표제지
목차
국문요약 9
1. 서론 11
1.1. 연구의 필요성 및 연구 목적 11
1.2. 연구 문제 16
1.3. 연구의 제한점 16
1.4. 기대되는 효과 17
2. 선행연구 18
2.1. 선행연구의 고찰 18
2.2. 용어의 정의 19
3. 이론적 배경 23
3.1. 제4차 산업혁명과 교육 23
3.1.1. 제4차 산업혁명의 정의와 특징 23
3.1.2. 4차 산업 시대의 교육의 방향 27
3.2. 2015 개정 수학 교육과정 34
3.2.1. 2015 개정 수학 교육과정의 내용 34
3.2.2. 2015 개정 교육과정의 핵심역량 37
3.2.3. 2015 개정 교육과정의 한계 40
3.3. 수학학습이론 41
3.3.1. Dienes의 수학 학습 이론 41
3.3.2. Van Hiele의 기하교수법 42
4. 연구결과 및 분석 43
4.1. 교과융합형 STEAM 교육 44
4.1.1. STEAM 교육의 도입과정과 중요성 44
4.1.2. STEAM 교육의 한계점 49
4.1.3. 교과서 내 STEAM 교육 예시 51
4.2. 공학적 도구의 활용 64
4.2.1. 공학적 도구 활용의 중요성 64
4.2.2. 공학적 도구 사용의 유의점 및 한계 68
4.2.3. 교과서 내 공학적 도구 활용 예시 69
4.3. 교사용 지도서의 수업지도안 구성 예시 78
4.3.1. 차시 구성의 한계점 78
4.3.2. 한계점의 보완 82
4.4. 학생 활동 중심의 수업 지도안 예시 84
4.4.1. 공학적 도구의 활용을 적용한 수업모델 84
4.4.2. 공학적 도구를 활용한 STEAM 수업모델 90
4.4.3. 수학교구를 활용한 STEAM 수업 모델 95
5. 결론 및 제언 102
참고문헌 107
ABSTRACT 111
〈표1〉 교수 학습의 여러 방식 31
〈표2〉 2015 개정 교육과정 총론 해설서의 핵심 역량 39
〈표3〉 정보처리 역량 66
〈표4〉 중학교 1학년 교사용 지도서의 단원별 대표 지도안 83
〈그림1〉 STEAM 교육 피라미드 모형 46
〈그림2〉 교과서의 구성과 특징 51
〈그림3〉 창의 역량-다양한 풀이 52
〈그림4〉 창의 역량-활동 52
〈그림5〉 융합 역량-문학·문화 53
〈그림6〉 융합역량-과학 53
〈그림7〉 융합 역량-한국사 54
〈그림8〉 융합 역량-문학 55
〈그림9〉 융합 역량-논리퍼즐 57
〈그림10〉 융합 역량-생명공학 58
〈그림11〉 융합 역량-의사소통 59
〈그림12〉 융합 역량-프랙탈 도형 60
〈그림13〉 융합 역량-코흐 눈송이 61
〈그림14〉 융합 역량-과학탐구 62
〈그림15〉 융합 역량-게임 63
〈그림16〉 컴퓨터 프로그램을 이용한 조립제법-정보처리역량 70
〈그림17〉 사잇값 정리를 이용한 방정식의 실근의 위치 추적 71
〈그림18〉 컴퓨터를 이용하여 수열의 극한값 추측하기 73
〈그림19〉 컴퓨터를 이용하여 수열의 극한값 구하기 74
〈그림20〉 스마트폰을 이용하여 무리수 e의 값 확인하기 75
〈그림21〉 컴퓨터를 이용하여 도함수와 이계도함수 구하기 76
〈그림22〉 컴퓨터를 이용하여 정적분의 어림수와 직사각형의 넓이 계산 77
〈그림23〉 정다면체 지도계획 13차시 80
〈그림24〉 정다면체 지도계획 22차시 81
〈그림25〉 함수의 연속 수업지도안 마인드맵 89
〈그림26〉 수열의 극한 수업지도안 마인드맵 95
〈그림27〉 정다면체 수업지도안 마인드맵 101