KR101753908B1 - 몸으로 익히는 3d 주기율표 - Google Patents

Abstract

실시예는 크기가 다른 복수의 원소 모형; 및 상기 복수의 원소 모형이 결합 또는 분리될 수 있는 지지부를 포함하는 교육 보조 기구를 포함한다.

Description

몸으로 익히는 3D 주기율표{3D periodic table able to learn by body}

본 발명은 학생 스스로가 입체적인 원소를 눈으로 보고 손으로 만지면서 수업내용을 저절로 익히게 되는 자기주도적인 학습 여건을 보장하고 원소의 규칙적인 성질을 설명하는 주기율표 본연의 내용을 효과적으로 전달할 수 있는 몸으로 익히는 교육 보조 기구에 관한 것이다.

수업 중에 사용되는 주기율표는 원소의 크기는 모두 다르지만 똑같은 크기의 네모 형태로 보여지고 있다.

원소의 규칙적인 성질을 나타내는 주기율표는 중고등학교 교과과정에서 배우게 되는데 마땅한 교육보조재료가 없어 단순히 말과 그림으로 선생님의 설명에 의존하게 되어 적극적인 수업 참여가 어려운 실정이다.

원소의 개념을 익힌 학생들에게 주기율표는 단순히 원소별 기호를 암기 해야하는 표로 인식될 수 있고 규칙적인 성질을 받아들이기 전에 거부감을 일으키고 있는 것이 현실이다.

본 발명은 학생들이 놀이감을 대하듯 거부감 없이 받아들이고 보다 흥미 있는 수업을 할 수 있는 방법을 제공한다.

실시예는 크기가 다른 복수의 원소 모형; 및 상기 복수의 원소 모형이 결합 또는 분리될 수 있는 지지부를 포함하는 교육 보조 기구를 포함한다.

상기 복수의 원소 모형은 실제 원소 크기의 대소 관계를 인지할 수 있도록 크기가 다르게 형성할 수 있다.

상기 복수의 원소 모형은 원, 원기둥, 반구 또는 구 형상을 가질 수 있다.

상기 복수의 원소 모형에는 원소의 정보를 표현하는 글씨를 포함할 수 있다.

상기 복수의 원소 모형은 일부분이 평면 형상을 가지며, 상기 평면 상에 글씨가 배치될 수 있다.

상기 복수의 원소 모형과 상기 글씨는 색깔이 다를 수 있다.

상기 지지부는 상기 복수의 원소 모형이 결합되는 복수의 고정부를 포함할 수 있다.

상기 고정부는 홈 또는 구멍을 포함할 수 있다.

상기 홈 또는 구멍의 깊이는 상기 복수의 원소 모형 중 가장 크기가 작은 원소 모형의 높이보다 작을 수 있다.

상기 지지부는 학습지가 결합 또는 분리 될 수 있다.

상기 지지부는 일부분이 투명 재질을 가질 수 있다.

상기 학습지는 일부분이 투명 재질을 가질 수 있다.

상기 복수의 원소 모형은 투명 재질을 가질 수 있다.

실시예는 제1판; 상기 제1판 상에 이격부; 상기 이격부 상에 제2판; 상기 2판 상에 크기가 다른 복수의 고정부를 가지는 제3판; 및 상기 복수의 고정부에 결합 또는 분리될 수 있는 복수의 원소 모형을 포함할 수 있다.

상기 제1기판은 불투명재질일 수 있다.

상기 제1기판과 상기 제2판 사이에 결합 또는 분리되는 학습지를 포함할 수 있다.

상기 학습지는 일부분이 투명 재질을 가질 수 있다.

상기 제2판과 상기 제3판은 일부분이 투명 재질을 가질 수 있다.

상기 고정부는 상기 복수의 원소 모형 중 가장 크기가 작은 원소 모형의 높이보다 작은 깊이를 가지는 홈 또는 구멍을 포함할 수 있다.

상기 복수의 원소 모형은 실제 원소 크기의 대소 관계를 인지할 수 있도록 크기가 다를 수 있다.

상기 복수의 원소 모형은 일부분이 평면 형상을 가지며, 상기 평면상에 글씨가 배치될 수 있다.

상기 복수의 원소 모형은 투명 재질을 가질 수 있다.

실제 크기 비율의 원소 모형과 원소 모형이 결합 또는 분리 될 수 있는 지지부를 통하여, 선생님의 설명을 듣지 않고 보고 만지는 것만으로도 스스로 원소의 규칙성을 발견할 수 있도록 한다.

다양한 정보를 포함하는 학습지를 지지부에 결합 할 수 있도록 하여 퀴즈 식으로 원소의 정보를 학습할 수 있다.

도1은 실시예에 따른 교육 보조 기구의 사시도이다.
도2 내지 도4는 실시예에 따른 학습지의 일례이다.
도6 내지 도12는 실시예에 따른 교육 보조 기구 제조방법의 일례이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

실시예에 의한 교육 보조 기구를 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도1은 실시예에 따른 교육 보조 기구의 사시도이다.

실시예는 크기가 다른 복수의 원소 모형(10) 및 상기 복수의 원소 모형이 결합 또는 분리될 수 있는 지지부(20)를 포함할 수 있다.

상기 복수의 원소 모형(10)은 원자 번호 1번 내지 18번의 원소들로 이루어 질 수 있다. 중고등학교 교과 과정에서는 주로 원자 번호 20번까지의 원소를 암기 하고, 20번 이후의 원소들은 규칙성이 없는 전이금속들을 포함하기 때문에, 원소의 규칙성을 이해하는 원소 주기율표로 활용하기 위해서는 20번 이전의 원소들로 구성하는 것이 효과적이다. 또한, 전이금속을 포함하는 주기율표도 구성할 수 있지만, 크기가 매우 커져야 하므로 도1에서는 편의상 1번 내지 18번의 원소들로 구성한다. 그러나, 교육 기구의 보관성, 휴대성 및 편의성 등을 고려하여 그 크기와 포함 원소는 다양할 수 있다.

상기 복수의 원소 모형(10)은 실제 원소 크기의 대소 관계를 인지할 수 있도록 크기가 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어, 통상 원소의 반지름은 nm 단위이므로 이를 동일한 스케일로(예를 들어 mm, cm등) 환산하여 제작할 수 있다. 그러나, 원소의 대소 관계를 인지할 수 있을 정도이면 충분하며, 정확한 비율로 환상을 해야 하는 것은 아니다. 원소 크기의 규칙성을 표현하는 범위 내에서 제작과 사용의 편이성, 보관성을 고려하여 다양한 크기로 제작할 수 있다. 이러한 구성은 기존의 학생 스스로가 원소를 눈으로 보고 손으로 만지면서 원소의 규칙적인 성질을 인식하는데 현저한 효과를 가질 수 있도록 한다.

상기 복수의 원소 모형(10)은 학생이 직접 만지고 원소의 형태로 인식할 수 있는 모양으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 원, 원기둥, 반구 또는 구 형상을 가질 수 있다. 이는 원자 주변을 전자가 돌고 있는 원소의 구성을 형상화하여 인식하기 용이하기 때문이다. 다만, 완전한 원 또는 구형일 필요는 없으며, 원소의 형태로 인식할 수 있는 입체 형상이면 족하다. 도1에서는 일례로 반구 형성을 띄도록 구성하였다.

상기 복수의 원소 모형(10)에는 원소의 정보를 표현하는 글씨를 포함할 수 있다. 도1에서는 일례로 원소 기호를 표현 하였다. 그러나, 학습 목적에 따라 원소 기호뿐 아니라 다양한 원소에 대한 정보를 표현할 수 있다. 상기 글씨를 형성함에 있어서, 단순하게 도색하는 방식이 아닌 입체적인 형상을 가지도록 반구 또는 구의 형상의 원소 모형에 제작할 경우, 그 둥근 형상으로 인하여 글씨의 중앙부는 잘 제작되지만, 가장자리부는 글씨가 흘러내릴 수 있다. 따라서, 도시된바와 같이, 원소 모형의 일부를 평면 형상을 가지고, 상기 평면 상에 글씨가 배치되도록 하여 위와 같은 문제점을 해결 할 수 있다. 상기 평면 형상은 완전한 평면만을 의미하는 것은 아니며, 글씨를 형성함에 있어서 생기는 불량을 해결할 수 있는 형상이면 족하다. 때로는 글씨의 입체감을 표현하기에 용이하도록 일부에 경사면 또는 곡면을 포함할 수 있다. 상기 평면 형상은 사용자의 시선에 따라서 원소 모형 중앙에 형성될 수도 있고, 다른 부분에 형성될 수 있다. 또한, 도1에서는 원소 모형과 글씨의 색을 동일하게 도시하였지만, 사용자의 식별이 용이하도록 원소 모형과 글씨의 색깔을 다르게 형성할 수 있다.

상기 복수의 원소 모형(10)은 투명한 재질일 수 있다. 이는 후술하는 학습지의 내용을 원소 모형을 결합한 후에도 사용자가 확인할 수 있어 학습효과를 높이기 위함이다.

상기 지지부(20)는 상기 복수의 원소 모형(10)에 대응되는 복수의 고정부를 포함할 수 있다. 상기 고정부는 홈 또는 구멍 등으로 구현할 수 있다. 제작비 절감을 위하여 깊이를 갖는 구멍을 통하여 구현하였지만, 원자 모형의 고정을 위한 목적을 달성할 수 있는 다른 형태로 구성하여도 무방하다. 예를 들어, 자석, 벨크로(일명 찍찍이) 등이 사용될 수 있다.

상기 지지부(20)가 상기 홈 또는 구멍을 가질 경우, 상기 홈 또는 구멍의 깊이는 상기 복수의 원소 모형(10) 중 가장 크기가 작은 원소(예를 들어, 수소를 지칭하는 원소) 모형의 높이 보다 작게 형성될 수 있다. 상기 홈 또는 구멍의 깊이가 원소 모형의 높이보다 크게 형성될 경우, 원소 모형이 고정부에 빠지거나, 지지부에서 충분이 드러나지 않아 원소의 형태를 인식하는데 곤란할 수 있다. 원소 모형의 높이는 예를 들어, 반구 형상일 경우 반지름이 될 수 있으며, 구 형상일 경우에는 지름, 원기둥 형태의 경우에는 원기둥의 높이가 될 수 있다. 원소 모형의 반지름, 지름, 또는 높이보다 구멍 또는 홈의 깊이를 작게 형성함으로써, 위와 같은 문제를 해결할 수 있다.

도2 내지 도4는 상기 지지부에 결합되는 학습지의 일례이다.

도2는 원소 이름표, 도3은 금속과 비금속 분류, 도4는 최외곽 전자배치, 도5는 원소의 전자배치를 나타내는 학습지이다. 학습지의 내용은 학습 목적에 따라 다양할 수 있다.

상기 학습지는 상기 지지부(20)에 결합되어, 상기 복수의 원소(10)가 결합되는 고정부에 오버랩되어 정보를 표시할 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 학습지의 내용에 연계하여 원소 모형을 지지부에 결합하면서 자연스럽게 원소의 규칙성과 다양한 원소의 정보를 학습할 수 있다.

상기 학습지의 내용을 인지할 수 있도록 상기 지지부(20)는 일부분이 투명 재질 일 수 있다. 예를 들어, 아크릴판 등을 사용할 수 있다.

상기 학습지는 여러장을 겹쳐서 사용할 수 있도록 일부분이 투명 재질 일 수 있다. 예를 들어, OHP 필름 등을 사용할 수 있다. 사용자는 여러 장의 학습지를 지지부에 결합하였다가, 제거하면서 학습할 수 있고, 또는 반대로 여러장의 학습지를 차례로 결합하여 원소 모형과 오버랩되는 정보들을 익힐 수 있다.

도6 내지 도12는 실시예에 따른 교육 보조 기구 제조방법의 일례이다.

제1판(21)을 준비한다. 상기 제1판(21)은 예를 들어 아크릴판으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1판(21)은 불투명한 재질로 하여, 투명한 학습지가 결합되었을 때, 학습지의 가독성을 높여 줄 수 있다.

상기 제1판(21) 상에 이격부(22)를 형성할 수 있다. 학습지의 결합 및 분리가 용이할 수 있도록 상기 이격부(22)는 상기 제1판(21)의 가장자리에 형성할 수 있다. 예를 들어 상기 제1판(21)이 사각형으로 이루어진 경우, 세 면에는 이격부(22)를 형성하고, 나머지 한 명에는 학습지를 넣고 뺄 수 있도록 이격부(22)를 형성하지 않는다. 또는 이격부(22)를 일부 면에만 형성하거나, 모서리 부분에만 형성할 수도 있다. 상기 이격부(22)는 여러장의 학습지를 결합하고나 제거 할 수 있는 높이로 형성한다. 예를 들어, 2mm 내외로 형성할 수 있다.

도7 내지 도8에 도시된 바와 같이, 상기 이격부(22) 상에 제2판(23)을 덮고 고정한다. 고정은 접착제, 나사 등을 이용할 수 있다.

상기 제2판(23)은 투명한 재질일 수 있다. 이는 상기 제1판(21)과 상기 제2판(23) 사이에 결합되는 학습지의 내용을 잘 확인할 수 있게 하기 위함이다.

도9는 제3판(24)을 도시한 그림이다. 제3판(24)은 복수의 원소 모형(10)이 결합될 수 있도록, 그에 상응하는 고정부(도9에는 구멍)가 형성되어 있다. 이 고정부는 복수의 원소 모형(10)의 크기와 대응되는 크기로 형성될 수 있으며, 이에 따라 학습자가 주도적으로 원소의 위치를 찾을 수 있는 효과를 가진다. 또한, 고정부는 원소 모형의 크기를 고려하여 간격을 가진다. 최외곽 전자 등의 학습지가 결합될 경우, 최외곽 전자가 표시되는 영역은 고정부를 초과할 수 있는데, 이에 따라, 원소의 크기가 큰 경우에는 간격을 넓게 하고, 원소의 크기가 작은 경우에는 간격을 좁게 할 수 있다. 상기 제2판(23)과 마찬가지로 상기 제3판(24)도 투명한 재질일 수 있다. 이는 상기 제1판(21)과 상기 제2판(23) 사이에 결합되는 학습지의 내용을 잘 확인할 수 있게 하기 위함이다.

도10 내지 도11에 도시된 바와 같이, 상기 제2판(23) 상에 상기 제3판(24)를 덮고 고정한다. 고정은 접착제, 나사 등을 이용할 수 있다.

도12에 도시된 바와 같이, 크기가 다른 복수의 원소 모형을 결합 또는 제거 할 수 있게 하여, 선생님의 설명을 듣지 않고 보고 만지는 것만으로도 스스로 원소의 규칙성을 발견할 수 있도록 한다. 또한, 다양한 정보를 포함하는 학습지를 결합 할 수 있도록 하여 퀴즈 식으로 원소의 정보를 학습할 수 있다.

10 : 지지부
20 : 원소 모형
21 : 제1판
22 : 이격부
23 : 제2판
24 : 제3판

Claims (22)

1. 크기가 다른 복수의 원소 모형; 및
   상기 복수의 원소 모형이 결합 또는 분리될 수 있는 지지부를 포함하고,
   상기 복수의 원소 모형은 실제 원소 크기의 대소 관계를 인지할 수 있도록 크기가 다르며,
   상기 복수의 원소 모형은 반구의 입체 형상을 가지고,
   상기 복수의 원소 모형에는 원소의 정보를 표현하는 글씨를 포함하고,
   상기 반구 형상의 상단은 평면 형상을 가지고,
   상기 평면 상에 상기 글씨가 입체적으로 배치되고,
   상기 지지부는 상기 복수의 원소 모형이 결합되는 복수의 고정부를 포함하고,
   상기 고정부는 홈 또는 구멍을 포함하고,
   상기 홈 또는 구멍의 깊이는 상기 복수의 원소 모형 중 가장 크기가 작은 원소 모형의 높이보다 작고,
   상기 지지부는 학습지가 결합 또는 분리될 수 있고,
   상기 지지부는 일부분이 투명 재질을 가지고,
   상기 학습지의 내용은 상기 원소의 규칙성과 연계된 정보를 포함하고,
   상기 연계된 정보는 원소 이름, 금속과 비금속, 또는 최외곽 전자배치에 관한 정보를 포함하고,
   상기 학습지가 결합 시에 상기 원소 이름 또는 상기 금속과 비금속에 관한 정보일 경우, 상기 원소 이름 또는 상기 금속과 비금속에 관한 정보는 상기 복수의 원소 모형이 결합되는 상기 고정부에 오버랩되도록 배치되며,
   상기 학습지가 결합 시에 상기 최외곽 전자배치에 관한 정보일 경우, 상기 최외곽 전자가 표시되는 영역은 상기 고정부를 초과하는 부분에 위치하여 상기 지지부의 상기 투명 재질을 통하여 보이도록 배치되는, 교육 보조 기구.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 원소 모형과 상기 글씨는 색깔이 다른 교육 보조 기구.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
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16. 삭제
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18. 삭제
19. 삭제
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