Earticle

이 연구는 디자인 씽킹 기반의 발명 문제 해결 활동 평가를 위한 루브릭을 개발하기 위하여 수 행되었다. 고인규(2017)가 제안한 루브릭 개발 절차를 참고하여 준비, 개발, 개선의 절차를 수행 하였으며, 평가 영역별 평가 준거 및 평가 척도를 개발하고 전문가 집단 10명을 대상으로 타당도 를 검증하였다. 또한, 4주에 걸쳐 디자인 씽킹 기반의 발명 문제 해결 활동을 수행한 초등 예비교 사 27명을 대상으로 루브릭의 적용 용이성을 조사하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 디자인 씽킹 기반의 발명 문제 해결 활동 평가를 위하여 루브릭의 유형은 분석적 루브릭, 과제적 루브릭을 선정하였으며, 평가 영역을 문제 이해(공감하기, 문제 정의하기), 아이디어 도출하 기, 모형 만들기, 평가하기로 설정하였으며, 이러한 평가 영역 구분은 타당한 것으로 검증되었다. 둘째, 평가 영역별 평가 준거를 ‘기본’과 ‘심화’ 목표로 구분하여 제시하고, 이를 바탕으로 우수, 보 통, 미흡의 3단계 평가 척도를 개발하였으며, 이러한 평가 준거 설정은 타당한 것으로 검증되었다. 셋째, 평가 영역별 평가 준거에 대한 타당도 검증은 2차에 걸쳐 이루어졌다. 1차 타당도 검증에 서 타당하지 않은 것으로 판정된 평가 준거에 대한 수정, 보완을 거쳤으며, 2차 타당도 검증에서 영역별 평가 준거와 그에 따른 평가 척도는 각각 타당한 것으로 검증되었다. 넷째, ‘초등학교 교실 청소 경험을 다시 디자인하기’라는 디자인 씽킹 기반의 발명 문제 해결 과 제 수행을 마친 예비교사들이 루브릭을 적용하여 자기평가를 실시하도록 한 후 적용 용이성을 조사 한 결과, 평가 영역별 평가 척도는 실제 활용하기에 용이한 수준임을 확인할 수 있었다.

The purpose of this study was to develop performance assessment rubric for invention problem solving based on design thinking. Performance assessment rubric was developed confirming to Go(2017)’s preparation, development and improvement stages. The assessment area, criteria and scales were developed and investigated the validity by 10 experts group. And the evaluability level of rubric was inquired by 27 pre-service primary teachers who performed invention problem solving based on design thinking for 4 weeks. The main results of this study were as follows: First, the type of rubric for invention problem solving based on design thinking was selected analytical rubric and task specific rubric. Assessment domain was composed and verified problem understanding (empathize and define), ideate, prototype, and test. Second, to develop assessment criteria the achievement goal of invention problem solving based on design thinking was divided to basic and advanced goal. Assessment scale was developed and verified 3 levels as excellent, fair, and poor. Third, Assessment criteria and scale were investigated validity according to 2 round content validity ratio. Fourth, the evaluability level of rubric that inquired by pre-service primary teachers was identified convenience-level in the assessment context.

이 연구의 목적은 초등학교 실과의 발명교육 영역에서 디자인씽킹 적용 방향을 탐색한 것으로, 구체적으로 초등학교 교육 및 발명교육과 관련된 선행 연구 분석, 디자인씽킹과 발명교육의 관련성 파악, 초등학교 실과의 발명교육 영역에서 디자인씽킹 적용 방향 탐색이 이루어졌다. 연구 결과 첫째, 디자인씽킹과 관련된 국외의 연구는 디자인, 경영 전략, 경영 혁신, 리더십 등 다양한 분야에서 주로 이루어지고 있었으며 2009년 이후 급증하는 경향을 보였다. 국내의 연구는 2015년 이후 건축, 보건, 행정, 교육 등에서 다양하게 이루어지고 있었다. 둘째, 디자인씽킹과 발 명교육은 가치적인 측면에서 개인적으로는 핵심 역량의 증진 및 자존감 등의 정서 함양, 사회적으 로는 미래 사회의 가치 창조 및 실생활과 연계, 교육적으로는 창의·인성 교육, 진로교육, STEAM 교육과 연계되는 부분에 있어서 상호 관련성이 있었다. 셋째, 발명교육에서 디자인씽킹을 효과적으 로 적용하기 위해서는 발명교육과 디자인씽킹을 융합하기에 적합한 교육 주제 개발, 발명 문제해결 학습과 디자인씽킹의 상호 보완을 통한 교수·학습 모형 개발, 디자인씽킹 중심의 다양한 시각적 발 명교육 자료가 개발될 필요성을 확인할 수 있었다.

The purpose of this study is to explore the directions of application of design thinking to invention education in elementary Practical Arts subject. Specifically, the analysis of prior research related to elementary school education and invention education, and the application of design thinking in the field of invention education in elementary school. First, foreign research related to design thinking has been taking place in various fields such as design, management strategy, management innovation, and leadership, and has shown a rapid increase since 2009. the research in Korea has been conducted in various ways, including architecture, health, administration, and education, and has been actively conducted since 2015. Second, design thinking and invention education were interrelated in terms of value, personally promoting core competencies and cultivating emotions such as self-esteem, socially creating values of future society and linking them to real life, and educationally related to creativity and personality education, career education and STEAM education. The educational purpose of analyzing problems and finding solutions in relation to the curriculum was similar in content to the training methods that came up with ideas, visually embodied them, produced prototypes, and evaluated them. In addition, the structure with a circular system was similar, not a linear process in which each step was sequentially performed. Third, in order to effectively apply design thinking in invention education, educational topics suitable for convergence of invention education and design thinking, and teaching and learning models through mutual supplementation of invention problem solving and design thinking are needed to be develop.

이 연구는 초등학생을 대상으로 한 창의적 문제 해결 중심 발명교육 프로그램과 라즈베리파이 기반 교구를 개발하고 그 효과를 분석하였다. 발명교육 프로그램은 아이디어 창출 기법, 퍼즐 활동, 피지컬 컴퓨팅 활동으로 구성하였으며, 라즈베리파이와 터치스크린을 결합한 휴대용 교구를 개발하여 학교 방 문형 발명교육의 환경적 제약을 극복하고자 하였다. 연구 결과, 학생들은 프로그램에 높은 만족도(평균 4.32/5점)를 보였으며, 특히 문제를 다양하게 생각하는 능력과 융합적 지식 적용 측면에서 긍정적인 반 응을 나타냈다. 학습 경험 분석을 통해 인지적, 정의적, 실천적 측면에서의 다양한 교육적 효과가 확인 되었다. 아이디어 창출 기법을 통해 문제 인식의 관점이 확장되고, 퍼즐 활동을 통해 성취감과 협력의 가치를 경험하며, 피지컬 컴퓨팅 활동을 통해 추상적 개념을 구체적 산출물로 구현하는 경험을 제공하 였다. 라즈베리파이 기반 교구는 학생들의 독립적인 작업 환경을 제공함으로써 학교 현장의 컴퓨터 환 경 제약을 극복하는 데 기여하였으며, 직관적인 인터페이스를 통해 프로그래밍에 대한 접근성을 높였다. 개발된 워크북과 교구는 발명교육이 단순 조작 활동에 그치지 않고 체계적인 과정을 통해 창의적 문제 해결력을 향상시킬 수 있는 가능성을 보여주었다. 본 연구의 한계점으로는 짧은 프로그램 운영 기간, 소규모 연구 대상, 표준화된 검사 도구 미활용, 교구의 기술적 개선 필요성 등이 있으며, 향후 연 구에서는 이러한 한계점을 보완하여 더욱 체계적이고 효과적인 발명교육 프로그램 개발이 필요하다.

This study developed and evaluated the effectiveness of a creative problem-solving-centered invention education program and Raspberry Pi-based teaching aids for elementary school students. The invention education program comprised idea generation techniques, puzzle activities, and physical computing activities. Additionally, a portable teaching aid combining Raspberry Pi and touchscreen was developed to overcome the environmental constraints of school-visit invention education. The results indicated that students showed high satisfaction with the program (averaging 4.32/5 points), particularly reporting positive responses regarding their ability to approach problems from various perspectives and apply interdisciplinary knowledge. Analysis of learning experiences confirmed diverse educational effects in cognitive, affective, and practical aspects. Notably , students expanded their perspectives on problem recognition through the idea generation techniques, they experienced a sense of achievement and the value of collaboration through the puzzle activities, and they implemented abstract concepts into concrete outputs through the physical computing activities. Furthermore, the Raspberry Pi-based teaching aid contributed to overcoming computer environment constraints in schools by providing students with an independent working environment and enhancing programming accessibility via an intuitive interface. The developed teaching materials and equipment demonstrated the potential for invention education to enhance creative problem-solving abilities through a systematic process rather than simple manipulation activities. This study’s limitations include the short program operation period, small research sample, non-utilization of standardized testing tools, and need for technical improvements to the teaching aids. Therefore, future research should develop more systematic and effective invention education programs.

The purpose of the study was to verify the effect of invention education program on technological problem solving styles and invention attitudes of the elementary, middle, and high school students. It was provided by experimental researches and null hypothesis was established for the verification of hypothesis. Two experimental designs was applied for this experimental research. The data were collected and interpreted statistically by t-test using SPSS(ver. 12) at the .05 level of significance. The conclusions of this study were as follows: 1. Both the elementary and middle school student were effective on technological problem solving styles by invention education program activity. Especially this program was effective on approach/avoid, personal control of sub-variables of technological problem solving styles, while wasn't effective in the high school students. 2. In the middle and high school student were effective on invention attitudes sub-variables by invention education program activity. Especially this program was effective on valuable and imaginative variables, also. 3. In comparing within experimental groups, the post-test score of the technological problem solving styles in only high school students were higher than the pre-test score of them.

This study is to inquire the effect which reach to the feelings of self-efficacy as a internal factor that changes elementary pupils' action. The invention and techniques were developed and applied the invention program of problem solving for elementary pupils. In the concrete the purpose of this study is to inquire the effect which reach to self-confidence, efficacy of self-control, and the degree of subject difficulty. For it, the hypothesis was established that it did not have meaning difference in the mark of low territory between first/last and right/left in the experiment group and the comparative group. The object was chosen two classes, 4th grade of Y elementary school in Gimpo city. The program of the experiment group was applied for seven weeks from 13th of September to 21th of October. the materials of this study was applied and divided by SPSSWIN statistic package.

이 연구의 목적은 초등 발명영재의 특성을 기술적 사고 성향과 문제해결과정에서의 메타인지의 활용에 대하여 일반학생과 비교하여 파악하고자 한다. 또한 이 연구를 통하여 초등학교 발명영재를 선발할 때, 학생들의 기술적 사고 성향과 문제해결과정에서 나타날 발명영재성을 파악하는 근거 자료로 활용할 수 있다. 이 연구를 위하여 기술적 사고 성향과 메타인지 활용 관련 문헌조사, 전문가 검토를 통하여 조사 도구를 재구성하였다. 이 연구의 대상은 초등학교 5,6학년 초등발명영재학생 297명, 일반학생은 451명으로 총748명이었다. 연구에 사용된 설문지의 신뢰도는 기술적 사고 성향은 Cronbach’s α계수 .959이고, 문제해결과정에서 메타인지 활용은 Cronbach’s α계수 .961였다. 자료의 배부와 수집은 인편과 e-mail을 통해 이루어졌으며, 자료의 분석은 SPSS 22.0K를 활용하였다. 기술적 사고 성향과 문제해결과정에서의 메타인지 활용에 대한 비교는 조사도구를 통해 산출된 t-검증과 F-검증을 바탕으로 분석하였다. 자료의 분석 결과에 대해서는 전문가 3인의 검토를 받아 수정․보완 과정을 거쳤다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등 발명영재학생은 일반학생에 비해 기술적 사고 성향이 높다고 볼 수 있다. 둘째, 초등 발명영재학생은 문제해결과정에서 메타인지를 일반학생에 비해 높게 활용하고 있다고 볼 수 있다. 셋째, 기술적 사고 성향 점수가 높은 초등학생은 메타인지의 활용 점수가 높을 것이다.

The purpose of this study was to find the differences between gifted student and general students about the use of technological thinking disposition and utilization of meta-cognition on problem solving. And through this study, teachers can find properties to recommend student through technological thinking disposition and problem solving activities. The target of this study, technological thinking disposition and meta-cognition use of literature study survey, remake survey tools through the examination of expert. The subject of this study, fifth and sixth grade elementary school students were 297 invention talent students, and 451 general students, total 748 elementary school students. The reliability of the questionnaire that was used in the study, technological thinking disposition is a Cronbach’s a coefficient .959, in the course of solving problems the use of meta cognition was Cronbach’s a coefficient .961. Distribution and collection of data was done through personal service and e-mail, the data were analyzed utilizing SPSS 22.0K. Technological thinking disposition and in the course of solving problems the use of meta cognition were analyzed by survey tools t-verification and F-verification. The analysis result was modified and supplementation through the data analysis was reviewed by 3 experts. Major findings of this study were as follows; First, Invention gifted elementary student can see the higher technological thinking disposition than general students. Second, Invention gifted elementary student can see use more meta cognitions than general students through solving problems. Third, the high score of technological thinking disposition student will be higher score of utilization of meta cognition.

이 연구의 목적은 초등학교 발명영재 학생들이 문제의 구조화 정도에 따라 팀 문제해결 과정에서 학습 활동 추이를 비교 분석하여 규명하는 데 있다. 연구의 대상은 G 광역시 산하 G 초등학교 발명영재 학급에서 발명영재교육을 받고 잇는 5학년 학생 중 입학 성적을 기준으로 동질 집단 3팀을 구성하여 12명을 최종 연구의 대상으로 선정하였다. 실험 설계는 문제의 구조화 정도에 따른 팀 문제해결 과정을 독립 변인으로 하여 일주일에 2시간 씩 6주간 총 12시간 동안 실시하여 촬영한 동영상 18종에서 초등학교 발명영재의 학습 활동 빈도를 통해 추이를 비교 분석하였다. 연구의 결과 초등학교 발명영재는 문제의 구조화 정도에 따라 팀 문제해결 과정에서 전체적으로 팀 문제해결학습에서는 모형 제작과 해결 방안을 탐색하는 활동 빈도가 높음을 알 수 있다. 또한 박수진, 최유현(2014)의 연구 결과에서 세부화하여 학습 활동 추이를 분석한 결과 정보 수집 과정 중에서도 정보를 검색하는 단계와 실행 과정 중에서 모형 제작 단계에서 차이를 보일 뿐만 아니라 문제를 이해하거나 구체적 설계와 결과 발표에서도 유의한 차이를 보였으며 문제의 구조화 정도가 구조화 될수록 같은 활동의 빈도가 집중되고, 비구조화 될수록 세분화 및 다양화되는 추이를 알 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 제언하면 발명영재교육에서 다양한 학습 활동 경험과 다양한 사고를 지원하기 위해서는 문제의 구조화 정도를 비구조화 할 필요가 있음을 알 수 있다. 또한 추후 연구에서는 문제해결 과정 학습 활동별 빈도에 따른 추이를 분석한 연구를 기반으로 학습 활동별 소요 시간에 대한 분석이 이루어져야 할 것이다.

The purpose of this study is to compare, analyze and to identify learning activity progress of elementary school prodigies of invention during team problem solving process depending on the structuralization level of problem(s). The target of the study are chosen among the fifth grade students who are receiving an education in prodigy of invention in G metropolitan city- affiliated G elementary school. Based on the grades at the time of entering the school, total of 12 students comprising 3 teams of identical groups were selected as the final target of the study. The experiment set team problem solving process depending on the structuralization level of problems as a single variable. The experiment ran for 2 hours per week for 6 weeks (total 12 hours) and filmed 18 video clips through which the progress through the frequency of learning activity of elementary school prodigies of invention was compared and analysed. The results revealed that the prodigies of invention tended to show higher activity frequency in building models and exploring solutions during the team problem solving process depending on the structuralization level of problems as well as in overall team problem solving learning experiences. Also, in the study results of Park Soojin and Choi Yoohyeon(2014), a subdivided analysis of learning activity progress revealed that the difference was shown in the information searching stage during the information collecting process and in the model building stage from the carrying out stage. A similar difference was shown in stages of problem understanding, specific planning and presentation of results. It was found that as the problems became more structuralized, the frequency of the same activities became more concentrated and as the problems became more de-structuralized, (the activities) became more subdivided and diversified. As the results of the foregoing, it can be concluded that in order for the education of prodigies of invention to support various learning activities and ways of thinking, there is need for de-structuralization of the level of problem(s). In addition, it is recommended that the future researches focus on analyzing the time taken per learning activity based on study(ies) that analyzed the progress depending on the frequency of learning activities of problem solving process.

이 연구에서는 이경화 외(2011)에 의해 개발된 「팀 프로젝트 중심 창의적 문제해결 교육과정」중에서 세 가지 프로그램을 초등 발명영재 학생들을 위해 체험 기반으로 재구성하여「팀 프로젝트 중심 창의적 문제해결 발명프로그램」을 개발하였다. 그리고 이를 실제 수업에 적용한 후 학생들의 창의성과 만족도를 확인하였다. 연구결과 재구성된 프로그램은 초등 발명영재 학생들의 창의성 향상에 매우 긍정적인 효과가 있었으며, 창의적 성격보다는 창의적 능력(유창성, 정교성, 융통성)에 더 유의미한 변화가 나타났다. 만족도를 조사한 결과 팀 프로젝트 중심 창의적 문제해결력 향상을 위한 발명교육 프로그램으로서 적절성, 만족도 측면에서도 양호하다고 평가되었다. 이러한 결과는 초등학생들의 발명수업에 효과적으로 활용될 수 있는 프로그램으로서의 현장 적용 가능성을 시사한다.

This study developed 「creative problem-solving invention program of focusing on team project」by reconstructing three programs out of 「creative problem-solving curriculum of centering on team project」, which was developed by Lee Gyeong-hwa et al.(2011), based on experience for the inventively gifted elementary school students. And the students' creativity and satisfaction were confirmed after applying this to actual class. As a result of research, the reconstructed program had very positive effect on enhancement in creativity of the inventively gifted elementary school students. The more significant change was shown in creative ability(fluency, elaboration, flexibility) rather than creative personality. In a result of surveying satisfaction, this was evaluated to be good in the aspect of appropriateness and satisfaction as the invention education program for improving the creative problem-solving ability of focusing on team project as for the inventively gifted elementary school students. This outcome suggests the applicability to a field as a program available for being effectively applied to invention class for elementary school students.

이 연구의 목적은 2007 개정 교육과정에 따른 중학교 기술 가정 1 교과서의 외형 체제와 '문제해결과 발명' 단원의 내용적 요소를 분석하여 기술 교과에서의 발명 교육 내용 체계 기초 자료를 제공하는 데 있다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 기술가정 1의 교과서의 기술의 세계 영역은 '기술과 발명' 대단원 구성 비율은 10~18%였으며 중단원인 '문제해결과 발명' 단원 구성 비율은 6.7~12.9%의 비율을 보였다. 둘째, 대부분의 교과서에서 교육과정해설서에 제시된 성취 기준을 바탕으로 '기술적 문제해결', '아이디어 구상', '입체투상법', '확산적 사고 기법', '수렴적 사고 기법', '생활 속 발명품 만들기' 등을 주요 내용으로 차례를 구성하고 있다. 셋째, 세부 구성 체계는 도입(대단원명, 중단원 차례, 들어가기, 중단원명, 학습 목표, 생각열기), 전개(소단원명, 생각해보기, 핵심용어, 본문, 학습 도우미, 수행활동, 조사활동, 보충학습, 심화학습, 생활 속 기술, 읽을거리, 토의활동, 진로직업), 정리(중단원 정리, 학습 정리, 용어 정리, 되돌아보기, 논술 따라하기, 스스로 정리하기, 대단원 평가) 등으로 구성되었다. 넷째, 삽화 분석 결과 사진이 가장 많고 그림, 표, 그래프의 순이었으며 사진은 다양한 발명품, 역사 속 발명품, 발명 기법, 체험활동의 과정을 나타낸 것이 대부분이었으며, 그림은 본문의 내용을 나타내거나 발명 기법 등을 제시한 것이 대부분이었다. 표는 발명 체험 활동에서 공정표나 재료표 등을 작성하기 위한 것이 대부분이었으며, 그래프는 발명 현황이나 특허 건 수를 나타내기 위해 사용되었다. 다섯째, 내용 비중 분석 결과 '발명과 사고', '발명체험활동'에 많은 비중을 두어 기술되었으며, '발명의 이해', '발명과 특허'는 많이 기술되어 있지 않았다. 여섯째, 내용 제시 방식 분석 결과 대부분의 교과서에서 그림, 표, 삽화 등과 문장으로 혼합되어 기술되어 있었다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 첫째, 일관성 있는 발명 교육 내용 체계를 유지해야 하며, 둘째, 다양한 시각에서 보다 정밀하고 체계적인 교과서 분석이 이루어져야 함을 제언한다.

The purpose of this study is to analyze the external systems and the units 'problem solving and invention' of the middle school technology and home economics 1 textbooks of the revised 2011 national curriculum in an effort to provide some information on the content system of invention education in technology class, as invention education was provided as part of a regular subject for the first time. The findings of the study were as follows: First, 'Technology and Inventions' chapter of Technology and Home Economics 1 Textbooks occupied 10-18% share, with the subchapter of 'Problem Solving and Invention' unit taking up 6.7-29% of the textbooks. Second, for most textbooks, 'Technological Problem Solving', 'Idea Generation' 'Multi-dimensional Projection Method', 'Expansive Thought-Processing Methodology', 'Converging Thought Methodology' and 'Invention in Everyday Lives' were included as main contents based on the accomplishment criteria presented in education process interpretation documents. Third, the detailed structures were generally made up as follows: Introduction (Broad Chapter Title, Subchapter Table of Contents, Introduction, Subchapter Title, Study Objectives, Open Thinking); Development (Unit Title, Thinking Ahead, Core Terms, Main Text, Study Helper, Activities, Research Exercises, Supplemental Readings, In-depth Study Topics, Technology in Everyday Lives, Reading Topics, Discussion Topics, and Career Helpers); and Summary (Subchapter Summary, Study Summary, Terms Summary, Writing Follow-up, Self Review, Broad Chapter Evaluation). Fourth, based on the analysis of figures included, photographs had the largest share, followed by figures, tables, and graphs. The photos were used to illustrate various inventions, invention methodologies, and exercise activities, while figures were included to depict the contents included in the main text, and the tables to assist to preparation of process diagrams or materials lists. Fifth, based on the analysis of content weights, greater weights were placed on 'Inventions and Thoughts', and 'Invention Experiment Activities,' while 'Understanding Inventions' and 'Invention and Patents' chapters did not have a lot of texts involved. Sixth, based on the analysis of content presentation methods, most textbooks combined figures, tables, illustrations and texts to discuss the topics. Based on the above study results, we suggest the following: First, a consistent education curriculum should be developed over the topic of invention; and second, more precise and systematic analysis of textbooks would need to be performed.

The purpose of this study was to investigate the recognition about 'problem solving and invention' unit in technology and home-economics subject. The study was carried out through questionnaire survey method. The sample of this study was 397 8th middle school students. The data was collected using questionnaires and analyzed by the descriptive statistics, t-test and one-way ANOVA. The result of this study was as follows: First, middle school students presented positive preferences toward 'problem solving and invention' unit. Second, middle school students recognized the necessity of this unit. Third, the level of difficulty for this unit of students was intermediate. Fifth, middle school students recognized that learning 'problem solving and invention' unit made them have more interest than before learning it.

본 연구는 생활발명 활동이 유아의 창의성, 과학적 문제해결력, 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보는데 그 목적이 있다. 이와 같은 연구 목적을 위하여, 서울시 K구에 위치한 2개 어린이집의 만 5세반을 실헙집단과 비교집단으로 무선배정하였으며, 총 유아 37명 중 실험집단 18명, 비교집단 19명으로 연구대상으로 선정하였다. 실험집단에는 6주 동안 총 17회에 걸쳐 생활발명 활동을 처치하였으며, 수집된 자료는 t-검증을 통해 실험처치의 효과를 분석하였다. 연구 결과 생활발명활동을 실시한 실험집단 유아들이 비교집단 유아들보다 창의성, 과학적 문제해결력, 과학적 태도가 유의하게 증진된 것으로 밝혀졌다.

This study was undertaken on the premise that everyday life invention opportunities occur in all of our lives, including our very young lives and that such invention requires a disposition to recognize problems and a belief that one can find ways to solve them. These are also key requisite abilities in creativity and scientific problem-solving and attitude. Subjects were thirty-seven 5-year-old children from two day centers in Seoul. Eighteen 5 year-old children from Y district comprised the experimental group which engaged in guided everyday life invention activities 17 times for 6 weeks while nineteen 5-year-old children from D child care center in the same district served as the control group and engaged in regular day care activities. The results of the assessments of creativity, scientific problem solving and attitudes of the two groups reveal: 1) the everyday life invention activities had a positive effect on children's creativity: 2) they showed a positive effect on children's scientific problem solving skills: 3) and they had a positive influence on the increase of children's scientific attitudes. In sum, by confirming the integrative connectivity of everyday life invention activities to creativity and scientific problem-solving and attitudes, these findings provide a powerful rationale for using such inventive thinking activities in early childhood settings.

본 연구는 초등 발명 영재 학생을 대상으로 실용 트리즈를 활용한 교육 프로그램을 개발하고 이를 수업에 적용하여 실용 트리즈가 학생들의 창의력과 문제해결력을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있는지 알아보는 데 목적을 두고 있다. 창의적으로 문제를 해결하기 위한 효과적인 이론인 김호종 외(2015)의 실용 트리즈 3단계를 초등학생이 이해할 수 있는 수준으로 재구성하여 학생들이 일상생활에서 겪는 불편한 문제를 단계별로 해결할 수 있는 12차시의 교육 프로그램을 개발하고 초등 발명 영재 학생 42명을 대상으로 적용하였다. 연구 결과 실용 트리즈를 활용한 교육 프로그램은 초등 발명 영재 학생들의 수준에 맞게 개발되었고, 실용 트리즈를 활용한 수업은 초등 발명 영재 학생들의 창의력과 문제해결력 향상에 유의미한 결과가 있음을 확인하였다. 본연구에서 활용한 실용 트리즈와 같이 영재 학생들의 창의력과 문제해결력을 기를 수 있는 다양한 교수⋅학습 프로그램의 개발이 필요하다.

The purpose of this study is to develop an educational program using practical TRIZ for invention gifted elementary students and to apply it to the class to see if practical TRIZ can help students improve their creativity and problem solving ability. Kim (2015)’s Practical TRIZ stage 3, which is an effective theory for solving problems creatively, was reconstructed to a level that invention gifted elementary students can understand, and a 12-hour educational program was developed to solve students’ uncomfortable problems in daily life step by step, and it was applied to 42 elementary school students in grades 5 to 6. As a result of the study, it was confirmed that the education program using practical TRIZ was developed according to the level of the elementary invention gifted students, and the class using practical TRIZ had a significant result in improving the creativity and problem solving ability of invention gifted elementary students. It is necessary to develop a variety of teaching and learning programs that can enhance the creativity and problem-solving skills of gifted students, such as the practical TRIZ used in this study.

본 연구는 과학혁명 시기의 창의적 과학자 중 한 명인 Hooke의 생애와 업적을 통해, 오늘날 과학교육에서의 발명교육에 대한 시사점을 제시하고자 하였다. 이에 Hooke에 의해 출간된 저서와 논문을 중심으로 그의 업적과 창의적 문제해결 과정을 통해 나타나는 특징을 범주화하고 영향을 미친 배경이 무엇인지 논의하였다. 연구 결과, Hooke는 일상적 맥락에서 관찰가능하고 통용되는 사실을 기반으로 과학적 추론을 시도하였으며, 실제 관찰과 탐구에 필요한 다양한 도구와 방법들을 직접 제작하고 이를 적극적으로 활용하였다. 다른 과학자들과 구분되는 Hooke의 발명에 관한 천재성은 호기심을 자극할 수 있는 주변 환경과 그의 예술적 재주, 그리고 다양한 분야에 대한 관심을 이끈 스승과 동료들이 있었기에 가능했다. 또한 과학적 이론과 관찰 가능한 실재 사이의 일원론적인 세계관을 지지함으로써 실물 및 도구의 제작을 통한 이론의 창안을 시도하였다. 이에 본 연구에서는 이를 토대로 오늘날 과학교육에서 발명교육을 연계한 실천방안과 시사점을 제시하였다.

This study aimed to investigate the life and works of Robert Hooke, an ingenious scientist in the era of scientific revolution, and to give some implications of invention education for science education. The publications and critics of Robert Hooke were analyzed to find out the personal setbacks how he showed excellent performances across the fields of science. The research finding showed that he tried to make geometric and visualized reasoning based on the empirical phenomenon, had much interest in the devices and methods for measurement and observation in the experiment, and made technical devices by himself. The ingenuity of Robert Hooke could be revealed by the rich resources in his childhood, his talent of drawing for depiction, and his colleagues and teachers with favors of diverse fields of disciplines and empirical tradition. As well, it was likely that his monistic viewpoint between the reality and scientific theories, led himself to develop interesting instruments for scientific experiments. Thus, this study suggested some implications to combine invention education with science education.

이 연구는 차세대영재기업인의 영재기업인 교육원 수료 이후 고등학생 시기 발명 활동 지속 여부와 창의적 문제해결력 간의 관계에 대해 규명하고자 하였다. 그를 위해 2018년부터 2020년까지 수집된 5~8기 교육 수료생 패널자료를 사용하여 분석하였다(N=138). 그 결과 창의적 문제해결력과 발명 활동 지속여부는 서로 관계가 있음이 확인되었다. 첫째, 발명 활동 지속 상태에 따라 창의적 문제해결력 및 하위 요인에는 차이가 있었다. 고등학생 시기 발명활동을 완전히 포기한 학생들은 지속적으로 발명 활동을 하고 있거나 현재는 쉬고 있지만 향후 다시 할 의향이 있는 학생들보다 창의적 문제해결력 관련 점수가 낮았다. 둘째, 창의적 문제해결력 및 하위 요인은 발명 활동 지속 상태에 유의한 영향을 미쳤다. 창의적 문제해결력 관련 변인이 높은 학생은 고등학생이 되어서 발명을 포기하기보다 발명 활동을 계속 유지해갈 확률이 높았고, 포기보다는 쉬는 상태에 속할 가능성이 높았다. 셋째, 발명 활동 지속 상태는 창의적 문제해결력 및 그 하위요인에 영향을 주었다. 포기 상태는 창의적 문제해결력 관련 모든 변인에 부적인 영향을 미쳤다. 이러한 결과를 바탕으로 교육적 함의를 논의하였다.

This study examined the relationship between the persistence of invention activities and the creative problem-solving ability of gifted students who participated in the Gifted Young Entrepreneurs Program. Analysis panel data demonstrated the relationship between the creative problem-solving ability and the continuation of invention activities. First, there were differences in the creative problem-solving ability according to the continuation status of invention activities. Students who completely gave up on invention activities in high school had lower creative problem-solving skills than students who were either continuously inventing or taking a break. Second, the creative problem-solving ability had an effect on the continuation status of invention activities. Students with a high creative problem-solving ability were more likely to either continue participating in inventing activities or to be in a state of rest rather than give it up completely. Third, the status of continuing an invention activity had an effect on the creative problem-solving ability and its sub-factors. Giving up had a negative effect on all variables related to the creative problem-solving ability.