[PART VIEW]창의력올림피아드에서 학생들이 흥미 있어 하며, 좋아하는 과제는 무엇일까? 바로 즉석 과제이다. 짧은 시간 안에 문제를 해결해야 하는 긴장감과 창의성 때문이다. 그러나 한국 학생들이 가장 어려워하고 도전하기 힘든 과제이기도 하다. 심사에 참여해서 본 결과 미국 친구들은 과제가 나가면 그 과제에 대하여 10~30초 정도 생각하고 학생들의 토론이 이루어지고 과제를 수행한다. 그러나 중국 친구들은 과제가 나오자마자 토론에 들어가고 바로 과제를 수행한다. 물론 세계 1등은 미국과 중국이다. 그러면 한국 학생들은 어떻게 과제에 접근할까? 한국 학생들은 문제가 나오면 바로 재료를 집어서 자르고 붙이는 경우가 많다. 이것은 학생들이 실행 위주로 생각하기 때문이다. 이러한 상황은 문제에 대한 접근이 기계적으로 이루어지는 경우가 많을 때 생기는 문제이다. 학생들이 생각을 할 수 있도록 교육하고 문제에 접근하는 방식들이 필요하다. 그러면 이러한 즉석 과제를 가르칠 수 있는 방법은 없을까? 즉석 과제 중 언어적 과제는 어떻게 접근하는 것이 좋을까? 사례를 중심으로 살펴보자. 언어 과제) 주제어의 용도 찾기 학습목표 1) 브레인스토밍 기법을 알고 이를 창의성 순
[PART VIEW]등급의 구분과 팀 구성은 어떻게? 학년에 따라 등급이 나뉘고 등급별로 경쟁을 하게 된다. 팀은 반드시 팀원에 해당하는 학생을 기준으로 가장 높은 나이의 등급에서 경쟁해야 한다. 팀이 어느 등급에 해당하는지 알기 위해서는 팀원들의 해당 등급을 알아야 한다. 예를 들어 내년도 대회(2012년 5월 1일)를 기준으로 보면, 등급 1 - 만 11세까지/ 등급 2 - 등급 1에 해당하지 않고 만 14세까지/ 등급 3 - 등급 1이나 2에 해당하지 않고 만 18세까지/ 등급 4 - 대학 수준, 모든 팀의 팀원들이 고등학교 졸업 증서를 가지고 있거나 2년제 또는 4년제 대학에서 적어도 한 학점 이상의 수업을 듣고 있는 경우( 단, 팀원이 모두 같은 학교일 필요는 없다)로 나눠진다. 한 팀의 최대 인원은 7명이다. 한 팀에 요구되는 최소한의 인원수는 정해져 있지 않지만, 각 팀에 적어도 5명, 가급적이면 6∼7명이 있는 것이 권장된다. 특히 한국에서 벌어지는 창의력 대회(창의력챔피언대회)의 경우에 5명 이하는 실격이다. 7명이 도전과제 해결책의 발표와 공연에 참가할 수 있지만, 자발성 과제 해결에는 오직 5명만이 참여할 수 있다. 그러나 한국에서 벌어지
창의력 대회 준비 방법 가. 팀 구성 학생들의 개성이나 취향 등을 파악하고, 누가 누구와 친한지, 결점을 보완할 수 있는지, 어떤 학생이 팀워크에 도움이 되는지를 파악한 후 팀을 구성해야 한다. 팀이 구성되면 그 팀의 전체적인 성격이나 수준 등을 고려해 과제를 결정한다. 무작정 재밌거나 쉬워보인다는 생각에 결정했다가는 낭패를 볼 수도 있다. 이 때 지도교사의 능력이 필요하다. 바로 어느 과제에 학생들이 적합한지를 알아야 한다. 나. 시나리오 구상과 공연연습 (1) 과제가 결정되면 시나리오를 구상해야 한다. 먼저 각각의 학생들에게 이야기를 지어보게 한다. 남학생의 경우 폭력적인 내용을 끼워 넣는 것을 좋아한다. 그러나 살인, 폭행, 싸움 등의 내용이 들어가면 안되니 새로운 아이디어를 발휘해야 한다. (2) 만들어진 이야기 중에서 잘 된 것을 골라내고, 다시 학생들에게 내용을 고쳐보게 한다. 지도교사가 마무리를 해 주면 된다. (3) 공연에 따른 배역설정은 각 학생의 개성을 고려해야 한다. 때론 학부모 중에서 자신의 자녀가 중요한 역할을 해야 한다고 요구하는데, 이의를 제기할 수 없도록 정확한 역할배치가 중요하다. 이 부분이 지도교사로서 매우 어려운 점이다. (
21세기의 가장 큰 화두라 할 수 있는 창의력, 국가와 사회가 모두들 너나 할 것 없이 창의력을 키우기 위해 많은 노력을 경주하고 있다. 그에 따라 창의력을 키울 수 있다고 하는 수많은 방법이 이미 나왔고, 또 계속 나오고 있다. 그러나 이러한 창의력을 어떻게 측정하고 어떻게 키워줄 수 있는가에 대해서는 많은 학자들이 각각 다른 의견과 견해를 보인다. 그래서 학교현장에서 교사들이 학생들의 창의력을 키워주려 해도 어디에 지향점을 두어야 할지 혼란에 빠지는 경우가 적지 않다. 완벽한 기준이 될 수는 없겠지만, 세계적인 권위를 인정받고 있는 창의력 대회의 사례를 살펴본다면 어느 정도 방향을 설정하고 동기를 부여하는 데 도움이 될 것이다. 창의력 대회란? 올해로 32주년을 맞는 세계 최고(最古)의 창의력 경진대회인 세계학생창의력올림피아드(Odyssey of the Mind), 국제학생창의력올림픽(Destination Imagination)과 같은 대회에서는 참가자의 창의적 사고 능력을 연극적 형태와 기계적 장치 및 방법을 이용해 판별한다. 연극은 아동의 종합적 표현 능력뿐 아니라 다양한 사고 표출 능력까지 측정할 수 있다는 것이 학자들의 통설이고, 반대로 이야기하면
이번 호에서 다루고자 하는 과학 원리는 물질의 상태 변화다. 초등학교 과정에서 다뤄지는 기본적인 내용은 다음과 같다. [PART VIEW] 이상의 기초적인 내용을 중심으로 우리가 생활 속에서 느낄 수 있는 내용들을 학생들과 찾아보자. 우리 주변에서 물질의 상태 변화를 생활 속에 이용하는 것에는 무엇이 있을까? 냉동사이클을 활용한 냉장고와 에어컨 우선 냉장고와 에어컨을 찾을 수 있다. 이것은 물(액체)이 수증기(기체)로 변화할 때 발생하는 현상을 활용한다. 무더운 여름날 거리에 물을 뿌리면 한결 더위가 가시고, 운동 후에 땀을 흘리면 시원해짐을 느낄 수 있다. 주사 맞기 전에 소독 솜으로 팔을 문지르면 시원함을 느끼는 것도 같은 원리다. 이와 같은 원리를 사용한 것이 바로 냉장고와 에어컨이다. 이 전기제품들에는 냉매가 들어있는데, 이 냉매가 액체에서 기체로 상태 변화(기화)하면서 주변의 열을 빼앗아 온도를 낮춰 주위를 차갑게 해주는 것이다. 냉각을 위해서는 냉매가 기체가 되고 다시 액체가 되는 과정을 끊임없이 반복해야 한다. 이러한 과정은 압축 과정, 응축 과정, 팽창 과정, 증발 과정으로 나누어지며 이것을 냉동 사이클이라고 한다. 에어컨이나 냉장고는 이들 4
이번호에서는 초등학생들이 과학시간에 배운 원리를 환경교육에 적용할 수 있는 방안에 대해 살펴보고자 한다. 본론으로 들어가기에 앞서 아래 문제를 한 번 살펴보자. 문제 : 일본의 원숭이들은 흙 속에 떨어진 낱알을 주워 먹기 위해 어떻게 할까요? 원숭이들이 흙에 떨어진 낱알을 그대로 주워 먹으면 흙까지 함께 먹게 될 텐데, 여러분이 일본의 원숭이라면 어떻게 낱알만 골라서 먹겠나요? 정답 : 원숭이들은 얕은 물웅덩이에 흙과 함께 주운 낱알들을 떨어뜨린 뒤, 낱알이 물웅덩이 바닥에 가라앉기 전에 빨리 다시 주워 먹는다. 이것은 흙보다 가벼운 낱알들이 물속에서 흙보다 천천히 가라앉는 성질을 이용해 낱알과 흙을 분리하는 것이다. 이 과정에서 배울 수 있는 과학 원리가 바로 다음과 같은 혼합물의 원리이다. - 혼합물이란? 자연계에 존재하는 물질이나, 인공적으로 만들어진 물질 가운데에는 두 종류 이상의 순수한 물질이 본래의 성질을 잃지 않고 단지 섞여만 있는 물질들이 있다. 이와 같은 물질을 혼합물이라고 한다. - 혼합물의 분리 1. 밀도 차에 의한 혼합물의 분리 서로 섞이지 않는 두 액체의 밀도가 다른 경우에는 그 차를 이용하여 액체 혼합물을 분리할 수 있다. (예 :
옆의 사진은 참숯을 이용해 가습기의 역할을 할 수 있도록 고안된 장식품입니다. 참숯을 가습기로 이용하면 어떤 좋은 점이 있는지 생각해 보고, 과거에 참숯을 이용했던 사례를 찾아 적어봅시다. 그리고 현재 다양하게 사용되고 있는 예를 적어봅시다. 이 문제에 대한 답을 찾기 전에 먼저 알아야 할 것은 바로 참숯의 효능과 효과이다. 참숯의 효과와 이용 사례를 간단히 정리하면 다음과 같다. 심신 안정 효과 : 음이온 방출, 공기 정화 냄새 제거 효과 : 탁월한 흡착작용으로 각종 냄새를 제거 습도 조절 효과 : 여분의 수분은 흡수, 수분이 부족할 땐 발산 작용 전자파 차단 효과 : 통전성이 뛰어나 정전기 발생을 방지하고 전자파 차단 이러한 참숯을 사용하는 이유는 바로 몸을 건강하게 유지하기 위함이다. 이와 마찬가지로 우리 주변에는 건강을 위해 사용되는 다양한 물건들이 있다. 따라서 이러한 건강용품이 우리에게 어떠한 영향을 주는지, 또한 그것이 어떠한 문제점을 지니고 있는지를 학생들로 하여금 건강을 유지하는 법과 연계해 생각하도록 하는 수업이 가능하다. 일례로, 초등 과학과의 ‘우리 몸의 생김새’ 중에서 ‘우리 몸을 건강하게 유지하기 위한 방법 알아보기’와 연계할 수 있
[PART VIEW]종교적인 이유로 소가 많은 네팔에서는 소 배설물을 연료로 이용한다. 인도 등에서도 흔히 사용되는 에너지원이지만 네팔은 소 배설물을 연료로 이용하면서 온실가스 배출량을 줄여 온실가스 배출권을 다른 나라에 팔아 수익을 거두고 있다. 소의 배설물을 처리하면서 연료로 활용할 뿐 아니라, 수익사업으로서 활용가치를 높인 반짝이는 아이디어라고 할 수 있다. 이를 통해 네팔은 40만t의 목재와 80만L의 석유를 절감하고 있다. 이러한 사례를 통해 요즘 이슈가 되고 있는 클린에너지-그린에너지(환경을 오염시키지 않는 태양열 · 지열 · 풍력 · 조력 등의 에너지)와 바이오매스 에너지(생물체를 에너지원으로 함), 합성연료(액화석탄, 가스화석탄 등), 수소 에너지 등 미래의 대체에너지-에 대해 다양하게 생각해 볼 수 있도록 지도할 수 있다. 먼저 학생들이 환경오염에 대한 구체적인 생각들을 정리해 보도록 하는 것이 필요하다. 환경오염의 정의는 무엇인가? 환경오염에는 물 · 공기 · 토양오염, 소음, 쓰레기, 방사능오염, 오존층 파괴, 지하수오염 등이 포함된다. 이러한 환경오염의 종류에 따른 원인과 대책을 다음과 같은 마인드맵으로 구성해 접근할 수도 있다. 그러면
▲ 사슴의 머리 위에서 식물이 자랄 수 있으려면 어떤 조건이 필요할까요? ▲ 수경재배 방법으로 식물을 키울 수 있습니다. 그 외에 식물이 자랄 수 있는 색다른 환경에는 어떤 것들이 있을까요? 위의 물음은 사슴의 머리 위에 자라는 식물을 보고 어떻게 자랐는지를 생각하도록 하는 하나의 방법이다. 이 과정을 통해 학생들은 식물들이 살아가는 조건들에 대해 생각하고 정리할 수 있다. 토양은 식물이 자랄 수 있는 양분을 제공함과 동시에 지지할 수 있는 기반이 되며, 햇빛은 식물 생장에 적절한 온도를 유지하며 광합성의 요건이 된다. 공기 중의 이산화탄소와 산소도 필요하며, 뿌리를 통해 흡수된 물은 공기 중의 이산화탄소, 햇빛과 함께 광합성 작용에 관여한다. [PART VIEW]동물이 살아가기 위해서는 우선 먹이와 터전이 필요한데, 흙이나 나무, 물 같은 것들이 삶의 터전이 된다. 햇빛은 생존에 필요한 적정 온도를 유지하는 역할을 하고, 공기는 호흡 활동에 필요한 산소를 제공하며, 물 또한 필요하다. 이러한 동물과 식물들이 함께 살기 위해서는 생태계의 평형이 필요하다. 생태계를 구성하는 생물들의 숫자는 먹고 먹히는 관계를 통해 조절된다. 이와 같이 어떤 지역의 생물의 종류
매개체를 활용한 문제해결 매개체(Mediator)란 결혼 중매자의 역할과 같다. 상대방의 이성에게 직접적으로 만날 수 없거나 처음 만날 때 중매자가 상대의 장점이나 특징 등을 말해줌으로서 결혼이 이루어지게 하듯 매개체는 작용을 전달하거나 수행하는 등의 역할을 통해 문제를 해결한다. 즉, ‘매개체를 활용한다는 것’은 작용을 수행하거나 전달하기 위해 중간 매개물을 사용하거나 쉽게 제거할 수 있는 물체를 원래 물체에 임시로 연결하는 방법을 뜻한다. 이러한 매개체 원리를 이용한 학생들의 문제 해결 방법을 살펴보자. 사례 ❶ 재활용 페트병을 이용한 세면대 배수관 거름장치 일반 세면대 아래쪽에 P트랩, S트랩 등 배수관이 설치되어 있지만 머리카락이나 이물질을 걸러 주는 장치가 없어 배수관이 자주 막히고 청소하기도 번거롭다. 또한, 청소하는데 많은 시간이 낭비될 뿐만 아니라 이물질이 하수구로 흘러내려가 수질오염의 원인이 되기도 한다. 어떻게 하면 이러한 문제점을 해결하면서 배수관을 쉽게 청소 할 수 있을까? 세면대 배수관을 청소하는 방법으로 쉽게 생각할 수 있는 것이 트랩을 공구로 분해해 청소를 하거나 화학 세제를 사용해 머리카락 같은 이물질을 제거하는
전화위복을 활용한 문제 해결 트리즈에서 전화위복(Convert harm into benefit)이란 어떤 원인에 의해 나타난 결과가 해로운 것이지만 이 해로운 인자를 바람직한 효과를 얻기 위해 활용하거나, 하나의 해로운 인자를 다른 해로운 인자와 결합시켜서 제거하거나, 해로움이 사라질 때까지 해로운 작용의 정도를 더욱 증가시키는 것을 의미한다. 전화위복과 관련된 기술적 모순은 문제의 조건을 잘못 이해했거나 방향을 잘못 설정하기 때문에 생긴다. 이상해결책이란 비용대비 효과가 무한대에 이르게 하는 해결책을 말하는 것으로, 비용이 거의 소요되지 않는 반면 그 효과는 거의 무한대에 가깝게 커지는 것이다. 이러한 측면에서 ‘전화위복’은 이상해결책이라고 할 수 있다. 세부적인 방법으로는 좋은 효과를 얻기 위해 어떤 원인에 의해서 발생된 해로운 요소를 이용하거나, 두 가지 유해한 요소를 결합해 그 둘을 제거하거나, 유해한 요소를 증가시켜 더 이상 유해하지 않게 하는 것 등이 있다. 그림1 염기성 액체와 산성 액체를 교대로 통과시켜 파이프 내부 청결을 유지한 예바람직한 효과를 얻기 위해 해로운 요소를 활용하기 염기성 액체가 파이프를 통과하면 파이프 내면에 침전물이 쌓인다
이번 호에서도 트리즈를 적용해 환경 문제를 해결하는 방법을 살펴보고자 한다. 새로운 원리를 살펴보기에 앞서, 우선 간단한 사례로 워밍업을 해보자. 한 공장의 사장이 있었다. 사장은 선반 작업의 효율을 높이기 위해 일하던 사람들을 모두 로봇으로 교체했다. 그런데 문제가 생겼다. 로봇으로 교체하면서 초반에는 생산성과 효율성이 증대되었지만 점점 쌓여가는 쇳가루 때문에 작업이 느려지더니, 가동이 중단되는 경우도 발생했다. 이 문제를 어떻게 해결하면 좋을까? 학생들에게 질문했을 때 가장 많이 나오는 대답은 “자석으로 주변에 붙을 수 있는 장치를 만든다”거나, “옆에 치우는 로봇을 따로 둔다” 등이다. 그러나 그것은 문제의 이상적 해결책이 아니다. 가장 좋은 해답은 바로 그림 1처럼 거꾸로 만드는 것이다. 이렇게 만들어 놓는다면 작업에서 발생한 철 폐기물을 아래에서 쉽게 정리할 수 있을 것이다. 초등학교 학생들을 위한 문제도 있다. 튀긴 케이크는 더 고소한 맛을 느낄 수 있는데, 가운데가 잘 익지 않는다는 단점이 있다. 가운데가 잘 익은 맛있는 케이크를 만들 수 없을까? 튀긴 케이크의 이런 문제점을 해결하기 위해 만들어진 것이 바로 도넛이다. 가운데도 잘 익힐 수 있는
반대되는 상황을 만들어 문제를 해결하는 ‘반대로 하기’ ‘반대로 하기’란 문제의 조건에 기술 모순이 생기는 경우 이의 반대되는 상황을 만들어 문제를 해결하는 것이다. 즉, 고정 부품을 움직이게 한다거나 유동 부품은 고정시키고, 물체를 돌리거나 뒤집어 보는 것이다. 한 예로 영국인들이 옛날부터 우리나라의 생맥주집 격인 펍(Pub)에서 즐겨 하는 다트놀이에 사용되는 다트를 들 수 있다. 다트놀이는 불(Bull)이라고 하는 원판형 과녁에 쇠붙이와 깃이 달린 길이 16㎝의 화살을 던져서 맞춘 부분의 점수를 얻는 게임이다. 다트게임은 지금도 발상지인 영국에서 가장 성행하며, 전 세계적인 레저스포츠로 자리 잡고 있다. 그런데 이 게임은 뾰족한 화살로 인한 부상의 위험이 있다. 이러한 위험 요소를 제거하고 재미있는 놀이로 가정에서도 할 수 있는 방법을 생각해 보자. 어떤 해결방법이 있을지 학생들에게 물어보면, 대부분은 “사람들이 뒤에 서 있지 않도록 한다”거나 “피해있는다” 라는 식의 대답을 할 것이다. 이런 방법은 가장 쉽게 생각할 수 있는 해결책이긴 하지만, 문제를 근본적으로 해결하지는 못한다. 가장 근본적인 방법은 과녁에 박히기 위해 뾰족하게 만들어 놓은 다트 핀의
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