발명의 1단계, 기존 발명품 조사하기

발명교육에서 학생들이 창의적이고 실용적인 해결책을 낼 수 있으려면, 우선 기존에 어떤 발명품들이 만들어졌는지에 대해 이해해야 합니다. 오늘은 발명 교육의 프로그램의 맨 첫 차시에서 할 수 있는 학습지를 제작하여 공유해 보고자 합니다. 

 

1. 기존 발명품을 왜 분석해야 할까?

• 발명의 역사적 맥락, 발명이 사회와 기술에 미친 영향
  • 발명품은 단순히 새로운 아이디어나 제품을 창출하는 데 그치는 것이 아니라, 그것이 사용되는 사회적, 경제적 맥락 안에서 의미와 가치를 갖는다는 것을 인식하는 데 도움을 줍니다. 예를 들어, 전구의 발명은 단순히 빛을 제공하는 기술적 성과를 넘어 산업화 및 도시 생활의 변화를 촉진했습니다.
• 문제 해결 과정에서 발생할 수 있는 다양한 과제와 장애물에 대해 배우기
  • 많은 발명품들은 여러 번의 실패와 수정을 거쳐 완성되었습니다. 이러한 과정을 통해 학습자는 인내와 지속적인 개선의 중요성을 배우며, 실패를 극복하는 방법과 끈기를 발전시킬 수 있습니다.
• 기술적 사고와 창의적 문제 해결 능력
  • 발명품들을 어떻게 다르게 생각하고, 어떻게 그것들이 현실의 문제에 적용될 수 있는지를 이해함으로써, 학습자는 자신만의 독창적인 해결책을 생각해 낼 수 있는 능력을 개발할 수 있습니다.
• 기존 발명품에서 드러나는 기존 기술의 한계
  • 문제를 개선하거나 새로운 발명을 통해 해결할 수 있는 가능성을 모색하게 합니다. 예를 들어, 이동성이 제한된 사람들을 위한 기기의 초기 모델을 연구함으로써, 보다 향상된 기능과 편리성을 제공하는 새로운 장치를 개발할 아이디어를 얻을 수 있습니다.

 

2. 기존발명품을 조사할 수 있는 학습지 공유

 

1차시. 기존발명품 조사하기 (2).pdf

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1차시 학습지의 대략적 내용

 

3. 발명품과 관련된 가치와 지식의 예 

• 발명품과 관련된 가치
  • 안전 - 자동차 에어백: 충돌 시 운전자와 승객을 보호합니다.
  • 효율성 - 전기 자동차: 기름 대신 전기를 사용하여 더 깨끗하고 효율적으로 이동합니다.
  • 접근성 - 보행기: 걷기 어려운 어르신들이 더 쉽게 이동할 수 있게 도와줍니다.
  • 편의성 - 에스컬레이터: 건물 내 층간 이동을 더 빠르고 쉽게 합니다.
  • 건강 - 자전거: 운동을 하면서 이동할 수 있는 건강한 수단입니다.
  • 경제적 절감 - 고속철도: 빠르게 많은 사람들을 멀리까지 실어 나를 수 있어 비용과 시간을 절약합니다.
  • 시간 절약 - 스쿠터: 짧은 거리를 빠르게 이동할 수 있어 시간을 절약합니다.
  • 재미 - 롤러코스터: 고속 이동을 통해 스릴과 즐거움을 제공합니다.
  • 교육 - 가상현실(VR) 기기: 가상공간에서 실제로 움직이며 배울 수 있습니다.
  • 독립성 - 전동 휠체어: 이동이 어려운 사람들이 스스로 움직일 수 있게 도와줍니다.
  • 공공안전 - 신호등: 차량과 보행자의 안전한 이동을 돕습니다.
  • 환경 보호 - 공공 자전거: 개인 자동차 사용을 줄이고 건강하게 이동할 수 있습니다.
  • 소통 촉진 - 스마트워치: 이동 중에도 소통과 정보 접근이 가능합니다.
  • 사회적 포용 - 저상버스: 모든 사람이 버스를 쉽게 타고 내릴 수 있도록 돕습니다.
  • 문화 교류 - 비행기: 다른 나라와 문화를 탐험할 수 있는 기회를 제공합니다.
• 발명품과 관련된 지식
  • 가속도 - 자동차: 엔진이 어떻게 작동하여 자동차를 빠르게 가속시키는지에 대한 지식.
  • 에너지 변환 - 전기 자동차: 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 배터리 작동 원리.
  • 기계의 원리 - 보행기: 간단한 기계의 원리를 이용하여 인간의 움직임을 돕습니다.
  • 중력과 힘 - 에스컬레이터: 중력을 이용해 무거운 물체를 들어 올리는 원리를 설명합니다.
  • 운동 에너지 - 자전거: 페달을 밟는 힘을 바퀴의 운동으로 전환하는 과정.
  • 속도와 시간 - 고속철도: 속도가 시간과 거리에 어떻게 영향을 미치는지.
  • 관성의 법칙 - 스쿠터: 움직이는 물체가 왜 멈추려고 할 때 미끄러지는지.
  • 에너지 보존의 법칙 - 롤러코스터: 높은 곳에서 낮은 곳으로 움직일 때 에너지가 어떻게 변환되는지.
  • 시뮬레이션 기술 - 가상현실(VR) 기기: 가상 세계에서의 움직임을 어떻게 구현하는지.
  • 전기 모터의 원리 - 전동 휠체어: 전기가 모터를 돌려 바퀴를 움직이게 하는 과정.
  • 통신과 제어 기술 - 신호등: 전자 회로가 어떻게 신호등을 제어하는지.
  • 공유경제 모델 - 공공 자전거: 자원을 공유함으로써 어떻게 경제적 효율성을 달성하는지.
  • 무선 통신 - 스마트워치: 무선 신호를 이용하여 정보를 어떻게 전송하고 받는지.
  • 접근성 설계 - 저상버스: 모든 사용자가 쉽게 접근할 수 있도록 하는 설계 원리.
  • 항공 역학 - 비행기: 비행기가 어떻게 하늘을 날 수 있는지에 대한 과학적 원리.