본 연구에서는 정규·비정규 과학교육과 연계되어 행재정 및 법률적 지원이 강화되는 발명교육의 효과를 확인하고자 한국교육학술정보원의 데이터베이스의 키워드 검색으로 1999년부터 투고된 양적 논문을 검색하고 선정 작업을 거처 최종 22편의 29개 측정결과에 대한 메타분석을 실시하였다. 분석의 대상이 된 실험연구에서 종속 변수로 창의력(n = 12, M = 39.6 %), 발명 태도·흥미도(9, 22.9 %), 효능감(3, 25.1 %), 문제해결력 측면(5, 16.9 %)의 4가지 영역에서 측정 도구가 활용됨을 확인하였고, 종속 변수별로 효과 크기(r2)의 평균을 비교하였다. 독립변수인 발명교육 프로그램의 내용 측면에서는 골드버그 장치, 생활기술을 통해 본 발명, 발명체험 교육기부활동, 과학탐구, 과학사적 접근 수업, 과학-기술-사회 연계 학습 등이 활용되는 것으로 나타나, 발명교육의 소재는 발명가들이 사용하는 발명기법부터 기존의 과학교수학습법 등이 정규 및 비교과 수업시간에 폭넓게 연계되어 활용되고 있음을 파악하였다. 또한 학교급별 매개변수로 선형회귀분석을 실시한 결과, 학교급이 높아질수록 창의력(β = 15.46, r2 = 0.15)과 효능감(9.99, 0.79)은 증가하는 반면, 발명 태도·흥미도(-3.96, 0.06)의 경우 고학년으로 진입할 때 향상됨을 확인할 수 없었으며, 문제해결력(-6.98, 0.26)은 유의미하게 하락함을 파악하였다. 종합하면, 발명교육은 과학탐구기반의 문제해결 학습, 역사적으로 유명한 과학적 발명을 소재로 하는 과학사 기반학습, 생활중심의 과학-기술-사회 기반 학습 등으로 과학교육과 연계하여 학습할 때 중간(태도 & 흥미, 문제해결력) 혹은 큰 효과(창의력, 효능감)의 크기로 그 교육효과가 예상된다.
In order to scrutinize measurable effects of science linked invention education with the increasing administrative, financial, and legislative supports, this study explored journal articles published since 1999 with the search key words, “invention education” in the database of Korea Education and Research Information Service. After having been screened out by filter words in statistics, 29 measurements in 22 journal articles were selected for further meta-analysis. Among the selected researches on invention education, effect sizes (r²) were calculated in terms of student creativity (n = 12, M = 39.6), attitudes and interests (9, 22.9 %), efficacy (3, 25.1 %), and problem solving skills (5, 16.9 %). The findings indicate that these invention programs as independent variables have utilized certain teaching strategies such as Goldberg devices, the everyday life invention activities, education volunteering programs, scientific inquiry, scientific history learning, and the science- technology-society learning. The methods range from inventors’ unique way of making inventions to teaching strategies frequently found in science curriculums to other extracur-ricular activities. In addition, these quantitative results were summarized with a mediator variable, “school levels”, through linear regression analysis. The higher school level could suggest students’ moderately higher creativity (β = 15.46, r² = .15) and sturdy efficacy (9.99, 0.79). However, the higher school level does not assure higher attitudes or interest in invention (- 3.96, 0.06). Moreover, it significantly lowers problem solving skills (-6.98, 0.26). The findings call for our attentions on developing invention education programs for higher school levels through inquiry based problem solving, learning with historic science inventions, and the science-technology-society based learning in everyday life in order to enhance students’ problem solving skills, creativity, and efficacy.
