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표제지

목차

Ⅰ. 국내ㆍ외 교육 환경에서의 3D프린터 10

1. 4차 산업혁명과 3D프린터 10

가. 3D프린터 최근 기술 동향 및 개념 이해 10

나. 4차 산업혁명과 3D프린팅 20

다. 최근 3D프린팅 관련 국내외 정책 동향 22

2. 해외 교육 현장에서의 3D프린터 사용 29

가. 미국 사례 29

나. 영국 사례 30

다. 중국 사례 31

라. 일본 사례 32

마. 기타 국가 사례 33

3. 국내 교육 현장에서의 3D프린터 사용 35

가. 국내 3D프린터 보급 현황 35

나. 교사 대상 3D프린터 연수 프로그램 37

다. 학교 현장에서의 3D프린터 활용 현황 39

Ⅱ. 3D프린터 교육적 활용을 위한 교수-학습 방법 45

1. 교수-학습 도구로서의 3D프린터 45

가. 3D프린터와 학습 45

나. 신 구성주의(Constructionism)의 이해 47

다. 3D프린터 속성과 유사한 학습 활동 50

라. 3D프린터의 교육적 특징 54

마. 3D프린터 활용 수업설계 원리 57

2. 3D프린터 활용 수업모델 64

가. 3D프린터 활용 수업모델 개발을 위한 탐색 64

나. 3D프린터 활용 수업모델 개발 92

3. 3D프린터 활용을 위한 기술적 기능적 지침 104

가. 학교 현장 3D프린터 활용 시 참고할 점 104

나. 3D프린터 모델링 환경에 대한 참고 105

다. 3D프린터 사용을 위한 기능적 기술적 지침 106

Ⅲ. 3D프린터 활용 교수학습 지도안 및 자유학기제 프로그램 109

1. 초등학교 교수학습 지도안 109

가. 3D프린터, 역사를 스토리텔링하다 109

나. 고장난 드론으로, 드론 경주대회 참가하기 145

2. 중학교 교수학습 지도안 188

가. 3D프린터, 멸종위기동물을 디자인하다 188

나. 째깍째깍 나의 꿈 나의 미래 236

3. 자유학기제 프로그램 287

가. 반짝반짝 다문화 연극 모자 만들기 287

나. 나만의 자동차 만들기(자동차 다자이너) 332

Ⅳ. 결론 및 제언 396

1. 3D프린터를 사용하기 위해 생각해 1 볼 문제들 396

2. 제언 399

참고문헌 401

[참고 1] 3D프린터 사용 매뉴얼 - Cadian으로 3D프린팅하기 405

[참고 2] 자유학기제 프로그램 시범ㆍ적용에 따른 학생 만족도 454

판권기 457

표목차

표 1. 3D프린팅을 위한 3D모델링 소프트웨어 순위 조사 15

표 2. 3D프린터 조달 구입 현황(2014~2017. 7월 기준) 36

표 3. 교육기관의 3D프린터 조달 구입 현황 36

표 4. 자율적 공모 연수 프로그램 예시 39

표 5. 3D프린터 활용 방법 40

표 6. 3D프린터 사용 장려를 위해 필요한 것(중복허용) 43

표 7. 3D프린터 사용 활성화를 위한 관계부처의 지원 43

표 8. 3D프린터 활용수업 학습의 이원화 54

표 9. 협동학습과 협력학습 비교 58

표 10. 창의적 학습모형 예시 (Resnick & Robinson, 2017) 60

표 11. 3D프린팅의 교과별 학습 활용 가능성 68

표 12. 3D프린팅 기본 모델 70

표 13. 2015 개정 교육과정 총론에서 제시한 핵심역량 72

표 14. 3D프린터의 교육적 활용을 위한 수업모델 범주 73

표 15. 일반적인 시뮬레이션 학습의 활동 과정 75

표 16. Joyce & Weil의 시뮬레이션 학습 과정 75

표 17. Burgess의 시뮬레이션 학습 과정 76

표 18. 개념 학습 모형의 과정별 활동 내용 79

표 19. 프로젝트 학습 요소와 고려 사항 및 유의점 81

표 20. 프로젝트 학습의 과정 82

표 21. STEAM의 세부 내용과 대응되는 초등학교 교과 84

표 22. STEAM 수업 설계 준거 틀(박현주 외, 2012) 86

표 23. 디자인 씽킹 프로세스 공감 단계의 도구 및 방법 88

표 24. 디자인 씽킹 프로세스 정의 단계의 도구 및 방법 89

표 25. 디자인 씽킹 프로세스 발상 단계의 도구 및 방법 90

표 26. 디자인 씽킹 프로세스 프로토타입 및 테스트(적용) 단계의 도구 및 방법 90

표 27. 3D프린터 활용 시뮬레이션 수업모델 94

표 28. 3D프린터 활용 시뮬레이션 수업모델 적용 예시 95

표 29. 3D프린터 활용 토의ㆍ토론 수업모델 96

표 30. 3D프린터 활용 토의ㆍ토론 수업모델 적용 예시 97

표 31. 3D프린터 활용 프로젝트 수업모델 98

표 32. 3D프린터 활용 프로젝트 수업모델 적용 예시 99

표 33. 3D프린터 활용 STEAM 수업모델 100

표 34. 3D프린터 활용 STEAM 수업모델 적용 예시 101

표 35. 3D프린터 활용 디자인 씽킹 기반 수업모델 102

표 36. 3D프린터 활용 디자인 씽킹 기반 수업모델 적용 예시 103

표 37. 3D프린팅 모델링 프로그램 비교 105

그림목차

그림 1. 2015 3DPrinting Hype Cycle 11

그림 2. 2017 3DPrinting Hype Cycle 12

그림 3. 3D프린팅 절차 개념도 13

그림 4. 3D프린팅의 출력 순서 13

그림 5. 2016년 기준 자주 사용되는 3D프린팅 기술 14

그림 6. 2014~2016년 조사 기관별 전 세계 3D프린팅 시장 규모 16

그림 7. 2015년 말 기준 3D프린터 제조사별 시장 점유율(설치 대수 기준) 17

그림 8. 500$이하 Desktop 3D프린터 판매량 18

그림 9. Industry 4.0 개념도 20

그림 10. EEF 2016년 제조 전망 보고서 요약 21

그림 11. 독일 산업 분야의 3D프린터 적용 현황 24

그림 12. The Lumex Avance-25 28

그림 13. 3D프린팅 대학 개교 32

그림 14. Microsoft Mincraft 로 3D프린팅 학습 32

그림 15. 마을 디오라마 제작 33

그림 16. 한국 3D프린터 시장 성장 36

그림 17. 메이커버스 교사 워크숍 37

그림 18. 하이비젼 시스템의 큐비콘 3D프린터 38

그림 19. 무한상상실 3D프린터 교육 프로그램 39

그림 20. 학교급별 설문 응답자 40

그림 21. 3D프린터의 작동원리 42

그림 22. 교육 분야 기술발전주기 (Hype Cycle for Education) 45

그림 23. 구성주의와 신 구성주의 비교 49

그림 24. 전래놀이 "두껍아 두껍아" 50

그림 25. LEGO/Logo 시연장면 (Resnick, 1993) 52

그림 26. Jigsaw 집단구성 방법 59

그림 27. Resnick과 Robinson(2017)의 창의적 학습모형 59

그림 28. 근접발달영역 61

그림 29. D.I.O형의 C.L.E 모형 체계도 64

그림 30. 발명설계 프로세스(IDP: Invention Design Process) 모형(김용익, 2010) 65

그림 31. 3D프린터를 활용한 발명 프로세스 설계 모형 66

그림 32. 기존 제조방법 vs 3D프린팅 방법 비교 그림 67

그림 33. 3D프린팅 기본 모델 71

그림 34. 디지털 시대에 필요한 핵심역량 72

그림 35. 일반적인 토의ㆍ토론 수업 모형 78

그림 36. STEAM 피라미드(Yakman, 2007) 83

그림 37. 개선된 STEAM 학습 준거(틀) 86

그림 38. 최종 수정된 STEAM 학습 준거의 창의적 설계에 대한 절차 모형의 세부 절차(이동희 외, 2015) 87

그림 39. 디자인 씽킹 프로세스의 5단계 91

그림 40. 3D프린터 활용 수업 모델 93

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3D프린터 학교 현장 활용 수업모델 개발 이용현황 표 - 등록번호, 청구기호, 권별정보, 자료실, 이용여부로 구성 되어있습니다.
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