그램
     > 특정 문자열 포함 여부 확인 프로그램

3. 반복문
  - for 와 while 의 차이점과 기본 사용법
  - 반복문의 필수 구성 요소 (range, 조건식, 종료 조건 등)
  - 중첩 반복문 활용
  - break 와 continue의 사용 방법 및 차이
  - 무한 루프와 그 활용 사례 (입력 대기 프로그램 등)
  - 실습 : 간단한 구구단 출력 프로그램

4. 함수
  - 함수 정의와 호출 (def 키워드)
  - 매개변수와 반환값의 사용법
  - 기본 매개변수와 키워드 매개변수
  - 함수의 가독성과 모듈화 (왜 함수를 사용하는가 ?)
  - 실습 : 두 숫자를 입력받아 합을 반환하는 함수 작성

5. 리스트와 반복문
  - 리스트의 기본 개념과 생성
  - 리스트와 관련된 주요 매서드 (append() , remove() , sort() 등)
  - 리스트와 반복문 (for 문을 활용한 리스트 순회)
  - 리스트 컴프리헨션의 소개 (기본 활용법)
  - 실습 : 이름 목록에서 특정 이름 찾기 프로그램

6. 간단한 파일 읽기 / 쓰기
  - 텍스트 파일 열기 (open() 함수와 파일 모드)
  - 파일 읽기 (read(), readline() , readlines())
  - 파일 쓰기 (write(), writelines())
  - 파일 작업 후 반드시 닫기 (close() vs with open)
  - 파일 작업 중 예외 처리 (파일이 없는 경우)
  - 실습 : 간단한 파일 읽고, 수정하여 저장하기
     > 텍스트 파일에서 데이터를 읽고 대문자로 변환하여 저장

7. 실습
  - 1 부터 10까지의 숫자를 더하는 프로그램
     > for 문 while 문을 각각 활용
  - 리스트에 저장된 이름을 하나씩 출력하는 프로그램
     > 출력 형식을 다양하게 조정 (번호 추가, 알파벳 순 정렬 등)

 

 

3단계 : Python 활용

 


1. Python 으로 그림 그리기
  - turtle 모듈 소개
     > turtle 모듈 설치 및 실행 방법
     > 거북이의 움직임 제어 (이동, 회전, 색상 변경)
  - 기본 도형 그리기
     > 직선, 사각형, 삼각형, 원 등 그리기
     > 반복문을 활용한 다각형 그리기
  - 복잡한 그림 그리기
     > 프렉탈과 같은 패턴 그리기
     > 색깔을 활용한 무작위 도형 생성
  - 실습
     > 별 모양 그리기
     > 무작위 색상의 원형 패턴 생성

2. 간단한 게임 만들기
  - 숫자 맞추기 게임
     > random 모듈로 무작위 숫자 생성
     > 사용자 입력과 조건문을 활용한 정답 확인
     > 힌트 제공 (더 크다 / 작다)
     > 점수 시스템 추가 (시도 횟수 기반)
  - 주사위 던지기 프로그램
     > random.randint() 를 활용한 주사위 값 생성
     > 여러 번의 주사위 던지기 결과 기록
     > 승자 판별 (두 명 이상이 플레이하는 경우)
  - 추가 실습
     > 간단한 스네이크 게임 (turtle 모듈 활용)
     > 점수를 기록하는 기능 추가

3. 시간 다루기
  - datetiem 모듈 소개
     > 현재 날짜와 시간 출력
     > 날짜 형식 지정 및 변환 (strftime)
     > 시간차 계산 (두 날짜 간의 차이 계산)
  - 실생활 예제
     > 특정 날짜까지 남은 시간 계산
     > 알람 시계 프로그램 (간단한 타이머)
  - 실습 
     > 오늘이 무슨 요일인지 알려주는 프로그램
     > 생일까지 남은 일수 계산 프로그램

4. 프로젝트 : 나만의 주소록 프로그램
  - 주소록 기본 구조
     > Python에서 데이터를 저장하는 방법 (리스트, 딕셔너리 활용)
     > 이름과 전화번호를 입력받아 저장
  - 기능 구현
     > 저장된 데이터 검색 (이름으로 검색)
     > 데이터 출력 (전체 데이터 출력 및 정렬)
     > 데이터 삭제 및 수정 기능 추가
  - 데이터 파일 저장
     > 텍스트 파일에 데이터를 저장하고 불러오기
     > JSON 파일로 데이터 저장 (구조화된 데이터)
  - 사용자 인터페이스
     > 터미널 기반 메뉴 (선택지 제공: 저장, 검색, 출력, 종료)
  - 실습
     > 이름 목록을 오름차순으로 정렬하여 출력
     > 검색 시 대소문자를 구분하지 않는 검색 기능 추가

5. 실습
  - 간단한 그림판 만들기
     > turtle 모듈을 사용하여 마우스 클릭으로 그림 그리기
     > 색상 선택 및 선 두께 변경 기능 추가
  - 주사위 게임 프로그램 만들기
     > 여러 번의 주사위 던지기 기록
     > 최고 점수를 기록하고 표시

 

 

4단계 : Python 심화

 


1. 객체 지향 프로그래밍 (OOP) 맛보기
  - 객체 지향 프로그래밍의 개념
     > 객체 (Object)와 클래스 (Class)의 기본 개념
     > 객체 지향 프로그래밍의 장점
  - 클래스와 객체
     > 클래스 정의 및 객체 생성
     > 생성자 메서드 (__init__) 와 인스턴스 변수
     > 클래스 메서드와 인스턴스 메서드의 차이
  - 추가 개념
     > 상속(inheritance)의 기본 개념과 구현
     > 메서드 오버라이딩
     > 캡슐화 (Encapsulation)와 접근 저에 ( public, private)
  - 실습
     > 자기소개를 출력하는 간단한 클래스 작성
     > 직사각형 클래스 작성 (넓이, 둘레, 계산 기능 포함)

2. Python으로 데이터 분석 맛보기
  - pandas 라이브러리 소개
     > pandas 설치 및 기본 사용법
     > DataFrame 과 Series 의 개념
  - 데이터 다루기
     > CSV 파일 읽기 및 쓰기
     > 데이터 선택 및 필터링 (열/행 선택, 조건 검색)
     > 간단한 데이터 통계 (평균, 합계, 최대값, 최소값)
  - 데이터 시각화 맛보기
     > matplotlib 를 사용한 간단한 그래프 그리기
     > 히스토그램과 막대그래프 작성
  - 실습
     > 학생 성적 데이터를 분석하여 평균과 최고 점수를 출력하는 프로그램 작성
     > 상품 판매 데이터를 기반으로 판매 추이를 시각화

3. Python으로 웹사이트 정보 가져오기
  - 웹 스크래핑 개요
     > 웹 스크래핑의 기본 개념과 활용 사례
     > requests 로 웹 페이지 HTML 가져오기
     > BeautifulSoup 으로 HTML 파싱 및 데이터 추출
  - 기본 예제
     > 특정 웹사이트의 제목과 메타데이터 가져오기
     > 뉴스 제목 수집기 만들기
  - 추가 개념
     > 동적 웹 페이지 처리 (selenium 소개)
     > 웹 스크래핑 시 유의사항 (법적, 윤리적 고려)
  - 실습
     > 간단한 날씨 정보 크롤러 작성
     > 특정 키워드로 검색한 결과를 수집하여 파일로 저장

4. Python 과 외부 장치 연결
  - Raspberry Pi 개요
     > Raspberry Pi 의 기본 구조와 활용 사례
  - LED 제어
     > GPIO 핀 개념과 연결 방법
     > Python으로 LED 켜고 끄기 (RPI.GPIO 라이브러리 활용)
  - 확장 예제
     > 버튼 입력으로 LED 제어
     > 초음파 센서를 활용한 거리 측정
  - 실습 
     > 버튼을 눌렀을 때 LED가 깜빡이는 프로그램 작성
     > 거리 측정 결과를 출력하는 간단한 센서 프로그램

5. 프로젝트 : 간단한 계산기 프로그램 (GUI)
  - tkinter 라이브러리 소개
     > GUI 프로그래밍의 개념과 필요성
     > tkinter 설치 및 기본 사용법
  - 계산기 인터페이스 구현
     > 버튼, 입력 필드, 출력 창 배치
     > 기본 연산 기능 (덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈) 추가
  - 추가기능 구현
     > Clear 버튼으로 초기화
     > 키보드 입력 연동
  - 실습
     > 디자인을 개선한 나만의 계산기 프로그램 제작
     > 로그 기능 추가 (모든 계산 기록 저장)

6. 실습
  - 자기소개 클래스 만들기
     > 자신의 이름, 나이 취미를 저장하고 출력하는 클래스 작성
  - 간단한 날씨 정보 크롤러 만들기
     > 웹에서 특정 도시의 날씨 정보를 수집하여 출력
  - 추가 실습
     > 주가 정보를 스크래핑하여 엑셀 파일로 저장
     > Raspberry Pi 와 Python으로 간단한 자동문 시뮬레이터 제

 

 

5단계 : Python 으로 문제 해결하기

 


1. Python 알고리즘과 자료구조 맛보기
  - 알고리즘 기초
     > 알고리즘이란? 알고리즘 설계와 평가 방법
     > 시간 복잡도와 공간 복잡도 개념 이해
  - 정렬 알고리즘
     > 선택 정렬, 삽입 정렬, 버블 정렬의 원리와 구현
     > 내장 함수 활용 (sorted() 와 list.sort())
  - 검색 알고리즘
     > 선형 검색과 이진 검색의 차이와 구현
     > 검색 알고리즘의 시간 복잡도 비교
  - 기본 자료구조
     > 스택과 큐 (원리와 Python으로 구현하기)
     > 딕셔너리를 활용한 간단한 해시 테이블 소개
  - 실습
     > 숫자 리스트를 정렬하는 프로그램 작성
     > 학생 명단에서 특정 이름을 검색하는 프로그램

2. Python으로 문제 해결 사례 탐구
  - 수학 문제 풀기
     > 최대공약수와 최소공배수 구하기 (math.gcd 활용)
     > 소수 판별 및 소수 리스트 생성
     > 피보나치 수열 계산 (반복문, 재귀함수 활용)
  - 게임 알고리즘 설계
     > 간단한 미로 찾기 알고리즘 (DFS / BFS 소개)
     > 숫자 맞추기 게임의 최적화 전략
     > 랜덤 위크 알고리즘 (무작위 이동 패턴)
  - 실습
     > 두 숫자의 최대공약수와 최소공배수 구하는 프로그램
     > 랜덤으로 생성된 미로에서 탈출 경로를 찾는 프로그램

3. Python으로 간단한 앱 만들기
  - Streamlit 사용법 소개
     > Streamlit 설치 및 실행
     > Streamlit 의 주요 컴포넌트 (st.button , st.text_input 등)
  - 데이터 시각화 앱 만들기
     > pandas 와 matplotlib를 활용한 그래프 출력
     > 사용자 입력에 따라 동적으로 변경되는 데이터 시각화
  - 간단한 퀴즈 앱
     > 산수 문제를 생성하고 입력을 받아 채점하는 앱
     > 점수와 정담률을 기록하고 표시
  - 실습
     > 사용자 입력 데이터를 시각화하는 간단한 대시보드 제작
     > 주간 학습 목표를 설정하고 달성 여부를 확인하는 앱

4. 프로젝트 : 초등학교 공부 도우미
  - 산수 문제 생성기
     > 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 문제를 무작위로 생성
     > 문제 난이도 설정 (초급, 중금, 고급)
  - 자동 채점 기능
     > 사용자 입력을 받아 정답 여부 확인
     > 점수 및 정담/오답 기록
  - 학습 기록 저장
     > 학습 결과를 텍스트 파일이나 CSV로 저장
     > 날짜별 학습 기록을 불러와 학습 성과 분석
  - 추가 기능
     > 타이머 기능으로 제한 시간 설정
     > 학습 목표 설정 및 달성 여부 확인
  - 실습
     > 학습 결과를 시각화하는 기능 추가 (그래프 생성)
     > 오답 문제를 다시 풀 수 있는 기능 구현

5. 실습
  - 산수 퀴즈 프로그램 제작
     > 랜덤 산수 문제 생성 및 채점
     > 제한 시간 내 답변 여부 확인
  - 자신의 학습 기록을 저장하는 프로그램
     > 학습 데이터를 날짜별로 저장
     > 주간 학습 성과를 시각화하여 출력
  - 추가 실습
     > 오답률이 높은 문제를 분석하여 더 자주 출제
     > Streamlit 을 활용한 학습 대시보드 제작

 

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