• 실천공학교육논문지
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• 제8권1호
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• pp.15-21
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• 2016

창의적 문제해결 이론인 트리즈는 기계나 전기, 전자와 같은 전통적인 공학 분야뿐만 아니라 IT 분야에서도 널리 활용되어 좋은 성과를 거두고 있기 때문에, 최근 많은 대학들이 트리즈를 정규 교과목으로 개설하고 있다. 특히 트리즈의 40가지 발명원리는 초보자도 비교적 쉽게 배울 수 있는 창의적 발상 도구이자 매우 강력한 문제해결 도구이지만, 실제 문제 해결에 제대로 활용하는 것은 생각처럼 쉬운 것이 아니다. 발명원리가 창의적 문제해결을 위한 강력한 도구가 되기 위해서는 발명원리에 대한 흥미 유발을 통해서 학습자가 반복해서 활용해 보도록 교육하는 것이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 일상에서 쉽게 접할 수 있는 명함들 속에 숨어있는 다양한 발명원리를 소개하고, 발명원리를 활용한 명함 제작을 통해서 발명원리에 대한 흥미를 유발하도록 교육하는 방법에 대해 제안하였다.

• 공학교육연구
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• 제11권1호
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• pp.64-75
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• 2008

신제품의 개발 및 제품실현화 과정은 창의적 문제해결과정을 통한 아이디어를 창출하고 피드백과 순환적인 과정을 통해서 이를 발전시키고 보완해 나가는 과정이다. 이러한 제품실현화 과정의 초기 단계인 개념설계와 제품개발의 단계가 절약가능한 비용요소의 대부분을 차지하며 이 단계의 최적 설계를 위한 방안으로 다구치가 제안한 강건설계 방법이 효과적이다. 품질은 검사를 통해서가 아니고 공학적 접근을 통해 향상될 수 있다. 강건설계는 제품의 연구개발 단계에 있어서 행해지는 공학적 방법론으로서 제품의 품질에 영향을 미치는 변화자체를 제거하지는 않고 변화에 의한 효과를 최소화함으로써 품질을 향상시키고 최적 디자인 파라미터를 얻고자 하는 것이다. 본 연구의 목적은 강건설계 방법을 이용하여 제품개발단계에서 효과적인 설계 파라미터를 탐색하는 방법을 소개하고, 이를 공학교육의 창의성 개발과 관련하여 적용해 보는 사례를 소개하고자 하는 것이다. 주된 연구내용은 창의적 문제해결과정과 강건설계의 파라미터 선정 과정을 제시하고, 강건설계 방법을 창의성 교육에 활용하는 과정 및 이에 따른 실습내용이다. 강건설계의 실습을 위해서 투석기를 이용하였고, 실험한 투석기와 유사한 기능을 수행 할 수 있는 장비를 창의적 접근방법으로 디자인 하도록 하였다. 또한 레퍼런스 모델을 제시하여 아이디어를 비교평가 하게 함으로써 창의적 문제해결의 반복 순환적 과정을 체험하게 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.307-328
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• 2000

본 연구의 목적은 창의적 문제해결력 신장을 위한 초등과학 교육과정을 개발하여 그 효과를 검증하고자 하는 것이다. 창의적 문제해결력 신장을 위하여 과학의 명제적 지식인 '내용지식'과 절차적 지식인 '과정지식', 그리고 '창의적 사고기능'을 교육과정의 구성요소로 설정하였다. 과학의 내용지식은 지식의 구조파악을 용이하게 해 주기 위해 다섯 가지 핵심주제(theme)를 중심으로 하여 6차나 7차 교육과정보다 더 포괄적으로 구성하였고, 과정지식은 기초적 과정 지식과 통합적 과정지식으로 구분하여 학년별로 차별화 하였다. 또한 창의적 사고 기능의 요소는 확산적 사고와 비판적 사고로 나누어서 이를 문제해결의 단계별로 적용하도록 교육과정을 구성하였다. 이러한 세 가지 교육과정 구성요소들이 상호작용 하도록 5학년 2학기의 세 단원을 구성하여 실험집단에 적용하였다. 수업방법은 문제해결중심의 방법을 사용하였다. 비교집단은 6차 교육과정의 내용을 그대로 적용하였다. 사전검사로서 창의적 문제해결력 검사를 수행평가의 형태로 제작하여 실험집단과 비교집단 각각에게 수업 전에 실시하였고, 사후검사는 사전검사와 동형의 문제를 제작하여 각 단원이 끝날 때마다 한 문제씩 실시하여 세 단원에 걸친 평가를 실시하였다. 평가 결과를 검사의 종류와 집단을 두 변인으로 하여 이원변량분석 및 T검증을 해 본 결과 실험집단의 사전 사후검사의 점수 차이는 유의미하고 비교집단의 점수차이는 유의미하지 않게 나옴으로 해서 본 연구에서 개발한 초등 과학 교육과정이 창의적 문제 해결력 신장을 위해 효과적이었음이 검증되었다.

• 영재교육연구
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• 제24권6호
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• pp.1025-1038
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• 2014

본 연구의 목적은 초등과학영재의 창의적 문제해결력 향상을 위해 융합인재교육(STEAM) 프로젝트 학습 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 그 효과를 알아보고자 하는 것이다. 이 연구는 경인교육대학교 과학영재교육원에 재학하는 초등학생 5, 6학년 30명을 대상으로 하였다. 융합 인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하기 위해 프로젝트 학습의 단계와 한국과학창의재단이 제시한 융합인재교육(STEAM) 프로그램의 구성원리와 학습준거, 방법론을 활용하였다. 개발된 프로그램의 효과를 검증하기 위해 초등영재학생을 위한 과학 창의적 문제해결력 검사지를 활용 하였다. 개발된 프로그램은 총 18차시이며, 태양열 자동차를 만드는 1차 프로젝트와 탄성 자동차를 만드는 2차 프로젝트로 구성되어 있다. 1차 프로젝트는 학생들과 함께 주제를 선정하고 선정된 주제에 맞추어 사전 활동들로 관련 자료를 조사한 후 실제 수업에서 탐구, 협의, 표현활동이 이루어지고 산출물로 마무리 및 평가가 되는 12차시로 구성되었다. 2차 프로젝트는 1차 프로젝트를 바탕으로 주어진 문제에 대해 스스로 해결방법을 구상하여 산출물을 만들어 내도록하는 6차시로 구성하였다. 모든 프로젝트는 교사와 학생 간 공통의 주제를 선정하고, 이 주제에 대해 스스로의 문제화 과정을 거쳐 학생 주도로 과학 기술 공학 예술 영역의 내용적 융합이 이루어질 수 있도록 구성하였다. 개발된 프로그램을 적용한 결과 융합인재교육(STEAM) 프로젝트 프로그램은 영재 학생들의 창의적 문제해결력에 효과적인 영향을 주었음을 알게 되었다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제15권4호
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• pp.115-132
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• 2003

본 연구는 제 7차 실과교육과정의 6학년 재활용품 만들기 단원에 창의적 문제해결 수업모형을 적용하여 환경의식 및 창의성을 증진시킬 수 있는가를 실험적으로 검증함으로서 초등 실과 환경 단원의 교수-학습 방법에 관한 기초 자료를 제공하는데 연구의 목적을 두었다. 본 연구는 초등실과환경 단원에 적용한 창의적 문제해결 수업 안의 효과를 알아보기 위하여 실험집단에는 창의적 문제해결 수업안을 적용한 교수-학습 계획안을, 비교집단에는 전통적 수업모형을 적용한 교수-학습 계획안을 적용하였다. 본 연구에서는 창의적 문제해결 수업안을 적용한 실험집단과 전통적 수업모형을 적용한 비교집단간의 환경의식의 차이를 검증하기 위하여 t-검증을 실시하였다. 연구 결과 다음과 같은 결론을 내릴 수 있었다. 첫째, 초등실과 환경단원의 창의적 문제해결 수업모형을 적용한 실과수업을 받은 아동은 환경의식 점수가 의의 있게 향상되어, 창의적 문제해결 수업이 아동의 환경의식 증진에 효과가 있음을 알 수 있다. 이는 환경단원의 창의적 문제 해결 수업이 실천적이고 일상 생활에서 일어나는 생활 습관에 관련된 교육 내용이 많이 포함되어 있어 환경 보존 실행의지가 강화되고, 스스로 찾은 여러 가지 환경 문제를 파악하고 해결하기 위해 다양한 학습을 전개하고 환경관련 주제에 대해 다양한 기능이 배양된 것으로 학생들의 환경의식과 실천태도가 향상되었음을 알 수 있다. 또한 환경문제를 해결하기 위한 재활용 만들기가 우리 생활에 긍정적인 영향을 미치는 것을 눈으로 확인함으로서 환경에 대한 인식이 긍정적으로 형성된 것으로 본다. 둘째, 실과교과에의 창의적 문제해결 수업의 적용은 아동의 창의성 검사결과 유의한 결과가 나타나 창의적 문제해결 수업이 아동의 창의성 향상에 효과가 있음을 알 수 있다. 이는 주변의 환경에 대해 민감한 관심을 보이고 이를 통해 새로운 탐색 영역을 넓히려는 민감성이 생겨났고, 의식적, 무의식적 강박 관념을 없애고 일단 떠오르는 모든 생각들을 수용하고 활용함으로써 특정한 문제 상황에서 가능한 한 많은 양의 아이디어를 산출할 수 있는 능력이 커졌으며, 자신에게 익숙한 관점에만 고착되어 문제를 해결하거나 결론을 내리는 경향에서 벗어나 고정적인 사고의 틀을 깨고 발상 자체를 전환시켜 유연하고 융통성 있게 생각이 변환되어 자기만의 독특한 아이디어를 산출할 수 있는 능력이 형성된 것으로 본다. 이상의 연구 결과를 볼 때, 초등실과환경 단원의 창의적 문제 해결 수업 모형의 적용은 아동의 환경의식과 창의성을 신장시킨다고 할 수 있다.

• 산업융합연구
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• 제18권3호
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• pp.83-89
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• 2020

본 논문에서는 창의적 융합 수업 모형인 노벨 엔지니어링 수업이 초등학교 5학년 학생들의 창의적 문제해결력 향상에 미치는 효과에 대해서 기술한다. 이를 위해서 2019년 2학기에 초등학교 5학년 학생 90명을 대상으로 실험 집단과 통제 집단으로 나누어 수업이 진행되었다. 이 수업은 생태계와 상호작용이라는 핵심 개념을 중심으로 총 8차시 모둠별 프로젝트 형식으로 진행되었다. 수업은 5학년 국어, 과학, 실과 과목이 자연스럽게 융합되도록 설계하였으며, 수업 적용 후 사전 사후 창의적 문제해결 검사를 위해서 t-검정이 실시되었다. 실험 결과, 노벨 엔지니어링 수업이 창의적 문제해결력 4가지 하위 요소인 자기 확신 및 독립성, 확산적 사고, 비판적·논리적 사고, 동기적 요소 모두에서 매우 큰 효과가 있다는 것을 알 수 있었다. 노벨 엔지니어링은 이제까지 연구되어왔던 다양한 문제해결력 패러다임을 융합한 수업 모형이다. 이 연구를 통해서 노벨 엔지니어링 수업이 미래를 이끌어 갈 우리 아이들의 다양한 역량을 키울 수 있는 좋은 수업 방법임이 증명되었다. 노벨 엔지니어링이 우리 아이들의 미래 교육을 선도하는 융합 교육과정 모형으로 자리 잡기를 기대한다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제24권3호
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• pp.143-173
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• 2012

본 연구는 미래문제해결프로그램을 적용하여 의생활과 관련된 환경문제를 분석하고 해결방안을 찾아 실천함으로써 청소년의 창의 인성을 함양하는데 목적이 있다. 개발한 교수 학습 과정안으로 2011년 8월 23일부터 9월 8일까지 경기도 소재 고등학교 인문계 1학년 실험집단 2학급 77명의 학생을 대상으로 매일 1시간씩 3주 동안 수업을 실시하였다. 사전 사후 검사를 통해 수집한 자료의 통계는 SPSS 17.0 프로그램을 사용하였으며, 대응 독립 표본 t-test를 실시하였다. 연구결과, 학습주제는 '환경을 생각하는 의생활 문화'의 교육내용 요소에서 '섬유의 생산, 의복의 생산, 의복의 폐기와 재활용, 의복의 세탁'으로 선정하였으며, 미래문제해결프로그램(FPSP)을 적용한 13차시 교수 학습 과정안 및 학습 자료(문제 상황 4개, 개별활동지 2개, 팀활동지 10개, 동영상자료 7개, PPT 자료 7개)를 개발하였다. 유창성, 융통성, 독창성, 문제해결능력의 창의성은 유의하게 향상되었으며 유창성, 융통성, 독창성의 창의성 수준이 '평균이하'에서 '평균 이상'으로 향상되었다. 집단 간 차이 분석에서는 성별과 학업성적에 관계없이 유창성, 융통성, 독창성이 향상되었으며, 문제해결능력은 여학생에게 더 효과적이었으나 학업성적과는 유의한 관련이 없었다. 인성 변화는 학습내용에서 추출한 인성 요소인 환경보존의식이 가장 많이 향상되었으며, FPSP의 학습 방법적 측면에서 추출한 자신감, 배려심, 협동심의 인성도 유의한 차이로 향상되었다. 이러한 인성의 변화는 성별 및 학업성적의 차이와 관계없이 향상되었다. 이 연구를 통하여 가정교과는 창의 인성교육을 함양할 수 있는 중요한 교과이며, 가정 교과의 다양한 내용 영역에 미래문제해결프로그램(FPSP)의 창의적 문제해결 단계를 선택적으로 적용한다면 학생들의 문제해결능력의 향상 및 인성 함양 효과를 기대할 수 있으며, 가정 교과에 대한 흥미를 더욱 높일 수 있을 것으로 기대한다.

• 영재교육연구
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• 제24권4호
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• pp.577-595
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• 2014

본 연구는 영재교육 대상자 선발 방법으로서 또래추천의 가능성을 알아보고 이를 통해 영재 선발에 다양한 시각을 제공하고자 한다. 연구대상은 경기도 있는 D초등학생 4, 5, 6학년 학생 355명과 J초등학생 4, 5, 6학년 학생 165명과 각 반의 담당 교사 16명이다. 연구를 위해 또래추천 학생과 미추천 학생간의 창의적 인성, 성취동기, 문제해결 성향 및 과제선호검사에서 차이를 조사하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 또래추천 학생과 미추천 학생들 간의 창의적 인성, 성취동기, 문제해결 성향 및 과제 선호는 또래추천 학생이 미추천 학생에 비해 유의미하게 높게 나타났다(p<.05). 하위영역별로 비교하여 보았을 때는 창의적 인성의 심미성을 제외하고 모두 또래추천 학생들이 유의미하게 높았다. 둘째, 학년별 또래추천 학생과 미추천 학생들 간의 창의적 인성, 성취동기, 문제해결 성향, 과제 선호검사에서는 5, 6학년은 모두 또래 추천 학생이 유의미하게 높게 나타났다(p<.05). 4학년 학생은 창의적 인성을 제외하고 또래추천 학생이 모두 유의미하게 높게 나타났다. 셋째, 교사 및 또래로부터 모두 추천받은 학생과 교사 추천만 받은 학생의 창의적 인성, 성취동기, 문제해결 성향 및 과제 선호를 비교해 보았을 때, 동료 및 교사 모두에게 추천받은 학생이 교사에게만 추천받은 학생보다 문제해결 성향 및 과제선호에서 유의미하게 높게 나타났다(p<.05). 따라서 초등영재교육 대상자 선발에서 또래 추천 방법은 교사추천을 보완하는 유용한 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.441-449
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• 2019

2015 개정 교육과정이 도입됨에 따라 초등학교에서도 소프트웨어 교육이 의무화되었다. 실과 교과의 한 단원으로 구성되는 소프트웨어 교육의 내용은, 정보 윤리, 알고리즘과 프로그래밍, 컴퓨터과학의 원리로 이루어져 있는데 교수 학습 방법으로 놀이 중심의 언플러그드 활동을 권장하고 있다. 하지만 현장 교사들은 적합한 언플러그드 활동 자료의 부재를 가장 큰 어려움으로 생각하고 있었으며, 기존 자료가 성취기준 달성에 적합하지 않다는 점, 단순한 놀이 교육이 많아 컴퓨팅 활동과 연계되지 않는 점 등을 해결해야 할 문제로 지적하였다. 이에 본 연구에서는 초등 소프트웨어 교육의 성취기준으로 제시된 기본 제어구조는 물론 센서를 활용한 다양한 활동을 통해 창의적 문제해결력을 키울 수 있는 언플러그드 활동 중심의 로봇을 개발하였고 이를 활용한 소프트웨어 수업을 통해 효과성을 검증하였다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제4권4호
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• pp.243-248
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• 2017

In a basic engineering design class, first year engineering department students learn about engineering design relevant theories and carry out simple projects in teams. By doing a group project in this subject, students develop basic skills such as creativity, teamwork, communication, and problem solving. Before, class proceeded in a way where teams were randomly configured in the beginning of semester and students began working on their project immediately. However, this research introduces a new method where at the beginning of the semester, students are assigned group assignments. Teammates are randomly chosen and constantly switched so that students get a chance to work with different people and experience diverse styles and characteristics. Then, they autonomously form into teams with people they work best and carry out their project. We present the behavior of a monkey robot that recognizes emotions as a case of applying the proposed method. The feedback from the students suggest that this proposed team forming method serves to be effective especially since students who were not aware of other students' characteristics can get to know one another better and form a productive team.