발명영재교육론

머리말 v

1장 발명영재의 개념
1. 발명과 기술  
가. 발명과 기술의 관계  
나. 발명과 기술적 문제 해결  
다. 발명과 기술적 창의성  
라. 기술의 인식론적 관점에서 본 발명  
2. 영재의 의미와 개념  
가. 우리나라 영재교육진흥법의 정의  
나. 말랜드 보고서의 정의   
다. 렌쥴리의 정의  
라. 스턴버그의 정의  
3. 발명영재의 의미와 개념  
가. 서혜애 외(2006)의 개념 정의  
나. 최유현 외(2007, 2010)의 개념 정의  
다. 김용익 외(2011)의 개념 요인  
라. 문대영(2012)의 개념 요소   
마. 박수진(2013)의 개념 모형   

2장 발명영재 교육의 가치와 당위성
1. 발명영재 교육의 가치  
가. 발명영재 교육의 내재적 가치  
나. 발명영재 교육의 외재적 가치  
2. 발명영재 교육의 당위성  
가. 평등한 교육 기회 제공의 측면에서  
나. 창조적 본성 충족의 측면에서  
다. 국가·사회적 공헌의 측면에서   
3. 미래 사회를 위한 발명영재 교육  
가. DeSeCo 프로젝트의 핵심 역량  
나. Education 2030 프로젝트의 학습 프레임워크  
다. OECD Learning Compass 2030   

3장 발명영재의 특성 요인
1. 영재성과 발명영재의 특성  
가. 발명영재의 인지적 특성  
나. 발명영재의 창의적 특성  
다. 발명영재의 정의적 특성  
2. 발명영재의 특성 요인 구성  
가. 최유현 외(2010)의 특성 요인  
나. 김용익 외(2011)의 특성 요인  
다. 육근철 외(2011)의 특성 요인  
라. 이재호 외(2012)의 특성 요인  
3. 발명영재의 특성 요인 구명 사례  
가. 에디슨의 발명 영재성  
나. 스티브 잡스의 발명 영재성  

4장 발명영재의 판별과 선발
1. 영재 판별과 선발의 이론적 기초  
가. 영재 판별과 선발을 위한 방법 및 접근  
나. 관찰·추천제의 추진 방향  
2. 발명영재 판별과 선발의 실제  
가. 발명영재 선발 도구 개발  
나. 발명영재 판별을 위한 관찰·추천제의 적용  

5장 발명영재 교육과정
1. 발명영재 교육과정의 의의와 철학적 기초  
가. 발명영재 교육과정의 의의  
나. 발명영재 교육과정의 철학적 기초  
2. 발명영재 교육과정 설계 기준과 차별화  
가. 발명영재 교육과정 설계 기준  
나. 발명영재 교육과정의 차별화  
다. 발명영재 교육과정 심화 전략  
3. 발명영재 교육과정 모형   
가. Van Tassel-Baska의 통합 교육과정 모형  
나. Kaplan의 변별적 교육과정 모형  
다. Renzulli의 심화학습 3단계 모형  
라. Feldhusen과 Kolloff의 퍼듀 3단계 심화학습 모형  
마. Betts와 Kercher의 자율적 학습자 모형  
4. 발명영재 교육과정 구성 사례   
가. 서혜애 외(2007)의 발명영재 교육과정  
나. 문대영(2008)의 발명영재 교육과정  
다. 최유현 외(2009)의 발명영재 교육과정   
라. 김용익 외(2010)의 발명영재 교육과정  

6장 발명영재교육 내용표준과 프로그램 개발
1. 발명교육과 발명영재교육을 위한 내용표준  
가. 발명교육 내용표준  
나. 발명영재교육 내용표준  
2. 발명영재교육 내용과 과정의 차별화  
가. 발명영재교육을 위한 내용 요소  
나. 발명영재교육을 위한 과정 요소  
3. 발명영재 교육프로그램 개발  
가. 발명영재 교육프로그램 개발의 기본 방향  
나. 발명영재 교육프로그램 개발의 실제  
다. 발명영재 교육프로그램 개발 실습  

7장 발명영재교육을 위한 교수·학습법
1. 문제해결 및 과제수행 기반 교수 〮 학습법의 적용  
가. 문제해결법  
나. 프로젝트법  
다. 문제중심학습(Problem Based Learning)  
2. 소집단 역할분담 전략의 적용  
가. 발성사고 짝 문제 해결(TAPPS)   
나. 적응자·혁신자 역할분담 문제해결 활동  
다. 육색모 사고법  
3. 발명영재교육에 특화된 교수 〮 학습 모형의 적용  
가. 박수진(2013)의 팀 문제해결 학습 모형  
나. 육근철 외(2011)의 PEPCI 모형  
4. 교육 분야 이머징 이슈(emerging issues)의 접목과 적용  
가. STEAM(융합인재교육) 기반의 발명영재 교수 〮 학습  
나. 디자인 씽킹 기반의 발명영재 교수 〮 학습  

8장 발명영재교육과 창의적 사고 계발
1. 발명 문제 해결을 위한 사고 기법  
가. 발명 문제 확인을 위한 사고 기법  
나. 발명 아이디어 창출을 위한 사고 기법  
다. 발명 아이디어 평가를 위한 사고 기법  
2. TRIZ를 활용한 창의적 사고 계발  
가. TRIZ의 개요  
나. 분리의 원리 
다. TRIZ 40가지 원리  
3. ASIT을 활용한 창의적 사고 계발  
가. ASIT의 개요  
나. ASIT의 사고 기법  
4. 즉석 과제 수행을 통한 창의적 사고 계발  
가. 즉석 과제의 개요  
나. 즉석 과제의 유형  

9장 발명영재교육 평가
1. 발명영재교육 평가의 기초  
가. 기술적 문제해결 과정의 평가  
나. 발명 능력의 평가  
다. 창의적 산출물의 평가  
2. 발명영재교육 평가의 실제  
가. 평가 자료의 수집과 포트폴리오 활용  
나. Besemer와 Treffinger(1981)의 학생 발명 평가척  
다. 창의적 산출물 평가 요소의 활용  
라. Besemer(1998)의 창의적 산출물 의미 척도(CPSS)  

10장 발명영재교육 지원 시스템
1. 발명영재교육을 위한 법 〮 제도적 지원  
가. 영재교육 진흥법  
나. 영재교육진흥종합계획  
다. 발명교육법  
2. 발명영재교육을 위한 교사 전문성 향상 지원   
가. 발명교사교육센터  
나. 발명교사 인증제  

찾아보기

머리말

전공 학술서와 교양서를 써오시던 은사님께서 은퇴를 앞두고 쓰신 책은 『돌도끼에서 로봇까지』라는 어린이용 그림책입니다. 인류 문명사를 이끈 기술과 발명의 역사를 함축하여 표현한 멋진 제목 덕분일까요? 세계 여러 나라 언어로 번역되어 출판되고 있다고 합니다. 저자는 기술 및 발명과 관련된 창조성에 관심이 있습니다. 초·중등 학생의 기술적 창조성을 발굴하여 길러야 한다고 주장하고 있으며, 그 방법들을 밝혀 제안하고 있습니다. 혁신적인 기술과 발명으로 인류 역사를 바꾼 위인들의 ‘기술적 창조성’을 엿보는 데에도 흥미가 있습니다. 이러한 관심과 흥미는 인접 분야로 확장, 연결되면서 ‘발명영재교육’이라는 새로운 분야로 전개됩니다. 마침 학과에서 교육대학원에 새로운 전공 개설이 필요한 상황이었고, 학과 교수님들께서 흔쾌히 동의해주셔서 ‘발명영재교육’이라는 새로운 분야의 개척이 시작되었습니다. 제법 용감했지만, 막상 난감했습니다. 발명영재는 어떤 사람인가? 발명영재가 과연 존재는 하는 것인가? 원초적인 질문에서부터 시작해야 했습니다. 새로운 시도에 따른 마땅한 책무감으로 이 책의 집필은 시작되었습니다.
책을 구성할 때 발명영재교육과 관련된 내용을 개략적이되 전반적으로 두루 다루고, 한쪽에 치우치지 않는 일반적인 내용을 담기 위해 노력했습니다. 무색무취한 개론서의 한계를 벗어나기 위해 각 장을 마무리하는 <적용과 확장> 및 <성찰과 토론>을 마련하였습니다. 독자 여러분께서 저술 내용을 바탕으로 더욱 깊이 사유하고 자유롭게 변용하며 발명영재교육 현장에 접목해 나가시길 기대합니다. 이 책의 [1장 발명영재의 개념]에서는 발명영재는 누구인가, 발명영재교육은 무엇인가를 탐색했습니다. [2장 발명영재 교육의 가치와 당위성]에서는 발명영재교육이 왜 필요한가를 논의하였습니다. [3장 발명영재의 특성 요인]과 [4장 발명영재의 판별과 선발]에서는 발명영재는 어떤 사람이며, 이들을 어떻게 찾을 수 있는가를 살펴보았습니다. [5장 발명영재 교육과정]과 [6장 발명영재교육 내용표준과 프로그램 개발]은 발명영재를 위한 교육 내용을 어떻게 차별화하고 선별, 조직, 구성할 것인가의 문제를 다루었습니다. [7장 발명영재교육을 위한 교수?학습법], [8장 발명영재교육과 창의적 사고 계발]과 [9장 발명영재교육 평가]에서는 발명영재를 교육, 평가하기 위한 방안과 창의적 사고력을 길러주기 위한 방법을 소개하였습니다. 마지막으로 [10장 발명영재교육 지원 시스템]은 발명영재교육을 확산하고 내실화하기 위한 지원 현황을 다루었습니다.
원고를 마무리하며 저자의 공부 눈을 뜨게 해주신 류창열 교수님께 감사드립니다. 척박한 변방에서 우리나라 공업교육, 기술교육, 실과교육, 발명교육 발전을 위해 묵묵히 한발씩 내딛고 계신 선·후배 동료 연구자 여러분, 교육대학원 발명영재교육 전공 개설에 뜻을 모아주시고 함께 애써주시는 학과 교수님들께 감사드립니다. 덕분에 외롭지 않습니다. 발명영재교육 지원에 앞장서는 특허청과 한국발명진흥회 관계자, 지적 자극과 영감을 주는 영재교육 분야 연구자께 감사드립니다. 한국연구재단 저술출판지원사업팀과 원고를 심사하여 주신 위원님께 감사드립니다. 꼼꼼하게 교정을 도와준 정동훈 박사께 감사드립니다. 오늘부로 그대의 별칭은 ‘정테일’입니다. 출판 기회를 주시고 멋진 책을 꾸며주신 한국문화사 조정흠 님, 김세화 님께 감사드립니다.

1. 발명과 기술
가. 발명과 기술의 관계
발명발명이란 ‘창의적인 아이디어와 기술적인 방법으로 지금까지 없던 새로운 물건이나 방법을 만들거나 생각해내는 것’이다. 발명(invention)의 어원은 ‘생각이 떠오르다’라는 뜻의 라틴어 ‘inventio’로서, 새로운 아이디어의 창출을 강조하는 의미를 담고 있다고 볼 수 있다. 발명(하다)의 사전적 의미는 다음과 같다.

아직까지 없던 기술이나 물건을 새로 생각하여 만들어 냄(국립국어연구원, 1999)
(그 때까지 없던 기술이나 물건 따위를) 새로 생각해 내거나 만들어 냄(두산동아 사서편집국, 2008)
(아직까지 없던 새로운 기계·물건을) 연구하여 처음으로 만들어 내는 것(운평어문연구소, 1996)
전에 없던 물건이나 방법 따위를 새로 생각하여 만들어 냄(고려대학교 민족문화연구원, 2009)
create or design(Oxford University Press, 2004)
to produce or design something that has not existed before(Oxford University Press, 2005)

발명의 사전적 의미를 구성하는 주요 개념 요소로는 ‘새로운’, ‘기술’, ‘방법’, ‘물건’, ‘생각하여’, ‘연구하여’, ‘만들어 냄’, create(창조하다, 새로운 것을 만들다.), design(설계하다, 계획하다), produce(생산하다), has not existed before(새로운, 전에 존재하지 않았던) 등이다.
우리나라의 특허법에서는 발명을 ‘자연법칙을 이용한 기술적 사상의 창작으로서 고도한 것’으로 정의하고 있다. 즉, 발명이란 자연계에 존재하는 원리나 법칙 등을 이용하여 기술적으로 유용하며 독창적인 아이디어를 바탕으로 해당 발명의 기술 분야에서 기술 수준이 높은 물건이나 방법을 만들어 내는 것으로 볼 수 있다.
WIPO( 세계지식재산권기구)WIPO(세계지식재산권기구)에서는 발명을 ‘새로운 물건을 제작하거나 그 과정에 있어 특정분야의 기술적 문제를 해결하는 일’이라고 정의하였다(https://www.wipo.int). 이 정의에 따르면 발명은 곧 기술적 문제를 해결하는 것과 관련된다는 것을 알 수 있으며, 발명과 기술은 서로 밀접한 관계가 있음을 알 수 있다. 여기서는 기술과 발명의 어원 및 사전적 의미 및 기술과 발명의 관계를 다룬 선행 연구를 고찰하며 기술과 발명의 관계를 살펴보고자 한다.
기술기술(technology)의 어원은 그리스어 「technologia」이며, 이는 고대 그리스어인 「techne」와 「logos」에 기원한다(Kasprzyk, 1980). 「techne」는 원하는 결과를 달성하기 위한 능력과 원리, 관련된 지식 모두를 포함하는 「art」와 「technique」의 의미가 조합된 의미를 갖는다(Wheelwright, 1966).
「techne」에 대한 아리스토텔레스의 개념에서는 ‘생산에서 우수성의 기초가 되는 지식’으로, 이는 일종의 슬기로서 인류의 공통적 지식으로 정의되었다. 또한 기술적이라는 것은 자연적인 것의 단순한 모방이 아니라 ‘완전성’의 의미를 가진 것으로 보았다. 완전성이란 것은 인간에의 유용성에 따라 결정되어지는 것으로 간주하였다. 이는 특수한 지식의 영역으로 ‘경험’과 비교된다. 우연이나 습관에 의한 수사적인 입증이 경험이라고 한다면, ‘물질의 성질과 제작 원리를 알아서 그에 맞게 하는 것’을 「techne」라 하였다(류창열, 1992 재인용).
이처럼 어원의 의미로 살펴본 기술의 개념은 단순한 기능, 손기술을 의미하는 것이 아니며, 생산과 관련된 원리 및 유용성과 관련된 지식 체계를 포함한다고 할 수 있다. 정수진(2004)은 이와 같은 맥락에서 어원 고찰을 통해 기술의 의미에 비판적 사고, 의사결정, 문제해결 등과 같은 사고력과 판단력이 포함되며, 사고의 적용과 수행이 강조됨을 다음과 같이 밝혔다(pp. 18-19).

‘techne’는 수공기능(manual craft)이나 솜씨(cunning skill)와 같은 의미로 사용되다가 수사학에서의 기술(skill)이란 의미를 지니게 되었다. 그 당시 ‘techne’의 의미는 수공기술, 웅변기술, 수사학적 기술, 공예, 생산과학, 지혜, 또는 학문적 능력, 보편적인 지식과 같은 의미로 쓰였음을 알 수 있다. 여기서 중요한 것은 ‘techne’가 단지 ‘손에 의한 기술’ 뿐만 아니라 비판적 사고, 의사결정, 그리고 문제해결 등을 의미했다는 것이다. ‘logos’는 “말이나 논쟁이란 뜻으로부터 좀 더 광범위한 설교나 논설이란 의미로 사용되었다”(Kasprzyk, 1980, p. 21). 그러나 가장 관련 있게 사용된 의미는 아마도 사고력이나 판단력으로 보여 진다. 따라서 ‘techne’와 ‘logos’가 결합된 ‘technology’는 사고의 적용이란 의미를 내포함과 동시에 적용과 수행이 강조되므로 추상적인 학문 이상의 의미를 가진다(Herschbach, 1995).