본 연구에서는 과학교육 연구자와 과학교사를 비롯한 과학교육자들의 발명교육에 대한 인식을 조사하였다. 과학교육자들의 발명교육에 대한 인식 조사 도구는 과학교육에서 발명교육의 필요성, 과학교육과 발명교육의 관련성, 과학교사들을 위한 발명교육 연수 요구도 등으로 구성하였다. 연구 대상은 과학교육 연구자 52명과 과학교사 67명으로 총 119명이었다. 설문 조사 결과 과학교육자들은 과학교육에서 발명교육을 포함하는 것에 대해서 상당히 긍정적으로 인식하고 있었으며, 과학교육과 발명교육은 매우 관련성이 높게 인식하는 것으로 나타났다. 발명교육에 대한 현재 이해 수준이 평균을 약간 상회하여 그리 높지 않았으며, 과학교육에서 발명기법의 활용을 위해 과학교사들을 위한 발명교육 연수가 필요하다는 인식을 갖는 것으로 나타났다. 대부분 과학교육자들은 발명교육이 과학과 교육과정에 직접적으로 포함되기 보다는 비교과 활동에서 우선 시행하는 것을 선행할 필요가 있다는 의견을 제시하였다. 또한 실생활 연계, 공학적 설계 및 창의적 사고 등의 측면에서 발명기법이나 발명 교육전략을을 활용한다면 과학교육에도 도움이 되리라 생각된다.
본 연구에서는 과학교육 연구자와 과학교사를 비롯한 과학교육자들의 발명교육에 대한 인식을 조사하였다. 과학교육자들의 발명교육에 대한 인식 조사 도구는 과학교육에서 발명교육의 필요성, 과학교육과 발명교육의 관련성, 과학교사들을 위한 발명교육 연수 요구도 등으로 구성하였다. 연구 대상은 과학교육 연구자 52명과 과학교사 67명으로 총 119명이었다. 설문 조사 결과 과학교육자들은 과학교육에서 발명교육을 포함하는 것에 대해서 상당히 긍정적으로 인식하고 있었으며, 과학교육과 발명교육은 매우 관련성이 높게 인식하는 것으로 나타났다. 발명교육에 대한 현재 이해 수준이 평균을 약간 상회하여 그리 높지 않았으며, 과학교육에서 발명기법의 활용을 위해 과학교사들을 위한 발명교육 연수가 필요하다는 인식을 갖는 것으로 나타났다. 대부분 과학교육자들은 발명교육이 과학과 교육과정에 직접적으로 포함되기 보다는 비교과 활동에서 우선 시행하는 것을 선행할 필요가 있다는 의견을 제시하였다. 또한 실생활 연계, 공학적 설계 및 창의적 사고 등의 측면에서 발명기법이나 발명 교육전략을을 활용한다면 과학교육에도 도움이 되리라 생각된다.
The purpose of this study is to examine the perception of science educators (science research experts and science teachers) about invention education in science education. The instrument in surveying their perception consisted of the necessity of invention education in science education, the connect...
The purpose of this study is to examine the perception of science educators (science research experts and science teachers) about invention education in science education. The instrument in surveying their perception consisted of the necessity of invention education in science education, the connection between invention and science education, and the demand for in-service invention education for science teachers. Subjects were 119 science educators (67 science teachers and 52 science research experts). They perceived positively about including invention educational content in school science education. They perceived that invention education was highly related to science education. Even though science educators have almost average level of understanding invention education, they demand in-service invention education for science teachers. Most of them referred informal courses to formal ones for school science education. Considering real life, engineering design, creative thinking in science education, invention method, and educational strategies can be effective for science education.
The purpose of this study is to examine the perception of science educators (science research experts and science teachers) about invention education in science education. The instrument in surveying their perception consisted of the necessity of invention education in science education, the connection between invention and science education, and the demand for in-service invention education for science teachers. Subjects were 119 science educators (67 science teachers and 52 science research experts). They perceived positively about including invention educational content in school science education. They perceived that invention education was highly related to science education. Even though science educators have almost average level of understanding invention education, they demand in-service invention education for science teachers. Most of them referred informal courses to formal ones for school science education. Considering real life, engineering design, creative thinking in science education, invention method, and educational strategies can be effective for science education.
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문제 정의
과학교육과 발명교육의 관련성에 대한 인식은 발명교육의 소양기준(Seo et al., 2006)의 각 세부 기준들이 과학교육과 어느 정도 관련이 있는지 질문하였다. 발명소양기준은 발명의 본성 5가지, 발명과 사회2가지, 현대 사회와 발명의 8가지, 발명품의 평가⋅유지보수⋅개선점도출의 3가지, 새로운 발명품의 설계의 3가지, 새로운 발명품의 개발과 지적재산권의 4가지 등과 같이 6가지 영역에 대해서 총 25개의 기준으로 구성되어 있다.
본 연구에서는 과학교육 연구자와 과학교사들을 비롯한 과학교육자들의 과학교육에서의 발명교육 필요성과 관련성 그리고 발명교육에 대한 이해 수준과 과학교사를 위한 연수 요구 수준에 대한 인식을 조사하였다.
따라서 과학 교육에서 발명을 포함하는 것이 어느 정도 필요한지, 또 필요하다면 어떻게 해야 할 지에 대한 합의가 이루어질 필요가 있다. 이런 맥락에서 본 연구에서는 과학 교사 및 과학교육 연구자들이 과학 교육에서 발명교육을 연계하여 학습하는 것에 어떠한 인식을 가지고 있는지 살펴보고자 한다. 조사를 통해서 알아보고자 하는 연구문제는 다음과 같다.
제안 방법
과학교사를 위한 발명교육 연수 요구 정도에서는 발명 내용 표준(Seo et al., 2006)을 근거로 발명에 대한 이해, 발명품의 이해와 활용,창의적 아이디어 창출과 문제해결, 발명을 위한 설계, 발명품 제작의 실제, 발명과 지식재산권 등의 6가지 영역에서 총 13가지 내용 요소에 대하여 현재 어느 정도 알고 있는지에 대한 능력 수준과 연수에 대한 요구 수준을 질문하였다.
과학교사를 위한 발명교육의 연수에 대한 요구 조사를 위해 현재 발명과 관련되어 알고 있는 수준에 대한 자기 평가와 발명 교육에 대한 연수의 요구 수준을 조사하였다. 발명의 내용에 대해서는 발명 교육 내용표준(Seo et al.
설문의 결과는 과학교육에서 발명교육의 필요성, 발명교육과 과학교육의 관련성 동의여부, 과학교사를 위한 발명교육 연수 요구 정도 등의 3가지 영역에 대하여 기술통계 분석을 실시하였고, 성별, 발명교육의 경험 유무, 과학교사와 연구자 구분 등의 범주로 t-검정을 실시하였다. 과학교육에서 발명교육에 대한 동의(미동의) 이유와 교육 방안에 대한 아이디어는 통계적인 분석은 실시하지 않고 유의미한 응답을 사례로 제시하였다.
과학교사를 위한 발명교육의 연수에 대한 요구 조사를 위해 현재 발명과 관련되어 알고 있는 수준에 대한 자기 평가와 발명 교육에 대한 연수의 요구 수준을 조사하였다. 발명의 내용에 대해서는 발명 교육 내용표준(Seo et al., 2006)에 제시된 발명에 대한 이해, 발명품의 이해와 활용, 창의적 아이디어 창출과 문제해결, 발명을 위한 설계,발명품 제작의 실제, 발명과 지식재산권 등의 6가지 영역에서 총 13가지 내용 요소에 대해 질문하였다. 발명에 대한 자기 평가결과 Table 4에 제시하였다.
성별, 발명교육 경험 유무, 과학교사/연구자의 구분 등의 기준으로 인식의 차이가 있는지 살펴보았다. ‘새로운 발명품의 설계’ 영역의‘새로운 발명품 개발을 위한 컴퓨터의 활용 및 정보통신 활용능력’에서 발명교육의 경험이 있는 사람들이 그렇지 않은 사람들보다 더 높은 동의를 나타낸 것을 제외하면 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지는 않았다.
조사 내용은 크게 과학교육에서 발명교육의 필요성, 과학교육과발명교육의 관련성에 대한 인식, 과학교사를 위한 발명교육에 대한 연수 요구 정도의 3가지 범주로 구성되었다.
’의 5가지에 대해서 5점 리커트 척도로 동의여부를 질문하였다. 추가적으로 과학교육에서 발명교육의 필요성에 대해 동의(미동의)한 이유를 서술식으로 질문하였다.
대상 데이터
본 연구의 설문은 과학교사 및 과학교육 연구자로 구성된 한국과학교육학회 회원을 대상으로 실시되었으며, 총 148명이 응답하였다. 설문에 참여한 조사 대상 중 개인 정보를 입력한 119명의 정보는 Table 1과 같다.
자료 수집은 2015년 12월 1일부터 23일까지 약 3주간 인터넷을 이용한 온라인 설문을 실시하였다. 한국과학교육학회 회원에게 이메일과 전화 등을 이용하여 홍보하고 설문에 응하기를 요청하였다.
데이터처리
한국과학교육학회 회원에게 이메일과 전화 등을 이용하여 홍보하고 설문에 응하기를 요청하였다. 설문의 결과는 과학교육에서 발명교육의 필요성, 발명교육과 과학교육의 관련성 동의여부, 과학교사를 위한 발명교육 연수 요구 정도 등의 3가지 영역에 대하여 기술통계 분석을 실시하였고, 성별, 발명교육의 경험 유무, 과학교사와 연구자 구분 등의 범주로 t-검정을 실시하였다. 과학교육에서 발명교육에 대한 동의(미동의) 이유와 교육 방안에 대한 아이디어는 통계적인 분석은 실시하지 않고 유의미한 응답을 사례로 제시하였다.
성능/효과
그 결과 과학교육자들은 과학교육에서 발명교육을 포함하는 것에 대해서 상당히 긍정적으로 인식하고 있었다. 또한 과학교육과 발명교육은 매우 관련성이 높다고 응답하였다.
발명내용표준의 요소에 대해서 이해 수준에 대한 자기 평가와 발명 교육에 대한 연수 요구 정도와의 관련성을 알아보기 위해서 모든 내용요소별로 Pearson 상관계수를 구해 Table 6에 제시하였다. 상관분석 결과 0.01유의수준에서 모든 내용요소에 대해서 양의 상관관계를 나타내었다. 자신들이 잘 알고 있지 못하는 내용들에 대해서 연수를 진행하는 것을 추천할 것으로 예상했지만, 양의 상관관계가 나왔다는 것은 자신들의 수준 평가에서 높게 평가한 요소들을 교육할 필요가 있다고 인식한다는 것이다.
전반적으로 과학교사보다 과학교육연구자들에서 더 높은 상관관계를 나타내었으며, 전체 대상에서 높은 양의 상관관계를 나타내었던 ‘발명품의 이해와 활용’, ‘창의적 아이디어 창출과 문제해결’, ‘발명을 위한 설계’ 영역에서 통계적으로 유의미한 상관관계가 나타나지 않은 요소도 있었다.
특히 발명교육과 과학교육에서 다루어지고 있는 ‘사고과정’과 ‘탐구/연구 과정’ 등에서 관련이 깊다고 인식하는 경향을 나타낸 것을 알 수 있었다.
후속연구
또한 초중등 학교에서 다양한 형태의 과학 동아리, 과학 과제연구, 과학 교실 등을 운영하고 있는바 여기에 활용할 수 있는 발명교육 사례를 발굴하여 보급할 필요가 있다. 2016년부터 중학교에서 전면적으로 실시되고 있는 자유학기제 활동에서 발명교육 또는 지식재산 교육 프로그램을 활용한 과학교육의 기회가 될 수 있을 것이다.
또한 2015 개정 과학과 교육과정은 흥미와 호기심을 포함한 과학적 태도 함양을 첫 번째 교육 목표로 하고 있는데 발명교육 또는 지식재산 교육이 과학적 태도 함양에 기여할 수 있으며 이를 적용할 수 있는 프로그램을 개발하여 제공할 필요가 있다. 그리고 초중등 학교에서는 통합교육을 강조하고 있는데, 발명교육 또는 지식재산 교육은 과학교육에서 추구하였으나 실질적으로 접근하기 어려웠던 실생활 연계, 공학적 설계 및 창의적 사고 등 과학교육에서 다양하게 접근할 수 있는 기회를 제공할 수 있을 것이다.
2015 개정 과학과 교육과정에서 과학탐구 능력, 과학적 문제해결 능력 등 과학과 핵심 역량과 관련된 과학 활동을 강조하고 있는 측면에서 볼 때, 발명교육 또는 지식재산 교육과 관련한 교육 방법론적 접근은 적극 고려해 볼 필요가 있다. 또한 2015 개정 과학과 교육과정은 흥미와 호기심을 포함한 과학적 태도 함양을 첫 번째 교육 목표로 하고 있는데 발명교육 또는 지식재산 교육이 과학적 태도 함양에 기여할 수 있으며 이를 적용할 수 있는 프로그램을 개발하여 제공할 필요가 있다. 그리고 초중등 학교에서는 통합교육을 강조하고 있는데, 발명교육 또는 지식재산 교육은 과학교육에서 추구하였으나 실질적으로 접근하기 어려웠던 실생활 연계, 공학적 설계 및 창의적 사고 등 과학교육에서 다양하게 접근할 수 있는 기회를 제공할 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
미래 사회는 어떤 사회라고 보는가?
21세기는 지식 기반 사회를 지나 정보 지능 시대로 향해 가고 있고, 4차 산업 혁명 시대의 도래가 화두가 되고 있으며 이를 바탕으로 한 세계 경제 패러다임의 변화에 따라 창의성이 더욱 중시하는 사회로 성장하고 있다(UBS, 2016). 미래 사회는 첨단 과학기술을 기반으로 혁신적인 융⋅복합 영역이 창출되는 사회이며, 최고 수준의 과학적 문제 해결력과 창의성을 발휘하는 전문가 집단이 견인시킬 수 있는 사회이기도 하다(MSIP, 2014). 따라서 창의적 경험과 융합을 기반으로 한 과학문화와 과학교육의 패러다임 혁신을 통해 미래 창의 인재를 양성할 필요가 있다.
과학 교사 대상 직무 연수에 대한 요구 수준을 토대로 무엇이 필요하다고 보이는가?
과학교육자들의 과학 교사 대상 직무 연수에 대한 요구 수준이 높았는데, 특히 발명교육 또는 지식재산 교육과 관련한 인식에서 과학교육에서 중요하게 생각하는 과학탐구와 창의성 관련한 문항에 대해서 교사 연수에 대한 요구 수준이 매우 높은 것으로 나타났다. 발명 교육 또는 지식재산 교육의 특징과 매우 일치하는 부분이라 할 수 있는데, 발명교사 직무연수 프로그램에서 이러한 측면을 강조할 필요가 있다. 무엇보다도 과학 교사들을 대상으로 발명 교육 또는 지식재산 교육 측면에서 직무 연수를 실시하기 위해서는 발명 교육 표준을 기반으로 하는 이론적 연수와 마이크로 티칭 기법을 활용한 실천적인 연수를 실시하는 것이 필요하다. 과학 교사들의 직무 연수에 대한 요구는 이론적 측면 보다는 학교 현장에서 활용 가능한 실천적 측면의 요구가 높다.
창의적 인재는 무엇을 해야 한다고 보는가?
창의적 인재는 창의적인 사고를 활용하여 문제를 해결하며, 새로운 결과물을 만들어낼 수 있어야 한다(Kim & Chung, 2007). 이러한 인재를 양성하기 위해서는 다양한 영역을 경험하게 하고 융합할 수 있는 사고 능력을 함양하여 문제 해결력을 향상시킬 수 있어야 한다(Lee, 2008; Lee & Oh, 2012, Lee et al.
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