초등 교육과정 연계형 TRIZ 발명교육프로그램이 발명핵심역량에 미치는 영향에 관한 사례연구 = A Case Study on the Effect of Elementary Curriculum-Linked TRIZ Invention Education Program to Enhance the Invention Core Competencies

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study has aimed to explore the effects of invention education program linked to the elementary curriculum in order to increase new learning opportunities of invention for elementary school students through the expansion of invention education in the elementary curriculum. In order to achieve the goal of this study, the invention activity elements were extracted from the 6th grade science curriculum, and elementary curriculum-linked TRIZ invention education program and educational materials were developed. And this invention program’s effect on the invention core competency was verified by applying it to 169 6th graders in small and medium-sized cities. The results are as follows: Firstly, 9 TRIZ techniques had been selected and structuralized according to levels and types. The elementary curriculum-linked TRIZ invention education program has been developed in 3 steps of the invention education module. And student workbooks and a teachers’ manual have been developed. The student workbook was designed to increase the usefulness of teachers and to consider the user's excellence. The teachers’ manual has enhanced the accessibility to this program by providing detailed explanations on the instructional scenes in the student workbooks and suggesting a lesson plan.
Secondly, One of the invention education units extracted from each of the nine TRIZ techniques is selected and applied to the experimental group. As a result of the paired t-test analysis, overall and sub dimensional invention core competencies such as creative problem solving competency, leadership competency, and mathematics and science competency were significantly improved.
Consequently it seems that this elementary curriculum-linked TRIZ invention education program is effective in improving the overall and sub dimensional invention core competencies of elementary school students. It is considered to be utilized as a good basic reference of program development procedures or methods in connecting invention education not only with science but also with other subjects.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 초등 교육과정에서의 발명교육 확대를 통해 초등학생들에게 발명이라는 새로운 학습 기회를 늘리기 위하여 초등교과 교육과정과 연계된 발명교육프로그램을 구안 및 적용하여 발명교육의 효과를 탐색하고자 하였다. 연구의 목적을 달성하기 위해 과학과 6학년 교육과정에서 발명 활동요소를 추출하고 선행연구를 바탕으로 주요 TRIZ 기법을 선정하여 초등 교육과정 연계형 TRIZ 발명교육프로그램과 교육자료를 개발하였으며, A 중소도시 소재 초등학교 6학년 6개 학급, 169명을 대상으로 개발한 발명교육프로그램을 적용한 후 발명핵심역량에 미치는 효과를 검증하였다. 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, 초등 교육과정 연계형 TRIZ 발명교육프로그램을 개발하기 위하여 9개의 TRIZ 기법을 선정하고, 수준과 유형에 따라 구조화하였으며 발명교육 모듈 3단계에 의거하여 발명프로그램을 개발하고 학생용 워크북 및 교사용 매뉴얼을 제작하였다. 학생용 워크북은 교사의 활용도를 높이고 사용자의 수월성을 고려하여 제작하였으며, 교사용 매뉴얼은 학생용 워크북 지도장면에 대한 상세한 해설과 교육과정에 적용하였을 때 전개되는 교수․학습 과정안을 제시함으로써 본 발명교육프로그램에 대한 접근성을 높였다.
둘째, TRIZ 9개 기법별로 추출된 발명교육 단원 중 단원별로 1개씩을 선정하여 6학년 6개 학급의 실험집단에 적용하고, 적용 전후의 발명핵심역량 검사의 대응표본 t-test 분석결과, 창의적 문제해결력과 리더십 능력, 수학･과학 능력 등 발명핵심역량 하위 3개 차원 뿐 아니라 전체적인 평균 또한 유의적으로 향상되었음을 확인할 수 있었다.
따라서 이상의 결과를 바탕으로 볼 때 본 초등 교육과정 연계형 TRIZ 발명교육프로그램은 초등학생의 발명핵심역량 및 각 하위 차원 모두의 증진에 효과가 있는 것으로 보인다. 과학과와 연계한 본 발명교육프로그램은 과학과 뿐 아니라 타교과와 발명교육을 연계하는데 있어서 프로그램 개발 절차나 방법의 좋은 기초자료로 활용될 것으로 여겨진다.

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