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문제 정의
- 본 연구의 목적은 ‘발명·특허 기초’ 과목의 교수·학습 방법 실태 및 요구를 분석하는 것이다.
- 본 연구의 목적은 ‘발명·특허 기초’ 과목의 교육 목표를 달성하기 위한 가장 효과적 이고 체계적인 교수·학습 방법을 알아보기 위함이다.
- 해당 분야의 교육현장에서 활용이 가능한 교사용 지도서, 인터넷 및 웹자료, 교육방송 자료 등이 개발 및 보급되어야 한다. 특히, 해당분야 전공자가 없는 상황에서 교사용 지도서 개발을 통해서 교육현장에서 교육의 효과를 높이는데 도움이 되도록 한다.
제안 방법
- 설문지에서 현재의 교수·학습 방법과 바람직한 교수·학습 방법에 대한 문항의 응답은 ①강의, ②토론, ③조사, ④실험실습, ⑤역할․모의놀이, ⑥현장학습(견학), ⑦게임, ⑧ICT 활용, ⑨사례연구법, ⑩프로젝트법, ⑪문제풀이 중에서 선택하도록 하였다.
- 연구를 위해 설문지를 개발하였으며, 설문지는 이메일, 팩스를 통하여 배포 및 회수하였다. 연구의 대상인 46명의 교사 중 32명이 회신하였으며, 불성실한 응답 또는 응답 오류가 있어 분석에 적합하지 않은 2부를 제외한 30부를 분석에 활용하였다.
- 응답자는 총 30명이고, 배경 변인으로는 성별, 학력, 출신 대학, 발명·특허 활동 유무, 발명·특허 담당 과목 수, 발명·특허 교육 경력, 발명·특허 연수 경험으로 구분하여 조사하였으며, 구체적인 내용은 와 같다.
- 이를 위해서 ‘발명·특허 기초’ 과목 담당 교사들이 현재 활용하고 있는 교수·학습 방법과 가장 바람직한 교수·학습 방법, 또한, 교수·학습 운영시 요구되는 사항과 어려운 사항을 조사하여 분석하였다.
- 조사 도구는 (이용순 외 2005; 이상봉 외 2008; 김봉수 외 2012)에서 사용되었던 방법을 토대로 작성하였다. 이를 전문가 9명의 검토를 거쳐 수정 및 보완하였다. 검토 방법은 e메일 및 전화를 이용하여 의견을 수렴하였으며, 전문가는 ‘발명·특허 기초’ 과목의 연구·개발자 3명, 3년 이상 수업 경험자 3명과 교육 요구 분석 경력이 있는 3명이다.
- 조사 도구는 설문지 형태로 개발하였으며, 해당 과목의 교수·학습 방법 운영 시 어려운 사항과 중요한 사항, 모듈별 현재 사용하고 있는 교수·학습 방법과 바람직한 교수·학습 방법을 묻는 문항을 중심으로 구성되었다.
- 특히 발명·특허 특성화고가 확대되고 특화됨에 따라 특허 인력 저변 확대와 체계적인 발명·특허 인력 양성 체제를 구축하였다.
- 하지만, 전문가 검토를 통하여 교수·학습 방법 실태 분석에서는 모듈 18의 ‘발명 특허 프로젝트’를 따로 분류하여 총 13개로 통합하는 것으로 수정 및 보완하였다.
대상 데이터
- 검토 방법은 e메일 및 전화를 이용하여 의견을 수렴하였으며, 전문가는 ‘발명·특허 기초’ 과목의 연구·개발자 3명, 3년 이상 수업 경험자 3명과 교육 요구 분석 경력이 있는 3명이다.
- 둘째, 본 연구에서 ‘발명·특허 기초’ 과목은 발명·특허 특성화 고등학교 1학년을 대상으로 배우는 교과서를 대상으로 하였다.
- 본 연구의 모집단은 2012학년도에 특허청 및 한국발명진흥회에서 해당 과목을 개설 지원하는 전국 48개교의 고등학교를 대상으로 하였다. 특히 해당 고등학교에서 ‘발명· 특허 기초’ 과목을 담당하는 교사 또는 지도한 경험이 있는 교사 46명을 조사하였다.
- 연구를 위해 설문지를 개발하였으며, 설문지는 이메일, 팩스를 통하여 배포 및 회수하였다. 연구의 대상인 46명의 교사 중 32명이 회신하였으며, 불성실한 응답 또는 응답 오류가 있어 분석에 적합하지 않은 2부를 제외한 30부를 분석에 활용하였다.
- 첫째, 본 연구의 대상은 발명·특허 특성화고등학교에서 ‘발명·특허 기초’를 가르치는 교사로 제한하였다.
- 특히 해당 고등학교에서 ‘발명· 특허 기초’ 과목을 담당하는 교사 또는 지도한 경험이 있는 교사 46명을 조사하였다.
데이터처리
- 이 연구에서 조사된 설문지는 통계 패키지 프로그램인 SPSS 19.0K for Window를 이용하여 분석하였다. 통계 방법은 빈도, 백분율, 평균 등을 실시하였다.
- 통계 방법은 빈도, 백분율, 평균 등을 실시하였다. 집단 간 평균의 차이를 알아보기 위해 t-test, 분산 분석을 실시하였으며, 사후 검정으로 scheffe 검정과 Games-Howell 검정을 실시하였다. 유의 수준은 p < .
- 0K for Window를 이용하여 분석하였다. 통계 방법은 빈도, 백분율, 평균 등을 실시하였다. 집단 간 평균의 차이를 알아보기 위해 t-test, 분산 분석을 실시하였으며, 사후 검정으로 scheffe 검정과 Games-Howell 검정을 실시하였다.
이론/모형
- 조사 도구는 (이용순 외 2005; 이상봉 외 2008; 김봉수 외 2012)에서 사용되었던 방법을 토대로 작성하였다. 이를 전문가 9명의 검토를 거쳐 수정 및 보완하였다.
성능/효과
- 넷째, 발명․특허 기초 과목의 교수·학습 운영 시 어려운 사항들에 대한 동의 정도는 전반적으로 높게 나타났다.
- 둘째, 발명·특허 기초 과목의 모듈별 가장 바람직하다고 생각하는 교수·학습 방법은 I(창의적 공학설계 활동), L(발명·특허 프로젝트) 모듈을 제외하고 강의식 방법이 가강 높게 응답되었다.
- 또한, 이러한 교수·학습 방법을 효과적으로 운영하기 위해서 해당 분야의 교원의 전문성 강화, 실생활과 관련한 자료를 통한 수업의 흥미 유발과 최신의 기술 동향 및 사례에 관련한 다양한 교수·학습 자료 개발 및 지원에 대한 요구 사항이 높은 것을 알 수 있었다.
- 모듈별로 이론적인 학습 활동이 많은 A, J, H 모듈에서는 강의를 활용한 비율이 높았고, 실습적인 학습 활동이 많은 L, I, E, F, M 모듈에서는 프로젝트, 실험실습, 토론, 조사 등을 활용하여 수업을 진행하는 것으로 나타났다.
- 발명·특허 기초 과목의 교수·학습 운영 시 어려운 사항에 대한 응답 결과는 전반적으로 각 항목에 대한 평균이 높게 나타났다. 문항 내용 중에서 전체 평균보다 높은 어려운 사항으로는 업무 과다로 인한 수업 준비 부족 3.90, 교육 시설 및 기자재 부족 3.80, 교과에 대한 사전 지식 부족 3.80, 학생의 개인차 고려 어려움 3.70, 학생의 흥미와 관심 부족 3.67 순으로 나타났다. 반면, 수업 참여 학생이 너무 많음은 2.
- 발명·특허 기초 과목의 교수·학습 운영 시 어려운 사항에 대한 응답 결과는 전반적으로 각 항목에 대한 평균이 높게 나타났다. 문항 내용 중에서 전체 평균보다 높은 어려운 사항으로는 업무 과다로 인한 수업 준비 부족 3.90, 교육 시설 및 기자재 부족 3.80, 교과에 대한 사전 지식 부족 3.80, 학생의 개인차 고려 어려움 3.70, 학생의 흥미와 관심 부족 3.67 순으로 나타났다. 반면, 수업 참여 학생이 너무 많음은 2.
- 발명·특허 기초 과목의 교수․학습 운영 시 고려해야 할 중요 요구 사항에 대하여 응답자들은 전반적으로 높게 인식하고 있었다. 문항 내용 중에서 전체 평균보다 높은 중요한 요구 사항으로는 교과(내용) 특성을 살린 실습 위주의 수업 전개 필요 4.53, 실생활과 관련된 소재를 활용한 학습 동기 유발 전략 필요 4.40 발명 특허와 관련한 다양한 사례 제시 필요 4.40, 체험 위주의 학생 중심 활동 필요 4.33, 창의성, 문제 해결 능력을 함양할 수 있는 소재와 내용 발굴 4.27 순으로 나타났다. 반면, 수행 중심의 평가 방식 필요는 3.
- 셋째, 발명·특허 기초 과목의 교수·학습 운영 시 고려해야 할 중요 요구 사항에 대한 동의 정도는 전반적으로 높게 나타났다. 문항 내용 중에서 전체 평균보다 높은 중요한 요구 사항으로는 교과(내용) 특성을 살린 실습 위주의 수업 전개 필요 4.53, 실생활과 관련된 소재를 활용한 학습 동기 유발 전략 필요 4.40, 발명 특허와 관련한 다양한 사례 제시 필요 4.40, 체험 위주의 학생 중심 활동 필요 4.33, 창의성, 문제 해결 능력을 함양할 수 있는 소재와 내용 발굴 4.27 순으로 나타났다. 반면, 수행 중심의 평가 방식 필요는 3.
- 출신 대학에 따른 교수·학습 운영 시 중요하게 고려해야 할 요구 사항에 대한 평균은 전반적으로 사범계가 비사범계에 비해서 높았다. 문항 내용 중에서 학생들의 수준과 흥미를 고려한 내용 재구성 필요, 발명 특허 기술 변화에 따른 수업 내용 재구성 필요, 교과(내용) 특성을 살린 실습 위주의 수업 전개 필요, 발명 특허와 관련한 다양한 사례 제시 필요, 수행 중심의 평가 방식 필요에서는 사범계와 비사범계가 유의한 차이를 나타났다.
- 7%이고, B(문제 확인을 위한 사고기법), D(수렴적 사고기법), E(발명과 물리/화학), F(발명과 디자인), G(디자인 프로세스), H(TRIZ 이해), M(발명․특허 관련 직업세계와 진로계획) 모듈은 30% 내외로 나타났다. 반면, I(창의적 공학설계 활동) 모듈은 조사와 프로젝트식 23.3%, 강의식 수업 방법은 16.7%이고, L(발명․특허 프로젝트) 모듈은 프로젝트식 36.7%, 사례연구 20.0%, 강의식 방법 16.7%로 강의식 수업 방법보다 다른 교수․학습 방법이 바람직하다고 응답되었다.
- 발명·특허 관련 교육 경력에 따른 교수·학습 운영 시 어려운 사항에 대한 평균 비교에서 실습 지도 어려움에 대한 항목에서 A집단(1년 미만, 평균 3.86)이 B집단(6년 이상, 평균 2.80)보다 높게 응답하였으며, 유의한 차이를 나타났다.
- 발명·특허 관련 담당 과목 수에 따른 교수·학습 운영 시 어려운 사항에 대한 평균 비교에서 업무 과다로 인한 수업 준비 부족 항목에 대하여 A집단(1번 이하, 평균 4.50) 이 B집단(2~3번, 평균 3.55)보다 높게 응답하였고, 학습 평가 및 평가 방법의 전략 부족 항목에 대하여 A집단(1번 이하, 평균 4.00)이 B집단(2~3번, 평균 2.82)보다 더 높게 응답 하였으며, 유의한 차이를 나타났다.
- 발명·특허 관련 담당 과목 수에 따른 교수·학습 운영 시 어려운 사항의 평균 비교에서 실습 지도의 어려움 항목에서는 A집단(1과목, 평균 3.70)이 B집단(2과목, 평균 2.80) 보다 높다고 응답하였고, 교과에 대한 사전 지식이 부족하다는 항목에 대하여서는 A집단(1과목, 평균 4.20)이 C집단(3과목 이상, 평균 3.50)보다 더 높게 응답하였으며, 유의한 차이가 나타났다.
- 발명․특허 기초 과목의 모든 모듈에서 현재 가장 많이 활용하고 있는 교수·학습 방법은 강의이고, L 모듈을 제외하고 50% 이상이 활용되고 있는 것으로 나타났다.
- 셋째, 발명·특허 기초 과목의 교수·학습 운영 시 고려해야 할 중요 요구 사항에 대한 동의 정도는 전반적으로 높게 나타났다.
- 둘째, 발명·특허 기초 과목의 모듈별 가장 바람직하다고 생각하는 교수·학습 방법은 I(창의적 공학설계 활동), L(발명·특허 프로젝트) 모듈을 제외하고 강의식 방법이 가강 높게 응답되었다. 이 중에서 강의식 방법에 대한 응답 비율이 다른 모듈에 비해서 높게 나타난 모듈은 A(발명의 이해와 역사) 모듈 46.7%, J(발명과 특허의 이해) 모듈 43.3, C(확산 사고기법) 모듈 40.0%, K(특허정보의 검색과 출원) 모듈 36.7%이고, B(문제 확인을 위한 사고기법), D(수렴적 사고기법), E(발명과 물리/화학), F(발명과 디자인), G(디자인 프로세스), H(TRIZ 이해), M(발명․특허 관련 직업세계와 진로계획) 모듈은 30% 내외로 나타났다. 반면, I(창의적 공학설계 활동) 모듈은 조사와 프로젝트식 23.
- 이와 관련하여 발명·특허 기초 과목의 담당교사는 교수․학습 운영에 필요한 교수·학습 방법과 관련하여 이론 중심의 강의보다는 학생 중심의 체험과 실습을 중심으로 하는 실험·실습, 프로젝트, 사례 연구, 현장 학습 등에 대한 요구 사항이 높은 것을 알 수 있었다.
- 첫째, ‘발명·특허 기초’ 과목에서 담당 교사들이 현재 가장 많이 활용하고 있는 교수·학습 방법은 무엇인가?
- 첫째, ‘발명·특허 기초’ 과목에서 이론적인 학습 활동에 비중이 높은 모듈에서는 강의식 방법을 활용한 비율이 높았고, 실습과 관련된 학습 활동 비중이 높은 모듈에서는 프로젝트, 실험․실습, 토론, 조사 등을 활용하여 수업을 주로 진행하는 것으로 나타났다.
- 첫째, 발명·특허 기초 과목의 모든 모듈에서 현재 가장 많이 활용하고 있는 교수·학습 방법은 강의식 방법이고, L(발명·특허 프로젝트) 모듈을 제외하고 50% 이상이 활용되고 있는 것으로 나타났다.
- 발명․특허 기초 과목의 모든 모듈에서 현재 가장 많이 활용하고 있는 교수·학습 방법은 강의이고, L 모듈을 제외하고 50% 이상이 활용되고 있는 것으로 나타났다. 특히, A 모듈 86.7%, J 모듈 73.3%, H 모듈 70%로 강의로 수업이 이루어지고 있었고, L 모듈은 강의 46.7%, 프로젝트 33.3%로 다른 모듈에 비해서 강의를 활용한 비율이 상대적으로 낮게 나타났다.
- 첫째, 발명·특허 기초 과목의 모든 모듈에서 현재 가장 많이 활용하고 있는 교수·학습 방법은 강의식 방법이고, L(발명·특허 프로젝트) 모듈을 제외하고 50% 이상이 활용되고 있는 것으로 나타났다. 특히, A(발명의 이해와 역사) 모듈 86.7%, J(발명과 특허의 이해) 모듈 73.3%, H(TRIZ 이해) 모듈 70% 등이 강의식으로 수업이 이루어지고 있었 으며, L(발명․특허 프로젝트) 모듈은 46.7%가 강의식으로, 33.3%는 프로젝트 식으로 운영되고 있어 다른 모듈에 비해서 강의식 수업 방법을 활용한 비율이 상대적으로 낮게 나타났다.
- 특히, 발명·특허 기초 과목의 교수·학습 운영에 필요한 교수·학습 방법과 관련하여 이론중심의 강의보다는 학생중심의 체험과 실습을 중심으로 하는 실험·실습, 프로젝트, 사례연구, 현장학습 등에 대한 요구 사항이 높은 것을 알 수 있었다.
- 특히, 에 제시한 현재 가장 많이 활용하고 있는 교수·학습 방법인 강의보다는 각 모듈별로 강의법으로 응답한 비율이 현저하게 낮고, 그 외 다양한 교수·학습 방법이 모듈별로 바람직하다고 인식하는 것으로 나타났다.
- 특히, 출신 대학에 따른 교수·학습 운영 시 요구 사항에 대한 집단 차이는 사범계가 비사범계보다 전반적으로 높게 나타났다.
후속연구
- 둘째, 수업 상황에서 바로 활용할 수 있는 매우 구체적이고, 실제적인 자료가 필요하다. 교사의 수업 연구는 매우 당연한 직무이지만, 현실적으로 업무과다로 인해서 해당 과목의 교수·학습 자료를 매번 개발하여 수업에 적용하기에는 어려움이 많다.
- 첫째, 발명·특허 특성화고 공통교재로 기 개발된 인정도서의 교수·학습 보조 자료가 개발 및 보급되어야 한다.
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