슬라이드 1viewpds.jihak.co.kr/tsoldb/%EA%B5%90%EA%B3%BC… · PPT file · Web view2013-02-04 · 브레인스토밍과 마인드맵 SCAMPER S (Substitute: 대치하기) C (Combine:

Ⅳ. 기술과 발명 2. 문제 해결과 발명

문제 해결과 발명

2-1. 기술적 문제 해결과 발명

2-2. 발명 아이디어 구상

2-3. 옷걸이 발명품 만들기

Ⅳ. 기술과 발명 2-2. 발명 아이디어 구상

학습 목표

1. 아이디어를 구상하고 입체 투상법으로 표현할 수 있다 .

2. 확산적 · 수렴적 사고 기법으로 발명 아이디어를 산출할 수 있다 .


발명 아이디어를 얻을 수 있는 효율적인 방법은 무엇일까 ?

아이디어 구상을 하여 일상생활의 불편한 점으로부터 발명 아이디어를 이끌어 낸다 .


(1)발명 문제의 발견

① 발명 문제 찾기는 자주 사용하던 물건들을 소재로 시작하는 것이 좋다 .

② 주변에 있는 물건들을 사용하면서 느꼈던 불편한 점이나 , 더 좋게 개선하고 싶은 부분들을 생각하다보면 발명 아이디어를 구상할 수 있다 .

③ 발명 아이디어 소재를 찾은 후에는 다양한 창의적 사고 기법을 통해 아이디어를 구체적으로 발전시킬 수 있다 .

④ 발명 문제를 발견하기 위해 가장 중요한 습관은 관찰과 메모를 하는 것이다 .

좋은 발명을 위한 습관


남에게 문제점을 설명하고 자문을 구하라 .

제일 안 되고 불편한 점을 찾아라 .

항상 메모하는 습관을 기르자 .

‘ 왜 그럴까 ?’ 라는 의문점을 가져라 .

못 쓰게 된 물건도 분해해 보자 .



남보다 먼저 계획하고 먼저 실천하라 .

현 위치에서 문제점을 찾아라 .

침착하게 조언자의 말을 귀담아 들어라 . 과학적 공상을 많이 하고 그림으로 그려 보라 .

긍정적으로 생각하고 , 할

수 있다는 믿음을 가져라 .



발명의 소재 찾기

다음 활동을 통해서 발명 아이디어의 소재를 찾아보자 .

예 ) 욕실

자주 가는 장소

자주 사용하는 물건

샴푸

불편하거나 개선하고 싶은 점

샴푸의 양 조절이 어렵다 .

교실 책상 볼펜이나 지우개가 자주 떨어진다 .

내 방 옷걸이 옷걸이에서 옷이 자꾸 떨어진다 .


발명의 소재 찾기

자연물과 그 자연물의 원리를 적용한 발명품을 선으로 연결해 보고 , 자연물의 원리를 적용할 수 있는 자연물을 조사하여 발명의 소재를 찾아보자 .


(2)확산적 사고 기법

① 브레인스토밍

• 여러 사람이 모여 짧은 시간에 많은 양의 아이디어를 자유롭게 내는 방법 중의 하나로 , 한 가지 문제를 놓고 회의를 통해 여러 가지 아이디어를 구상하는 방법이다 .

• 그룹 내에서 일정한 규칙을 따르며 아이디어를 내는 토의 방법으로 , 사회자 , 발표자 , 기록자가 모여 진행한다 .



① 브레인스토밍

브레인스토밍 진행 시 유의 사항


얼굴 마주보기 기록 도구 준비하기 능숙한 사회자 선정

1 시간 이내의 발상 발언 기록 요약 및 정리 평가 실시

브레인스토밍 진행 시 유의 사항



② 마인드맵

주제를 정한 뒤에 자유롭게 떠오르는 생각을 이미지 , 단어 , 기호를 사용하여 나뭇가지가 줄기에서 뻗어 나가듯이 그려 나가는 방법이다 .

마인드맵 작성 방법 1


㉠ 1 단계 : 핵심 주제를 종이 가운데에 기록한다 .㉡ 2 단계 : 핵심 주제로부터 하나씩 가지를 쳐 나가면서 주제를

기록한다 .㉢ 3 단계 : 주제로부터 부주제로 관련된 가지를 친다 . 앞의

가지를 명확하게 하거나 상세하게 하는 역할을 한다 .㉣ 4 단 계 : 부 주 제 로 부 터 더 욱 상 세 하 게 가 지 를 친 다 .

머릿속에 떠오르는 모든 것을 기록한다 .






브레인스토밍을 통하여 산출된 아이디어 중에는 문제를 해결하는 데 있어서 현실성이 없거나 아이디어 간에 상호 관련성을 알 수 없는 경우가 있다 . 이런 경우 , 문제 해결을 위하여 산출된 아이디어를 마인드맵으로 정리하면 아이디어의 상하 관계와 관련성을 쉽게 알 수 있고 , 여러 개의 아이디어를 결합할 수 있다 .

브레인스토밍과 마인드맵


SCAMPER S (Substitute: 대치하기 )C (Combine: 결합하기 )A (Adapt: 적용하기 )M (Modify·Magnify·Minify: 수정 · 확대 · 축소하기 )P (Put to other uses: 용도 변경하기 )E (Eliminate: 제거하기 )R (Rearrange: 재정리하기 )


③ 스캠퍼

특정 대상이나 특정 문제에 7 가지의 대표적인 질문을 활용하여 사고를 자극함으로써 새로운 아이디어를 얻는 것이다 .


스캠퍼를 이용한 발명

생활 주변에서 제품 하나를 선정하여 스캠퍼 기법으로 개선할 수 있는 아이디어를 구상해 보자 .

대치하기

사고 유형 개선 아이디어

결합하기

적용하기

수정하기

자전거에 발전기와 충전 장치를 장착하여 휴대 전화를 충전시킨다 .무단 변속기의 원리를 적용하여 변속 충격을 줄여 승차감을 좋게 한다 .

자전거의 핸들을 원형으로 제작한다 .

공기 주입식 타이어 대신 튜브리스 타이어로 대체한다 .

주제 자전거


확대하기

사고 유형 개선 아이디어

축소하기

용도 변경하기

제거하기

재정리하기

스캠퍼를 이용한 발명

생활 주변에서 제품 하나를 선정하여 스캠퍼 기법으로 개선할 수 있는 아이디어를 구상해 보자 .

자전거를 손쉽게 분해하여 가방에 넣을 수 있게 한다 .

비가 올 때 , 실내에서 운동 기구로 활용할 수 있게 한다 .

체인을 제거하여 벗겨지지 않게 한다 .

축을 길게 제작하여 뒤쪽에 앉은 사람이 발을 올려놓을 수 있게 한다 .

앞바퀴를 구동시키는 전륜 자전거를 만든다 .


확산적 사고 기법 수렴적 사고 기법

여러 가지 가능한 해결책이나 답 들 중 에 서 가 장 알 맞 은 해 결 책 이 나 답 을 찾 아 가 는 기 법 으 로 , PMI, ALU, 평 가 행렬법 등이 있다 .

많 은 아 이 디 어 를 다 양 하 고 독특 하 게 구 상 해 내 기 위 한 기법으로 , 주어진 문제에 대해 최대한 많은 아이디어를 생성해 내 는 데 목 적 이 있 다 . 브레인스토밍 , 마인드맵 , 스캠퍼 등이 해당된다 .

수렴적 사고 기법


PMI

• 장점 (plus)• 단점 (minus)• 흥미로운 점 (interesting)

제안이나 아이디어의 장점 , 단점 , 흥미로운 점을 찾아보면서

최적의 해결 방법을 찾아내는 기법이다 .

PMI 기법의 예

PMI 기법


PMI 기법의 예


E －러닝 학습 환경이 완벽하게 갖추어져서 등교하지 않고 집에서만 공부하는 ‘재택 학습 시스템’을 PMI 기법으로 분석해보자 .

• 학생의 학습 수준에 따른 개별 학습을 진행할 수 있다 .• 시간과 공간의 제약 없이 학습할 수 있다 .

• 친구들과 어울릴 시간이 없어 대인 관계와 공동체 의식이 부족할 수 있다 .• 좋아하지 않는 과목은 공부하지 않을 수도 있어 균형 있는 학습이 어렵다 .

• 원하는 시간에 원하는 학습을 할 수 있다 .• 학교도 가지 않고 교복도 입지 않고 집에서만 생활하므로 학생이라는 생각이 들지 않을 것이다 .

PMI 기법


강점 (A)

약점 (L)

독특한 특성 (U)

새로 운 아 이 디 어 의 강점 , 긍 정 적 인 측면은 무엇인가 ?새로 운 아 이 디 어 의 약 점 , 부 정 적 인 측면은 무엇인가 ?

새로 운 아 이 디 어의 독특 한 특성 이나 기능은 무엇인가 ?

ALU 기법

ALU 기법은 강점 , 약점 , 그리고 독특한 특성의 첫 글자를 따서 이름 붙인 기본적인 수렴적 사고 도구이다 . 이는 여러 가지 아이디어들을 분석하고 , 다듬고 , 발전시키기 위한 기법이다 .


(3)발명 기법

더하기 빼기

이 미 개 발 된 제 품 에 서 사 용 이 불편하거나 더 이상 필요가 없는 부분을 제거하는 기법이다 .

예 ) 유 선 전화기－전 선＝무 선 전화기

물 건 과 물 건 , 물 건 과 방 법 등을 더 하 여 새로 운 물 건 혹은 방법 을 만드는 기법이다 .

예 ) 운동화＋바퀴＝인라인스케이트


(3)발명 기법

모양 바꾸기 재료 바꾸기

기존에 사용되고 있는 제품의 재료를 바꾸 어 새로 운 발 명 품 을 만 드 는 기법이다 .

예 ) 면장갑 , 가죽 장갑 , 고무장갑

기존 제 품 의 모 양 을 변화시켜서 새로운 모양의 발명품을 개발하는 기법이다 .

예 ) 직선 빨대 → 주름 빨대


(3)발명 기법

용도 바꾸기 크게 또는 작게 하기

기존에 제작된 제품의 크기를 크게 하 거 나 작 게 변화시켜서 새로 운 발명품을 만드는 기법이다 .

예 ) 오디오 → mp3 플레이어

기존 제 품 의 고 유 한 용 도 를 다른 용도로 바꾸어 적용하는 기법이다 .

예 ) 온도계 → 체온계


(3)발명 기법

반대로 생각하기 아이디어 빌리기

새로운 발명품을 개발하기 위해 다른 사 람 혹 은 자 연 의 원 리 에 서 아이디어를 빌리는 기법이다 .

예 ) 우엉 씨 → 벨크로

기존 제품의 모양 , 크기 , 방향 , 수 , 성 질 등을 반대 로 하 여 새로 운 발명품을 개발하는 기법이다 .

예 ) 양말 → 벙어리장갑 장갑 → 발가락 양말


다음 발명품에 적용된 발명 기법을 찾아보고 , 발명 기법을 한 번 더 적용하여 아이디어를 개선시켜 보자 .

종이컵 3 색 볼펜 삼각 김밥 아이스박스

발명품

발명 기법

개선 아이디어

재료 바꾸기

손잡이 달린 종이컵 (더하기 )

더하기 , A+A 모양 바꾸기 작게 하기

자가 설치된 볼펜 ( 더하기 , A+B)

하트 모양 김밥( 모양 바꾸기 )

온도계를 부착한

아이스박스( 더하기 )

발명 기법으로 발명품 개선하기


(4)발명 아이디어 그리기

① 프리핸드 스케치

자신의 생각을 자나 컴퍼스와 같은 제도 용구 없이 손으로 빠르고 간단하게 그려서 아이디어를 표현하는 방법이다 .

스케치 기법


그림과 같이 먼저 단순한 육면체 모양의 틀을 그리고 , 그 틀 안에

물체의 외형을 그려 넣은 뒤 세부 사항을 나중에 그려서 스케치를

완성하는 방법이다 .

① 외형 틀 그리기

스케치 기법


원과 곡선을 지닌 물체는 보는 위치에 따라 모양이 다르게

보이므로 그림과 같이 평행사변형 틀을 이용하면 쉽게 그릴 수

있다 .

② 원 및 곡선 그리기

스케치 기법


(4)발명 아이디어 그리기

② 입체 투상법

• 제작도 : 대략적으로 표현한 발명 아이디어를 실제로 제작하기 위해 필요한 구체적인 설계도이다 .

• 제작도의 종류 : 정투상도 , 등각 투상도 , 사투상도 등으로 그린다 .

정투상도 그리기


① 물체의 특징을 가장 잘 나타낼 수 있 는 면 을 정 면 으 로 한다 .

② 평 화 면 과 측 화 면 을 입 화 면 과 일 치 하 도 록 펼친다 .

정투상도 그리기

③ 정 면 도 , 평 면 도 , 우 측 면 도 를 확인한다 .

④ 각 투 상 면 에 나타난 모양만 그려 완성한다 .

등각 투상도 그리기


① 수 평 선 에 대해 30° 의 빗금을 긋고 물 체 의 너비 , 안 쪽 길 이 와 높 이 를 그 대 로 옮긴다 .

② 각 각 의 점 에 서 나란한 선 을 그 어 물 체 의 겉 모 양 을 나타낸다 .

③ 필 요 없 는 선 을 지 우고 , 외 형 선 을 명 확 하 게 그 어 완성한다 .

등각 투상도 그리기

사투상도 그리기


① 기준이 되는 수 평 선 을 긋 고 , 물 체 의 정 면 을 그린다 .

② 정 면 의 각 꼭지 점 에 서 45° 의 경 사 선 을 긋고 , 안쪽 길 이 를 그린다 .

③ 필 요 없 는 선 을 지 우고 , 외 형 선 을 명 확 하 게 그 어 완성한다 .

사투상도 그리기


다음 제품을 프리핸드 스케치와 입체 투상법을 활용하여 그려 보자 .

도면 그리기


도면 그리기


1 일정한 규칙에 따라 회의를 통해 아이디어를 발상하여 문제를 해결하는 방법은 무엇인가 ?

3 자나 컴퍼스와 같은 제도 용구 없이 손으로 빠르고 간단하게 그려서 아이디어를 표현하는 방법은 무엇인가 ?

2 발명 기법 중 더하기 기법과 빼기 기법을 활용한 예에는 어떤 것이 있는가 ?

브레인스토밍

더하기 기법 : 포크수저 , 빼기 기법 : 무테 안경

프리핸드 스케치

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