*교사 활동 : 과제 수행 및 토론을 위해 팀을 구성해 봅시다.

TIP 팀은 5명 내외를 구성원으로 하여 3차시의 발표 시간을 고려하여 총 6 모둠을 넘지 않도록 구성한다.

<상황 제시> 베트남의 사람들이 사용하는 조리 기구에 대한 상황 제시

*교사 활동 : 도시가스를 사용하지 않는 사람들, 전기를 사용하지 못하는 사람들은 어떤 방법으로 조리합니까? 동영상을 보고 생각해 봅시다.

- 사람이 많이 살지 않는 오지에서 과학기술을 주민들이 어떻게 사용하는지에 대해 발표하기.

TIP 학생들이 생각할 수 있는 시간을 준다.

- 학생들이 자유로운 분위기 속에서 다양한 의견이 나오게 한다.

*학생 활동 : 동영상을 보고 자신의 느낌을 적어봅시다.

*교사 활동 : 아래의 기기와 서비스의 공통점은 무엇입니까? 팀원들과 토의하고 적어봅시다.

*교사 활동 : 앞서 보았던 기기, 서비스는 더 나은 세상을 만들기 위하는 과정의 하나로 만들어진 것입니다. 여러분들도 팀원들과 함께 여러분의 독특한 아이디어를 바탕으로 실생활에서 만나는 곤란한 상황들을 개선해 삶에 도움을 줄 수 있는 기기, 서비스를 만들어 봅시다.

*교사 활동 : 생활하면서 만나는 다양한 문제 상황을 해결하기 위한 방법은 아래와 같은 과정으로 진행될 수 있습니다(교사 설명).

1. 디파인(Define)

- 해결하고자 문제를 정의하는 단계.

2. 디스커버(Discover)

- 문제를 찾았다면 문제를 겪는 사람들을 이해하고 내가 아닌 다른 사람들은 어떤 시각으로 바라보는지를 경험하는 단계.

3. 애널라이즈(Analyze)

- 문제 해결의 핵심 요인을 분석하고 솔루션의 방향성을 세우는 단계.

4. 아이디에이트(Ideat)

- 아이디어를 구상하고 솔루션을 구체화하는 단계.

5. 테스트(Test)

- 솔루션을 실제로 적용해보고 솔루션을 평가 및 개선하는 단계.

TIP 앞으로 팀별로 이루어지는 프로젝트 학습을 위해 필요한 과정으로 학생들이 이러한 활동에 대한 경험이 거의 없다. 그러므로 주요 과정 중심으로 설명하고 향후 학생들이 프로젝트를 진행하는 과정을 통하여 자연스럽게 디자인 싱킹을 경험하게 안내한다.

・예시는 삼성 투모로우 솔루션의 당선작들로 디자인 싱킹의 예시로 학생의 동기부여 활동으로 사용한다.

https://www.tomorrowsolutions.org/award/list

・학생들이 직접 사이트에 접속하여 다양한 주제를 검색하고 결과를 토의하게 지도한다.

・삼성투모로우 솔루션 사이트에는 실행단계에 대한 동영상이 제시되어 있다.

・동영상을 보면서 각 단계에 대해서 고민해 보도록 지도한다.

*교사 활동 : 여러분들은 이 시간을 통해 여러분의 독특한 아이디어를 바탕으로 실생활에서 만나는 곤란한 상황들을 개선해 삶에 도움을 줄 수 있는 기기, 서비스를 만드는 과정에 대한 설명을 들었습니다. 오늘 경험한 것들이 우리 생활에 어떤 변화를 주게 됩니까?

TIP 학생들이 생각할 수 있는 시간을 준다.

- 학생들이 자유로운 분위기 속에서 다양한 의견이 나오게 한다.

*교사 활동 : 과제 수행 및 토론을 위해 팀을 구성해 봅시다.

TIP 팀은 5명 내외를 구성원으로 하여 3차시의 발표 시간을 고려하여 총 6 모둠을 넘지 않도록 구성한다.

<상황 제시> 베트남의 사람들이 사용하는 조리 기구에 대한 상황 제시

*교사 활동 : 도시가스를 사용하지 않는 사람들, 전기를 사용하지 못하는 사람들은 어떤 방법으로 조리할까요? 동영상을 보고 생각해 봅시다.

- 사람이 많이 살지 않는 오지에서 과학기술을 주민들이 어떻게 사용하는지에 대해 발표하기.

TIP 학생들이 생각할 수 있는 시간을 준다.

- 학생들이 자유로운 분위기 속에서 다양한 의견이 나올 수 있도록 한다.

*학생 활동 : 동영상을 보고 자신의 느낌을 적어 봅시다.

*교사 활동 : 동영상으로 제시한 오지의 사람들이 사용하는 연료를 주제로 토론해 봅시다. 토의 후 문제 상황을 적습니다. 그리고 누구에게, 어떤 상황에서, 무엇이, 어떻게, 왜 문제인지 적어봅니다. 그리고 팀원들과 동영상 내용에 대해 토의하고 발표하는 시간을 갖도록 하겠습니다.

• 문제 상황

• 누구에게

• 어떤 상황에서

• 무엇이

• 어떻게

• 왜 문제인지

<문제 정의> - 예시

가스와 전기가 없는 곳에서 요리하는 사람들의 상황, 기대, 욕구에 대해 듣습니다. 문제와 관련한 현장의 모습도 관찰합니다. 앞서 들은 이야기, 관찰한 점, 조사한 자료를 바탕으로, 당사자의 욕구와 욕구를 만족하지 못하는 근본 원인을 토의해 봅시다.

• 당사자의 욕구

• 욕구를 만족하지 못하는 근본 원인

*교사 활동 : 과제 수행 및 토론을 위해 팀을 구성해 봅시다.

1. 우리 팀이 해결하고자 하는 문제를 설명해줍시다.

2. 우리 팀이 이 문제 해결에 관심을 둔 이유를 설명해줍시다.

3. 이 문제를 해결할 수 있는 우리 팀의 역량을 적어줍시다.(예시)

4. 본 문제의 일반적으로 알려진 원인은 무엇입니까? 팀이 발견한 문제의 근본적 원인은 무엇입니까?(예시)

5. 우리 팀이 현재 구상 중인 문제의 해결책은 무엇입니까? 이 해결책은 문제와 관련이 있는 사람들에게 어떤 이익을 줍니까?(예시)

6. 우리 팀의 문제 해결책은 기존의 해결책과 어떤 점에서 다릅니까?(예시)

* 학생 활동(예시)

<실행계획 및 스케줄>

- 참가팀의 실행계획 일정을 아래 타임라인에 기재합니다. 솔루션 현실화를 위한 실현 계획을 적습니다. 이를 가능케 하는 팀원들의 역량도 함께 기재합니다. 현재 보유 중인 자원과 추가로 필요한 자원을 분리하여 적습니다.

・학생들이 직접 사이트에 접속하여 다양한 주제를 검색하고 결과에 토의할 수 있게 지도한다.

・연관어 맵을 이용하기 위해 Flash Player가 가능한 브라우저를 이용한다.

*교사 활동 : 여러분들은 이 시간을 통해 여러분의 독특한 아이디어를 바탕으로 실생활에서 만나는 곤란한 상황들을 개선해 삶에 도움을 줄 수 있는 기기, 서비스를 만드는 과정에 대한 설명을 들었습니다. 오늘 경험한 것들이 우리 생활에 어떤 변화를 줄지 생각해 봅시다.

- 문제 해결책을 적용하고 5년 후에 있을 변화에 대해 생각해보기.

(예시)

TIP 학생들이 생각할 수 있는 시간을 준다.

- 학생들이 자유로운 분위기 속에서 다양한 의견이 나올 수 있도록 한다.

<상황 제시> 페르소나(Persona)에 대한 동영상 제시

*교사 활동 : 여러분들은 페르소나(Persona)라는 말을 들어봤습니까? 다음 동영상을 보고 페르소나(Persona)를 이해하고 이를 바탕으로 장마로 하수구가 범람해서 피해를 본 주민들을 나타내는 페르소나(Persona)는 어떻게 표현할지 생각해봅시다.

TIP 학생들이 생각할 수 있는 시간을 준다.

- 학생들이 자유로운 분위기 속에서 다양한 의견이 나오게 한다.

- 동영상을 보고 음식을 조리할 때 전기나 가스가 없는 주민들의 마음은 어떨지 적어본다.

*학생 활동 : 문제 상황에 당면한 사람들을 2명 이상 만나 그들의 관점에서 이야기를 듣고 관찰합니다. 문제의 근본 원인을 파악하여 구체적으로 적습니다. 팀에서 초기에 생각했던 문제가 인터뷰 결과에 따라 재정의될 수도 있습니다. 새롭게 발견한 점을 기반으로 각 팀이 해결해야 할 문제를 정의해봅니다.(예시)

문제 당사자 : 관련하여 들은 이야기(솔라 서브 취재 동영상)

*학생 활동 : 논의한 다양한 문제 해결책 중 사회적으로 긍정적인 영향을 주고 실현 가능성이 큰 아이디어를 기술합니다. 문제와 연관이 있는 여러 사람의 처지에서 생각하여, 그들의 어떤 문제를 어떻게 해결해주는지 구체적으로 적습니다. 기존에 유사한 아이디어가 있는 경우 차별점이 무엇인지 적습니다.(예시)

*교사 활동 : 다음 자료는 페르소나를 설정한 한 예입니다.

[당뇨병이 있는 어린이가 언제든 자유롭게 생활할 수 있었으면 좋겠다] 라는 아이디어를 바탕으로 당뇨병에 걸린 학생에 대한 페르소나를 표현한 것입니다. 이제 장마로 하수구가 범람해서 피해를 본 주민들을 나타내는 페르소나(Persona)를 표현해 봅시다.

・학생들이 직접 사이트에 접속하여 다양한 주제를 검색하고 결과를 토의하게 지도한다.

・연관어 맵을 이용하기 위해 Flash Player가 가능한 브라우저를 이용한다.

・태그세도(Tagxedo)를 이용하기 위해서는 실버라이트(Silverlight)가 설치되어 있어야 한다.

*교사 활동 : 오늘은 문제 상황에 직면한 사람들의 마음을 조사하는 방법과 함께 그들을 표현하는 페르소나를 생각해 보았습니다. 페르소나에게 도움을 줄 방법은 어떻게 이루어집니까? 개인적인 생각을 적어봅시다.

TIP 학생들이 생각할 수 있는 시간을 준다.

- 학생들이 자유로운 분위기 속에서 다양한 의견이 나올 수 있도록 한다.

<상황 제시> 솔라 서브(Solar serve)의 제품들 소개

*교사 활동 : 솔라 서브라는 회사는 전기와 가스가 공급되지 않는 사람들을 위해 다음과 같은 제품들을 제작해서 공급했습니다.

- 태양열이나 태양광을 적절히 이용해서 에너지로 쓸 방안에 대해서 고민해보기.

- 자료를 보고 태양광이나 태양열을 이용한 사례를 정리해보기.

*교사 활동 : 브레인스토밍

전기나 가스가 들어가지 않는 곳에 사는 사람들(페르소나) 가 당면한 문제 상황을 도와줄 방법을 찾아야 합니다. 브레인스토밍을 통하여 팀원의 아이디어를 포스트잇에 적어봅시다. 도입에서 제시한 솔라 서브의 자료를 참고하여 다양한 아이디어를 산출해 봅시다.

*학생 활동 : 팀원 간의 브레인스토밍을 진행하여 다양한 아이디어를 산출하고 이를 포스트잇에 적어 테이블 위에 올려놓습니다.

*교사 활동 : 아이디어 그룹핑

브레인스토밍을 통해 도출한 많은 아이디어를 아이디어 그룹핑 매트릭스에 펼쳐놓고 그룹 지어 나가며 가장 좋은 아이디어를 선정합니다. 가장 좋은 아이디어는 실현 가능성이 크며 새로운 아이디어입니다.

*학생 활동 : 팀원 간의 논의를 통해 브레인스토밍을 통해 만들어진 다양한 아이디어를 아이디어 그룹핑 매트릭스에 분류해 놓습니다.

*교사 활동 : 익스피리언스 맵핑

익스피리런스 맵핑은 문제 상황에 대한 솔루션이 실제 문제 상황에 적용하였을 때 수혜자의 경험이 어떻게 변화하는지를 보여주는 맵입니다. 팀원 간의 토의를 통해 이를 맵으로 표현해 봅시다.

*학생 활동 : 팀원 간의 논의를 통해 익스피리언스 맵핑을 진행합니다.

*교사 활동 : 프로토타이핑

익스피어린스 맵핑을 통해 선택한 솔루션의 모형을 만들어 직접 사용해 보면서 만족스러운 평가가 나올 때까지 솔루션을 개선하는 방법으로 최적의 솔루션을 만들어 갑니다. 재료로는 종이, 찰흙, 스티로폼, 아크릴 보드 등을 사용합니다.

*학생 활동 : 종이, 찰흙, 스티로폼, 아크릴 보드 등을 사용해 프로토타이핑을 제작해 봅니다.

<태양광을 이용해서 만든 광 블라인드의 예시>

・학생들이 직접 사이트에 접속하여 다양한 주제를 검색하고 결과에 토의할 수 있도록 지도한다.

・연관어 맵을 이용하기 위해 Flash Player가 가능한 브라우저를 이용한다.

・태그세도(Tagxedo)를 이용하기 위해서는 실버라이트(Silverlight)가 설치되어 있어야 한다.

*교사 활동 : 오늘은 다양한 아이디어가 산출되고 이를 바탕으로 프로토타이핑 산출물을 제작하였습니다. 활동 경험을 팀원 간에 토의해 봅시다.

TIP 학생들이 생각할 수 있는 시간을 준다.

- 학생들이 자유로운 분위기 속에서 다양한 의견이 나올 수 있도록 한다.

1. *트리즈 소개 교육

*트리즈(TRIZ) : 문제에 대해 가장 이상적인 결과를 얻기 위해 제안된 창의적 해결방법 이론 
  (출처 : 한국트리즈협회 http://www.triz.or.kr)

2. 모순이란 무엇이고 어떻게 해결해나갈 것인가?

- 모순 극복을 극복하고 만들어진 발명품의 사례 제시한다.

- 구글 Adword 기법.

광고와 접속 횟수 간의 모순 문제 해결 : 초기 화면은 간단하게 검색을 하면 광고가 집중적으로 게재되도록 함. 가장 적절한 광고를 골라서 제시함.

- 자동차 출력과 연비

출력을 높이면 연비가 감소하고, 연비를 좋게 하면 출력이 감소하는 기술적 모순 극복 : 평상시에는 3개의 엔진을 사용, 힘이 필요할 때 6개의 엔진을 사용 출력과 연비를 동시에 잡음.

3. 기존의 학생 발명품은 왜 실용화가 잘 안 되는 것인가?

STEP 1 : 과학적으로 접근하기 시스템적 사고

1. 학생 발명품에서 실용화된 상황을 조사해본다.

학생 발명품 중 실용화하지 못한 많은 것 중에서 흥미로운 작품 1개를 선정한다.

TIP 학생 발명품 중 실용화된 작품은 거의 없다. 학생들이 관심 있는 분야의 작품을 선정한다.

2. 모순 해결의 40가지 발명 원리 : 트리즈(TRIZ) 소개 교육

STEP 2 : 창의적으로 상상하기

1. 선정한 작품에 트리즈 기법을 적용해 보자.

2. 선정한 발명품을 분석해보자.

- 선정한 발명품에서 기존의 물건을 발전시킨 부분은 무엇인가?

- 물건을 발전시키는 과정에서 나타나는 단점은 무엇인가?

3. 발전시킨 점과 단점을 토대로 하여 모순 문장을 만들어 보자.

(예시 : 선정한 작품에 대한 분석과 모순 문장을 함께 제시한다)

• 작품명 : 대걸레질

• 작품 내용 : 대한민국 학생발명전시회, 2012년도

• 수상 내용 : WIPO 특별상

• 작품 사진

• 작품 내용

- 대걸레의 경우 여름철 물기가 있을 때 썩는 냄새가 나는 경우가 많다. 따라서 대걸레 거치대를 사용하는데 이 대걸레 거치대의 경우 공기의 흐름이 원활하지 못해 썩는 냄새를 효과적으로 제어하지 못하는 경우가 많다.

- 선택한 발명품은 대걸레의 걸레 부분을 위로 올리게 제작한 작품으로 대걸레가 썩는 냄새가 나는 것을 막는 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 발전시킨 점

- 대걸레의 걸레 부분만 위쪽으로 올라가게 해서 썩는 냄새가 나는 걸 예방할 수 있는 위생적인 작품이다.

- 별도의 대걸레 거치대가 필요 없는 작품으로 기존에 생각하지 못했던 특이한 형태를 가지고 있다는 점이 신기하다.

- 커터 칼 형식의 움직임에 착안해 대걸레의 움직임을 만들어 낸 것이 장점이다.

• 모순 만들기 ※왜 실용화되지 못했는가?

- 단순한 형태의 대걸레에 비해서 생산 단가가 너무 높아질 수 있다.

- 단순한 대걸레의 경우보다 걸레 연결 부분 폭이 많이 커졌다. 이것은 대걸레를 독립적으로 세우기 위해서 생겨난 것으로 생각된다.

- 제작하는 연결하는 부분이 커지면 걸레 연결부와 막대부가 유연하게 움직일 수 있는 관절이 하나 더 들어가는 것이 해답이 될 수 있을 것으로 보인다.

- 관절이 하나 더 들어갔을 때 문제점은 다시 세우는 것이 어려워진다는 단점이 다시 발생한다.

- 대걸레를 세운다는 점은 신선한 아이디어이지만 이로 인해 생겨난 불편은 본질에 문제를 줄 수 있다. 본질을 훼손하지 않는 범위에서 발명품을 보완할 수 있으면 좋다.

STEP 3 : 창의적으로 해결하기

1. 모순의 이해 : ‘한 가지 특성이 좋아지면 다른 특성이 악화한다.'

※ 모순을 해결하기 위해서는 상당량의 그 분야 지식이 필요하다. 그 분야에 대한 검색과 참고문헌의 고찰은 상당히 중요한 부분이다.

2. 이런 모순을 어떻게 슬기롭게 절충할 것인가?

3. 40가지 발명 원리를 적용한 다양한 아이디어 만들기.

- 기존 발명품 분석을 통해 얻은 모순을 해결하면서 새로운 아이디어를 도출해 보자.

• 작품명

• 작품 내용

• 어떤 상황에서

• 설계도면

• 극복한 모순의 사례

발표 및 환류

- 발표 및 토론하기.

- 아이디어에 대한 피드백을 통한 구체화.