머리말 iii 제 I 편 테크놀로지 활용 융합교육 교수법 제 1 장 4차 산업혁명과 교육 1.1 4차 산업혁명 1.2 4차 산업혁명의 기술 요소 1.3 4차 산업혁명 시대의 교사의 역할 제 2 장 TPACK(Technological Pedagogical and Content Knowledge) 2.1 TPACK 프레임워크 2.2 TPACK의 구성요소 제 3 장 반응적 교수법 3.1 반응적 교수법 3.2 반응적 교수법의 기대효과 제 4 장 모델과 모델링 4.1 모델 4.2 정신 모델과 개념 모델 4.3 모델에 대한 다양한 관점 4.4 모델링 제 II 편 융합교육을 위한 테크놀로지 도구 25 제 5 장 지오지브라 5.1 지오지브라 5.2 지오지브라 클래식 웹 버전 5.3 로그인 5.4 저장하기 5.5 열기 제 6 장 지오지브라 3차원 6.1 지오지브라 3차원 그래픽 계산기 6.2 AR 모드 제 7 장 스크래치 7.1 스크래치 7.2 스크래치의 실행화면 7.3 교과 지도에서 스크래치의 활용 7.4 달의 위상을 표현하는 스크래치 제 8 장 코스페이시스 8.1 코스페이시스 8.2 내 코스페이스 8.3 조선시대 박물관 예제 8.4 블록 코딩 제 9 장 어린이를 위한 머신러닝(Machine Learning for Kids) 9.1 어린이를 위한 머신러닝(Machine Learning for Kids)의 소개 9.2 머신러닝 프로젝트 9.3 머신러닝 프로젝트의 테스트 9.4 오목 사각형에 대한 인식 9.5 스크래치 3과 연동하기 제 III 편 테크놀로지 활용 융합교육의 사례 제 10 장 물리: 무한 다중상 10.1 광선추적법 10.2 문제 상황 10.3 지오지브라에서의 문제 해결 10.4 지오지브라 3차원에서의 모델링 10.5 결론 제 11 장 화학: 금속의 결정 구조 11.1 금속의 결정 구조에 대한 지도의 어려움 11.2 단순 입방 구조의 모델링 11.3 체심 입방 구조의 모델링 11.4 면심 입방 구조의 모델링 11.5 체심 입방 구조의 3D 프린팅 제 12 장 지구과학: 달의 위상 12.1 달의 위상 지도에서의 어려움 12.2 모델링을 위한 가정 12.3 태양-지구-달 시스템 12.4 달의 위상 12.5 3차원에서의 모델링 12.6 태양-지구-달 시스템과 증강현실 제 13 장 생물: 테오얀센의 ‘해변의 괴물’ 13.1 테오얀센의 ‘해변의 괴물’ 13.2 링키지 13.3 지오지브라에서 모델링 제 14 장 수학: 왜상 14.1 시작하면서 14.2 한스 홀바인의 ‘대사들’ 14.3 행렬로 푸는 비밀 제 15 장 역사: 한국의 문화 유산 15.1 역사, 공학, 그리고 수학 15.2 자격루 15.3 청자 15.4 첨성대 15.5 모델링 수업 결과 분석 15.6 시사점 제 16 장 결론 16.1 변화하는 교육현장을 위한 준비

[머리말] 최근 우리나라의 교육에 큰 변화가 나타나고 있다. 얼마전만 하더라도 교사가 테크놀로지를 사용하는 능력을 개발하는 것은 교육에서 본질적인 것은 아니라고 생각하는 경우도 있었다. 하지만 이제는 교사가 온라인 화상수업을 준비해야 하고, 각종 테크놀로지를 활용하여 원격으로 학생에게 교과 내용을 지도해야 한다. 또한 온라인 교육 컨텐츠를 만들어 공개하고 학생들에게 과제를 내야 한다. 최근에는 AI, 증강현실, 3D 프린팅이 미래 산업을 위해 가장 중요한 요소로 주목받고 있다. 이에 정부에서도 AI, 증강현실, 3D 프린팅과 같은 최신의 테크놀로지를 교육에 도입하는 것을 적극적으로 권장하고 있다. 이 책은 3개의 장으로 구성되었다. 1장에서는 테크놀로지 활용 융합교육교수법을 이해하기 위한 다양한 내용을 제시하였다. 먼저 시대적인 흐름을 이해하기 위하여 4차 산업혁명에 대하여 제시하였다. 이어서 교사의 테크놀로지 교수학적 내용 지식인 TPACK에 대하여 소개한다. 또한 학생의 융합적인 사고와 창의성을 개발하기 위한 반응적 교수법에 대하여 알아본다. 테크놀로지를 활용하여 학생이 무언가를 만들어 나가는 활동을 하기 위해 교사는 모델과 모델링에 대한 지식을 이해해야 하기 때문에 이에 대하여 소개한다. 2장에서는 융합교육을 위한 다양한 테크놀로지 도구에 대하여 소개하였다. 먼저 지오지브라는 수학, 과학 교육을 위한 소프트웨어로 다양한 모델링을 수행하는 것이 가능한 도구이다. 특히 3차원 대상을 다루면서 증강현실과 3D 프린팅을 할 수 있어 학생으로 하여금 자신이 익힌 교과 지식을 현실적으로 구현하도록 하는 활동을 수행할 수 있다. 스크래치는 블록 코딩을 수행할 수 있는 교육 환경으로 다양한 코딩 과제를 수행할 수 있다. 이후 코스페이시스의 경우에는 가상 현실, 증강 현실을 자신의 생각대로 꾸며볼 수 있으며 그 안에 블록 코딩을 입력하는 것도 가능하다. 또한 어린이를 위한 머신러닝(Machine Learning for Kids)의 경우에는 큰 어려움없이 왓슨(Watson) 인공지능을 활용하여 스크래치와 연동하고 이를 활용하여 문제를 해결하는 과제를 수행할 수 있는 환경이다. 3장에서는 테크놀로지 활용 융합교육의 사례를 제시하였다. 이는 주된 소재를 가져온 교과와 주제를 제시하였다. 예를 들어 화학에서는 금속의 결정구조, 지구과학에서는 달의 위상이라는 주제를 가져왔다. 하지만 그 내용 안에는 수학, 코딩뿐만 아니라 심지어 예술적요소까지도 포함하고 있는 경우가 있다. 이 장에서의 교과 분류는 단지 편의상 이루어진 것이며 이 내용이 해당 교과 안에서만 지도되어야 하는 것도 아니다. 지면의 한계로 인해 이 책의 내용에서 모든 사례를 자세히 제시하지는 못했다. 그러나 최대한 다양한 측면으로 예비 교사 여러분이 융합교육 교수법에 대하여 이해할 수 있도록 내용을 구성하고자 노력하였다. 이 책을 통하여 독자 여러분의 미래를 위한 교육에 대한 이해가 깊어지는 데 작은 도움이 될 수 있기를 기원한다.