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초등학생이 갖추어야 할 발명 능력의 구성 요인과 학습 적용 모델

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Alternative Title
The Constituent Factors of Elementary Student Invention Capabilities and A Learning Application Model
Abstract
이 연구는 초등학교 발명교육의 목표와 내용 구성을 위해 초등학생이 갖추어 야 할 발명 능력을 추출하고 그 능력들의 초등 교육 현장 적합성 분석을 통해 학습 적용 모델을 제시하는 것을 목적으로 하고 있다. 연구의 목적을 달성하기 위해 설정한 세부적인 연구 내용은 다음과 같다. 첫째, 초등학생이 갖추어야 할 발명 능력을 구성하는 능력군 및 능력을 추출한 다. 둘째, 발명 능력군을 구성하는 발명 능력별 주요 지식, 기능, 태도를 추출한 다. 셋째, 발명 능력별 중요도와 수행 수준 적합도 조사를 통해 초등학교 교육 현장 적합성을 분석한다. 넷째, 현장 적합성 분석을 통해 초등학교에서의 효과적 인 학습 적용 모델을 구명한다. 이 연구는 문헌 연구와 조사 연구를 통하여 이루어졌으며, 문헌 연구에서는 초 등학교에서 이루어지는 발명교육, 초등학교 발명교육 내용의 수준, 초등학생의 발명 능력, 능력 개발 이론과 학습 적용 모델에 대한 고찰이 이루어졌다. 조사 연구는 델파이 조사와 현장 적합성 조사로 이루어졌으며, 델파이 조사에서는 초 등학생이 갖추어야 할 발명 능력의 초안을 추출하였다. 현장 적합성 조사는 현장 적합성 FGI와 현장 적합성 설문 조사로 이루어졌으며, 현장 적합성 FGI를 통해 델파이 조사에서 추출한 발명 능력 초안을 검토하고 최종 발명 능력을 확정하였 다. 확정된 발명 능력의 현장 적합성을 분석하기 위해 초등학교 교사를 대상으로 발명 능력의 중요도와 수행 수준 적합도를 설문 조사하였으며 수정된 IPA 방법 을 사용하여 분석하였다. 델파이 조사 연구는 일정한 자격을 갖춘 발명교육 관련 교수, 연구원, 교사를 대상으로 수행되었으며 2019년 1월부터 4월에 걸쳐 4회의 조사가 이루어졌다. 델 파이 1~4회차 조사를 통해 4개의 발명 능력군과 19개의 발명 능력을 추출하였다. 델파이 조사를 통해 추출한 초등학생이 갖추어야 할 발명 능력 초안에 대하여 교육 현장 적합성을 분석하기 위하여 현장 적합성 FGI와 현장 적합성 설문 조사 를 실시하였다. 현장 적합성 FGI에서는 델파이 조사 결과 나타난 능력별 타당도 와 델파이 패널들의 의견 및 초등 교육 현장 적합성 등을 고려하여 4개의 발명 능력군과 15개의 발명 능력으로 구성된 초등학생이 갖추어야 할 발명 능력 최종 안을 확정하였다. 이 최종안을 기초로 초등 교육 현장 전문가인 초등학교 교사들 을 대상으로 현장 적합성 설문 조사를 실시하기 위하여 초등학교 교육 현장 적 합성의 관점에서 설문지를 구성하였다. 현장 적합성 설문 조사에서는 초등학교 교사 14명의 설문을 통해 초등학교에 서의 발명 능력 중요도와 초등학생의 수행 수준 적합도를 조사하였으며, 조사된 결과를 수정된 IPA 방법을 통해 분석하였다. 수정된 IPA 매트릭스 분석 결과 7 개의 발명 능력(A.1 발명 문제 파악 능력, A.2 발명 아이디어 검색 능력, A.3 발 명 아이디어 생성 능력, A.4 발명 아이디어 선정 능력, A.5 발명 아이디어 표현 능력, B.1 발명품 모형 제작 계획 수립 능력, B.2 발명품 모형 제작 정보 수집 능 력)이 기본/필수 영역에서, 8개의 발명 능력(B.3 재료와 도구 사용 능력, B.4 디 지털 기기 활용 능력, B.5 발명품 모형 평가 능력, C.1 발명 노트 작성 능력, C.2 지식재산권 검색 능력, D.1 발명 행사 참가 준비 능력, D.2 발명 행사 발표 능력, D.3 발명 행사 협업 능력)이 심화/선택 영역에서 추출되었다. 이를 통해 초등학 교에서 효과적으로 발명 능력을 배양할 수 있는 학습 적용 모델을 구안하였다. 이 연구를 통해 도출한 초등학생이 갖추어야 할 발명 능력은 초등학교에서 시 행하는 발명교육을 받은 학습자에게서 나타나야하는 이상적인 결과이기 때문에 발명교육의 목표와 내용을 구성하는데 참고할 수 있으며 학습 적용 모델을 통해 보다 효과적으로 교육할 수 있다.
The purpose of this study was to clarify the constituent factors of invention capabilities for elementary school students. To achieve the purpose of the study, the following three contents of research were established. (1) To draw out factors of the cluster of invention capabilities and invention capability for elementary school students. (2) To draw out the main knowledge, skill and attitude consisting of invention capability. (3) To suggest an effective learning application model for elementary school students though field appropriate analysis. Research methods in this study were literature review, Delphi survey and elementary school field appropriate survey. In the literature review, the concept of invention ability, components of invention ability, concept of invention education and contents of invention education were examined. For the Delphi survey, Delphi panel members consisted of 37 specialists in invention education. The aforesaid panel comprised of 15 professors, 6 researchers in a laboratory concerning invention education and 16 teachers. Delphi research has been conducted four times from January to April 2019. The first round of Delphi questionnaires consisted of open questions about the cluster of invention capabilities and invention capability. Through the investigation, 29 invention capabilities were extracted and the concept of extracted invention capability was defined operationally. In addition, similar invention capabilities were categorized into four clusters of invention capabilities. The knowledge, skill, and attitude that seemed to constitute the invention capability were estimated through the literature analysis of the extracted invention capability. The second round of Delphi questionnaires were developed based on results of the first Delphi round. The Delphi panels were asked to revise or supplement the proposed content. Based on the results of the second round, four clusters of invention capabilities and 29 invention capabilities were revised to four clusters of invention capabilities and 19 invention capabilities. In the Delphi third round, the Delphi panels were required to evaluate the revised cluster of invention capabilities and invention capability and validity through a five-step Likert scale. In the Delphi 4th round (final round), the median and quadrant ranges of the entire panel were presented. The Delphi panels were required to reevaluate the revised clusters of invention capabilities and invention capability and validity through a five-step Likert scale. The mean of the clusters of invention capabilities validities were analyzed from 4.73 to 3.85. The mean of the invention capabilities validities were analyzed from 4.66 to 3.97. The degree of consensus to the clusters of invention capabilities and invention capabilities were analyzed from 1 to .75. The degree of convergence to the clusters of invention capabilities and invention capability were analyzed from .50 to 0. In order to investigate the difference in perceptions of Delphi panel groups in the validity of the clusters of invention capabilities and invention capability, an independent sample t-test of the teachers group and the professors group was conducted. There was difference in recognition of the three clusters of invention capabilities and nine invention capabilities between the two groups. For the elementary school field appropriate survey, Focus Group Interview (FGI) members were organized. The FGI members reviewed that the elementary school students' invention capability derived from the Delphi survey is appropriate or not for the educational field. In the review, four clusters of invention capabilities and 19 invention capabilities were revised to four clusters of invention capabilities and 15 invention capabilities. The elementary school field appropriate survey was conducted among 144 elementary school teachers about two domains. The importance degree of invention capabilities in elementary school as well as the performance level of elementary students were investigated. The revised IPA matrix analysis was used for elementary school field appropriate survey analysis. The revised IPA matrix has four domains. A high degree of importance and high level of performance is the basic/essential domain. A high degree of importance and low level of performance is the advanced/essential domain. A low degree of importance and low level of performance is the advanced/elective domain. A low degree of importance and low level of performance is the basic/elective domain. As a result of the revised IPA matrix analysis, seven invention capabilities (invention problem finding capability, invention idea searching capability, invention idea production capability, invention idea selecting capability, invention idea expressing capability, invention model making plan capability, invention model searching capability) were analyzed as basic/essential domain. Eight invention capabilities (materials and tools using capability, digital tools using capability, invention model evaluating capability, invention note recording capability, intellectual property searching capability, invention challenge preparing capability, invention challenge expressing capability, invention challenge coworking capability) were analyzed as advanced/elective domain
Author(s)
이영찬
Issued Date
2019
Awarded Date
2019. 8
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/common/orgView/000000009182
https://oak.jejunu.ac.kr/handle/2020.oak/23961
Alternative Author(s)
Lee, Young Chan
Affiliation
제주대학교 대학원
Department
대학원 초등실과교육전공
Advisor
김희필
Table Of Contents
국문초록 v
Ⅰ. 서론 1
1. 문제 제기 1
2. 연구의 목적 4
3. 연구의 내용 4
4. 용어의 정의 5
5. 연구의 제한점 6
Ⅱ. 이론적 배경 7
1. 초등학교 발명교육 7
2. 초등학교 발명교육 내용의 수준 4
3. 초등학생의 발명 능력 49
4. 능력 개발 이론과 학습 적용 모델 61
Ⅲ. 연구방법 70
1. 연구 방법의 개요 70
2. 문헌 연구 71
3. 델파이 조사 연구 71
4. 현장 적합성 조사 연구 80
Ⅳ. 연구결과 85
1. 발명 능력군과 발명 능력의 추출 85
2. 발명 능력군과 발명 능력의 개념 형성 과정 102
3. 발명 능력군과 발명 능력의 수정 및 보완 142
4. 발명 능력군과 발명 능력의 타당도 분석 147
5. 현장 적합성 FGI 결과 165
6. 초등학생이 갖추어야 할 발명 능력의 현장 적합성 분석 결과 175
7. 초등학생이 갖추어야 할 발명 능력의 학습 적용 전략 및 모델 182
Ⅴ. 결론 및 논의, 제언 193
1. 결론 및 논의 193
2. 제언 201
참고 문헌 202
ABSTRACT 213
부 록 217
Degree
Doctor
Publisher
제주대학교 대학원
Citation
이영찬. (2019). 초등학생이 갖추어야 할 발명 능력의 구성 요인과 학습 적용 모델
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Elementary Education > Elementary Practical Arts Education
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