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이 연구의 목적은 학생들이 어떤 설계과정을 통해 문제해결을 하는지에 관한 경험적 설계과정 모형을 제공하는 것이며, 이러한 연구의 목적을 달성하기 위해 첫째, 문제해결을 위해 학생들은 어떤 설계과정을 거쳐 왔고, 설계과정 이동경로의 특징은 무엇인가?, 둘째, 스케치, 구상도, 부품도를 통한 문제해결은 가능한가?, 셋째, 설계과정 중 제작을 통한 문제해결 사례에서 학생들이 어려워했던 점은 무엇인가?, 넷째, 설계과정 기반 문제해결을 통해 확인된 설계과정 모형은 무엇인가? 에 대한 연구 문제를 제시하여 다음과 같은 연구 결과를 얻을 수 있었다. 첫째, 설계과정을 통한 문제해결을 하는 동안 각 단계별로 반복적인 순환과정이 존재함을 확인할 수 있었고, 문제해결을 위해 JH팀과 SD팀 모두 문제해결을 위해 브레인스토밍-스케치 단계에서 가장 많은 그림을 그렸고, 또한 스케치-구상도, 제작-스케치 과정에서는 문제해결을 위한 반복 작업을 수행하여 가장 많은 시간과 노력을 투자하고 있음을 확인할 수 있었다. 둘째, 스케치, 구상도, 부품도를 통한 문제해결은 가능하며, JH, SD팀 모두 스케치를 설계과정에서 가장 중요한 단계로 인식하고 있었다. 셋째, 제작을 통한 문제해결 단계에서 학생들이 가장 어려워했던 것은 작품 제작 시에 사용되는 공구사용의 미숙으로 파악되었다. 넷째, 학생들의 설계과정 기반 문제해결을 통해 확인된 모형은 비선형(nonlinear) 모형으로 나타났으며, 모형에서 나타나는 단계는 문제-브레인스토밍(아이디어 생성)-스케치-구상도-부품도-제작-문제해결 과정을 거치는 것으로 파악되었다.
The purpose of this study was to provide an empirical model of the design process that is used by gifted middle school students in problem solving. In order to achieve this purpose, research questions were in four areas: First, what is the design process that students use for problem solving? Second, is it possible for students to solve problems through ‘sketching’, ‘conceptual drawing’, and ‘part drawing’? Third, what are the difficulties faced by the students when at the construction stage of the design process? Fourth, what is the observed design process model used by the students during the problem solving? The following results were obtained from this study: First, it was possible for students to solve problems through the design process model and the process in each stage was iterative. The most difficult problem solving process observed in this research was during the brainstorming-sketching process. Conceptual drawing and sketching a process for solving the problem was performed repeatedly, requiring much time and effort from the students. Second, while students would engage in ‘sketching’, ‘conceptual drawing’, and ‘part and elements drawing’ in their problem solving, they perceived that ‘sketching’ was the most important process. Third, students had the most difficulty during the construction stage of the problem solving process as they were the lack of ability to use the tools necessary to build and construct their work. Fourth, the study concluded that the model identified in the students’ design process based problem solving was: 1) problem 2) brainstorming (idea creation) 3) sketching 4) conceptual drawing 5) part drawing 6) making 7) problem solving, feedback existed on some stage.
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design process, problem solving, qualitative case study
