본 연구는 초등발명영재교육용 프로그램을 개발하여, 이를 발명영재학급에 재학 중인 학생들에게 적용하고, 개념스케치, 과학개념, 발명흥미도, 산출물 제작활동에 어떠한 효과가 있는지를 알아보는 것이다. 이를 위해 Renzulli의 3부 심화학습 모형을 기반으로 하는 엘리베이터를 주제로 한 총 15 차시의 프로그램을 개발하고, 서울의 한 발명영재학급 학생 20명을 대상으로 5주 동안 프로그램을 적용하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 1, 2, 3차 개념스케치를 엘리베이터의 구조, 내․외부 디자인, 안전장치의 3가지 부분과 그에 따른 핵심내용으로 나누어 이해의 변화정도를 살펴본 결과, 고정도르래의 그림과 용어가 교정되고 엘리베이터의 표현 내용이 다양해져 학생들의 학습 내용에 대한 이해도가 높아진 것으로 조사되었다. 또한 학생들은 개념스케치가 발명아이디어 발상에 도움이 되며 산출물 제작에 긍정적이라고 응답하였다. 둘째, 엘리베이터의 중요한 과학적 도구인 도르래의 힘의 크기와 방향에 대한 과학개념을 효과적으로 학습한 것으로 조사되었다. 셋째, 발명흥미도 검사 결과 개성 및 창의성을 제외한 7개 항목에서 모두 통계적으로 유의미한 변화가 있어 발명 흥미도가 높아진 것으로 조사되었다. 넷째, 산출물 자기 평가 결과 모든 항목에서 발명영재학생들은 자신의 산출물 제작에 만족도와 흥미가 높았으며, 자신이 만든 발명품에 창의적인 아이디어가 사용된 것에 대한 성취감이 높은 것으로 조사되었다.
These studies are to develop an elementary invention-gifted education program, apply it to invention-gifted classes, and identify the effects of the program on, such as concept sketches, scientific concepts, invention interests, and outcome production activities. Therefore, we developed a fifteen-hours program based on the advanced study model of Renzulli for elevators, and applied the program to twenty students at an invention-gifted class in Seoul for five weeks. The results are followings. First, as a result of investigation for the changing degree of understanding through the first, second, and third concept sketches for the three parts of an elevator structure, interior and exterior designs, and safety devices, and for their corresponding core contents, students’ recognition for figures and terms of the fixed pulley were corrected. In addition, the students’ understanding on learning contents were enhanced by various expressions for the elevator. The students responded that concept sketches were helpful to invention idea, and were positive to outcome production. Second, the students were learned effectively about the scientific concepts for both the magnitude and the direction of force on the fixed pulley, which are important scientific concepts on an elevator. Third, statistically significant changes were showed in seven items except for individuality and creativity, and so an invention interest was improved, according to the result of the invention interest examination. Fourth, as a result of self-evaluation on outcomes, both the invention-gifted students’ satisfaction on and the interest in their own output production were high in all items. In addition, they were high in the sense of achievement in that their creative ideas were used for their own inventions.