이 연구는 '발명 특허 기초' 과목의 교수 학습 방법 실태 및 요구를 분석하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해서 '발명 특허 기초' 과목 담당 교사들이 현재 활용하고 있는 교수 학습 방법, '발명 특허 기초' 과목 담당 교사들이 인식하는 가장 바람직한 교수 학습 방법, '발명 특허 기초' 과목의 교수 학습 운영상의 요구 사항과 어려운 사항을 조사 및 분석하였다. 설문조사는 전국 48개교의 고등학교에서 '발명 특허 기초' 과목을 담당하는 교사 또는 지도한 경험이 있는 교사를 대상으로 실시하였으며, 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 이론적인 학습 활동의 비중이 높은 모듈은 강의를 활용한 비율이 높았고, 실습과 관련된 학습 활동의 비중이 높은 모듈에서는 프로젝트, 실험 실습, 토론, 조사 등을 활용하여 수업을 진행하는 것으로 나타났다. 둘째, 발명 특허 기초 과목의 담당교사는 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. 셋째, 발명 특허 기초 과목의 교수 학습 운영 시 고려해야 할 중요 요구 사항에 대한 동의 정도는 전반적으로 높았다. 특히, 출신 대학에 따른 교수 학습 운영시 요구 사항에 대한 집단간 차이에서는 사범계가 비사범계보다 전반적으로 높게 응답하였다. 넷째, 발명 특허 기초 과목의 교수 학습 운영 시 어려운 사항들에 대한 동의 정도는 전반적으로 높은 것으로 나타났다. 특히, 업무과다로 인한 수업 준비 부족, 교육 시설 및 기자재 부족, 교과에 대한 사전지식 부족, 학생의 개인차 고려 어려움, 학생의 흥미와 관심 부족 등을 어려운 사항으로 인식하는 것으로 나타났다.
최근 영재교육의 영역이 다양화되는 추세 속에서 발명영재교육이 확대되고 있다. 2010년부터 지역교육청에서는 기존의 16개 '발명교실' 시스템을 영재교육원의 '발명 영재학급'으로 전환하여 운영하고 있다. 그렇지만 발명영재교육의 실천 역사가 일천한 탓에 프로그램의 내용이나 방법에 대한 체계적 분석 시도가 아직까지는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 시도교육청 산하 발명 영재교육원의 교수-학습 사태를 분석하여 영재아의 특성에 부합하는 발명영재교육방법을 모색해 보고자 하였다. 이를 위해 VanTassel-Baska의 수업관찰 분석(COS-R)기법을 활용하여 발명영재교육 현장의 교수-학습 행위의 특징을 확인하였다. 그 결과 '교수 행위의 특징'은 교육과정 계획과 실행, 문제 해결력, 창의적 사고력 등이 높게 나타났다. 그 다음으로 연구방법, 비판적 사고력, 개인별 수준 고려 등의 순으로 나타났다. 그리고 교사의 교수 행위에 대한 '학생들의 반응 정도'는 문제 해결력, 비판적 사고력이 같은 비율로 높게 나타났고 그 다음으로 창의적 사고력, 일반적 수업 활동, 연구 방법, 개인별 수준 고려 순이었다. 두 영역 모두 개인별 수준 고려가 가장 낮은 것으로 나타났다. 이에 앞으로 발명 영재교육원의 발명 교수 학습 행위는 개인별 수준 고려와 발명 영재 탐구력과 창의적 사고력을 기를 수 있는 교수 학습 환경 제공이 필요할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 초등 발명영재 교수-학습에서 교사와 학생들간의 인식 차이를 조사하여 교수-학습 상호관계를 확인하고자 하였으며, 연구결과에 따른 결론은 다음과 같았다. 첫째, 발명영재교육에 참여하고 있는 교사와 학생들의 과반수 이상이 발명에 관심이 많아 자발적으로 발명 영재교육에 참여하고 있는 것으로 나타났으나, 남자교사들은 의무적으로 담당하거나 여학생들의 경우 부모님이나 교사의 권유로 참여하게 되었다는 응답비율이 높은 것으로 나타났다. 둘째, 발명영재 담당 교사들은 발명의 필요성이나 기초 지식, 창의적 아이디어 창출에 관한 수업내용을 많이 다루고 있다고 생각하나, 학생들은 통계적으로 유의미하게 교사들의 교수에 대한 인식보다 학습은 적게 일어나는 것으로 인식하고 있어 교수-학습의 괴리현상이 일어나는 것으로 분석되었다. 셋째, 통계적으로 유의미하게 상호 평가와 발표, 토론 등의 활동은 교사의 교수의도와 다르게 학생들의 학습에서 잘 반영되지 않은 것으로 분석되었다. 마지막으로 발명영재 담당교사들과 학생들의 수업만족도는 전반적으로 높은 것으로 나타났다. 따라서 향후 발명영재 교수-학습에서 나타나는 괴리 현상을 최소화시키기 위해 교수-학습의 상호작용을 이해할 필요가 있으며, 발명영재 수업을 체계적이고 효과적으로 운영하고 학습을 촉진시킬 수 있도록 다양한 교수기법을 연구해야 할 것이다.
본 연구는 문헌 연구와 전문가집단의 논의를 통해서 가설검증방법 고안의 교수-학습 절차를 개발하였고, 이에 따라 과학교사를 위한 가설검증방법 고안 교수-학습 프로그램을 R&D 방식으로 개발하여 투입하였으며, 과학교사들이 사전과 사후에 고안한 가설검증방법의 유형 및 가설 검증력 변화를 분석하였다. 연구 결과에 의하면 사전 검사에 비교해서 사후 검사의 가설검증방법의 정교성, 설명요소의 다양성, 검증구조의 논리성등이 증가된 유형으로 변화되었다. 그리고 사전 검사에 비교해서 사후 검사의 가설검증방법의 수, 정교성지수, 검증구조지수, 가설 검증력 등의 평균이 향상되었다. 이러한 결과는 가설검증방법 고안 교수-학습을 통해서 과학교사의 가설검증방법이 보다 포괄적이고 정교하게 변화되었음을 의미한다. 뿐만 아니라 이 연구의 결과는 과학교사들의 탐구능력 향상의 가능성, 기존의 수업 모형 개선, 검증방법고안 능력 평가를 위한 도구 개발에 시사점을 제공하였다.
본 연구는 창조의 시대를 맞아 발명영재 학생의 창의력을 신장하기 위한 역공학 교육방법을 활용한 RSP 발명영재교육 프로그램을 개발하고, 이를 적용해 효과를 검증하는 것을 목적으로 하며, 'RSP 발명영재교육 프로그램'을 발명교육 현장에 적용하여 본 프로그램이 발명영재 학생의 창의적 사고 기능 및 학업수행 자기효능감에 미치는 영향에 대해 알아봄으로써 RSP 발명 영재교육 프로그램의 현장 적용 가능성을 밝히고자 하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 발명 영재 학생을 위한 RSP 발명영재교육 프로그램은 프로그램의 목적과 목표, 내용, 교수-학습 방법, 평가가 연계성 있게 구성되어 발명영재의 창의적 사고 기능 및 학업수행 자기효능감 증진에 효과적임을 알 수 있었다. 본 연구는 TRIZ의 발명원리를 기초로 역공학 교육방법을 활용한 RSP를 적용하여 프로그램을 개발하고 실제 현장에 적용하였으므로 향후 발명영재교육 프로그램 개발을 위한 기초자료로 활용 가치가 있을 것이며, 발명영재교육의 구체적인 실천 프로그램으로 현장에서의 활용성과 효율성이 높을 것으로 기대한다.
본 연구의 목적은 국외 과학 교육과정에 제시된 발명관련 내용을 분석하고, 2015 개정 과학과 교육과정과 발명의 관련성 정도에 대한 과학교육자들의 인식을 탐색하는 것이다. 외국 교육과정 분석은 미국, 캐나다, 영국, 일본, 호주, 싱가포르, 뉴질랜드, 프랑스, 핀란드, 중국 등 여러 나라의 과학과 교육과정에서 제시된 발명 관련 내용을 분석하였다. 또한 2015 개정 과학과 교육과정과 발명과의 관련성 분석을 위해서 과학, 통합과학, 과학탐구실험 등 공통이수 과목들에 대한 교육과정 분석을 통해 각 성취기준, 교수-학습 및 평가 방법 등에 발명관련 요소가 포함되어 있는 지 확인하였다. 그리고 과학 교사를 포함한 과학교육자들에게 교육과정과 발명의 관련성 정도를 평가하도록 하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 첫째, 대부분의 나라에서 과학교육과정의 '성격(목표)', '내용' 등에서 과학에서 발명의 중요성을 포함하고 있었다. 둘째, 과학교육자들은 발명이 과학과 교육과정에 관련된 점은 확인되었으나, 체계적인 연계성은 부족하다고 인식하였다. 셋째, 발명교육은 주로 설계 및 장치 고안 등의 결과에 국한되었기 때문에 문제점 착안, 발명기법, 지식재산권 등 다양한 과정 중심의 발명 관련성은 크게 드러나지 않았다고 인식하였으며, 과학교육에서 발명 교수-학습법이나 관련 자료를 개발하고자 할 때는 과정 중심에 초점을 둘 필요가 있다고 인식하였다.
We are at the onset of a major revolution in education, a revolution unparalleled since the invention of the printing press. The computer will be the instrument of this revolution. Computers and computer application are everywhere these days. Everyone can't avoid the influence of the computer in today's world. The computer is no longer a magical, unfamiliar tool that is used only by researchers or scholars or scientists. The computer helps us do our jobs and even routine tasks more effectively and efficiently. More importantly, it gives us power never before available to solve complex problems. Mathematics instruction in secondary schools is frequently perceived to be more a amendable to the use of computers than are other areas of the school curriculum. This is based on the perception of mathematics as a subject with clearly defined objectives and outcomes that can be reliably measured by devices readily at hand or easily constructed by teachers or researchers. Because of this reason, the first large-scale computerized curriculum projects were in mathematics, and the first educational computer games were mathematics games. And now, the entire mathematics curriculum appears to be the first of the traditional school curriculum areas to be undergoing substantial trasformation because of computers. Recently, many research-Institutes of our country are going to study on computers in orders to use it in mathematics education, but the study is still start ing-step. In order to keep abreast of this trend necessity, and to enhance mathematics teaching/learning which is instructed lecture-based teaching/learning at the present time, this study aims to develop/present practical method of computer-using. This is devided into three methods. 1. Programming teaching/learning method This part is presented the following five types which can teach/learn the mathematical concepts and principle through concise program. (Type 1) Complete a program. (Type 2) Know the given program's content and predict the output. (Type 3) Write a program of the given flow-chart and solve the problem. (Type 4) Make an inference from an error message, find errors and correct them. (Type 5) Investigate complex mathematical fact through program and annotate a program. 2. Problem-solving teaching/learning method solving This part is illustrated how a computer can be used as a tool to help students solve realistic mathematical problems while simultaneously reinforcing their understanding of problem-solving processes. Here, four different problems are presented. For each problem, a four-stage problem-solving model of polya is given: Problem statement, Problem analysis, Computer program, and Looking back/Looking ahead. 3. CAI program teaching/learning method This part is developed/presented courseware of sine theorem section (Mathematics I for high school) in order to avail individualized learning or interactive learning with teacher. (Appendix I, II)
교육/학습의 질이 실질적으로 향상되려면 연구가 교육 현장과 밀접하게 연계되어 실천 가능한 지식, 도구, 기술 등을 제공하여 주어야 한다. 실천적인 활용을 최우선으로 하는 설계-실험 연구의 다양한 연구 방법, 원칙, 주제 , 활동 내용 그리고 주요한 특징, 연구 사례 등을 소개한다.
본 연구에서는 2009 개정 수학과 교육과정을 바탕으로 개발된 중학교 1학년 수학교과서 중에서 스토리텔링의 적용을 그 특성으로 하였다고 기술한 교과서 3종을 선택하여 현행 교육과정 기본 방향과 내용 및 수학교육 선진화 방안의 일부인 스토리텔링의 구성요소를 분석해 보고 그 대안을 제시해 보는 것을 연구의 목적으로 한다. 교수 학습 맥락에서의 스토리텔링의 6가지 요소인 '페르소나', '감정이입', '비유', '플롯', '심미적 경험', '시간성'을 이용하여 중학교 1학년 수학교과서에서 수학적 개념이나 성질을 도입하기 위해 사용한 스토리텔링의 자료를 분석하였다. 즉, 스토리텔링 자료가 스토리텔링의 요소를 얼마나 잘 갖추고 있는지를 교수 학습 맥락에서의 스토리텔링 요소의 반영 유무와 비율을 통해 살펴보고, 각 교과서의 특징을 살펴보았다. 이 연구의 결과가 수학을 실생활과 관련하여 흥미 있게 공부할 수 있는 방법과 자료를 개발하는데 필요한 정보와 자료를 제공할 것으로 기대한다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.