4차 산업혁명 시대는 창의적으로 문제를 해결하기 위한 혁신적인 인재 양성 을 요구한다. 창의력 신장을 위해서는 과거 지향 교육이 아닌 시대정신을 반 영한 미래 지향 교육이 필요하다. 우리나라의 교육목표에도 창의력 신장이 지 속적으로 반영되어 왔다. 김희필 외(2007b)는 발명교육을 통해서 창의력을 신 장할 수 있다고 제안하였다. 2015 개정 실과 교육과정에도 기술과 발명의 기 초가 제시되어 있다(교육부, 2015). 이는 학교 현장에서의 발명교육의 중요성 이 강조되고 있다는 것을 의미한다. 특히 수학이나 과학 수업에서 발명이 문제를 해결하는 방법으로 활용되고 있는 것으로 확인되었다. 학교 안에서도 육색모 사고, ...
4차 산업혁명 시대는 창의적으로 문제를 해결하기 위한 혁신적인 인재 양성 을 요구한다. 창의력 신장을 위해서는 과거 지향 교육이 아닌 시대정신을 반 영한 미래 지향 교육이 필요하다. 우리나라의 교육목표에도 창의력 신장이 지 속적으로 반영되어 왔다. 김희필 외(2007b)는 발명교육을 통해서 창의력을 신 장할 수 있다고 제안하였다. 2015 개정 실과 교육과정에도 기술과 발명의 기 초가 제시되어 있다(교육부, 2015). 이는 학교 현장에서의 발명교육의 중요성 이 강조되고 있다는 것을 의미한다. 특히 수학이나 과학 수업에서 발명이 문제를 해결하는 방법으로 활용되고 있는 것으로 확인되었다. 학교 안에서도 육색모 사고, 시네틱스, 브레인스토밍, TRIZ(Teoriya Reshniya Izobretatelskikh Zadatch) 등의 다양한 창의력 교육 방법이 적용되고 있다(윤주혁 외, 2018). TRIZ 기법은 대학뿐만 아니라 초등 교육에도 활용되고 있으며, 공학과 비 공학 분야뿐만 아니라 교육, 경영, 관리 등의 분야에서 TRIZ를 활용한 다양한 논문들이 보고되고 있다(윤주혁 외, 2018; 강종표 외, 2015). TRIZ 기법을 초등교육에 활용한 연구 중에는 40가지 발명의 원리가 가장 많이 연구되고 있다(문대영, 2006; 김희필, 2007; 윤주혁 외, 2018). 발명교육 전문가와 초등교육 현장교사들은 이들 40가지 발명의 원 리를 초등학교 현장에서 다양한 교과목과 연계하여 연구를 수행하고 있다. 김준희와 문성환(2009)은 실태조사를 통해 교육 현장에서 학생 스스로 발명 할 수 있는 더 많은 기회를 제공하고 학생들의 참여를 유도할 방법을 찾아야 한다고 주장하였다. 따라서 교육 현장에서 발명교육 시간을 늘려 창의력과 문 제해결력을 향상시키기 위한 기회를 제공하는 것이 바람직하다. 최근에는 발 명 교육에 TRIZ 이론 기반 발명 교육 프로그램을 개발하여 적용한 연구(김희 필, 2007a)와 발명기법 중 가장 기본적인 더하기 빼기 기법 등을 중심으로 초 등학교 고학년 발명교육 프로그램을 개발한 연구(권차미, 최준섭, 2007)가 보 고되었다. 또한 발명십계명을 기반으로 초등학생의 창의성 신장을 위한 슬기로운 생활 교과 발명교육 프로그램 개발 연구(문성환, 김오범, 2011)가 보고되었다. 이러 한 선행연구들을 통해 TRIZ 기법과 발명십계명 기반 발명교육이 초등학생들 의 창의력 신장에 효과가 있는 것으로 밝혀지고 있다. 초등학교 발명교육 관 련 연구가 발명반과 다양한 교과목을 연계하여 지속적으로 이루어지고 있지 만, 초등학교 방과 후 학교에서 발명교육을 연계한 프로그램을 접할 수 있는 기회가 부족한 현실이다. 교육과학기술부(2011)는 방과 후 학교 내실화를 위한 20대 중점 과제를 발표하였다. 이에 따르면 미래사회에 대비하는 창의 인재육 성을 방과 후 학교의 비전으로 제시하여 방과 후 학교의 목적과 전략으로 강 조하고 있음을 알 수 있다. 지속적인 사회의 흐름과 요구에 따라 지금까지 획 일적 형태로 진행되었던 교육이 학생들의 창의력 학습할 수 있는 교육 형태인 에듀테인먼트에 관심이 쏠리고 있다(윤정현, 최선영: 2015). 학생의 흥미와 이 해를 높이고 과학기술 기반의 융합적 사고력(STEAMLiteracy)과 문제 해결 력을 배양하는 교육이 필요하다(최유현 외, 2008). 다양한 학문과 기술 분야에서 마술을 활용하여 창의력을 향상시키려는 시도 가 이루어지고 있다. 우리 주변에서 마술은 무언가 신기한 것, 속임수 등에 고 착되어 있다. 마술을 제대로 배우면 마술의 원리에 포함된 상상력과 창의력, 집중력, 추리력을 활용한 다양한 연출을 통해 자신감을 키울 수 있다. 하지만, 마술의 다양한 장점에도 불구하고 초등학교 현장에서 방과 후 학교 마술 프로 그램을 통해 미래사회에 요구되는 창의 인재육성을 위한 연구 사례는 거의 보 고되지 않고 있다. 방과 후 학교에서 마술교육을 수강하는 초등학생들을 대상 으로 마술교육이 학교생활 적응과 학생의 자기개발에 미치는 영향을 보고한 연구(박문수, 2018)가 유일하다. 기존의 마술교육은 주로 마술과 관련된 기술 습득 방법을 전달하는 방식이 었다. 하지만 초등 방과 후 학교에서도 방과 후 학교의 비전으로 제시된 미래 사회에 대비하는 창의 인재육성을 위한 과학적, 발명적 접근이 필요하다. 그럼 에도 초등 방과 후 학교 현장에서는 창의력과 문제해결력을 향상시키는 체계 적인 프로그램 개발 연구는 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 시대 정신을 반영한 미래 지향 교육에 적합한 TRIZ 기법과 발명십계명을 기반으로 하여 초등 방과 후 과학발명마술 프로그램을 개발하는데 초점을 두고 있다. 본 연구에서 과학발명마술이란 초등학교 현장에서 효과적인 마술교육을 위 해 이전에 어렵게만 생각되었던 과학적 발명기법들을 마술이라는 흥미롭고 신 기한 매개체로 쉽게 풀어 찾아가는 마술로 정의하고자 한다. 발명기법은 나만 의 발명마술 아이디어를 만들기 위한 방법 및 원리로써 앞서 언급한 TRIZ 기 법과 발명십계명을 포함하고 있다. 현재 발명교육 전문가와 초등교육 현장교 사들이 문제해결 방법론인 40가지 발명의 원리를 일부 교과목과 연계한 선행 연구는 있지만, 이를 발명십계명과 마술을 결합하여 방과 후 학교 과학발명마 술 프로그램을 개발한 연구는 보고되지 않고 있다. 발명 창의성의 근거가 되 는 타당성 있는 과학 발명마술 교육 프로그램을 개발하기 위하여 본 연구에서 는 수업설계의 기본 모형인 ADDIE 모형을 중심으로 김희필(2007a)의 TRIZ 기법 개발 방법과 발명십계명을 활용하고자 한다. 따라서 본 연구는 현재 최고의 특허 취득 방법론인 TRIZ 기법과 발명십계 명의 원리와 아이디어를 체계적으로 반영한 초등학교 방과 후 학교 과학발명 마술 수업 프로그램을 개발하는데 목적이 있다. 연구의 목적을 달성하기 위한 구체적인 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 과학마술과 발명교육의 의의는 무엇인가? 둘째, 방과 후 학교 과학발명마술 교육에서 마술의 원리로써 TRIZ 기법과 발명십계명기법의 적용 가능성은 어떠한가? 셋째, ADDIE 모형을 기반으로 TRIZ 기법과 발명십계명기법을 적용한 초등 방과 후 학교 과학발명마술 교육 프로그램을 어떻게 개발할 것인가?
4차 산업혁명 시대는 창의적으로 문제를 해결하기 위한 혁신적인 인재 양성 을 요구한다. 창의력 신장을 위해서는 과거 지향 교육이 아닌 시대정신을 반 영한 미래 지향 교육이 필요하다. 우리나라의 교육목표에도 창의력 신장이 지 속적으로 반영되어 왔다. 김희필 외(2007b)는 발명교육을 통해서 창의력을 신 장할 수 있다고 제안하였다. 2015 개정 실과 교육과정에도 기술과 발명의 기 초가 제시되어 있다(교육부, 2015). 이는 학교 현장에서의 발명교육의 중요성 이 강조되고 있다는 것을 의미한다. 특히 수학이나 과학 수업에서 발명이 문제를 해결하는 방법으로 활용되고 있는 것으로 확인되었다. 학교 안에서도 육색모 사고, 시네틱스, 브레인스토밍, TRIZ(Teoriya Reshniya Izobretatelskikh Zadatch) 등의 다양한 창의력 교육 방법이 적용되고 있다(윤주혁 외, 2018). TRIZ 기법은 대학뿐만 아니라 초등 교육에도 활용되고 있으며, 공학과 비 공학 분야뿐만 아니라 교육, 경영, 관리 등의 분야에서 TRIZ를 활용한 다양한 논문들이 보고되고 있다(윤주혁 외, 2018; 강종표 외, 2015). TRIZ 기법을 초등교육에 활용한 연구 중에는 40가지 발명의 원리가 가장 많이 연구되고 있다(문대영, 2006; 김희필, 2007; 윤주혁 외, 2018). 발명교육 전문가와 초등교육 현장교사들은 이들 40가지 발명의 원 리를 초등학교 현장에서 다양한 교과목과 연계하여 연구를 수행하고 있다. 김준희와 문성환(2009)은 실태조사를 통해 교육 현장에서 학생 스스로 발명 할 수 있는 더 많은 기회를 제공하고 학생들의 참여를 유도할 방법을 찾아야 한다고 주장하였다. 따라서 교육 현장에서 발명교육 시간을 늘려 창의력과 문 제해결력을 향상시키기 위한 기회를 제공하는 것이 바람직하다. 최근에는 발 명 교육에 TRIZ 이론 기반 발명 교육 프로그램을 개발하여 적용한 연구(김희 필, 2007a)와 발명기법 중 가장 기본적인 더하기 빼기 기법 등을 중심으로 초 등학교 고학년 발명교육 프로그램을 개발한 연구(권차미, 최준섭, 2007)가 보 고되었다. 또한 발명십계명을 기반으로 초등학생의 창의성 신장을 위한 슬기로운 생활 교과 발명교육 프로그램 개발 연구(문성환, 김오범, 2011)가 보고되었다. 이러 한 선행연구들을 통해 TRIZ 기법과 발명십계명 기반 발명교육이 초등학생들 의 창의력 신장에 효과가 있는 것으로 밝혀지고 있다. 초등학교 발명교육 관 련 연구가 발명반과 다양한 교과목을 연계하여 지속적으로 이루어지고 있지 만, 초등학교 방과 후 학교에서 발명교육을 연계한 프로그램을 접할 수 있는 기회가 부족한 현실이다. 교육과학기술부(2011)는 방과 후 학교 내실화를 위한 20대 중점 과제를 발표하였다. 이에 따르면 미래사회에 대비하는 창의 인재육 성을 방과 후 학교의 비전으로 제시하여 방과 후 학교의 목적과 전략으로 강 조하고 있음을 알 수 있다. 지속적인 사회의 흐름과 요구에 따라 지금까지 획 일적 형태로 진행되었던 교육이 학생들의 창의력 학습할 수 있는 교육 형태인 에듀테인먼트에 관심이 쏠리고 있다(윤정현, 최선영: 2015). 학생의 흥미와 이 해를 높이고 과학기술 기반의 융합적 사고력(STEAM Literacy)과 문제 해결 력을 배양하는 교육이 필요하다(최유현 외, 2008). 다양한 학문과 기술 분야에서 마술을 활용하여 창의력을 향상시키려는 시도 가 이루어지고 있다. 우리 주변에서 마술은 무언가 신기한 것, 속임수 등에 고 착되어 있다. 마술을 제대로 배우면 마술의 원리에 포함된 상상력과 창의력, 집중력, 추리력을 활용한 다양한 연출을 통해 자신감을 키울 수 있다. 하지만, 마술의 다양한 장점에도 불구하고 초등학교 현장에서 방과 후 학교 마술 프로 그램을 통해 미래사회에 요구되는 창의 인재육성을 위한 연구 사례는 거의 보 고되지 않고 있다. 방과 후 학교에서 마술교육을 수강하는 초등학생들을 대상 으로 마술교육이 학교생활 적응과 학생의 자기개발에 미치는 영향을 보고한 연구(박문수, 2018)가 유일하다. 기존의 마술교육은 주로 마술과 관련된 기술 습득 방법을 전달하는 방식이 었다. 하지만 초등 방과 후 학교에서도 방과 후 학교의 비전으로 제시된 미래 사회에 대비하는 창의 인재육성을 위한 과학적, 발명적 접근이 필요하다. 그럼 에도 초등 방과 후 학교 현장에서는 창의력과 문제해결력을 향상시키는 체계 적인 프로그램 개발 연구는 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 시대 정신을 반영한 미래 지향 교육에 적합한 TRIZ 기법과 발명십계명을 기반으로 하여 초등 방과 후 과학발명마술 프로그램을 개발하는데 초점을 두고 있다. 본 연구에서 과학발명마술이란 초등학교 현장에서 효과적인 마술교육을 위 해 이전에 어렵게만 생각되었던 과학적 발명기법들을 마술이라는 흥미롭고 신 기한 매개체로 쉽게 풀어 찾아가는 마술로 정의하고자 한다. 발명기법은 나만 의 발명마술 아이디어를 만들기 위한 방법 및 원리로써 앞서 언급한 TRIZ 기 법과 발명십계명을 포함하고 있다. 현재 발명교육 전문가와 초등교육 현장교 사들이 문제해결 방법론인 40가지 발명의 원리를 일부 교과목과 연계한 선행 연구는 있지만, 이를 발명십계명과 마술을 결합하여 방과 후 학교 과학발명마 술 프로그램을 개발한 연구는 보고되지 않고 있다. 발명 창의성의 근거가 되 는 타당성 있는 과학 발명마술 교육 프로그램을 개발하기 위하여 본 연구에서 는 수업설계의 기본 모형인 ADDIE 모형을 중심으로 김희필(2007a)의 TRIZ 기법 개발 방법과 발명십계명을 활용하고자 한다. 따라서 본 연구는 현재 최고의 특허 취득 방법론인 TRIZ 기법과 발명십계 명의 원리와 아이디어를 체계적으로 반영한 초등학교 방과 후 학교 과학발명 마술 수업 프로그램을 개발하는데 목적이 있다. 연구의 목적을 달성하기 위한 구체적인 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 과학마술과 발명교육의 의의는 무엇인가? 둘째, 방과 후 학교 과학발명마술 교육에서 마술의 원리로써 TRIZ 기법과 발명십계명기법의 적용 가능성은 어떠한가? 셋째, ADDIE 모형을 기반으로 TRIZ 기법과 발명십계명기법을 적용한 초등 방과 후 학교 과학발명마술 교육 프로그램을 어떻게 개발할 것인가?
The purpose of this study is to develop an after school science and invention magic program for elementary school. The research questions to achieve the research purpose are as follows. First, what is the significance of science magic and invention education? Second, what is the appl...
The purpose of this study is to develop an after school science and invention magic program for elementary school. The research questions to achieve the research purpose are as follows. First, what is the significance of science magic and invention education? Second, what is the applicability of the TRIZ technique and the Ten Commandments technique as a principle of magic in the after-school science and invention magic education? Third, based on the ADDIE model, how to develop an after-school science and invention magic education program in which the TRIZ technique and the Ten Commandments technique are applied? Existing magic education was mainly a method of delivering techniques related to magic. In order to cultivate creativity and problem-solving ability, it is desirable to apply the interesting and novel medium of magic to scientific invention techniques. The TRIZ techniques are the best patenting methodology in existence. The Ten Commandments of Invention are the ten core principles of invention extracted from the inventors' secret recipes. The ADDIE model, which is a basic model of lesson design, was selected as a science invention magic program development model. Based on the ADDIE model and previous studies, 8 invention techniques including 4 TRIZ techniques and 4 inventions were derived. Using the derived eight invention techniques, two program types were developed According to the learner's learning efficiency and the degree of completion of invention magic, the 8th classes and the 16th classes after school science and invention magic education program were developed, and the program was revised and supplemented through expert evaluation and student evaluation. The first 80 minute class was developed to meet the learner's desire to complete everything within the class time, and the class that completes the first hour 40 minute class over the second hour is a student learning for the purpose of learning magic. It was developed by reflecting the expert’s opinion. In the case of the latter program, in the 1st class, the learner is sufficiently directed through magic to engage in convergent and divergent thinking with interest, and in the 2nd class, to have a sense of achievement through the presentation of self-made science invention magic. did. The conclusions drawn from this study are as follows. First, science magic and invention education should be closely linked to develop creativity and problem-solving ability. Second, the TRIZ techniques and the ten commandments techniques can be effectively applied to science invention magic education. Third, the science invention magic program developed by applying the TRIZ techniques and the Ten Commandments techniques based on the ADDIE model is expected to contribute to the improvement of the creativity and problem-solving ability of elementary school students.
The purpose of this study is to develop an after school science and invention magic program for elementary school. The research questions to achieve the research purpose are as follows. First, what is the significance of science magic and invention education? Second, what is the applicability of the TRIZ technique and the Ten Commandments technique as a principle of magic in the after-school science and invention magic education? Third, based on the ADDIE model, how to develop an after-school science and invention magic education program in which the TRIZ technique and the Ten Commandments technique are applied? Existing magic education was mainly a method of delivering techniques related to magic. In order to cultivate creativity and problem-solving ability, it is desirable to apply the interesting and novel medium of magic to scientific invention techniques. The TRIZ techniques are the best patenting methodology in existence. The Ten Commandments of Invention are the ten core principles of invention extracted from the inventors' secret recipes. The ADDIE model, which is a basic model of lesson design, was selected as a science invention magic program development model. Based on the ADDIE model and previous studies, 8 invention techniques including 4 TRIZ techniques and 4 inventions were derived. Using the derived eight invention techniques, two program types were developed According to the learner's learning efficiency and the degree of completion of invention magic, the 8th classes and the 16th classes after school science and invention magic education program were developed, and the program was revised and supplemented through expert evaluation and student evaluation. The first 80 minute class was developed to meet the learner's desire to complete everything within the class time, and the class that completes the first hour 40 minute class over the second hour is a student learning for the purpose of learning magic. It was developed by reflecting the expert’s opinion. In the case of the latter program, in the 1st class, the learner is sufficiently directed through magic to engage in convergent and divergent thinking with interest, and in the 2nd class, to have a sense of achievement through the presentation of self-made science invention magic. did. The conclusions drawn from this study are as follows. First, science magic and invention education should be closely linked to develop creativity and problem-solving ability. Second, the TRIZ techniques and the ten commandments techniques can be effectively applied to science invention magic education. Third, the science invention magic program developed by applying the TRIZ techniques and the Ten Commandments techniques based on the ADDIE model is expected to contribute to the improvement of the creativity and problem-solving ability of elementary school students.
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