수학과 예술을 3D 프린팅으로 연결하는 융합인재교육
Mathematics, Art and 3D-Printing in STEAM Education
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초록
3D 프린팅 기술은 21세기를 이끌 혁신적인 발명품으로 창의적 융합인재를 양성하는 융합인재교육(STEAM)에 필수적인 도구 중 하나이다. 본 연구에서는 대학에서의 수학적 모델링 강좌와 한국과학창의재단 R&E에서 수행한STEAM 교육의 내용을 중심으로, 아름다운 자연속의 기하학적 도형을 3D 프린터로 직접 프린팅하는 전체 과정과STEAM 관점에서 수행한 수학강좌의 결과물과 성과를 소개한다. 이렇게 예술을 수학으로 이해한 후 3D 프린팅이라는 공학 및 기술로 구현하는 과정은 STEAM 교육의 목표에 부합하는 하나의 예가 된다. 그리고 수학과 예술을 3D프린팅으로 연결하는 접근을 통하여 21세기가 필요로 하는 융합인재를 양성할 수 있다는 가능성을 제시한다.
Abstract
3D-Printing is one of the most innovative technologies that will be widely used in the 21st century. 3D-Printing alsoserves as an indispensable tool in STEAM education. In this article, we introduce what we have done in ourmathematical modeling class in Uni. and recent R&E project under the support of Korean Foundation for theAdvancement of Science and Creativity. We planned a model of STEAM education originating from our wish to maketangible models that use mathematical formulas to express the natural beauty of an object. We used a free,open-source software, Sage, to simulate these models online. Then, we created a program that generates a .STL filefrom these 3D images. This model can help students understand the natural beauty inherent in mathematics and useformulas and technology tools to simulate models in 3D. Finally, we were able to help students to create their own.STL files through a website we developed by adding Sage code into a Sage notebook. Then students can make andhold a 3D object of their very own. This process shows the possibility that mathematics, art and 3D-Printing can beeffectively used to achieve the goals of STEAM education.
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