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고등/1학년/수학 공통/수학
아주대학교 과학영재교육원M,I
STEM+I 생각교실 운영 사업
교육 프로그램
2022
아름다움을
찾아서
아주대학교 과학영재교육원
2022년 STEM+I 생각교실 운영 사업 교육 프로그램
프로그램 개요
구분
기관명
아주대학교
프로그램명
(신규/수정보
완)
아름다움을 찾아서
신규
주요
적용
학년
고1
개발차시
4
주요 과목
수학
주요 단원
도형의 방정식
관련 과목
미술, 가정
관련 단원
도형의 이동
M, I
적용 지역
STEM+I
요소
보조
주 개발자명
개발자
- 16+1 섬마섬마 학교자율과정 – 네 힘으로 일어서봐! 프로그램 중 하나
주요 수업
개요
로 개발하여
정규수업에 적용
- 수학, 미술, 가정의 융합으로 10차시 수업 중 4차시 수학프로그램을 개
발
차시별
주요내용
(키워드 위주)
1차시 – 변환과 대칭
2차시 – 테셀레이션의 정의와 분류
3차시 – 테셀에이션 분류와 대칭
4차시 – 테셀에이션 만들기
(아름다움을 찾아서) 교수·학습 지도안
주제 테셀레이션
수업일시
년 월 일 교시
대단원명 1. 변환과대칭
소단원명
주제(단원)명 변환과 대칭
연계 과목 공통수학/ 도형의 이동
성취기준
수업대상
고1 수업교사
수업방법 강의와 발표 수업차시
(해당/전체)
수업형태 강의와 발표
STEM요
T
E
소 S
1
4
M
⋁
1. 사물에서 변환과 대칭을 찾아낼 수 있는가?
2. 변환과 대칭의 수학적 정의를 이해하는가?
학습목표 주위의 사물에서 변환과 대칭을 찾아내고, 수학적 정의로 이해할 수 있다.
수업단계
교수⋅학습 활동
수업자료 및 유의점
도입 테트리스 게임 소개를 통해, 회전과 이동을 설명
(5분)
I 변환과 대칭
1. 변환
l 변환: ‘달라져서 바뀜. 또는 다르게 하여 바꿈’
예) 한글파일이나 ppt파일을 pdf로 변환, 오디오 파일을 mp4 파일로 변
환
사진을 여러 가지 방법으로 변환(늘이기, 가을풍으로 하기 등등)
l 수학에서의 변환: 쉽게 함수와 비슷한 것
l 아핀변환: 점, 직선, 평면을 그대로 유지, 평행선들을 그대로 유지해주는
변환
A. 평행이동: 모든 점을 같은 방향으로 같은 거리 이동시키는 변환
B. 대칭변환: 한 점을 직선 또는 점에 대해서 대칭이동 하는 변환
용어: 대칭축, 대칭의 중심
-
전개
(40분)
C. 회전변환: 하나의 도형을 동일평면상의 한 점을 기준으로 그 평면상에
서 회전하여 이동시키는 것
D.. 닮음 변환 :확대 축소
2. 대칭(symmetry, 대칭성)
대칭성은 함께 측정한다(measure together)는 뜻의 그리스어 syn-metron
으로, 사전적으로 균형, 조화, 잘 나누어짐, 그리고 이것을 통한 미를 의미한
다.
l 대칭(대칭성): 균형 또는 반복적 자기 닮음
대상에 어떤 변환을 시행해도 처음과 변하지 않을 때, 그 대상은 그 변환에
대해 대칭이라 한다.
l 대칭의 종류
A 반사대칭(Reflection Symmetry)
B 회전대칭(Rotational Symmetry) , 용어 회전 위수, 회전각
정리 및 평가 참고 Activity site:
(5분)
학습활동지 1
와 읽을 거리 참고
ppt
- 용어: 회전중심, 회전각, 회전수
https://www.mathsisfun.com/geometry/symmetry-artist.html
- 4 -
(아름다움을 찾아서) 교수·학습 지도안
주제
수업일시
테셀레이션
년 월 일 교시
수업교
사
수업차
수업방법 강의와 발표 (해당시/전
수업대상
대단원명 2. 테셀레이션 정의와 분류
소단원명
주제(단원)명 테셀레이션과 분류
연계 과목 공통수학/ 도형의 이동
성취기준
고1
수업형태 강의와 토론
STEM요
T
소 S
2
4
체)
E
M
⋁
1. 테셀레이션의 정의를 안다.
2. 가능한 테셀레이션을 수학적으로 분류할 수 있는가?
학습목표 테셀레이션의 정의를 알고 수학적 성질에 따라 분류할 수 있다.
수업단계
교수⋅학습 활동
도입 다양한 테셀레이션의 사진을 보여주며 변환과 대칭을 찾아본다.
(5분)
수업자료 및 유의점
참고
ppt
1. Tessellation
-타일'(tile)이라고 하는 도형들로 겹치지 않으면서 빈틈없게 평면을 채우는
것
-어원: 돌, 유리조각을 뜻하는 라틴어 'tessela’
2. Tessellation 분류
A 정규 테셀레이션
- 한 종류의 정다각형만으로 평면을 채우는 것
- 한 꼭지점에 모이는 내각의 합이 360도일 수 있는 정다각형은 3, 4, 6뿐
이다.
B 준정규 테셀레이션
전개
(40분)
- 정다각형으로 + 한 꼭짓점에 모이는 다각형이 같고 8종류뿐이다
와 읽을 거리 참고
ppt
(3,6,3,6),(3,4,6,4),(4,8,8),(3,3,3,4,4)
(3,12,12), (3,3,3,3,6), (3,3,4,3,4), (4,6,12)
C 비준정규 테셀레이션
-정다각형으로 + 한 꼭짓점에 모이는 다각형 다르다.
D 비정다각형 테셀레이션
- 한 중류의 다각형만으로 테셀레이션이 가능한 경우는 무엇일까?
- 임의의 모든 삼각형, 임의의 모든 사각형, 15종류의 5각형, 3종류의 6각형
- 7각형이상으로는 가능하지 않다.
E 켤례 테셀레이션, 비주기성 테셀레이션
정리 및 평가 학습활동지 2
(5분)
- 23 -
(아름다움을 찾아서) 교수·학습 지도안
주제 테셀레이션
수업일시
년 월 일 교시
대단원명 3. 벽지군
소단원명
주제(단원)명 벽지군 분류
연계 과목 공통수학/ 도형의 이동
성취기준
수업대상
고1 수업교사
수업방법 강의와 발표 수업차시
(해당/전체)
수업형태 강의와 실습
STEM요
T
E
소 S
3
4
M
⋁
1. 테셀레이션에 사용된 변환(평행, 회전, 반사, 미끄럼반사)을 찾을 수 있는가?
2. 테셀레이션에 사용된 변환을 구분할 수 있는가?
학습목표 테셀레이션에 사용된 변환을 찾아보고, 그에 따라 분류할 수 있다.
수업단계
교수⋅학습 활동
도입 알람브라 궁전의 사진을 보여주며, 그 안에 사용된 변환을 살펴본다.
(5분)
수업자료 및 유의점
참고
ppt
1. 에셔(Maurits Cornelis Escher, 1898년~1972년) 미술가
2. 테셀레이션이 사용된 변환
- 평행이동, 회전변환, 수직(수평)반사변환, 미끄럼반사변환
3.unit cell
4. 벽지군의 분류: 샤용된 변환에 따라 분류함
회 전
수
1
2
3
전개
(40분)
4
6
반사대칭(reflection)이 있는가?
예
미끄럼 반사변환 축이 반사변환
축과 다른가?
수직 수평 반사대칭이 모두 있
는가?
반사변환 축 위에 회전변환 중
아니오
예 cm
아니오 pm
예(회전수4)
아니오 pmg
심이 있는가?
예 pmm
아니오 cmm
회전변환 중심이 반사변환 축위
예 p3lm
에 없는 것이있는가?
아니오 p3m1
45도에서 반사변환이 있는가?
예 p4m
아니오 p4g
p6m
미끄럼 반사변환이 있는가?
정리 및 평가 나만의 벽지 만들면서 변환을 익혀보자.
(5분)
https://eschersket.ch/
- 37 -
아니오 pg
예 pgg
미끄럼 반사변환이 있는가?
아니오 p2
p3
p4
p6
예)
예 p1
와 읽을 거리 참고
ppt
(아름다움을 찾아서) 교수·학습 지도안
주제 테셀레이션
수업일시
년 월 일 교시
수업대상
고1 수업교사
대단원명 4. 헤슈타일링과 나만의 문양 만들기 수업방법 강의와 실습 수업차시
(해당/전체)
소단원명
주제(단원)명 헤슈타일링
수업형태 강의와 실습
STEM요
연계 과목 공통수학/ 도형의 이동
T
E
소 S
성취기준
4
4
M
⋁
헤슈타일링을 이용하여 테셀레이션을 나만의 테셀레이션을 만들었는가?
학습목표 헤슈타일링을 이욯하여 나만의 테셀레이션을 만들 수 있다.
수업단계
교수⋅학습 활동
수업자료 및 유의점
도입 3차시 학습활동지로 완성된 테셀레이션을 서로 보여주며, 그 안에 사용된
ppt참고
변환을 살펴본다.
(5분)
1. 헤슈 타일링: 다각형의 한 변을 변형한 후, 짝을 이룬 변에 평행이동 혹
은 회전이동시켜 테셀레이션을 만드는 방법
2. 헤슈타일링 방법
전개
(40분)
와 읽을 거리 참고
ppt
3. 에슈타일링으로 나만의 테셀레이션을 만들어보자
이 도안을 이용하여
에코백이나 무드등을
꾸밀 수 있다.
정리 및 평가
작품을 웹에 업로드 하기
(5분)
- 63 -