수업(프로젝트)명제조기술및수송기술단원

- 3D프린터를활용한자동차모형만들기

적용과목및대상 중학교 3학년 기술가정 수업

수업목표

• 3D프린터를이해할수있다

•모둠별제작한자동차모형을소개발표할수있다.

•자동차모형을이용한가장멀리움직이는미션을수행할수있다.

1. 수업의 흐름

차시 학습주제 학습목표

1-2 제조기술의이해1. 제조기술의개념과특성을설명할수있다.

2. 제조기술의발달과정을설명할수있다.

3-4TINKERCAD를활용한모델링기능익

히기1. TINKERCAD 기능을이해할수있다.

2. 제조기술과관련된문제를창의적으로해결할수있다.

5-6 수송기술이해1. 수송기술의개념과특성을설명할수있다.

2. 수송기술과관련된직업세계를탐색할수있다.

7-8 자동차모델링하기1. TINKERCAD 기능을활용하여적용할수있다.

2. 제조기술과관련된문제를창의적으로해결할수있다.

9-10 모둠별한작품선택및출력하기 3D 프린터작동원리를이해할수있다.

11-12각모둠의개인작품소개및 3D 프린터

에대한조사내용발표1. 3D프린터의관련지식을이해할수있다.

2. 제조기술과관련된문제를창의적으로해결할수있다.

13-14 자동차후처리및자동차경주하기1.디자인의심미성에대해이해할수있다.

2. 멀리가는 3D 자동차만들기를통해수송기술과관련된문제를창의적으로해결할수있다.

수업학습방법가. 모델링을위한 Tinkercad 기능익히기

나. 자동차의디자인및구조에대한자료조사하기

다. 포트폴리오작성1) 3D 프린터에대한자료조사하기2) 3D 프린터자동차모형모델링스케치하기3) 자동차디자인특징을수송기술의기술적측면에서서술하기4) 모델링과정을활동지에기록하기5) 제작과정사진을붙이고소개하기6) 평가하기(자기평가하기및활동후느낀점서술하기)

라. 자동차모형 3D 프린터로출력하기모둠별로각자의모형을가지고가장디자인이창의적이며우수하고공학적으로공기저항을적게받을수있는모형선택후출력하기

마. 결과물도색하기

자동차 모형의 출력물을 더욱 심미적 가치를 높이기 위한 협동하여도색하기

바. 자동차모형멀리가기경주대회

모둠별로 자동차 모형을 이용하여 30° 각도의 비탈길에서 가장 멀리이동하는 미션 수행

사. 활동후작품발표하기

1) 모둠원의 각자의 자동차 모형을 특징과 함께 소개하기2) 포트폴리오 내용 및 활동사진

- 포트폴리오 작성-

-학생들 모둠별 발표자료-

1. 자동차 모형 모델링 하기 2. 자동차 모형 3D 프린터 출력

3. 자동차 모형 후처리(도색 및 가공)

4. 결과물

- 활동사진 -

5. 자동차 모형 멀리가기 경주대회

6. 자동차 모형 제작과정 발표하기

3D 프린터 자동차 멀리가기 경주 결과

- 2차전의미션을수행하고이동거리를줄자로재기

1모둠 2모둠 3모둠 4모둠 5모둠

시도 1차 2차 1차 2차 1차 2차 1차 2차 1차 2차

거리(cm) 174 179 170 83 172 175 211 181 186 172

7. 작품 및 포트폴리오 전시

8. 교실 밖 활동으로 학생들에게 SW교육 및 3D프린터 기술 관심과 동기 부여

아. 학생들의 반응( 3D 프린터 자동차 모형제작 수행 후 느낀점)

• "처음시작이 어려웠던 것일뿐! 모델링 기능을 이용하며 차츰차츰 따라해보니까 잘 되고 재미도 있었다."

• "자동차 모형 모델링이 힘들고 어려워도 포기하지 않고 만든 점이 잘했다고 생각한다."

• "처음해봐서 어려운 점도 많았지만 색다른 경험이었던거 같다. "• "3D 프린트를 내가 직접 디자인해 볼 수 있다는게 좋았고 디자인할때 곡선으로 못했던게 아쉬웠다."

• "좋은 디자인을 만드는 것도 좋지만 처음 3d 프린터도 접해보고 자동차 경주하면서 친구들과 우성을 쌓아서 좋았다"

첫째, 3D 프린팅기술을적용함으로써전세계적인제조기술의변화의흐름을이해할수있고모델링과정의 SW교육과 MAKERS활동의 3D 프린팅기술에대한관심과흥미, 참여를유도하였음.

둘째, 수송기술의자동차디자인을컴퓨터로모델링함으로써모형제작에필요한다양한창의적인발상을자극할수있었으며, 또한자동차디자인에중요성및수송기술의에너지소비효율을높이기위한과학적, 공학적탐구의기회를제공함.

셋째, 3D 프린터로출력후후처리및디자인과정을모둠별로협력하게하여서로를배려하고더훌륭한작품으로가치를상승시켰으며학생들에게창의적인표현력을기르고제품심미성의중요성을인식시킴.

넷째, 모둠별로 3D 프린팅조사내용과작품소개에대한발표는자신의작품이소개됨으로써자신의작품완성에대한만족도및성취감을고취시킴.

자. 3D 프린팅 수업 추진효과

차. 3D 프린터 활용 수업 시 어려웠던 점

1. 학생들의 모델링을 전문적으로 지도가 미약했기 때문에 모델링의 기본기능만 지도 후 학생 스스로 작품을완성하도록 하여 결과물의 완성도 차이가 컸음.

2. 학생들의 모델링 한 작품을 모두 출력할 수 없었기에 모둠별로 가장 완성도 높은 한 작품 만 선택 후출력할 수 있도록 하였으며 각자의 작품은 파워포인트로 소개하게 하였다.

3. 출력과정의 장시간 소요로 인하여 결과물의 사이즈를 5*8*6까지만 제한하였음.

3. 작품들의 출력 전 모든 작품별로 지도 교사가 다시 한번 확인하는데 많은 시간을 소요하였으며출력 과정을 하루에 3작품정도만 출력가능하여 전체 작품을 출력하는데 2주정도 많은 시간을 소요했음.

4. 교사가 수시로 관찰할 수 있는 장소에 프린터를 비치해 두었기 때문에 다른 선생님들에게 하루 종일 출력되는 소음과 전자파 및 플라스틱의 연소작업에 대한 유해물질 피해를 줄 수 밖에 없었다.

5. 출력과정 중 노즐과 매트의 간격 및 작품의 흔들림으로 인한 수차례 재프린팅 및 수업시간 외에교사의 수고가 많이 필요했음.

6. 한대의 프린터로는 전체학년 수업 진행의 어려움이 있었음.

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- 그 밖의 활용 내용

1. 3D 프린터를 활용한 댄스 로봇 만들기 -자유학기 수업(2016년 2학기 진행중)

2. 현대자동차 주관 자동차 모형 만들기 대회 참가(2016.6월~7월)- 3D 프린터를 활용한 자동차 휠 제작

But, 실패~~

-차체 모델링 및 출력

3. 3D 프린터 활용 수업 수업공개

3D 프린터를 활용한 ‘나만의 자동차 모형 만들기’수업 진행 및 주변 선생님들에게수업 공개

4. 3D 프린터 동아리 활동 활용(2016.10.28)

• 축제 시 3D 프린팅 과정 소개 및 작품 전시 - 3D 소마큐브 조립하기 체험존

5. 3D 프린터 활용의 가장 인상깊었던 일

드론 조종연습대를 제작하면서 일부 부품이 없거나 사이즈가 맞지 않아 제작 중문제 발생

-필요한 부품들을 학생들 스스로 생각하여 모델링한 후 필요한 부품을 직접 제작하여 문제해결