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발명기법(TRIZ)을 적용한 MEA(Model-Eliciting Activities) 프로그램 개발 및 적용 -학생들의 개념 변화를 중심으로-

Development and Application of MEA(Model-Eliciting Activities) Program Applying the Invention Technique(TRIZ): Focus on Students’ Conceptual Change

강은주
한국과학교육학회 (The Korean Association for Science Education)|2022.02|한국과학교육학회지 (Journal of the Korean Association for Science Education)|제42권 제1호|pp. 161-176

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과학적 개념scientific conceptelectric circuit전기회로TRIZ 발명기법모델 도출 활동TRIZ invention techniquemodel-eliciting activities
주제분류교육학

초록

본 연구는 발명기법을 적용한 MEA 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 학생들의 개념 변화를 분석하였다. 발명기법(TRIZ)을 적용한 MEA 활동은 6학년 교과서에 제시된 ‘전기의 이용’ 단원의 종이 전기 회로 만들기 주제를 대상으로 구성하였다. 문제 해결을 위한 아이디어 구체화의 방안으로 TRIZ 기법 중 분할, 통합, 다용도, 포개기, 빼기, 반대로 기법을 추출하여 적용하였다. 개발된 프로그램은 발명기법알아보기(1차시), 문제 상황 확인 및 문제 해결하기(2, 3차시), 문제 해결 과정 표현하기(4차시)로 구성되어 있다. 초등학교 6학생 학생을 대상으로 적용한 결과, 일반수업에 참여한 비교집단에 비해 발명기법을 적용한 MEA 수업에 참여한 실험집단의 과학적 개념이 향상되었 음을 확인하였다. 과학적 개념의 향상지수를 산출한 결과, 비교집단은 0.15의 낮은 교육 효과, 실험집단은 0.69의 중간 교육 효과를 보였다. 본 연구는 과학 교과에서 발명교육을 접목할 수 있는 구체적인 방안을 제시하고 있다는 점에서 의의가 있다.

Abstract

This study developed an MEA program to which the invention technique was applied and analyzed the conceptual change of students. The MEA activity applying the invention technique (TRIZ) was composed of the topic of making a paper electric circuit in the section ‘Using electricity’ presented in the 6th grade textbook. As a way to materialize ideas for problem solving, among the TRIZ techniques, division, integration, multi-purpose, overlapping, subtraction, and converse techniques were extracted and applied. The devised program consists of examining invention techniques (1st session), problem-solving (2nd and 3rd sessions), and expressing the problem-solving process (4th session). As a result of applying to 6th grade elementary school students, it was confirmed that the scientific concept of the experimental group participating in the MEA class to which the invention technique was applied was improved compared to the control group participating in the general class. As a result of calculating the scientific concept improvement index, the control group showed a low educational effect of 0.15, and the experimental group showed an intermediate educational effect of 0.69. This study is meaningful in that it suggests a specific way to graft invention education into science subjects.

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