미래 문제 해결(FPS) 기반 발명 영재 교육 프로그램 개발

Developing an Invention Education Program for the Gifted Based on Future Problem Solving

이 연구는 미래 문제 해결(Future Problem Solving; FPS)의 6단계 절차와 미래 문제 상황을 기반으로 초등학교 발명 영재를 위한 교육 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 수행되었다. 이를 위해 설계·개발 연구(Design and Development Research; DDR) 방법을 적용하였으며, 프로그램 개발 과정에서 요구 분석과 전문가 타당도 검증을 실시하여 내용과 구조의 적합성과 타당성을 검토·보완하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, FPS 6단계 문제 해결 절차를 발명 영재 심화 학습 전략 중 렌쥴리(Renzulli)의 심화학습 3부 모형과 연계하여 9단계의 교육 프로그램 구조를 설계하였다. 둘째, 산업·경제, 사회·문화, 과학·기술, 환경·자원 등 다양한 영역에서 미래 문제 상황 주제 20개를 도출한 뒤, 전문가 타당도 검증을 거쳐 초등 수준 적합성과 발명 산출물 도출 용이성이 높은 9개 주제를 최종 선정하였다. 각 주제는 초등 발명 영재의 수준을 고려하여 시나리오 형태로 구체화하였다. 셋째, 선정된 주제를 바탕으로 FPS 기반 발명 영재 교육 프로그램 구조에 따라 다양한 사고 기법과 활동 전략을 적용하여 교육 프로그램을 구성하였으며, ‘플라스틱 섬이 떠다니는 바다’를 주제로 한 프로토타입을 개발하였다. 이 연구는 발명 영재 교육과 미래 교육을 융합한 새로운 모델을 제시하였다는 점에서 학문적 의의가 있으며, 학생들이 미래 문제에 공감하고 사회적, 윤리적 책임의식을 갖고 대안을 모색하도록 한다는 점에서 교육적 의의가 있다.

This study aimed to create an educational program on invention for gifted elementary students, based on the six-step Future Problem Solving (FPS) process and future-oriented problem scenarios. Using a Design and Development Research (DDR) methodology, the program was refined using the results of needs analysis and the validation of experts to ensure its appropriateness and effectiveness. Firstly, the FPS process was integrated with Renzulli’s Enrichment Triad Model to establish a nine-step instructional framework. Secondly, twenty future problem topics were identified across the fields of industry and economy, society and culture, science and technology, and environment and resources. Following expert review, nine topics were selected and developed into age-appropriate scenarios for elementary students. Thirdly, the program incorporated diverse thinking strategies and activity designs, and a prototype module titled “A Sea with Floating Plastic Islands” was produced to showcase an example of application. Academically, this research contributes to the theoretical convergence of invention education and futures studies by articulating a model that positions invention as both a cognitive and anticipatory practice. Educationally, it advances the aim of nurturing gifted learners’ capacity to critically interrogate emergent challenges, to empathize with societal and environmental concerns, and to assume ethical responsibility in envisioning alternative futures.