발명에 관한 것들을 정리해논것입니다 .. 시간나시면 읽어 보세욥 ^^

[이준우]

A. 발명교육의 필요성

제 6차 교육과정에서는 교육을 통하여 추구해야 할 인간상을 {21세기를 주도할 자주적이며 창조적이고 도덕적인 한국인}으로 정하고 있다. 교육 개혁 네 번째의 과제를 인성과 창의성 교육이라고 하였다. 그만큼 우리 교육에서 창의성을 높이는 교육이 중요하다는 뜻으로 받아들일 수 있다.
창의적 인간이란 창의성을 가지고 실현하는 사람으로 새로운 생각을 해내는 사고력과 함께 실천에 옮겨, 가치있는 것을 창출해내는 능력을 가진 사람을 말한다. 본질적으로 발명이 인간의 창조적 능력의 산물이며 생산적 노작활동의 결과로 학교에서 발명 교육이 필요한 까닭은 학생들의 창의성을 기르게 하는데 효과적이라는 점이 첫째 이유라고 볼 수 있다.
다음의 이유로는 발명 교육에 관련된 다른 교과의 학습과 관련하여 흥미와 학습 효과를 높이는 데 매우 유익하다는 점이다.



B. 발명반 운영의 주요 문제

1. 상부 지시에 의한 운영

2. 지도 교사 및 학교장의 관심 부족

3. 발명반의 필요성과 이해 부족

4. 지도 과정 설정 미흡과 자료 부족

5. 발명반 담당자 배정의 갈등

6. 전공 교사 양성 및 연수 문제

7. 학교간 또는 관계기관 협회간에 상호 협조와 정보교환 미흡



C. 실 태

1. 교사 - 발명 교육의 중요성은 인식하고 있으나 발명력 신장을 위한 구체적 방안이 모색되고 있지 않아 발명 교육에 결손이 많고,

2. 어린이 - 변화의 욕구는 강한데 비해 발명 능력이 약하고 창안(발명)력 신장을 위한 물리적 심리적 환경이 미비하다.



Ⅱ. 주요 활동 내용



1. 발명에 대한 기본 교육 실시(발명의 착상 기법)

2. 발명에 관한 독서 지도 및 독후감 쓰기

3. 발명 글짓기 및 만화 그리기

4. 발명 이야기 대회

5. 발명 공책 및 수첩 사용

6. 아이디어 토의(분임 토의 - 전체 토의) 및 발표회

7. 작품 고안 및 작품 제작 활동

8. 교내 발명 전시회 개최

9. 각종 발명 전시회 참여 및 견학

10. 발명 강연회 참석 및 초빙 강사 초청 강연

11. 발명 교실 효율적 운영



Ⅲ. 발명 아이디어를 얻는 방법



발명 아이디어는 우리가 일상생활을 하는 중에서 얼마든지 찾을 수 있다. 주변을 조금만 살펴보면 우리 눈 앞에 발명거리가 산재해 있음을 알게 된다.
일상생활에서 흔히 사용하는 물건들은 언제나 어느 것이나 사람들로 부터 더 예쁘고 성능 좋은 제품으로의 변신을 요구받고 있으므로 개선해 가면 좋은 발명거리를 얻을 수 있을 것이며, 언제나 자기 자신을 발명의 장에 놓고 갖가지 정보에 주의를 기울이면서 보고 들으면 그 안에 잠재되어 있는 테마를 발견할 수 있을 것이다.
과거에 발표되었거나 안되었거나 일일이 알아볼 필요도 없다. 생각이 떠오른 것을 풍자하는 그림이라도 좋으니 표현해 둔다.



(1) 학습교재 : 실험기구를 위시하여 학습효과를 높이기 위한 교과별 학습교재가 많이 만들어져야 한다. 교과개편에 의한 교육과정의 변경이 있을 때마다 새로운 학습교재가 또한 많이 필요하므로 학습교재로서의 발명 소재는 무수히 많다고 볼 수 있다.



(2) 학습용품 : 전체 발명품의 1/3을 차지하는 학습용품은 나날이 새로운 것이 속속 나오고 있고, 그 수요도 늘어나고 있다. 새로운 아이디어 상품이 빠른 속도로 밀어닥쳐 기존제품을 몰아내고 있다. 분야별로 일부를 소개하면 다음과 같다.

1) 책상주변 물품 - 책꽂이, 책세우기, 책걸상, 액자, 책펴는 기구

2) 학용품 - 펜, 볼펜, 필통, 자, 컴퍼스, 각도기, 지우개

3) 계측기 - 풍향계, 풍속기록계, 자동곡선 계측기, 속도계, 습도계, 온도계

4) 관찰물 - 별보기 관찰판, 간이현미경, 간이집광기, 시험관대, 음의 진동 비교기, 비중기, 습도조견표, 온도측정기, 천체망원경

5) 그림도구 - 화구세트, 폐품활용 수채도구, 페인트

6) 보조물 - 간이기록판, 파일, 개량호치키스, 압정박기

(3) 완구, 악세사리 : 어린이에게 가장 호기심을 끄는 물품으로 소유욕의 충동을 많이 일으킨다. 또한 반짝이는 아이디어로 발명이 가능한 소재들이 많이 있다.



1) 모형자동차 - 방향변환차, 자동변속기, 간이레이싱카, 공기차, 무게로 달리는 차

2) 동물완구 - 짖는 강아지, 걷는 펭귄, 북치는 곰

3) 놀잇배 - 펌프식 배, 무동력 배

4) 비행기, 로케트 - 글라이더 중심조절기, 고무동력기의 개량, 수중 로케트



(4) 자 전 거 : 자전거의 구조변경, 인테리어, 방향지시등, 경종, 속력증가용 페달



(5) 레저용품



1) 게임기 : 개량 주사위, 미로찾기

2) 운동기 : 배팅 연습기, 테니스 연습기, 헬스기, 골프 연습기, 배드민턴의 샤틀, 탁구 연습기, 육상 연습기, 연습용 허들기, 멀리뛰기 계측기, 개량줄넘기, 악력측정기, 직선줄긋개

3) 낚시기구 : 얼음구멍기구, 고기바구니, 자동낚싯대



(6) 사육·재배기 : 새장, 곤충사육장, 모이공급기, 화분급수기, 살충분무기, 개량화분, 어항기구, 포충망



(7) 전기기구 : 플러그, 사고방지 콘센트, 전선고정물, 스위치, 땜납공급기, 땜기기, 간이도금기, 전동놀이기구, 경보기, 전자식 측정기기, 전기등, 전열기구



(8) 생활용품



1) 세탁용품 : 빨래집게, 빨래걸이, 옷걸이

2) 주방용품 : 수세미, 그릇 씻는 기구, 튀김기구, 냉동냉장고용품, 간이토스터기, 주방용기 재사용, 벽걸이, 개량도마, 채소다듬기, 선반, 병마개

3) 위생기구 : 개량마스크, 칫솔, 치약통, 병마개, 모기향꽂이, 이쑤시개 그릇, 정수기, 개량조리기, 배닐봉지, 파리채

4) 기 타 : 신발장, 우산, 우의, 편지 우유통, 커튼조절기, 개량책상, 응접실세트, 화병걸이, 화분대, 전화대, 못빼기, 안전망치, 개량톱, 절단기, 송곳, 자르기 기기, 운반기구

(9) 어린이용품 : 보행기, 아기칫솔, 그네, 저금통



(10) 청소 용품 : 폐품분리통, 빗자루, 쓰레받기, 먼지흡입기, 유리닦개



(11) 욕실 기구 : 급수조절기, 높이조절세면기, 세탁물 집게



Ⅳ. 주제 선정



1. 생활용품 : 생활용품 중에서 사용하면서 불편한 점을 개선할 필요가 있는 것 또는 일상 생활에 직접 활용이 가능한 것 중에서 선정



2. 학습용품 : 학생들이 학습활동을 하면서 개선해야 할 학용품 및 실험기구 등에서 선정



3. 과학완구 : 지능개발 및 교육적 효과를 높일 수 있는 완구로서 위험성이 없고 과학적인 요소가 포함되어 있는 완구를 선정



4. 자원재활용품 : 주변에서 버려진 폐품을 모은 후 폐품 하나 하나를 가지고 효과적으로 활용하여 자원절약과 에너지 개발 환경 보존에 관계된 자원 재활용품 선정



Ⅴ. 발명품 경진대회 출품지도



누가 뭐라해도 교사는 지도기술을 풍부하게 가지고 있어야 한다. 가르쳐야 할 것을 그 어린이가 알고 할 수 있도록 효과적으로 가르치는 방법을 많이 가지고 있어야 한다. 더 구체적으로 말하자면 가르쳐야 할 내용이 여러 가지로 많은데 그 내용 하나 하나마다 모든 어린이들이 재미있게, 쉽게, 비용이 덜 들고 배울 수 있는 그런 기술을 풍부하게 지니고 있어야 한다.
그런데 발명의 역사가 짧지는 않건만 아직도 지도교사 스스로 방법을 더듬어 찾아서 지도하고 있는 실정이다. 다른 분야는 관계전문 서적만 열면 곧바로 쓸 수 있는 기술과 방법이 상세하게 설명되어 있다. 그러나 발명품 관계 전문 서적은 어려운 이론이나 발명품 소개책은 많아도 현장에서 곧바로 쓸 수 있는 지도방법이 씌어 있는 책을 찾아 볼수가 없다. 지금 현장에서 절실히 필요한 것은 이론이 아니라 지도방법이다.

다행히도 어디의 어떤 교사도 어떤 한 사항에 대하여는 효과적으로 가르칠 수 있는 틀림없는 방법을 적어도 한가지 정도는 가지고 있을 것이다. 예컨대 어떤 아이디어를 최단 시간내에 작동할 수 있게 무에서 유를 창조할 수 있는 방법을 지도하는 기술 등등 참으로 신묘하게 잘 듣는 묘방을 가지고 있을 것으로 생각된다. 이것을 모두 모아 어떤 기준에 따라 분류하고 체계화하여 교사들에게 제공하는 일을 지금 누군가 가 해야할 필요가 있다고 생각한다. 거듭되지만 지금 현장의 교사에게 당장 필요한 것은 어려운 이론이 아니라 지도방법이 필요한 것이고 지도기술이 필요한 것이다. 그러므로 지금이야말로 각 교사가 나름대로 혼자만 쓰고 있는 묘방을 나누어 가져야 할 때이다. 물질은 나누어 가질수록 적어지지만 가르치는 기술은 나누어 가질수록 많아지는 것이다. 가르치는 기술을 모으고 그것을 공유재산화 하는 일이 지금 누군가에 의해서 이루어져야 하는 시급한 일이라고 생각되어 발명품 경진대회에 출품지도를 했 던 방법을 소개하여 본다.



A. 발명 주제 선정 지도

학년 초가 되어 상설 특별활동반 조직으로 어린이들이 발명반에 들어오면 우리 주변에서 불편한 것이 무엇이 있는가?의 과제로 10개씩 찾아 적어오게 한다. 즉 어린이들과 함께 발명주제를 선정하는 일이다. 발명주제에 따라 발명활동의 방향과 내용이 결정되고 지도의 방향도 잡히게 된다.

발명 주제 선정의 단계는 다음과 같이 한다.

① 평상시 주위의 여러 물건이나 현상에 대한 관심 속에서 '내가 무엇을 만들어 보고 싶었다'는 생각을 들어본다. 곁들어 발명에 대한 책을 읽어보고 항상 발명노트에 메모해 두는 습관을 기르도록 발명노트를 매주 검사해 간다.

② 어린이가 발표한 내용을 조별로 토의시키고 가족들과 협의해서 실행제작 가능성과 경제성 효과성에 대해 토의해서 교사와 자주 상의하도록 한다.

③지도교사는 어린이의 의견을 듣고 최대한 존중하면서 칭찬하고 어린이의 의도하는 내용과 목적을 파악한 뒤에 구체적으로 방법과 결과를 예상하여 성취감과 자신감을 주도록 격려해 준다. 주제의 내용이 이미 나와 있거나 유사성이 있어 제작 가치가 없을 때는 어린이 의욕에 저해되지 않게 더 좋은 주제를 선택해 오도록 용기를 북돋아 주는 일이 매우 중요하다.

B. 발명품 제작계획서 작성지도



발명 주제가 선정되면 방과후나 공휴일에 그 아동과 함께 작품을 제작할 수 있는 곳을 순방해 본다. 재료를 구입할 장소로 청계천 상가 등 서울의 여러 곳의 특징적인 전문업체가 모이는 곳을 둘러 본다. 기초 제작기술을 얻기 위함이다.
기초 제작기술을 얻은 후 어린이들에게 발명품 제작계획서(작품명, 제작하게 된 동기·까닭, 제작의 주요 아이디어, 제작과정, 제작 설계도, 신규성, 진보성, 효과성, 경제성 등등) 양식을 나누어 주고 작성 제출케 한다. 작성해 봄으로써 전체적인 개요를 완전히 파악하여 제작과정을 쉽게 구체화하는데 접근시키기 위함이다.

여기서 교사는 다음 사항을 체크하면서 지도하도록 한다.

·학생수준에 알맞고 해결할 수 있나?

·아이디어는 과학적인가?

·제작 설계는 합리적인가?

·필요한 자료나 기구가 준비되어 있는가?

·제작에 임하는 마음가짐이 진지한가?

·제작시 참고문의 정보는 준비되어 있는가?

·문헌조사는 되어 있는가?



C. 제작지도



제작계획서가 완성되면 실제 제작에 들어간다. 그러나 어린이들에게 아이디어를 형상화시켜 실제 작동할 수 있는 작품의 제작을 요구하는 것은 무리이다. 따라서 어린이는 종이로 모형을 만들어 보게 하는 정도로 하고, 부모님의 면담을 유도하여 공장 기술자에게 의뢰하여 제작 출품토록 지도한다. 만약 어떤 상처나 예기치 못한 사고가 발생할 경우를 고려해 보아야 하기 때문이다.

여기서 지난 제15회 학생발명품경진대회 과학완구분야에 출품 입상되었던 '말자전거'의 지도 실례를 들어본다.

(1) 아이디어를 얻게 된 동기

어느 날 한 어린이가 '선생님, 좁은 공간에서 말처럼 재미있게 탈 수 있는 자전거는 없습니까?'하는 생각을 제시했다. '그래, 자전거는 교통수단으로 또는 레져용품으로 여러 회사마다 특색있는 자전거가 많이 있지 ……. 경주용, 산악용, 레져용……. 그러나 아파트 단지 등의 협소한 공간에서 사용할 때는 속도를 낼 수 없기 때문에 운동량이 부족하거나 지루해 지기 쉬운 단점이 있다'는 그 어린이의 생각을 듣고 즉시 발명반 어린이와 함께 학교 앞 자전거 상회로 가서 자전거 구경을 했다. 각 자전거마다 모양이 다르고 특색이 있었다. 그 후 다음 시간에는 아파트 주변에 버려진 자전거가 있으면 구해 오라고 하여 우선 재료를 구하는데는 애로가 없었다. 그러나 제작하는데 필요한 아이디어를 얻기는 쉽지 않았다. 우리는 발명반 어린이들과 함께 다음의 토의 과정을 거쳐 생각을 모았다.

① 기존에 사용하는 자건거에 약간의 장치를 부가함으로서 유희를 겸한 자전거로 만들었으면 좋겠다.

② 자전거의 안장이나 바퀴가 울퉁불퉁한 모양으로 움직임으로서 말을 타는 듯한 느낌을 받게 하면 경쾌하고 재미있을 것이다.

③ 드림랜드의 지상괘도열차처럼 레일을 타고 갈 수 있게 하면 좋겠다.
이러한 의견은 모두 너무 좋은 아이디어였다. 그 중에서 일단 바퀴보다 안장이 상하 운동이 되게 하는데 중점을 두고 다음과 같이 작품제작을 의뢰하여 구성시켜 보았다.



(2) 제1차 작품 제작

①작품의 특징 및 구성 : 세발 자전거의 페달축에 크랭크를 설치하여 크랭크축에 의해 안장 앞부분이 상하로 움직일 수 있도록 하였다.

② 문제점 :· 안장의 상하 움직임이 적어서 율동감을 느낄 수 없었다. ·크랭크축의 넓이만큼 페달의 간격이 멀어져서 발이 벌어지게 되므로 장기간 이용시에는 발이 팔자형 등 기형으로 변할 우려가 있을 것 같았다. ·뒷바퀴 축이 너무 길어서 페달에 의한 힘의 전달이 어려웠다.



(3) 제2차 작품제작

① 작품의 특징 및 구성

·세발 자전거를 두발 자전거로 바꾸어 보았다.

·자전거 뒷바퀴 축 좌우에 중심이 편향된 캠을 설치하여 캠위로 롤러가 굴러갈 수 있도록 함으로써 안장 지지대가 상하운동을 하도록 하였다.

②문제점

·롤러가 움직일 수 있는 길이 없기 때문에 롤러가 캠으로부터 이탈되곤 하였다.

·롤러의 지지대가 안장을 떠받치는 역할을 겸하게 됨으로 상하로 움직이는 범위가 크지 않았다.

·이탈된 롤러가 바퀴에 부딪쳐서 사고가 발생할 우려가 있었다.



(4) 제3차 작품제작

자건거 뒷축에 판형의 캠을 설치하여 캠의 둘레를 롤러가 움직이도록 하였더니 자전거 안장이 캠의 형태에 따라 여러 가지 동작을 할 수 있었고, 운동을 하면서 재미도 느낄 수 있는 자전거가 완성되었다.( (5) 작품의 내용 중 ② 작품의 구성 참조)



(5) 작품의 내용

① 작품의 도해

지금도 아파트 주변에서 이 말자전거를 타고 다니는 아이들을 보면 흐뭇하고 어린이들은 무한한 가능성이 있다는 것을 느끼게 된다. 지난 해에 대통령상을 탄 작품(잔디깎는 기계)도 있지만 유난히 애착과 보람을 느끼는 것은 이 말자전거이다.



Ⅵ. 끝맺는 말



이런 과정 속에 새로운 계획을 세워나가면서 대외적인 성과도 상당히 있고 어느 정도 1년동안 교육할 자료가 만들어지게 되었다.
발명이라고 하면 대부분의 학생들은 에디슨처럼 특별한 사람들만이 하는 것으로 알고 "나는 절대로 하지 못하고 가능성이 없는 것"으로 생각한다. 실제로 에디슨은 특별한 사람이 아니었으며 단지 다른 사람과 다르게 "왜? 더 편리한 것은? 다른 방법은 없을까?" 하고 깊이 생각하고 부지런히 실천에 옮겼다는 것이다.

옛말에 이런 말이 있다. "일찍 일어난 새가 더 많은 모이를 얻는다." 이 말은 부지런히 사고하고 행동하는 사람만이 더 많은 것을 얻을 수 있다는 뜻일 것이다. 이러한 개인의 끊임없는 노력과 체계적이고 다양한 정보가 발명의 지름길이라고 볼 때 학교에서의 조기교육은 무엇보다 중요하다.