이 연구는 뇌교육 기반 창의적 문제해결력 향상 프로그램을 개발하고 적용하여 창의적 문제해결력의 효과성을 검증하는 데 연구의 목적이 있다. 선행연구를 토대로 프로그램의 개발 방향 및 목표를 설정하고 원리와 전략을 도출하여 운영모형, 수업모형, 프로그램 내용을 구성하여 전문가의 자문을 받아 수정 · 보완하여 최종 프로그램을 개발하고 적용하였다.
프로그램의 효과성을 검증하기 위하여 H초등학교 6학년 대상 주2회 80분 총 10회기 프로그램을 실시하였고, 실험집단과 통제집단의 창의적 문제해결력 검사 하위 요인에 대한 사전검사와 사후검사를 실시하고 공변량 분석과 t검증을 통해 자료를 분석하였다. 또한, 프로그램을 마치고 실험집단을 대상으로 만족도 평가를 하였으며, 심층면담, 소감문, 관찰일지 등 질적 분석을 실시하였다.
이 연구의 결과를 프로그램 개발 및 효과성 검증 결과로 구분하면 다음과 같다. 첫째, 프로그램은 두뇌 활동 동기와 동기화하기, 두뇌활성화로 인지적 사고능력 향상하기, 창의적 문제해결과정 익히기, 현실문제 해결하기 등 운영모형의 과정을 거치고, BRAIN-CPS 8단계에 따른 수업모형을 개발하였다. 또한, 프로그램은 두뇌활성화 환경조성의 원리, 자발적 동기부여의 원리, 목표설정의 원리, 이완된 주의 집중의 원리, 사고통합의 원리, 메타인지의 원리 등 6개의 원리와 14개의 전략을 개발하였다.
둘째, 프로그램 효과성을 검증한 결과, 창의적 문제해결력 전체뿐만 아니라 자기 확신 및 독립성(특정영역지식 · 사고기능 · 기술이해 및 숙달), 확산적 사고, 비판적 · 논리적 사고, 동기적 요소에서 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타나 뇌교육 기반 창의적 문제해결력 향상 프로그램이 효과가 있음을 알 수 있다. 또한, 프로그램을 통한 질적 변화과정을 분석한 결과, 생각의 전환, 자기의식의 확장, 공동의 문제해결로 공동체 의식형성 등과 같이 3개의 구성요소를 도출하였으며, 뇌교육 기반 창의적 문제해결력 향상 프로그램이 초등학교 고학년의 창의적 문제해결력 향상에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
뇌교육 기반 창의적 문제해결력 향상 프로그램 개발 및 효과에 대한 의의를 제시하면, 첫째, 뇌교육 기반 창의적 문제해결력 향상 프로그램은 몸, 마음, 두뇌를 통합적인 관점에서 바라보고 문제를 해결함으로써 창의적 문제해결력을 극대화할 수 있다. 둘째, 뇌교육 기반 창의적 문제해결력 향상 프로그램은 학생들이 일상생활 주변에서 해결하고 싶은 문제를 발견하고 아이디어를 생성하여 최선의 해결책과 산출물 생성 등 자기주도적으로 문제를 해결할 수 있다. 셋째, 뇌교육 기반 창의적 문제해결력 향상 프로그램은 뇌과학적 기제 및 특성을 고려하여 문제 해결 준비, 문제 해결 실행, 문제 해결 반성, 문제 해결 피드백 및 반영 등 체계적이고 과학적인 과정을 거쳐서 창의적 문제해결력을 향상할 수 있다.
본 연구를 바탕으로 후속 연구에 대한 제언을 제시하면, 첫째, 이 연구는 초등학교 고학년 대상으로 프로그램을 개발하였기 때문에, 초등학교, 중학교, 고등학교 등 학교 급별 특성과 연령별 두뇌 발달 단계를 고려하여 맞춤형 창의적 문제해결력 향상 프로그램을 개발할 필요가 있다. 둘째, 이 연구는 교과 시간 외에 창의적 체험활동을 통한 창의적 문제해결력을 향상하였기 때문에, 교과 시간과 연계된 창의적 문제해결력을 향상할 수 있는 교과 융합적 성격의 프로그램을 개발할 필요가 있다. 셋째, 이 연구는 면대면 집합교육을 통한 창의적 문제해결력 향상을 위한 프로그램을 개발하여 적용하였기 때문에, 언택트(untact)시대를 대비하여 온라인(on-line) 또는 블렌디드(blended) 형태의 프로그램을 개발하고 적용할 필요가 있다.