Ⅰ. 서론
1. 발명의 개요
1) 발명교육의 필요성
학교 발명교육의 필요성은 아래와 같이 몇 가지로 요약할 수 있다.4)
첫째, 발명교육이 창의성을 기르는 효과적인 교육이기 때문이다. 학생들의 자주 적탐구 능력 신장 학습 뿐 아니라 창의성과 심화된 수준별교육이 7차 교육과정 에서는 강조되고 있다. 창의적 사고는 일상적, 관례적 상황에 대해서도 민감한 정교성과, 일정한 시간 안에 다양한 관심과 기준으로부터의 융통성, 유용한 아 이디어인 유용성, 가능한 양이 많게 유창성, 제시하되 참신한 아이디어인 독창 성을 단서로 삼고 체계적으로 정교화하는 사고라 할 수 있다. 창의적 사고의 기 능인 정교성이 새로운 아이디어의 산출이나 발명과 밀접한 관계를 가지고 있어 서, 창의적 사고력 또는 창의성을 신장시키는 것은 매우 중요한 의미가 있다고 할 수 있다. 결국 학교에서 발명교육이 필요한 까닭은 학생들의 창의성을 기르 게 하는데 효과적이라는 점이다.
둘째, 발명 교육에 관련된 다른 교과의 학습과 관련하여 흥미와 학습효과를 높이 는데 매우 유익하다는 점이다. 발명교육이 과학적 지식을 바탕으로 이루어진다고 할 때, 가장 관련이 깊은 교과는 과학이다. 과학교과가 탐구나, 과학 기술 사회와의 상호 관련성에 대한 이해를 반영하고 있으나 과학과 수학 활동만으로는 학생들의 이해를 높이거나 흥미를 일으키는데는 한계가 있다. 그러므로 이러한 문제점을 해 결할 수 있는 대안으로 발명활동이 효율적이라고 생각된다. 왜냐하면 학습한 과학 적 원리를 직접 이용할 수 있는 아이디어를 내어봄으로써 과학적 원리 자체에 대 한 이해를 깊게 할 수 있으며, 나아가서 새로운 것을 만들어낼 수 있는 창의적 능 력을 신장시킬 수 있기 때문이다.
셋째, 학교에서 발명교육이 실과 교육에 큰 도움이 될 수 있다는 점이다. 실과 교육은 많은 소재들이 과학적 원리에 관련되어 있고 학생들의 직접적인 노작 활동 중심으로 학습이 이루어지도록 되어 있기 때문이다. 뿐만 아니라 이들 교과 교육과 관련하여 교육을 하기에는 우선 소재를 선정하기가 쉽고 실생활과 관련이 크기 때 문에 아이디어 창출이 용이하며, 이들 교과 교육을 통해 학습한 노작 기능을 직접 활용할 수 있을 것이다. 예를 들면, 공작기구를 비롯한 각종 기구를 다루는 학습을 통해 교과에서 습득한 기능을 바로 만들기에 관한 소재를 학습하는 데 활용할 수 있다는 점이다.
넷째, 미술과에도 발명 활동이 학생들의 역동적인 학습활동을 가져오게 할 수 있 다는 점이다. 발명활동이나 어떤 미적 영감을 얻고, 이를 표현하려는 아이디어를 창출한다거나 실제로 표현하려는 활동 모두 인간의 창조적 능력을 바탕으로 하고 있다. 그러므로 미술과에서 다루는 느낌 나타내기, 상상하여 나타내기, 꾸미기와 만 들기 등은 학생들의 발명 활동과 관련이 크다고 할 수 있다.
다섯째, 광의의 발명으로 볼 때에는 모든 교과와 생활이 발명과 밀접한 관계를 맺고 있다는 점이다. 발명은 단지 기술을 통한 육체적 활동으로 작품을 제작하는 것만 아니라 정신적인 활동을 통한 예술과 문학도 저작권과 관련된 발명의 한 분 야이기 때문이다.
2)발명 교육의 방향
발명 교육의 방향은 학생들이 학습을 통하여 발명품을 만들도록 하는 것이 아니 라 발명의 나무를 심고 키워 알찬 열매를 맺을 수 있도록 준비시키는 일이라 할 수 있다. 다시 말하면 학생들에게 발명의 꿈을 심어주고 발명에 필요한 지식과 기 능과 정서를 키워주어 미래의 훌륭한 발명 꿈나무로 자라도록 이끌어 주는 일이라 할 수 있다. 학교 교육은 개인으로 하여금 미래사회에 적응하여 행복한 삶을 살 수 있는 능력을 기르도록 하는 데 있다. 그러나 이러한 개인적 목표의 결과는 미래 사
할 것이라는 예측이 가능하며, 이 때문에 학교에서의 발명 교육이 강화되어야 한다 는 주장이 가능하다. 다만, 학교에서의 발명 교육이 보다 체계적으로 이루어지려면 무엇을, 언제, 어떻게 그리고 어디에 역점을 두어 가르쳐야 하느냐에 대한 뚜렷한 방향이 제시되어야 할 것이다. 먼저 무엇을 가르쳐야 하느냐에 대한 문제인데, 이 는 무엇을 발명으로 보고 학생들을 지도해야 하느냐와 밀접한 관계에 있다. 각종 발명품 경진 대회에 출품되는 학생들의 작품을 보면, 앞에서 말한 ‘자연 법칙을 이 용한 기술적 사상의 창작으로 고도’ 한 것보다는 ‘자연 법칙을 이용한 기술적 사상 의 창작품’이 더 많다. 결국 발명보다는 고안에 속하는 작품의 수가 더 많으며, 이 는 학생들의 발명 활동이 물건을 새로 만들기보다는 이미 있는 물건의 기능을 개 선하는 활동 중심으로 이루어짐을 나타낸 것이라고 생각된다. 고안이나 디자인 등 학생들의 수준에 맞는 활동을 많이 하도록 하는 가운데에 무언가 새로운 것을 만 들었다는 기쁨을 느낄 수 있는 활동에서 수준이 높은 발명에까지 이르도록 지도하 는 것이 좋을 것이다.
다음에는 언제 지도하느냐에 대한 문제인데, 대상과 지도를 누가 담당하느냐에 따라 달라질 것이다. 만약 초등학교 학생의 경우라면, 학급 전체의 학생을 대상으 로 담임교사가 직접 지도하는 것이 가장 바람직한 것이다. 그러나 발명 교육이 정 규 교육 과정에 속하지도 않았을 뿐만 아니라, 가르치는 교사 자신도 발명에 대하 여 흥미와 전문적 자질을 가지고 있지 못하기 때문에 많은 학교에서 실시되고 있 는 바와 같이 특별활동의 한 부서로 발명반을 조직하여 지도하는 것이 좋을 것이 다. 이렇게 할 경우, 자연히 지도하는 시간도 특별활동 시간을 활용할 수 있고 때 로는 방과후의 시간을 이용할 수도 있을 것이다. 다만 학생들의 발명 활동을 지도 하는 과정에서 한 가지 유의해야 할 것은 지나치게 교사의 의견을 수용하도록 강 요해서는 안 된다는 점이다. 학생들이 발명품 경진 대회에 출품되는 많은 작품 중 에서 이것이 과연 학생들의 아이디어인가 의심스러운 작품이 많이 보인다는 점은 매우 우려되는 상황이다. 그리고 발명교육이 정규 교육과정으로 편성되어 있지 않 으면 관련 교과의 교육 활동과 연계하여 지도하는 것이 효과적이다. 특히, 과학과 에서는 의도적으로 한 단원의 학습이 끝나면, 단원에서 학습한 내용(개념 또는 원 리)이 실생활에 어떻게 활용되고 있는가를 알아보도록 하고 있어 이를 발명 활동
으로 발전되도록 할 수 있을 것이다. 이는 실과에서도 마찬가지이며, 디자인, 즉, 의장에 관한 활동이라면 미술과와 관련하여 지도하면 더욱 효과적일 것이다.
끝으로 어디에 중점을 두고 학생들에 대한 발명 교육에 임하느냐에 대한 문제인 데, 이에 대하여는 무엇보다도 결과보다는 과정이 중시되어야 할 것이며, 생각하고 만드는 활동에서 발명하는 기쁨을 느끼도록 함은 물론, 발명에 대한 긍정적인 태도 와 발명하려는 의욕을 가지도록 지도해야 할 것이다.
3) 발명 창출 기술
발명 창출 기술은 대개 결합 발명 기술, 분할 결합 발명 기술, 비분할 결합 발명 기술로 나눌 수 있으며 다음과 같이 요약할 수 있다.5)
결합 발명기술은 아이디어나 창조력의 발명기술에는 단계가 있다고 말하는 학자 가 있으며 가장 초보의 것은 결합이라고 한다. 이것은 현재 있는 것을 분할하지 않 고 그대로 다른 것에 사용하든지 또는 다른 것과 결합시켜서 두 가지 이상의 기능 을 갖게 하는 등 단순한 것을 말한다. 예를 들면 ‘하이만’이 고안한 연필한 쪽 끝에 지우개를 끼운 것이라든가, 라디오와 카세트 녹음기를 결합시켜 카세트 라디오를 만든 아이디어 같은 것이다.
분할 결합 발명기술은 결합 발명기술에 비하여 수준이 약간 높은 발명기술 창출 기법이다. 이것은 현재 있는 것을 분해하거나 분석하고 그 분해된 부품을 다르게 짜 맞추거나 다른 물건의 부품을 가져와서 짜 맞추어 새로운 기능을 가지게 하는 방법이다.
비약결합 발명기술은 분할결합 발명기술 보다 더 고도의 것이 비약결합 발명 기 술이며 어려운 말로는 등가변환 사고라고 부르는 사람도 있다. 비약 결합 발명 기 술은 현재 있는 것으로부터 비약해서 질적으로 다른 기능이나 원리를 새로이 결합 시키는 것이다.
여러 가지가 소개되어 있으나 대표적인 것으로 브레인스토밍과 체크리스트법을 들 수 있다.6)
첫째, 브레인스토밍은 1941년 ‘알렉스 F 오스본’이 제안한 ‘아이디어를 내기 위한 회의 기법’에서 비롯된 것으로, 미국과 일본에서는 이미 30여년 전부터 회사와 학 교의 발명, 발견기법으로 활용하고 있다. 특히 일본에서는 많은 회사가 이 기법을 이용하여 집단으로 새로운 발명을 해냈고 학교에서는 과학반 운영에 활용하여 놀 라운 성과를 올린 것으로 보고되고 있다.
회사의 집단 기술 개발 및 학교의 과학. 발명반 운영 각종 정책 회의 및 가족회 의에도 활용된다. 브레인스토밍은 다른 회의 기법과 달리 반드시 지켜야할 규칙이 있다. 이 규칙은 어김없이 지켜져야 하는데 그 규칙은 첫째, 좋고 나쁘다는 비판을
회사의 집단 기술 개발 및 학교의 과학. 발명반 운영 각종 정책 회의 및 가족회 의에도 활용된다. 브레인스토밍은 다른 회의 기법과 달리 반드시 지켜야할 규칙이 있다. 이 규칙은 어김없이 지켜져야 하는데 그 규칙은 첫째, 좋고 나쁘다는 비판을